JP5042368B2 - 共通制御チャネルのデータ送信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信サービスを提供する無線通信システム及び端末に関し、特に、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進化したＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）において基地局と端末がデータブロックを交換する方法に関し、送信側は共通制御論理チャネル（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）で送信されるデータを受信側に効率的に送信し、前記受信側は前記共通制御論理チャネルで受信されたデータを正確に分離して不要なデータを区分する方法に関する。

図１は、従来技術及び本発明が適用される移動通信システムであるＥ−ＵＭＴＳのネットワーク構造を示す。前記Ｅ−ＵＭＴＳシステムは、前記ＵＭＴＳシステムから進化したシステムであり、前記Ｅ−ＵＭＴＳの標準化は、現在３ＧＰＰで行われている。前記Ｅ−ＵＭＴＳは、長期的発展（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ＬＴＥ）システムともいわれる。

前記Ｅ−ＵＭＴＳネットワークは、Ｅ−ＵＴＲＡＮとコアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＣＮ）とに分けられる。前記Ｅ−ＵＴＲＡＮは、一般に端末（すなわち、Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）、基地局（すなわち、ｅＮｏｄｅ Ｂ）、Ｅ−ＵＭＴＳネットワークのエンドに位置して少なくとも１つの外部ネットワークと接続されるサービングゲートウェイ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ：Ｓ−ＧＷ）、及び端末の移動性を管理する移動管理エンティティ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ：ＭＭＥ）から構成される。１つのｅＮｏｄｅ Ｂには１つ以上のセルが存在する。

図２は、３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格に基づいた端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコルの構造を示す。前記無線インタフェースプロトコルは、水平的に物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）、データリンク層（Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）、及びネットワーク層（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌａｙｅｒ）からなり、垂直的にデータ情報送信のためのユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）及び制御信号伝達のための制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）からなる。前記プロトコル層は、通信システム分野で周知の開放型システム間相互接続（ＯＳＩ）基準モデルの下位３層に基づいてＬ１（第１層）、Ｌ２（第２層）、Ｌ３（第３層）に区分される。

以下、図２の無線プロトコル制御プレーンと図３の無線プロトコルユーザプレーンの各層を説明する。

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を介して前記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（送信部）の物理層と受信側（受信部）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層の機能が前記ＭＡＣ層により実現及び実行される場合、前記ＲＬＣ層は存在しなくてもよい。前記第２層のＰＤＣＰ層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６などのＩＰパケットを利用して相対的に帯域幅が小さい無線インタフェース上でデータを効率的に送信するために、不要な制御情報を低減する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。ここで、無線ベアラ（ＲＢ）は、前記移動端末と前記ＵＴＲＡＮ間のデータ送信のために前記第２層により提供されるサービスである。ここで、ＲＢは、端末とＵＴＲＡＮ間のデータ送信のために無線プロトコルの第１及び第２層により提供される論理パスを意味し、一般に、ＲＢの設定とは、特定サービスを提供するために必要なプロトコル層及びチャネルの特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。特定端末のＲＲＣ層とＵＴＲＡＮのＲＲＣ層間に接続が設定されて転送が可能なときは、前記端末がＲＲＣ接続状態にあるといい、接続されていないときは、前記端末がアイドル状態にあるという。

論理チャネルは、ＲＬＣエンティティとＭＡＣエンティティ間に定義されるチャネルであり、前記論理チャネル上のデータの特性によって区分される。トランスポートチャネルは、物理層とＭＡＣエンティティ間に定義されるチャネルであり、前記トランスポートチャネル上のデータの伝送方式によって区分される。

一般に、共通制御チャネル（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＣＣＣＨ）は、共通制御チャネルであり、端末が基地局とＲＲＣ接続されていない状態で前記基地局にメッセージを送信するときに、又は、前記端末がある基地局とＲＲＣ接続されている状態であるが、前記端末がアクセスしている基地局が前記端末とＲＲＣ接続されている基地局と異なる場合に前記端末がＲＲＣメッセージを送信するときに、利用される。さらに、前記ＣＣＣＨは、前記基地局とＲＲＣ接続されていない端末に前記基地局がＲＲＣメッセージを送信するときに利用される。

これとは反対に、ＲＲＣ接続されている状態で、前記端末と前記基地局が制御メッセージ（例えば、ＲＲＣメッセージ）又はユーザデータを交換するとき、専用制御チャネル（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＤＣＣＨ）又は専用トラフィックチャネル（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＤＴＣＨ）が利用される。この場合、前記ＣＣＣＨで送信されるメッセージと前記ＤＴＣＨ／ＤＣＣＨで送信されるメッセージ又はデータを効果的に区分する必要がある。このために、従来の提案によれば、前記基地局と前記端末は、複数のＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒｓ）を利用して前記チャネルを区分する。例えば、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介してＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）又はＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）の伝送を通知するとき、前記ＰＤＳＣＨ又は前記ＰＵＳＣＨでＣＣＣＨデータが送信されるとＣ−ＲＮＴＩ Ａを利用し、前記ＤＴＣＨ又は前記ＤＣＣＨデータが送信されるとＣ−ＲＮＴＩ Ｂを利用する。しかしながら、この方法は、受信側が常に複数のＣ−ＲＮＴＩをモニタしなければならないことから、電力の浪費及び複雑度の増加をもたらす。

さらに、ＲＲＣ接続されていない端末の場合、Ｃ−ＲＮＴＩが割り当てられない。この場合、Ｃ−ＲＮＴＩでデータがどの論理チャネルに属しているかを区分することは容易ではないため、前記方法の採用が困難になる。

さらに、ＲＲＣ接続される前の端末の場合、前記端末は、前記基地局と設定されたＲＢを有しない。それに対して、ＲＲＣ接続されている端末は、前記基地局と設定された多数のＲＢを有する。これは、トランスポートチャネルと論理チャネルのマッピングを担当するＭＡＣエンティティの視点から、ＲＡＣＨ過程実行中に送受信されるそれぞれのメッセージの内容を区分しなければならないことを意味する。すなわち、ＭＡＣ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の視点に基づいてそれぞれの状況を区分する方法が必要である。

従って、本発明は、基地局と端末がデータ及び制御メッセージを交換する過程において、効果的にそれぞれのデータ及び制御メッセージのタイプを区分する方法を提供する。

より詳しくは、本発明は、ＭＡＣエンティティが受信されたＭＡＣ ＰＤＵをＭＡＣ ＳＤＵに再生成（又は、再構成）して上位層に伝送するか、又は、前記上位層から受信した前記ＭＡＣ ＳＤＵをＭＡＣ ＰＤＵに構成して伝送する過程において、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）のデータと非ＣＣＣＨデータを容易に区分して効果的に伝送する方法を提供する。

前述したような本発明の目的を達成するために、本発明は、上位層から共通論理チャネルで少なくとも１つのサービスデータユニット（ＳＤＵ）を受信する段階と、前記プロトコルデータユニットの生成のために前記少なくとも１つの受信されたサービスデータユニットにヘッダを加える段階と、ここで、前記ヘッダは少なくとも１つのフィールドを含み、前記少なくとも１つのフィールドは論理チャネルを区別するために利用されるか、又は、制御情報のタイプを区別するために利用され、前記生成されたプロトコルデータユニットに含まれる前記少なくとも１つのサービスデータユニットが前記共通論理チャネルから受信されたことを示すために前記少なくとも１つのフィールドを設定する段階と、前記生成されたプロトコルデータユニットを下位層に伝送する段階とを含む無線通信システムにおけるプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）の生成方法を提供する。

好ましくは、前記共通論理チャネルは、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）である。

好ましくは、前記少なくとも１つのフィールドは、論理チャネルＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ：ＬＣＩＤ）フィールドである。

好ましくは、前記少なくとも１つのフィールドは、特定値に設定される。

好ましくは、前記特定値が０００００に設定される。

好ましくは、前記特定値は、共通制御チャネルを示すために設定される。

好ましくは、前記少なくとも１つのフィールドのサイズは、５ビットである。

好ましくは、前記ＰＤＵは、ＭＡＣ ＰＤＵであり、前記少なくとも１つのＳＤＵは、ＭＡＣ ＳＤＵである。

好ましくは、前記少なくとも１つのフィールドは、ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるそれぞれのＭＡＣ ＳＤＵ、ＭＡＣ制御要素、又はパディングのために利用される。
本発明は、例えば、以下も提供する。
（項目１）
無線通信システムにおけるプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）の生成方法であって、
上位層から共通論理チャネルで少なくとも１つのサービスデータユニット（ＳＤＵ）を受信する段階と、
前記プロトコルデータユニットの生成のために前記少なくとも１つの受信されたサービスデータユニットにヘッダを加える段階と、ここで、前記ヘッダは少なくとも１つのフィールドを含み、前記少なくとも１つのフィールドは論理チャネルを区別するために利用されるか、又は、制御情報のタイプを区別するために利用され、
前記生成されたプロトコルデータユニットに含まれる前記少なくとも１つのサービスデータユニットが前記共通論理チャネルから受信されたことを示すために前記少なくとも１つのフィールドを設定する段階と、
前記生成されたプロトコルデータユニットを下位層に伝送する段階と
を含むことを特徴とする方法。
（項目２）
前記共通論理チャネルは、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）であることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目３）
前記少なくとも１つのフィールドは、論理チャネルＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ：ＬＣＩＤ）フィールドであることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目４）
前記少なくとも１つのフィールドは、特定値に設定されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目５）
前記特定値が０００００に設定されることを特徴とする項目４に記載の方法。
（項目６）
前記特定値は、共通制御チャネルを示すために設定されることを特徴とする項目４に記載の方法。
（項目７）
前記少なくとも１つのフィールドのサイズは、５ビットであることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目８）
前記ＰＤＵは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ） ＰＤＵであり、前記少なくとも１つのＳＤＵは、ＭＡＣ ＳＤＵであることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目９）
前記少なくとも１つのフィールドは、ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるそれぞれのＭＡＣ ＳＤＵ、ＭＡＣ制御要素、又はパディングのために利用されることを特徴とする項目１に記載の方法。

従来技術及び本発明が適用される移動通信システムであるＥ−ＵＴＲＡＮのネットワーク構造を示す図である。 従来技術による端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコルの制御プレーン構造を示す図である。 従来技術による端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコルのユーザプレーン構造を示す図である。 ＭＡＣエンティティにおいて使用されるＰＤＵのフォーマットを示す図である。 （ａ）及び（ｂ）はＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）エンティティにおいて使用されるＭＡＣサブヘッダフォーマットを示す図である。 端末とネットワーク間のＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）接続過程を示す図である。 端末の初期接続過程を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本発明により利用されるＭＡＣサブヘッダのＬＣＩＤフィールドを示す図である。

本発明の一態様は、前述した従来技術の問題及び欠点に対する本発明者らによる認識であり、以下に詳細に説明する。このような認識に基づいて、本発明の特徴が改善されている。

本発明は、３ＧＰＰ通信技術、特に、ＵＭＴＳシステム、通信装置及び通信方法に適用される。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の技術的思想が適用される全ての有無線通信技術に適用できる。

本発明の基本概念は、基地局と端末がデータブロック又はデータユニットを交換する無線通信システムにおけるプロトコルデータユニット生成方法であって、前記方法は、上位層から共通論理チャネルで少なくとも１つのサービスデータユニット（ＳＤＵ）を受信する段階と、前記プロトコルデータユニットの生成のために前記少なくとも１つの受信されたサービスデータユニットにヘッダを加える段階と、ここで、前記ヘッダは少なくとも１つのフィールドを含み、前記少なくとも１つのフィールドは論理チャネルを区別するために利用されるか、又は、制御情報のタイプを区別するために利用され、前記生成されたプロトコルデータユニットに含まれる前記少なくとも１つのサービスデータユニットが前記共通論理チャネルから受信されたことを示すために前記少なくとも１つのフィールドを設定する段階と、前記生成されたプロトコルデータユニットを下位層に伝送する段階とを含む方法、及びこの方法を実行できる無線通信端末を提供する。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態の構造及び動作について説明する。

図４は、ＭＡＣエンティティにおいて使用されるＭＡＣ ＰＤＵのフォーマットを示す。図４に示すように、前記ＬＣＩＤフィールドは、該当するＭＡＣ ＳＤＵに属する論理チャネルを識別し、Ｌｅｎｇｔｈ（Ｌ）フィールドは、該当ＭＡＣ ＳＤＵのバイト単位の長さを示す。また、Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ（Ｅ）フィールドは、複数のフィールドがヘッダ内に存在するか否かを示す。前記過程において、該当ＭＡＣ ＳＤＵ又はＭＡＣ制御要素（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）のサイズが１２７より小さいか、１２７と同一である場合、図５に示すような７ビットのＬフィールドが利用され、前記該当ＭＡＣ ＳＤＵ又はＭＡＣ制御要素のサイズが１２７より大きい場合、１５ビットのＬフィールドが利用される。さらに、図５（ｂ）に示すようなＭＡＣサブヘッダは、前記ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるＭＡＣ ＳＤＵのＭＡＣサブヘッダ又は固定サイズのＭＡＣ制御要素のために利用され、図５（ａ）に示すようなＡＣサブヘッダは、他のケースのために利用される。

以下、図４において利用される各フィールドについてより詳細に説明する。

−ＬＣＩＤ：前記該当ＭＡＣ ＳＤＵの論理チャネルデータのタイプ、又は、前記該当ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）に含まれるデータのタイプを示す。

−Ｅ：現在のＭＡＣサブヘッダの後に他のＭＡＣサブヘッダがあるか否かを示す。

−Ｆ：後続のＬフィールドの長さを示す。

−Ｒ：リザーブビットであり、使用されないビットである。

ここで、前記ＬＣＩＤに用いられる値に関する情報を示す。

以下、端末のＲＲＣ状態及びＲＲＣ接続方法について詳細に説明する。前記ＲＲＣ状態とは、前記端末のＲＲＣがＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣに論理的に接続されているか否かをいうので、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣと論理的接続を形成する。前記端末のＲＲＣが前記Ｅ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣと論理的接続を形成する場合、「ＲＲＣ接続状態」という。これに対して、前記端末のＲＲＣと前記Ｅ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣ間に論理的接続がない場合、「ＲＲＣアイドル状態」という。前記端末がＲＲＣ接続状態にある場合、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮは、前記該当端末の存在をセル単位で把握することができ、従って、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮは、前記端末を効果的に制御することができる。それに対して、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮは、アイドル状態にある端末を把握することはできない。アイドル状態の前記端末は、前記セルより大きい領域単位である位置領域（ｌｏｃａｔｉｏｎ ａｒｅａ）又はトラッキング領域（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で前記コアネットワークにより管理される。ここで、前記トラッキング領域は、セルの集合である。具体的には、アイドル状態の端末の存在は、位置領域又はトラッキング（ルーティング）領域などの大きな領域単位のみによって把握され、前記端末は、音声又はデータなどの通常の移動通信サービスを受けるためには前記接続状態に移行しなければならない。

ユーザが前記端末の電源を最初にオンにしたとき、前記端末は、まず適切なセルを検出し、該当セルにおいてアイドルを維持する。アイドル状態にある前記端末は、ＲＲＣ接続を形成する必要がある場合、ＲＲＣ接続過程により前記Ｅ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣとＲＲＣ接続を形成してＲＲＣ接続状態に移行する。アイドル状態の端末がＲＲＣ接続を形成する必要のあるケースには複数のケースがある。例えば、ユーザの通話試みによりアップリンクデータ送信が要求される場合、又は、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮから受信されたページングメッセージに対する応答メッセージの送信が要求される場合なとがある。

アイドル状態の端末がＥ−ＵＴＲＡＮとＲＲＣ接続するためには、前述したようにＲＲＣ接続過程を行わなければならない。前記ＲＲＣ接続過程は、端末機によるＥ−ＵＴＲＡＮへのＲＲＣ接続要求メッセージの送信、Ｅ−ＵＴＲＡＮによる端末へのＲＲＣ接続設定メッセージの送信、及び端末によるＥ−ＵＴＲＡＮへのＲＲＣ接続設定完了メッセージの送信の３つの段階に大別される。このようなＲＲＣ接続過程を図６に示す。

より詳しくは、アイドル状態の端末が通話試み又はＥ−ＵＴＲＡＮのページングに対する応答などの理由でＲＲＣ接続を形成しようとする場合、前記端末は、ＲＲＣ接続要求メッセージをＥ−ＵＴＲＡＮに送信する（１段階）。ここで、前記ＲＲＣ接続要求メッセージは、初期端末識別子（Ｉｎｉｔｉａｌ ＵＥ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）やＲＲＣ接続理由（Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｃａｕｓｅ）などを含む。前記初期端末識別子は、端末固有の識別子であり、世界中のどの地域でも該当端末を識別できるようにする。前記ＲＲＣ接続理由は多様であり、通話試み又はページングに対する応答などがある。前記ＲＲＣ接続要求メッセージを送信すると、前記端末はタイマーを駆動し、タイマーが満了するまでに前記Ｅ−ＵＴＲＡＮからＲＲＣ接続設定メッセージ又はＲＲＣ接続拒否メッセージが受信されない場合、前記ＲＲＣ接続要求メッセージを再送信する。前記ＲＲＣ接続要求メッセージの最大送信回数は特定値に制限されている。

前記端末から前記ＲＲＣ接続要求メッセージを受信すると、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮは、無線リソースが十分な場合は前記端末のＲＲＣ接続要求を受け入れ、応答メッセージであるＲＲＣ接続設定メッセージを端末に送信する（２段階）。ここで、ＲＲＣ接続設定メッセージは、初期端末識別子と共にＣ−ＲＮＴＩ及び無線ベアラ設定情報などを含んで送信される。前記Ｃ−ＲＮＴＩは、接続状態の端末を識別するためにＥ−ＵＴＲＡＮにより割り当てられる端末識別子である。前記Ｃ−ＲＮＴＩは、ＲＲＣ接続が存在する場合にのみ利用され、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮ内においてのみ利用される。ＲＲＣ接続を形成した後、前記端末は、前記初期端末識別子の代わりに前記Ｃ−ＲＮＴＩを利用して前記Ｅ−ＵＴＲＡＮと通信する。これは、前記初期端末識別子が端末固有の識別子であるため、これを頻繁に利用すると、漏洩する可能性があるためである。従ってセキュリティの理由から、前記初期端末識別子はＲＲＣ接続過程中にのみ一時的に利用され、前記ＲＲＣ接続過程後は前記Ｃ−ＲＮＴＩが利用される。

前記ＲＲＣ接続設定メッセージを受信すると、前記端末は、このメッセージに含まれている初期端末識別子と前記端末の識別子とを比較し、前記受信したメッセージが前記端末に送信されたメッセージであるか否かを確認する。確認の結果、前記メッセージが前記端末に送信されたメッセージである場合、前記端末は、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮが割り当てたＣ−ＲＮＴＩを保存し、前記Ｃ−ＲＮＴＩを利用して前記Ｅ−ＵＴＲＡＮにＲＲＣ接続設定完了メッセージを送信する（３段階）。ここで、前記ＲＲＣ接続設定完了メッセージは端末の性能情報などを含む。前記端末がＲＲＣ接続設定メッセージを正常に送信すると、前記端末は、前記Ｅ−ＵＴＲＡＮとＲＲＣ接続を形成し、前記ＲＲＣ接続状態に移行する。

以下、前記端末がネットワークに初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）について詳細に説明する。一般に、前記ＲＡＣＨを用いる理由は、前記端末がネットワークと時間同期化するため、及び前記端末がアップリンクでデータ送信を必要とするが、前記データを送信するアップリンクの無線リソースがない場合に、無線リソースを取得するためなどである。例えば、前記端末が電源をオンして新しいセルに初期アクセスする。この場合、一般に、前記端末は、ダウンリンク同期を行い、アクセルしようとするセルのシステム情報を受信する。また、前記システム情報を受信した後、前記端末は、ＲＲＣ接続のためにＲＲＣ接続要求メッセージを送信しなければならない。しかしながら、前記端末は、現在ネットワークと時間同期化していない状態であり、またアップリンクの無線リソースも確保されていない状態である。従って、前記端末は、前記ＲＡＣＨを用いてネットワークにＲＲＣ接続要求メッセージの送信のための無線リソースを要求する。また、該当無線リソースの要求を受信した前記基地局は、前記端末に適当な無線リソースを割り当てる。そうすると、前記端末は、前記無線リソースを利用してＲＲＣ接続要求メッセージをネットワークに送信することができる。さらに他の例において、前記端末がネットワークとＲＲＣ接続されていると仮定する。この場合、前記端末は、前記ネットワークの無線リソーススケジューリングによって無線リソースを受信し、この無線リソースによりデータを前記ネットワークに送信する。しかしながら、前記端末のバッファに送信されるデータが存在しない場合、前記ネットワークは、前記端末にこれ以上アップリンクの無線リソースを割り当てない。これは、送信されるデータを有しない前記端末にアップリンクの無線リソースを割り当てることは非効率的であるためである。ここで、前記端末のバッファ状態は、周期的に又はイベントが発生する度に前記ネットワークに報告される。送信される新しいデータが無線リソースを有しない端末のバッファに存在する場合、前記端末に割り当てられたアップリンクの無線リソースがないため、前記端末は、前記ＲＡＣＨを用いる。すなわち、前記端末は、前記ＲＡＣＨを用いてデータの送信に必要な無線リソースをネットワークに要求する。

図７は、端末の初期接続過程を示す図である。図７に示すように、端末は、基地局からＲＲＣ信号により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 Ａｃｃｅｓｓ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）とランダムアクセス機会（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｏｃｃａｓｉｏｎ）を選択して基地局にランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ：以下、メッセージ１という）を送信する（１段階）。前記基地局は、前記端末のランダムアクセスプリアンブルを正常に受信した後、前記端末にランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：以下、メッセージ２という）を送信する（２段階）。ここで、前記ランダムアクセス応答には基地局とのアップリンク時間同期情報（Ｔｉｍｅ Ａｄｖａｎｃｅ：ＴＡ）、該当セルにおいて利用される識別子Ｃ−ＲＮＴＩのアップリンクの無線リソース割り当てに関する情報（Ｉｎｉｔｉａｌ ｇｒａｎｔ）などが含まれる。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情報に含まれる無線リソース割り当てに関する情報によってＭＡＣ ＰＤＵ（以下、メッセージ３という）を生成して送信する（３段階）。前記端末から受信したメッセージ３に応じて、前記基地局は、無線リソースを割り当てるか、又は、ＲＲＣメッセージを送信する（４段階）。

一般に、前記基地局及び前記端末は、特定の制御信号又は特定のサービスデータを除いて、トランスポートチャネルＤＬ−ＳＣＨを用いた物理チャネルＰＤＳＣＨでデータをそれぞれ送信及び受信する。また、ＰＤＳＣＨデータがどのような端末（１つ又は複数の端末）に送信されるかに関する情報、及び前記端末がＰＤＳＣＨデータを受信して復号化する方法に関する情報は、物理チャネルＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）に含まれて伝送される。

例えば、特定ＰＤＣＣＨが「Ａ」というＲＮＴＩ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）としてＣＲＣマスキングされ、「Ｂ」という無線リソース（例えば、周波数位置）により「Ｃ」という伝送フォーマット情報（例えば、トランスポートブロックサイズ、変調及び符号化情報など）で送信されるデータに関する情報を含んで特定サブフレームで伝送されると仮定する。このような状況下で、該当セルに位置する１つ又は２つ以上の端末は、前記端末の有するＲＮＴＩ情報を用いて前記ＰＤＣＣＨをモニタする。該当時点でＡ ＲＮＴＩを有する１つ又は２つ以上の端末が存在する場合、前記端末は、前記ＰＤＣＣＨを受信し、前記受信されたＰＤＣＣＨの情報によってＢとＣにより示されるＰＤＳＣＨを受信する。

前述したように、本発明は、基地局と端末がデータ及び制御メッセージを交換する過程で、それぞれのデータ及び制御メッセージのタイプを効果的に区分する方法を提供する。特に、本発明は、ＭＡＣエンティティが受信されたＭＡＣ ＰＤＵをＭＡＣ ＳＤＵに再生成して上位層に伝送するか、又は、前記上位層から受信した前記ＭＡＣ ＳＤＵをＭＡＣ ＰＤＵに生成して伝送する過程において、ＣＣＣＨデータと非ＣＣＣＨデータを容易に区分して効果的に伝送する方法を提供する。

このために、本発明は、前記端末が共通制御論理チャネルのデータを送信する場合、前記端末のＭＡＣエンティティが前記データを利用して前記ＭＡＣ ＰＤＵを生成するとき、データのＭＡＣサブヘッダのＬＣＩＤフィールドを特定値に設定して伝送することを提案する。

さらに、本発明は、前記端末が非共通制御論理チャネルのデータのデータを送信する場合、前記端末のＭＡＣエンティティが前記データを利用してＭＡＣ ＰＤＵを生成するとき、前記データのＭＡＣサブヘッダのＬＣＩＤフィールドを前記データに関連した論理チャネルのための特定値に設定して伝送することを提案する。ここで、前記論理チャネルのための設定値は、ＲＲＣ接続設定過程又は呼設定過程で、前記基地局により前記端末に前記ＲＲＣメッセージで通知される。

より詳しくは、本発明において、前記端末が図７において説明されたＲＡＣＨメッセージ３により前記ＭＡＣ ＰＤＵを伝送する場合、前記ＲＲＣメッセージが前記ＭＡＣ ＰＤＵに含まれ、前記端末がまだＲＲＣ接続モードでない場合、前記端末は、前記ＭＡＣ ＰＤＵのヘッダにあるＬＣＩＤフィールドを特定値に設定して伝送する。また、前記過程中に、前記特定値は、前記ＬＣＩＤを含むＭＡＣ ＰＤＵに含まれるデータが前記ＣＣＣＨデータであることを示す。すなわち、本発明は、前記ＣＣＣＨメッセージの送信のために利用されるＬＣＩＤフィールドを各端末に固有値として設定するのではなく、全ての端末に共通に適用される固定値を利用する。また、本発明は、前記ＬＣＩＤフィールドを利用して、伝送されるデータの論理チャネルのタイプを通知することを提案する。すなわち、前記ＬＣＩＤフィールドは、ＤＣＣＨデータであるか非ＤＣＣＨデータであるかを判断するためには利用されないが、少なくともＣＣＣＨデータであるか否かを認知するために利用される。

本発明は、前記ＲＡＣＨ過程において、ＲＡＣＨメッセージ３の送信のための無線リソースは、特定端末に割り当てられるのではなく（すなわち、特定端末にのみ割り当てられたＲＮＴＩではなく）、複数の端末が同時に利用できるＲＮＴＩを利用して割り当てられることを考慮する。従って、端末専用のＲＮＴＩの代わりに、複数の端末が共有するＲＮＴＩを利用して前記無線リソースが割り当てられる場合、前記ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるＲＲＣメッセージを示すために特定値に設定されたＬＣＩＤを前記ＭＡＣ ＰＤＵのヘッダに含むことを提案する。前述した過程中に、前記ＣＣＣＨを示すために利用される前記特定値は、システム情報によって通知されるか、又は、固定値に決定される。

さらに、本発明は、ＲＡＣＨ過程において、ＲＡＣＨメッセージ３により前記ＭＡＣ ＰＤＵが伝送される場合、前記ＭＡＣ ＰＤＵのフォーマットは他のケースに利用されるＭＡＣ ＰＤＵのフォーマットとは異なることを提案する。すなわち、特定端末にのみ割り当てられた無線リソース又は特定端末用ＲＮＴＩを利用して割り当てられた無線リソースを利用するケース、及びこのような無線リソースを利用しないケースがあるが、このような場合は、異なるＭＡＣ ＰＤＵのフォーマットが利用される。さらに、特定端末に専用に割り当てられたプリアンブルが利用された場合、すなわち、専用プリアンブル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｐｒｅａｍｂｌｅ）がＲＡＣＨメッセージ１において利用された場合、前記ＲＡＣＨメッセージ３に含まれる前記ＭＡＣ ＰＤＵがＲＲＣメッセージを含んでいると、前記ＲＲＣＨメッセージを示すためのＬＣＩＤはＲＲＣメッセージにより前記端末に設定された値を利用する。また、受信側ＭＡＣエンティティが前記受信されたＭＡＣ ＰＤＵにおけるＣＣＣＨデータの存在を容易に判別するために、前記ＭＡＣ ＰＤＵのヘッダにフォーマットインジケータを含むことを提案する。すなわち、前記フォーマットインジケータは、前記ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるデータがＣＣＣＨデータであるか否かを示す。ＣＣＣＨ ＬＣＩＤは、前記ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるデータを、前記受信側ＭＡＣエンティティが処理するか、ＲＲＣエンティティが処理するかを前記受信側ＭＡＣエンティティに示す。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、本発明により利用されるＭＡＣサブヘッダのＬＣＩＤフィールドを示す図である。図８（ａ）は、ＤＬ−ＳＣＨのためのＬＣＩＤ値を示し、図８（ｂ）は、ＵＬ−ＳＣＨのためのＬＣＩＤ値を示す。図８（ａ）及び図８（ｂ）において、前記ＣＣＣＨを示すためのインデックスが含まれ、前記ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるそれぞれのＭＡＣ ＳＤＵ、ＭＡＣ制御要素、又はパディングのために１つのＬＣＩＤフィールドが存在する。ここで、前記ＬＣＩＤフィールドのサイズは、５ビットである。

本発明は、前記ＭＡＣエンティティがＭＡＣ ＰＤＵを生成するとき、共通制御論理チャネル情報を効果的に伝送する方法を提供することにより、不要な電力消費なしにデータ送信の効率を向上させるという効果を有する。

本発明は、無線通信システムにおけるプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）の生成方法を提供し、前記方法は、上位層から共通論理チャネルで少なくとも１つのサービスデータユニット（ＳＤＵ）を受信する段階と、前記プロトコルデータユニットの生成のために前記少なくとも１つの受信されたサービスデータユニットにヘッダを加える段階と、ここで、前記ヘッダは少なくとも１つのフィールドを含み、前記少なくとも１つのフィールドは論理チャネルを区別するために利用されるか、又は、制御情報のタイプを区別するために利用され、前記生成されたプロトコルデータユニットに含まれる前記少なくとも１つのサービスデータユニットが前記共通論理チャネルから受信されたことを示すために前記少なくとも１つのフィールドを設定する段階と、前記生成されたプロトコルデータユニットを下位層に伝送する段階とを含み、前記共通論理チャネルは、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）であり、前記少なくとも１つのフィールドは、論理チャネルＩＤ（ＬＣＩＤ）フィールドであり、前記少なくとも１つのフィールドは、特定値に設定され、前記特定値が０００００に設定され、前記特定値は、共通制御チャネルを示すために設定され、前記少なくとも１つのフィールドのサイズは、５ビットであり、前記ＰＤＵは、ＭＡＣ ＰＤＵであり、前記少なくとも１つのＳＤＵは、ＭＡＣ ＳＤＵであり、前記少なくとも１つのフィールドは、ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるそれぞれのＭＡＣ ＳＤＵ、ＭＡＣ制御要素、又はパディングのために利用される。

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／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意味する。

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送信媒体を通じて、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、ネットワーク送信ライン、無線送信媒体、空中を伝播する信号、無線波、赤外線信号などの送信媒体を含む。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。

本明細書での「一実施形態（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）、」「１つの実施形態（ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）、」又は「実施形態（ｅｘａｍｐｌｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」などに関する言及は、前記実施形態に関連して説明された特性、構造又は特徴が本発明の少なくとも一実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な部分におけるその語句が必ずしも同一の実施形態を言及するわけではない。また、構造又は特徴がいずれかの実施形態に関連して説明された場合、当業者であれば本実施形態の他の実施形態に関連してそのような構造又は特徴が達成できることは理解できるであろう。

本発明は複数の例示的な実施形態に基づいて説明されたが、様々な他の変形及び実施形態が本発明の精神及び範囲内で当業者により案出できることは理解できるであろう。特に、発明の詳細な説明、図面、及び添付された請求の範囲において、多様な変形及び変更が可能である。構成要素及び／又は課題の構成に対する変形及び変更以外に、代案的利用も当業者に明らかなことである。

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。

Claims (4)

1. 無線通信システムにおいてプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を生成する方法であって、
   前記方法は、
   上位層から共通論理チャネルで少なくとも１つのサービスデータユニット（ＳＤＵ）を受信することであって、前記共通論理チャネルは、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）である、ことと、
   前記受信されたＳＤＵにヘッダを加えることにより、前記プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を生成することであって、前記ヘッダは少なくとも１つのフィールドを含み、前記少なくとも１つのフィールドは、前記受信されたサービスデータユニット（ＳＤＵ）の論理チャネル又は制御要素（ＣＥ）のタイプを識別する、ことと、
   前記生成されたＰＤＵに含まれる前記少なくとも１つのＳＤＵが前記共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）から受信されたことを示すために前記少なくとも１つのフィールドを設定することであって、前記少なくとも１つのフィールド内のインデックスは、前記共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）を示すために特定値に設定され、前記少なくとも１つのフィールドは、論理チャネルＩＤ（ＬＣＩＤ）フィールドであり、前記少なくとも１つのフィールド内の前記インデックスのサイズは、５ビットである、ことと、
   前記生成されたＰＤＵを下位層に伝送することと
   を含む、方法。
2. 前記特定値が０００００に設定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＰＤＵは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ） ＰＤＵであり、前記少なくとも１つのＳＤＵは、ＭＡＣ ＳＤＵである、請求項１に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つのフィールドは、ＭＡＣ ＰＤＵに含まれるそれぞれのＭＡＣ ＳＤＵ、ＭＡＣ制御要素、又はパディングのために利用される、請求項１に記載の方法。

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