JP2018519691A - 無線通信システムにおける端末が再分散範囲を計算する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

無線通信システムにおける端末が再分散範囲を計算する方法及びこれをサポートする装置が提供される。前記端末は、ネットワークから再分散要素（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を受信し、前記受信された再分散要素のうち有効な（Ｖａｌｉｄ）再分散要素に基づいて再分散範囲を計算する。前記再分散要素は、負荷分散のための周波数別再分散確率値であり、前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能な周波数の再分散確率値である。あるいは、前記再分散要素は、負荷分散のためのセル別再分散確率値であり、前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能なセルの再分散確率値である。【選択図】図１１

Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳しくは、端末が再分散範囲（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｎｇｅ）を計算する方法及びこれをサポートする装置に関する。

ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の向上である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、３ＧＰＰリリース（ｒｅｌｅａｓｅ）８で紹介されている。３ＧＰＰ ＬＴＥは、ダウンリンクでＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）を使用し、アップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）を使用する。最大４個のアンテナを有するＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ）を採用する。最近、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）に対する議論が進行中である。

セルラー（ｃｅｌｌｕｌａｒ）は、サービス地域の制限、周波数及び加入者受け入れ容量の限界を克服するために提案された概念である。これは高出力の単一基地局を低出力の多数基地局に変えて通話圏を提供する方式である。即ち、移動通信サービス地域を複数個の小さいセル単位で分け、隣接したセルには各々異なる周波数を割り当て、互いに十分に遠く離れて干渉発生がない二つのセルでは同じ周波数帯域を使用することで空間的に周波数を再使用することができるようにした。

一方、セル内部のホットスポット（ｈｏｔｓｐｏｔ）のような特定地域では特別に多くの通信需要が発生し、セル境界（ｃｅｌｌ ｅｄｇｅ）またはカバレッジホール（ｃｏｖｅｒａｇｅ ｈｏｌｅ）のような特定地域では電波の受信感度が落ちることができる。無線通信技術の発達に応じて、ホットスポットや、セル境界、カバレッジホールのような地域で通信を可能にするための目的としてマクロセル（Ｍａｃｒｏ Ｃｅｌｌ）内にスモールセル（ｓｍａｌｌ ｃｅｌｌ）を設置することができる。ピコセル（Ｐｉｃｏ Ｃｅｌｌ）、フェムトセル（Ｆｅｍｔｏ Ｃｅｌｌ）、マイクロセル（Ｍｉｃｒｏ Ｃｅｌｌ）などがスモールセルの一種である。スモールセルは、マクロセルの内部にまたは外部に位置できる。このとき、スモールセルは、マクロセルが到達しない位置または屋内または事務室などに位置できる。このようなネットワークを異種ネットワーク（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＨｅｔＮｅｔ）という。このとき、異種ネットワークが互いに異なる無線接続方式を使用する必要はない。異種ネットワーク環境において、マクロセルは、相対的にカバレッジが大きいセルであり、フェムトセルとピコセルのようなスモールセルは、カバレッジが小さいセルである。マクロセルとスモールセルは、同じトラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ）を分散し、または各々異なるＱｏＳのトラフィックの送信を担当することができる。異種ネットワーク環境で多数のマクロセル及びスモールセル間にカバレッジ重複が発生できる。

異種ネットワークに複数の周波数が配置された場合、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード端末の再分散を実行するために、端末は、ネットワークから受信された負荷分散情報に基づいてＩＤＬＥモード移動を実行することが必要である。しかし、端末がネットワークから受信されたシステム情報ブロックに含まれている周波数リストのうち一部周波数を検出することができない場合（即ち、端末が前記一部周波数のカバレッジ外に存在する場合）、端末は、前記一部周波数で再分散されることができない。したがって、本発明は、端末がネットワークから受信した再分散要素（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）のうち有効な再分散要素（ＶａｌｉｄＲｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）に基づいて再分散範囲（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｎｇｅ）を計算する方法及びこれをサポートする装置を提案する。

一実施例において、無線通信システムにおける端末が再分散範囲（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｎｇｅ）を計算する方法が提供される。前記端末は、ネットワークから再分散要素（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を受信し、前記受信された再分散要素のうち有効な（Ｖａｌｉｄ）再分散要素に基づいて再分散範囲を計算することを含む。

前記再分散範囲は、以下の数式のように計算される。

前記再分散要素は、負荷分散のための周波数別再分散確率値であり、前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能な周波数の再分散確率値である。前記端末は、前記計算された再分散範囲に基づいて再分散手順を実行することをさらに含む。前記再分散手順は、前記端末が利用可能な周波数間で実行される。

前記再分散範囲は、以下の数式のように計算される。

前記再分散要素は、負荷分散のためのセル別再分散確率値であり、前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能なセルの再分散確率値である。

前記再分散要素は、システム情報ブロック（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれて受信される。

前記端末は、前記ネットワークから周波数リストを受信することをさらに含む。前記周波数リストは、システム情報ブロック（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれて受信される。前記再分散範囲は、前記端末が利用可能な周波数と前記周波数リストに含まれている周波数が異なる場合に計算される。

前記端末は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードである。

他の実施例において、無線通信システムにおける再分散範囲（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｎｇｅ）を計算する端末が提供される。前記端末は、メモリ；送受信機；及び、前記メモリと前記送受信機を連結するプロセッサ；を含み、前記プロセッサは、前記送受信機がネットワークから再分散要素（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を受信するように制御し、前記受信された再分散要素のうち有効な（Ｖａｌｉｄ）再分散要素に基づいて再分散範囲を計算するように構成される。

異種ネットワーク環境で効率的に負荷を分散させることができる。

ＬＴＥシステムの構造を示す。

制御平面に対するＬＴＥシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。

ユーザ平面に対するＬＴＥシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。

初期電源がオンになったＲＲＣアイドル状態の端末がセル選択過程を介してネットワークに登録し、必要な場合、セル再選択をする手順を示す。

ＲＲＣ接続を設定する過程を示す。

ＲＲＣ接続再構成手順を示す。

ＲＲＣ接続再確立手順を示す。

異種ネットワークの一例を示す。

本発明の一実施例によって、端末が再分散範囲を計算して再分散手順を実行する方法を示す。

本発明の一実施例によって、端末が再分散範囲を計算して再分散手順を実行する方法を示す。

本発明の一実施例によって、端末が再分散範囲を計算する方法を示すブロック図である。

本発明の実施例が具現される無線通信システムのブロック図である。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）などのような多様な無線通信システムに使われることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）で具現されることができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術で具現されることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ（ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような無線技術で具現されることができる。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの進化であり、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅに基づくシステムとの後方互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を提供する。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ（３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ−ＵＴＲＡ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ）を使用するＥ−ＵＭＴＳ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であり、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（ａｄｖａｎｃｅｄ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。

説明を明確にするために、ＬＴＥ−Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。

図１は、ＬＴＥシステムの構造を示す。通信ネットワークは、ＩＭＳ（ＩＰ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）を介したＶｏＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）及びパケットデータのような多様な通信サービスを提供するために広範囲に配置される。

図１を参照すると、ＬＴＥシステム構造は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＥＰＣ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｃｏｒｅ）及び一つ以上の端末（ＵＥ；ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１０を含む。ＵＥ１０は、ユーザにより運搬される通信装置を示す。ＵＥ１０は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、ＭＳ（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＵＴ（ｕｓｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＳＳ（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ）または無線装置（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）などと呼ばれることもある。

Ｅ−ＵＴＲＡＮは、一つ以上のｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｎｏｄｅ−Ｂ）２０を含むことができ、一つのセルに複数の端末が存在できる。ｅＮＢ２０は、制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）とユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）の終端点を端末に提供する。ｅＮＢ２０は、一般的に端末１０と通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）を意味し、ＢＳ（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）、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もある。一つのｅＮＢ２０は、セル毎に配置されることができる。ｅＮＢ２０のカバレッジ内に一つ以上のセルが存在できる。一つのセルは、１．２５、２．５、５、１０及び２０ＭＨｚなどの帯域幅のうち一つを有するように設定され、複数の端末にダウンリンク（ＤＬ；ｄｏｗｎｌｉｎｋ）またはアップリンク（ＵＬ；ｕｐｌｉｎｋ）送信サービスを提供することができる。このとき、互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定されることができる。

以下、ダウンリンク（ＤＬ；ｄｏｗｎｌｉｎｋ）は、ｅＮＢ２０からＵＥ１０への通信を示し、アップリンク（ＵＬ；ｕｐｌｉｎｋ）は、ＵＥ１０からｅＮＢ２０への通信を示す。ＤＬにおいて、送信機はｅＮＢ２０の一部であり、受信機はＵＥ１０の一部である。ＵＬにおいて、送信機はＵＥ１０の一部であり、受信機はｅＮＢ２０の一部である。

ＥＰＣは、制御平面の機能を担当するＭＭＥ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ）、ユーザ平面の機能を担当するＳ−ＧＷ（ｓｙｓｔｅｍ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＳＡＥ）ｇａｔｅｗａｙ）を含むことができる。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３０は、ネットワークの端に位置でき、外部ネットワークと連結される。ＭＭＥは、端末の接続情報や端末の能力に対する情報を有し、このような情報は、主に端末の移動性管理に使われることができる。Ｓ−ＧＷは、Ｅ−ＵＴＲＡＮを終端点として有するゲートウェイである。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３０は、セッションの終端点と移動性管理機能を端末１０に提供する。ＥＰＣは、ＰＤＮ（ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｎｅｔｗｏｒｋ）−ＧＷ（ｇａｔｅｗａｙ）をさらに含むことができる。ＰＤＮ−ＧＷは、ＰＤＮを終端点として有するゲートウェイである。

ＭＭＥは、ｅＮＢ２０へのＮＡＳ（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリング、ＮＡＳシグナリングセキュリティ、ＡＳ（ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）セキュリティ制御、３ＧＰＰアクセスネットワーク間の移動性のためのｉｎｔｅｒＣＮ（ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）ノードシグナリング、アイドルモード端末到達可能性（ページング再送信の制御及び実行を含む）、トラッキング領域リスト管理（アイドルモード及び活性化モードである端末のために）、Ｐ−ＧＷ及びＳ−ＧＷ選択、ＭＭＥ変更と共にハンドオーバのためのＭＭＥ選択、２Ｇまたは３Ｇ ３ＧＰＰアクセスネットワークへのハンドオーバのためのＳＧＳＮ（ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ ｓｕｐｐｏｒｔ ｎｏｄｅ）選択、ローミング、認証、専用ベアラ設定を含むベアラ管理機能、ＰＷＳ（ｐｕｂｌｉｃ ｗａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ：地震／津波警報システム（ＥＴＷＳ）及び常用モバイル警報システム（ＣＭＡＳ）を含む）メッセージ送信サポートなどの多様な機能を提供する。Ｓ−ＧＷホストは、ユーザ別基盤パケットフィルタリング（例えば、深層パケット検査を介して）、合法的な遮断、端末ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレス割当、ＤＬで送信レベルパッキングマーキング、ＵＬ／ＤＬサービスレベル課金、ゲーティング及び等級強制、ＡＰＮ−ＡＭＢＲに基づくＤＬ等級強制の各種機能を提供する。明確性のためにＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３０は、“ゲートウェイ”と単純に表現し、これはＭＭＥ及びＳ−ＧＷを両方とも含むことができる。

ユーザトラフィック送信また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ができる。端末１０及びｅＮＢ２０は、Ｕｕインターフェースにより連結されることができる。ｅＮＢ２０は、Ｘ２インターフェースにより相互間連結されることができる。隣接したｅＮＢ２０は、Ｘ２インターフェースによるネットワーク型ネットワーク構造を有することができる。ｅＮＢ２０は、Ｓ１インターフェースによりＥＰＣと連結されることができる。ｅＮＢ２０は、Ｓ１−ＭＭＥインターフェースによりＥＰＣと連結されることができ、Ｓ１−ＵインターフェースによりＳ−ＧＷと連結されることができる。Ｓ１インターフェースは、ｅＮＢ２０とＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３０との間に多対多数関係（ｍａｎｙ−ｔｏ−ｍａｎｙ−ｒｅｌａｔｉｏｎ）をサポートする。

ｅＮＢ２０は、ゲートウェイ３０に対する選択、ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）活性（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）の間にゲートウェイ３０へのルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、ＢＣＨ（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）情報のスケジューリング及び送信、ＵＬ及びＤＬで端末１０へのリソースの動的割当、ｅＮＢ測定の設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び提供（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）、無線ベアラ制御、ＲＡＣ（ｒａｄｉｏ ａｄｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）及びＬＴＥ活性状態で連結移動性制御機能を実行することができる。前記言及のように、ゲートウェイ３０は、ＥＰＣでページング開始、ＬＴＥアイドル状態管理、ユーザ平面の暗号化、ＳＡＥベアラ制御及びＮＡＳシグナリングの暗号化と無欠性保護機能を実行することができる。

図２は、制御平面に対するＬＴＥシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。図３は、ユーザ平面に対するＬＴＥシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。

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階層は、通信システムで広く知られたＯＳＩ（ｏｐｅｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）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）及びＬ３（第３の階層）に区分される。端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的に物理階層、データリンク階層（ｄａｔａｌｉｎｋ ｌａｙｅｒ）、及びネットワーク階層（ｎｅｔｗｏｒｋ ｌａｙｅｒ）に区分されることができ、垂直的に制御信号送信のためのプロトコルスタック（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ）である制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）とデータ情報送信のためのプロトコルスタックであるユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）とに区分されることができる。無線インターフェースプロトコルの階層は、端末とＥ−ＵＴＲＡＮで対（ｐａｉｒ）で存在でき、これはＵｕインターフェースのデータ送信を担当することができる。

物理階層（ＰＨＹ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）は、Ｌ１に属する。物理階層は、物理チャネルを介して上位階層に情報送信サービスを提供する。物理階層は、上位階層であるＭＡＣ（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層とトランスポートチャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して連結される。物理チャネルは、トランスポートチャネルにマッピングされる。トランスポートチャネルを介してＭＡＣ階層と物理階層との間にデータが送信されることができる。互いに異なる物理階層間、即ち、送信機の物理階層と受信機の物理階層との間のデータは、物理チャネルを介して無線リソースを利用して送信されることができる。物理階層は、ＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を利用して変調されることができ、時間と周波数を無線リソースとして活用する。

物理階層は、いくつかの物理制御チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を使用する。ＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＰＣＨ（ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当、ＤＬ−ＳＣＨと関連するＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）情報に対して端末に報告する。ＰＤＣＣＨは、アップリンク送信のリソース割当に対して端末に報告するためにアップリンクグラントを伝送することができる。ＰＣＦＩＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＰＤＣＣＨのために使われるＯＦＤＭシンボルの個数を端末に知らせ、全てのサブフレーム毎に送信される。ＰＨＩＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＵＬ−ＳＣＨ送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）／ＮＡＣＫ（ｎｏｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号を伝送する。ＰＵＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ダウンリンク送信のためのＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、スケジューリング要求及びＣＱＩのようなＵＬ制御情報を伝送する。ＰＵＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＵＬ−ＳＣＨ（ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）を伝送する。

物理チャネルは、時間領域で複数のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）と周波数領域で複数の副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）で構成される。一つのサブフレームは、時間領域で複数のシンボルで構成される。一つのサブフレームは、複数のリソースブロック（ＲＢ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ）で構成される。一つのリソースブロックは、複数のシンボルと複数の副搬送波で構成される。また、各サブフレームは、ＰＤＣＣＨのために該当サブフレームの特定シンボルの特定副搬送波を利用することができる。例えば、サブフレームの最初のシンボルがＰＤＣＣＨのために使われることができる。ＰＤＣＣＨは、ＰＲＢ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ）及びＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ）のように動的に割り当てられたリソースを伝送することができる。データが送信される単位時間であるＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、１個のサブフレームの長さと同じである。サブフレーム一つの長さは、１ｍｓである。

トランスポートチャネルは、チャネルが共有されるかどうかによって共通トランスポートチャネル及び専用トランスポートチャネルに分類される。ネットワークから端末にデータを送信するＤＬトランスポートチャネル（ＤＬ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）は、システム情報を送信するＢＣＨ（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックまたは制御信号を送信するＤＬ−ＳＣＨなどを含む。ＤＬ−ＳＣＨは、ＨＡＲＱ、変調、コーディング及び送信電力の変化による動的リンク適応及び動的／半静的リソース割当をサポートする。また、ＤＬ−ＳＣＨは、セル全体にブロードキャスト及びビームフォーミングの使用を可能にすることができる。システム情報は、一つ以上のシステム情報ブロックを伝送する。全てのシステム情報ブロックは、同じ周期に送信されることができる。ＭＢＭＳ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｂｒｏａｄｃａｓｔ／ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｓｅｒｖｉｃｅ）のトラフィックまたは制御信号は、ＭＣＨ（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信される。

端末からネットワークにデータを送信するＵＬトランスポートチャネルは、初期制御メッセージ（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信するＲＡＣＨ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックまたは制御信号を送信するＵＬ−ＳＣＨなどを含む。ＵＬ−ＳＣＨは、ＨＡＲＱ及び送信電力及び潜在的な変調及びコーディングの変化による動的リンク適応をサポートすることができる。また、ＵＬ−ＳＣＨは、ビームフォーミングの使用を可能にすることができる。ＲＡＣＨは、一般的にセルへの初期接続に使われる。

Ｌ２に属する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。ＭＡＣ階層は、複数の論理チャネルから複数のトランスポートチャネルへのマッピング機能を提供する。また、ＭＡＣ階層は、複数の論理チャネルから単数のトランスポートチャネルへのマッピングによる論理チャネル多重化機能を提供する。ＭＡＣ副階層は、論理チャネル上のデータ送信サービスを提供する。

論理チャネルは、送信される情報の種類によって、制御平面の情報伝達のための制御チャネルとユーザ平面の情報伝達のためのトラフィックチャネルとに分けられる。即ち、論理チャネルタイプのセットは、ＭＡＣ階層により提供される他のデータ送信サービスのために定義される。論理チャネルは、トランスポートチャネルの上位に位置してトランスポートチャネルにマッピングされる。

制御チャネルは、制御平面の情報伝達のみのために使われる。ＭＡＣ階層により提供される制御チャネルは、ＢＣＣＨ（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（ｐａｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＣＣＨ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を含む。ＢＣＣＨは、システム制御情報を放送するためのダウンリンクチャネルである。ＰＣＣＨは、ページング情報の送信及びセル単位の位置がネットワークに知られていない端末をページングするために使われるダウンリンクチャネルである。ＣＣＣＨは、ネットワークとＲＲＣ接続を有しない時、端末により使われる。ＭＣＣＨは、ネットワークから端末にＭＢＭＳ制御情報を送信するのに使われる一対多のダウンリンクチャネルである。ＤＣＣＨは、ＲＲＣ接続状態で端末とネットワークとの間に専用制御情報送信のために端末により使われる一対一の双方向チャネルである。

トラフィックチャネルは、ユーザ平面の情報伝達のみのために使われる。ＭＡＣ階層により提供されるトラフィックチャネルは、ＤＴＣＨ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＭＴＣＨ（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）を含む。ＤＴＣＨは、一対一のチャネルで一つの端末のユーザ情報の送信のために使われ、アップリンク及びダウンリンクの両方ともに存在できる。ＭＴＣＨは、ネットワークから端末にトラフィックデータを送信するための一対多のダウンリンクチャネルである。

論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のアップリンク連結は、ＵＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＤＣＣＨ、ＵＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＤＴＣＨ、及びＵＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＣＣＣＨを含む。論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のダウンリンク連結は、ＢＣＨまたはＤＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＢＣＣＨ、ＰＣＨにマッピングされることができるＰＣＣＨ、ＤＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＤＣＣＨ、ＤＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＤＴＣＨ、ＭＣＨにマッピングされることができるＭＣＣＨ、及びＭＣＨにマッピングされることができるＭＴＣＨを含む。

ＲＬＣ階層は、Ｌ２に属する。ＲＬＣ階層の機能は、下位階層がデータの送信に適するように無線セクションで上位階層から受信されたデータの分割／連接によるデータの大きさ調整を含む。無線ベアラ（ＲＢ；ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ）が要求する多様なＱｏＳを保障するために、ＲＬＣ階層は、透明モード（ＴＭ；ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｍｏｄｅ）、非確認モード（ＵＭ；ｕｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ ｍｏｄｅ）、及び確認モード（ＡＭ；ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ ｍｏｄｅ）の三つの動作モードを提供する。ＡＭ ＲＬＣは、信頼性のあるデータ送信のためにＡＲＱ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）を介して再送信機能を提供する。一方、ＲＬＣ階層の機能は、ＭＡＣ階層内部の機能ブロックで具現されることができ、このとき、ＲＬＣ階層は、存在しないこともある。

ＰＤＣＰ（ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）階層は、Ｌ２に属する。ＰＤＣＰ階層は、相対的に帯域幅が小さい無線インターフェース上でＩＰｖ４またはＩＰｖ６のようなＩＰパケットを導入して送信されるデータが効率的に送信されるように不要な制御情報を減らすヘッダ圧縮機能を提供する。ヘッダ圧縮は、データのヘッダに必要な情報のみを送信することによって無線セクションで送信効率を上げる。さらに、ＰＤＣＰ階層は、セキュリティ機能を提供する。セキュリティ機能は、第３者の検査を防止する暗号化及び第３者のデータ操作を防止する無欠性保護を含む。

ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層は、Ｌ３に属する。Ｌ３の最も下段部分に位置するＲＲＣ階層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ階層は、端末とネットワークとの間の無線リソースを制御する役割を実行する。そのために、端末とネットワークは、ＲＲＣ階層を介してＲＲＣメッセージを交換する。ＲＲＣ階層は、ＲＢの構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再構成（ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、及び解除（ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために、Ｌ１及びＬ２により提供される論理的経路である。即ち、ＲＢは、端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間のデータ送信のために、Ｌ２により提供されるサービスを意味する。ＲＢが設定されるということは、特定サービスを提供するために無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を決定することを意味する。ＲＢは、ＳＲＢ（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ＲＢ）とＤＲＢ（ｄａｔａ ＲＢ）の二つに区分されることができる。ＳＲＢは、制御平面でＲＲＣメッセージを送信する通路として使われ、ＤＲＢは、ユーザ平面でユーザデータを送信する通路として使われる。

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

図２を参照すると、ＲＬＣ及びＭＡＣ階層（ネットワーク側でｅＮＢで終了）は、スケジューリング、ＡＲＱ及びＨＡＲＱのような機能を実行することができる。ＲＲＣ階層（ネットワーク側でｅＮＢで終了）は、放送、ページング、ＲＲＣ接続管理、ＲＢ制御、移動性機能及び端末測定報告／制御のような機能を実行することができる。ＮＡＳ制御プロトコル（ネットワーク側でゲートウェイのＭＭＥで終了）は、ＳＡＥベアラ管理、認証、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥ移動性ハンドリング、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥでページング開始及び端末とゲートウェイとの間のシグナリングのためのセキュリティ制御のような機能を実行することができる。

図３を参照すると、ＲＬＣ及びＭＡＣ階層（ネットワーク側でｅＮＢで終了）は、制御平面での機能と同じ機能を実行することができる。ＰＤＣＰ階層（ネットワーク側でｅＮＢで終了）は、ヘッダ圧縮、無欠性保護及び暗号化のようなユーザ平面機能を実行することができる。

以下、端末のＲＲＣ状態（ＲＲＣ ｓｔａｔｅ）とＲＲＣ接続方法に対して詳述する。

ＲＲＣ状態は、端末のＲＲＣ階層がＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣ階層と論理的に連結されているかどうかを指示する。ＲＲＣ状態は、ＲＲＣ接続状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）及びＲＲＣアイドル状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）のように二つに分けられる。端末のＲＲＣ階層とＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣ階層との間のＲＲＣ接続が設定されている時、端末は、ＲＲＣ接続状態になり、そうでない場合、端末は、ＲＲＣアイドル状態になる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの端末は、Ｅ−ＵＴＲＡＮとＲＲＣ接続が設定されているため、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの端末の存在を把握することができ、端末を効果的に制御することができる。一方、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥの端末を把握することができず、核心ネットワーク（ＣＮ；ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）がセルより大きい領域であるトラッキング領域（ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｒｅａ）単位で端末を管理する。即ち、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥの端末は、より大きい領域の単位で存在のみが把握され、音声またはデータ通信のような通常の移動通信サービスを受けるために、端末は、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤに遷移しなければならない。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、端末がＮＡＳにより設定されたＤＲＸ（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）を指定する間に、端末は、システム情報及びページング情報の放送を受信することができる。そして、端末は、トラッキング領域で端末を固有に指定するＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の割当を受け、ＰＬＭＮ（ｐｕｂｌｉｃ ｌａｎｄ ｍｏｂｉｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）選択及びセル再選択を実行することができる。また、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、どのようなＲＲＣ ｃｏｎｔｅｘｔもｅＮＢに格納されない。

ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、端末は、Ｅ−ＵＴＲＡＮでＥ−ＵＴＲＡＮ ＲＲＣ接続及びＲＲＣ ｃｏｎｔｅｘｔを有し、ｅＮＢにデータを送信及び／またはｅＮＢからデータを受信することが可能である。また、端末は、ｅＮＢにチャネル品質情報及びフィードバック情報を報告することができる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、端末が属するセルを知ることができる。したがって、ネットワークは、端末にデータを送信及び／または端末からデータを受信することができ、ネットワークは、端末の移動性（ハンドオーバ及びＮＡＣＣ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｃｅｌｌ ｃｈａｎｇｅ）を介したＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ ＥＤＧＥ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）にｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）セル変更指示）を制御することができ、ネットワークは、隣接セルのためにセル測定を実行することができる。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、端末は、ページングＤＲＸ周期を指定する。具体的に、端末は、端末特定ページングＤＲＸ周期毎の特定ページングオケージョン（ｐａｇｉｎｇ ｏｃｃａｓｉｏｎ）にページング信号をモニタリングする。ページングオケージョンは、ページング信号が送信される間の時間間隔である。端末は、自分のみのページングオケージョンを有している。

ページングメッセージは、同じトラッキング領域に属する全てのセルにわたって送信される。もし、端末が一つのトラッキング領域から他の一つのトラッキング領域に移動すると、端末は、位置をアップデートするためにＴＡＵ（ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｒｅａ ｕｐｄａｔｅ）メッセージをネットワークに送信する。

ユーザが端末の電源を最初オンにした時、まず、端末は、適切なセルを探索した後、該当セルでＲＲＣ＿ＩＤＬＥにとどまる。ＲＲＣ接続を確立する必要がある時、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態の端末は、ＲＲＣ接続手順を介してＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣとＲＲＣ接続を確立してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤに遷移できる。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態の端末は、ユーザの通話試みなどの理由でアップリンクデータ送信が必要な時、またはＥ−ＵＴＲＡＮからページングメッセージを受信し、これに対する応答メッセージ送信が必要な時などにＥ−ＵＴＲＡＮとＲＲＣ接続を確立する必要がある。

ＮＡＳ階層で端末の移動性を管理するために、ＥＭＭ−ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ（ＥＰＳ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ−ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ）及びＥＭＭ−ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤの二つの状態が定義されており、この二つの状態は、端末とＭＭＥに適用される。初期端末は、ＥＭＭ−ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態であり、この端末がネットワークに接続するために、初期連結（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｔｔａｃｈ）手順を介して該当ネットワークに登録する過程を実行する。前記連結（Ａｔｔａｃｈ）手順が成功的に実行されると、端末及びＭＭＥは、ＥＭＭ−ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ状態となる。

端末とＥＰＣとの間のシグナリング接続（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を管理するために、ＥＣＭ（ＥＰＳ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）−ＩＤＬＥ状態及びＥＣＭ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態の二つの状態が定義されており、この二つの状態は、端末及びＭＭＥに適用される。ＥＣＭ−ＩＤＬＥ状態の端末がＥ−ＵＴＲＡＮとＲＲＣ接続を確立すると、該当端末は、ＥＣＭ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態となる。ＥＣＭ−ＩＤＬＥ状態にあるＭＭＥは、Ｅ−ＵＴＲＡＮとＳ１接続（Ｓ１ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を確立すると、ＥＣＭ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態となる。端末がＥＣＭ−ＩＤＬＥ状態にある時、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、端末のｃｏｎｔｅｘｔ情報を有していない。したがって、ＥＣＭ−ＩＤＬＥ状態の端末は、ネットワークの命令を受ける必要無しで、セル選択（ｃｅｌｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）またはセル再選択（ｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）のような端末ベースの移動性関連手順を実行する。それに対し、端末がＥＣＭ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にある時、端末の移動性は、ネットワークの命令により管理される。ＥＣＭ−ＩＤＬＥ状態で端末の位置が、ネットワークが知っている位置と変わる場合、端末は、トラッキング領域更新（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｕｐｄａｔｅ）手順を介してネットワークに端末の該当位置を知らせる。

図４は、初期電源がオンになったＲＲＣアイドル状態の端末がセル選択過程を介してネットワークに登録し、必要な場合、セル再選択をする手順を示す。

図４を参照すると、端末は、自分がサービスを受けようとするネットワークであるＰＬＭＮ（ｐｕｂｌｉｃ ｌａｎｄ ｍｏｂｉｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）と通信するためのラジオアクセス技術（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＲＡＴ）を選択する（Ｓ４１０）。ＰＬＭＮ及びＲＡＴに対する情報は、端末のユーザが選択することができ、ＵＳＩＭ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｍｏｄｕｌｅ）に格納されていることを使用することもできる。

端末は、測定した基地局と信号強度や品質が特定の値より大きいセルの中から最も大きい値を有するセルを選択する（Ｃｅｌｌ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）（Ｓ４２０）。これは電源がオンになった端末がセル選択を実行することであり、初期セル選択（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）ということができる。セル選択手順に対して以後に詳述する。セル選択以後、端末は、基地局が周期的に送るシステム情報を受信する。前記特定の値は、データ送／受信での物理的信号に対する品質の保証を受けるためにシステムで定義された値を意味する。したがって、その値は、適用されるＲＡＴによって異なる。

端末は、ネットワーク登録必要がある場合、ネットワーク登録手順を実行する（Ｓ４３０）。端末は、ネットワークからサービス（例：Ｐａｇｉｎｇ）を受けるために自分の情報（例：ＩＭＳＩ）を登録する。端末は、セルを選択するたびに接続するネットワークに登録をするものではなく、システム情報から受けたネットワークの情報（例：Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ；ＴＡＩ）と自分が知っているネットワークの情報が異なる場合にネットワークに登録をする。

端末は、セルで提供されるサービス環境または端末の環境などに基づいてセル再選択を実行する（Ｓ４４０）。端末は、サービスを受けている基地局から測定した信号の強度や品質の値が隣接したセルの基地局から測定した値より低い場合、端末が接続した基地局のセルより良い信号特性を提供する他のセルの中から一つを選択する。この過程を２番過程の初期セル選択（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃｅｌｌ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）と区分するためにセル再選択（Ｃｅｌｌ Ｒｅ−Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）という。このとき、信号特性の変化によって頻繁にセルが再選択されることを防止するために時間的な制約条件をおく。セル再選択手順に対して以後に詳述する。

図５は、ＲＲＣ接続を設定する過程を示す。

端末は、ＲＲＣ接続を要求するＲＲＣ接続要求（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージをネットワークに送る（Ｓ５１０）。ネットワークは、ＲＲＣ接続要求に対する応答としてＲＲＣ接続設定（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ）メッセージを送る（Ｓ５２０）。ＲＲＣ接続設定メッセージを受信した後、端末は、ＲＲＣ接続モードに進入する。

端末は、ＲＲＣ接続確立の成功的な完了を確認するために使われるＲＲＣ接続設定完了（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージをネットワークに送る（Ｓ５３０）。

図６は、ＲＲＣ接続再構成手順を示す。

ＲＲＣ接続再構成（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、ＲＲＣ接続の修正に使われる。これはＲＢ構成／修正（ｍｏｄｉｆｙ）／解除（ｒｅｌｅａｓｅ）、ハンドオーバ実行、測定セットアップ／修正／解除するために使われる。

ネットワークは、端末にＲＲＣ接続を修正するためのＲＲＣ接続再構成（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）メッセージを送る（Ｓ６１０）。端末は、ＲＲＣ接続再構成に対する応答として、ＲＲＣ接続再構成の成功的な完了を確認するために使われるＲＲＣ接続再構成完了（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージをネットワークに送る（Ｓ６２０）。

以下、端末がセルを選択する手順に対して詳細に説明する。

電源がオンになり、またはセルにとどまっている時、端末は、適切な品質のセルを選択／再選択してサービスを受けるための手順を実行する。

ＲＲＣアイドル状態の端末は、常に適切な品質のセルを選択し、このセルを介してサービスの提供を受けるための準備をしなければならない。例えば、電源がオンになった端末は、ネットワークに登録をするために適切な品質のセルを選択しなければならない。ＲＲＣ接続状態の前記端末がＲＲＣアイドル状態に進入すると、前記端末は、ＲＲＣアイドル状態でとどまるセルを選択しなければならない。このように、前記端末がＲＲＣアイドル状態のようなサービス待機状態にとどまっているために、ある条件を満たすセルを選択する過程をセル選択（Ｃｅｌｌ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）という。重要な点は、前記セル選択は、前記端末が前記ＲＲＣアイドル状態にとどまっているセルを現在決定することができない状態で実行するため、可能な限り速やかにセルを選択することが何より重要である。したがって、一定基準以上の無線信号品質を提供するセルの場合は、たとえ、このセルが端末に最も良い無線信号品質を提供するセルでないとしても、端末のセル選択過程で選択されることができる。

以下、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、端末がセルを選択する方法及び手順に対して詳述する。

セル選択過程は、大いに、二つに分けられる。

まず、初期セル選択過程であって、この過程では前記端末が無線チャネルに対する事前情報がない。したがって、前記端末は、適切なセルを探すために全ての無線チャネルを検索する。各チャネルで、前記端末は、最も強いセルを探す。以後、前記端末がセル選択基準を満たす適切な（ｓｕｉｔａｂｌｅ）セルを探した時、該当セルを選択する。

次に、端末は、格納された情報を活用し、またはセルで放送している情報を活用してセルを選択することができる。したがって、初期セル選択過程に比べてセル選択が迅速である。端末がセル選択基準を満たすセルを探した時、該当セルを選択する。もし、この過程を介してセル選択基準を満たす適切なセルを探すことができない場合、端末は、初期セル選択過程を実行する。

前記端末がセル選択過程を介してどんなセルを選択した以後、端末の移動性または無線環境の変化などで、端末と基地局との間の信号の強度や品質が変わることができる。したがって、もし、選択したセルの品質が低下される場合、端末は、より良い品質を提供する他のセルを選択することができる。このようにセルを再び選択する場合、一般的に現在選択されたセルより良い信号品質を提供するセルを選択する。このような過程をセル再選択（Ｃｅｌｌ Ｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）という。前記セル再選択過程は、無線信号の品質観点で、一般的に端末に最も良い品質を提供するセルを選択することに基本的な目的がある。

無線信号の品質観点以外に、ネットワークは、周波数別に優先順位を決定して端末に知らせることができる。このような優先順位を受信した端末は、セル再選択過程でこの優先順位を無線信号品質基準より優先的に考慮するようになる。

前記のように無線環境の信号特性によってセルを選択または再選択する方法があり、セル再選択時、再選択のためのセルを選択するにあたって、セルのＲＡＴと周波数（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）特性によって下記のようなセル再選択方法がある。

−イントラ周波数（Ｉｎｔｒａ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）セル再選択：端末がキャンプ（ｃａｍｐ）中であるセルと同じＲＡＴと同じ中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を有するセルを再選択

−インター周波数（Ｉｎｔｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）セル再選択：端末がキャンプ中であるセルと同じＲＡＴと異なる中心周波数を有するセルを再選択

−インターＲＡＴ（Ｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ）セル再選択：端末がキャンプ中であるＲＡＴと異なるＲＡＴを使用するセルを再選択

セル再選択過程の原則は、下記の通りである。

第一に、端末は、セル再選択のためにサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）及び隣接セル（ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ ｃｅｌｌ）の品質を測定する。

第二に、セル再選択は、セル再選択基準に基づいて実行される。セル再選択基準は、サービングセル及び隣接セル測定に関連して以下のような特性を有している。

イントラ周波数セル再選択は、基本的にランキング（ｒａｎｋｉｎｇ）に基づいて行われる。ランキングとは、セル再選択評価のための指標値を定義し、この指標値を利用してセルを指標値の大きさ順に順序付ける作業である。最も良い指標を有するセルを一般的に最高順位セル（ｈｉｇｈｅｓｔ ｒａｎｋｅｄ ｃｅｌｌ）と呼ぶ。セル指標値は、端末が該当セルに対して測定した値を基本にして、必要によって周波数オフセットまたはセルオフセットを適用した値である。

インター周波数セル再選択は、ネットワークにより提供された周波数優先順位に基づいて行われる。端末は、最も高い周波数優先順位を有する周波数にとどまる（ｃａｍｐ ｏｎ）するように試みる。ネットワークは、ブロードキャストシグナリング（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を介してセル内の端末が共通的に適用する周波数優先順位を提供し、または、端末別シグナリング（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を介して端末別に各々周波数別優先順位を提供することができる。ブロードキャストシグナリングを介して提供されるセル再選択優先順位を共用優先順位（ｃｏｍｍｏｎ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）ということができ、端末別にネットワークが設定するセル再選択優先順位を専用優先順位（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｒｉｏｒｉｔｙ）ということができる。端末は、専用優先順位を受信すると、専用優先順位と関連した有効時間（ｖａｌｉｄｉｔｙ ｔｉｍｅ）を共に受信することができる。端末は、専用優先順位を受信すると、共に受信した有効時間として設定された有効性タイマ（ｖａｌｉｄｉｔｙ ｔｉｍｅｒ）を開始する。端末は、有効性タイマが動作する間に、ＲＲＣアイドルモードで専用優先順位を適用する。有効性タイマが満了されると、端末は、専用優先順位を廃棄し、再び共用優先順位を適用する。

インター周波数セル再選択のために、ネットワークは、端末にセル再選択に使われるパラメータ（例えば、周波数別オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｏｆｆｓｅｔ））を周波数別に提供することができる。

イントラ周波数セル再選択またはインター周波数セル再選択のために、ネットワークは、端末にセル再選択に使われる隣接セルリスト（Ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ Ｃｅｌｌ Ｌｉｓｔ、ＮＣＬ）を端末に提供することができる。このＮＣＬは、セル再選択に使われるセル別パラメータ（例えば、セル別オフセット（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｏｆｆｓｅｔ））を含む。

イントラ周波数またはインター周波数セル再選択のために、ネットワークは、端末にセル再選択に使われるセル再選択禁止リスト（ｂｌａｃｋ ｌｉｓｔ）を端末に提供することができる。禁止リストに含まれているセルに対し、端末は、セル再選択を実行しない。

次に、セル再選択評価過程で実行するランキングに対して説明する。

セルの優先順位付けに使われるランキング指標（ｒａｎｋｉｎｇ ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ）は、数式１のように定義される。

ここで、Ｒｓはサービングセルのランキング指標であり、Ｒｎは隣接セルのランキング指標であり、Ｑｍｅａｓ、ｓは端末がサービングセルに対して測定した品質値であり、Ｑｍｅａｓ、ｎは端末が隣接セルに対して測定した品質値であり、Ｑｈｙｓｔはランキングのためのヒステリシス（ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ）値であり、Ｑｏｆｆｓｅｔは二つのセル間のオフセットである。

イントラ周波数で、端末がサービングセルと隣接セルとの間のオフセット（Ｑｏｆｆｓｅｔｓ、ｎ）を受信した場合にはＱｏｆｆｓｅｔ＝Ｑｏｆｆｓｅｔｓ、ｎであり、端末がＱｏｆｆｓｅｔｓ、ｎを受信しない場合にはＱｏｆｆｓｅｔ＝０である。

インター周波数で、端末が該当セルに対するオフセット（Ｑｏｆｆｓｅｔｓ、ｎ）を受信した場合、Ｑｏｆｆｓｅｔ＝Ｑｏｆｆｓｅｔｓ、ｎ＋Ｑｆｒｅｑｕｅｎｃｙであり、端末がＱｏｆｆｓｅｔｓ、ｎを受信しない場合、Ｑｏｆｆｓｅｔ＝Ｑｆｒｅｑｕｅｎｃｙである。

サービングセルのランキング指標（Ｒｓ）と隣接セルのランキング指標（Ｒｎ）が互いに類似している状態で変動すると、変動結果、ランキング順位が頻繁に変わって端末が二つのセルを交互に再選択することができる。Ｑｈｙｓｔは、セル再選択でヒステリシスを与え、端末が二つのセルを交互に再選択することを防止のためのパラメータである。

端末は、前記数式によってサービングセルのＲｓ及び隣接セルのＲｎを測定し、ランキング指標値が最も大きい値を有するセルを最高順位（ｈｉｇｈｅｓｔ ｒａｎｋｅｄ）セルと見なし、このセルを再選択する。もし、再選択したセルが正規セル（ｓｕｉｔａｂｌｅ ｃｅｌｌ）でない場合、端末は、該当周波数または該当セルをセル再選択対象から除外する。

図７は、ＲＲＣ接続再確立手順を示す。

図７を参照すると、端末は、ＳＲＢ ０（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ ＃０）を除外して設定された全ての無線ベアラ（ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ）使用を中断し、ＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）の各種副階層を初期化させる（Ｓ７１０）。また、各副階層及び物理階層を基本構成（ｄｅｆａｕｌｔ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）として設定する。このような過程中、端末は、ＲＲＣ接続状態を維持する。

端末は、ＲＲＣ接続再確立手順を実行するためのセル選択手順を実行する（Ｓ７２０）。ＲＲＣ接続再確立手順のうちセル選択手順は、端末がＲＲＣ接続状態を維持しているにもかかわらず、端末がＲＲＣアイドル状態で実行するセル選択手順と同じく実行されることができる。

端末は、セル選択手順を実行した後、該当セルのシステム情報を確認して該当セルが適したセルかどうかを判断する（Ｓ７３０）。もし、選択されたセルが適切なＥ−ＵＴＲＡＮセルと判断された場合、端末は、該当セルとＲＲＣ接続再確立要求メッセージ（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｒｅｑｕｅｓｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する（Ｓ７４０）。

一方、ＲＲＣ接続再確立手順を実行するためのセル選択手順を介して選択されたセルがＥ−ＵＴＲＡＮ以外の他のＲＡＴを使用するセルと判断された場合、ＲＲＣ接続再確立手順を中断し、端末は、ＲＲＣアイドル状態に進入する（Ｓ７５０）。

端末は、セル選択手順及び選択したセルのシステム情報受信を介してセルの適切性確認は、制限された時間内に終えるように具現されることができる。そのために、端末は、ＲＲＣ接続再確立手順を開始することによってタイマを駆動させることができる。タイマは、端末が適したセルを選択したと判断された場合、中断されることができる。タイマが満了された場合、端末は、ＲＲＣ接続再確立手順が失敗したと見なしてＲＲＣアイドル状態に進入できる。このタイマを以下で無線リンク失敗タイマという。ＬＴＥスペックＴＳ３６．３３１ではＴ３１１という名称のタイマが無線リンク失敗タイマとして活用されることができる。端末は、このタイマの設定値をサービングセルのシステム情報から取得できる。

端末からＲＲＣ接続再確立要求メッセージを受信して要求を受諾した場合、セルは、端末にＲＲＣ接続再確立メッセージ（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する。

セルからＲＲＣ接続再確立メッセージを受信した端末は、ＳＲＢ１に対するＰＤＣＰ副階層とＲＬＣ副階層を再構成する。また、セキュリティ設定と関連した各種キー値を再び計算し、セキュリティを担当するＰＤＣＰ副階層を新しく計算したセキュリティキー値で再構成する。それによって、端末とセルとの間のＳＲＢ１が開放されてＲＲＣ制御メッセージをやり取りすることができるようになる。端末は、ＳＲＢ１の再開を完了し、セルにＲＲＣ接続再確立手順が完了したというＲＲＣ接続再確立完了メッセージ（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する（Ｓ７６０）。

それに対し、端末からＲＲＣ接続再確立要求メッセージを受信して要求を受諾しない場合、セルは、端末にＲＲＣ接続再確立拒絶メッセージ（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｒｅｊｅｃｔ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する。

ＲＲＣ接続再確立手順が成功的に実行されると、セルと端末は、ＲＲＣ接続再確立手順を実行する。それによって、端末は、ＲＲＣ接続再確立手順を実行する前の状態を回復し、サービスの連続性を最大限保障する。

図８は、異種ネットワーク（Ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＨｅｔＮｅｔ）の一例を示す。

図８を参照すると、異種ネットワークは、多様な種類のセルが混在されて運営されるネットワークである。異種ネットワークには多くのノードが重なって存在し、代表的な例として、ピコセル（ｐｉｃｏ ｃｅｌｌ）、マイクロセル（ｍｉｃｒｏ ｃｅｌｌ）、フェムトセル（ｆｅｍｔｏ ｃｅｌｌ）またはホーム基地局（ｈｏｍｅ ｅＮＢ）などがある。スモールセルの用途が限定されたものではなく、一般的に、ピコセルは、データサービス要求が多い地域に設置することができ、フェムトセルは、室内事務室や家庭に設置することができ、無線中継器は、マクロセルのカバレッジを補完する用途で設置することができる。また、スモールセルは、接続制限によって特定ユーザのみが使用することができる閉鎖型（Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ、ＣＳＧ）と一般ユーザに接続を許容する開放型（ｏｐｅｎ ａｃｃｅｓｓ）、そしてこの二つの方式を混合して使用するハイブリッド型（ｈｙｂｒｉｄ ａｃｃｅｓｓ）に区分できる。

前記異種ネットワークには複数の周波数が配置されることができる。例えば、周波数が異なるマクロセルが重なって配置されることができ、マクロセルの内部に周波数が異なるスモールセルが重なって配置されることができる。前記異種ネットワークに複数の周波数が配置された場合、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード端末の再分散（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を実行するために、ネットワークは、システム情報で搬送波（Ｃａｒｒｉｅｒ）周波数に対する分散パラメータ（例えば、周波数別再分散確率）を放送する必要がある。以後、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード端末は、受信された分散パラメータによってＩＤＬＥモード移動を実行することができる。例えば、ネットワークがシステム情報を介して周波数別再分散確率を放送する場合、端末は、０から１までの均一な分布の値を任意に生成し、前記再分散確率に対応するセルとしてセル再選択を実行することができる。前記セル再選択に対して具体的に説明するために、ネットワークがシステム情報を介して放送した第１のマクロセル（または、第１の周波数）の再分散確率が０．１であり、第２のマクロセル（または、第２の周波数）の再分散確率が０．２であり、第１のスモールセル（または、第３の周波数）の再分散確率が０．３であり、第２のスモールセル（または、第４の周波数）の再分散確率が０．４と仮定する。もし、端末が任意に生成した数字が０．１５の場合、第２のマクロセル（または、第２の周波数）に移動を実行することができる。もし、端末が任意に生成した数字が０．７の場合、第２のスモールセル（または、第４の周波数）に移動を実行することができる。即ち、成功的なＩＤＬＥモード移動のために、前記周波数別再分散確率の総和は、１になる必要がある。

しかし、もし、システム情報に含まれている搬送波周波数リストのうち一部搬送波周波数のサービスカバレッジ領域の外にＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード端末が存在する場合、前記ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード端末の側面で、ネットワークから放送された周波数別再分散確率の総和は、１に達していない。即ち、前記実施例において、端末が第１のマクロセル（または、第１の周波数）、第２のマクロセル（または、第２の周波数）及び第１のスモールセル（または、第３の周波数）のカバレッジ内に存在するが、第２のスモールセル（または、第４の周波数）のカバレッジ外に存在すると、端末の側面で周波数別再分散確率の総和は、０．６（＝０．１＋０．２＋０．３）である。したがって、前記ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード端末は、既存にネットワークから放送された再分散確率に基づいて再分散を実行することができない場合もある。例えば、システム情報に含まれている搬送波周波数リストのうち一部搬送波周波数のサービスカバレッジ領域の外にＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード端末が存在すると、前記ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード端末は、該当周波数で再分散されることができない場合もある。したがって、本発明は、前記のような問題点を解決するために、端末が再分散範囲（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｎｇｅ）を計算する方法及びこれをサポートする装置を提案する。

以下、本発明の一実施例によって、端末が受信された分散パラメータに基づいて再分散範囲を計算する方法を説明する。

端末がネットワークから分散パラメータを受信すると、前記端末は、意図された分散統計（Ｉｎｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）でセル選択またはセル再選択手順を実行することができる。本発明で意図された分散統計は、再分散要素（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）のセットである。前記再分散要素は、負荷分散を実行するために、ネットワークから受信された周波数別再分散確率値である。または、前記再分散要素は、負荷分散を実行するためにネットワークから受信されたセル別再分散確率値である。もし、端末がネットワークから受信したＳＩＢに含まれている搬送波周波数リストのうち一部搬送波周波数を検出することができない場合（即ち、ＳＩＢに含まれている搬送波周波数リストのうち一部搬送波周波数が利用可能でない場合）、端末は、新しい再分散統計（Ｎｅｗ Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ）を考慮することが必要である。前記新しい再分散統計は、端末が利用可能な搬送波周波数から選択されたパラメータによりトリガされることができる。本発明で新しい再分散統計は、新しく計算された再分散範囲（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｎｇｅ）のセットである。再分散範囲を計算する方法は、下記のステップを含むことができる。

（１）第１のステップ

各端末は、ネットワークからＳＩＢを受信することができる。前記端末は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードの端末である。前記端末は、ＳＩＢを介して受信した搬送波周波数リストに含まれている周波数を、分散パラメータを有する搬送波周波数と分散パラメータを有しない搬送波周波数とに分類できる。本発明において、前記分散パラメータは、再分散要素（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）ということができる。即ち、前記端末は、ＳＩＢを介して受信した搬送波周波数リストに含まれている周波数を、再分散要素を有する搬送波周波数と再分散要素を有しない搬送波周波数とに分類できる。

（２）第２のステップ

前記端末は、再分散要素を有する搬送波周波数のうち特定搬送波周波数を検出することができる。前記特定搬送波周波数は、測定結果、端末が検出／利用可能な周波数である。本発明において、再分散要素のうち、端末が検出／利用可能な周波数／セルの再分散要素を有効な再分散要素（Ｖａｌｉｄ Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）ということができる。

さらに、前記端末は、前記有効な再分散要素を利用して再分散範囲を計算することができる。即ち、前記端末は、前記有効な再分散要素を利用して新しい再分散統計を計算することができる。

前記再分散範囲は、数式２により定義されることができる。

前記ｉは、端末が検出／利用可能な搬送波周波数のインデックスセット内の搬送波周波数インデックスであり、前記Ｐ_ｉは、搬送波周波数インデックスｉと関連された受信された分散パラメータであり、前記ｊは、標準化のための変数であり、前記Ｄは、端末が検出／利用可能な搬送波周波数のセットである。

即ち、前記数式２によると、インデックスｉと関連された再分散要素（Ｐ_ｉ）を端末が検出／利用可能な周波数／セルの再分散要素を全て足す値で割ることで、再分散範囲（Ｗ_ｉ）を計算することができる。即ち、新しい再分散統計を取得することができる。

前記再分散範囲は、数式３または数式４により定義されることができる。

数式２のように、前記数式３または前記数式４によると、有効な再分散要素を全ての有効な再分散要素の和で割ることで、再分散範囲を計算することができる。

（３）第３のステップ

新しい再分散統計に基づいて、前記端末は、利用可能な搬送波周波数間で再分散手順を実行することができる。即ち、第２のステップで計算された再分散範囲に基づいて、前記端末は、利用可能な搬送波周波数間で再分散手順を実行することができる。

図９は、本発明の一実施例によって、端末が再分散範囲を計算して再分散手順を実行する方法を示す。

図９（ａ）を参照すると、端末は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード状態であり、前記端末は、第１のマクロセル、第２のマクロセル及び第３のマクロセルのカバレッジ内に存在するが、第１のスモールセルのカバレッジ外に存在すると仮定する。第１のマクロセルは第１の周波数を使用し、第２のマクロセルは第２の周波数を使用し、第３のマクロセルは第３の周波数を使用し、第１のスモールセルは第４の周波数を使用すると仮定する。

第１のマクロセルは、意図された分散統計に基づいて第１のマクロセル上の全てのＩＤＬＥ端末を第１のマクロセル、第２のマクロセル、第３のマクロセルまたは第１のスモールセルに再分散させるために、意図された再分散統計を放送することができる。意図された再分散統計は、下記の通りであると仮定する。

−第１の周波数の再分散要素：０．１

−第２の周波数の再分散要素：０．２

−第３の周波数の再分散要素：０．３

−第４の周波数の再分散要素：０．４

（１）第１のステップ：ＳＩＢ情報放送

第１のマクロセルは、ＳＩＢ情報を放送することができる。したがって、第１のマクロセルのカバレッジ内にあるＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードの端末は、ＳＩＢを受信することができる。ＳＩＢには、下記のような情報が含まれることができる。

−搬送波周波数リスト：第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数、第４の周波数

−再分散要素（または、分散パラメータ）を有する搬送波周波数：第１の周波数（０．１）、第２の周波数（０．２）、第３の周波数（０．３）、第４の周波数（０．４）

−再分散要素を有しない搬送波周波数：無い

図９（ａ）の実施例では再分散要素を有しない搬送波周波数はないと仮定したが、これは一つの実施例に過ぎず、再分散要素を有しない搬送波が存在することもできる。

（２）第２のステップ：再分散範囲計算

図９（ａ）の実施例において、端末は、第１のマクロセル乃至第３のマクロセルのカバレッジ内に存在するが、第１のスモールセルのカバレッジ外に存在するため、端末が利用／検出可能な周波数のセット（Ｄ）は、｛第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数｝である。したがって、図９（ａ）の実施例で有効な再分散要素は、第１のマクロセル、第２のマクロセル及び第３のマクロセルの再分散要素である。即ち、Ｄ＝｛第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数｝が前記端末に提供されることができる。前記端末は、前記搬送波周波数リストに含まれている周波数のうち一部周波数（即ち、第４の周波数）を検出することができないため、再分散範囲を計算することができる。前記数式２、前記数式３または前記数式４により計算された再分散範囲（または、新しい再分散統計）は、下記の通りである。

−第１の周波数の再分散範囲：０．１／（０．１＋０．２＋０．３）＝０．１７

−第２の周波数の再分散範囲：０．２／（０．１＋０．２＋０．３）＝０．３３

−第３の周波数の再分散範囲：０．３／（０．１＋０．２＋０．３）＝０．５

（３）第３のステップ：再分散手順実行

各端末は、０から１までの均一な分布の値を任意に選択することができる。そして、任意に選択された値と関連された｛第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数｝で搬送波周波数を選択することができる。例えば、第１の端末が選択した値が０．１５であり、第２の端末が選択した値が０．３５であり、第３の端末が選択した値が０．５９であり、第４の端末が選択した値が０．８であると仮定する。図９（ｂ）を参照すると、第１の端末は第１の周波数（即ち、第１のマクロセル）でセル（再）選択を実行し、第２の端末は第２の周波数（即ち、第２のマクロセル）でセル（再）選択を実行し、第３の端末は第３の周波数（即ち、第３のマクロセル）でセル（再）選択を実行し、第４の端末は第３の周波数（即ち、第３のマクロセル）でセル（再）選択を実行することができる。

図１０は、本発明の一実施例によって、端末が再分散範囲を計算して再分散手順を実行する方法を示す。

図１０（ａ）を参照すると、端末は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモード状態であり、前記端末は、第１のマクロセル、第２のマクロセル、第３のマクロセル及び第１のスモールセルのカバレッジ内に存在すると仮定する。第１のマクロセルは第１の周波数を使用し、第２のマクロセルは第２の周波数を使用し、第３のマクロセルは第３の周波数を使用し、第１のスモールセルは第４の周波数を使用すると仮定する。

第１のマクロセルは、意図された分散統計に基づいて第１のマクロセル上の全てのＩＤＬＥ端末を第１のマクロセル、第２のマクロセル、第３のマクロセルまたは第１のスモールセルに再分散させるために、意図された再分散統計を放送することができる。意図された再分散統計は、下記の通りであると仮定する。

−第１の周波数の再分散要素：０．１

−第２の周波数の再分散要素：０．２

−第３の周波数の再分散要素：０．３

−第４の周波数の再分散要素：０．４

（１）第１のステップ：ＳＩＢ情報放送

第１のマクロセルは、ＳＩＢ情報を放送することができる。したがって、第１のマクロセルのカバレッジ内にあるＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードの端末は、ＳＩＢを受信することができる。ＳＩＢには、下記のような情報が含まれることができる。

−搬送波周波数リスト：第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数、第４の周波数

−再分散要素（または、分散パラメータ）を有する搬送波周波数：第１の周波数（０．１）、第２の周波数（０．２）、第３の周波数（０．３）、第４の周波数（０．４）

−再分散要素を有しない搬送波周波数：無い

（２）第２のステップ：再分散範囲計算

図１０（ａ）の実施例において、端末は、第１のマクロセル、第２のマクロセル、第３のマクロセル及び第１のスモールセルのカバレッジ内に存在するため、端末が利用／検出可能な周波数のセット（Ｄ）は、｛第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数、第４の周波数｝である。したがって、図１０（ａ）の実施例において、有効な再分散要素は、第１のマクロセル、第２のマクロセル、第３のマクロセル及び第１のスモールセルの再分散要素である。即ち、Ｄ＝｛第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数、第４の周波数｝が前記端末に提供されることができる。前記端末は、前記搬送波周波数リストに含まれている周波数を全て検出したため、再分散範囲を計算しない。即ち、意図された再分散統計がそのまま使われることができる。その代案として、たとえ、前記端末が、前記搬送波周波数リストに含まれている周波数を全て検出したとしても、再分散範囲を計算することができる。ただし、この場合、意図された再分散統計と再分散範囲の計算を介して取得された新しい再分散統計が同じである。

（３）第３のステップ：再分散手順実行

各端末は、０から１までの均一な分布の値を任意に選択することができる。そして、任意に選択された値と関連された｛第１の周波数、第２の周波数、第３の周波数、第４の周波数｝で搬送波周波数を選択することができる。例えば、第１の端末が選択した値が０．１５であり、第２の端末が選択した値が０．３５であり、第３の端末が選択した値が０．５９であり、第４の端末が選択した値が０．８であると仮定する。図１０（ｂ）を参照すると、第１の端末は第２の周波数（即ち、第２のマクロセル）でセル（再）選択を実行し、第２の端末は第３の周波数（即ち、第３のマクロセル）でセル（再）選択を実行し、第３の端末は第３の周波数（即ち、第３のマクロセル）でセル（再）選択を実行し、第４の端末は第４の周波数（即ち、第１のスモールセル）でセル（再）選択を実行することができる。

図１１は、本発明の一実施例によって、端末が再分散範囲を計算する方法を示すブロック図である。

図１１を参照すると、前記端末は、ネットワークから再分散要素を受信することができる（Ｓ１１１０）。前記再分散要素は、負荷分散のための周波数別再分散確率値である。または、前記再分散要素は、負荷分散のためのセル別再分散確率値である。前記再分散要素は、システム情報ブロックに含まれて受信されることができる。前記端末は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードである。

前記端末は、前記受信された再分散要素のうち有効な再分散要素に基づいて再分散範囲を計算することができる（Ｓ１１２０）。前記再分散範囲は、前記数式３のように計算されることができる。この場合、前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能な周波数の再分散確率値である。または、前記再分散範囲は、前記数式４のように計算されることができる。この場合、前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能なセルの再分散確率値である。

前記端末は、前記ネットワークから周波数リストを受信することができる。前記周波数リストは、システム情報ブロックに含まれて受信されることができる。この場合、前記再分散範囲は、前記端末が利用可能な周波数と前記周波数リストに含まれている周波数が異なる場合に計算されることができる。

前記端末は、前記計算された再分散範囲に基づいて再分散手順を実行することができる。前記再分散手順は、前記端末が利用可能な周波数間で実行されることができる。

図１２は、本発明の実施例が具現される無線通信システムのブロック図である。

基地局１２００は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１２０１、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）１２０２及び送受信機（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）１２０３を含む。メモリ１２０２は、プロセッサ１２０１と連結され、プロセッサ１２０１を駆動するための多様な情報を格納する。送受信機１２０３は、プロセッサ１２０１と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。プロセッサ１２０１は、提案された機能、過程及び／または方法を具現する。前述した実施例において、基地局の動作は、プロセッサ１２０１により具現されることができる。

端末１２１０は、プロセッサ１２１１、メモリ１２１２及び送受信機１２１３を含む。メモリ１２１２は、プロセッサ１２１１と連結され、プロセッサ１２１１を駆動するための多様な情報を格納する。送受信機１２１３は、プロセッサ１２１１と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。プロセッサ１２１１は、提案された機能、過程及び／または方法を具現する。前述した実施例において、端末の動作は、プロセッサ１２１１により具現されることができる。

プロセッサは、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路及び／またはデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び／または他の格納装置を含むことができる。送受信機は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール（過程、機能など）で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサと連結されることができる。

前述した一例に基づいて本明細書による多様な技法が図面と図面符号を介して説明された。説明の便宜のために、各技法は、特定の順序によって複数のステップやブロックを説明したが、このようなステップやブロックの具体的順序は、請求項に記載された発明を制限するものではなく、各ステップやブロックは、異なる順序で具現され、または異なるステップやブロックと同時に実行されることが可能である。また、通常の技術者であれば、各ステップやブロックが限定的に記述されたものではなく、発明の保護範囲に影響を与えない範囲内で少なくとも一つの他のステップが追加されたり削除されたりすることが可能であるということを知ることができる。

前述した実施例は、多様な一例を含む。通常の技術者であれば、発明の全ての可能な一例の組み合わせが説明されることができないという点を知ることができ、また、本明細書の技術から多様な組み合わせが派生することができるという点を知ることができる。したがって、発明の保護範囲は、請求の範囲に記載された範囲を外れない範囲内で、詳細な説明に記載された多様な一例を組み合わせて判断しなければならない。

Claims (15)

1. 無線通信システムにおける端末が再分散範囲（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｎｇｅ）を計算する方法において、
   ネットワークから再分散要素（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を受信し、
   前記受信された再分散要素のうち有効な（Ｖａｌｉｄ）再分散要素に基づいて再分散範囲を計算することを含むことを特徴とする方法。
2. 前記再分散範囲は、以下の数式のように計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
   
3. 前記再分散要素は、負荷分散のための周波数別再分散確率値であり、
   前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能な周波数の再分散確率値であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記端末は、前記計算された再分散範囲に基づいて再分散手順を実行することをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記再分散手順は、前記端末が利用可能な周波数間で実行されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記再分散範囲は、以下の数式のように計算されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
   
7. 前記再分散要素は、負荷分散のためのセル別再分散確率値であり、
   前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能なセルの再分散確率値であることを特徴とする請求項６に記載の方法。
8. 前記再分散要素は、システム情報ブロック（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれて受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記端末は、前記ネットワークから周波数リストを受信するこ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。
10. 前記周波数リストは、システム情報ブロック（ＳＩＢ；Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）に含まれて受信されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記再分散範囲は、前記端末が利用可能な周波数と前記周波数リストに含まれている周波数が異なる場合に計算されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. 前記端末は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 無線通信システムにおける再分散範囲（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｒａｎｇｅ）を計算する端末において、
    メモリ；送受信機；及び、前記メモリと前記送受信機を連結するプロセッサ；を含み、前記プロセッサは、
    前記送受信機がネットワークから再分散要素（Ｒｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）を受信するように制御し、
    前記受信された再分散要素のうち有効な（Ｖａｌｉｄ）再分散要素に基づいて再分散範囲を計算するように構成されることを特徴とする端末。
14. 前記再分散範囲は、以下の数式のように計算されることを特徴とする請求項１３に記載の端末。
    
15. 前記再分散要素は、負荷分散のための周波数別再分散確率値であり、
    前記有効な再分散要素は、前記端末が利用可能な周波数の再分散確率値であることを特徴とする請求項１４に記載の端末。