JP4786718B2 - 移動通信システムにおける共用チャネルを介した通信を初期化する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に、共用チャネル（Shared Channel）を介した通信を初期化する方法及び装置に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication Service）システムは、ヨーロッパ式移動通信システムであるＧＰＲＳ（General Packet Radio Services）及びＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）に基づいて広帯域（Wideband）符号分割多元接続（Code Division Multiple Access：以下、“ＣＤＭＡ”と称する。）を使用する第３世代の非同期移動通信システムである。

ＵＭＴＳ標準化を担当している３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）において、ＵＭＴＳシステムのロングタームエボルーション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）についての議論が進んでいる。ＬＴＥは、２０１０年ごろに商用化することを目標にしており、１００Ｍｂｐｓ程度の高速パケット基盤通信を実現するための技術である。このために、様々な方法が論議されている。例えば、ネットワーク構造を簡素化することにより、通信経路上のノードの数を減少させる方法や無線プロトコルを無線チャネルに最大に近接させる方法などがある。結果的に、ＬＴＥ構造が既存のＵＭＴＳシステムの４ノード構造から２ノード又は３ノード構造に変更されるものと予想される。

図１は、次世代（Evolved）ＵＭＴＳ移動通信システムの構成の一例を示す。図１に示すように、次世代無線アクセスネットワーク（Evolved Radio Access Network：以下、“Ｅ-ＲＡＮ”と称する。）１１０及び１１２は、ＥＮＢ（Evolved Node B）１２０、１２２、１２４、１２６、及び１２８とＥＧＧＳＮ（Evolved Gateway GPRS Serving Node）１３０及び１３２との２ノード構造に簡素化される。ユーザー端末（User Equipment：ＵＥ）１０１は、Ｅ-ＲＡＮ１１０及び１１２を介してインターネットプロトコル（Internet Protocol：ＩＰ）ネットワーク１１４に接続する。

ＥＮＢ１２０乃至１２８は、ＵＭＴＳシステムの既存（legacy）のノードＢに基づいており、無線チャネルを介してユーザー端末（User Equipment：ＵＥ）１０１に接続する。既存のノードＢに比べて、ＥＮＢ１２０乃至１２８は、さらに複雑な機能を遂行する。ＬＴＥシステムでは、ＶｏＩＰ（Voice over IP）のリアルタイムサービスだけではなく、全てのユーザートラフィックが共用チャネル（shared channel：ＳＣＨ）を介して送信されるため、ＵＥの情報を集めてスケジューリング過程を遂行することができる装置が必要とされる。ＥＮＢ１２０乃至１２８は、上記スケジューリング過程を担当する。

“次世代（Evolved）”は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムを既存のＵＭＴＳシステムと識別するために使用される。下記の説明において、このような混同を避けるために、“ＵＥ”、“ノードＢ”、及び“ネットワーク”と簡素に呼ぶ。

ＬＴＥシステムは、高速ダウンリンクパケットアクセス（High Speed Downlink Packet Access：ＨＳＤＰＡ）及び拡張されたアップリンク専用チャネル（Enhanced uplink Dedicated Channel：Ｅ-ＤＣＨ）と同様に、ノードＢとＵＥとの間でハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Retransmission Request（ARQ）：ＨＡＲＱ）を遂行する。上記ＨＡＲＱは、予め受信されたデータを廃棄することなく、予め受信されたデータを再送信されたデータとソフトコンバイニングすることにより、受信成功率を増加させる方式である。しかしながら、ＨＡＲＱ方式だけでは、様々なサービス品質（Quality of Service：ＱｏＳ）の要求（requirement）を満足することができないため、別個の（outer）自動再送要求（Automatic Retransmission Request：ＡＲＱ）は、上位レイヤーで遂行されることができる。また、上記別個のＡＲＱは、ノードＢとＵＥとの間で遂行される。

最大１００Ｍｂｐｓの送信速度を実現するために、ＬＴＥシステムは、２０ＭＨｚの帯域幅で直交周波数分割多重化（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）の無線接続技術を使用することができる。ＵＥは、チャネル状態に適合した変調方式（modulation scheme）及びチャネル符号化率（channel coding rate）を設定する適応変調符号化（Adaptive Modulation & Coding：ＡＭＣ）方式を適用することができる。

上述したように構成されたＬＴＥシステムにおいて、全てのデータは、ＳＣＨを介して送受信される。図２を参照して、上記ＳＣＨを介してデータを送受信する過程について説明する。図２において、受信器２０５及び送信器２１０は、ダウンリンクではＵＥ及びノードＢ、又はアップリンクではノードＢ及びＵＥを意味する。下記に説明するダウンリンク通信の場合において、受信器２０５は、ＵＥであり、送信器２１０は、ノードＢである。

図２において、上記ＳＣＨを介してパケットを送信する前に、ステップ２１５で、ノードＢ２１０は、まず、共用制御チャネル（Shared Control Channel：ＳＣＣＨ）を介してパケット制御情報（Per Packet Control Information）を送信する。上記パケット制御情報は、パケットを受信するＵＥ２０５の短縮識別子（short ID）、パケットサイズ、パケットが送信される無線チャネル、変調方式、チャネル符号化、及びＨＡＲＱなどに対応する。上記パケット制御情報を受信すると、ＵＥ２０５は、上記パケット制御情報に含まれた短縮ＩＤが自身の短縮ＩＤと一致するか否かを確認し、次のパケットを受信するか否かを判定する。

上記短縮ＩＤが自身の短縮ＩＤと一致すると、ステップ２２０で、ＵＥ２０５は、ＳＣＨを介してユーザーデータパケットを受信し、上記パケット制御情報に基づいて上記パケットを復号し、誤り検査を遂行する。ステップ２２５で、ＵＥ２０５は、上記誤り検査結果に基づいて、ＡＣＫ（Acknowledge）又はＮＡＣＫ（Non-acknowledge）メッセージをノードＢ２１０に送信する。

ＵＥの短縮ＩＤがＳＣＣＨを介して継続して（パケットを送信する度に）送信される情報であるため、ＵＥの短縮ＩＤのサイズを最小化することが好ましい。ＵＥの短縮ＩＤは、セル内で固有の値を有する。ノードＢは、セル内のＵＥのための短縮ＩＤの割当て及び割当ての解除を担当する。したがって、ＵＥが電源をオンとするか、又は新たなセルに移動する際に、ＳＣＨを介してデータを送受信することを希望するＵＥは、現在のセル又は上記新たなセルのノードＢから割り当てられた新たな短縮ＩＤを受信しなければならない。

上記短縮ＩＤを割り当てるメッセージは、ＳＣＨを介して送信されることができず、したがって、ダウンリンクでのＳＣＨでない新たなタイプのチャネルを使用する。次いで、ＵＥが電源をオンとするか、新たなセルに移動する際に、新たに割り当てられた短縮ＩＤを受信する動作について説明する。

図３は、ＵＥが新たなセルに移動した後に、短縮ＩＤを取得する従来の動作を示すメッセージフロー図である。

図３を参照すると、ステップ３１５で、ＵＥ３０５は、電源をオンとするか、又は新たなセルに移動する際に、現在のセル又は新たなセルのノードＢ３１０からシステム情報を取得する。上記システム情報は、既知の（known）セル別チャネルを介してセル終端（Cell boundary）まで提供される共通情報（Common Information）であり、セルで通信を初期化するために、ＵＥ３０５が認識していなければならない情報を含んでいる。例えば、上記システム情報は、ランダムアクセス情報、隣接セル情報などである。

ステップ３２０で、ＵＥ３０５は、上記取得されたシステム情報を用いてランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）を介して初期アップリンクメッセージ（Initial Uplink Message：ＩＵＭ）を送信する。一般的に、上記ＩＵＭは、ＵＥ３０５の存在をネットワークに知らせるために使用され、ＵＥ３０５の固有ＩＤ、能力（capability）情報などを含む。上記ＩＵＭを受信すると、ノードＢ３１０は、ＵＥ３０５に割り当てられる短縮ＩＤを設定する。ステップ３２５で、上記短縮ＩＤは、初期ダウンリンクメッセージ（Initial Downlink Message：ＩＤＭ）に含まれ、ＵＥ３０５に送信される。データが送信される前に、上記ＩＤＭは、ノードＢ３１０からＵＥ３０５に最初に送信される。また、ＵＥ３０５がＳＣＨを使用するために必要とされる情報は、基本的に上記ＩＤＭに含まれる。例えば、上記必要とされる情報は、チャネル品質情報（Channel Quality Information：ＣＱＩ）送信方式、送信チャネル、又はＨＡＲＱ構成に関する情報である。上記ＩＤＭは、ＳＣＨでない順方向アクセスチャネル（Forward Access Channel：ＦＡＣＨ）を介して送信される。セル終端まで送信されるダウンリンクチャネルとしてのＦＡＣＨは、ＳＣＨとは異なり、ＨＡＲＱ又はＡＭＣに適用されない。ステップ３３０で、ＵＥ３０５は、上記ＩＤＭを受信し、上記短縮ＩＤを認識し、上記ＳＣＨを介してデータを送受信する。

したがって、共用チャネルを介したデータの送受信を開始するためには、ＵＥが共用チャネルを介した通信を初期化するための改善した方法及び装置に対する必要性が高まっている。

したがって、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、共用チャネルを介したデータの送受信を開始するための方法及び装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、移動通信システムにおける共用チャネルを介した通信を初期化する方法は、共用チャネルを介した通信を要請するためのアップリンク信号を基地局に送信するステップと、上記アップリンク信号を送信した後に、遅延持続期間の間にダウンリンクをモニタリングせず待機するステップと、上記遅延持続期間が経過した後に、有効期間の間に上記ダウンリンクをモニタリングし、上記有効期間内のある１つの送信時間間隔で上記アップリンク信号に応答するダウンリンク信号が受信されるか否かを判定するステップと、上記有効期間で、上記ダウンリンク信号が受信されると、上記共用チャネルを介したデータの送受信を遂行するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の別の態様によれば、移動通信システムにおける共用チャネルを介した通信を初期化するユーザー端末は、共用チャネルを介した通信を要請するためのアップリンク信号を生成し、上記生成されたアップリンク信号を基地局に送信するアップリンク信号生成部と、上記アップリンク信号を送信した後に、遅延持続期間の間に、ダウンリンクをモニタリングせず待機し、上記遅延持続期間が経過した後に、有効期間の間に上記ダウンリンクをモニタリングし、上記有効期間内のある１つの送信時間間隔で、上記アップリンク信号に応答するダウンリンク信号が受信されるか否かを判定するダウンリンク信号処理部と、上記有効期間で、上記ダウンリンク信号が受信されると、上記共用チャネルを介したデータの送受信を遂行する共用チャネル処理部と、を含むことを特徴とする。

本発明のさらに別の態様によれば、移動通信システムにおける共用チャネルを介した通信を初期化する方法は、共用チャネルを介した通信を要請するためのアップリンク信号をユーザー端末から受信するステップと、上記アップリンク信号を受信した後に、遅延持続期間の間待機するステップと、上記遅延持続期間が経過した後に、有効期間内のある１つの送信時間間隔で、上記アップリンク信号に応答するダウンリンク信号を送信するステップと、上記ダウンリンク信号を送信した後に、上記共用チャネルを介したデータの送受信を遂行するステップと、を含むことを特徴とする。

本発明の実施形態は、共用チャネルを介してデータ及びメッセージを送信する移動通信システムにおいて、通信を効率的に初期化することにより、システム及びＵＥの初期化遅延及び複雑度を低減させることができるという長所がある。

本発明の詳細な説明及び構成要素のように、本発明の詳細な説明で定義される特徴は、本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供される。したがって、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明された実施形態の様々な変更及び変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。

本発明の実施形態の主な要旨は、移動通信システムにおいて共用チャネル（Shared Channel：ＳＣＨ）を介してデータパケットを送信することにある。具体的に、ユーザー端末（User Equipment：ＵＥ）は、ＳＣＨの使用を要請するためのメッセージを含む信号を基地局（Node B）に送信する。上記信号に対する応答がノードＢから受信されると、ＳＣＨを稼動する。ＵＥとノードＢとの間でＳＣＨを設定して使用するための過程は、ＳＣＨの初期化と呼ばれる。

次いで、本発明の実施形態は、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication Service）システムに基づいて直交周波数分割多重化（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）を使用する３ＧＰＰ（3^rd Generation Partnership Project）ロングタームエボルーション（Long Term Evolution：ＬＴＥ）システムを参照して説明する。本発明の基本目的であるＳＣＨの使用が類似した技術的背景及びチャネル形態を有する他の移動通信システムにも、本発明の範囲を逸脱することなく、適用可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。

図４は、本発明の実施形態によるＵＥが新たなセルに移動した後に、ＳＣＨから短縮識別子（ＩＤ）を取得する動作を示すメッセージフロー図である。ここで、ノードＢ４１０は、セルＡを管理し、ＵＥ４０５は、セルＡで電源をオンとするか、又は別のセルからセルＡに移動する。

図４を参照すると、ノードＢ４１０は、ステップ４１５で、セル別一時ＩＤプール（temporary ID pool）を管理する。上記一時ＩＤプールは、割当可能な全短縮ＩＤの中の一部となってもよいし、セル別に同一であるか、又は異なってもよい。各短縮ＩＤのサイズが、例えば、１０ビットである場合には、１０２４個の短縮ＩＤ０〜１０２３が存在することができる。これら短絡ＩＤの中の一部がセル別に一時ＩＤに設定されることができる。しかしながら、同一の短縮ＩＤプールは、全てのセルに対して管理されることができる。例えば、セルＡの一時ＩＤプールは、短絡ＩＤ０〜２３を有する。

ステップ４２０で、ＵＥ４０５は、ノードＢ４１０のブロードキャストチャネル（Broadcasting Channel：ＢＣＨ）を介してシステム情報を取得する。上記システム情報は、セルＡの一時ＩＤプールを含む。ＵＥ４０５は、上記一時ＩＤプールを記憶する。上記例において、ＵＥ４０５は、セルＡの一時ＩＤプールが短縮ＩＤ０から短縮ＩＤ２３までの２４個の短縮ＩＤで構成されることを認識する。

ステップ４２５で、ＵＥ４０５は、ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）を介して初期アップリンクメッセージ（Initial Uplink Message：ＩＵＭ）を送信する前に、上記一時ＩＤプールに属している短縮ＩＤのうちの１つをランダムに選択する。ステップ４３０で、ＵＥ４０５は、上記ＲＡＣＨを介して上記ＩＵＭを送信する。上記ＩＵＭは、ＵＥ４０５の存在をネットワークに通知しつつ、ＳＣＨの使用を要請するために使用される。上記ＩＵＭは、ＵＥ４０５の固有ＩＤ、能力（capability）情報、及び上記選択された一時ＩＤを含むことができる。ステップ４３５で、ＵＥ４０５は、上記ＩＵＭを送信した後に、ダウンリンク（Downlink：ＤＬ）共用制御チャネル（Shared Control Channel：ＳＣＣＨ）（ＤＬ ＳＣＣＨ）をモニタリングし、上記ＩＵＭに対応するメッセージ、すなわち、上記選択された一時ＩＤを有するメッセージが受信されるか否かを確認する。

ステップ４４５で、ノードＢ４１０は、上記受信されたＩＵＭに応答してＵＥ４０５に割り当てられる専用短縮ＩＤを設定し、上記専用短縮ＩＤを初期ダウンリンクメッセージ（Initial Downlink Message：ＩＤＭ）に含み、上記専用短縮ＩＤを有するＩＤＭをＳＣＨを介してＵＥ４０５に送信する。また、ＵＥ４０５がＳＣＨを使用するために必要とされる情報は、上記ＩＤＭに含まれる。例えば、上記必要とされる情報は、チャネル品質情報（Channel Quality Information：ＣＱＩ）送信方式、送信チャネル、又はハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Retransmission Request：ＨＡＲＱ）構成に対応する。上記ＩＤＭがＳＣＨを介して送信されると、ノードＢ４１０は、ステップ４４０で、ＵＥ４０５が上記ＩＤＭを受信することができるように、ＳＣＣＨを介して上記選択された一時ＩＤを含むパケット制御情報を送信する。ここで、上記パケット制御情報は、ＵＥ４０５がダウンリンクパケットの復調及び復号を行うために必要とされる受信パラメーター、例えば、ＵＥ ＩＤ、パケットサイズ、変調方式、及びＨＡＲＱなどに対応する情報を含む。ステップ４５０で、ＵＥ４０５は、上記パケット制御情報を参照することにより上記ＩＤＭを受信した後に、上記ＩＤＭに含まれた専用短縮ＩＤを検出することにより、データ送信及び／又は受信の初期化が完了したことを認識し、上記専用短縮ＩＤを用いてＳＣＨを介してデータの送受信を開始する。

上述した通りに、本発明の望ましい実施形態において、上記一時ＩＤは、ＳＣＨを介して上記専用短縮ＩＤを割り当てるＩＤＭを受信するために使用される。しかしながら、１つのセル内の少なくとも２つのＵＥが同一の一時ＩＤを選択すると、ノードＢは、一時ＩＤを用いて上記ＵＥを識別することができない。これは、一時ＩＤの衝突（collision）と呼ばれる。

図５は、一時ＩＤの衝突が発生する状況を示す図である。図５を参照すると、時点５０５で、ＵＥ１は、一時ＩＤｘを選択し、第１のＩＵＭを送信し、時点５１５で、ＵＥ２は、同一の一時ＩＤｘを選択し、第２のＩＵＭを送信する。第１のＩＵＭを送信した後に、ＵＥ１は、時点５１０の間に、ＳＣＣＨをモニタリングする。第２のＩＵＭを送信した後に、時点５２０の間に、ＵＥ２は、ＳＣＣＨをモニタリングする。

ＵＥ１から送信された第１のＩＵＭに応答して、ノードＢは、ＵＥ１に対する専用短縮ＩＤｙを設定した後に、時点５２５で、一時ＩＤｘを有するＳＣＣＨを送信する。その後、ノードＢは、時点５３０で、上記専用短縮ＩＤｙをＩＤＭに含み、上記専用短縮ＩＤｙを有するＩＤＭをＵＥ１に送信する。この際、ＵＥ１及びＵＥ２は、すべてＳＣＣＨを介して送信される一時ＩＤｘを待機し、ＳＣＨを介して送信されたＩＤＭを受信する。したがって、ＵＥ２は、上記専用短縮ＩＤが自身に割り当てられたものと間違って判定することがある。

このような問題点は、複数のＵＥが比較的短い時間の間に同一の一時ＩＤを選択する際に発生する。上記問題点を解決するためには、一時ＩＤプールのサイズを増加させるか、又は上記誤動作の発生可能時間を減少させる方法が考慮されることができる。しかしながら、上記一時ＩＤプールのサイズを増加させる方法は、上記専用短縮ＩＤの個数を減少させるために好ましくない。このような理由で、ＵＥは、一時ＩＤを含むＳＣＨの使用を要請する信号が送信された直後に、ＳＣＣＨのモニタリングを開始せず、予め定められた遅延持続期間Ｔの間待機した後に、予め定められた有効期間（valid period）Ｐの間にＳＣＣＨをモニタリングする。ＳＣＣＨを介してノードＢにより送信された応答信号は、上記有効期間Ｐ内のある１つの送信時間間隔で受信されることができる。したがって、誤動作の発生可能時間は、ＳＣＣＨをモニタリングする有効期間内に限定される。本実施形態において、上記有効期間Ｐは、１つの特定の送信時間間隔を含むよりは、複数の送信時間間隔を含むように設定されることが好ましい。

図６は、本発明の実施形態によって、有効期間を用いて一時ＩＤの衝突を防止する動作を示す図である。

図６を参照すると、ＵＥは、時点６０５で、一時ＩＤｘを選択し、上記一時ＩＤｘをＩＵＭに含み、ＳＣＨの使用を要請するための信号としてＩＵＭをノードＢに送信する。上記ＩＵＭを送信した後に、ＵＥは、Ｔだけの遅延持続期間６１０の間に、ＳＣＣＨをモニタリングせず待機する。上記遅延持続期間６１０が終了した後に、ＵＥは、Ｐだけの有効期間６１５の間に、ＳＣＣＨを介してノードＢから送信された応答信号をモニタリングする。有効期間６１５で、上記一時ＩＤｘが感知されると、ＵＥは、ＳＣＨを介してＩＤＭの受信を試みる。他方、Ｐ期間６１５で、上記一時ＩＤｘが感知されないと、ＵＥは、ＳＣＨの初期化に失敗したものと判定する。

ノードＢは、上記ＩＵＭを受信した後に、［Ｔ，Ｔ＋Ｐ］だけの期間内のある１つの送信時間間隔である時点６２０で、一時ＩＤを有するＳＣＣＨを送信する。その後、ノードＢは、専用短縮ＩＤを含むＩＤＭをＵＥに送信する。

本実施形態において、遅延を発生させる遅延持続期間Ｔは、短い。しかしながら、遅延持続期間Ｔが過度に小さな値に設定されると、処理能力がノードＢで低下する。したがって、ノードＢは、有効期間Ｐに到達する前に、一時ＩＤを含むパケット制御情報を準備することができない。その結果、ノードＢの処理能力に密接に関連するＴ及びＰは、セル別に相互に異なる値を有することができる。Ｔ及びＰの値は、セル別に送信されるシステム情報に含まれ、ＵＥに提供される。

図７は、本発明の実施形態によるＵＥの動作を示すフローチャートである。

図７を参照すると、ステップ７０５で、ＵＥは、現在のセルでＳＣＨを介した通信を初期化するためのＩＵＭを生成し、ステップ７１０で、現在のセルの一時ＩＤプールとＴ値及びＰ値とを取得する。ＵＥは、上記現在のセルのノードＢからブロードキャストされるシステム情報から上記一時ＩＤプールと上記Ｔ値及びＰ値とを取得する。ここで、上記ＩＵＭが発生すると、ＵＥが電源をオンとするか、又は上記現在のセルに新たに移動するので、上記現在のセルで使用される短縮ＩＤが取得されないことを意味する。上記一時ＩＤプールを取得すると、ＵＥが上記現在のセルで使用可能な一時ＩＤを認識することを意味する。

ステップ７１５で、ＵＥは、上記一時ＩＤプールから１つの一時ＩＤを選択する。この際、全ての一時ＩＤは、同一の確率で選択されることができる。ステップ７２０で、ＵＥは、上記選択された一時ＩＤを有するＩＵＭをノードＢに送信する。ステップ７２５で、ＵＥは、上記ＩＵＭを送信した後に、遅延持続期間Ｔの間に、ＤＬ ＳＣＣＨをモニタリングせず待機する。遅延持続期間Ｔが経過すると、ＵＥは、ステップ７３０で、有効期間Ｐの間に、ＳＣＣＨをモニタリングする。ステップ７３５で、ＵＥは、上記選択された一時ＩＤを含むパケット制御情報がＳＣＣＨ上で受信されるか否かを判定する。有効期間Ｐで、上記選択された一時ＩＤがＳＣＣＨから検出されると、ＵＥは、ステップ７４０に進む。そうでなければ、ＵＥは、ステップ７５０に進む。

ステップ７４０で、ＵＥは、上記パケット制御情報を参照することにより、ＳＣＨを介してＩＤＭを受信する。ステップ７４５で、ＵＥは、上記ＩＤＭに含まれた短縮ＩＤを自身の専用短縮ＩＤに設定した後に、上記短縮ＩＤを用いてＳＣＨを介したデータの送受信を遂行する。一方、ステップ７５０で、ＵＥは、ＳＣＨを介した通信の初期化に失敗したものと判定した後に、必要とされる後続動作を遂行する。例えば、ＵＥは、上記ＩＵＭを再送信する。

図８は、本発明の実施形態によるＵＥの構成を示すブロック図である。図８に示すように、ＵＥは、制御メッセージ生成部８０５と、制御メッセージ処理部８２５と、制御部８３５と、短縮ＩＤ管理部８１０と、ＳＣＣＨ処理部８１５と、ＳＣＨ処理部８２０と、送受信部８３０とから構成される。

図８を参照すると、制御部８３５は、無線資源に関連したＵＥの動作を制御する。例えば、制御部８３５は、無線チャネルを設定するかまたは解除する動作、又はアップリンク制御メッセージに挿入される情報を設定する動作を遂行する。また、制御部８３５は、ＩＵＭに挿入される情報を制御メッセージ生成部８０５に伝達する。例えば、制御部８３５は、現在のセルのシステム情報から取得された一時ＩＤプールとＴ及びＰ値とを管理し、上記一時ＩＤプールから一時ＩＤを選択し、上記選択された一時ＩＤを制御メッセージ生成部８０５に伝達する。

制御メッセージ生成部８０５は、制御部８３５から受信された情報を用いてアップリンク制御メッセージを生成する。例えば、制御メッセージ生成部８０５は、制御部８３５から伝達された一時ＩＤなどのような情報を用いてＩＵＭを生成し、上記生成されたＩＵＭを送受信部８３０に伝達する。送受信部８３０は、無線チャネルを介してデータ又はメッセージをＵＥとの間で送受信する。

制御部８３５は、ＩＵＭが制御メッセージ生成部８０５から送信されたという通知を受けると、遅延持続時間Ｔだけ待機した後に、上記選択された一時ＩＤ及びＰ値を短縮ＩＤ管理部８１０に伝達する。短縮ＩＤ管理部８１０は、短縮ＩＤの活性化又は非活性化を担当し、制御部８３５の命令に応じて、有効期間Ｐの間に、制御部８３５から受信された短縮ＩＤを活性化させる。上記短縮ＩＤが活性化されると、ＳＣＣＨ処理部８１５がＳＣＣＨを介して受信されたパケット制御情報から上記活性化された短縮ＩＤを有するメッセージを検出するように、制御動作が遂行されることを意味する。制御部８３５が上記一時ＩＤを提供する場合にも、短縮ＩＤ管理部８１０は、上記一時ＩＤを有するメッセージを検出するように、ＳＣＣＨ処理部８１５を制御する。

短縮ＩＤ管理部８１０が活性化した短縮ＩＤ、特に、上記一時ＩＤを有するパケット制御情報をＳＣＣＨから検出すると、ＳＣＣＨ処理部８１５は、上記パケット制御情報をＳＣＨ処理部８２０に伝達する。ＳＣＣＨ処理部８１５からパケット制御情報を受信すると、ＳＣＨ処理部８２０は、ＳＣＨ上のパケットを検出し、上記検出されたパケットを上記パケット制御情報を用いて処理（すなわち、復調及び復号）した後に、成功裡に処理されたパケットを適切な装置に伝達する。上記パケットがＳＣＨを介して送信されたＩＤＭである場合には、上記ＩＤＭは、制御メッセージ処理部８２５に伝達される。そうでない場合には、上記パケットは、対応するアプリケーション部に伝達される。

制御メッセージ処理部８２５は、上記ＩＤＭに含まれた制御情報を制御部８３５に伝達する。制御部８３５は、制御メッセージ処理部８２５から伝達された情報の専用短縮ＩＤを短縮ＩＤ管理部８１０に提供する。この際、上記専用短縮ＩＤの活性化期間は、特別な命令があるまで継続して保持される。短縮ＩＤ管理部８１０は、上記専用短縮ＩＤの活性化期間の間に、上記専用短縮ＩＤを有するパケット制御情報を検出するように、ＳＣＣＨ処理部８１５を制御する。したがって、上記専用短縮ＩＤは、ＳＣＨを介したデータの送受信に適用される。

本発明の実施形態において、専用短縮ＩＤは、ＳＣＣＨを介して送信される。図９は、本発明の実施形態によるＵＥがＳＣＣＨから短縮ＩＤを取得する動作を示すフローチャートである。ここで、ノードＢ９１０は、セルＡを管理し、ＵＥ９０５は、セルＡで電源をオンとするか、又は別のセルからセルＡに移動する。

図９を参照すると、ステップ９１５で、ノードＢ９１０は、セル別に一時ＩＤプールを管理する。本実施形態では、一時ＩＤが一般短縮ＩＤと識別されるために、セル別一時ＩＤプールは、異なって適用される必要性がない。同一の一時ＩＤプールは、全てのセルに適用されることができる。

ステップ９２０で、ＵＥ９０５は、ノードＢ９１０のＢＣＨからシステム情報を取得する。上記システム情報は、セルＡの一時ＩＤプール、遅延持続期間Ｔ、及び有効期間Ｐを含む。ステップ９２５で、ＵＥ９０５は、ＲＡＣＨを介してＩＵＭを送信する前に、上記一時ＩＤプールに属している一時ＩＤの中の１つをランダムに選択する。ステップ９３０で、ＵＥ９０５は、ＲＡＣＨを介して上記ＩＵＭを送信する。一般的に、上記ＩＵＭは、ＵＥ９０５の存在をネットワークに通知しつつ、ＳＣＨの使用を要請するために使用される。上記ＩＵＭは、ＵＥ９０５の固有ＩＤ、能力情報、及び上記選択された一時ＩＤを含むことができる。ステップ９３５で、ＵＥ９０５は、上記ＩＵＭを送信した後にＤＬ ＳＣＣＨをモニタリングし、上記ＩＵＭにマッピングされたメッセージ、すなわち、上記選択された一時ＩＤを含むメッセージが受信されるか否かを確認する。

ステップ９４０で、ノードＢ９１０は、上記受信されたＩＵＭに応答して、ＵＥ９０５に割り当てられる専用短縮ＩＤを設定し、上記専用短縮ＩＤ及び上記ＩＵＭに含まれた一時ＩＤを含む専用短縮ＩＤ割当メッセージをＳＣＣＨを用いて送信する。上記専用短縮ＩＤ割当メッセージに含まれた上記一時ＩＤを確認すると、ＵＥは、ＳＣＨを介してデータを送受信するために、上記専用短縮ＩＤ割当メッセージに含まれた専用短縮ＩＤを使用することができる。

ステップ９４５で、ノードＢ９１０は、ＩＤＭを送信するために、正常のＤＬ ＳＣＨ送信過程で、ＳＣＣＨを介して上記専用短縮ＩＤを含むパケット制御情報を送信する。ステップ９５０で、ノードＢ９１０は、ＳＣＨを介して上記ＩＤＭを送信する。ステップ９５５で、ＵＥ９０５は、上記ＩＤＭを受信した後に、上記専用短縮ＩＤを用いてＳＣＨを介してデータを送受信する。

上述したように、ＳＣＣＨを介してパケット制御情報を送信し、専用短縮ＩＤを割り当てる相互に異なるメッセージが提供される。上記相互に異なるメッセージは、メッセージタイプにより識別される。図１０Ａ及び図１０Ｂは、本発明の実施形態によるパケット制御情報メッセージ及び専用短縮ＩＤ割当メッセージの構成を示す。

図１０Ａを参照すると、パケット制御情報メッセージ１００５は、ＳＣＨを介して送信されるパケットに関するパケット制御情報を含む。上記パケット制御情報は、例えば、上記パケットに適用された変調方式（Modulation Scheme：ＭＳ）を示すＭＳフィールド１０１５と、上記パケットを受信するＵＥを識別するための専用短縮ＩＤ１０２０と、上記パケットが送信される無線チャネル（すなわち、割り当てられたサブキャリアのタイムスロット）を示す資源フィールド１０２５と、上記パケットのサイズを示すサイズフィールド１０３０と、上記パケットのＨＡＲＱプロセッサーを識別するためのＨＡＲＱ ＩＤ１０３５と、再送信一連番号（Retransmission Serial Number：ＲＳＮ）１０４０と、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check code）フィールド１０４５などとを含む。

パケット制御情報メッセージ１００５の第１のビット１０１０は、パケット制御情報メッセージ１００５を専用短縮ＩＤ割当メッセージ１０５０と識別するために割り当てられる。すなわち、第１のビットが０である場合には、上記メッセージがパケット制御情報メッセージ１００５であることを示す。

専用短縮ＩＤ割当メッセージ１０５０は、専用短縮ＩＤ１０６０と、一時ＩＤ１０６５と、ＣＲＣフィールド１０７０と、から構成される。ＵＥに割り当てられる専用短縮ＩＤは、専用短縮ＩＤフィールド１０６０に挿入される。ＵＥから通知された一時ＩＤは、一時ＩＤフィールド１０６５に挿入される。ＳＣＣＨを介して送信されたメッセージに対するＣＲＣ演算結果は、ＣＲＣフィールド１０７０に挿入される。

専用短縮ＩＤ割当メッセージ１０５０の場合に、パケットに対する変調方式を示す必要がないので、専用短縮ＩＤ割当メッセージ１０５０の最初の２つのビット１０５５は、専用短縮ＩＤ割当メッセージ１０５０をパケット制御情報メッセージ１００５と識別するために割り当てられる。すなわち、最初の２つのビット１０５５が１０である場合には、上記メッセージが専用短縮ＩＤ割当メッセージ１０５０であることを意味する。

図１１は、本発明の実施形態によるＵＥの動作を示すフローチャートである。

図１１を参照すると、ステップ１１０５で、ＵＥは、現在のセルでＳＣＨを介した通信を初期化するためのＩＵＭを生成し、ステップ１１１０で、現在のセルの一時ＩＤプールとＴ値及びＰ値とを取得する。ＵＥは、上記一時ＩＤプールとＴ値及びＰ値とを上記現在のセルのノードＢからブロードキャストされるシステム情報から取得する。上記ＩＵＭが発生すると、ＵＥがパワーをオンとするか、又は現在のセルに新たに移動するので、上記現在のセルで使用されるための短縮ＩＤが取得されないことを意味する。上記一時ＩＤプールが取得されると、ＵＥが上記現在のセルで使用可能な一時ＩＤを認識することを意味する。

ステップ１１１５で、ＵＥは、１つの一時ＩＤを上記一時ＩＤプールから選択する。ステップ１１２０で、ＵＥは、上記選択された一時ＩＤを含むＩＵＭをノードＢに送信する。ステップ１１２５で、ＵＥは、上記ＩＵＭを送信した後に、遅延持続期間Ｔの間に、ＤＬ ＳＣＣＨをモニタリングせず待機する。上記遅延持続期間Ｔが経過すると、ＵＥは、ステップ１１３０で、有効期間Ｐの間にＳＣＣＨをモニタリングする。ＵＥは、ステップ１１３５で、上記選択された一時ＩＤを含む専用短縮ＩＤ割当メッセージがＳＣＣＨを介して受信されるか否かを判定する。有効期間Ｐで、上記選択された一時ＩＤを含む専用短縮ＩＤ割当メッセージが受信されると、ＵＥは、ステップ１１４５に進む。そうでなければ、ＵＥは、ステップ１１５０に進む。

ステップ１１４５で、ＵＥは、上記専用短縮ＩＤ割当メッセージに含まれた短縮ＩＤを自身の専用短縮ＩＤに設定した後に、上記専用短縮ＩＤを用いてＳＣＨを介したデータの送受信を遂行する。一方、ＵＥは、ステップ１１５０で、ＳＣＨを介した通信の初期化に失敗したものと判定した後に、必要とされる後続動作を遂行する。例えば、ＵＥは、上記ＩＵＭを再送信する。

図１２は、本発明の実施形態によるＵＥの構成を示すブロック図である。

図１２に示すように、ＵＥは、制御メッセージ生成部１２０５と、制御メッセージ処理部１２２５と、制御部１２３５と、短縮ＩＤ管理部１２１０と、ＳＣＣＨ処理部１２１５と、ＳＣＨ処理部１２２０と、専用短縮ＩＤ割当メッセージ処理部１２４０と、送受信部１２３０と、から構成される。

図１２を参照すると、制御部１２３５は、無線資源に関連したＵＥの動作を制御する。例えば、制御部１２３５は、無線チャネルを設定するか又は解除する動作、又はアップリンク制御メッセージに挿入される情報を設定する動作を遂行する。また、制御部１２３５は、ＩＵＭに挿入される情報を制御メッセージ生成部１２０５に伝達する。例えば、制御部１２３５は、現在のセルのシステム情報から取得された一時ＩＤプールとＴ値及びＰ値とを管理し、上記一時ＩＤプールから一時ＩＤを選択し、上記選択された一時ＩＤを制御メッセージ生成部１２０５に伝達する。

制御メッセージ生成部１２０５は、制御部１２３５から受信された情報を用いてアップリンクメッセージを生成する。特に、制御メッセージ生成部１２０５は、制御部１２３５から伝達された一時ＩＤなどのような情報を用いてＩＵＭを生成し、上記生成されたＩＵＭを送受信部１２３０に伝達する。送受信部１２３０は、無線チャネルを介してメッセージ又はデータをＵＥとの間で送受信する。

制御部１２３５は、ＩＵＭが制御メッセージ生成部１２０５から送信されたという通知を受けると、遅延持続時間Ｔだけ待機した後に、上記選択された一時ＩＤ及びＰ値を専用短縮ＩＤ割当メッセージ処理部１２４０に伝達する。制御部１２３５は、有効期間Ｐの間に、ＳＣＣＨを介して受信されたメッセージをモニタリングするために、専用短縮ＩＤ割当メッセージ処理部１２４０を制御する。ＳＣＣＨ処理部１２１５は、送受信部１２３０から受信されたＳＣＣＨのメッセージの中で、専用短縮ＩＤ割当メッセージを検出した後に、上記検出された専用短縮ＩＤ割当メッセージを専用短絡ＩＤ割当メッセージ処理部１２４０に伝達する。

専用短縮ＩＤ割当メッセージ処理部１２４０は、ＳＣＣＨ処理部１２１５から受信された上記専用短縮ＩＤ割当メッセージに含まれた一時ＩＤを制御部１２３５から受信された一時ＩＤと比較する。上記２つの一時ＩＤが相互に同一であれば、専用短縮ＩＤ割当メッセージ処理部１２４０は、専用短絡ＩＤを短縮ＩＤ管理部１２１０に伝達する。

短縮ＩＤ管理部１２１０は、専用短縮ＩＤ割当メッセージ処理部１２４０から受信された短縮ＩＤを活性化する。その後、ＳＣＣＨ処理部１２１５は、ＳＣＣＨを介して受信されたメッセージの中で、上記活性化された短縮ＩＤを有するメッセージに含まれたパケット制御情報を検出した後に、上記検出されたパケット制御情報をＳＣＨ処理部１２２０に伝達する。上記パケット制御情報をＳＣＣＨ処理部１２１５から受信する場合には、ＳＣＨ処理部１２２０は、ＳＣＨ上のパケットを検出し、上記検出されたパケットを上記パケット制御情報を用いて処理（すなわち、復調及び復号）した後に、成功裡に処理されたパケットを適切な装置に伝達する。上記パケットがＳＣＨを介して送信されたＩＤＭを含む場合には、上記ＩＤＭは、制御メッセージ処理部１２２５に伝達される。そうでなければ、上記パケットは、対応するアプリケーション部に伝達される。

制御メッセージ処理部１２２５は、上記ＩＤＭに含まれた制御情報を制御部１２３５に伝達する。制御部１２３５は、制御メッセージ処理部１２２５から伝達された情報の専用短縮ＩＤを短縮ＩＤ管理部１２１０に提供する。この際、上記専用短縮ＩＤの活性化期間は、特別な命令があるまで継続して保持される。短縮ＩＤ管理部１２１０は、上記専用短縮ＩＤの活性化期間の間に、上記専用短縮ＩＤを有するパケット制御情報を検出するように、ＳＣＣＨ処理部１２１５を制御する。したがって、上記専用短縮ＩＤは、ＳＣＨを介したデータの送受信に適用される。

以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び精神を逸脱することなく様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。

次世代移動通信システムの構成の一例を示す図である。 共用チャネル（ＳＣＨ）を介したデータの送受信を概略的に示す図である。 ユーザー端末（ＵＥ）が新たなセルに移動した後に、短縮識別子（ＩＤ）を取得する従来の動作を示すメッセージフロー図である。 本発明の実施形態によるＵＥが新たなセルに移動した後に、ＳＣＨから短縮ＩＤを取得する動作を示すメッセージフロー図である。 一時ＩＤの衝突が発生する状況を示す図である。 有効期間を使用して一時ＩＤの衝突を防止する動作を示す図である。 本発明の実施形態によるＵＥの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるＵＥの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるＵＥが共用制御チャネル（ＳＣＣＨ）から短縮ＩＤを取得する動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるパケット制御情報メッセージ及び専用短縮ＩＤ割当メッセージの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるパケット制御情報メッセージ及び専用短縮ＩＤ割当メッセージの構成を示す図である。 本発明の実施形態によるＵＥの動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態によるＵＥの構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１ ＵＥ
１１０，１１２ Ｅ−ＲＡＮ
１１４ ＩＰネットワーク
１２０，１２２，１２４，１２６，１２８ ＥＮＢ
１３０，１３２ ＥＧＧＳＮ

Claims (24)

1. 移動通信システムにおける共用チャネルを介した通信を初期化する方法であって、
   共用チャネルを介した通信を要請するためのアップリンク信号を基地局に送信するステップと、
   前記アップリンク信号を送信した後に、前記アップリンク信号を送信した時点から予め設定された長さの遅延持続期間の間にダウンリンクをモニタリングせず待機するステップと、
   前記遅延持続期間が経過した後に、有効期間の間に前記ダウンリンクをモニタリングし、前記有効期間内に前記アップリンク信号に対応する一時識別子を含むダウンリンク信号が受信されるか否かを判定するステップと、
   前記有効期間内で、前記ダウンリンク信号が受信されると、前記共用チャネルを介したデータの送受信を遂行するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 現在のセルでブロードキャストされるシステム情報から前記有効期間を示す情報を取得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。
3. 前記一時識別子は、現在のセルの一時識別子プールに含まれた複数の一時識別子のうちの一つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記ダウンリンク信号は、前記一時識別子を含むパケット制御情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記パケット制御情報は、前記共用チャネルを介して前記データを送受信するために割り当てられた専用短縮識別子を含む初期ダウンリンクメッセージの復調及び復号を行うために必要とされる受信パラメーターを含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記ダウンリンク信号は、
   前記共用チャネルを介してデータを送受信するために割り当てられた専用短縮識別子をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 移動通信システムにおける共用チャネルを介した通信を初期化するユーザー端末であって、
   共用チャネルを介した通信を要請するためのアップリンク信号を生成し、前記生成されたアップリンク信号を基地局に送信するアップリンク信号生成部と、
   前記アップリンク信号を送信した後に、前記アップリンク信号を送信した時点から予め設定された長さの遅延持続期間の間にダウンリンクをモニタリングせず待機し、前記遅延持続期間が経過した後に、有効期間の間に前記ダウンリンクをモニタリングし、前記有効期間内に、前記アップリンク信号に対応する一時識別子を含むダウンリンク信号が受信されるか否かを判定するダウンリンク信号処理部と、
   前記有効期間内で、前記ダウンリンク信号が受信されると、前記共用チャネルを介したデータの送受信を遂行する共用チャネル処理部と、
   を含むことを特徴とするユーザー端末。
8. 現在のセルでブロードキャストされるシステム情報から前記有効期間を示す情報を取得し、前記アップリンク信号生成部、前記ダウンリンク信号処理部、及び前記共用チャネル処理部を制御する制御部をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のユーザー端末。
9. 前記一時識別子は、現在のセルの一時識別子プールに含まれた複数の一時識別子のうちの一つであることを特徴とする請求項７に記載のユーザー端末。
10. 前記ダウンリンク信号は、前記一時識別子を含むパケット制御情報を含むことを特徴とする請求項７に記載のユーザー端末。
11. 前記パケット制御情報は、前記共用チャネルを介して前記データを送受信するために割り当てられた専用短縮識別子を含む初期ダウンリンクメッセージの復調及び復号を行うために必要とされる受信パラメーターを含むことを特徴とする請求項１０に記載のユーザー端末。
12. 前記ダウンリンク信号は、
    前記共用チャネルを介してデータを送受信するために割り当てられた専用短縮識別子をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のユーザー端末。
13. 移動通信システムにおける共用チャネルを介した通信を初期化する方法であって、
    共用チャネルを介した通信を要請するためのアップリンク信号をユーザー端末から受信するステップと、
    前記アップリンク信号を受信した後に、前記アップリンク信号に対応する一時識別子を含むダウンリンク信号の送信を、予め設定された遅延持続期間の間待機するステップと、
    前記遅延持続期間が経過した後に、有効期間内に、前記アップリンク信号に対応する一時識別子を含むダウンリンク信号を送信するステップと、
    前記ダウンリンク信号を送信した後に、前記共用チャネルを介したデータの送受信を遂行するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
14. 現在のセルで前記有効期間を示す情報を含むシステム情報をブロードキャストするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
15. 前記一時識別子は、現在のセルの一時識別子プールに含まれた複数の一時識別子のうちの一つであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
16. 前記ダウンリンク信号は、前記一時識別子を含むパケット制御情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
17. 前記パケット制御情報は、前記共用チャネルを介して前記データを送受信するために割り当てられた専用短縮識別子を含む初期ダウンリンクメッセージの復調及び復号を行うために必要とされる受信パラメーターを含むことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
18. 前記ダウンリンク信号は、
    前記共用チャネルを介してデータを送受信するために割り当てられた専用短縮識別子をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
19. 移動通信システムにおける共用チャネルを介した通信を初期化する基地局であって、
    ユーザー端末から共用チャネルを介した通信を要請するためのアップリンク信号を受信するアップリンク信号受信部と、
    前記アップリンク信号を受信した後に、前記アップリンク信号に対応する一時識別子を含むダウンリンク信号の送信を、前記アップリンク信号を受信した時点から予め設定された長さの遅延持続期間の間待機し、前記遅延持続期間が経過した後に、有効期間内に前記アップリンク信号に対応する一時識別子を含むダウンリンク信号を送信するダウンリンク信号送信部と、
    前記ダウンリンク信号を送信した後に、前記共用チャネルを介したデータの送受信を遂行するデータ送受信部と、
    を含むことを特徴とする基地局。
20. 現在のセルで前記有効期間を示す情報を含むシステム情報をブロードキャストするシステム情報送信部をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の基地局。
21. 前記一時識別子は、現在のセルの一時識別子プールに含まれた複数の一時識別子のうちの一つであることを特徴とする請求項１９に記載の基地局。
22. 前記ダウンリンク信号は、前記一時識別子を含むパケット制御情報を含むことを特徴とする請求項１９に記載の基地局。
23. 前記パケット制御情報は、前記共用チャネルを介して前記データを送受信するために割り当てられた専用短縮識別子を含む初期ダウンリンクメッセージの復調及び復号を行うために必要とされる受信パラメーターを含むことを特徴とする請求項２２に記載の基地局。
24. 前記ダウンリンク信号は、
    前記共用チャネルを介してデータを送受信するために割り当てられた専用短縮識別子をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の基地局。

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