JP2020510324A - ランダムアクセスバックオフパラメータを調整する方法及び装置 - Google Patents

ランダムアクセスバックオフパラメータを調整する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】無線通信システムにおける端末がランダムアクセスバックオフパラメータを調整する方法及びこれをサポートする装置が提供される。【解決手段】方法は、優先順位情報を受信するステップと、ハンドオーバを実行する間に、ランダムアクセス手順を開始するステップと、バックオフ指示子を含むランダムアクセス応答を基地局から受信するステップと、優先順位情報に基づいて、バックオフ指示子により指示されるランダムアクセスバックオフパラメータを調整するステップとを含む。【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、端末がランダムアクセスバックオフパラメータ(random access backoff parameter)を調整する方法及びこれをサポートする装置に関する。
4G(4th−Generation)通信システム商用化以後、増加する無線データトラフィック需要を満たすために、改善された5G(5th−Generation)通信システムまたはpre−5G通信システムを開発するための努力が行われている。このような理由で、5G通信システムまたはpre−5G通信システムは、4Gネットワーク以後(beyond 4G network)通信システムまたはLTE(long term evolution)システム以後(post LTE)以後のシステムと呼ばれている。
一方、端末がランダムアクセスを実行するたびに、既存のバックオフメカニズムは、全ての場合に適用される。したがって、基地局がランダムアクセス送信の優先順位を識別することができないため、既存のバックオフメカニズムは、非優先化されたアクセス(non−prioritized accesses)と共に優先化されたアクセス(prioritized accesses)を遅延させることができる。例えば、端末がハンドオーバを実行する場合、端末は、コンテンションベースのランダムアクセス手順(contention based random access procedure)を介して測定報告(measurement report)またはハンドオーバ完了(handover complete)メッセージを送信することができる。しかし、混雑状態で、測定報告またはハンドオーバ完了メッセージは、バックオフによって遅延される。したがって、端末がランダムアクセスバックオフパラメータ(random access backoff parameter)を調整する方法及びこれをサポートする装置が提案される必要がある。
一実施例において、無線通信システムにおける端末がランダムアクセスバックオフパラメータ(random access backoff parameter)を調整する方法が提供される。前記方法は、優先順位情報(priority information)を受信するステップ;ハンドオーバを実行する間に、ランダムアクセス手順(random access procedure)を開始するステップ;バックオフ指示子(backoff indicator)を含むランダムアクセス応答を基地局から受信するステップ;及び、前記優先順位情報に基づいて、前記バックオフ指示子により指示されるランダムアクセスバックオフパラメータを調整(adjust)するステップ;を含む。
他の実施例において、無線通信システムにおけるランダムアクセスバックオフパラメータ(random access backoff parameter)を調整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、前記送受信機が優先順位情報(priority information)を受信するように制御し、ハンドオーバを実行する間に、ランダムアクセス手順(random access procedure)を開始し、前記送受信機がバックオフ指示子(backoff indicator)を含むランダムアクセス応答を基地局から受信するように制御し、及び前記優先順位情報に基づいて、前記バックオフ指示子により指示されるランダムアクセスバックオフパラメータを調整(adjust)する。
端末がランダムアクセスバックオフパラメータを調整することができる。
LTEシステム構造を示す。 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。 5Gシステムの構造を示す。 ユーザ平面に対する5Gシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。 コンテンションベースのランダムアクセス手順を示す。 非コンテンションベースのランダムアクセス手順を示す。 本発明の一実施例によって、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整する手順を示す。 本発明の一実施例によって、ランダムアクセスバックオフをスキップする手順を示す。 本発明の一実施例によって、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整する手順を示す。 本発明の一実施例によって、端末がランダムアクセスバックオフパラメータを調整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(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。 5G通信システムは、 LTE−Aの進化である。
説明を明確にするために、LTE−A/5G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接続を有しないとき、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、5Gネットワーク構造に対して説明する。
図4は、5Gシステムの構造を示す。
既存EPS(Evolved Packet System)のコアネットワーク構造であるEPC(Evolved Packet Core)の場合、MME(Mobility Management Entity)、S−GW(Serving Gateway)、P−GW(Packet Data Network Gateway)等、エンティティ(entity)別に機能、参照点(reference point)、プロトコルなどが定義されている。
それに対し、5Gコアネットワーク(または、NextGenコアネットワーク)の場合、ネットワーク機能(NF;Network Function)別に機能、参照点、プロトコルなどが定義されている。即ち、5Gコアネットワークは、エンティティ別に機能、参照点、プロトコルなどが定義されない。
図4を参照すると、5Gシステム構造は、一つ以上の端末(UE)10、NG−RAN(Next Generation−Radio Access Network)及びNGC(Next Generation Core)を含む。
NG−RANは、一つ以上のgNB40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。gNB40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。gNB40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gNB40は、セル毎に配置される。gNB40のカバレッジ内に一つ以上のセルが存在できる。
NGCは、制御平面の機能を担当するAMF(Access and Mobility Function)及びSMF(Session Management Function)を含むことができる。AMFは、移動性管理機能を担当することができ、SMFは、セッション管理機能を担当することができる。NGCは、ユーザ平面の機能を担当するUPF(User Plane Function)を含むことができる。
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。端末10及びgNB40は、NG3インターフェースにより連結される。gNB40は、Xnインターフェースにより相互間連結される。隣接gNB40は、Xnインターフェースによる網型ネットワーク構造を有することができる。gNB40は、NGインターフェースによりNGCと連結される。gNB40は、NG−CインターフェースによりAMFと連結され、NG−UインターフェースによりUPFと連結される。NGインターフェースは、gNB40とMME/UPF50との間に多対多関係(many−to−many−relation)をサポートする。
gNBホストは、無線リソース管理に対する機能(Functions for Radio Resource Management)、IPヘッダ圧縮及びユーザデータストリームの暗号化(IP header compression and encryption of user data stream)、AMFへのルーティングが端末により提供された情報から決定されることができない時、端末付着でAMFの選択(Selection of an AMF at UE attachment when no routing to an AMF can be determined from the information provided by the UE)、一つ以上のUPFに向かうユーザ平面データのルーティング(Routing of User Plane data towards UPF(s))、(AMFから由来した)ページングメッセージの送信及びスケジューリング(Scheduling and transmission of paging messages(originated from the AMF))、(AMFまたはO&Mから由来した)システム放送情報の送信及びスケジューリング(Scheduling and transmission of system broadcast information(originated from the AMF or O&M))、またはスケジューリング及び移動性に対する測定報告設定及び測定(Measurement and measurement reporting configuration for mobility and scheduling)のような機能を遂行することができる。
AMF(Access and Mobility Function)ホストは、NASシグナリング終了(NAS signalling termination)、NASシグナリングセキュリティ(NAS signalling security)、ASセキュリティ制御(AS Security control)、3GPPアクセスネットワーク間の移動性のためのインターCNノードシグナリング(Inter CN node signalling for mobility between 3GPP access networks)、(ページング再送信の実行及び制御を含む)IDLEモード端末到達可能性(Idle mode UE Reachability(including control and execution of paging retransmission))、ACTIVEモード及びIDLEモードにある端末に対するトラッキング領域リスト管理(Tracking Area list management(for UE in idle and active mode))、AMF変更を伴うハンドオーバに対するAMF選択(AMF selection for handovers with AMF change)、アクセス認証(Access Authentication)、またはローミング権限の確認を含むアクセス承認(Access Authorization including check of roaming rights)のような主要機能を遂行することができる。
UPF(User Plane Function)ホストは、(適用可能な場合)イントラ/インター−RAT移動性のためのアンカーポイント(Anchor point for Intra−/Inter−RAT mobility(when applicable))、データネットワークに相互連結の外部PDUセッションポイント(External PDU session point of interconnect to Data Network)、パケットルーティング及びフォワーディング(Packet routing&forwarding)、パケット検査及び政策規則適用のユーザ平面パート(Packet inspection and User plane part of Policy rule enforcement)、トラフィック使用報告(Traffic usage reporting)、データネットワークにトラフィック流れをルーティングすることをサポートするアップリンク分類子(Uplink classifier to support routing traffic flows to a data network)、マルチホームPDUセッションをサポートする分岐点(Branching point to support multi−homed PDU session)、ユーザ平面に対するQoSハンドリング、例えば、パケットフィルタリング、ゲーティング、UL/DL料金執行(QoS handling for user plane、e.g.packet filtering、gating、UL/DL rate enforcement)、アップリンクトラフィック確認(SDFでQoSフローマッピングで)(Uplink Traffic verification(SDF to QoS flow mapping))、ダウンリンク及びアップリンクでの送信レベルパケットマーキング(Transport level packet marking in the uplink and downlink)、またはダウンリンクパケットバッファリング及びダウンリンクデータ通知トリガリング(Downlink packet buffering and downlink data notification triggering)のような主要機能を遂行することができる。
SMF(Session Management Function)ホストは、セッション管理(Session Management)、UE IPアドレス割当及び管理(UE IP address allocation and management)、UP機能の選択及び制御(Selection and control of UP function)、トラフィックを適切な対象にしてルートするためにUPFでトラフィック調整を構成(Configures traffic steering at UPF to route traffic to proper destination)、QoS及び政策執行の一部を制御(Control part of policy enforcement and QoS)、またはダウンリンクデータ通知(Downlink Data Notification)のような主要機能を遂行することができる。
図5は、ユーザ平面に対する5Gシステムの無線インターフェースプロトコルを示す。
図5を参照すると、ユーザ平面に対する5Gシステムの無線インターフェースプロトコルは、LTEシステムと比較してSDAP(Service Data Adaptation Protocol)という新しい階層を含むことができる。SDAP階層の主要サービス及び機能は、QoSフロー(Quality of Service flow)とDRB(data radio bearer)との間のマッピング、DL及びULパケットの両方ともでQFI(QoS flow ID)マーキングである。SDAPのシングルプロトコルエンティティは、二つのエンティティが設定(configure)されるDC(dual connectivity)を除いて、それぞれの個別PDUセッションに対して設定される。
以下、ランダムアクセス(random access)に対して説明する。
ランダムアクセスは、端末が基地局とアップリンク同期を得たりアップリンク無線リソースの割当を受けたりするために使われる。電源がオンになった後、端末は、初期セルとのダウンリンク同期を取得してシステム情報を受信する。また、前記システム情報から使用可能なランダムアクセスプリアンブル(random access preamble)の集合とランダムアクセスプリアンブルの送信に使われる無線リソースに対する情報を得る。ランダムアクセスプリアンブルの送信に使われる無線リソースは、無線フレーム及び/または少なくとも一つ以上のサブフレームの組み合わせで特定される。端末は、ランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に選択したランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局は、アップリンク同期のためのTA(timing alignment)値をランダムアクセス応答を介して端末に送る。これで、端末は、アップリンク同期を取得する。
即ち、基地局は、特定端末に指定されたランダムアクセスプリアンブル(dedicated random access preamble)を割り当て、端末は、該当ランダムアクセスプリアンブルで非コンテンションランダムアクセス(non−contention random access)を実行する。即ち、ランダムアクセスプリアンブルを選択する過程で、特定の集合内から端末が任意に一つを選択して使用するコンテンションベースのランダムアクセス(contention based random access)と、基地局が特定端末にのみ割り当てたランダムアクセスプリアンブルを使用する非コンテンションランダムアクセスと、がある。非コンテンションランダムアクセスは、ハンドオーバのための手順や基地局の命令により要求される場合に使われることができる。
図6は、コンテンションベースのランダムアクセス手順を示す。
図6を参照すると、端末は、システム情報またはハンドオーバ命令(handover command)を介して指示されたランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に(randomly)一つのランダムアクセスプリアンブルを選択する。また、ランダムアクセスプリアンブルを送信することができる無線リソースを選択し、選択されたランダムアクセスプリアンブルを送信する(S610)。前記無線リソースは、特定サブフレームであり、これはPRACH(Physical Random Access Channel)を選択することである。
端末は、ランダムアクセスプリアンブル送信後に、システム情報またはハンドオーバ命令を介して指示されたランダムアクセス応答受信ウィンドウ内に、ランダムアクセス応答受信を試みて、それによって、ランダムアクセス応答を受信する(S620)。ランダムアクセス応答は、MAC PDUフォーマットで送信され、前記MAC PDUは、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)に伝達される。また、PDSCHに伝達される情報を端末が適切に受信するためにPDCCH(Physical Downlink Control Channel)も共に伝達される。即ち、PDCCHは、前記PDSCHを受信する端末の情報、前記PDSCHの無線リソースの周波数、時間情報、及び前記PDSCHの送信形式などが含まれている。端末が自分に伝達されるPDCCHの受信に成功すると、前記PDCCHの情報に基づいてPDSCHに送信されるランダムアクセス応答を適切に受信する。
ランダムアクセス応答にはランダムアクセスプリアンブル識別子(ID)、UL Grant(アップリンク無線リソース)、臨時C−RNTI(Temporary Cell−Radio Network Temporary Identifier)、及びTAC(Time Alignment Command)が含まれる。一つのランダムアクセス応答には一つ以上の端末のためのランダムアクセス応答情報が含まれるため、ランダムアクセスプリアンブル識別子は、含まれているUL Grant、臨時C−RNTI、及びTACがどの端末に有効かを知らせるために含まれる。ランダムアクセスプリアンブル識別子は、基地局が受信したランダムアクセスプリアンブルに対する識別子である。TACは、端末がアップリンク同期を調整するための情報として含まれる。ランダムアクセス応答は、PDCCH上のランダムアクセス識別子、即ち、RA−RNTI(Random Access−Radio Network Temporary Identifier)により指示される。
自分に有効なランダムアクセス応答を受信すると、端末は、ランダムアクセス応答に含まれている情報を処理し、基地局にスケジューリングされた送信を実行する(S630)。即ち、端末は、TACを適用させ、臨時C−RNTIを格納する。また、UL Grantを利用して、端末のバッファに格納されたデータまたは新しく生成されたデータを基地局に送信する。この場合、端末を識別することができる情報が含まれなければならない。これはコンテンションベースのランダムアクセス過程ではどんな端末がランダムアクセスを実行するかを基地局が判断することができなくて、以後コンテンション解決をするために端末を識別する必要があるためである。
端末を識別することができる情報を含ませる方法には、二つの方法が存在する。端末がランダムアクセス実行以前に既に該当セルで割当を受けた有効なセル識別子を有している場合、端末は、前記UL Grantを介して自分のセル識別子を送信する。それに対して、もし、ランダムアクセス過程以前に有効なセル識別子の割当を受けることができない場合、端末は、自分の固有識別子(例えば、S−TMSIまたはRandom ID)を含んで送信する。一般的に前記の固有識別子は、セル識別子より長い。端末は、前記UL Grantを介してデータを送信した場合、コンテンション解決のためのタイマ(contention resolution timer)を開始する。
端末は、ランダムアクセス応答を受信して割当を受けたUL Grantを介して自分の識別子を含むデータを送信した以後、コンテンション解決のために基地局の指示を待つ(S640)。即ち、特定メッセージを受信するためにPDCCHの受信を試みる。PDCCHを受信する方法として二つが提案される。前述した通り、UL Grantを介して送信された自分の識別子がセル識別子である場合、自分のセル識別子を利用してPDCCHの受信を試みることができる。この場合、コンテンション解決タイマが満了される前に自分のセル識別子を介してPDCCHを受信すると、端末は、正常にランダムアクセスが実行されたと判断してランダムアクセスを終了する。UL Grantを介して送信された識別子が固有識別子である場合、ランダムアクセス応答に含まれている臨時C−RNTIを利用してPDCCHの受信を試みる。この場合、コンテンション解決タイマが満了される前に臨時セル識別子を介してPDCCHを受信した場合、PDCCHが指示するPDSCHが伝達するデータを確認する。自分の固有識別子がデータに含まれている場合、端末は、正常にランダムアクセスが実行されたと判断してランダムアクセスを終了することができる。
図7は、非コンテンションベースのランダムアクセス手順を示す。
コンテンションベースのランダムアクセスとは違って、非コンテンションベースのランダムアクセスは、端末がランダムアクセス応答を受信することによって終了される。
非コンテンションベースのランダムアクセスは、ハンドオーバ及び/または基地局の命令のように要求により開始される。ただし、前述した二つの場合で、コンテンションベースのランダムアクセスも実行される。
端末は、基地局からコンテンションの可能性がない指定されたランダムアクセスプリアンブルの割当を受ける。ランダムアクセスプリアンブルの割当を受けることは、ハンドオーバ命令とPDCCH命令を介して実行される(S710)。
端末は、自分のために指定されたランダムアクセスプリアンブルの割当を受けた後に、該当するランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信する(S720)。
基地局は、ランダムアクセスプリアンブルを受信すると、これに対する応答としてランダムアクセス応答を端末に送信する(S730)。ランダムアクセス応答と関連した手順は、前述した図6のS620を参照することができる。
以下、ランダムアクセスバックオフ(random access backoff)に対して説明する。
もし、ランダムアクセス応答がバックオフ指示子サブヘッダ(backoff indicator subheader)を含む場合、バックオフ指示子サブヘッダのBIフィールドの指示により端末のバックオフパラメータ値が設定される。下記表1は、バックオフパラメータ値を示す。そうでない場合、端末のバックオフパラメータ値は、0msに設定される。
もし、ランダムアクセス手順でランダムアクセスプリアンブルが端末のバックオフパラメータに基づくMACにより選択される場合、0とバックオフパラメータ値との間の均一な分布によるランダムバックオフ時間が選択される。したがって、以後ランダムアクセス送信は、バックオフ時間ほど遅延される。
一方、端末がランダムアクセス手順を実行する場合、端末が任意のランダムアクセス応答メッセージからBI(backoff indicator)を受信すると、端末は、BIを格納することができる。もし、ランダムアクセス応答メッセージが受信されない場合、端末は、バックオフを適用することができる。または、もし、コンテンション解消が解決されない場合、端末は、バックオフを適用することができる。端末がランダムアクセスを実行するたびに、既存のバックオフメカニズムは、全ての場合に適用される。したがって、混雑状況で、全てのランダムアクセス試みは、バックオフによって遅延される。即ち、基地局がランダムアクセス送信の優先順位を識別することができないため、既存のバックオフメカニズムは、非優先化されたアクセス(non−prioritized accesses)と共に優先化されたアクセス(prioritized accesses)を遅延させることができる。例えば、端末がハンドオーバを実行する場合、端末は、コンテンションベースのランダムアクセス手順(contention based random access procedure)を介して測定報告(measurement report)またはハンドオーバ完了(handover complete)メッセージを送信することができる。しかし、混雑状態で、測定報告またはハンドオーバ完了メッセージは、バックオフによって遅延される。それによって、ハンドオーバまたはSCell追加(addition)が遅延され、結局通話が切れたり性能が低下されたりすることができる。
一方、RRC接続確立手順(RRC connection establishment procedure)が開始される場合、UE RRCは、アクセス禁止メカニズム(access barring mechanism)を実行することができる。例えば、アクセス禁止メカニズムは、ACB(access class barring)、ACB skip、EAB(extended access barring)またはACDC(Application specific Congestion control for Data Communication)のうち少なくともいずれか一つである。もし、UE RRCがアクセス禁止チェック(access barring check)を通過(pass)する場合、UE RRCは、RRC接続要求メッセージを送信するようにUE L2に指示できる。その場合、UE MACは、RRCメッセージを送信するためにランダムアクセス手順を開始することができる。端末がランダムアクセス手順を実行する場合、端末が任意のランダムアクセス応答メッセージからBI(backoff indicator)を受信すると、端末は、BIを格納することができる。もし、ランダムアクセス応答メッセージが受信されない場合、端末は、バックオフを適用することができる。または、もし、コンテンション解消が解決されない場合、端末は、バックオフを適用することができる。端末がランダムアクセスを実行するたびに、既存のバックオフメカニズムは、全ての場合に適用される。したがって、いくつかの状態遷移(some state transitions)に対して、端末は、アクセス禁止メカニズム及びランダムアクセスバックオフを両方とも実行しなければならない。したがって、特定接続要求がアクセス禁止メカニズムで優先化(prioritized)されたとしても、ランダムアクセスバックオフによって、前記接続要求は、依然として遅延され、非優先化(de−prioritized)される。
したがって、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整する方法及びこれをサポートする装置が提案される必要がある。以下、本発明の一実施例によって、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整する方法に対して説明する。
基地局は、優先順位情報(priority information)を端末にシグナリングできる。前記優先順位情報は、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整するための情報である。前記優先順位情報は、優先順位の閾値(threshold value)、優先順位のリスト、またはアクセスカテゴリのリスト(list of access categories)のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。前記優先順位は、論理チャネル優先順位(logical channel priority)、アクセスカテゴリの優先順位、PPPP(ProSe Per Packet Priority)、QCI(QoS Class Identifier)、QoSレベル(level)またはQoSフローIDのうち少なくともいずれか一つに該当できる。前記優先順位は、特定論理チャネルと関連している。付加的に、前記優先順位情報は、スケーリングファクタ(scaling factor)を含むことができる。例えば、前記スケーリングファクタは、0.1〜0.9の値である。
端末は、一つ以上の論理チャネルからのRLC PDUで構成されたMAC PDUを構成することができる(The UE may construct a MAC PDU consisting of RLC PDU(s) from one or more logical channels)。
端末は、一つ以上の論理チャネルからのRLC PDUで構成されたMAC PDUの送信のためのランダムアクセス手順を開始したりトリガしたりすることができる。この場合、論理チャネルの最高優先順位(highest priority)の値が前記優先順位の閾値以上である場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定(set)できる。または、この場合、論理チャネルの最高優先順位の値が前記優先順位情報に列挙される場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。または、この場合、論理チャネルと関連したアクセスカテゴリ(access category associated with the logical channel)が前記優先順位情報に列挙される場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。その代案として、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を‘受信されたバックオフパラメータにスケーリングファクタを掛け算した値’に設定できる。
端末は、一つ以上の論理チャネルからのRLC PDUで構成されたMAC PDUの送信のためのランダムアクセス手順を開始したりトリガしたりすることができ、バックオフパラメータを受信することができる。この場合、論理チャネルの最高優先順位の値が前記優先順位の閾値未満である場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。または、この場合、論理チャネルの最高優先順位の値が前記優先順位情報に列挙されない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。または、この場合、論理チャネルと関連したアクセスカテゴリが前記優先順位情報に列挙されない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
図8は、本発明の一実施例によって、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整する手順を示す。
図8を参照すると、ステップS810において、端末は、優先順位情報を基地局から受信することができる。前記優先順位情報は、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整するための情報である。前記優先順位情報は、ランダムアクセス応答メッセージを介して受信される。図8に示していないが、この場合、優先順位情報は、端末のMAC階層により受信される。その代案として、前記優先順位情報は、システム情報のようなRRCメッセージを介して受信される。この場合、優先順位情報は、端末のRRC階層により受信される。端末のRRC階層は、優先順位情報を端末のMAC階層に提供できる。
前記優先順位情報は、優先順位の閾値(threshold value)、優先順位のリスト、またはアクセスカテゴリのリスト(list of access categories)のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。前記優先順位は、論理チャネル優先順位(logical channel priority)、アクセスカテゴリの優先順位、PPPP(ProSe Per Packet Priority)、QCI(QoS Class Identifier)、QoSレベル(level)またはQoSフローIDのうち少なくともいずれか一つに該当できる。前記優先順位は、特定論理チャネルと関連している。付加的に、前記優先順位情報は、スケーリングファクタ(scaling factor)を含むことができる。例えば、前記スケーリングファクタは、0.1〜0.9の値である。
ステップS820において、端末は、ランダムアクセス手順を開始(initiate)またはトリガ(trigger)することができる。前記ランダムアクセス手順は、一つ以上の論理チャネルからのRLC PDUで構成されたMAC PDUの送信のために開始されたりトリガされたりすることができる。端末は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信できる。
ステップS830において、端末は、BIを含むランダムアクセス応答を基地局から受信することができる。
ステップS840において、端末は、BIにより指示されるランダムアクセスバックオフパラメータ値を調整するかどうかを決定することができる。バックオフパラメータ値を0msに調整することは、ランダムアクセスバックオフのスキップを意味する。
ランダムアクセス手順で、論理チャネルの最高優先順位(highest priority)の値が前記優先順位の閾値以上である場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定(set)できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
ランダムアクセス手順で、論理チャネルの最高優先順位の値が前記優先順位情報に列挙される場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
ランダムアクセス手順で、論理チャネルと関連したアクセスカテゴリ(access category associated with the logical channel)が前記優先順位情報に列挙される場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
ランダムアクセス手順が特定目的(例えば、ハンドオーバ)のために実行されると、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
本発明の一実施例によって、端末がランダムアクセスバックオフパラメータ値を調整する手順は、表2のように提案される。
以後、端末は、調整されたランダムアクセスバックオフパラメータ値に基づいてランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信でき、ランダムアクセス応答を基地局から受信することができる。ランダムアクセス手順で、ランダムアクセス応答が送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応するRAPID(Random Access Preamble identifier)を含む場合、端末は、表3の手順によってメッセージ3を基地局に送信できる。
本発明の一実施例によると、ランダムアクセスバックオフは、ネットワーク設定によって低い優先順位または特定目的を有するランダムアクセス試みにのみ適用される。即ち、端末が高い優先順位(例えば、SRB)または特定目的(例えば、ハンドオーバ)を有するランダムアクセスを実行する間に、端末は、ランダムアクセスバックオフを省略し、またはランダムアクセスバックオフパラメータを小さい値に調整することができる。したがって、優先順位が高いアクセスまたはハンドオーバなどが遅延されることを防止することができる。
図9は、本発明の一実施例によって、ランダムアクセスバックオフをスキップする手順を示す。
本発明の一実施例によると、端末がセルへのアクセスのための手順(procedure for access to acell)を開始する時、端末が上位階層(upper layer)のアクセス禁止チェック(access barring check)を通過(pass)し、端末がアクセス禁止チェックの結果としてランダムアクセス手順を開始する場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定(set)できる。前記セルへのアクセスのための手順は、RRC手順である。例えば、前記RRC手順は、RRC接続確立手順(RRC Connection Establishment procedure)、RRC接続再確立手順(RRC Connection Reestablishment procedure)、RRC接続再開手順(RRC Connection Resume procedure)またはRRC接続活性手順(RRC Connection Activation procedure)である。
図9を参照すると、ステップS910において、端末は、アクセス禁止情報(access barring information)をセルから受信することができる。前記アクセス禁止情報は、アクセスコントロールパラメータである。例えば、前記アクセス禁止情報は、ac−BarringInfoである。前記アクセス禁止情報は、システム情報を介して受信される。前記システム情報は、SIB2である。また、端末は、セルへのアクセス(access to the cell)のためのRRC手順を開始することができる。前記RRC手順は、RRC接続確立手順、RRC接続再確立手順、RRC接続再開手順またはRRC接続活性手順である。
ステップS920において、前記RRC手順で、端末は、受信されたアクセス禁止情報に基づいてセルへのアクセスが禁止されるかどうかをチェックすることができる。セルへのアクセスが禁止されるかどうかは、表4の手順によってチェックされる。
前記表4のアクセス禁止チェックの結果によって、端末がセルへのアクセスが禁止されないと見なす場合、端末は、RRC接続の確立、再確立、再開または活性を開始することができる。また、UE RRCは、ランダムアクセス手順を開始するようにUE MACに指示できる。即ち、端末がセルへのアクセスが禁止されないと見なす場合、前記端末のRRC階層は、ランダムアクセス手順を開始するように前記端末のMAC階層に指示できる。
付加的に、ステップS930において、UE RRCは、前記ランダムアクセス手順でランダムアクセスバックオフをスキップするようにUE MACに指示できる。前記ステップS930は省略されることもある。即ち、端末がセルへのアクセスが禁止されないと見なす場合、前記端末のRRC階層は、前記ランダムアクセス手順でランダムアクセスバックオフをスキップするように前記端末のMAC階層に指示できる。
ステップS940において、端末は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信でき、ステップS950において、端末は、BIを含むランダムアクセス応答を基地局から受信することができる。
ステップS960において、端末は、前記ランダムアクセス手順でランダムアクセスバックオフをスキップすることができる。具体的に、前記ランダムアクセス手順で、端末がアクセス禁止チェックの結果としてセルへのアクセスが禁止されないと見なす場合、端末のMAC階層は、バックオフ時間により後続のランダムアクセス送信を遅延させないように決定できる。その代案として、前記ランダムアクセス手順で、端末のRRC階層がランダムアクセスバックオフをスキップするように端末のMAC階層に指示すると、端末のMAC階層は、バックオフ時間により後続のランダムアクセス送信を遅延させないように決定できる。
本発明の一実施例によって、端末がランダムアクセスバックオフをスキップする手順は、表5のように提案されることができる。
以後、端末は、調整されたランダムアクセスバックオフパラメータ値に基づいてランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信でき、ランダムアクセス応答を基地局から受信することができる。ランダムアクセス手順で、ランダムアクセス応答が送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応するRAPID(Random Access Preamble identifier)を含む場合、端末は、表3の手順によってメッセージ3を基地局に送信できる。
本発明の一実施例によると、ランダムアクセスバックオフによって、アクセス禁止チェックを通過した接続要求が遅延されることを防止することができる。
図10は、本発明の一実施例によって、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整する手順を示す。
図10を参照すると、ステップS1010において、端末は、バックオフパラメータ調整情報(backoff parameter adjustment information)を基地局から受信することができる。前記バックオフパラメータ調整情報は、ランダムアクセスバックオフパラメータを調整するための情報である。前記バックオフパラメータ調整情報は、端末のRRC階層により受信され、以後端末のRRC階層から端末のMAC階層に伝達される。その代案として、前記バックオフパラメータ調整情報は、端末のMAC階層により受信される。
前記バックオフパラメータ調整情報は、優先順位の閾値(threshold value)、優先順位のリスト、アクセスカテゴリのリスト(list of access categories)またはアクセス禁止情報(access barring information)のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。前記優先順位は、論理チャネル優先順位(logical channel priority)、アクセスカテゴリの優先順位、PPPP(ProSe Per Packet Priority)、QCI(QoS Class Identifier)、QoSレベル(level)またはQoSフローIDのうち少なくともいずれか一つに該当できる。前記優先順位は、特定論理チャネルと関連している。前記アクセス禁止情報は、アクセスコントロールパラメータである。付加的に、前記バックオフパラメータ調整情報は、スケーリングファクタ(scaling factor)を含むことができる。例えば、前記スケーリングファクタは、0.1〜0.9の値である。
ステップS1020において、端末は、ランダムアクセス手順を開始(initiate)またはトリガ(trigger)することができる。前記ランダムアクセス手順は、一つ以上の論理チャネルからのRLC PDUで構成されたMAC PDUの送信のために開始されたりトリガされたりすることができる。端末は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信できる。
ステップS1030において、端末は、BIを含むランダムアクセス応答を基地局から受信することができる。
ステップS1040において、端末は、BIにより指示されるランダムアクセスバックオフパラメータ値を調整するかどうかを決定することができる。バックオフパラメータ値を0msに調整することは、ランダムアクセスバックオフのスキップを意味する。
ランダムアクセス手順で、論理チャネルの最高優先順位(highest priority)の値が前記優先順位の閾値以上である場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定(set)できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
ランダムアクセス手順で、論理チャネルの最高優先順位の値が前記優先順位情報に列挙される場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
ランダムアクセス手順で、論理チャネルと関連したアクセスカテゴリ(access category associated with the logical channel)が前記優先順位情報に列挙される場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
ランダムアクセス手順がハンドオーバ目的のために実行されると端末のRRC階層が判断すると、端末のRRC階層は、バックオフをスキップするように端末のMAC階層に指示できる。例えば、端末のRRC階層は、バックオフスキップ指示子を端末のMAC階層に指示できる。この場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
端末のRRC階層がセルへのアクセスが禁止されないと見なす場合、端末のRRC階層は、バックオフをスキップするように端末のMAC階層に指示できる。例えば、端末のRRC階層は、バックオフスキップ指示子を端末のMAC階層に指示できる。この場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用しない、またはランダムアクセス手順を実行する間にバックオフパラメータ値を0msに設定できる。そうでない場合、端末は、ランダムアクセス手順を実行する間にランダムアクセスバックオフを適用し、またはランダムアクセス手順中に受信されたバックオフパラメータの値をバックオフパラメータ値に設定できる。
以後、端末は、調整されたバックオフパラメータ値に基づいてランダムアクセスプリアンブルを再送信することができる。
本発明の一実施例によると、ランダムアクセスバックオフは、ネットワーク設定によって低い優先順位または特定目的を有するランダムアクセス試みにのみ適用される。したがって、優先順位が高いアクセスまたはハンドオーバなどが遅延されることを防止することができる。さらに、ランダムアクセスバックオフによって、アクセス禁止チェックを通過した接続要求が遅延されることを防止することができる。
図11は、本発明の一実施例によって、端末がランダムアクセスバックオフパラメータを調整する方法を示すブロック図である。
図11を参照すると、ステップS1110において、端末は、優先順位情報(priority information)を受信することができる。前記優先順位情報は、優先順位閾値(priority threshold value)を含むことができる。前記優先順位情報は、優先順位リスト(priority list)を含むことができる。前記優先順位情報は、アクセスカテゴリリスト(access category list)を含むことができる。前記優先順位情報は、優先順位リスト(priority list)及びスケーリングファクタ(scaling factor)を含むことができる。前記優先順位情報は、アクセスコントロールパラメータ(access control parameter)を含むことができる。
前記優先順位は、論理チャネル優先順位(logical channel priority)、アクセスカテゴリの優先順位(priority of access category)、PPPP(ProSe Per Packet Priority)、QCI、QoSレベルまたはQoSフローIDのうち少なくともいずれか一つに対応できる。
ステップS1120において、端末は、ハンドオーバを実行する間に、ランダムアクセス手順(random access procedure)を開始することができる。前記ランダムアクセス手順は、一つ以上の論理チャネル(logical channel)からのRLC PDU(Radio Link Control Protocol Data Unit)を含むMAC PDU(Medium Access Control Protocol Data Unit)を送信するために開始される。
ステップS1130において、端末は、バックオフ指示子(backoff indicator)を含むランダムアクセス応答を基地局から受信することができる。
ステップS1140において、端末は、前記優先順位情報に基づいて、前記バックオフ指示子により指示されるランダムアクセスバックオフパラメータを調整することができる。前記ランダムアクセスバックオフパラメータは、ゼロに調整される。
論理チャネルの最も高い優先順位の値が前記優先順位閾値以上である場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータは、ゼロに調整される。
論理チャネルの最も高い優先順位の値が前記優先順位リストに含まれる場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータは、ゼロに調整される。
論理チャネルと関連したアクセスカテゴリが前記アクセスカテゴリリストに含まれる場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータは、ゼロに調整される。
論理チャネルの最も高い優先順位の値が前記優先順位リストに含まれる場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータは、前記スケーリングファクタを掛け算することによって調整される。
前記端末が前記アクセスコントロールパラメータに基づいてセルへのアクセスが禁止されないと決定する場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータは、ゼロに調整される。
前記調整されたランダムアクセスバックオフパラメータにより、前記ランダムアクセス手順で後続のランダムアクセス送信(subsequent random access transmission)は、遅延される。前記後続のランダムアクセス送信は、前記ランダムアクセス応答を受信した以後に前記端末により送信されるランダムアクセスプリアンブルである。例えば、前記後続のランダムアクセス送信は、前記ランダムアクセス手順で再送信されるランダムアクセスプリアンブルである。
付加的に、前記調整されたランダムアクセスバックオフパラメータに基づいて、端末は、前記ランダムアクセス手順で後続のランダムアクセスプリアンブル(subsequent random access preamble)を前記基地局に送信できる。
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1201、メモリ1202及び送受信機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(processor)1211、メモリ(memory)1212及び送受信機(transceiver)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 (16)

  1. 無線通信システムにおける端末がランダムアクセスバックオフパラメータ(random access backoff parameter)を調整する方法において、
    優先順位情報(priority information)を受信するステップと、
    ハンドオーバを実行する間に、ランダムアクセス手順(random access procedure)を開始するステップと、
    バックオフ指示子(backoff indicator)を含むランダムアクセス応答を基地局から受信するステップと、
    前記優先順位情報に基づいて、前記バックオフ指示子により指示される前記ランダムアクセスバックオフパラメータを調整(adjust)するステップと、を含むことを特徴とする方法。
  2. 前記ランダムアクセスバックオフパラメータは、ゼロに調整されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 前記ランダムアクセス手順は、一つ以上の論理チャネル(logical channel)からのRLC PDU(Radio Link Control Protocol Data Unit)を含むMAC PDU(Medium Access Control Protocol Data Unit)を送信するために開始されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 前記優先順位情報は、優先順位閾値(priority threshold value)を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  5. 論理チャネルの最も高い優先順位の値が前記優先順位閾値以上である場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータはゼロに調整されることを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 前記優先順位情報は、優先順位リスト(priority list)を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 論理チャネルの最も高い優先順位の値が前記優先順位リストに含まれる場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータはゼロに調整されることを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 前記優先順位情報は、アクセスカテゴリリスト(access category list)を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  9. 論理チャネルと関連したアクセスカテゴリが前記アクセスカテゴリリストに含まれる場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータはゼロに調整されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 前記優先順位情報は、優先順位リスト(priority list)及びスケーリングファクタ(scaling factor)を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  11. 論理チャネルの最も高い優先順位の値が前記優先順位リストに含まれる場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータは、前記スケーリングファクタを掛け算することによって調整されることを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 前記優先順位は、論理チャネル優先順位(logical channel priority)、アクセスカテゴリの優先順位(priority of access category)、PPPP(ProSe Per Packet Priority)、QCI、QoSレベルまたはQoSフローIDのうち少なくともいずれか一つに対応することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  13. 前記優先順位情報は,アクセスコントロールパラメータ(access control parameter)を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  14. 前記端末が前記アクセスコントロールパラメータに基づいてセルへのアクセスが禁止されないと決定する場合、前記ランダムアクセスバックオフパラメータはゼロに調整されることを特徴とする請求項13に記載の方法。
  15. 前記調整されたランダムアクセスバックオフパラメータに基づいて、前記ランダムアクセス手順で後続のランダムアクセスプリアンブル(subsequent random access preamble)を前記基地局に送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  16. 無線通信システムにおけるランダムアクセスバックオフパラメータ(random access backoff parameter)を調整する端末において、
    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、
    前記送受信機が優先順位情報(priority information)を受信するように制御し、
    ハンドオーバを実行する間に、ランダムアクセス手順(random access procedure)を開始し、
    前記送受信機がバックオフ指示子(backoff indicator)を含むランダムアクセス応答を基地局から受信するように制御し、及び
    前記優先順位情報に基づいて、前記バックオフ指示子により指示される前記ランダムアクセスバックオフパラメータを調整(adjust)することを特徴とする端末。
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