JP2017153116A - 無線通信システムで拡張アクセス遮断適用方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムで拡張アクセス遮断適用方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信システムで拡張アクセス遮断適用方法及び装置を提供する。
【解決手段】より詳しくはマシンタイプ通信(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＭＴＣ)をサポートする端末がネットワークにアクセスを試みる時、アクセス可能であるか否かを判定して判定結果によってネットワークにアクセスを試みる詳細手続きに対して提案する。本発明によればネットワークにアクセスする端末の作動を制御してネットワークへの過度なアクセスを制御することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳しくはＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)システムで、マシンタイプ通信(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＭＴＣ)をサポートする端末がネットワークにアクセスを試みる時、アクセス可能であるか否かを判定して判定結果に応じてネットワークにアクセスを試みる方法及び装置に関する。
近年、無線通信技術は急激な発展を成した。これに加えられ、通信システム技術も進化を重ねた。この中、現在４世代移動通信技術として脚光を浴びるシステムがＬＴＥシステムである。ＬＴＥシステムでは、多様な端末種類をサポートするための技術が導入され、マシンタイプ通信(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、以下、ＭＴＣと称する)関連技術である。ＭＴＣ端末とは、例えば、電気料金測定器或いは水道料金測定器のように人が直接操作するのではない機械が自ら通信をする機械などを指称する言葉であり、前記例示によって一般的に一般端末の優先順位より低い優先順位をもってネットワークにアクセスを試みても構わない装置を意味する。
前記ＭＴＣ端末を処理するために、ＬＴＥリリース１０(リリースはバージョン情報を意味し、高いほど最新バージョンである)では端末がアクセスを試みる時のアクセスリクエストメッセージに「ＭＴＣ端末としてアクセスをリクエストする」と基地局に通知することによって、基地局が以後、端末のアクセスリクエストを承認するか、或いは拒絶と同時にその後にアクセス試みが可能であるかなどを通知することができる。
LG Electronics Inc.，Further Discussion on EAB[online]，3GPP TSG-RAN WG2#74 R2-113339，URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_74/Docs/R2-113339.zip，２０１１年 ５月 ３日 Ericsson, ST-Ericsson，Extended access barring for MTC devices[online]，3GPP TSG-RAN WG2#74 R2-113030，URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_74/Docs/R2-113030.zip，２０１１年 ５月 ３日
しかし、前記のＬＴＥリリース１０に導入した手続きでも端末が初期にアクセスリクエストメッセージを送信するべきであるという問題があり、多くの端末が同時にアクセスリクエストを送信する場合には相変らずアクセスに過負荷が掛かる状況が発生することができ、これを解決する必要がある。
本発明は、前記のような問題点を解決するために創案されたもので、本発明の目的は無線移動通信システムでＭＴＣ端末がネットワークにアクセスを試みる時、アクセスリクエストメッセージを送信する前に前記ネットワークへのアクセスが可能であるか否かを判定し、判定結果に応じてネットワークにアクセスを試みる方法及び装置を提供することをその目的とする。
また、本発明の他の目的は、ネットワークへのアクセスが遮断されないＭＴＣ端末がランダムアクセス手続き実行中、ランダムアクセス応答メッセージに含まれたバックオフを処理する方法及び装置を提供することをその目的とする。
本発明では端末がアクセスリクエストを送信する前にアクセスクラス制限(Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ、以下、ＡＣＢと称する)メカニズムと拡張アクセス制限(Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ、以下、ＥＡＢと称する)メカニズムを使用し、端末がアクセスリクエストメッセージを送信する前に基地局が送信するＡＣＢ情報とＥＡＢ情報を確認してアクセスするか否かを判定する。
この時、ＭＴＣ端末と言っても以下の場合には前記ＥＡＢを適用しない：
端末機がコールを受信するためにアクセスを試みる場合(Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ Ｃａｌｌ、以下、ＭＴ Ｃａｌｌと称する)；
緊急コール(ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃａｌｌ)を試みる場合；
高い優先順位のアクセスを試みる場合(ｈｉｇｈ ｐｒｉｏｒｉｔｙ ａｃｃｅｓｓ)。
また、ＥＡＢとＡＣＢが共に活性化された場合、ＭＴＣ端末はＥＡＢを先ず適用し、ＥＡＢからアクセスが可能であると判定されるとＡＣＢを適用してアクセスするか否かを判定する。
このような本発明の無線通信システムでＭＴＣ(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)端末のアクセス制御方法は、ＲＲＣ(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)接続確立のとき、前記ＲＲＣ接続確立が第１理由または第２理由のうちのいずれに該当するのか判定する段階、前記第１理由に該当するとき、前記ＲＲＣ接続確立が拡張アクセス制限(Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ)の適用がされないように確立する段階、及び前記第２理由に該当するとき、基地局から受信されるシステム情報ブロック確立によって拡張アクセス制限手続きを適用するか否かを確認し、前記確認結果によって前記拡張アクセス制限手続きを適用する段階を含むことを特徴とする。
また、本発明の無線通信システムで基地局へのアクセスを制御するＭＴＣ(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)端末は基地局と信号を送受信する送受信部、及び ＲＲＣ(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)接続確立のとき、前記ＲＲＣ接続確立が第１理由または第２理由のうちのいずれに該当するのか判定し、前記第１理由に該当するとき、前記ＲＲＣ接続確立が拡張アクセス制限(Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ)の適用がされないように設定し、前記第２理由に該当するとき、基地局から受信されるシステム情報ブロック確立によって拡張アクセス制限手続きを適用するか否かを確認し、前記確認結果によって前記拡張アクセス制限手続きを適用するように制御する制御部を含むことを特徴とする。
本発明の実施形態による方法を利用すると、ネットワークにアクセスする端末の作動を制御して過度なアクセスを効率的に制御することができる。
本発明の実施形態によるＬＴＥシステムの構造を示した図面である。 本発明の実施形態によるＬＴＥシステムで無線プロトコル構造を示した図面である。 本発明の実施形態による一般端末の通信差異点を示した図面である。 本発明の実施形態によるＭＴＣ端末の通信差異点を示した図面である。 本発明を適用した場合、ＥＡＢとＡＣＢを適用する方法手続きの例示図面である。 本発明の第１実施形態による端末機作動のフローチャートである。 本発明の第２実施形態による端末機作動のフローチャートである。 本発明の実施形態による新規のＲＡＲメッセージフォーマット例示図面である。 本発明の実施形態による端末の構成を示したブロック図である。 本発明の実施形態による基地局の構成を示したブロック図である。
以下、本発明を説明するにあたり関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判定される場合にはその詳細な説明を省略する。以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
また、本発明の実施形態を具体的に説明するにあたり、ＬＴＥまたはＬＴＥ−Ａ(ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ)システムを主な対象とするが、本発明の主な要旨は類似の技術的背景及びチャンネル形態を有するそのほかの通信システムにも本発明の範囲を大きく外れない範囲で僅か変形で適用可能であり、これは本発明の技術分野で熟練された技術的知識を有する者の判断で可能であろう。
図１は本発明の実施形態によるＬＴＥシステムの構造を示した図面である。
図１を参照すれば、図示したようにＬＴＥシステムの無線アクセスネットワークは次世代基地局(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ、以下、ＥＮＢ、Ｎｏｄｅ Ｂまたは基地局)(１０５、１１０、１１５、１２０)とＭＭＥ(１２５、Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ)及びＳ−ＧＷ(１３０、Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ)から構成される。ユーザ端末(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、以下、 ＵＥまたは端末)(１３５)はＥＮＢ(１０５〜１２０)及びＳ−ＧＷ１３０を通じて外部ネットワークにアクセスする。
図１でＥＮＢ(１０５〜１２０)は、ＵＭＴＳシステムの既存ノードＢに対応される。ＥＮＢはＵＥ１３５と無線チャンネルで連結されて既存ノードＢより複雑な役目を実行する。ＬＴＥシステムではインターネットプロトコルを通じるＶｏＩＰ(Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ)のようなリアルタイムサービスを含むあらゆるユーザトラフィックが共用チャンネル(ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)を通じてサービスされるので、ＵＥのバッファー状態、使用可能送信電力状態、チャンネル状態などの状態情報を聚合してスケジューリングをする装置が必要であり、これをＥＮＢ(１０５〜１２０)が担当する。１つのＥＮＢは通常複数のセルを制御する。例えば、１００Ｍｂｐｓの送信速度を具現するためにＬＴＥシステムは、例えば、２０ＭＨｚ帯域幅で直交周波数分割多重方式(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、ＯＦＤＭと言う)を無線アクセス技術として使用する。また、端末のチャンネル状態に合わせて変調方式(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ)とチャンネルコーディング率(ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇ ｒａｔｅ)を決定する適応変調コーディング(Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ＆ Ｃｏｄｉｎｇ、以下、ＡＭＣと言う)方式を適用する。Ｓ−ＧＷ１３０はデータベアラーを提供する装置であり、ＭＭＥ１２５の制御に応じてデータベアラーを生成したり除去する。ＭＭＥは、端末に対する移動性管理機能はもちろん各種制御機能を担当する装置で複数の基地局と連結される。
図２は、本発明の実施形態によるＬＴＥシステムで無線プロトコル構造を示した図面である。
図２を参照すれば、ＬＴＥシステムの無線プロトコルは端末とＥＮＢでそれぞれＰＤＣＰ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ２０５、２４０)、ＲＬＣ(Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ２１０、２３５)、ＭＡＣ(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ２１５、２３０)からなる。ＰＤＣＰ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)(２０５、２４０)はＩＰヘッダー圧縮／復元などの作動を担当し、無線リンク制御(Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＲＬＣと言う)(２１０、２３５)はＰＤＣＰ ＰＤＵ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)を適切な大きさに再構成する。ＭＡＣ２１５、２３０は、一つの端末に構成された多くのＲＬＣ階層装置と連結され、ＲＬＣ ＰＤＵをＭＡＣ ＰＤＵに多重化してＭＡＣ ＰＤＵからＲＬＣ ＰＤＵを逆多重化する作動を実行する。物理階層２２０、２２５は上位階層データをチャンネルコーディング及び変調し、ＯＦＤＭシンボルで作って無線チャンネルへ送信したり、無線チャンネルを通じて受信したＯＦＤＭシンボルを復調してチャンネルデコーディングして上位階層へ伝達する作動をする。また、物理階層でも追加的なエラー訂正のために、ＨＡＲＱ(Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ)を使用しており、受信端では送信端から送信したパケットを受信するか否かを１ビットで送信する。これをＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報と言う。アップリンク送信に対するダウンリンクＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報はＰＨＩＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ)物理チャンネルを通じて送信されてダウンリンク送信に対するアップリンクＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、ＰＵＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)やＰＵＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)物理チャンネルを通じて送信されることができる。
図３Ａは、本発明の実施形態による一般端末の通信差異点を示した図面であり、図３Ｂは本発明の実施形態によるＭＴＣ端末の通信差異点を示した図面である。
先ず、図３Ａに示したように、一般端末の間の通信、例えば、音声通話(ｖｏｉｃｅ ｃａｌｌ)のような場合には、発信者と受信者が存在し、これらの間の通信を基地局とコアネットワークが連結する構造である。
一方、ＭＴＣ端末の通信は図３Ｂに示したように、ＭＴＣデバイスとＭＴＣサーバー、即ち、機械の間の通信を基地局とコアネットワークが連結する構造という点で、図３Ａの一般端末の間の通信と差異点がある。
一方、ＬＴＥシステムでは端末のネットワークへのアクセスを制限する方法として、ＬＴＥリリース８からはアクセスクラス制限(Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ、以下、ＡＣＢと称する)メカニズムをサポートし、ＬＴＥリリース１１からは拡張アクセス制限(Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ、以下、ＥＡＢと称する)メカニズムを追加的にサポートする。前記ＡＣＢとＥＡＢは両者同時に使用されても、それぞれ一つだけが使用されても、両者共に使用しなくてもよい。
ＬＴＥシステムでサポートするＡＣＢメカニズムは端末ＵＳＩＭカードに記憶されている０番から１５番までの端末のアクセスクラス(Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ、以下、ＡＣと称する)に応じてアクセスを遮断するメカニズムであり、詳細な作動は以下の通りである。
端末は基地局が送信するシステム情報ブロック(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、以下、ＳＩＢと称する)２番を通じてａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＩｎｆｏパラメーターがあるか確認する。もし、存在する場合、以下のような確認手続きを実行する。
端末が有効な１１番−１５番の間のＡＣを１つ以上有しており、基地局が送信するａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＦｏｒＳｐｅｃｉａｌＡＣ情報内に端末が保有した有効な１１番−１５番の間のＡＣに対するビット情報が１と設定された場合、端末はアクセス試み可能である。
前記有効な１１番−１５番ＡＣという意味は、ＡＣ１２、１３、１４番は端末のホーム国家(端末が加入したプロバイダーの国家)ばかり有効であり、ＡＣ１１番１５番はＨｏｍｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ(以下、ＨＰＬＭＮと称する：端末が加入したプロバイダーを意味する)、Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｈｏｍｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ(以下、ＥＨＰＬＭＮと称する：ＨＰＬＭＮと見なされる同級のプロバイダーを意味する)だけで有効であるということを意味する。
そうではない場合、端末は０と１間の任意数字を生成し、任意の数字がａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＦａｃｔｏｒパラメーター値より小さな場合、アクセス試みが可能である。大きい場合はアクセス不可である。
前記過程を通じてアクセスが遮断された場合、さらに０と１間の任意数字を生成してアクセス制限時間(Ｔｂａｒｒｉｎｇ)の以下の数１で計算する。
数１
“Ｔｂａｒｒｉｎｇ”＝(０.７＋０.６* ｒａｎｄ) * ａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＴｉｍｅ
ＬＴＥシステムでサポートするＥＡＢメカニズムも端末のＵＳＩＭカードに記憶されている０番から９番までの端末のアクセスクラス(Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ、以下、ＡＣと称する)に応じてアクセスを遮断するメカニズムであり、詳細な作動は以下の通りである。
端末は基地局が送信する所定のシステムブロック(ＳＩＢ)を通じてＥＡＢパラメーターがあるか確認する。もし、存在する場合、以下のような確認手続きを実行する。
端末が基地局が送信したｅａｂ−Ｃａｔｅｇｏｒｙパラメーターで指示したカテゴリーに含まれ、ｅａｂ−ＢａｒｒｉｎｇＢｉｔｍａｐパラメーター内のビットマップに端末が属した０番−９番の間のＡＣ値が１と設定された場合、端末はアクセス不可である。
前記ｅａｂ−Ｃａｔｅｇｏｒｙに指示するＥＡＢ適用すべきである端末のカテゴリーは以下の３種類がある。
ＥＡＢのために設定された端末；
ＥＡＢのために設定された端末のうち、ＨＰＬＭＮやＥＨＰＬＭＮにない端末(他のプロバイダー端末)；
ＥＡＢのために設定された端末のうち、ＨＰＬＭＮやＥＨＰＬＭＮにないとか、ローミングした端末のうち、ＵＳＩＭに記憶されたプロバイダーが定義したＰＬＭＮ選択リストのうちでその国家で最も選好するＰＬＭＮにない端末(他のプロバイダー端末のうちローミングのとき、最も選好するプロバイダーにある端末を除いた残り端末)。
そうではない場合、端末はアクセス可能である。
前記過程を通じてアクセスが遮断された場合、上位階層にＥＡＢでアクセスが遮断されていることを通知する。
図４は、本発明の実施形態による場合、ＥＡＢとＡＣＢを適用する過程を示したフローチャートである。
先ず、端末４０１は端末の上位階層から基地局４０３と無線リスース制御(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＲＲＣと称する)接続確立(ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ)に対するリクエストを受ける。前記端末の上位階層はＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)階層を意味することができる。さらに、前記端末の上位階層は前記ＲＲＣ接続確立がＥＡＢと関連があるのか、ないのか、即ち、ＥＡＢの適用を受けるか否かに対して端末の下位階層に通知する(４１１)。前記端末の下位階層は ＡＳ(Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)階層を意味することができる。
この時、端末の上位階層は以下の条件を満足する場合には、たとえＭＴＣ端末と言ってもＥＡＢを適用しないようにするために、前記ＲＲＣ接続確立がＥＡＢと関連がないと通知することができる(以下の場合に対して「第１理由」と言う)：
端末機がコールを受信するためにアクセスを試みる場合(Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ Ｃａｌｌ−Ａｃｃｅｓｓ、以下、ｍｔ−Ａｃｃｅｓｓと称する)；
緊急コール(ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃａｌｌ)を試みる場合；
高い優先順位のアクセスを試みる場合(ｈｉｇｈＰｒｉｏｒｉｔｙＡｃｃｅｓｓ)；
この時、端末の上位階層は以下の条件を満足する場合には、ＭＴＣ端末がＥＡＢを適用するために、前記ＲＲＣ接続確立がＥＡＢと関連があると通知することができる(以下の場合に対して「第２理由」と言う)：
端末機がデータを送信するためのコールをかけるためにアクセスを試みる場合(Ｍｏｂｉｌｅ Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ Ｃａｌｌ−Ｄａｔａ、以下、ｍｏ−Ｄａｔａと称する)；
端末機が制御メッセージを送信するためのコールをかけるためにアクセスを試みる場合；(Ｍｏｂｉｌｅ Ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ Ｃａｌｌ−Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ、以下、ｍｏ Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇと称する)；
ＭＴＣサービスのように送信遅延に大きく拘らないコールをかけるためにアクセスを試みる場合(ｄｅｌａｙＴｏｌｅｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓ)；
本発明の実施形態で、前記のように第１理由と第２理由を区分する理由は次の通りである。
第１理由で、ｍｔ−Ａｃｃｅｓｓの場合、ネットワークで当該端末に対するデータを送信しようとすることであり、端末は前記データを受信する前までは前記データの重要性を判定することができない。従って、端末はこれに対してアクセスを遅延する場合、重要なデータを失ってしまうことができる危険がある。また、非常状況(ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ)の場合端末が危急な状況でコールを遅延する場合、ユーザに危険をもたらすことができる。また、高い優先順位のアクセスを試みる場合は、一般アクセスや低い優先順位のアクセスと差別化する必要がある。
前記の第１理由を除いた第２理由の場合、端末がアクセスを遅延させても大きい問題がない場合であり、従って、端末の上位階層は前記第２の場合に限ってＥＡＢメカニズムを適用するように下位階層に通知することができる。
一方、これとは別個で前記基地局にアクセスのとき、ＡＣＢを適用するか否かを判定するため、端末は基地局からＳＩＢ２を受信し、ＡＣ ｂａｒｒｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒが含まれているのか否かを判定する(４１３)。もし、前記受信したＳＩＢ２にＡＣ ｂａｒｒｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒが含まれた場合、端末は前記基地局にアクセス試みるとき、ＡＣＢを適用してセルにアクセスするか否かを判定する
また、前記４１１段階を通じて前記ＲＲＣ接続確立にＥＡＢを適用すべきであると決定された場合、前記基地局がＥＡＢ関連アクセス制限をするのか否かを判定するため、端末は基地局から所定のシステムブロック(ＳＩＢ)を受信し、ＥＡＢ関連パラメーターが含まれているのか否かを判定する(４１５)。
もし、受信されたＳＩＢにＥＡＢ関連パラメーターが含まれた場合、端末は前記基地局にアクセスを試みるとき、ＥＡＢと関連がある場合、ＥＡＢを適用してセルにアクセスするか否かを判定する。
本実施形態では説明の便宜のために前記基地局がＥＡＢとＡＣＢをあらゆる適用中の状況を仮定する。前記端末は前記ＲＲＣ接続確立が前記「第１理由」であればＥＡＢを適用せずＡＣＢだけ適用する(４１９)。一方、ＲＲＣ接続確立が「第２理由」であればＥＡＢとＡＣＢを共に適用し(４１７)(４１９)、ＲＲＣ接続確立を試みるか否かを判定する。この場合、本発明の実施形態では基地局がＥＡＢとＡＣＢを共に適用中の状況の場合、ＲＲＣ接続確立理由が「第２理由」である端末はＡＣＢより優先してＥＡＢを適用してＥＡＢによってアクセスが遮断されるのか否かを先ず判定する。さらに、ＥＡＢによってアクセスが遮断されない場合に限って、さらにＡＣＢを適用してＡＣＢでもアクセスが遮断されない場合、ＲＲＣ接続確立を試みることができる。
前記ＥＡＢとＡＣＢの場合、前述したように以下の方法で作動する。
ＡＣＢメカニズムは端末のＵＳＩＭカードに記憶されている０番から１５番までの端末のアクセスクラス(Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ、以下、ＡＣと称する)に応じてアクセスを遮断するメカニズムであり、詳細な作動は以下の通りである。
端末は、基地局が送信するシステム情報ブロック(ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ、以下、ＳＩＢと称する)２番を通じてａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＩｎｆｏパラメーターがあるか確認する。もし、存在する場合、以下のような確認手続きを実行する。
端末が有効な１１番−１５番の間のＡＣを１つ以上有しており、基地局が送信するａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＦｏｒＳｐｅｃｉａｌＡＣ情報内に端末が保有した有効な１１番−１５番うちのＡＣに対するビット情報が１と設定された場合、端末はアクセスを試みが可能である。
前記有効な１１番−１５番ＡＣという意味は、ＡＣ１２、１３、１４番は端末のホーム国家(端末が加入したプロバイダーの国家)ばかり有効であり、ＡＣ１１番１５番はＨｏｍｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ(以下、ＨＰＬＭＮと称する：端末が加入したプロバイダーを意味する)、Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｈｏｍｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ(以下、ＥＨＰＬＭＮと称する：ＨＰＬＭＮと見なされる同級のプロバイダーを意味する)ばかり有効であるということを意味する。
そうではない場合、端末は０と１間の任意数字を生成し、任意の数字がａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＦａｃｔｏｒ パラメーター値より小さい場合、アクセス試みが可能である。大きい場合はアクセス不可である。
前記過程を通じてアクセスが遮断された場合、さらに０と１間の任意数字を生成してアクセス制限時間(Ｔｂａｒｒｉｎｇ)を以下の数２で計算する。
数２
“Ｔｂａｒｒｉｎｇ”＝(０.７＋０.６* ｒａｎｄ)* ａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＴｉｍｅ
ＥＡＢメカニズムも端末のＵＳＩＭカードに記憶されている０番から９番までの端末のアクセスクラス(Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ、以下、ＡＣと称する)に応じてアクセスを遮断するメカニズムであり、詳細な作動は以下のようである。
端末は基地局が送信する所定のシステムブロック(ＳＩＢ)を通じてＥＡＢパラメーターがあるか確認する。もし、存在する場合、以下のような確認手続きを実行する。
端末が基地局から送信したｅａｂ−Ｃａｔｅｇｏｒｙパラメーターで指示したカテゴリーに含まれて、ｅａｂ−ＢａｒｒｉｎｇＢｉｔｍａｐパラメーター内のビットマップに端末が属した０番−９番の間のＡＣ値が１と設定された場合、端末はアクセス不可である。
前記ｅａｂ−Ｃａｔｅｇｏｒｙに指示するＥＡＢ適用すべきである端末のカテゴリーは以下の３種類がある。
ＥＡＢのために設定された端末；
ＥＡＢのために設定された端末のうち、ＨＰＬＭＮやＥＨＰＬＭＮにない端末(他のプロバイダー端末)；
ＥＡＢのために設定された端末のうち、ＨＰＬＭＮやＥＨＰＬＭＮにないとか、ローミングした端末のうちのＵＳＩＭに記憶されたプロバイダーが定義したＰＬＭＮ選択リストのうちでその国家で最も選好するＰＬＭＮにない端末(他のプロバイダー端末のうち、ローミングのとき、最も選好するプロバイダーにある端末を除いた残り端末)；
そうではない場合、端末はアクセス可能である。
前記過程を通じてアクセスが遮断された場合、上位階層にＥＡＢでアクセスが遮断されていることを通知する。
前記４１７、４１９段階をあらゆる通過し、セルアクセスが遮断されない場合、端末は基地局にランダムアクセスプリアンブル(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ)を送信する(４２１)。前記ランダムアクセスプリアンブルは基地局が通知したセットのうちの端末が任意に１つを選択して基地局に送信する。従って、基地局はどんな端末がアクセスを試みたかは分からない状態である。
以後、基地局が前記プリアンブルを成功的に受信した場合、基地局は端末にこれに対するランダムアクセス応答(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、以下。ＲＡＲと称する)メッセージを送信する(４２３)。この時、前記ＲＡＲメッセージには受信したプリアンブルインデックス及びそれに対するリソース割り当てを送信することもでき、これと加えてＴｙｐｅ１ｂａｃｋｏｆｆ(以下、タイプ１バックオフ)を送信することもでき、本発明で提案するＴｙｐｅ２ｂａｃｋｏｆｆ(以下、タイプ２バックオフ)値を送信することもできる。
タイプ１バックオフは、ＭＴＣ ＵＥではない一般的なＵＥに適用され、タイプ２バック オフは所定の特性を共有するＵＥ(例えば、ｄｅｌａｙ ｔｏｌｅｒａｎｔ ＭＴＣ ｄｅｖｉｃｅ、或いは、ＥＡＢ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ＵＥ)に適用される。即ち、前記のＲＡＲ メッセージに、端末が４２１段階から基地局へ送信したプリアンブルのインデックスが４２３段階で受信したＲＡＲメッセージに無く、タイプ２バックオフ値がＲＡＲメッセージに含まれた場合、端末はタイプ２バックオフ値を適用して(４２５)タイプ２バックオフ時間ほど待機する。さらに、前記タイプ２バックオフ時間が経過すると、端末は、さらにランダムアクセスプリアンブルを送信する(４２７)。
例えば、ＥＡＢ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ＵＥ(ＥＡＢが設定された端末)は、タイプ１バックオフだけあればタイプ１バックオフを適用し、タイプ２バックオフだけあればタイプ ２バックオフを適用し、タイプ１バックオフとタイプ２バックオフがあらゆるあれば、タイプ２バックオフをタイプ１バックオフに優先して適用する。また、一般的な端末はタイプ１バックオフがあればタイプ１バックオフを適用し、なければバックオフを適用しない。
前記ＲＡＲメッセージに対する具体的はフォーマットは図７で詳しく説明する。
端末は、バックオフ(４２５)以後、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に再送信することができる(４２７)。さらに、端末はこれに対するＲＡＲメッセージを基地局から受信し(４２９)、４２９段階で受信したメッセージに４２７段階に送信したプリアンブルに対するリソース割り当て情報がある場合、端末は当該リソース割り当て情報によって前記端末の識別子及びアクセス試み理由などを含むＲＲＣ接続要求(ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ)メッセージを基地局へ送信する。
前記ＲＲＣ接続要求メッセージを受信した基地局はＲＲＣ接続設定(ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐ)メッセージを送信してＲＲＣ接続設定を受諾する。基地局から送信されるＲＲＣ接続設定メッセージを受信した端末はＲＲＣ接続設定完了(ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐＣｏｍｐｌｅｔｅ)メッセージを基地局へ送信し、ＲＲＣ接続設定が成功したことを基地局に確認する。
図５は、本発明の第１実施形態による端末作動を示したフローチャートである。
端末は端末の上位階層(例えば、ＮＡＳ階層)から基地局と無線リソース制御(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＲＲＣと称する)接続確立(ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ)に対するリクエストを受信する。この場合、端末の上位階層は前記ＲＲＣ接続確立がＥＡＢと関連があるのか、ないのか、即ち、ＲＲＣ接続確立がＥＡＢの適用を受けるのか否かに対する情報を端末の下位階層(例えば、ＡＳ階層)に通知する(５０３)。
この時、端末の上位階層は図４に前述したように図４の「第１理由」でＲＲＣ接続確立をリクエストした場合には当該ＲＲＣ接続確立はＥＡＢと関係ないと通知し、「第２理由」でＲＲＣ接続確立をリクエストした場合には当該ＲＲＣ接続確立はＥＡＢと関連があると通知することができる。
ＲＲＣ接続確立がＥＡＢと関連がある場合(５０５)、端末はＳＩＢ２と前記所定のシステムブロック(ＳＩＢ)をあらゆる受信する(５０７)。一方、ＲＲＣ接続確立がＥＡＢと関連がない場合であれば、端末はＳＩＢ２だけを受信する(５０９)。
もし、ＲＲＣ接続確立がＥＡＢと関連があり、同時に前記受信した所定のシステムブロック(ＳＩＢ)にＥＡＢ関連情報が含まれた場合(５１１)であれば、端末はＥＡＢ手続きを実行する(５１３)。一方、ＲＲＣ接続確立がＥＡＢと関連があるが、前記所定のシステムブロック(ＳＩＢ)にＥＡＢ関連情報が含まれないとか所定のシステムブロック(ＳＩＢ)が存在しない場合であれば、端末はＡＣＢ確認手続きへ進行する(５１９)。即ち、ＥＡＢ手続きを先ずに実行した後、ＡＣＢ手続きを実行する。
ＥＡＢ手続きは端末のＵＳＩＭカードに記憶されている０番から９番までの端末のアクセスクラス(Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ、以下、ＡＣと称する)に応じてアクセスを遮断するメカニズムであり、詳細な作動は以下の通りである。
端末は基地局が送信する所定のシステムブロック(ＳＩＢ)を通じてＥＡＢパラメーターがあるか確認する。もし、存在する場合、以下のような確認手続きを実行する。
端末が基地局が送信したｅａｂ−Ｃａｔｅｇｏｒｙパラメーターで指示したカテゴリーに含まれ、ｅａｂ−ＢａｒｒｉｎｇＢｉｔｍａｐパラメーター内のビットマップに端末が属した０番−９番の間のＡＣ値が１と設定された場合、端末はアクセス不可である。
前記ＥＡＢ−Ｃａｔｅｇｏｒｙに指示するＥＡＢ適用すべきである端末のカテゴリーは以下の３種類がある。
ＥＡＢのために設定された端末；
ＥＡＢのために設定された端末のうち、ＨＰＬＭＮやＥＨＰＬＭＮにない端末(他のプロバイダー端末)；
ＥＡＢのために設定された端末のうち、ＨＰＬＭＮやＥＨＰＬＭＮにないとか、ローミングした端末のうちのＵＳＩＭに記憶されたプロバイダーが定義したＰＬＭＮ選択リストのうちでその国家で最も選好するＰＬＭＮにない端末(他のプロバイダー端末のうちのローミングのとき、最も選好するプロバイダーにある端末を除いた残り端末)。
そうではない場合、端末はアクセス可能である。
前記過程を通じてアクセスが遮断された場合、上位階層にＥＡＢでアクセスが遮断されていることを通知する
もし、ＥＡＢによってアクセスが遮断された場合(５１５)、端末は端末の上位階層にＲＲＣ接続設定失敗を通知し(５１７)、作動を終了する(５２７)。
もし、ＥＡＢによってアクセスが遮断されない場合であれば(５１５)、端末はＳＩＢ２にＡＣＢ情報があるのか否かを確認する(５１９)。もし、前記受信したＳＩＢ２にＡＣＢ関連情報が含まれた場合、端末はＡＣＢ手続きを実行する(５１３)。一方、ＳＩＢ２にＡＣＢ関連情報が含まれない場合、端末はランダムアクセスを通じるＲＲＣ接続確立を試みる(５２５)。
ＡＣＢ手続きは、端末のＵＳＩＭカードに記憶されている０番から１５番までの端末のアクセスクラス(Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ、以下、ＡＣと称する)に応じてアクセスを遮断するメカニズムであり、詳細な作動は以下の通りである。
端末は基地局が送信するシステム情報ブロック(ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋ、以下、ＳＩＢと称する)２番を通じてａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＩｎｆｏパラメーターがあるか確認する。もし存在する場合、以下のような確認手続きを実行する。
端末が有効な１１番−１５番の間のＡＣを１つ以上有しており、基地局が送信するａｃ―ＢａｒｒｉｎｇＦｏｒＳｐｅｃｉａｌＡＣ情報内に端末が保有した有効な１１番−１５番の間のＡＣに対するビット情報が１と設定された場合、端末はアクセスの試みが可能である。
前記有効な１１番−１５番ＡＣという意味は、ＡＣ １２、１３、１４番は端末のホーム国家(端末が加入したプロバイダーの国家)ばかり有効であり、ＡＣ１１番１５番はＨｏｍｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ(以下、ＨＰＬＭＮと称する：端末が加入したプロバイダーを意味する)、Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｈｏｍｅ Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ(以下、ＥＨＰＬＭＮと称する：ＨＰＬＭＮと見なされる同級のプロバイダーを意味する)ばかり有効であるということを意味する。
そうではない場合、端末は０と１間の任意数字を生成し、任意の数字がａｃ―ＢａｒｒｉｎｇＦａｃｔｏｒパラメーター値より小さな場合、アクセスの試みが可能である。大きい場合はアクセス不可である。
前記過程を通じてアクセスが遮断された場合、さらに０と１間の任意数字を生成してアクセス制限時間(Ｔｂａｒｒｉｎｇ)を以下の数３で計算する。
数３ “Ｔｂａｒｒｉｎｇ”＝(０.７＋０.６ * ｒａｎｄ) * ａｃ−ＢａｒｒｉｎｇＴｉｍｅ
もし、前記のＡＣＢ手続き進行後のセルアクセスが遮断された場合であれば、端末は前記の Ｔｂａｒｒｉｎｇ時間の以後のＡＣＢ手続きを再適用する(５２１)。一方、セルアクセスが遮断されない場合、端末はランダムアクセスを通じるＲＲＣ接続確立を試みる(５２５)。前記５２５段階のランダムアクセスを通じるＲＲＣ接続確立作動に対しては図６で詳しく記述する。
図６は、本発明の第２実施形態による端末作動を示したフローチャートである。
端末は、図５に図示したようなＥＡＢとＡＣＢ手続きを実行した後、ランダムアクセスを通じるＲＲＣ接続確立を試みる。先ず、端末はランダムアクセス手続きを開始する(６０１)。このために、端末はランダムアクセスプリアンブルを基地局へ送信する(６０２)。この場合、端末は所定のプリアンブルのうちのいずれか１つをランダムに選択したり、基地局によって指示されたプリアンブルを送信することができる。
ランダムアクセスプリアンブル送信後、端末は決まった時区間の間のＲＡＲ受信を試みる (６０３)。端末はプリアンブルを送信した時点で所定の期間後から決まった時区間の間のＲＡＲ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ)を受信するためにＰＤＣＣＨを監視する。
もし、前記時区間の間の適切なＲＡ−ＲＮＴＩにアドレスされたＭＡＣ ＰＤＵが受信されると、端末は前記ＲＡＲを受信してデコーディングする。前記適切なＲＡ−ＲＮＴＩ(Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ)は端末がプリアンブルを送信した(タイムドメインと周波数ドメインで定義される)送信リソースと一対一でマッピングされたＲＡ―ＲＮＴＩである。
端末はＲＡＲを受信すると６０４段階へ進行する。
端末は、前記ＲＡＲにバックオフが収納されている場合、前記バックオフをどのように処理するか判定するために端末タイプとＲＲＣ接続確立理由を検査する。端末は自分が一般的な端末であるか、ＭＴＣデバイスタイプの端末であると共にＲＲＣ接続確立理由が「Ｄｅｌａｙｔｏｌｅｒｅｎｔａｃｃｅｓｓ」ではなければ６０５段階へ進行する。端末は自分がＭＴＣデバイスタイプの端末であると共にＲＲＣ接続確立理由が「Ｄｅｌａｙｔｏｌｅｒｅｎｔａｃｃｅｓｓ」であれば６０８段階へ進行する。
前記の一般端末とは、ＭＴＣデバイスタイプの端末ではない端末を意味する。ＭＴＣ デバイスタイプの端末(以下、ＭＴＣ端末)とは、Ｍ２Ｍ(Ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ Ｍａｃｈｉｎｅ)サービスが提供される端末で、人間と人間との、或いは人間と機械の間の通信ではない機械と機械の間の通信のための端末機である。代表的な例でスマートメータリング(ｓｍａｒｔ ｍｅｔｅｒｉｎｇ)サービスのメータリングデバイス(ｍｅｔｅｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ)が挙げられる。ＭＴＣデバイスタイプの端末は、「ＥＡＢ(Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｏｒ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｌａｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ)が設定された端末；ＵＥｓ ｔｈａｔ ａｒｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｆｏｒＥＡＢ」と呼ばれたりする。
一般的に、ＭＴＣ端末は通常、あまり切迫ではないデータを生成する。この場合、ＭＴＣ端末は前記データを送信するためにＲＲＣ接続を確立することにおいてＲＲＣ接続要求 (ＲＲＣ ＣＯＮＮＥＣＴＩＯＮ ＲＥＱＵＥＳＴ)メッセージのＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅフィールドをｄｅｌａｙＴｏｌｅｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓと設定して送信する。
場合に従い、ＭＴＣ端末はより重要なデータ(例えば、警報(ａｌａｒｍ)メッセージなど)を送信することもでき、この場合、ＭＴＣ端末はＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅ フィールドに例えば、ｍｏ−Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇのようなものを用いることができる。
本発明において、ＭＴＣ端末は基本的にタイプ２バックオフの制御を受ける。しかし、ＭＴＣ端末が重要なデータを送信する場合であれば、一般端末と同一な混雑制御を適用するのが好ましい。
よって、本発明の実施形態で、ＭＴＣ端末はＲＲＣ接続を確立するとき、自分が用いたＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅを覚え、今後のランダムアクセスを実行することにおいてＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅがｄｅｌａｙＴｏｌｅｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓであるのか他の値であるのかを基準でどんなバックオフ値を適用するかを決める。
もし。アイドルモード端末が接続状態へ遷移するため、即ち、ＲＲＣ接続確立のためにランダムアクセス過程が実行されるものであれば、端末は送信するＲＲＣ接続要求(ＲＲＣ ＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ)メッセージのＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ＣａｕｓｅがｄｅｌａｙＴｏｌｅｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓであるか否かを判定して今後のどんな作動を取るかを決定する。
６０４段階を整理すれば、
ＭＴＣ端末ではない端末は６０５段階へ進行してタイプ１バックオフを適用した混雑制御作動を実行する。
ＲＲＣ接続確立のためにランダムアクセスを実行するＭＴＣ端末であるが、ＲＲＣ接続要求(ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ)メッセージのＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅがｄｅｌａｙＴｏｌｅｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓではない他のものであれば、６０５段階へ進行してタイプ１バックオフを適用した混雑制御作動を実行する。
ＲＲＣ接続確立のためにランダムアクセスを実行するＭＴＣ端末であるが、ＲＲＣ接続要求(ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ)メッセージのＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅがｄｅｌａｙＴｏｌｅｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓであれば６０８段階へ進行してタイプ１バックオフとタイプ２バックオフをあらゆる適用した混雑制御作動を実行する。
予めＲＲＣ接続状態であるＭＴＣ端末であるが、現在ＲＲＣ連結を設定するとき、ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅをｄｅｌａｙＴｏｌｅｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓではない異なること(例えば ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ、ｈｉｇｈＰｒｉｏｒｉｔｙ Ａｃｃｅｓｓ、ｍｏ−Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ、ｍｏ―Ｄａｔａ)と設定すると、６０５段階へ進行してタイプ１バックオフを適用した混雑制御作動を実行する。
予めＲＲＣ連結状態であるＭＴＣ端末であるが、現在ＲＲＣ接続を確立するとき、ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔＣａｕｓｅをｄｅｌａｙＴｏｌｅｒｅｎｔＡｃｃｅｓｓに設定すると、６０８段階へ進行してタイプ１バックオフとタイプ２バックオフを共に適用した混雑制御作動を実行する。
一般端末であるか高い優先順位のアクセスをするＭＴＣ端末の場合、端末は受信したＲＡＲにタイプ１バックオフが含まれているのか検査する。含まれていなければ６０６段階へ、含まれていれば６０７段階へ進行する。
もし、タイプ１バックオフが含まれていない場合であれば、端末はバックオフパラメーターを０ｍｓと設定する(６０６)。これは今後の混雑解決(ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ)が失敗するなどの理由でプリアンブル送信過程をさらに実行するときのバックオフを適用しないことを意味する。
もし、タイプ１バックオフが含まれている場合であれば、端末はバックオフパラメーターをタイプ１バックオフに指示された値と設定する(６０７)。これは今後の混雑解決(ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ)が失敗するなどの理由でプリアンブル送信過程をさらに実行するときの前記バックオフパラメーターに記憶された値と０間でランダムにの値を選択して前記選択された値ほどバックオフを適用することを意味する。
ＤｅｌａｙｔｏｌｅｒｅｎｔａｃｃｅｓｓをするＭＴＣ端末の場合、端末は受信したＲＡＲにタイプ１バックオフとタイプ２バックオフが含まれているのか検査する(６０８)。何も含まれていなければ６０９段階へ、タイプ１バックオフだけ含まれていれば６１０段階へ、両方に含まれていれば６１１段階へ進行する。詳細なＲＡＲフォーマットは図７に詳しく説明する。
タイプ１バックオフとタイプ２バックオフが共に存在しなければ、端末はバックオフパラメーターで０ｍｓを記憶する(６０９)。
もし、タイプ２バックオフは存在せずタイプ１バックオフだけ存在すると端末はタイプ１バックオフの値をバックオフパラメーターで記憶する(６１０)。前記記憶された値は今後のプリアンブル送信のときに適用される。
もし、タイプ１バックオフとタイプ２バックオフが共に存在すれば端末はタイプ２バックオフの値をバックオフパラメーターとして記憶する(６１１)。前記記憶された値は今後のプレイアンブル送信時に適用される。
例外的に、もしタイプ２バックオフがタイプ１バックオフより小さければ(或いは、タイプ２バックオフは０ｍｓがタイプ１バックオフは０ｍｓではない場合)、端末はタイプ２バックオフが存在してもタイプ１バックオフの値をバックオフパラメーターとして記憶する。前記のような現象は一般的に発生しないことが正常であるが、標準化過程などでタイプ２バックオフがいつも存在し、タイプ２バックオフを適用する必要がなければ０ｍｓを指示することで決まる場合のためのことである。
以後、端末は残っているランダムアクセス手続き、例えばメッセージ３の送信やｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ過程などを実行する(６１２)。
図７は本発明の実施形態による新規のＲＡＲメッセージフォーマットを例示する図面である。
本発明で提案するＲＡＲは大きく２つのパート、即ち、第１パート７０１と第２パート７０３から構成される。
第１パート７０１は、すべての端末が理解するように従来のＲＡＲと同様フォーマットで構成される。すなわち、複数のＭＡＣサブヘッダー(７１１)(７１３)(７１５)(７１７)と複数のＲＡＲペイロード(７１９)(７２１)(７２３)から構成される。
前記ＭＡＣサブヘッダーは１バイト大きさをもってタイプ１バックオフ情報(７１１０、或いはＲＡＰＩＤ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ ＩＤ)情報(７１３)(７１５)(７１７)を収納する。ＭＡＣサブヘッダーが２つの情報のうち、ある情報を含んでいるかはサブヘッダーの所定のビット(例えば、第２ビット)の値に指示される。タイプ１バックオフは存在したり存在しないものがあり(７１１）、もし、存在すれば常に第１ＭＡＣサブヘッダーで指示される。
ＲＡＲペイロード(７１９)(７２１)(７２３)はアップリンクリソース割り当て情報と送信タイミング調整命令(Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ)のような情報が収納される。
タイプ２バックオフは第２パート７０３に収納され、端末は第２パートのフォーマットを参照してタイプ２バックオフが存在するか否かと、その値を判定する。
タイプ２バックオフは、例えば第２パートの第１バイトに位置し、より詳しく７３１、７３３、７３５、７３７の構成要素から構成されることができる。
Eビット７３１は、次のバイトがパディングなのか、また他のサブヘッダーなのかを表す。
Ｔビット７３３は当該バイトがタイプ２バックオフに関するか否かを指示する。
スケーリングファクター(Ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ)７３５は、バックオフインジケーター(Ｂａｃｋｏｆｆ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)と結合して最終的なタイプ２バックオフを規定する値である。
タイプ２バックオフ＝ Ｓｃａｌｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ * Ｂａｃｋｏｆｆ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ
スケーリングファクターは２ビットであり、例えば、以下のような意味を有する。
Figure 2017153116
即ち、スケーリングファクターが０であればタイプ２バックオフはバックオフインジケーターに１を掛けた値と同一である。
バックインジケータータイプ１で使用するバックオフインジケーター値をそのまま再使用する。タイプ２バックオフがタイプ１バックオフより大きい値を指示しなければならないのに、本発明では前記のようにタイプ１で使用するバックオフインジケーターと同一のバックオフインジケーターとスケーリングファクターを使用することによって、別途のバックオフインジケーターを定義しなければならない煩雑を避ける。
端末は以下のように第２パートの開始点を計算する。
まず、端末は第１パートの大きさを判定する。ＭＡＣサブヘッダーの大きさと個別的な ＲＡＲペイロードの大きさはそれぞれ１バイトと６バイトで固定的である。従って、端末は以下の数４を利用すれば何番目のバイトに第２パートが開始するのか計算することができる。
数４
ｎ＋ ｍ * ７
ｎはタイプ１バックオフサブヘッダーの個数で０或いは１である。ｍはＲＡＰＩＤサブヘッダーの個数である。
前記第１パートの次のバイトから第２パートが開始する。
図８は、本発明の実施形態による端末の内部構造を示したブロック図である。
図８を参照すれば、本発明の実施形態による端末は送受信部８０５、制御部８１０、マルチプレクサー及びデマルチプレクサー８１５、制御メッセージ処理部８３０及び各鐘上位階層処理部(８２０)(８２５)を含む。
前記送受信部８０５は、サービングセルのダウンリンクチャンネルでデータ及び所定の制御信号を受信し、アップリンクチャンネルでデータ及び所定の制御信号を送信する。複数のサービングセルが設定された場合、送受信部８０５は前記複数のサービングセルを通じるデータ送受信及び制御信号送受信を実行する。
マルチプレクサー及びデマルチプレクサー８１５は、上位階層処理部(８２０、１０２５)や制御メッセージ処理部８３０で発生したデータを多重化したり送受信部８０５で受信されたデータを逆多重化して適切な上位階層処理部(８２０、１０２５)や制御メッセージ処理部８３０へ伝達する役目をする。
制御メッセージ処理部８３０は、基地局から受信された制御メッセージを処理して必要な作動を取る。例えば、ＤＲＸに係るパラメーターを受信すれば制御部へ伝達する。
上位階層処理部(８２０)(８２５)は、サービス別に構成されることができ、ＦＴＰ(Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)やＶｏＩＰ(Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)などのようなユーザサービスで発生するデータを処理してマルチプレクサー及びデマルチプレクサー８１５へ伝達したり前記マルチプレクサー及びデマルチプレクサー８１５から伝達したデータを処理して上位階層のサービスアプリケーションへ伝達する。
制御部８１０は、送受信部８０５を通じて受信されたスケジューリング命令、例えば、アップリンクグラントを確認して適切な時点に適切な送信リソースでアップリンク送信が実行されるように送受信部８０５とマルチプレクサー及びデマルチプレクサー８１５を制御する。制御部はさらにＤＲＸ作動及びＣＳＩ／ＳＲＳ送信に係って送受信部を制御する。
より具体的に、本発明の制御部８１０は、ＲＲＣ(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)接続確立のとき、前記ＲＲＣ接続確立が第１理由または第２理由のうちのいずれに該当するのか判定する。前記第１理由に該当するとき、制御部８１０は前記ＲＲＣ接続確立が拡張アクセス制限(Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ)の適用されないように設定する。一方、第２理由に該当するとき、制御部８１０は基地局から受信されるシステム情報ブロック確立によって拡張アクセス制限手続きを適用するか否かを確認し、前記確認結果によって前記拡張アクセス制限手続きを適用するように制御する。
この場合、前記第１理由は端末がコールを受信するためにアクセスを試みる場合、緊急コールを試みる場合、または高い優先順位と設定されたアクセスを試みる場合のうちの少なくとも１つを含むことができる。また、前記第２理由は端末がデータを送信するためにアクセスを試みる場合、端末が制御メッセージを送信するためにアクセスを試みる場合、またはＭＴＣサービスのためにアクセスを試みる場合のうちの少なくとも１つを含むことができる。
また、制御部８１０は、基地局から受信されるシステム情報ブロック確立によってアクセスクラス制限を適用するか否かを確認し、前記確認結果によって前記アクセスクラス制限適用手続きを適用する。具体的に説明すれば、制御部８１０は第１理由に該当して拡張アクセス制限の適用を受けない場合及び拡張アクセス制限手続き適用結果アクセスが制限されない場合、基地局から受信されるシステム情報ブロック確立によってアクセスクラス制限を適用するか否かを確認して、前記確認結果によって前記アクセスクラス制限適用手続きを適用する。
さらに、制御部８１０は前記拡張アクセス制限及びアクセスクラス制限適用結果、アクセスが遮断されない場合、前記基地局でＲＲＣ(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)接続確立をリクエストするように制御する。
一方、前記では端末が複数個のブロックに区分されて各ブロックが相違する機能を実行することで記述したが、これは一実施形態に過ぎないだけ必ずこのような区分に限定されて解釈される必要はない。例えば、制御メッセージ処理部８３０が実行する機能を制御部８１０自体が実行することもできるものであり、このような原理は後述される基地局ブロック図面でも同様に適用されることができる。
図９は、本発明の実施形態による基地局の内部構造を示したブロック図である。図９に図示したように、基地局装置は送受信部９０５、制御部９１０、マルチプレクサー及びデマルチプレクサー９２０、制御メッセージ処理部９３５、各鐘上位階層処理部(９２５)(９３０)、スケズーラー９１５を含む。
送受信部９０５はダウンリンクキャリアでデータ及び所定の制御信号を送信してアップリンクキャリアでデータ及び所定の制御信号を受信する。複数のキャリアが設定された場合、送受信部９０５は前記複数のキャリアでデータ送受信及び制御信号送受信を実行する。
マルチプレクサー及びデマルチプレクサー９２０は、上位階層処理部(９２５)(９３０)や制御メッセージ処理部９３５で発生したデータを多重化したり送受信部９０５で受信されたデータを逆多重化して適切な上位階層処理部(９２５)(９３０)や制御メッセージ処理部(９３５)、或いは制御部９１０へ伝達する役目をする。制御メッセージ処理部９３５は、端末が送信した制御メッセージを処理して必要な作動を取ったり、端末に伝達する制御メッセージを生成して下位階層へ伝達する。
上位階層処理部(９２５)(９３０)は、端末別にサービス別に構成されることができ、ＦＴＰや ＶｏＩＰなどのようなユーザサービスで発生するデータを処理してマルチプレクサー及びデマルチプレクサー９２０へ伝達したりマルチプレクサー及びデマルチプレクサー９２０から伝達したデータを処理して上位階層のサービスアプリケーションへ伝達する。
制御部９１０は、端末がいつＣＳＩ/ＳＲＳを送信するかを判定して送受信部を制御する。
スケジューラー９１５は、端末のバッファー状態、チャンネル状態及び端末のＡｃｔｉｖｅ Ｔｉｍｅなどを考慮して端末に適切な時点に送信リスースを割り当てて、送受信部に端末が送信した信号を処理したり端末に信号を送信するように処理する。
提案する方式を使用すると、ネットワークにアクセスする端末の作動を制御して過度なアクセスを効率的に制御することができる。
本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲から外れない限度内で様々な変形が可能であることは勿論である。よって、本発明の範囲は説明された実施形態に限定されず、後述される特許請求の範囲だけではなくこの特許請求の範囲と均等なものなどによって決まるべきである。
８０５・９０５ 送受信部
８１０・９１０ 制御部
８１５・９２０ マルチプレクサー及びデマルチプレクサー
８２０・８２５・９２５・９３０ 上位階層装置
８３０・９３５ 制御メッセージ処理部
９１５ スケジューラー

Claims (12)

  1. 無線通信システムで端末のアクセス制御方法であって、
    ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）連結を確立するように前記端末の第１レイヤーが、前記端末の第２レイヤーに要求する段階と、
    前記端末に拡張アクセス制限（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ）が設定された場合、特定ケースを除いたＲＲＣ連結要請に対しては、前記ＥＡＢを適用することを前記端末の第２レイヤーに指示する段階とを含み、
    前記特定ケースは、ＲＲＣ確立の原因が前記端末のＭＴ（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇ）アクセスのためのものを含むことを特徴とする方法。
  2. 前記特定ケースは、ＲＲＣ連結確立の原因が緊急コールのためのもの、またはアクセスクラス（ＡＣ）が１１から１５のうちの１つである端末がネットワークにアクセスする場合を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ＥＡＢが前記ＲＲＣ連結に対する要求に適用されることを前記端末の前記第１レイヤーが指示する場合、セルに対するアクセスが前記ＥＡＢによって遮断されるか否かを、前記端末の前記第２レイヤーによって判断する段階と、
    前記セルに対するアクセスが前記ＥＡＢによって遮断される場合、前記端末の前記第１レイヤーに対する前記ＲＲＣ連結の失敗を、前記端末の前記第２レイヤーによって通知する段階とをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  4. 前記セルに対するアクセスが前記ＥＡＢによって遮断されるか否かを判断する段階は、
    基地局から受信した第１システム情報ブロックがＥＡＢパラメータを含む場合、前記ＥＡＢパラメータに含まれるＥＡＢカテゴリに前記端末のカテゴリが属し、アクセスクラス（ＡＣ）が１１から１５を除く範囲に属する場合、セルに対するアクセスが遮断されたと判定することを特徴とする、請求項３に記載の方法。
  5. 基地局から受信した第２システム情報ブロックがアクセスクラス遮断パラメータを含む場合、アクセス遮断判定を行う段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  6. 前記アクセス遮断判定を行う段階は、
    前記端末が第１範囲の値のうち、一つ以上のアクセスクラスを有する場合、遮断されないセルに対するアクセスが前記端末に有効であるか否かを判定する段階と、
    前記端末が前記第１範囲の値のうち、一つ以上のアクセスクラスを有しない場合、０から１の範囲に同一に分布する乱数を生成する段階と、
    前記乱数が前記アクセスクラス遮断パラメータによって表わす値よりも小さい場合、遮断されないセルにアクセスするか否かを判定し、前記乱数が前記アクセスクラス遮断パラメータによって表わす値よりも小さくない場合、遮断されたセルにアクセスするか否かを判定する段階を含むことを特徴とする、請求項５に記載の方法。
  7. 無線通信システムでの端末であって、
    信号を送受信する送受信部と、
    ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）連結を確立するように前記端末の第１レイヤーが前記端末の第２レイヤーに要求し、前記端末に拡張アクセス制限（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｂａｒｒｉｎｇ）が設定された場合、特定ケースを除いたＲＲＣ連結要請に対して、前記ＥＡＢを適用することを前記端末の第２レイヤーに指示する制御部とを含み、
    前記特定ケースは、ＲＲＣ確立の原因が前記端末のＭＴ（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｔｉｎｇ）アクセスのためのものを含むことを特徴とする端末。
  8. 前記特定ケースは、ＲＲＣ連結確立の原因が緊急コールのためのもの、又はアクセスクラス（ＡＣ）が１１から１５のうちの一つである端末がネットワークにアクセスする場合を含むことを特徴とする、請求項７に記載の端末。
  9. 前記制御部は、
    前記ＥＡＢが前記ＲＲＣ連結に対する要求に適用されることを前記端末の前記第１レイヤーが指示する場合、セルに対するアクセスが前記ＥＡＢによって遮断されるか否かを判断し、
    前記セルに対するアクセスが前記ＥＡＢによって遮断される場合、前記端末の前記第１レイヤーに対する前記ＲＲＣ連結の失敗を通知することを特徴とする、請求項８に記載の端末。
  10. 前記制御部は、
    基地局から受信した第１システム情報ブロックがＥＡＢパラメータを含む場合、前記ＥＡＢパラメータに含まれるＥＡＢカテゴリに前記端末のカテゴリが属し、前記アクセスクラス（ＡＣ）が１１から１５を除く範囲に属する場合、セルに対するアクセスが遮断されたと判定することを特徴とする、請求項９に記載の端末。
  11. 前記制御部は、
    基地局から受信した第２システム情報ブロックがアクセスクラス遮断パラメータを含む場合、アクセス遮断判定を行うことを特徴とする、請求項７に記載の端末。
  12. 前記制御部は、
    前記端末が第１範囲の値のうち、一つ以上のアクセスクラスを有する場合、遮断されないセルに対するアクセスが前記端末に有効か否かを判定し、
    前記端末が前記第１範囲の値のうち、一つ以上のアクセスクラスを有しない場合、０から１の範囲に同一の分布する乱数を生成し、
    前記乱数が前記アクセスクラス遮断パラメータによって表わす値よりも小さい場合、遮断されないセルにアクセスするか否かを判定し、前記乱数が前記アクセスクラス遮断パラメータによって表わす値よりも小さくない場合、遮断されたセルにアクセスするか否かを判定することを特徴とする、請求項１１に記載の端末。
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VODAFONE: "Extended ACB for UTRAN", 3GPP TSG-RAN WG2#72 R2-106275, JPN6018014772, 9 November 2010 (2010-11-09), FR, pages Paragraph 3 *
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