JP4651462B2 - チャネル伝送装置及びチャネル伝送方法 - Google Patents

チャネル伝送装置及びチャネル伝送方法 Download PDF

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Description

本発明は、1つの無線物理チャネル上での論理チャネルの伝送方法に関し、特にコネクションの確立前に論理チャネルを伝送する技術に関する。

W−CDMA(Wideband−Code Division Multiple Access)方式の移動通信システムでは非特許文献1に示されるように、チャネル、接続シーケンス及び無線物理チャネルの様々な対応関係が規定されている。チャネル間の対応関係としては、RLCとMACとの間で定義される機能チャネルである論理チャネル(Logical Channel)と、MACレイヤと物理レイヤの間で定義される機能チャネルであるトランスポートチャネル(Transport Channel)と、物理レイヤ(Physical layer)で定義される機能チャネルである物理チャネル(Physical Channel)との3種類のチャネル階梯が定義されている。論理チャネルはトランスポートチャネルとの対応関係を有し、トランスポートチャネルは物理チャネルとの対応関係を有する。

W−CDMA方式の移動通信システムでは、複数の論理チャネルは複数のトランスポートチャネルを介して複数の無線物理チャネル上へ配置(マッピング)される。図1は従来のチャネルの対応関係を示す。

一方、図2に示されるように、接続シーケンスはRRC接続又はコネクション(Connection)が確立されるまでの移動局(UE)の識別はL3(RRC)での識別子(TMSI)によりなされる。故に、RRCコネクションが確立されるまでの間L2では個別の対応関係が無いため、論理チャネルはCCCHで伝送される。また、RRCコネクション確立後のUEはL2での識別子(C−又はH−RNTI)で識別される為、L2レベルで個別の対応関係があり、論理チャネルはDCCHに変更される。

具体的には、RRCコネクション確立時の制御信号である“RRCコネクション要求”はCCCHで伝送され、無線物理チャネルはPRACH(RACH)である。さらに、“RRCコネクションセットアップ”もCCCHで伝送され、無線物理チャネルはSCCPCH(FACH)である。これ以降の通信(シグナリング)はRRCコネクションが確立される為、論理チャネルはDCCHで伝送され、無線物理チャネルはDPCH(DCCH)で伝送される。RRCコネクション設定時に用意される伝送路はSDCCHであり、U−プレーン(plane)伝送用のチャネルは用意されていない。

この様に、RRCコネクションセットアップ時に(RRC接続の設定時に)RRCのシグナリングで無線チャネルが変更される。無線ベアラセットアップ(Radio Bearer Setup)でU−プレーン伝送用の無線物理チャネルが設定される。即ち、RRCのシグナリングによりチャネルが追加される。

また、個別チャネル確立前の上り方向のアクセス方式はプリアンブルを用いて行なわれ、プリアンブルは16チップのシグネチャを256回繰り返した4096チップ長で構成され、プリアンブルをランピングしながら行われる。基地局(BTS)は当該プリアンブルを受信した時点でAICHを用いて肯定応答(Ack)/非肯定応答(Nack)を返す。Ackの場合にはシステムで予め規定されたスロット(通常は3乃至4スロット)後にデータを(PRACH上で)伝送する。プリアンブルにはトラフィック情報は含まれない。

ところで、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)方式では、UE間で共通に使用可能なシェアードチャネル(shared channel)(HS−PDSCH)が用意されている。このチャネル上でDCCHやDTCHのRRCコネクション確立後の論理チャネルが伝送される。HS−PDSCHに付随して、HS−PDSCH上でのデータが到着した事を通知するための共通の制御CHであるHS−SCCHも用意されている。HS−SCCH上ではUEはL2の識別子でマスキングされたデータから自分宛のデータが到着したことを認識する。またHS−SCCHは各UEで最大4コード(Code)まで受信可能であるが、当該セルで使用するHS−SCCHのコードはRRCのシグナリングによりUEに通知される。コードは無線ベアラセットアップ/リコンフィギュレーション(Reconfiguration)に含まれる。HS−PDSCH上ではHARQ及びAMCの技術が使用される。

また、エンハンストアップリンク(Enhanced Uplink)では基地局(Node B)でスケジューリングが行なわれる為、基地局(Node B)へデータを伝送する為の予約信号を伝送するチャネル(E−DPCCH)、および予約許可を伝送するチャネル(E−RGCH,E−AGCH)が定義され、さらに上りデータを伝送するチャネル(E−DPDCH)も定義される。E−DPDCH上ではHS−PDSCHと同様にHARQが実現される。
立川敬二監修、「W−CDMA移動通信方式」、pp.103−157

従来技術では、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3段階のチャネル階層があり、論理チャネルはトランスポートチャネルに対応付けられ、トランスポートチャネルは物理チャネルに対応付けられる。複数の論理チャネルはトランスポートチャネルを介して複数の無線物理チャネルに割り当てられている。基本的には論理チャネルの特性に応じて無線物理チャネルが定められている。例えばCCCHはPRACHやSCCPCHで伝送され、DCCHやDTCHはDPCHやHS−PDSCHで伝送される。
接続シーケンスを考えてみると、RRCコネクション確立過程におけるCCCH(論理チャネル)のシグナリングについては、上りはPRACHで伝送され、折り返しの下りはSCCPCHで伝送される。また、RRCコネクション確立後のシグナリングでは、DCCHはDPCH上で伝送される。この様にW−CDMAでは論理チャネルの特性に応じて無線物理チャネルが規定され、RRCのシグナリングで無線物理チャネルの変更が行なわれる。この為、無線物理チャネルを変更する為のプロシージャやメッセージが必要になる。また、チャネル遷移をするためのプロトコル状態が増える問題や、制御遅延、データロス等の問題もある。更にW−CAMAでは、シグナリング後にU−プレーン伝送用の論理チャネル(ベアラ)が追加される為、そこでもL3のシグナリングが用いられる必要がある。

RRCコネクション確立前におけるUEの識別はL3の識別子で行なわれる一方、現状のシェアードチャネルに付随する無線物理制御チャネル上ではUEはL2のシグナリングで識別されており、識別法が異なる。

さらにHS−PDSCH(物理チャネル)にはHS−DSCH(トランスポートチャネル)のみがマッピング可能であり、他のトランスポートチャネル(例えば、PCH,BCH等)をマッピングすることはできない。HS−DSCHには、DCCHおよびDTCHのみが配置可能(マッピング可能)であり、他の論理チャネルはL2レベルでのUEの識別が困難である理由からマッピングすることができない。

本発明の課題は、複数の機能チャネル(論理チャネル)を共通の無線物理チャネル上で伝送する場合に論理チャネルの特性に応じて逐次伝送方法を変更するチャネル伝送システムにおいて、RRCコネクション確立過程で使用されるCCCHを無線物理チャネル(シェアードチャネル)上で効率よく伝送するチャネル伝送装置及びチャネル伝送方法を提供することである。

本発明では、無線アクセスネットワーク(RAN)内の端末(UE)と通信するチャネル伝送装置が使用される。本装置では、前記無線物理チャネルは複数の論理チャネルに共通に使用可能であり、前記無線物理チャネルに付随して複数の無線物理制御チャネルが用意され、前記無線物理制御チャネルには共通に使用可能な共通制御チャネルが含まれる。本装置は、論理チャネルの種別を判定する論理チャネル種別判定手段と、論理チャネルの種別に応じて、UEの識別子を無線物理制御チャネルで伝送するチャネル伝送手段とを備える。前記無線物理制御チャネル上における前記UEの識別方法は論理チャネルの種別に応じて変更される。

本発明によれば、複数の機能チャネル(論理チャネル)を共通の無線物理チャネル上で伝送する場合に論理チャネルの特性に応じて逐次伝送方法を変更するチャネル伝送システムにおいて、RRCコネクション確立過程で使用されるCCCHを無線物理チャネル上で効率よく伝送できる。

本発明の一形態にあっては、無線アクセスネットワーク(RAN)と端末(UE)との間で無線コネクションが確立され、データ伝送に用いる複数の論理チャネルが無線物理チャネル上で伝送される。前記論理チャネルでは、制御用の論理チャネルとデータ通信用の論理チャネルが用意される。前記論理チャネルに対して共通に使用可能な無線物理チャネルが用意され、論理チャネルは1種類の無線物理チャネルとしか対応関係を持たず、さらに前記無線物理チャネルに付随して前記論理チャネルを伝送する為の共通の無線物理制御チャネルが複数用意される。前記論理チャネルに応じて逐次前記無線物理制御チャネル上での伝送方法が変更される。即ち、無線物理制御チャネルにおけるUEの識別方法が論理チャネルの種別に応じて変更される。従来ではL2レイヤで個別チャネルが設定された後でしか無線物理制御チャネルにおけるUEの判別がされておらず、無線物理制御チャネル上におけるUEの識別方法は1通りしかなかった点で、本発明は大きく異なる。

無線物理チャネルは、少なくとも、共通チャネルの論理チャネル及び個別チャネルの論理チャネルに共通に使用される。共通チャネルは不特定のユーザに共通するチャネルであり、個別チャネルは特定のユーザに対するチャネルである。無線物理チャネルは、共通チャネル及び個別チャネルの論理チャネルに加えて、ブロードキャストキャストチャネルの論理チャネルに共通に使用されてもよい。無線物理チャネルは、共通チャネル及び個別チャネルの論理チャネルに加えて、ページングチャネルの論理チャネルに共通に使用されてもよい。更には、1種類の無線物理チャネル(シェアードチャネル)上で全論理チャネルが伝送されてもよい。

本発明の一形態では、シェアードチャネルに付随する共通に使用される物理制御チャネル上で論理チャネルの種別(CCCH)に応じて伝送方法(UEの識別方法)を変更することにより、シグナリングからU−プレーンデータの伝送までの接続シーケンスの過程が、同じ無線物理チャネル上で実現できる。複数ある論理チャネルを1つの無線物理チャネル上に配置する為、チャネルの構成を簡易にすることができる。更に、プロトコル状態を複数定義する必要性が無くなり、試験稼動の低減や、L3シグナリングによるチャネル遷移プロシージャを省略でき、L3シグナリングのメッセージ長を削減できる。また、チャネル遷移に伴う遅延を低減することもでき、接続遅延を短くできる効果もある。更に、データロスを回避する事もできる。

以下、本発明の第1実施例による装置及び方法が説明される。

<通信システム>
図3は本実施例で想定される通信システムを示す。本実施例の想定する通信システム(具体的には無線アクセスネットワーク)は、複数の送信装置又は基地局(BTS)(1−1,1−2,1−3)、送信装置が接続される無線ネットワークコントローラ(RNC)(1−4)、および複数の受信装置又は移動局(UE)(1−5,1−6,1−7,1−8,1−9,1−10)から構成される。通信システムでは、BTSとUEとの間で情報のやり取りを可能とするために無線を用いてサービスエリアが形成される。

BTSは物理レイヤのプロトコルスタックを有し、更に再送制御(HARQ)の機能を有するMACレイヤも含んで構成される。また、L3(RRC)レイヤのシグナリングはRNCとUEとの間で終端される。RANの構成によってはRNCが用意されない構成であっても良く(即ちRNCの有する機能がBTSに分散されてもよい)、その場合にはL3のシグナリングはBTSとUEとの間で終端される。BTSとUEとの間ではBTSからUEへ(下り方向:DL)、UEからBTSへ(上り方向:UL)伝送する無線物理チャネルとして、複数のUEで共通に使用できる無線物理チャネルが定義される。この無線物理チャネル上であらゆる論理チャネルを伝送することが可能である。

本実施例では送信装置及び受信装置を無線リンクを介して情報を伝送するBTS及びUEとして定義したが、送信装置と受信装置との間の伝送路は無線に限定されるものではなく有線の伝送路であっても良い。

<機能チャネル及び物理チャネルの対応関係>
次に、本実施例で想定される論理チャネル及び物理チャネルの対応関係が、W−CDMAで提供されている論理チャネルおよび無線物理チャネルを用いて、図4を参照しながら説明される。論理チャネルは、BCCH,PCCH,MCCH,DCCH,CCCH,DTCH,MSCH,およびMTCHから構成され、本実施例では特にCCCHおよびDCCHに着目する。一方、無線物理チャネルは、共通に使用可能な無線物理チャネルが上り方向および下り方向に対して1本ずつ存在し(E−PDSCH,およびE−PUSCH)、さらにULでPRACHが用意される。DLの無線物理チャネル(E−PDSCH)上では,BCCH,PCCH,MCCH,DCCH,CCCH,MSCH,MTCH,およびDTCHを伝送することが可能である。ULの無線物理チャネル(E−PUSCH)上では,DCCH,DTCHを伝送することが可能である。PRACH上ではCCCHを伝送可能である。

ところで、無線物理チャネルには上記のDLとULのデータ伝送に用いる共の通無線物理チャネルに加えて、共通無線物理チャネルを制御する為の無線物理制御チャネルが付随して存在する。図示の例では、共通無線物理チャネルに付随するものしか描かれていないが、これ以外の無線物理制御チャネル(例えば、共通パイロットチャネル、シンクロナイゼーションチャネル等)が複数存在してもよい。ULの共通無線物理チャネル(E−PUSCH)に付随して予約信号送信チャネル、予約許可信号送信チャネル及びインディケータチャネルが用意される。予約信号送信チャネルはULでデータが発生した際に予約信号を伝送する為の共通のチャネルである。通常は、RRCコネクション確立後に設定されるが、本実施例ではL3識別の段階でも設定できる。予約許可信号送信チャネルは予約信号送信チャネルの折り返しとしてUEに対して予約許可を送信する為の共通のチャネルである。通常はRRCコネクション確立後に設定されるが、本実施例ではL3識別の段階でも設定できる。インディケータチャネルはULのデータ伝送でHARQに伴う再送制御を行なう場合、ACK/NACKを送信側へ通知する為のチャネルである。それはRRCコネクション確立後に設定される。

同様に、DLの共通無線物理チャネル(E−PDSCH)に付随して共通無線物理制御チャネル及びインディケータチャネルが用意される。共通無線物理制御チャネルは共通無線物理チャネル上でデータを伝送することを受信側に事前に通知するためのチャネルである。通常はRRCコネクション確立後に設定されるが、本実施例ではL3識別の段階でも設定できる。インディケータチャネルはDLのデータ伝送でHARQに伴う再送制御を行なう場合、ACK/NACK(又はCQI(Channel Quality Indicator))を送信側へ通知する為のチャネルである。それはRRCコネクション確立後に設定される。

説明の簡明化のため、本実施例では論理チャネルと無線物理チャネルとの対応関係に注目し、W−CDMAで定義されているトランスポートチャネルに関する説明は省略される。論理チャネルと物理チャネルとの間に何らかのトランスポートチャネルが定義されてもよい。

<接続シーケンス>
図5は本実施例による接続シーケンスを示す。本実施例ではRRCコネクションを確立するまでの過程のシーケンスに焦点をあてて説明がなされる。UEは“RRCコネクション要求(Connection Request)”をRNCに伝送する為に、BTSとの間の無線物理チャネルを予約するプリアンブル(Preamble)をBTSに対して送信する。プリアンブルはUEがランダムに選択するシグネチャを含んで構成される。プリアンブルを受信したBTSは、その許可又はグラント(Grant)をAICH上で送信する。AICHで許可を得たUEは予めシステムで指定されたタイミング(時間及び/又は周波数等)及び上りの無線物理チャネル(PRACH)上で、“RRCコネクション要求”を送信する。BTSに到着した“RRCコネクション要求”はRNCへ伝送される。“RRCコネクション要求”を受信したRNCは,“RRCコネクションセットアップ(Connection Setup)”を送信する。BTSは到着した“RRCコネクションセットアップ”をRNCに伝送する為に、HS−SCCH相当の共通の無線制御チャネル(RRC Connection確立後も同一チャネルで下り方向の無線物理チャネル(E−PDSCH)でのデータ到着を通知する)上でデータ到着通知を送信する。前記データ到着通知はグローバルな識別子(RNTIの中から事前にCCCH用に割り当てておく)を含んで構成される。グローバルな識別子はCCCHの論理チャネルを通信する複数のUE間で共用可能な識別子であり、「共通の識別子」と呼んでもよい。BTSは、あわせて、データ到着通知で指示したタイミングで“RRCコネクションセットアップ”を下りの共通無線物理チャネル上で送信する。データ到着通知を受信したUEは到着通知で指示されるタイミングで“RRCコネクションセットアップ”を受信する。“RRCコネクションセットアップ”がUEで受信された後、RRCコネクションが確立され、UEはRRCコネクションセットアップで指示された無線物理チャネルを追加する(上り方向の予約信号送信用の個別制御チャネル、HARQ用のACK/NACKチャネル、同様に下り方向の無線チャネルも追加する)。この後は、個別の制御チャネルを用いて予約信号がBTSに送信される。予約許可はRRCコネクション確立前のチャネルと同様に予約許可チャネルで伝送される。

<RNCの構成>
図6は本実施例で想定されるRNCに備わる機能についてのブロック図である。RNCは図6に示されるように制御部、有線信号送受信部及びL3制御部から構成される。制御部は各機能エンティティに対して制御行い、RNC全体の動作を司る。有線信号送受信部はBTSとRNCとの間で信号の送受信を行う為の機能を提供する。L3制御部は、UEとRNCとの間でL3のシグナリングを行なう機能を有する。

<BTSの構成>
図7は本実施例で想定されるBTSに備わる機能についてのブロック図である。BTSは、制御部、無線信号送受信部、有線信号送受信部、予約信号解析部、予約許可信号作成部、データ到着通知作成部及びデータ蓄積部から構成される。

制御部は各機能エンティティに対して制御行い、BTS全体の動作を司る。無線信号送受信部は、UEとBTSとの間で確立される無線リンクを通じて信号のやり取りをする為に必要な処理(無線変調、チャネル符号化等)を行なう機能を有する。有線信号送受信部はRNC(上位Node)とBTSとの間で有線回線を用いて信号を伝送する為に必要な処理を行なう機能を有する。予約信号解析部は2つの機能を有し、プリアンブルを解析する機能に加えて、RRCコネクション確立後の予約チャネルで伝送される予約信号を解析する機能を有する。予約許可信号作成部も2つの機能を有し、プリアンブルに対する応答する機能および予約チャネルで伝送されてきた予約信号に対する応答の予約許可を作成する機能を有する。データ到着通知作成部は、有線信号送受信部でRNC(上位Node)から伝送されてきた信号がある場合に、下り方向の無線物理チャネル上で該当信号を伝送する為に、データが到着した事を通知する信号を作成する機能を有し、上記データの種別(論理チャネルの種別)に応じて識別子を適宜設定する機能をあわせて有する。データ蓄積部はRNC(上位Node)から伝送されてきた信号を有線信号送受信部で下り方向の無線物理チャネル上で伝送できるタイミングまで該当信号を保持する機能を有する。

<UEの構成>
図8は本実施例で想定されるUEが備える機能についてのブロック図を示す。UEは制御部、信号送受信部、予約信号作成部、再送回数監視部、タイマ制御部、予約許可チャネル解析部、L3制御部及び共通制御チャネル解析部から構成される。制御部は、各機能エンティティに対して制御行い、移動局装置全体の動作を司る。信号送受信部は、制御信号及びユーザデータをUEとRAN(BTS,RNC)との間で伝送する為のチャネル符号化、無線変調、同期確立等の無線レイヤの処理を行なう機能を有し、予約許可チャネルや共通制御チャネルで指示されたタイミングで信号の送信および受信を行なう機能もあわせて有する。予約信号作成部は、上り方向の予約型アクセスでBTSに対して送信予約を行う為の予約信号を作成する機能を有し、データ発生時や呼出時の接続シーケンス開始時ではプリアンブルを作成する機能も有する。再送回数監視部は、プリアンブルの再送回数を監視する機能を有する。タイマ制御部はプリアンブルの送信後にAICHで許可(Grant)を待機している間の監視を行う。予約許可チャネル解析部は接続シーケンス初期段階(RRCコネクション確立前)のプリアンブルに対する許可がAICHで伝送されていることを認識する機能、およびRRCコネクション確立後に予約許可チャネルで伝送された予約許可信号内に含まれる送信許可タイミング(時間,周波数等)を解析する機能をあわせて有する。L3制御部は接続シーケンスにおいてL3(RRC)制御信号の送受信機能およびL3制御信号の解析を行なう機能を有する。共通制御チャネル解析部は下りの無線物理チャネル上でデータが送信されるタイミングを解析する機能を有し、RRCコネクション確立前の段階では、共通制御チャネル上の信号はグローバルな識別子でマスキングされており、該当識別子を認識する機能をあわせて有する。

<RNCの動作フロー(RRCコネクションの確立)>
図9は本実施例で想定されるRNCの動作フローを示す。本実施例では特にRRCコネクションが確立されるまでの接続シーケンスが説明される。RNCはBTSから“RRC コネクション要求”を受信したか否かを判断する(ステップ1)。ステップ1の判断の結果、“RRCコネクション要求”を受信していた場合には“RRCコネクションセットアップ”をBTSに対して伝送する(ステップ2)。“RRCコネクションセットアップ”の送信後、RNCは“RRCコネクションセットアップ確認”を受信したか否かを判断する(ステップ3)。ステップ3の判断の結果、“RRCコネクションセットアップ確認”を受信していた場合には、RNCは次に送信されてくる予定のRRCシグナリングメッセージの受信体勢に入る。一方ステップ1の判断の結果、“RRCコネクション要求”を受信していない場合には、RNCは当該処理を終了する。ステップ3の判断の結果、“RRCコネクションセットアップ確認”を受信していない場合にはRNCは当該処理を終了する。

<BTSの動作フロー>
図10は本実施例で想定されるBTSの動作フローを示す。BTSはUEからプリアンブルを受信したか否かを判断する(ステップ1)。ステップ1の判断の結果、プリアンブルを受信していた場合には、プリアンブル中のシグネチャを用いて許可(Grant)信号を作成し、それをAICHで伝送する(ステップ2)。BTSはUEから“RRCコネクション要求”を受信したか否かを判断する(ステップ3)。ステップ3の判断の結果、“RRCコネクション要求”を受信していた場合には、BTSは受信した“RRCコネクション要求”をRNCに送信する。BTSは、“RRCコネクション要求”の応答としてRNCから“RRCコネクションセットアップ”を受信した場合には、“RRCコネクションセットアップ”を送信する。これは共通制御チャネル上でグローバルな識別子を用いて行われる。BTSは通知したタイミングで“RRCコネクションセットアップ”メッセージを下りの共通無線物理チャネル上で伝送する(ステップ5)。BTSはUEとの間で設定された予約チャネルで予約信号が送信されているかを判断する(ステップ6)。ステップ6の判断の結果、予約信号が送信されている場合にはBTSは予約許可チャネルで予約許可信号を送信する(ステップ7)。以後、ステップ6,7の手順が反復される。一方、ステップ1の判断の結果、プリアンブルが送信されていない場合にはBTSは当該処理を終了する。ステップ3の判断の結果、BTSが“RRCコネクション要求”を受信していない場合には、“RRCコネクション要求”を受信するまでBTSはステップ3で待機する。ステップ6の判断の結果、予約信号が送信されていない場合には、予約信号が送信されてくるまでBTSはステップ6で待機する。

<UEの動作フロー>
図11は本実施例で想定される移動局装置(UE)の動作フローを示す。UEはRANからのページング(Paging)の有無を判断する、或いはUEで送信すべきデータが発生したか否かを判断する(ステップ1)。ステップ1の判断の結果、ページング又は送信すべきデータがある場合には、RRCコネクション確立の処理に入る。UEはBTSに上り信号を送信する為のプリアンブルを作成する。そのプリアンブルはシグネチャを含めて構成する(ステップ2)。UEはステップ2で作成されたプリアンブルを送信する(ステップ3)。UEはBTSから送信されるAICH上でシグネチャで構成された許可(Grant)信号が送信されているか否かを判断する(ステップ4)。ステップ4の判断の結果、AICH上で自UEのシグネチャを含む許可信号が伝送されている場合には、予め形成されたシステムで指定されたタイミング(及び周波数,変調方式等)で、RRC接続を確立する為のL3制御信号、“RRCコネクション要求”をBTSへ送信する(ステップ5)。ステップ5において、“RRCコネクション要求”の送信後、共通制御チャネル上でグローバルな識別子でマスキングされたデータ到着通知が伝送されているか否かが判断される(ステップ6)。ステップ6の判断の結果、共通制御チャネル上でデータ到着通知が伝送されている場合には、UEはデータ到着通知を解析し、データ到着通知に含まれる指示(変調方式,チャネル符号化,周波数,送信タイミング等)に基づいてDLの無線物理チャネルで伝送されるデータ(RRCコネクションセットアップ)を受信する(ステップ7)。UEは、DLの無線物理チャネルで受信した“RRCコネクションセットアップ”に自UEのTMSIが含まれているか否かを判断する(ステップ10)。ステップ10の判断の結果、自UEのTMSIが含まれている場合には、UEは“RRCコネクションセットアップ”に含まれる無線物理チャネル情報に基づいて個別の無線物理チャネル(制御用)を設定する(ステップ11)。以後のL3制御信号およびユーザデータの送受信の為の予約信号の送信は、共通に設定する予約信号送信用のチャネルで伝送される(ステップ12)。

一方、ステップ1の判断の結果、RANからのページングも送信すべきデータも無い場合にはUEは当該処理を終了する。また、ステップ4の判断の結果、AICH上で許可信号を受信できていない場合には、予め定められた時間経過後にプリアンブルの再送を行なう(ステップ8)。プリアンブルの再送信後、UEは再送信回数が予め規定されている回数に到達しているかを判断する(ステップ9)。ステップ9の判断の結果、予め定められた回数に到着していない場合には、フローはステップ4の処理に戻る。一方、予め定められた再送信回数に到達している場合にはUEは当該処理を終了する。ステップ6の判断の結果、共通制御チャネル上でグローバルな識別子でマスキングされたデータ到着通知を受信していない場合には、UEはデータ到着通知を受信するまでステップ6で待機する。また、ステップ10で受信したデータに自UEのTMSIが含まれていない場合には、自UEのTMSIが含まれたデータを受信するまでステップ6で待機する。

以下、本発明の第2実施例による装置及び方法が説明される。

本実施例で想定される通信システムは第1実施例で説明された通信システムと同様であるため、重複的な説明は省略される。本実施例で想定される機能チャネル及び物理チャネルの対応関係は、概して第1実施例で説明された機能チャネル及び物理チャネルの対応関係と同様であるが、図12に示されるように、アップリンク(UL)の無線チャネルにおいて、CCCHもE−PUSCHで伝送される点が特に異なる。即ち、第1実施例では下り回線で唯1つの共用チャネルが使用され、第2実施例では上り回線で唯1つの共用チャネルが使用され且つ下回線でも唯1つの共用チャネルが使用される。

<接続シーケンス>
図13を参照しながら本実施例で想定される接続シーケンスが説明される。本実施例でもRRCコネクションを確立するまでの過程のシーケンスが重点的に説明される。UEは、“RRCコネクション要求”をRNCに伝送する為に、BTSとの間の無線物理チャネルを予約する予約信号をBTSに対して送信する。予約信号はUEがランダムに(或いはそれ以外の方法で)選択するシグネチャを含んで構成される。シグネチャの構成はW−CDMA方式の場合と同様の構成をとっても良いし、L2識別子(RNTI)の一部がシグネチャに割り当てられてもよい。予約信号を受信したBTSは、予約許可(予約許可はシグネチャを含んで構成される)を予約許可チャネル上で送信する。予約許可チャネルはRRCコネクション確立後においても引き続き予約許可を伝送するチャネルとして使用できる。予約許可チャネルで予約許可を受信したUEは予約許可で指定されたタイミング(時間,周波数等)及び上りの共通無線物理チャネル(E−PUSCH)上で、“RRCコネクション要求”を送信する。BTSに到着した“RRCコネクション要求”はRNCへ更に伝送される。“RRCコネクション要求”を受信したRNCは“RRCコネクションセットアップ”を送信する。BTSは、そこに到着した“RRCコネクションセットアップ”を伝送する為に、HS−SCCH相当の共通の無線制御チャネル上で,データ到着通知を送信する。RRCコネクション確立後も同一チャネルで下り方向の無線物理チャネル(E−PDSCH)でのデータ到着が通知される。データ到着通知はグローバルな識別子(RNTIの中から事前にCCCH用に割り当てておく)を含んで構成される。BTSは、あわせて、データ到着通知で指示したタイミングで“RRCコネクションセットアップ”を下りの共通無線物理チャネル上で送信する。データ到着通知を受信したUEは、到着通知で指示されるタイミングで“RRCコネクションセットアップ”を受信する。“RRCコネクションセットアップ”がUEで受信されると、RRCコネクションが確立され、UEはRRCコネクションセットアップで指示された無線物理チャネルを追加する(上り方向の予約信号送信用の個別制御チャネル、HARQ用のACK/NACKチャネル、同様に下り方向の無線チャネル等も追加する)。その後は個別の制御チャネルを用いて予約信号がBTSに送信される。予約許可はRRCコネクション確立前のチャネルと同様に予約許可チャネルで伝送される。

<RNC構成>
本実施例で想定されるRNCの構成は第1実施例で説明済みのRNC(図6)の構成と同様であるため重複的な説明は省略される。

<BTS構成>
本実施例で想定されるBTSの構成は概して第1実施例で説明済みのBTS(図7)の構成と同様である。しかし、本実施例のBTSでは、予約信号解析部はUEから伝送される予約信号の解析を行なう機能を有する。予約許可信号作成部はUEから伝送された予約信号に対して予約許可通知を送信する為の予約許可を伝送する機能を有する。

<UE構成>
本実施例で想定されるUEの構成は第1実施例で説明済みのUE(図8)の構成と同様である。しかし、本実施例のUEの予約信号作成部は予約信号を作成する機能を有する。この予約信号は“RRCコネクション要求”を伝送する為の上り方向の無線チャネル(E−PUSCH)上での割り当て許可を得るためのものであり、RRCコネクション確立後においても上り方向の無線チャネルの割り当て許可を得るためのものでもある。予約許可チャネル解析部はBTSから送信される予約許可が予約許可チャネル上で伝送されている事を監視する機能および予約許可で指示される送信タイミング(時間,周波数等)を解析する機能を有する。

<RNCの動作フロー(RRCコネクションの確立)>
本実施例で想定されるRNCの動作フローは図9で説明済みのフローと同様であるため説明は省略される。

<BTSの動作フロー(RRCコネクションの確立)>
図14を参照しながら本実施例で想定されるBTSの動作フローが説明される。本実施例では特にRRCコネクションが確立されるまでの接続シーケンスが説明される。BTSはUEからの予約信号を受信したか否かを判断する(ステップ1)。ステップ1の判断の結果、BTSが予約信号を受信していた場合には、予約信号に含まれるシグネチャを用いて予約許可信号を作成する(ステップ2)。作成した予約許可信号は予約許可チャネルで伝送される(ステップ3)。BTSはUEから“RRC接続要求”を受信したか否かを判断する(ステップ4)。ステップ4の判断の結果、“RRCコネクション要求”が受信されていた場合には、受信した“RRCコネクション要求”はRNCに送信され、“RRCコネクション要求”の応答としてRNCから“RRCコネクションセットアップ”を受信すると、BTSは“RRCコネクションセットアップ”を送信することを共通制御チャネル上でグローバルな識別子を用いて通知する(ステップ5)。通知されたタイミングで“RRCコネクションセットアップ”メッセージが下りの共通無線物理チャネル上で伝送される(ステップ6)。BTSはUEとの間で設定した予約チャネルで予約信号が送信されているか判断する(ステップ7)。ステップ7の判断の結果、予約信号が送信されている場合には予約許可チャネルで予約許可信号が送信される(ステップ8)。以後はステップ7,8の手順が繰り返えされる。

一方、ステップ1の判断の結果、予約信号が送信されていない場合にはBTSは当該処理を終了する。ステップ4の判断の結果、“RRCコネクション要求”が受信されていない場合には、“RRCコネクション要求”が受信されるまでBTSはステップ4で待機する。ステップ7の判断の結果、予約信号が送信されていない場合には、BTSは予約信号が送信されてくるまでステップ7で待機する。

<UEの動作フロー(RRCコネクションの確立)>
図15を参照しながら本実施例で想定される移動局装置(UE)の動作フローが説明される。本実施例でも特にRRCコネクションが確立されるまでの接続シーケンスが説明される。RRCコネクション確立後は、UEとRANとの間でL2の識別子で認識する個別論理チャネルが確立され、個別の制御チャネルが用意され、予約,信号の送受信等の処理が行なわれる。

UEはRANからページングが有るか否か、或いはUEで送信すべきデータが発生したか否か判断する(ステップ1)。ステップ1の判断の結果、ページング或いは送信すべきデータがある場合には、UEはRRCコネクション確立の処理に入る。UEはBTSに対して上り信号を送信する為の予約信号を作成する。該当予約信号はUEがランダムに選択するシグネチャを含んで構成する(ステップ2)。予約信号はシグネチャを用いて拡散系列を作る構成であっても良いし、シグネチャを信号内部に含む構成でも良い。ステップ2で作成された予約信号はUEから送信される(ステップ3)。BTSから送信される予約許可チャネル上で、自UEが選択したシグネチャで構成された予約許可信号が送信されているか否かが判断される(ステップ4)。予約許可チャネルで伝送される予約許可信号はシグネチャでマスキングされていても良いし、シグネチャを信号内部に含む構成でも良い。ステップ4の判断の結果、予約許可チャネル上で自UEが選択したシグネチャを含む予約許可信号が伝送されている場合には、予約許可信号が解析される。UEは、予約許可信号で指示される送信タイミング(周波数,変調方式等)で、RRCコネクションを確立する為のL3制御信号、“RRCコネクション要求”をBTSへ送信する(ステップ5)。ステップ5において、“RRCコネクション要求”の送信後、共通制御チャネル上でグローバルな識別子でマスキングされたデータ到着通知が伝送されているか否かが判断される(ステップ6)。ステップ6の判断の結果、共通制御チャネル上でデータ到着通知が伝送されている場合には、データ到着通知が解析され、データ到着通知に含まれる指示(変調方式,チャネル符号化,周波数,送信タイミング等)に基づいて、UEはDLの無線物理チャネルで伝送されるデータ(RRCコネクションセットアップ)を受信する(ステップ7)。UEは、DLの無線物理チャネルで受信された“RRCコネクションセットアップ”に自UEのTMSIが含まれているか否かを判断する(ステップ10)。ステップ10の判断の結果、自UEのTMSIが含まれていた場合には“RRCコネクションセットアップ”に含まれている無線物理チャネル情報に基づいて個別の無線物理チャネル(制御用)が設定される(ステップ11)。以後のL3制御信号およびユーザデータの送受信の為の予約信号の送信は、共通に設定される予約信号送信用のチャネルで伝送される(ステップ12)。

一方、ステップ1の判断の結果、RANからのページングも送信すべきデータも無い場合には、当該処理は終了する。また、ステップ4の判断の結果、予約許可チャネル上で自UEのシグネチャを含む予約許可信号が受信されていない場合には、予め定められた時間後に予約信号の再送が行なわれる(ステップ8)。予約信号の再送信後に、再送信回数が予め規定されている回数に到達しているか否かが判断される(ステップ9)。ステップ9の判断の結果、予め定められた回数に達していない場合には、フローはステップ4の処理に戻る。一方、予め定められた再送信回数に到達している場合には当該処理は終了する。ステップ6の判断の結果、共通制御チャネル上でグローバルな識別子でマスキングされたデータ到着通知を受信していない場合には、UEはデータ到着通知を受信するまでステップ6で待機する。また、ステップ10で、受信したデータに自UEのTMSIが含まれていない場合には自UEのTMSIを含むデータが受信されるまでUEはステップ10で待機する。

チャネルの対応関係を示す図である。 従来の接続シーケンスを示す図である。 通信システムを示す図である。 本発明の一実施例による各チャネルの対応関係を示す図である。 本発明の一実施例による接続シーケンスを示す図である。 本発明の一実施例によるRNCの機能ブロック図を示す。 本発明の一実施例によるBTSの機能ブロック図を示す。 本発明の一実施例によるUEの機能ブロック図を示す。 本発明の一実施例によるRNCの動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるBTSの動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるUEの動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による各チャネルの対応関係を示す図である。 本発明の一実施例による接続シーケンスを示す図である。 本発明の一実施例によるBTSの動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施例によるUEの動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

UE 移動局
BTS 基地局
RNC 無線ネットワークコントローラ

Claims (8)

  1. 無線アクセスネットワーク(RAN)内の端末(UE)と通信するチャネル伝送装置であって、
    前記無線物理チャネルは複数の論理チャネルに共通に使用可能であり、
    前記無線物理チャネルに付随して複数の無線物理制御チャネルが用意され、
    前記無線物理制御チャネルには共通に使用可能な共通制御チャネルが含まれ、
    論理チャネルの種別を判定する論理チャネル種別判定手段と、
    論理チャネルの種別に応じて、UEの識別子を無線物理制御チャネルで伝送するチャネル伝送手段と、
    を備え、
    前記無線物理制御チャネル上における前記UEの識別方法が論理チャネルの種別に応じて変更される
    ことを特徴とするチャネル伝送装置。
  2. 請求項1記載のチャネル伝送装置であって、
    前記無線制御物理チャネルの情報を報知情報で報知する手段
    を備え、前記無線物理制御チャネルの情報は、報知情報で報知されることを特徴とするチャネル伝送装置。
  3. 請求項2記載のチャネル伝送装置であって、前記UEが前記無線物理チャネル上で識別子を識別する識別子手段を有し、前記共通制御チャネル上で、無線コネクション確立以前の前記UEの識別は、共通の識別子を用いて行なわれることを特徴とするチャネル伝送装置。
  4. 請求項3記載のチャネル伝送装置であって、
    前記共通制御チャネル上で前記共通の識別子が認識された場合に、前記UEでデータが受信されることを特徴とするチャネル伝送装置。
  5. 請求項4記載のチャネル伝送装置であって、
    前記無線物理制御チャネルは、予約信号を伝送する為の予約信号伝送チャネル、及び前記予約信号に対する予約許可信号を伝送する為の予約許可チャネルを含んで構成され、
    前記予約許可信号を予約許可チャネル上で伝送するチャネル伝送手段と、
    を備え、
    前記予約信号はシグネチャを含んで構成され、前記予約信号に対する予約許可信号は、無線コネクション確立以前の前記UEの場合には、前記予約許可チャネル上で伝送されることを特徴とするチャネル伝送装置。
  6. 請求項5記載のチャネル伝送装置であって、
    前記予約許可チャネル上で伝送される予約許可信号を解析する予約許可信号解析手段と、
    を備え、
    前記予約許可チャネル上での前記UEの識別は、前記シグネチャを用いて行なわれることを特徴とするチャネル伝送装置。
  7. 請求項6記載のチャネル伝送装置であって、
    前記予約許可チャネル上で前記シグネチャが認識された場合に、当該予約許可を解析する手段が設けられることを特徴とするチャネル伝送装置。
  8. 無線アクセスネットワーク(RAN)内の端末(UE)と通信するチャネル伝送方法であって、
    前記無線物理チャネルは複数の論理チャネルに共通に使用可能であり、
    前記無線物理チャネルに付随して複数の無線物理制御チャネルが用意され、
    前記無線物理制御チャネルには共通に使用可能な共通制御チャネルが含まれ、
    論理チャネルの種別を判定し、
    論理チャネルの種別に応じてUEの識別子を無線物理制御チャネルで伝送し、
    前記無線物理制御チャネル上における前記UEの識別方法が論理チャネルの種別に応じて変更される
    ことを特徴とするチャネル伝送方法。
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