JP2013118631A - Mobile communication devices, cellular stations, multi-carrier systems, and methods for handling random access failures - Google Patents

Mobile communication devices, cellular stations, multi-carrier systems, and methods for handling random access failures Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile communication device, cellular station, multi-carrier system, and method for handling random access failures.SOLUTION: There is provided a mobile communication device with a wireless module and a controller module for handling random access failures in a multi-carrier system. The wireless module performs wireless transceiving to and from a cellular station. The controller module performs operations of a Media Access Control (MAC) layer. The operations comprises the steps of: retrying a random access procedure on a carrier frequency with the cellular station via the wireless module; and stopping the retry of the random access procedure in response to the retry of the random access procedure being failed or receiving a message from the cellular station via the wireless module.

Description

本発明は、ランダムアクセス失敗の処理技術に関するものであって、特に、マルチキャリアシステム中のランダムアクセス失敗を処理する装置、システムおよび方法に関するものである。   The present invention relates to a random access failure processing technique, and more particularly, to an apparatus, a system, and a method for processing a random access failure in a multicarrier system.

無線通信において、ユーザーの高いデータレートに対する要求に対応するため、広い伝送帯域幅のサポートが必要とされる。キャリアアグリゲーション（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ、ＣＡ）と称される技術が発展し、マルチキャリアを横切る無線リソースの同時利用により、ユーザー端末に伝送する有効帯域幅の拡張を可能にする。連続、且つ、広い帯域幅を派生するのが困難な時、ＣＡ技術が最も有用である。ＣＡ技術により、２個またはそれ以上の周波数バンドが凝集されて、大きい伝送／受信帯域幅を形成する。一般に、凝集された各周波数バンドは、搬送周波数と称される。 In wireless communications, support for a wide transmission bandwidth is required to meet user demands for high data rates. A technology called Carrier Aggregation (CA) has been developed, and the effective use of radio resources across multiple carriers can be simultaneously used to expand the effective bandwidth transmitted to the user terminal. CA technology is most useful when it is difficult to derive continuous and wide bandwidth. With CA technology, two or more frequency bands are aggregated to form a large transmission / reception bandwidth. In general, each aggregated frequency band is referred to as a carrier frequency.

特に、各搬送周波数がデータ送受信に用いられる前、各搬送周波数が設定、起動されなければならない。ネットワーク側はまず、無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージを伝送して、移動局（ＭＳ）（またはユーザー装置と称される）に搬送周波数を設定し、その後、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）起動命令をＭＳに伝送して、搬送周波数のひとつを起動する。その後、ＭＳは、起動した搬送周波数上で、ランダムアクセス工程を初期化し、アップリンクタイミング調整、無線リソース要求等を行う。ＭＳが二個以上の搬送周波数を設定する場合、ＭＳが、複数の搬送周波数上で同時に実行される、または、実行を待つ複数のランダムアクセス工程がある。   In particular, before each carrier frequency is used for data transmission / reception, each carrier frequency must be set and activated. The network side first transmits a radio resource control (RRC) message to set the carrier frequency in the mobile station (MS) (or user equipment), and then sends a medium access control (MAC) activation command to the MS. To activate one of the carrier frequencies. Thereafter, the MS initializes a random access process on the activated carrier frequency, and performs uplink timing adjustment, radio resource request, and the like. When the MS sets more than one carrier frequency, there are multiple random access steps where the MS is executed simultaneously on multiple carrier frequencies or waiting for execution.

本発明は、ランダムアクセス失敗の処理方法を提供し、異なる搬送周波数上の複数のランダムアクセス工程を適切に協調することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a random access failure processing method and appropriately coordinate a plurality of random access steps on different carrier frequencies.

本発明による第一態様において、無線モジュールとコントローラーモジュールを含む携帯通信装置を提供し、マルチキャリアシステム中のランダムアクセス失敗を処理する。無線モジュールは、セルラー基地局間の無線送受信を実行する。コントローラーモジュールは媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の操作を実行し、操作は、無線モジュールにより、搬送周波数上で、セルラー基地局とランダムアクセス工程を再実行する工程と、ランダムアクセス工程の再実行が失敗、または無線モジュールにより、セルラー基地局からメッセージを受信する時、ランダムアクセス工程の再実行を停止する工程と、を含む。   In a first aspect according to the present invention, a portable communication device including a wireless module and a controller module is provided to handle a random access failure in a multicarrier system. The wireless module performs wireless transmission / reception between cellular base stations. The controller module performs operations on the medium access control (MAC) layer, and the operation is performed by the wireless module on the carrier frequency to re-execute the cellular base station and the random access process, and the re-execution of the random access process fails. Or stopping the re-execution of the random access step when receiving a message from the cellular base station by the wireless module.

本発明による第二態様において、マルチキャリアシステム中の携帯通信装置のＭＡＣ層のランダムアクセス失敗を処理する方法が提供される。本発明の方法は、無線モジュールにより、搬送周波数上で、セルラー基地局とランダムアクセス工程を再実行する工程と、ランダムアクセス工程の再実行が失敗、または、無線モジュールにより、セルラー基地局からメッセージを受信する時、ランダムアクセス工程の再実行を停止する工程と、を含む。   In a second aspect according to the present invention, a method for handling a random access failure of a MAC layer of a portable communication device in a multicarrier system is provided. The method of the present invention includes a step of re-execution of a random access step with a cellular base station on a carrier frequency by a radio module, a re-execution of the random access step fails, or a message from a cellular base station by a radio module. When receiving, stopping the re-execution of the random access process.

本発明による第三態様において、無線モジュールとコントローラーモジュールを含むセルラー基地局を提供し、マルチキャリアシステム中のランダムアクセス失敗を処理する。無線モジュールは、携帯通信装置間の無線送受信を実行する。コントローラーモジュールは、無線モジュールにより、搬送周波数上で、携帯通信装置とランダムアクセス工程の再実行を実行し、ランダムアクセス工程の再実行が失敗であることを検出した時、無線モジュールにより、メッセージを携帯通信装置に伝送して、携帯通信装置がランダムアクセス工程を再実行するのを停止する。   In a third aspect according to the present invention, a cellular base station including a radio module and a controller module is provided to handle random access failures in a multicarrier system. The wireless module performs wireless transmission / reception between portable communication devices. The controller module performs a re-execution of the random access process with the portable communication device on the carrier frequency by the wireless module, and when the re-execution of the random access process is detected to fail, the controller module carries the message by the wireless module. Transmit to the communication device to stop the mobile communication device from re-executing the random access process.

本発明による第四態様において、マルチキャリアシステム中のセルラー基地局のランダムアクセス失敗を処理する方法が提供される。本発明の方法は、搬送周波数上で、携帯通信装置とランダムアクセス工程の再実行を実行する工程と、ランダムアクセス工程の再実行が失敗であることを検出する時、メッセージを携帯通信装置に伝送して、携帯通信装置が、ランダムアクセス工程を再実行するのを停止する工程と、を含む。   In a fourth aspect according to the present invention, a method for handling a random access failure of a cellular base station in a multi-carrier system is provided. The method of the present invention transmits a message to the mobile communication device when detecting the re-execution of the random access step with the mobile communication device on the carrier frequency and detecting that the re-execution of the random access step is unsuccessful Then, the portable communication device includes a step of stopping re-execution of the random access step.

本発明による第五態様において、携帯通信装置とセルラー基地局を含むマルチキャリアシステムを提供して、ランダムアクセス失敗を処理する。携帯通信装置はＭＡＣ層の操作を実行し、操作は、搬送周波数で、ランダムアクセス工程を再実行する工程と、ランダムアクセス工程の再実行が失敗、またはメッセージを受信する時、ランダムアクセス工程の再実行を停止する工程と、を含む。ランダムアクセス工程の再実行が失敗であることを検出する時、セルラー基地局はメッセージを携帯通信装置に伝送する。   In a fifth aspect according to the present invention, a multi-carrier system including a mobile communication device and a cellular base station is provided to handle random access failures. The portable communication device performs the operation of the MAC layer, and the operation re-executes the random access process at the carrier frequency, and when the re-execution of the random access process fails or receives a message, Stopping the execution. When detecting that the re-execution of the random access process is unsuccessful, the cellular base station transmits a message to the portable communication device.

本発明による第六態様において、携帯通信装置とセルラー基地局を含むマルチキャリアシステムのランダムアクセス失敗を処理する方法が提供される。方法は、携帯通信装置により、搬送周波数上で、セルラー基地局とランダムアクセス工程を再実行する工程と、ランダムアクセス工程の再実行が失敗であることを検出する時、セルラー基地局により、メッセージを携帯通信装置に伝送する工程と、ランダムアクセス工程の再実行が失敗、または、メッセージを受信する時、携帯通信装置によりランダムアクセス工程の再実行を停止する工程と、を含む。   In a sixth aspect according to the present invention, there is provided a method for handling a random access failure of a multicarrier system including a mobile communication device and a cellular base station. The method includes the step of re-execution of the random access step with the cellular base station on the carrier frequency by the portable communication device, and the message by the cellular base station when detecting that the re-execution of the random access step is unsuccessful. A step of transmitting to the mobile communication device; and a step of stopping the re-execution of the random access step by the mobile communication device when the re-execution of the random access step fails or a message is received.

本発明の別の態様と特徴に関し、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で、本発明の態様に示される携帯通信装置、セルラー基地局、マルチキャリアシステムおよびランダムアクセス失敗の処理方法に各種の変動や修正を加えることができる。   With respect to another aspect and feature of the present invention, any person who is familiar with the technology can use the portable communication device, cellular base station, and multicarrier shown in the aspect of the present invention within the spirit and scope of the present invention. Various variations and corrections can be made to the system and the random access failure handling method.

本発明のランダムアクセス失敗の処理方法により、異なる搬送周波数上の複数のランダムアクセス工程を適切に協調することができる。   With the random access failure processing method of the present invention, a plurality of random access steps on different carrier frequencies can be appropriately coordinated.

本発明の新規態様によるマルチキャリアシステムを示す図である。1 shows a multi-carrier system according to a novel aspect of the present invention. 本発明の新規態様によるランダムアクセス失敗の処理を説明するメッセージシーケンスチャートである。It is a message sequence chart explaining the process of the random access failure by the novel aspect of this invention. 本発明の別の態様によるランダムアクセス失敗の処理を説明するメッセージシーケンスチャートである。It is a message sequence chart explaining the process of the random access failure by another aspect of this invention. 本発明の新規態様による携帯通信装置によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing method of the random access failure by the portable communication apparatus by the novel aspect of this invention. 本発明の別の態様による携帯通信装置によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing method of the random access failure by the portable communication apparatus by another aspect of this invention. 本発明の別の態様による携帯通信装置によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing method of the random access failure by the portable communication apparatus by another aspect of this invention. 本発明のさらに別の態様による携帯通信装置によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing method of the random access failure by the portable communication apparatus by another aspect of this invention. 本発明のさらに別の態様による携帯通信装置によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing method of the random access failure by the portable communication apparatus by another aspect of this invention. 本発明の新規態様によるセルラー基地局によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a method for processing a random access failure by a cellular base station according to a novel aspect of the present invention. 本発明の別の態様によるセルラー基地局によるランダムアクセス失敗の処理方法を処理するフローチャートである。6 is a flowchart for processing a random access failure processing method by a cellular base station according to another aspect of the present invention. 本発明の別の態様によるセルラー基地局によるランダムアクセス失敗の処理方法を処理するフローチャートである。6 is a flowchart for processing a random access failure processing method by a cellular base station according to another aspect of the present invention.

図１は、本発明の新規態様によるマルチキャリアシステムを示す図である。マルチキャリアシステム１００において、携帯通信装置１１０は無線インターフェースにより、サービスネットワーク１２０に無線接続され、無線サービスを獲得し、携帯通信装置１１０とサービスネットワーク１２０両方は、ＣＡ技術とマルチ搬送周波数をサポートする。サービスネットワーク１２０は、少なくともひとつのアクセスネットワーク１２１とコアネットワーク１２２を含む。一般に、アクセスネットワーク１２１はコアネットワーク１２２により制御されて、無線送受信の機能性を提供し、且つ、アクセスネットワーク１２１は、一個以上のセルラー基地局、たとえば、基地局、Ｎｏｄｅ−Ｂｓまたは次世代ノード−Ｂ（ｅＮＢ）を含み、使用される無線アクセス技術（ＲＡＴ）に基づく。特に、本発明中のランダムアクセス工程が、携帯通信装置１１０とアクセスネットワーク１２１のセルラー基地局間で実行される。図示されていないが、コアネットワーク１２２はさらに、回路交換（ＣＳ）ドメイン機能性と称される外部ネットワーク、たとえば、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、または、パケット交換（ＰＳ）ドメイン機能性と称されるインターネットプロトコル（ＩＰ）ベースのネットワーク、たとえば、インターネットに接続される。   FIG. 1 is a diagram illustrating a multi-carrier system according to a novel aspect of the present invention. In the multicarrier system 100, the mobile communication device 110 is wirelessly connected to the service network 120 through a wireless interface to acquire a wireless service, and both the mobile communication device 110 and the service network 120 support CA technology and multi-carrier frequency. The service network 120 includes at least one access network 121 and a core network 122. In general, the access network 121 is controlled by the core network 122 to provide wireless transmission / reception functionality, and the access network 121 may be one or more cellular base stations, eg, base stations, Node-Bs or next generation nodes— B (eNB) and based on the radio access technology (RAT) used. In particular, the random access process in the present invention is performed between the mobile communication device 110 and the cellular base station of the access network 121. Although not shown, core network 122 is further referred to as an external network referred to as circuit switched (CS) domain functionality, eg, public switched telephone network (PSTN), or packet switched (PS) domain functionality. Connected to an Internet Protocol (IP) based network such as the Internet.

携帯通信装置１１０は、無線モジュール１１１とコントローラーモジュール１１２とを含み、無線モジュール１１１は、無線送受信の機能性の実行に用いられ、コントローラーモジュール１１２は、無線モジュール１１１の操作の制御に用いられる。さらに明確にするため、無線モジュール１１１は無線周波数（ＲＦ）ユニット（図示しない）であり、コントローラーモジュール１１２は、ベースバンドユニット（図示しない）の汎用プロセッサまたはマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）である。ベースバンドユニットは複数のハードウェア装置を含んで、アナログデジタル変換（ＡＤＣ）／デジタルアナログ変換（ＤＡＣ）、利得調整（ｇａｉｎ ａｄｊｕｓｔｉｎｇ）、変調／復調、符号化／復号化等を含むベースバンド信号処理を実行する。ＲＦユニットはＲＦ無線信号を受信し、受信したＲＦ無線信号をベースバンド信号に変換し、ベースバンドユニットにより処理されるか、または、ベースバンドユニットからベースバンド信号を受信して、受信したベースバンド信号をＲＦ無線信号に変換し、後に伝送される。ＲＦユニットは、さらに、複数のハードウェア装置を含み、無線周波数変換を実行する。たとえば、ＲＦユニットはミキサーを含み、無線通信システムの無線周波数で発振するキャリアにより、ベースバンド信号を多重化し、無線周波数は、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）技術に用いられる９００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚまたは２１００ＭＨｚ、または、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術に用いられる９００ＭＨｚ、２１００ＭＨｚまたは２．６ＧＨｚ、または、その他のＲＡＴに基づく。図示されていないが、携帯通信装置１１０はさらに、別の機能部品、たとえば、マンマシンインターフェース（ＭＭＩ）となるディスプレイユニットおよび／またはキーパッド、アプリケーションのプログラムコードを保存するストレージユニット等を含む。同様に、アクセスネットワーク１２１中のセルラー基地局は、それぞれ、無線モジュールとコントローラーモジュールを含み、無線モジュールはコントローラーモジュールにより制御されて、無線送受信の機能を実行する。   The mobile communication device 110 includes a wireless module 111 and a controller module 112, and the wireless module 111 is used to execute wireless transmission / reception functionality, and the controller module 112 is used to control the operation of the wireless module 111. For further clarity, the radio module 111 is a radio frequency (RF) unit (not shown) and the controller module 112 is a general purpose processor or a micro control unit (MCU) of a baseband unit (not shown). The baseband unit includes a plurality of hardware devices and includes baseband signal processing including analog-to-digital conversion (ADC) / digital-to-analog conversion (DAC), gain adjusting, modulation / demodulation, encoding / decoding, etc. Execute. The RF unit receives an RF radio signal, converts the received RF radio signal into a baseband signal, and is processed by the baseband unit or receives a baseband signal from the baseband unit and receives the received baseband signal. The signal is converted to an RF radio signal and transmitted later. The RF unit further includes a plurality of hardware devices and performs radio frequency conversion. For example, the RF unit includes a mixer and multiplexes the baseband signal with a carrier that oscillates at a radio frequency of a radio communication system, and the radio frequency is 900 MHz, 1900 MHz, or 2100 MHz used in wideband code division multiple access (WCDMA) technology. Alternatively, it is based on 900 MHz, 2100 MHz or 2.6 GHz used for LTE / LTE-Advanced technology, or other RAT. Although not shown, the mobile communication device 110 further includes another functional component, for example, a display unit and / or keypad that serves as a man-machine interface (MMI), a storage unit that stores application program code, and the like. Similarly, each cellular base station in the access network 121 includes a wireless module and a controller module, and the wireless module is controlled by the controller module to execute a wireless transmission / reception function.

一態様において、サービスネットワーク１２０はＬＴＥネットワーク、アクセスネットワーク１２１は少なくともひとつのｅＮＢを含む次世代ユニバーサル地上無線アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）、および、コアネットワーク１２２はエボルブドパケットコア（ＥＰＣ）であり、携帯通信装置１１０はＬＴＥ技術を利用したＭＳまたはＵＥである。注意すべきことは、別の態様において、ＬＴＥ技術の代わりに、ＣＡ技術とマルチ搬送周波数をサポートする別の無線技術、たとえば、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術、ワイマックス（ＷｉＭＡＸ）技術等は、サービスネットワーク１２０と携帯通信装置１１０により用いられ、且つ、本発明はこれに限定されないことである。   In one aspect, the service network 120 is an LTE network, the access network 121 is a next generation universal terrestrial radio access network (E-UTRAN) including at least one eNB, and the core network 122 is an evolved packet core (EPC); The mobile communication device 110 is an MS or UE that uses LTE technology. It should be noted that, in another aspect, instead of LTE technology, another radio technology that supports CA technology and multi-carrier frequency, eg, LTE-Advanced technology, WiMAX technology, etc., may be used for service network 120. Used by the portable communication device 110, and the present invention is not limited to this.

携帯通信装置１１０において、コントローラーモジュール１１２は無線モジュール１１１を制御して、アクセスネットワーク１２１のセルラー基地局とランダムアクセス工程を実行する。特に、コントローラーモジュール１１２は、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の操作を実行し、ランダムアクセス失敗を処理するのに用いられる。言い換えると、本発明で提案されるランダムアクセス失敗の処理方法はＭＡＣ層中に適用され、よって、ランダムアクセス工程失敗時、ランダムアクセス工程の再実行は、ＭＡＣ層で先を見越して停止される。   In the mobile communication device 110, the controller module 112 controls the wireless module 111 to execute a random access process with the cellular base station of the access network 121. In particular, the controller module 112 is used to perform medium access control (MAC) layer operations and handle random access failures. In other words, the random access failure processing method proposed in the present invention is applied in the MAC layer, and therefore, when the random access step fails, re-execution of the random access step is stopped in anticipation of the MAC layer.

注意すべきことは、コントローラーモジュール１１２は、ＭＡＣ層の操作の実行だけに制限されず、通信プロトコル中の非アクセス層（ＮＡＳ）、無線リソース制御（ＲＲＣ）層、物理（ＰＨＹ）層等を含む別の層の操作を実行し、ランダムアクセス工程以外の工程を実行するのにも用いられる。しかし、ランダムアクセス工程以外の工程は本発明の範疇にないので、説明を省略する。   It should be noted that the controller module 112 is not limited to performing only MAC layer operations, but includes a non-access layer (NAS), a radio resource control (RRC) layer, a physical (PHY) layer, etc. in the communication protocol. It is also used to perform other layer operations and perform processes other than the random access process. However, since steps other than the random access step are not within the scope of the present invention, the description thereof is omitted.

図２は、本発明の新規態様によるランダムアクセス失敗の処理を説明するメッセージシーケンスチャートである。この態様において、アクセスネットワーク１２１は少なくともひとつのｅＮＢを含むＥ−ＵＴＲＡＮであり、携帯通信装置１１０はＬＴＥ技術またはＬＴＥ−先進技術を用いたＭＳである。まず、携帯通信装置１１０は、複数の搬送周波数を使用出来るように設定され、搬送周波数のひとつ（図２中のＣＦ＃１）に対し、ランダムアクセス工程を初期化する。しかし、所定数量の再実行後、または、所定期間の再実行後も、ランダムアクセス工程は失敗である（工程Ｓ２１０）。コントローラーモジュール１１２は、ランダムアクセス失敗の検出時、先を見越して、ランダムアクセス工程の再実行を停止する（工程Ｓ２２０）。一態様において、ランダムアクセス工程の再実行の停止時、コントローラーモジュール１１２はさらに、ランダムアクセス工程に関連する無線リソースを廃棄し、無線リソースは、ＭＡＣ層のパラメータ“ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ”と“ｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘ”により示される。ランダムアクセス失敗検出時に、先を見越してランダムアクセス工程の再実行を停止することにより、ランダムアクセス工程が延々と再実行されることによる携帯通信装置の電力消耗を節約し、セルラー基地局の資源管理効率が改善される。   FIG. 2 is a message sequence chart illustrating random access failure processing according to the novel aspect of the present invention. In this aspect, the access network 121 is E-UTRAN including at least one eNB, and the mobile communication device 110 is an MS using LTE technology or LTE-advanced technology. First, the mobile communication device 110 is set so that a plurality of carrier frequencies can be used, and initializes the random access process for one of the carrier frequencies (CF # 1 in FIG. 2). However, the random access process fails even after a predetermined number of re-executions or after a predetermined period of re-execution (process S210). When the random access failure is detected, the controller module 112 anticipates the future and stops the re-execution of the random access step (step S220). In one aspect, when the re-execution of the random access process is stopped, the controller module 112 further discards radio resources related to the random access process, and the radio resources are the MAC layer parameters “ra-PreambleIndex” and “ra-PRACH”. -Indicated by “MaskIndex”. When random access failure is detected, the re-execution of the random access process is stopped in anticipation, thereby saving the power consumption of the mobile communication device due to the re-execution of the random access process, and the resource management of the cellular base station Efficiency is improved.

このほか、コントローラーモジュール１１２は、選択的に後作業を実行して、さらに、ランダムアクセス失敗を処理し、たとえば、アクセスネットワーク１２１の無線リソースの利用効率を改善する。選択的操作は図２中の点線ブロックや点線で示されている。特に、コントローラーモジュール１１２は禁止タイマーを開始し（図２中のＴ）（工程Ｓ２３０）、禁止タイマーの運転期間中、ＣＦ＃１上で、ランダムアクセス工程の再実行が禁止される。次に、コントローラーモジュール１１２は、ＣＦ＃１を非アクティブにさせる（工程Ｓ２４０）。注意すべきことは、一旦、ＣＦ＃１が非アクティブになると、禁止タイマーも停止し、ＣＦ＃１は、データ送受信に用いられる前に、再起動されなければならないことである。その後、コントローラーモジュール１１２は、無線モジュール１１１により、別の搬送周波数（図２中のＣＦ＃２）上で、ランダムアクセス失敗に関する情報をアクセスネットワーク１２１に報告する（工程Ｓ２５０）。また、コントローラーモジュール１１２は、無線モジュール１１１により、高優先度の別の搬送周波数上で、別のランダムアクセス工程を初期化する（図２中のＣＦ＃３）（工程Ｓ２６０）。つまり、コントローラーモジュール１１２は、設定された搬送周波数に対し、特定の優先順序を設定して、ランダムアクセス失敗検出時、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数の優先度（たとえば、ＣＦ＃１）を低下させる。工程Ｓ２５０とＳ２６０で、異なる搬送周波数が用いられているが、同じ搬送周波数を工程Ｓ２５０およびＳ２６０に用いて、ランダムアクセス失敗に関する情報を報告し、別のランダムアクセス工程を初期化することもできる。このほか、工程Ｓ２３０〜Ｓ２６０の実行順序は、異なる考慮に従って調整され、且つ、本発明はこれに限定されない。   In addition to this, the controller module 112 selectively performs a post-operation, further handles a random access failure, and improves, for example, the utilization efficiency of radio resources of the access network 121. The selective operation is indicated by a dotted line block or a dotted line in FIG. In particular, the controller module 112 starts a prohibit timer (T in FIG. 2) (step S230), and re-execution of the random access process is prohibited on the CF # 1 during the prohibit timer operation period. Next, the controller module 112 deactivates CF # 1 (step S240). It should be noted that once CF # 1 becomes inactive, the prohibit timer is also stopped and CF # 1 must be restarted before it can be used for data transmission / reception. Thereafter, the controller module 112 reports information related to the random access failure to the access network 121 on another carrier frequency (CF # 2 in FIG. 2) by the wireless module 111 (step S250). In addition, the controller module 112 initializes another random access process on another carrier frequency with a high priority by using the wireless module 111 (CF # 3 in FIG. 2) (process S260). That is, the controller module 112 sets a specific priority order for the set carrier frequency, and lowers the priority (for example, CF # 1) of the carrier frequency at which the random access failure occurs when the random access failure is detected. Let Although different carrier frequencies are used in steps S250 and S260, the same carrier frequency can be used in steps S250 and S260 to report information on random access failure and to initialize another random access step. In addition, the execution order of steps S230 to S260 is adjusted according to different considerations, and the present invention is not limited to this.

その後、禁止タイマーが満了した時、コントローラーモジュール１１２は、ＣＦ＃１を未決リストに戻す（工程Ｓ２７０）。言い換えると、ＣＦ＃１上で、ランダムアクセス工程の再実行または再初期化が許可される。工程Ｓ２７０の別の態様において、コントローラーモジュール１１２はタイムアウトカウンターを用いて、禁止タイマー満了の回数を記録する。禁止タイマーが満了した時、コントローラーモジュール１１２は、タイムアウトカウンター中の値に１を加え、その後、タイムアウトカウンター中の値が所定閾値より大きいか判断する。タイムアウトカウンター中の値が所定閾値以下である場合だけ、ＣＦ＃１は未決リストに戻される。そうでなければ、タイムアウトカウンター中の値が所定閾値より大きい場合、ＣＦ＃１は未決リストから除去されたままである。注意すべきことは、工程Ｓ２７０が工程Ｓ２３０に対応することである。つまり、工程Ｓ２３０が実行されない場合、工程Ｓ２７０も実行されない。このほか、工程Ｓ２３０とＳ２４０が実行される場合、禁止タイマーがＣＦ＃１の非アクティブのために停止するので、工程Ｓ２７０は実行されない。   Thereafter, when the prohibit timer expires, the controller module 112 returns CF # 1 to the pending list (step S270). In other words, re-execution or re-initialization of the random access process is permitted on CF # 1. In another aspect of step S270, the controller module 112 uses a timeout counter to record the number of prohibit timer expirations. When the prohibit timer expires, the controller module 112 adds 1 to the value in the timeout counter and then determines whether the value in the timeout counter is greater than a predetermined threshold. Only when the value in the timeout counter is equal to or smaller than the predetermined threshold value, CF # 1 is returned to the pending list. Otherwise, if the value in the timeout counter is greater than a predetermined threshold, CF # 1 remains removed from the pending list. It should be noted that step S270 corresponds to step S230. That is, when step S230 is not executed, step S270 is not executed. In addition, when the steps S230 and S240 are executed, the prohibit timer stops because CF # 1 is inactive, so the step S270 is not executed.

図３は、本発明の別の態様によるランダムアクセス失敗処理を説明するメッセージシーケンスチャートである。図２と同様に、アクセスネットワーク１２１は、少なくともひとつのｅＮＢを含むＥ−ＵＴＲＡＮ、携帯通信装置１１０は、ＬＴＥ技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術を用いたＭＳである。まず、携帯通信装置１１０は複数の搬送周波数が使用出来るように設定され、ランダムアクセス工程が実行される搬送周波数が未決リスト中に保存される。携帯通信装置１１０は、未決リスト中、搬送周波数のひとつ（図３中のＣＦ＃３）に対しランダムアクセス工程を初期化するが、所定数量の再実行後または所定期間の再実行後、ランダムアクセス工程は失敗のままである（工程Ｓ３１０）。後に、アクセスネットワーク１２１がランダムアクセス失敗を検出する時、ＣＦ＃３の状態を保存または更新する（工程Ｓ３２０）。一態様において、ＣＦ＃３の状態が、セルラー基地局のストレージモジュール、たとえば、メモリやハードディスクに保存される。続いて、アクセスネットワーク１２１は、メッセージを携帯通信装置１１０に伝送する（工程Ｓ３３０）。たとえば、メッセージは、非アクティブ命令を含むＭＡＣ層のプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）（または、ＭＡＣ ＰＤＵと称される）、または、リリースまたは再配置命令を含むＲＲＣメッセージ、または、ＰＨＹ層（またはＰＨＹ信号と称される）の信号であるが、本発明はこれに限定されない。無線モジュール１１１により、メッセージを受信する時、コントローラーモジュール１１２は、ランダムアクセス工程の再実行を停止する（工程Ｓ３４０）。   FIG. 3 is a message sequence chart illustrating a random access failure process according to another aspect of the present invention. Similar to FIG. 2, the access network 121 is an E-UTRAN including at least one eNB, and the mobile communication device 110 is an MS using LTE technology or LTE-Advanced technology. First, the mobile communication device 110 is set so that a plurality of carrier frequencies can be used, and the carrier frequencies on which the random access process is executed are stored in the pending list. The mobile communication device 110 initializes the random access process for one of the carrier frequencies (CF # 3 in FIG. 3) in the pending list. However, after the re-execution for a predetermined number or the re-execution for a predetermined period, the random access is performed. The process remains unsuccessful (process S310). Later, when the access network 121 detects a random access failure, the state of CF # 3 is saved or updated (step S320). In one aspect, the state of CF # 3 is stored in a cellular base station storage module, such as a memory or hard disk. Subsequently, the access network 121 transmits the message to the mobile communication device 110 (step S330). For example, the message may be a MAC layer protocol data unit (PDU) (or referred to as a MAC PDU) that includes an inactive command, or an RRC message that includes a release or relocation command, or a PHY layer (or PHY signal). However, the present invention is not limited to this. When the wireless module 111 receives a message, the controller module 112 stops re-execution of the random access process (process S340).

このほか、コントローラーモジュール１１２は、任意で後作業を実行し、さらにランダムアクセス失敗を処理し、選択的操作は図３中の点線ブロックか点線で示される。特に、メッセージは状況報告の要求を含むので、コントローラーモジュール１１２は、無線モジュール１１１により、搬送周波数の状況をアクセスネットワーク１２１に報告する（工程Ｓ３５０）。たとえば、状況報告は、未決リスト中の搬送周波数に関する状況情報を含むか、または、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数（即ち、ＣＦ＃３）に関する状況情報だけを含む。状況報告は、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数以外の搬送周波数で伝送される。状況報告により、アクセスネットワーク１２１は、搬送周波数に関する状況情報に従って、携帯通信装置１１０と同期された状態を維持する。次に、メッセージが、非アクティブ命令を含むＭＡＣ ＰＤＵである場合、コントローラーモジュール１１２はＣＦ＃３を非アクティブにさせる（工程Ｓ３６０）。続いて、メッセージがリリースまたは再配置命令を含むＲＲＣメッセージである場合、コントローラーモジュール１１２はＣＦ＃３をリリースする（工程Ｓ３７０）。また、メッセージはさらに、ＲＡ開始命令を含み、コントローラーモジュール１１２は、無線モジュール１１１により、別の搬送周波数（図３中のＣＦ＃４）上で、別のランダムアクセス工程を初期化する（工程Ｓ３８０）。特に、ＲＡ開始命令は、携帯通信装置１１０が、別のランダムアクセス工程を初期化するべき搬送周波数（即ち、ＣＦ＃４）を示す。   In addition, the controller module 112 optionally performs post-processing and further handles random access failures, and selective operations are indicated by dotted blocks or dotted lines in FIG. In particular, since the message includes a request for status reporting, the controller module 112 reports the status of the carrier frequency to the access network 121 by the wireless module 111 (step S350). For example, the status report includes status information regarding the carrier frequency in the pending list, or includes only status information regarding the carrier frequency (ie, CF # 3) where the random access failure occurs. The status report is transmitted at a carrier frequency other than the carrier frequency at which random access failure occurs. According to the status report, the access network 121 maintains a state synchronized with the mobile communication device 110 according to the status information regarding the carrier frequency. Next, if the message is a MAC PDU including an inactive command, the controller module 112 deactivates CF # 3 (step S360). Subsequently, if the message is an RRC message including a release or relocation command, the controller module 112 releases CF # 3 (step S370). In addition, the message further includes an RA start command, and the controller module 112 initializes another random access process on the other carrier frequency (CF # 4 in FIG. 3) by the wireless module 111 (step S380). ). In particular, the RA start command indicates the carrier frequency (ie, CF # 4) at which the mobile communication device 110 should initialize another random access process.

工程Ｓ３５０の別の態様において、コントローラーモジュール１１２は、先を見越して、また、定期的に、無線モジュール１１１により、搬送周波数の状況をアクセスネットワーク１２１に報告し、ランダムアクセス失敗検出、または、アクセスネットワーク１２１からメッセージを受信するまで待つ必要がない。   In another aspect of step S350, the controller module 112 proactively and periodically reports the status of the carrier frequency to the access network 121 by the wireless module 111 and detects random access failure or access network. There is no need to wait until a message is received from 121.

図４は、本発明の新規態様による携帯通信装置によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。この態様において、ランダムアクセス失敗の処理方法は、マルチキャリアシステム中の携帯通信装置に適用され、携帯通信装置は、セルラー基地局に無線で接続される。まず、携帯通信装置は、搬送周波数上で、セルラー基地局とランダムアクセス工程を再実行し（工程Ｓ４１０）、ランダムアクセス工程の再実行が失敗、または、セルラー基地局からメッセージを受信する時、ランダムアクセス工程の再実行を停止する（工程Ｓ４２０）。特に、ランダムアクセス工程の再実行を停止する前、ランダムアクセス工程の再実行回数が所定回数になる、または、ランダムアクセス工程の再実行が所定期間実行されても失敗する。ランダムアクセス失敗検出時、先を見越してランダムアクセス工程の再実行を停止することにより、ランダムアクセス工程が延々と再実行されることによる携帯通信装置の電力消耗を節約し、セルラー基地局の資源管理効率が改善される。   FIG. 4 is a flowchart illustrating a random access failure processing method by the mobile communication device according to the novel aspect of the present invention. In this aspect, the random access failure processing method is applied to a portable communication device in a multicarrier system, and the portable communication device is wirelessly connected to a cellular base station. First, the mobile communication device re-executes the random access step with the cellular base station on the carrier frequency (step S410), and when the re-execution of the random access step fails or receives a message from the cellular base station, The re-execution of the access process is stopped (process S420). In particular, before stopping the re-execution of the random access process, the re-execution number of the random access process reaches a predetermined number, or even if the re-execution of the random access process is executed for a predetermined period, it fails. When random access failure is detected, the re-execution of the random access process is stopped in anticipation to save power consumption of the mobile communication device due to the re-execution of the random access process, and the resource management of the cellular base station Efficiency is improved.

別の態様において、携帯通信装置は後作業を実行して、さらに、ランダムアクセス失敗を処理し、たとえば、セルラー基地局の無線リソースの利用効率を改善する。後作業の詳細な説明は図５Ａ、５Ｂ、６Ａおよび６Ｂを参照する。   In another aspect, the mobile communication device performs post-work to further handle random access failures, eg, improve the utilization efficiency of radio resources of cellular base stations. Refer to FIGS. 5A, 5B, 6A and 6B for a detailed description of the subsequent work.

図５Ａおよび５Ｂは、本発明の別の態様による携帯通信装置によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。図４と同様、ランダムアクセス失敗の処理方法はマルチキャリアシステム中の携帯通信装置に適用され、携帯通信装置は、セルラー基地局に無線で接続される。まず、携帯通信装置は、複数の搬送周波数を使用出来るように設定される。特に、搬送周波数は、それらの特性に従って、特定の順序で維持される。最初に、携帯通信装置は、高優先度の搬送周波数のひとつに、ランダムアクセス工程を初期化し（工程Ｓ５０１）、その後、ランダムアクセス工程が失敗か判断する（Ｓ５０２）。ランダムアクセス工程が成功の場合、携帯通信装置は、別の搬送周波数があるか判断し（工程Ｓ５０３）、その場合、方法は、工程Ｓ５０１に戻って、高優先度の別の搬送周波数のひとつに、ランダムアクセス工程を初期化し、そうでない場合、方法は終了する。   5A and 5B are flowcharts illustrating a random access failure handling method by a mobile communication device according to another aspect of the present invention. As in FIG. 4, the random access failure processing method is applied to a mobile communication device in a multicarrier system, and the mobile communication device is wirelessly connected to a cellular base station. First, the mobile communication device is set so that a plurality of carrier frequencies can be used. In particular, the carrier frequency is maintained in a specific order according to their characteristics. First, the mobile communication device initializes a random access process to one of the high-priority carrier frequencies (step S501), and then determines whether the random access process has failed (S502). If the random access step is successful, the portable communication device determines whether there is another carrier frequency (step S503), and in that case, the method returns to step S501 to be one of the other carrier frequencies with higher priority. Initialize the random access process, otherwise the method ends.

工程Ｓ５０２において、ランダムアクセス工程が失敗の場合、携帯通信装置は、ランダムアクセス工程が所定回数再実行されたか判断し（工程Ｓ５０４）、そうでない場合、ランダムアクセス工程を再実行する（工程Ｓ５０５）。そうでなければ、ランダムアクセス工程が、すでに、所定回数再実行された場合、携帯通信装置は、ランダムアクセス工程の再実行を停止し（工程Ｓ５０６）、その後、ランダムアクセス工程に関連する無線リソースを放棄し、無線リソースは、ＭＡＣ層のパラメータ“ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ”および“ｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘ”により示される（工程Ｓ５０７）。所定回数は、ランダムアクセス工程の最大再実行制限として設定される。工程Ｓ５０４の別の態様において、代わりに、ランダムアクセス工程が既に所定期間再実行されたか判断し、その場合、方法は工程Ｓ５０６を実行して、ランダムアクセス工程の再実行を停止する。   In step S502, if the random access step fails, the mobile communication device determines whether the random access step has been re-executed a predetermined number of times (step S504). If not, the mobile communication device re-executes the random access step (step S505). Otherwise, if the random access step has already been re-executed a predetermined number of times, the mobile communication device stops re-execution of the random access step (step S506), and then allocates radio resources related to the random access step. The abandoned radio resource is indicated by the MAC layer parameters “ra-PreambleIndex” and “ra-PRACH-MaskIndex” (step S507). The predetermined number of times is set as the maximum re-execution limit of the random access process. In another aspect of step S504, instead, it is determined whether the random access step has already been re-executed for a predetermined period of time, in which case the method performs step S506 and stops re-executing the random access step.

次に、携帯通信装置は、以下のような一連の選択的操作を実行するかどうか判断する。特に、携帯通信装置は、搬送周波数を非アクティブにさせるか判断し（工程Ｓ５０８）、その場合、搬送周波数を非アクティブにさせる（工程Ｓ５０９）。続いて、携帯通信装置は、エラーをセルラー基地局に報告するか判断し（工程Ｓ５１０）、その場合、セルラー基地局に、ランダムアクセス失敗に関する情報について報告する（工程Ｓ５１１）。エラー報告後、携帯通信装置は、別の搬送周波数に、別のランダムアクセス工程を初期化するか判断し（工程Ｓ５１２）、その場合、未決リスト中の高優先度の別の搬送周波数のひとつに、別のランダムアクセス工程を初期化する（工程Ｓ５１３）。さらに、携帯通信装置は、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数の優先度を低下させ（工程Ｓ５１４）、方法は、工程Ｓ５０１に戻り、高優先度の別の搬送周波数のひとつに、ランダムアクセス工程を初期化する。   Next, the mobile communication device determines whether to perform a series of selective operations as follows. In particular, the mobile communication device determines whether to deactivate the carrier frequency (step S508), and in that case, deactivates the carrier frequency (step S509). Subsequently, the mobile communication device determines whether to report an error to the cellular base station (step S510), and in that case, reports information on the random access failure to the cellular base station (step S511). After reporting the error, the mobile communication device determines whether to initialize another random access step to another carrier frequency (step S512), and in that case, to one of the other carrier frequencies with high priority in the pending list. Then, another random access step is initialized (step S513). Further, the mobile communication device lowers the priority of the carrier frequency at which the random access failure occurs (step S514), and the method returns to step S501, and the random access step is performed on one of the other carrier frequencies with high priority. initialize.

図６Ａおよび６Ｂは、本発明のさらに別の態様による携帯通信装置によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。この態様において、工程６０１〜Ｓ６０７は、図５Ａの工程Ｓ５０１〜Ｓ５０７に類似し、その後、ランダムアクセス工程の再実行を停止し、ランダムアクセス工程に関連する無線リソースを放棄した後、携帯通信装置は、一連の選択的操作を実行するか判断する。特に、携帯通信装置は、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数の禁止タイマーを開始するか判断し（工程Ｓ６０８）、その場合、禁止タイマーを開始し、その後、未決リストから搬送周波数を除去する（Ｓ６０９）。次に、携帯通信装置は、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数を非アクティブにするか判断し（工程Ｓ６１０）、その場合、搬送周波数を非アクティブにさせる（工程Ｓ６１１）。続いて、携帯通信装置は、エラーをセルラー基地局に報告するか判断し（工程Ｓ６１２）、その場合、セルラー基地局に、ランダムアクセス失敗に関する情報について報告する（工程Ｓ６１３）。エラー報告後、携帯通信装置は、別の搬送周波数に、別のランダムアクセス工程を初期化するか判断し（工程Ｓ６１４）、その場合、未決リスト中の高優先度別の搬送周波数のひとつに、別のランダムアクセス工程を初期化する（工程Ｓ６１５）。   6A and 6B are flowcharts illustrating a random access failure processing method by a mobile communication device according to still another aspect of the present invention. In this aspect, steps 601-S607 are similar to steps S501-S507 of FIG. 5A, after which the random access step is stopped from being re-executed and after the radio resources associated with the random access step are discarded, the mobile communication device To determine whether to perform a series of selective operations. In particular, the mobile communication device determines whether to start a carrier frequency prohibition timer that causes a random access failure (step S608). In that case, the portable communication device starts the prohibit timer and then removes the carrier frequency from the pending list (S609). ). Next, the mobile communication device determines whether to deactivate the carrier frequency at which the random access failure occurs (step S610), and in that case, deactivates the carrier frequency (step S611). Subsequently, the mobile communication device determines whether to report an error to the cellular base station (step S612), and in that case, reports information on the random access failure to the cellular base station (step S613). After the error report, the mobile communication device determines whether to initialize another random access step to another carrier frequency (step S614), and in that case, to one of the carrier frequencies by high priority in the pending list, Another random access step is initialized (step S615).

その後、携帯通信装置は、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数の禁止タイマーを開始するか判断し（工程Ｓ６１６）、そうでない場合、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数の優先度を低下させる（工程Ｓ６１７）。そうでなければ、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数の禁止タイマーが開始する場合、携帯通信装置は、禁止タイマーが既に満了したか判断し（工程Ｓ６１８）、その場合、搬送周波数を未決リストに戻し（工程Ｓ６１９）、その後、方法は、工程Ｓ６０１に戻って、高優先度の別の搬送周波数に、別のランダムアクセス工程を初期化する。工程Ｓ６１８において、禁止タイマーが満了していない場合、方法は工程Ｓ６０１に戻る。別の態様において、携帯通信装置は、タイムアウトカウンターを用いて、禁止タイマー満了の回数を記録する。禁止タイマーが満了した時、携帯通信装置はタイムアウトカウンター中の値に１を加え、その後、タイムアウトカウンター中の値が所定閾値より大きいか判断する。タイムアウトカウンター中の値が所定閾値以下である場合だけ、工程Ｓ６１９が実行されて、搬送周波数を未決リストに戻す。そうでなければ、タイムアウトカウンター中の値が所定閾値より大きい場合、搬送周波数は、未決リストから除去されたままである。   Thereafter, the mobile communication device determines whether or not to start a carrier frequency prohibition timer in which random access failure occurs (step S616), and if not, lowers the priority of the carrier frequency in which random access failure occurs (step S617). ). Otherwise, if a carrier frequency prohibit timer that causes random access failure starts, the portable communication device determines whether the prohibit timer has expired (step S618), and in that case, returns the carrier frequency to the pending list. (Step S619), then the method returns to Step S601 to initialize another random access step to another carrier frequency with high priority. If in step S618, the prohibit timer has not expired, the method returns to step S601. In another aspect, the mobile communication device records the number of times the prohibit timer expires using a timeout counter. When the prohibit timer expires, the mobile communication device adds 1 to the value in the timeout counter, and then determines whether the value in the timeout counter is greater than a predetermined threshold. Only when the value in the timeout counter is equal to or less than the predetermined threshold, step S619 is executed to return the carrier frequency to the pending list. Otherwise, if the value in the timeout counter is greater than the predetermined threshold, the carrier frequency remains removed from the pending list.

図７は、本発明の新規態様によるセルラー基地局によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。この態様において、ランダムアクセス失敗の処理方法は、マルチキャリアシステム中のセルラー基地局に適用され、セルラー基地局は携帯通信装置に無線で接続される。最初、セルラー基地局は、搬送周波数上で、携帯通信装置とランダムアクセス工程の再実行を実行し（工程Ｓ７１０）、ランダムアクセス工程の再実行が失敗であることを検出する時、メッセージを携帯通信装置に伝送して、携帯通信装置が、ランダムアクセス工程を再実行するのを停止する（工程Ｓ７２０）。特に、工程Ｓ７２０において、ランダムアクセス工程の再実行回数が、既に、所定回数または所定期間に達するが失敗であることを検出した時、メッセージが伝送される。ランダムアクセス失敗検出時、メッセージを伝送して、携帯通信装置が、ランダムアクセス工程の再実行を停止することにより、ランダムアクセス工程が延々と再実行されることによる携帯通信装置の電力消耗を節約し、セルラー基地局の資源管理効率が改善される。   FIG. 7 is a flowchart illustrating a random access failure handling method by a cellular base station according to the novel aspect of the present invention. In this aspect, the random access failure processing method is applied to a cellular base station in a multicarrier system, and the cellular base station is wirelessly connected to a portable communication device. Initially, the cellular base station performs a re-execution of the random access step with the mobile communication device on the carrier frequency (step S710), and detects that the re-execution of the random access step is unsuccessful. The portable communication device stops transmitting the random access process again (step S720). In particular, in step S720, a message is transmitted when it is detected that the number of re-executions of the random access step has already reached a predetermined number of times or a predetermined period but has failed. When a random access failure is detected, a message is transmitted and the mobile communication device stops the re-execution of the random access process, thereby saving power consumption of the mobile communication device due to the re-execution of the random access process. The resource management efficiency of the cellular base station is improved.

別の態様において、メッセージ伝送後、セルラー基地局は後作業を実行して、さらに、ランダムアクセス失敗を処理し、たとえば、セルラー基地局の無線リソースの利用効率を改善する。後作業の詳細な説明は、図８Ａおよび８Ｂを参照する。   In another aspect, after the message transmission, the cellular base station performs post-work to further handle random access failures, eg, improve the cellular base station radio resource utilization efficiency. Refer to FIGS. 8A and 8B for a detailed description of the subsequent work.

図８Ａおよび８Ｂは、本発明の別の態様によるセルラー基地局によるランダムアクセス失敗の処理方法を説明するフローチャートである。図７と同様、ランダムアクセス失敗の処理方法は、マルチキャリアシステム中のセルラー基地局に適用され、セルラー基地局は、携帯通信装置に無線で接続される。最初に、セルラー基地局は、搬送周波数上で、携帯通信装置との間のランダムアクセス工程の再実行が失敗であることを検出し（工程Ｓ８０１）、その後、ストレージモジュール中に、搬送周波数の状況を保存するか、または、ストレージモジュール中の搬送周波数の状況を更新する（工程Ｓ８０２）。続いて、セルラー基地局は一つのメッセージを準備すると共に、メッセージ中に、停止命令を含み（工程Ｓ８０３）、停止命令は、携帯通信装置に、ランダムアクセス工程の再実行を停止するのを要求するのに用いられる。たとえば、メッセージはＭＡＣ ＰＤＵ、ＲＲＣメッセージまたはＰＨＹ信号、および、停止命令はＭＡＣ層の非アクティブ命令またはＲＲＣ層のリリース／再配置命令である。   8A and 8B are flowcharts illustrating a method for handling a random access failure by a cellular base station according to another aspect of the present invention. As in FIG. 7, the random access failure processing method is applied to a cellular base station in a multicarrier system, and the cellular base station is wirelessly connected to the mobile communication device. First, the cellular base station detects on the carrier frequency that the re-execution of the random access step with the mobile communication device is unsuccessful (step S801), and then the carrier frequency status in the storage module. Or the status of the carrier frequency in the storage module is updated (step S802). Subsequently, the cellular base station prepares one message and includes a stop command in the message (step S803), and the stop command requests the mobile communication device to stop the re-execution of the random access step. Used for For example, the message is a MAC PDU, an RRC message or PHY signal, and the stop command is a MAC layer inactive command or an RRC layer release / relocation command.

次に、セルラー基地局は、以下のような一連の選択的操作を実行するか判断する。特に、セルラー基地局は、携帯通信装置からの報告を要求するか判断し（工程Ｓ８０４）、その場合、メッセージ中に報告命令を含み、携帯通信装置に、搬送周波数の状況を報告させる（工程Ｓ８０５）。その後、セルラー基地局は、携帯通信装置に、搬送周波数を非アクティブにさせることを要求するか判断し（工程Ｓ８０６）、その場合、メッセージ中に非アクティブ命令を含み、携帯通信装置に、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数を非アクティブにさせる（工程Ｓ８０７）。続いて、セルラー基地局は、携帯通信装置に、搬送周波数をリリースするのを要求するか判断し（工程Ｓ８０８）、その場合、メッセージ中にリリース命令を含み、携帯通信装置に、ランダムアクセス失敗が発生する搬送周波数をリリースさせる（工程Ｓ８０９）。さらに、セルラー基地局は、携帯通信装置に、別の搬送周波数上で、別のランダムアクセス工程を初期化することを要求するか判断し（工程Ｓ８１０）、その場合、メッセージ中にＲＡ開始命令を含み、携帯通信装置に、別の搬送周波数上で、別のランダムアクセス工程を初期化させる（工程Ｓ８１１）。その後、セルラー基地局は、メッセージを携帯通信装置に伝送する（工程Ｓ８１２）。   Next, the cellular base station determines whether to perform a series of selective operations as follows. In particular, the cellular base station determines whether to request a report from the mobile communication device (step S804). In that case, the cellular base station includes a report command in the message and causes the mobile communication device to report the status of the carrier frequency (step S805). ). Thereafter, the cellular base station determines whether to request the mobile communication device to deactivate the carrier frequency (step S806). In that case, the mobile communication device includes an inactive command in the message, and randomly accesses the mobile communication device. The carrier frequency at which the failure occurs is deactivated (step S807). Subsequently, the cellular base station determines whether to request the mobile communication device to release the carrier frequency (step S808). In that case, the mobile communication device includes a release command, and the mobile communication device has a random access failure. The generated carrier frequency is released (step S809). Further, the cellular base station determines whether to request the mobile communication device to initialize another random access process on another carrier frequency (step S810), and in that case, an RA start command is included in the message. In addition, the mobile communication device is caused to initialize another random access step on another carrier frequency (step S811). Thereafter, the cellular base station transmits the message to the mobile communication device (step S812).

本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や修正を加えることができ、たとえば、ランダムアクセス失敗の処理方法は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の進化的技術に、または、ＣＡ技術と複数の搬送周波数をサポートする移動通信装置とセルラー基地局にも応用できる。従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。   In the present invention, preferred embodiments have been disclosed as described above. However, the present invention is not limited to the present invention, and any person who is familiar with the technology can use various methods within the spirit and scope of the present invention. Variations and modifications can be made, for example, random access failure handling methods can be used in the evolution of LTE / LTE-Advanced technology, or in mobile communication devices and cellular base stations that support CA technology and multiple carrier frequencies. It can also be applied to. Therefore, the protection scope of the present invention is based on the contents specified in the claims.

１００ マルチキャリアシステム
１１０ 携帯通信装置
１１１ 無線モジュール
１１２ コントローラーモジュール
１２０ サービスネットワーク
１２１ アクセスネットワーク
１２２ コアネットワーク 100 multi-carrier system 110 portable communication device 111 wireless module 112 controller module 120 service network 121 access network 122 core network

Claims (28)

マルチキャリアシステム中のランダムアクセス失敗を処理する携帯通信装置であって、
セルラー基地局間の無線送受信を実行する無線モジュールと、
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の操作を実行するコントローラーモジュールと、を含み、前記操作は、前記無線モジュールにより、前記セルラー基地局と、搬送周波数上で、ランダムアクセス工程を再実行する工程と、前記ランダムアクセス工程の再実行が失敗、または前記無線モジュールにより、前記セルラー基地局からメッセージを受信する時、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する工程と、を含むことを特徴とする携帯通信装置。 A mobile communication device for handling random access failures in a multi-carrier system,
A wireless module that performs wireless transmission and reception between cellular base stations;
A controller module for performing a medium access control (MAC) layer operation, the operation re-executing a random access step on the cellular base station and a carrier frequency by the wireless module; and And a step of stopping the re-execution of the random access step when the re-execution of the random access step fails or the wireless module receives a message from the cellular base station. . 前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する前に、前記ランダムアクセス工程の再実行の回数が既に所定回数に達しても、または所定期間再実行されても失敗であることを特徴とする請求項１に記載の携帯通信装置。   The re-execution of the random access process has failed even if the number of re-executions of the random access process has already reached a predetermined number or re-executed for a predetermined period before the re-execution of the random access process is stopped. The mobile communication device according to 1. 前記コントローラーモジュールはさらに、前記無線モジュールにより、前記セルラー基地局と、別の搬送周波数上で、別のランダムアクセス工程を初期化することを特徴とする請求項１に記載の携帯通信装置。   The mobile communication device according to claim 1, wherein the controller module further initializes another random access step on the carrier frequency different from that of the cellular base station by the wireless module. 前記コントローラーモジュールはさらに、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する時、前記ランダムアクセス工程に関連付けられる無線リソースを放棄し、無線リソースは、前記ＭＡＣ層のパラメータ“ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ”および“ｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘ”により示され、前記ＭＡＣ層は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の通信プロトコルに属することを特徴とする請求項１に記載の携帯通信装置。   When the controller module further stops the re-execution of the random access process, the controller module relinquishes a radio resource associated with the random access process, and the radio resource includes the MAC layer parameters “ra-PreambleIndex” and “ra- The mobile communication device according to claim 1, characterized in that it is indicated by PRACH-MaskIndex ", and the MAC layer belongs to a communication protocol of Long Term Evolution (LTE) technology or LTE-Advanced technology. マルチキャリアシステム中の携帯通信装置の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層のランダムアクセス失敗を処理する方法であって、
搬送周波数上で、セルラー基地局とランダムアクセス工程を再実行する工程と、
前記ランダムアクセス工程の前記再実行が失敗、または前記セルラー基地局からメッセージを受信する時、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する工程と、
を含むことを特徴とする方法。 A method for handling a random access failure of a medium access control (MAC) layer of a portable communication device in a multi-carrier system, comprising:
Re-executing the random access step with the cellular base station on the carrier frequency;
Stopping the re-execution of the random access step when the re-execution of the random access step fails or when receiving a message from the cellular base station;
A method comprising the steps of: 前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する前に、前記ランダムアクセス工程の再実行の回数が既に所定回数に達しても、または所定期間再実行されても失敗であることを特徴とする請求項５に記載の方法。   The re-execution of the random access process has failed even if the number of re-executions of the random access process has already reached a predetermined number or re-executed for a predetermined period before the re-execution of the random access process is stopped. 5. The method according to 5. さらに、別の搬送周波数上で、前記セルラー基地局と別のランダムアクセス工程を初期化する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。   6. The method of claim 5, further comprising initializing another random access step with the cellular base station on another carrier frequency. さらに、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する時、前記ランダムアクセス工程に関連付けられる無線リソースを放棄する工程を含み、無線リソースは、前記ＭＡＣ層のパラメータ“ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ”および“ｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘ”により示され、前記ＭＡＣ層は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の通信プロトコルに属することを特徴とする請求項５に記載の方法。   Furthermore, when stopping the re-execution of the random access step, the method includes abandoning a radio resource associated with the random access step, wherein the radio resource includes parameters “ra-PreambleIndex” and “ra-PRACH” of the MAC layer. The method according to claim 5, characterized in that it is indicated by -MaskIndex "and the MAC layer belongs to a communication protocol of Long Term Evolution (LTE) technology or LTE-Advanced technology. マルチキャリアシステム中のランダムアクセス失敗を処理するセルラー基地局であって、
携帯通信装置との無線送受信を実行する無線モジュールと、
前記無線モジュールにより、搬送周波数上で、前記携帯通信装置とランダムアクセス工程の再実行を実行し、前記ランダムアクセス工程の前記再実行が失敗であることを検出する時、前記無線モジュールにより、メッセージを前記携帯通信装置に伝送して、前記携帯通信装置が、前記ランダムアクセス工程を再実行するのを停止するコントローラーモジュールと、
を含むことを特徴とするセルラー基地局。 A cellular base station for handling random access failures in a multi-carrier system,
A wireless module that performs wireless transmission and reception with a portable communication device;
When the wireless module performs re-execution of the random access process with the portable communication device on a carrier frequency, and detects that the re-execution of the random access process is unsuccessful, the wireless module A controller module that transmits to the mobile communication device and stops the mobile communication device from re-executing the random access step;
A cellular base station comprising: 前記メッセージは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層のプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）または物理（ＰＨＹ）層の信号であるか、または、無線リソース制御（ＲＲＣ）層に従い、前記コントローラーモジュールが設置されて、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の通信プロトコルに従って操作することを特徴とする請求項９に記載のセルラー基地局。   The message is a protocol data unit (PDU) or physical (PHY) layer signal in a medium access control (MAC) layer, or according to a radio resource control (RRC) layer, the controller module is installed and a long The cellular base station according to claim 9, wherein the cellular base station operates according to a communication protocol of term evolution (LTE) technology or LTE-Advanced technology. 前記ＲＲＣ層に従う前記メッセージは、前記携帯通信装置のリリースまたは再配置命令を含み、前記搬送周波数をリリースすることを特徴とする請求項１０に記載のセルラー基地局。   The cellular base station according to claim 10, wherein the message according to the RRC layer includes a release or relocation command of the mobile communication device and releases the carrier frequency. 前記メッセージは前記携帯通信装置に伝送され、別の搬送周波数上で、別のランダムアクセス工程を初期化することを特徴とする請求項９に記載のセルラー基地局。 The cellular base station according to claim 9, wherein the message is transmitted to the mobile communication device and initializes another random access process on another carrier frequency. マルチキャリアシステム中のセルラー基地局のランダムアクセス失敗を処理する方法であって、
搬送周波数上で、携帯通信装置とランダムアクセス工程の再実行を実行する工程と、
前記ランダムアクセス工程の前記再実行が失敗であることを検出する時、メッセージを前記携帯通信装置に伝送し、前記携帯通信装置が、前記ランダムアクセス工程を再実行するのを停止する工程と、
を含むことを特徴とする方法。 A method for handling a random access failure of a cellular base station in a multi-carrier system, comprising:
Performing a re-execution of the mobile communication device and the random access process on the carrier frequency;
Transmitting a message to the portable communication device when detecting that the re-execution of the random access step is unsuccessful, and stopping the portable communication device from re-executing the random access step;
A method comprising the steps of: 前記メッセージは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層のプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）または物理（ＰＨＹ）層の信号であるか、または、無線リソース制御（ＲＲＣ）層に従い、前記セルラー基地局が設置されて、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の通信プロトコルに従って操作することを特徴とする請求項１３に記載の方法。   The message is a medium access control (MAC) layer protocol data unit (PDU) or physical (PHY) layer signal, or according to a radio resource control (RRC) layer, the cellular base station is installed, The method according to claim 13, wherein the method operates according to a communication protocol of Long Term Evolution (LTE) technology or LTE-Advanced technology. 前記ＲＲＣ層に従う前記メッセージは、前記携帯通信装置のリリースまたは再配置命令を含み、前記搬送周波数をリリースすることを特徴とする請求項１４に記載の方法。   15. The method of claim 14, wherein the message according to the RRC layer includes a release or relocation command for the mobile communication device to release the carrier frequency. 前記メッセージは前記携帯通信装置に伝送され、別の搬送周波数上で、別のランダムアクセス工程を初期化することを特徴とする請求項１３に記載の方法。   The method of claim 13, wherein the message is transmitted to the portable communication device to initialize another random access process on another carrier frequency. ランダムアクセス失敗を処理するマルチキャリアシステムであって、
媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の操作を実行し、前記操作は、搬送周波数上で、ランダムアクセス工程を再実行する工程と、前記ランダムアクセス工程の前記再実行が失敗、またはメッセージを受信する時、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する工程を含む携帯通信装置と、
前記ランダムアクセス工程の前記再実行が失敗であることを検出する時、前記メッセージを前記携帯通信装置に伝送するセルラー基地局と、
を含むことを特徴とするシステム。 A multi-carrier system for handling random access failures,
Performing a medium access control (MAC) layer operation, the operation re-executing a random access step on a carrier frequency, and when the re-execution of the random access step fails or a message is received, A portable communication device including a step of stopping the re-execution of the random access step;
A cellular base station that transmits the message to the mobile communication device when detecting that the re-execution of the random access step is unsuccessful;
A system characterized by including. 前記携帯通信装置が、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する前に、前記ランダムアクセス工程の再実行の回数が既に所定回数に達しても、または所定期間再実行されても失敗であることを特徴とする請求項１７に記載のマルチキャリアシステム。   Before the portable communication device stops the re-execution of the random access step, the re-execution of the random access step has failed even if the number of re-execution has already reached a predetermined number or re-executed for a predetermined period. The multi-carrier system according to claim 17. 前記携帯通信装置はさらに、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する時、前記ランダムアクセス工程に関連する無線リソースを放棄し、無線リソースは、前記ＭＡＣ層のパラメータ“ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ”および“ｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘ”により示され、前記ＭＡＣ層は、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の通信プロトコルに属することを特徴とする請求項１７に記載のマルチキャリアシステム。   When the mobile communication device further stops the re-execution of the random access step, the mobile communication device relinquishes a radio resource related to the random access step, and the radio resource includes the parameters “ra-PreambleIndex” and “ra” of the MAC layer. The multi-carrier system according to claim 17, wherein the MAC layer belongs to a communication protocol of Long Term Evolution (LTE) technology or LTE-Advanced technology, which is indicated by -PRACH-MaskIndex ". 前記メッセージは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層のプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）または物理（ＰＨＹ）層の信号であるか、または、無線リソース制御（ＲＲＣ）層に従い、前記セルラー基地局が設置されて、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の通信プロトコルに従って操作することを特徴とする請求項１７に記載のマルチキャリアシステム。   The message is a medium access control (MAC) layer protocol data unit (PDU) or physical (PHY) layer signal, or according to a radio resource control (RRC) layer, the cellular base station is installed, The multi-carrier system according to claim 17, wherein the multi-carrier system is operated according to a communication protocol of Long Term Evolution (LTE) technology or LTE-Advanced technology. 前記ＲＲＣ層に従う前記メッセージは、前記携帯通信装置のリリースまたは再配置命令を含み、前記搬送周波数をリリースすることを特徴とする請求項２０に記載のマルチキャリアシステム。   The multi-carrier system according to claim 20, wherein the message according to the RRC layer includes a release or relocation command of the mobile communication device and releases the carrier frequency. 前記携帯通信装置は、さらに、前記メッセージに従って、別の搬送周波数上で、別のランダムアクセス工程を初期化することを特徴とする請求項１７に記載のマルチキャリアシステム。   The multi-carrier system according to claim 17, wherein the portable communication device further initializes another random access process on another carrier frequency according to the message. 携帯通信装置およびセルラー基地局を含むマルチキャリアシステムのランダムアクセス失敗を処理する方法であって、前記携帯通信装置が設置されて、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層の操作を実行し、前記方法は、
前記携帯通信装置により、搬送周波数上で、前記セルラー基地局とランダムアクセス工程を再実行する工程と、
前記ランダムアクセス工程の前記再実行が失敗であることを検出する時、前記セルラー基地局により、メッセージを前記携帯通信装置に伝送する工程と、
前記ランダムアクセス工程の前記再実行が失敗、またはメッセージを受信する時、前記携帯通信装置により、前記ランダムアクセス工程の再実行を停止する工程と、
を含むことを特徴とする方法。 A method of handling a random access failure of a multi-carrier system including a mobile communication device and a cellular base station, wherein the mobile communication device is installed to perform a medium access control (MAC) layer operation, the method comprising:
Re-executing the cellular base station and a random access step on a carrier frequency by the portable communication device;
When detecting that the re-execution of the random access step is unsuccessful, the cellular base station transmits a message to the portable communication device;
When the re-execution of the random access process fails or when a message is received, the mobile communication device stops the re-execution of the random access process;
A method comprising the steps of: 前記携帯通信装置が、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する前、前記ランダムアクセス工程の再実行の回数が既に所定回数に達しても、または所定期間再実行されても失敗であることを特徴とする請求項２３に記載の方法。   Before the portable communication device stops the re-execution of the random access step, it is a failure even if the number of re-executions of the random access step has already reached a predetermined number or re-executed for a predetermined period. 24. A method according to claim 23, characterized in that: さらに、前記ランダムアクセス工程の前記再実行を停止する時、前記携帯通信装置により、前記ランダムアクセス工程に関連する無線リソースを廃棄する工程を含み、無線リソースは、前記ＭＡＣ層のパラメータ“ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ”および“ｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘ”により示され、前記ＭＡＣ層はロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の通信プロトコルに属することを特徴とする請求項２３に記載の方法。   Further, when stopping the re-execution of the random access step, the portable communication device includes a step of discarding a radio resource related to the random access step, wherein the radio resource is a parameter “ra-PreambleIndex of the MAC layer. 24. The method according to claim 23, wherein the MAC layer belongs to a communication protocol of Long Term Evolution (LTE) technology or LTE-Advanced technology, indicated by "and" ra-PRACH-MaskIndex ". 前記メッセージは、媒体アクセス制御（ＭＡＣ）層のプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）または物理（ＰＨＹ）層の信号であるか、または、無線リソース制御（ＲＲＣ）層に従い、前記セルラー基地局が設置されて、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）技術またはＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ技術の通信プロトコルに従って操作することを特徴とする請求項２３に記載の方法。   The message is a medium access control (MAC) layer protocol data unit (PDU) or physical (PHY) layer signal, or according to a radio resource control (RRC) layer, the cellular base station is installed, 24. The method of claim 23, wherein the method operates according to a communication protocol of Long Term Evolution (LTE) technology or LTE-Advanced technology. 前記ＲＲＣ層に従う前記メッセージは、前記携帯通信装置のリリースまたは再配置命令を含み、前記搬送周波数をリリースすることを特徴とする請求項２６に記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein the message according to the RRC layer includes a release or relocation command for the mobile communication device to release the carrier frequency. さらに、前記メッセージに従って、前記携帯通信装置により、別の搬送周波数上で、別のランダムアクセス工程を初期化する工程を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。   The method of claim 23, further comprising initializing another random access step on the other carrier frequency by the portable communication device according to the message.
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