JP4938847B2 - 無線移動通信システムにおけるメッセージ分離を利用する無線アクセス情報送受信方法 - Google Patents

無線移動通信システムにおけるメッセージ分離を利用する無線アクセス情報送受信方法 Download PDF

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Description

本発明は、E−UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)に関し、より詳しくは、RRC CONNECTION REQUESTメッセージのためのメッセージ分離を利用して端末と基地局間に効率的にアクセス情報を送受信する方法に関する。
図1は、従来技術及び本発明に適用可能な移動通信システムのE−UMTSのネットワーク構造である。
前記E−UMTSシステムは、既存のUMTSシステムから進化したシステムであり、これに適用可能な基本的標準化が3GPPで行われている。前記E−UMTSシステムはLTE(Long Term Evolution)システムに分類される。
図1を参照すると、E−UMTSネットワークは、E−UTRAN(Evolved UMTS terrestrial radio access network)とコアネットワーク(Core Network:CN)とに区分される。前記E−UTRANは、端末(UE(ユーザ装置))、基地局(eNode B又はeNB)、及びAG(Access Gateway))(「MME/S−GW」とも表現できる)を含む。前記AGは、ユーザトラフィックを処理するための部分と制御トラフィックを処理するため部分とに分けられる。新しいユーザトラフィックを処理するためのAG部分と制御トラフィックを処理するためのAG部分は、新しく定義されるインタフェースを介して互いに通信できる。1つのeNode B(eNB)には1つ以上のセルが存在し、前記eNode B間では、前記ユーザトラフィック及び前記制御トラフィックの伝送のためのインタフェースが利用できる。
前記CNは、AG、前記UEのユーザ登録のためのノードなどを含む。インタフェースは、また、図1のUMTSにおいては、前記E-UTRANと前記CNを区別するためのインタフェースが利用できる。S1インタフェースは、前記eNode Bと前記AG間の複数のノードを(すなわち、多対多(Many to Many)方式で)接続できる。前記eNodeBは、X2インタフェースを介して互いに接続され、前記X2インタフェースは、メッシュネットワーク構造で隣接するeNodeB間に常に存在する。
前記UEとネットワーク間の無線インタフェースプロトコルの階層は、通信システムにおいて公知の開放型システム間相互接続(OSI)参照モデルの下位3層に基づいて第1層(L1)、第2層(L2)、及び第3層(L3)に区分される。
前記第1層(L1)は、物理チャネルを利用して情報送信サービスを提供し、前記第3層に位置する無線リソース制御(RRC)層は、端末とネットワーク間の無線リソースを制御する役割を果たし、このために、前記RRC層は、前記端末と前記ネットワーク間でRRCメッセージを交換する。前記RRC層は、eNode B及び前記AGなどのネットワークノードに位置させるために分散することもでき、前記eNode B又は前記AGにのみ位置させることもできる。
図2は、多様な3GPP無線アクセスネットワーク規格に基づいた端末とUTRAN間の無線アクセスインタフェースプロトコルの構造を示す。
無線インタフェースプロトコルは、物理層、データリンク層、及びネットワーク層を含む水平層と、データ情報を伝送するユーザプレーン及び制御信号を伝送する制御プレーンを含む垂直プレーンとから構成される。
前記プロトコル層は、通信システムにおいて公知の開放型システム間相互接続(OSI)参照モデルの下位3層に基づいて第1層(L1)、第2層(L2)、及び第3層(L3)に区分される。以下、図2に示す無線プロトコルの制御プレーンと図3に示す無線プロトコルのユーザプレーンの各層について説明する。
第1層である物理層は、物理チャネルを利用して上位層に情報送信サービスを提供する。前記物理層は、トランスポートチャネルで上位に位置する媒体アクセス制御(Medium Access Control:MAC)層に接続される。データは、トランスポートチャネルで前記MAC層と前記物理層間で送信される。また、データは、相異なる物理層間、すなわち、送信側の物理層と受信側の物理層間で物理チャネルを介して送信される。
前記第2層のMAC層は、論理チャネルで上位層である無線リンク制御(Radio Link Control:RLC)層にサービスを提供する。前記第2層の前記RLC層は、信頼性のあるデータ送信をサポートする。前記RLC機能が前記MAC層内部の機能ブロックとして実現でき、この場合、前記RLC層は存在しない可能性がある。前記第2層のパケットデータコンバージェンスプロトコル(Packet Data Convergence Protocol:PDCP)層は、IPv4やIPv6などのIPパケットを利用して送信されるデータを相対的に帯域幅が小さい無線インタフェースを介して効率的に送信するために、不要な制御情報を小さくするためのヘッダ圧縮機能を行う。
前記第3層の最下部に位置する無線リソース制御(RRC)層は、制御プレーンにおいてのみ定義され、無線ベアラ(Radio Bearer:RB)の設定、再設定、及び解除に関連して論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ここで、前記RBは、前記端末と前記UTRAN間のデータ送信のために前記第2層(L2)により提供されるサービスである。
ネットワークから移動端末にデータを伝送するためのダウンリンクトランスポートチャネルとしては、システム情報の送信のためのブロードキャストチャネル(Broadcast Channel:BCH)及びユーザトラフィックや制御メッセージの送信のためのダウンリンク共有チャネル(Shared Channel:SCH)がある。ダウンリンクマルチキャスト、ブロードキャストサービスのトラフィック又は制御メッセージは、ダウンリンクSCHで、又は別途のダウンリンクマルチキャストチャネル(Multicast Channel:MCH)で送信できる。
移動端末からネットワークにデータを伝送するためのアップリンクトランスポートチャネルとしては、初期制御メッセージの送信のためのランダムアクセスチャネル(Random Access Channel:RACH)とユーザトラフィック又は制御メッセージの送信のためのアップリンク共有チャネル(SCH)がある。
以下、RRC接続及びシグナリング接続について詳細に説明する。通信を行うために、端末(UE)は、UTRANとのRRC接続及びコアネットワーク(CN)とのシグナリング接続を有する必要がある。前記端末は、前記RRC接続及び前記シグナリング接続により端末の制御情報を前記UTRAN又は前記CNと送信及び/又は受信する。
以下、WCDMAのRACH(Random Access Channel)について詳細に説明する。
前記RACHは、アップリンクで短いデータを送信するために利用され、RRCメッセージ(すなわち、RRC CONNECTION REQUESTメッセージ、セル更新メッセージ、URA更新メッセージ)の一部も前記RACHで送信される。前記RACHは、CCCH(Common Control Channel)、DCCH(Dedicated Control Channel)、及びDTCH(Dedicated Traffic Channel)にマッピングされた後、PRACH(Physical Random Access Channel)にマッピングされる。
アップリンク物理チャネルであるPRACHは、プリアンブル部分とメッセージ部分とに分けられる。前記プリアンブル部分は、メッセージ送信のための送信電力を適切に制御するために利用され(すなわち、電力ランピング機能)、複数の端末間の衝突を防止するために利用される。前記メッセージ部分は、前記MACから前記物理チャネルに伝達されたMAC PDUの送信のために利用される。
前記端末のMACが前記端末の物理層にPRACH送信を指示すると、前記端末の物理層は、まず1つのアクセススロットと1つの(プリアンブル)シグネチャを選択し、前記プリアンブルを前記PRACHでアップリンクに送信する。ここで、前記プリアンブルは、アクセススロット区間の特定長さ(例えば、1.33ms)内で送信される。前記アクセススロットの最初の所定長さ内で16個の異なるシグネチャのいずれか1つのシグネチャを選択して送信する。
前記プリアンブルが前記端末から送信される場合、基地局は、ダウンリンク物理チャネルであるAICH(Acquisition Indicator Channel)で応答信号を送信する。前記プリアンブルに対する応答として、前記AICHは、前記アクセススロットの最初の所定長さ内で選択されたシグネチャを送信する。ここで、前記基地局は、前記AICHから送信されたシグネチャによりACK応答又はNACK応答を端末に送信する。
前記ACK応答を受信すると、前記端末は、前記送信されたシグネチャに対応するOVSFコードを利用して10ms又は20msの長さのメッセージ部分を送信する。前記NACK応答を受信すると、前記端末のMACは、所定時間後に端末の物理層に再びPRACH送信を指示する。また、前記送信されたプリアンブルに対してAICHが受信されなかった場合、前記端末は、予め決定されたアクセススロット後に以前のプリアンブルに利用された電力より高い電力で新しいプリアンブルを送信する。
以下、LTEシステムにおいて、端末(UE)からネットワークへの初期アクセス/接続過程について詳細に説明する。
図4に示すように、UEは、eNBのRRC信号から送信されたシステム情報により利用可能なランダムアクセスシグネチャ(Random Acess Signature)及びランダムアクセス機会(Random Acess Occasion)を選択してeNBにランダムアクセスプリアンブル(メッセージ1ともいう)を送信する(S1)。前記eNBは、前記ランダムアクセスプリアンブル(メッセージ1)を正常に受信した後、ランダムアクセス応答(メッセージ2ともいう)を前記UEに送信する(S2)。前記ランダムアクセス応答(メッセージ2)は、前記eNBとのアップリンク時間同期(又は、TA(Time Advance))情報、C−RNTI(該当セルで該当UEの識別に利用される)、又はRRC CONNECTION REQUESTメッセージ送信のためのアップリンク無線リソース割り当て情報(すなわち、初期承認)などを含む。前記UEは、前記ランダムアクセス応答(メッセージ2)を受信した後、前記ランダムアクセス応答に含まれる割り当てられた無線リソース情報によってRRC CONNECTION REQUESTメッセージ(メッセージ3ともいう)を送信する(S3)。前記eNBは、前記UEから前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージ(メッセージ3)を受信した後、RRC衝突解決メッセージ(メッセージ4ともいう)を前記UEに送信する。
従来技術において、前記UEは、一般的にメッセージ3を送信するために必要なアップリンク無線リソース情報をメッセージ2により取得する。すなわち、前記eNBは、前記UEがメッセージ3を送信するために必要な無線リソース(すなわち、時間、周波数、送信フォーマットなど)の量を前記UEが送信したメッセージ1に基づいて判断し、割り当てられた無線リソースをメッセージ2と共に送信する。
しかしながら、この点において、前記UEからのメッセージ1に含まれる情報の量には限界があるため、前記eNBがメッセージ3を送信するために正確な無線リソース割り当て量を推定することができないという問題がある。従って、前記eNBがUEに適切な無線リソース割り当て(メッセージ3を送信するために利用される)を提供できない場合、図5に示すように、メッセージ3のための無線リソースの不足現象により、データ送信のための時間遅延又は無線リソースの浪費が発生する可能性がある。
本発明の1つの例示的な特徴は、無線移動通信システムにおいてメッセージ分離を利用して無線アクセス情報を送受信する方法を提供することにある。
少なくとも前述した特徴の全部又は一部を実現するために、本発明は、無線通信システムにおけるデータ通信方法を提供し、前記方法は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する段階と、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータ送信のために利用される少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を受信する段階と、前記次のスケジュールされたデータの送信のための少なくとも1つの要求される無線リソースを判断する段階と、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つの特徴を考慮して前記次のスケジュールされたデータを生成する段階とを含む。
前記次のスケジュールされたデータは、RRC CONNECTION REQUESTメッセージ又は初期アップリンク承認であり、前記次のスケジュールされたデータは、Attach Request、Routing Area Update Request、Detach Request、及びService RequestなどのNAS(NonAccess Stratum)メッセージを含む。
端末により前記次のスケジュールされたデータを生成する場合、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較できる。前記次のスケジュールされたデータは、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより小さい場合、2つ以上のデータグループに分離されて生成され、基地局に個別に送信される。
前記基地局から端末への無線リソース制御RRC信号は、どのデータグループに前記次のスケジュールされたデータのどの情報が含まれる必要があるかを指定し、前記RRC信号は、システム情報又は呼び出しメッセージでもよい。また、それぞれの分離されたデータグループは、それぞれの分離されたデータグループの前記次のスケジュールされたデータに含まれる情報のタイプを示すためのアイデンティティを含む。
また、端末により前記次のスケジュールされたデータを生成する場合、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを所定の閾値と比較できる。この比較を行った後、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが前記閾値より小さい場合、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、前記次のスケジュールされたデータを生成するための前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較される必要がある。
また、本発明は、無線通信システムにおけるデータ通信方法を提供し、前記方法は、ランダムアクセスプリアンブルを受信する段階と、前記受信されたランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータを端末が送信するための少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を送信する段階と、前記次のスケジュールされたデータを前記端末から受信する段階とを含み、ここで、前記端末は、前記次のスケジュールされたデータを送信するための少なくとも1つの要求される無線リソースを判断し、前記次のスケジュールされたデータは、送信前に前記端末が少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つの特徴を考慮することにより生成される。
また、本発明は、無線通信システムにおけるデータ通信のための移動端末を提供し、前記移動端末は、前記データを送受信する送受信機と、前記送受信機を介して、又は、外部リソースから送受信された前記データを保存するメモリと、前記送受信機及び前記メモリと連動し、ランダムアクセスプリアンブルを送信する段階、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータを送信するために利用される少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を受信する段階、前記次のスケジュールされたデータを送信するために少なくとも1つの要求される無線リソースを判断する段階、及び前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つの特徴を考慮して前記次のスケジュールされたデータを生成する段階を行うプロセッサとを含む。
本発明は、例えば、以下を提供する。
(項目1)
無線通信システムにおけるデータ通信方法において、
ランダムアクセスプリアンブルを送信する段階と、
前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータ送信のために利用される少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を受信する段階と、
前記次のスケジュールされたデータの送信のための少なくとも1つの要求される無線リソースを判断する段階と、
前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つを考慮して前記次のスケジュールされたデータを生成する段階と、
を含むことを特徴とするデータ通信方法。
(項目2)
前記次のスケジュールされたデータは、RRC CONNECTION REQUESTメッセージであることを特徴とする項目1に記載のデータ通信方法。
(項目3)
前記次のスケジュールされたデータは、NAS(NonAccess Stratum)メッセージを含むことを特徴とする項目1に記載のデータ通信方法。
(項目4)
前記NASメッセージは、Attach Request、Routing Area
Update Request、Detach Request、及びServie Requestの少なくとも1つであることを特徴とする項目3に記載のデータ通信方法。
(項目5)
前記次のスケジュールされたデータを生成する段階は、
前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較する段階を含むことを特徴とする項目1に記載のデータ通信方法。
(項目6)
前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより大きいか、同一である場合、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースを利用して前記次のスケジュールされたデータを送信する段階をさらに含むことを特徴とする項目5に記載のデータ通信方法。
(項目7)
前記次のスケジュールされたデータを生成する段階は、
前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより小さい場合、前記次のスケジュールされたデータを2つ以上のデータグループに分離する段階をさらに含むことを特徴とする項目5に記載のデータ通信方法。
(項目8)
各データグループを個別に送信する段階をさらに含むことを特徴とする項目7に記載のデータ通信方法。
(項目9)
第1データグループの前記次のスケジュールされたデータは、端末と基地局間の接続のための情報に関連し、第2データグループの前記次のスケジュールされたデータは、前記基地局と移動性管理エンティティ(MME)間の接続のための情報に関連することを特徴とする項目7に記載のデータ通信方法。
(項目10)
基地局から端末への無線リソース制御(RRC)信号は、どのデータグループに前記次のスケジュールされたデータのどの情報が含まれるかを指定することを特徴とする項目7に記載のデータ通信方法。
(項目11)
どのデータグループに前記次のスケジュールされたデータのどの情報が含まれるかに関する情報は、前記端末から送信されるデータの量及び/又は前記ランダムアクセス応答内の割り当てられた無線リソースの量により判断されることを特徴とする項目10に記載のデータ通信方法。
(項目12)
前記RRC信号は、システム情報又は呼び出しメッセージであることを特徴とする項目11に記載のデータ通信方法。
(項目13)
それぞれの分離されたデータグループは、情報のタイプを示すためのアイデンティティを含むことを特徴とする項目7に記載のデータ通信方法。
(項目14)
前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソース又は前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、1つ以上のビット数又は無線リソースを示すパラメータにより定義されることを特徴とする項目1に記載のデータ通信方法。
(項目15)
前記次のスケジュールされたデータを生成する段階は、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを閾値で確認する段階を含むことを特徴とする項目1に記載のデータ通信方法。
(項目16)
前記次のスケジュールされたデータを生成する段階は、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが前記閾値より小さい場合、前記判断された少なくとも1つの無線リソースを前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較する段階をさらに含むことを特徴とする項目15に記載のデータ通信方法。
(項目17)
無線通信システムにおけるデータ通信方法において、
ランダムアクセスプリアンブルを受信する段階と、
前記受信されたランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータを端末が送信するための少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を送信する段階と、
前記次のスケジュールされたデータを前記端末から受信する段階とを含み、
ここで、前記端末は、前記次のスケジュールされたデータを送信するための少なくとも1つの要求される無線リソースを判断し、
前記次のスケジュールされたデータは、送信前に前記端末が少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つを考慮することにより生成されることを特徴とするデータ通信方法。
(項目18)
前記次のスケジュールされたデータは、RRC CONNECTION REQUESTメッセージであることを特徴とする項目17に記載のデータ通信方法。
(項目19)
前記次のスケジュールされたデータに含まれるアイデンティティを確認することにより、前記次のスケジュールされたデータがNASメッセージを含んでいるか否かを判断する段階をさらに含むことを特徴とする項目18に記載のデータ通信方法。
(項目20)
前記アイデンティティは、前記次のスケジュールされたデータにどのグループの情報が含まれるかを示すために利用されることを特徴とする項目19に記載のデータ通信方法。
(項目21)
前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、前記次のスケジュールされたデータを前記端末が生成するために、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較されることを特徴とする項目17に記載のデータ通信方法。
(項目22)
前記次のスケジュールされたデータは、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより小さい場合、2つ以上のデータグループに分離され、各データグループは、個別に受信されることを特徴とする項目21に記載のデータ通信方法。
(項目23)
第1データグループの前記次のスケジュールされたデータは、前記端末と基地局間の接続のための情報に関連し、第2データグループの前記次のスケジュールされたデータは、前記基地局と移動性管理エンティティ(MME)間の接続のための情報に関連することを特徴とする項目22に記載のデータ通信方法。
(項目24)
どのデータグループに前記次のスケジュールされたデータのどの情報が含まれるかを指定するために、無線リソース制御(RRC)信号を送信する段階をさらに含むことを特徴とする項目22に記載のデータ通信方法。
(項目25)
前記RRC信号は、システム情報又は呼び出しメッセージであることを特徴とする項目24に記載のデータ通信方法。
(項目26)
それぞれの分離されたデータグループは、情報のタイプを示すためのアイデンティティを含むことを特徴とする項目22に記載のデータ通信方法。
(項目27)
前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが閾値と比較され、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが前記閾値より小さい場合、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、前記次のスケジュールされたデータを前記端末が生成するために前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較されることを特徴とする項目17に記載のデータ通信方法。
(項目28)
前記少なくとも1つの割り当てられた又は前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、1つ以上のビット数又は無線リソースを示すパラメータにより定義されることを特徴とする項目17に記載のデータ通信方法。
(項目29)
無線通信システムにおけるデータ通信のための移動端末において、
前記データを送受信する送受信機と、
前記送受信機を介して、又は、外部リソースから送受信された前記データを保存するメモリと、
前記送受信機及び前記メモリと連動し、
ランダムアクセスプリアンブルを送信する段階、
前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータを送信するために利用される少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を受信する段階、
前記次のスケジュールされたデータを送信するために少なくとも1つの要求される無線リソースを判断する段階、
及び前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つを考慮して前記次のスケジュールされたデータを生成する段階を行うプロセッサとを含むことを特徴とする移動端末。
本発明の目的、特徴、態様、及び長所は、後述する発明の詳細な説明及び添付図面によりさらに明確になるであろう。
発明の理解を容易にするために添付され、本明細書の一部を構成する図面は、本発明の多様な実施形態を示し、明細書と共に本発明の原理を説明する。
本発明の一態様は、前述したような従来技術の問題及び欠点に関する本発明者らの知見に基づくものであり、以下に詳細に説明する。このような知見に基づいて、本発明を完成するに至った。
本発明が3GPP仕様に準拠して開発されたUMTSのような移動通信システムにおいて実現されると説明されているが、本発明は、多様な標準及び仕様に準拠して動作する他の通信システムにも適用できる。
ネットワーク技術が発展するにつれて、将来のネットワークではRNCが必要なくなると予想される。これは、向上した能力を有するNode B又は他のタイプのネットワークエンティティ(例えば、いわゆるアクセスゲートウェイ)が現存のRNCにより行われる動作を処理できるためである。このような長期的発展(long term evolution)問題は、新しい端末を承認(又は、新しいユーザリンクを設定)し、ネットワークにより管理される複数の端末のために新しく開発されている向上したサービスをサポートするために利用される、向上した無線承認制御技術を開発する必要性をサポートする。
本発明は、端末(UE)から基地局(eNB)に効果的にデータ(すなわち、アクセス情報)を送信するための方法を提供する。より詳しくは、本発明は、前記端末が前記基地局により割り当てられるアップリンク無線リソースに基づいたアクセス情報(すなわち、RRC CONNECTION REQUESTメッセージ)を適切に設定又は生成した後、前記基地局に送信して、送信効率を最適化(すなわち、最小の時間遅延、効率的な無線リソースの利用)する。
好ましくは、前記アップリンク無線リソースは、前記メッセージ3を送信するために利用され、前記アップリンク無線リソースに関する情報は、前記メッセージ2により前記基地局から前記端末に提供される。
好ましくは、前記メッセージ3は、RRC CONNECTION REQUESTメッセージである。
好ましくは、前記メッセージ3は、NAS(NonAccess Stratum)メッセージ(すなわち、Attach Request、Routing Area Update Request、Detach Request、Service Requestなど)の一部又は全部を含む。
以下、本発明により、端末によるRRC CONNECTION REQUESTメッセージの生成又は設定方法について詳細に説明する。
前記メッセージ2により受信された割り当てられた無線リソースのためのビット数(又は、無線リソースを示す他のパラメータ)が、前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージ(メッセージ3)を生成するために必要な情報のビット数より大きいか同一である場合、前記端末は、全ての必要な情報を含むRRC CONNECTION REQUESTメッセージを生成して前記基地局に送信する。
図6は、前記eNBによる無線リソースの提供又は割り当てが十分な場合のRRC接続手順を示す。
図6を参照すると、端末(UE)は、基地局(eNB)とのRRC接続のためにランダムアクセスプリアンブルを送信することもできる(S1)。前記基地局は、前記送信されたランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、ランダムアクセス応答を前記端末に送信することもできる(S2)。ここで、前記ランダムアクセス応答は、前記端末によるRRC CONNECTION REQUESTメッセージ送信のためのアップリンク無線リソース割り当て情報を含むこともできる。
前記端末は、前記ランダムアクセス応答を受信した後、前記ランダムアクセス応答に含まれる前記アップリンク無線リソースを確認し、前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージ送信のために必要なビット数を計算又は判断することもできる。すなわち、送信される必要のあるビットの数で前記基地局から割り当てられた無線リソースの量を計算又は判断した後、前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージの送信のために必要な情報が前記割り当てられた無線リソースにより送信できる場合、前記端末は、全ての必要な情報を含む前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージを生成することもできる(S3)。この場合、前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージは、前記端末と基地局間の接続に必要な情報だけでなく、前記基地局とMME(Mobility Management Entity)間の接続(すなわち、S1接続)に必要な情報を含むこともできる。また、前記割り当てられた無線リソースの量を計算する必要がない場合もある。すなわち、前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージ送信に必要なビット数が所定の閾値以下である場合、そのメッセージは、計算段階を経ずに、メッセージ2により割り当てられた無線リソースを利用して直ちに送信できる。ここで、前記閾値は、システム情報又は呼び出しメッセージにより前記基地局から前記端末に提供できる。
前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージの生成後に、前記端末は、前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージを前記基地局に送信することもできる(S4)。同時に、同一のプリアンブル(シグネチャ)を有する異なる端末間の衝突を迅速に解消するために、前記基地局は、RRC CONTENTION RESOLUTIONメッセージを前記端末に送信することもできる(S5)。前記RRC CONTENTION RESOLUTIONメッセージは、前記端末の固有アイデンティティを含むこともできる。
前記端末から前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージを受信した後、前記基地局は、MMEとの接続のためにCONNECTION REQUESTメッセージを前記MMEに送信することもできる(S6)。前記MMEは、前記送信されたCONNECTION REQUESTメッセージに対する応答としてCONNECTION SETUPメッセージを前記基地局に送信することもできる(S7)。前記基地局は、前記MMEから前記CONNECTIO SETUPメッセージを受信した後、RRC CONNECTION SETUPメッセージを前記端末に送信することもできる(S8)。前記端末は、前記RRC CONNECTION SETUPメッセージを受信した後、前記RRC接続の完了を通知するためにRRC CONNECTION COMPLETEメッセージを前記基地局に送信することもできる(S9)。
前記メッセージ2により送信された割り当てられた無線リソースのためのビット数(又は、無線リソースを示す他のパラメータ)が前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージ(メッセージ3)を生成するために必要な情報のビット数より少ないか、小さい場合、前記端末は、前記必要な情報の一部のみを含むRRC CONNECTION REQUESTメッセージを生成して前記基地局に送信できる。ここで、前記必要な情報の残りの部分は、後で生成されて前記基地局に個別に送信することができる。
図7は、前記eNBによる無線リソースの提供又は割り当てが十分でない場合のRRC接続手順を示す。
図7を参照すると、端末(UE)は、基地局(eNB)とのRRC接続のためにランダムアクセスプリアンブルを送信することもできる(S1)。前記基地局は、前記送信されたランダムアクセスプリアンブルに対する応答として前記端末にランダムアクセス応答を送信することもできる(S2)。ここで、前記ランダムアクセス応答は、前記端末によるRRC CONNECTION REQUESTメッセージ送信のためのアップリンク無線リソース割り当て情報を含むこともできる。
前記ランダムアクセス応答を受信した後、前記端末は、前記ランダムアクセス応答に含まれる前記アップリンク無線リソースを確認し、前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージ送信のために必要なビット数を計算又は判断できる。すなわち、送信される必要のあるビットの数で前記基地局から割り当てられた無線リソースの量を計算又は判断した後、前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージ送信のために必要な情報が前記割り当てられた無線リソースにより送信できない場合、前記端末は、必要な情報の一部のみを含む前記RRC CONNECTION REQUESTメッセージを生成することもできる(S3)。例えば、前記RRC CONNECTION REQUEST Aメッセージは、前記端末と基地局間の接続に必要な情報のみを含むこともできる(すなわち、前記基地局とMME間の接続(すなわち、S1接続)に必要な情報は含まない)。従って、前記基地局とMME間の接続に必要な情報は、RRC CONNECTION REQUEST Bメッセージに生成されるか又は含まれて、後で送信することができる。このような状況で、前記基地局は、前記RRC CONNECTION REQUEST Aメッセージにどの情報が含まれる必要があるか及び/又は前記RRC CONNECTION REQUEST Bメッセージにどの情報が含まれる必要があるかをRRC信号により前記端末に通知することもできる。ここで、前記RRC信号は、システム情報又はページングメッセージでもよい。
以下、より詳しく説明するために、異なる例を説明する。情報A、B、及びCがRRC CONNECTION REQUESTメッセージに含まれる必要があり、無線リソースR(1)が端末に割り当てられると仮定した場合、この端末は、前記情報Aのみを利用してRRC CONNECTION REQUEST Aを生成して送信し、前記情報B及びCを利用してRRC CONNECTION REQUEST Bを生成して送信する。この場合、前記RRC CONNECTION REQUEST Aは、RRC CONNECTION REQUEST Bの送信に必要な情報を含むこともできる。例えば、RRC CONNECTION REQUEST Aは、必要なビット数、バッファの量、又は無線リソースの量などの、前記RRC CONNECTION REQUEST B生成のための情報を含むこともできる。
前記RRC CONNECTION REQUEST A及びBメッセージを生成した後、前記端末は、まず前記RRC CONNECTION REQUEST Aメッセージを前記基地局に送信することもできる(S4)。この場合、前記端末は、前記RRC CONNECTION REQUEST Aに含まれる情報のタイプを判断するための所定のアイデンティティを含むこともできる。例えば、情報A、B、及びCがRRC CONNECTION REQUESTメッセージ(メッセージ3)に含まれる必要があり、1ビットのアイデンティティが利用されている場合、前記アイデンティティが「0」に設定されると、前記基地局は、前記情報A及びBが前記RRC CONNECTION REQUEST Aに含まれていると判断する。それに対して、前記アイデンティティが「1」に設定されると、前記基地局は、前記情報Cのみが前記RRC CONNECTION REQUEST Aに含まれていると判断する。
同時に、同一のプリアンブル(シグネチャ)を有する異なる端末間の衝突の迅速な解消のために、前記基地局は、RRC CONTENTION RESOLUTIONメッセージを前記端末に送信することもできる(S5)。前記RRC CONTENTION RESOLUTIONメッセージは、前記端末の固有アイデンティティを含むこともできる。また、前記RRC CONTENTION RESOLUTIONメッセージは、RRC CONNECTION REQUEST Bメッセージの送信のための無線リソース情報(すなわち、時間、周波数、無線リソースの送信フォーマット)を含むこともできる。また、前記基地局は、L1/L2制御チャネルで前記RRC CONNECTION REQUEST Bメッセージの送信のために割り当てられた情報を送信することもできる。
前記端末は、前記RRC CONTENTION RESOLUTIONメッセージ、システム情報、又はL1/L2制御チャネルから取得した無線リソース割り当て情報を利用して前記RRC CONNECTION REQUEST Bメッセージを前記端末に送信することもできる(S6)。ここで、段階S5とS6の順序は変えることもできる。すなわち、前記端末は、前記RRC CONTENTION RESOLUTIONメッセージ受信前に前記RRC CONNECTION REQUEST Bメッセージを送信することもできる。
前記端末から前記RRC CONNECTION REQUEST A、Bメッセージを受信した後、前記基地局は、MMEとの接続のためにCONNECTION REQUESTメッセージをMMEに送信することもできる(S7)。前記MMEは、前記送信されたCONNECTION REQUESTメッセージに対する応答としてCONNECTION SETUPメッセージを前記基地局に送信することもできる(S8)。前記基地局は、前記MMEから前記CONNECTION SETUPメッセージを受信した後、RRC CONNECTION SETUPメッセージを前記端末に送信することもできる(S9)。前記端末により前記RRC CONNECTION SETUPメッセージを受信した後、前記端末は、RRC接続の完了を通知するためにRRC CONNECTION COMPLETEメッセージを前記基地局に送信することもできる(S10)。
本発明は、無線通信システムにおけるデータ通信方法を提供し、前記方法は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する段階と、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータ送信のために利用される少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を受信する段階と、前記次のスケジュールされたデータの送信のための少なくとも1つの要求される無線リソースを判断する段階と、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つを考慮して前記次のスケジュールされたデータを生成する段階と、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより大きいか、同一である場合、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースを利用して前記次のスケジュールされたデータを送信する段階とを含み、ここで、前記次のスケジュールされたデータは、RRC CONNECTION REQUESTメッセージ又は初期アップリンク承認である。前記次のスケジュールされたデータは、NAS(NonAccess Stratum)メッセージを含む。前記NASメッセージは、Attach Request、Routing Area Update Request、Detach Request、及びServie Requestの少なくとも1つである。前記次のスケジュールされたデータを生成する段階は、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較する段階を含む。前記次のスケジュールされたデータを生成する段階は、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより小さい場合、前記次のスケジュールされたデータを2つ以上のデータグループに分離する段階及び各データグループを個別に送信する段階をさらに含む。第1データグループの前記次のスケジュールされたデータは、端末と基地局間の接続のための情報に関連し、第2データグループの前記次のスケジュールされたデータは、前記基地局と移動性管理エンティティ(MME)間の接続のための情報に関連する。基地局から端末への無線リソース制御(RRC)信号は、どのデータグループに前記次のスケジュールされたデータのどの情報が含まれるかを指定する。どのデータグループに前記次のスケジュールされたデータのどの情報が含まれるかに関する情報は、前記端末から送信されるデータの量及び/又は前記ランダムアクセス応答内の割り当てられた無線リソースの量により判断される。前記RRC信号は、システム情報又は呼び出しメッセージである。それぞれの分離されたデータグループは、情報のタイプを示すためのアイデンティティを含む。前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソース又は前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、1つ以上のビット数又は無線リソースを示すパラメータにより定義される。前記次のスケジュールされたデータを生成する段階は、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを閾値で確認する段階を含む。前記次のスケジュールされたデータを生成する段階は、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが前記閾値より小さい場合、前記判断された少なくとも1つの無線リソースを前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較する段階をさらに含む。
さらに、本発明は、無線通信システムにおけるデータ通信方法を提供し、前記方法は、ランダムアクセスプリアンブルを受信する段階と、前記受信されたランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータを端末が送信するための少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を送信する段階と、前記次のスケジュールされたデータを前記端末から受信する段階とを含み、ここで、前記端末は、前記次のスケジュールされたデータを送信するための少なくとも1つの要求される無線リソースを判断し、前記次のスケジュールされたデータは、送信前に前記端末が少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つを考慮することにより生成される。前記次のスケジュールされたデータは、RRC CONNECTION REQUESTメッセージである。前記次のスケジュールされたデータに含まれるアイデンティティを確認することにより、前記次のスケジュールされたデータがNASメッセージを含んでいるか否かを判断する段階をさらに含む。前記アイデンティティは、前記次のスケジュールされたデータにどのグループの情報が含まれるかを示すために利用される。前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、前記次のスケジュールされたデータを前記端末が生成するために、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較される。前記次のスケジュールされたデータは、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより小さい場合、2つ以上のデータグループに分離され、各データグループは、個別に受信される。第1データグループの前記次のスケジュールされたデータは、前記端末と基地局間の接続のための情報に関連し、第2データグループの前記次のスケジュールされたデータは、前記基地局と移動性管理エンティティ(MME)間の接続のための情報に関連する。どのデータグループに前記次のスケジュールされたデータのどの情報が含まれるかを指定するために、無線リソース制御(RRC)信号を送信する段階をさらに含む。前記RRC信号は、システム情報又は呼び出しメッセージである。それぞれの分離されたデータグループは、情報のタイプを示すためのアイデンティティを含む。前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが閾値と比較され、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが前記閾値より小さい場合、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、前記次のスケジュールされたデータを前記端末が生成するために前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較される。前記少なくとも1つの割り当てられた又は前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースは、1つ以上のビット数又は無線リソースを示すパラメータにより定義される。
さらに、本発明は、無線通信システムにおけるデータ通信のための移動端末を提供し、前記移動端末は、前記データを送受信する送受信機と、前記送受信機を介して、又は、外部リソースから送受信された前記データを保存するメモリと、前記送受信機及び前記メモリと連動し、ランダムアクセスプリアンブルを送信する段階、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータを送信するために利用される少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を受信する段階、前記次のスケジュールされたデータを送信するために少なくとも1つの要求される無線リソースを判断する段階、及び前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの少なくとも1つを考慮して前記次のスケジュールされたデータを生成する段階を行うプロセッサとを含む。
本発明は、移動通信に関連して説明されたが、無線通信特性(すなわち、インタフェース)を備えたPDA及びラップトップコンピュータのような移動装置を使用する他の無線通信システムにも適用できる。また、本発明を説明するために使用された特定用語は本発明の権利範囲を特定無線通信システムに限定するものではない。本発明は、さらに、TDMA、CDMA、FDMA、WCDMA、OFDM、EV−DO、Wi−Max、Wi−Broなどの他の無線インターフェース及び/又は他の物理層を使用する他の無線通信システムにも適用できる。
本実施形態は、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又はこれらの組み合わせを生産するための標準プログラミング及び/又はエンジニアリング技術を利用して製造方法、装置、又は製造物として実行できる。ここで、「製造物」という用語は、ハードウェアロジック(例えば、集積回路チップ、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)など)、コンピュータ可読媒体(例えば、ハードディスクドライブ、フロッピー(登録商標)ディスク、テープなどの磁気記録媒体)、光記録装置(CD−ROM、光ディスクなど)、又は揮発性及び不揮発性メモリ装置(例えば、EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、ファームウェア、プログラムロジックなど)において実行されるコードやロジックを示す。
コンピュータ可読媒体内のコードはプロセッサにより接続及び実行される。本実施形態を実行するコードは伝送媒体を通じて、又はネットワーク上のファイルサーバから接続することもできる。その場合、前記コードが実行される製造物は、ネットワーク伝送ライン、無線伝送媒体、空中を伝播する信号、無線波、赤外線信号などの伝送媒体を含む。もちろん、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の要旨を逸脱しない範囲においてこのような形態の多様な変形が可能であり、前記製造物が公知の情報伝達媒体(information bearing medium)も含むことができるという点を理解すると思われる。
本発明の思想や重要な特性から外れない限り、本発明は多様な形態で実現することができ、前述した実施形態は前述した詳細な記載内容によって限定されるのではなく、添付された請求の範囲に定義された本発明の精神や範囲内で広く解釈されるべきであり、本発明の請求の範囲内で行われるあらゆる変更及び変形、並びに請求の範囲の均等物は本発明の請求の範囲に含まれる。
従来及び本発明の移動端末が適用される移動通信システムのE−UMTSのネットワーク構造を示す図である。 3GPP無線アクセスネットワーク規格に基づいた端末とUTRAN間の無線インタフェースプロトコルの制御プレーンの構造を示す図である。 前記3GPP無線アクセスネットワーク規格に基づいた前記端末と前記UTRAN間の前記無線インタフェースプロトコルのユーザプレーンの構造を示す図である。 UEとeNB間の初期接続過程を示す図である。 割り当てられた無線リソースの不足によるメッセージ3の送信の問題を示す図である。 前記eNBによる無線リソースの提供又は割り当てが十分な場合のRRC接続手順を示す図である。 前記eNBによる無線リソースの提供又は割り当てが十分でない場合のRRC接続手順を示す図である。

Claims (11)

  1. 無線通信システムにおけるデータ通信方法であって、
    前記方法は、
    端末により、ランダムアクセスプリアンブルを送信することと、
    前記端末により、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータを送信するために利用される少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を受信することであって、前記次のスケジュールされたデータは、RRC CONNECTION REQUESTメッセージであり、前記次のスケジュールされたデータは、NAS(NonAccess Stratum)メッセージを含む、ことと、
    前記端末により、前記次のスケジュールされたデータの送信のための少なくとも1つの要求される無線リソースを判断することと、
    前記端末により、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを閾値と比較することと、
    前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが前記閾値より大きい場合にのみ、前記端末により、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較することと、
    前記端末により、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの両方を考慮して前記次のスケジュールされたデータを生成することであって、前記次のスケジュールされたデータは、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより低い場合に、2つ以上のデータグループに分離されて生成される、ことと、
    前記端末により、前記次のスケジュールされたデータをネットワークに送信することであって、前記次のスケジュールされたデータは、前記次のスケジュールされたデータに含まれるデータのタイプを示す特定のアイデンティティを含み、前記特定のアイデンティティは、前記次のスケジュールされたデータが個別に生成されて送信される場合にのみ、利用される、ことと
    を含む、方法。
  2. 前記NASメッセージは、Attach Request、Routing Area Update Request、Detach Request、及びServie Requestの少なくとも1つである、請求項1に記載の方法。
  3. 前記次のスケジュールされたデータを生成することは、
    前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較することを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより大きいか、同一である場合に、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースを利用して前記次のスケジュールされたデータを送信することをさらに含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記次のスケジュールされたデータを生成することは、
    前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより小さい場合に、前記次のスケジュールされたデータを2つ以上のデータグループに分離することをさらに含む、請求項3に記載の方法。
  6. 各データグループを個別に送信することをさらに含む、請求項5に記載の方法。
  7. 第1データグループの前記次のスケジュールされたデータは、端末と基地局との間の接続のための情報に関連し、第2データグループの前記次のスケジュールされたデータは、前記基地局と移動性管理エンティティ(MME)との間の接続のための情報に関連する、請求項5に記載の方法。
  8. 基地局から端末への無線リソース制御(RRC)信号は、どのデータグループに前記次のスケジュールされたデータのどの情報が含まれるかを指定する、請求項5に記載の方法。
  9. それぞれの分離されたデータグループは、情報のタイプを示すためのアイデンティティを含む、請求項5に記載の方法。
  10. 前記次のスケジュールされたデータを生成することは、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを閾値で確認することを含む、請求項1に記載の方法。
  11. 無線通信システムにおけるデータ通信のための移動端末であって、
    前記移動端末は、
    前記データを送受信するように適合された送受信機と、
    前記送受信機を介して送受信されたか、又は、外部ソースから送受信された前記データを保存するように適合されたメモリと、
    プロセッサと
    を含み、
    前記プロセッサは、
    前記送受信機及び前記メモリと連動し、
    ランダムアクセスプリアンブルを送信するステップと、
    前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答として、次のスケジュールされたデータを送信するために利用される少なくとも1つの割り当てられた無線リソースに関する情報を含むランダムアクセス応答を受信するステップであって、前記次のスケジュールされたデータは、RRC CONNECTION REQUESTメッセージであり、前記次のスケジュールされたデータは、NAS(NonAccess Stratum)メッセージを含む、ステップと、
    前記次のスケジュールされたデータを送信するための少なくとも1つの要求される無線リソースを判断するステップと、
    前記端末により、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを閾値と比較することと、
    前記端末により、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースが前記閾値より大きい場合にのみ、前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースを前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと比較することと、
    前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースと前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースの両方を考慮して前記次のスケジュールされたデータを生成するステップであって、前記次のスケジュールされたデータは、前記少なくとも1つの割り当てられた無線リソースが前記判断された少なくとも1つの要求される無線リソースより低い場合に、2つ以上のデータグループに分離されて生成される、ステップと、
    前記端末により、前記次のスケジュールされたデータをネットワークに送信するステップであって、前記次のスケジュールされたデータは、前記次のスケジュールされたデータに含まれるデータのタイプを示す特定のアイデンティティを含み、前記特定のアイデンティティは、前記次のスケジュールされたデータが個別に生成されて送信される場合にのみ、利用される、ステップと
    を実行するように適合されている、移動端末。
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