JP5129863B2 - 無線通信システムにおけるランダムアクセス実行方法 - Google Patents

無線通信システムにおけるランダムアクセス実行方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、無線通信システムにおけるランダムアクセスを実行する方法に関する。
ＷＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）無線アクセス技術に基づく３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）移動通信システムは、全世界で広範囲に展開されている。ＷＣＤＭＡの最初進化段階と定義することができるＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）は、中期的な（ｍｉｄ−ｔｅｒｍ）未来において高い競争力を有する無線アクセス技術を３ＧＰＰに提供する。然しながら、ユーザ及び事業者の要求事項及び期待が持続的に増加しており、無線アクセス技術開発が進行されているため、今後競争力を有するためには３ＧＰＰにおける新しい技術進化が要求される。ビット当たり費用減少、サービス可用性増大、融通性のある周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適切なパワー消耗などが要求されている。
一般的に、一つの基地局には一つ以上のセルが配置される。一つのセルには複数の端末が位置することができる。一般的に、端末は、ネットワーク（ｎｅｔｗｏｒｋ）にアクセスするためにランダムアクセス過程を実行する。端末がネットワークにランダムアクセス過程を実行する目的は、１）初期アクセス（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）、２）ハンドオーバー（Ｈａｎｄｏｖｅｒ）、（３）無線リソース要求（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、４）時間同期（ｔｉｍｉｎｇ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）などがある。これは一例に過ぎず、ランダムアクセス過程を実行を目的は、ジステムに応じてその数や内容が異なる。
ランダムアクセス過程は、競合ベースのランダムアクセス過程（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）と非競合ベースのランダムアクセス過程（Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）に区分されることができる。競合ベースのランダムアクセス過程と非競合ベースのランダムアクセス過程の最も大きい相違点は、ランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）が一つの端末に専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）として指定されるか否かに対することである。非競合ベースのランダムアクセス過程では、端末が自分にのみ指定された専用ランダムアクセスプリアンブルを使用するため、他の端末との競合が発生しない。ここで競合（または衝突）とは、２個以上の端末が同じリソースを介して同じランダムアクセスプリアンブルを使用してランダムアクセス過程を試みることをいう。競合ベースのランダムアクセス過程では、端末は、多数の候補ランダムアクセスプリアンブルのうち任意に選択したランダムアクセスプリアンブルを使用するため、衝突可能性が存在する。
競合ベースのランダムアクセス過程で競合が発生する場合、競合解決（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）が必要である。一般的に競合解決のためにタイマがよく使われる。ランダムアクセス過程中にタイマを開始（ｓｔａｒｔ）し、タイマが満了する（ｅｘｐｉｒｅ）前に基地局から制御信号を成功的に受信した場合、競合で成功したと判断する。
然しながら、多様な種類の制御信号が基地局から端末に送信されることが一般的であるため、タイマが満了される前に意図しない制御信号が受信される場合、誤った競合解決が発生できる。この場合、ランダムアクセス過程が失敗したにもかかわらず、端末は成功であると判断することができる。これは端末が誤ったアップリンク送信を実行することによってサービス遅延が発生したり、他の端末に干渉として作用する問題点を引き起こすことができる。
本発明が解決しようとする技術的課題は、競合ベースのランダムアクセス過程を実行する間に端末間の競合を解決することができる方法を提供することである。
本発明の一態様によって、端末と基地局との間に競合解決を実行する方法を提供する。前記方法は、端末のＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層でランダムアクセス過程を開始し、前記開始段階は、衝突解決タイマを開始することを含み、及びアップリンクグラントを含んで前記端末のＣ−ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ−ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）によって指示されるＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信を前記基地局から受信することによって、前記衝突解決タイマを中止して前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したことを決定することを含む。
他の態様において、前記アップリンクグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記衝突解決タイマが中止しない。
他の態様において、前記アップリンクグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したことを決定しない。
他の態様において、前記方法は、ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局に送信して、及び前記基地局からランダムアクセス応答を受信することを含む。
他の態様において、前記端末のＭＡＣ階層でランダムアクセス過程を開始する段階は、前記端末から前記基地局にスケジューリングメッセージを送信することを含む。
他の態様において、前記スケジューリングメッセージを送信する段階は、アップリンク無線リソースを要求するバッファ状態報告を送信することを含む。
他の態様において、前記バッファ状態報告は、前記端末のバッファ内にデータの送信が待機中であることを指示する。
他の態様において、前記バッファ状態報告は、前記端末のセル識別子を含む。
他の態様において、端末は、ディスプレー部；送受信機；及び前記ディスプレー部及び前記送受信機と動作可能に接続されて、衝突解決タイマを含むプロセッサを含み、前記プロセッサは、端末のＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層でランダムアクセス過程を開始し、前記ランダムアクセス過程は、前記衝突解決タイマを開始することを含み、及びアップリンクグラントを含んで前記端末のＣ−ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ−ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）によって指示されるＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信を前記基地局から受信することによって、前記衝突解決タイマを中止して前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したことを決定する。
他の態様において、前記プロセッサは、前記アップリンクグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記衝突解決タイマを中止しない。
他の態様において、前記プロセッサは、前記アップリンクグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したかを決定しない。
他の態様において、前記プロセッサは、ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局に送信して、及び前記基地局からランダムアクセス応答を受信する。
他の態様において、前記プロセッサは、前記ランダムアクセス過程が開始される時、前記基地局にスケジューリングメッセージを送信する。
他の態様において、前記プロセッサは、前記基地局にスケジューリングメッセージを送信することによって前記ランダムアクセス過程を開始する。
他の態様において、前記端末はバッファをさらに含み、前記プロセッサは、前記スケジューリングメッセージとしてアップリンク無線リソースを要求するバッファ状態報告を送信することによって前記ランダムアクセス過程を開始する。
他の態様において、前記バッファ状態報告は、前記バッファ内にデータの送信が待機中であることを指示する。
他の態様において、前記バッファ状態報告は、前記端末のセル識別子を含む。
本発明は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
端末と基地局との間に競合解決を実行する方法において、
端末のＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層でランダムアクセス過程を開始し、前記開始段階は、衝突解決タイマを開始することを含み、及び
アップリンクグラントを含んで前記端末のＣ−ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ−ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）によって指示されるＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信を前記基地局から受信することによって、前記衝突解決タイマを中止して前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したことを決定することを含む方法。
（項目２）
前記アップリンクグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記衝突解決タイマを中止しないことをさらに含む項目１に記載の方法。
（項目３）
前記アップリンクグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したことを決定しないことをさらに含む項目１に記載の方法。
（項目４）
ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局に送信して、及び前記基地局からランダムアクセス応答を受信することをさらに含む項目１に記載の方法。
（項目５）
前記端末のＭＡＣ階層でランダムアクセス過程を開始する段階は、前記端末から前記基地局にスケジューリングメッセージを送信することを含む項目１に記載の方法。
（項目６）
前記スケジューリングメッセージを送信する段階は、アップリンク無線リソースを要求するバッファ状態報告を送信することを含む項目５に記載の方法。
（項目７）
前記バッファ状態報告は、前記端末のバッファ内にデータの送信が待機中であることを指示する項目６に記載の方法。
（項目８）
前記バッファ状態報告は、前記端末のセル識別子を含む項目６に記載の方法。
（項目９）
ディスプレー部；
送受信機；及び
前記ディスプレー部及び前記送受信機と動作可能に接続されて、衝突解決タイマを含むプロセッサを含み、前記プロセッサは、
端末のＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層でランダムアクセス過程を開始し、前記ランダムアクセス過程は、前記衝突解決タイマを開始することを含み、及び
アップリンクグラントを含んで前記端末のＣ−ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ−ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）によって指示されるＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信を前記基地局から受信することによって、前記衝突解決タイマを中止して前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したことを決定する端末。
（項目１０）
前記プロセッサは、ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局に送信して、及び前記基地局からランダムアクセス応答を受信する項目９に記載の端末。
（項目１１）
前記プロセッサは、前記ランダムアクセス過程が開始される時、前記基地局にスケジューリングメッセージを送信する項目９に記載の端末。
（項目１２）
前記プロセッサは、前記基地局にスケジューリングメッセージを送信することによって前記ランダムアクセス過程を開始する項目９に記載の端末。
（項目１３）
バッファをさらに含み、前記プロセッサは、前記スケジューリングメッセージとしてアップリンク無線リソースを要求するバッファ状態報告を送信することによって前記ランダムアクセス過程を開始する項目１２に記載の端末。
（項目１４）
前記バッファ状態報告は、前記バッファ内にデータの送信が待機中であることを指示する項目１３に記載の端末。
（項目１５）
前記バッファ状態報告は、前記端末のセル識別子を含む項目１３に記載の端末。
競合ベースのランダムアクセス実行過程の間に競合解決のための制御信号を状況に応じて定義して、意図されない制御信号の受信によって端末が競合結果を誤って判断することを防止する。また、誤ったランダムアクセス過程の実行による他端末への干渉及びエラー復旧によるサービス遅延を防止することができる。
無線通信システムの構造を示すブロック図である。 Ｅ−ＵＴＲＡＮとＥＰＣとの間の機能分割（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｐｌｉｔ）を示すブロック図である。 端末の要素を示すブロック図である。 使用者平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造（ｒａｄｉｏ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を示すブロック図である。 制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造を示すブロック図である。 既存ランダムアクセス過程に対するメッセージシーケンスチャートである。 衝突解決過程で発生できる問題点を示すメッセージシーケンスチャートである。 本発明の一実施例に係るアップリンクデータ送信時の衝突解決方法を示すメッセージシーケンスチャートである。 本発明の他の実施例に係るアップリンクデータ送信時の衝突解決方法を示すメッセージシーケンスチャートである。 本発明の一実施例に係るダウンリンクデータ送信時の衝突解決方法を示すメッセージシーケンスチャートである。
図１は、無線通信システムの構造を示すブロック図である。これはＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の網構造であってもよい。Ｅ−ＵＭＴＳシステムは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムということもできる。無線通信システムは、音声、パケットデータなどのような多様な通信サービスを提供するために広く配置される。
図１を参照すると、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）及びユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）を提供する基地局（２０；Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）を含む。
端末（１０；Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）は、固定されたり移動性を有することができて、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ；ＭＳ）、ユーザ端末（Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ；ＵＴ）、加入者局（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＳ）、無線機器（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄｅｖｉｃｅ）等、他の用語で呼ばれることができる。基地局（２０）は、一般的に端末（１０）と通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）をいい、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、無線基地システム（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ；ＢＴＳ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）等、他の用語で呼ばれることができる。一つの基地局（２０）には一つ以上のセルが存在できる。基地局（２０）間にはユーザトラフィックあるいは制御トラフィックの送信のためのインターフェースが使われることもできる。以下、ダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）は、基地局（２０）から端末（１０）への通信を意味して、アップリンク（ｕｐｌｉｎｋ）は、端末（１０）から基地局（２０）への通信を意味する。
基地局（２０）は、Ｘ２インターフェースを介してお互いに接続される。また、基地局（２０）は、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）、より詳しくは、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ、３０）と接続される。Ｓ１インターフェースは、基地局（２０）とＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ（３０）との間に多対多関係（ｍａｎｙ−ｔｏ−ｍａｎｙ−ｒｅｌａｔｉｏｎ）をサポートする。
図２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮとＥＰＣとの間の機能分割（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｐｌｉｔ）を示すブロック図である。
図２を参照すると、斜線を引いているブロックは、無線プロトコル階層（ｒａｄｉｏ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｌａｙｅｒ）を示して、斜線を引いていないブロックは、制御平面の機能的エンティティ（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｅｎｔｉｔｙ）を示す。
基地局は、次のような機能を実行する。（１）無線ベアラ制御（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、無線許可制御（Ｒａｄｉｏ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、接続移動性制御（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、端末への動的リソース割当（ｄｙｎａｍｉｃ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）のような無線リソース管理（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ＲＲＭ）機能、（２）ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ圧縮及びユーザデータストリームの解読（ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）、（３）Ｓ−ＧＷへのユーザ平面データのルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）、（４）ページング（ｐａｇｉｎｇ）メッセージのスケジューリング及び送信、（５）ブロードキャスト（ｂｒｏａｄｃａｓｔ）情報のスケジューリング及び送信、（６）移動性及びスケジューリングのための測定と測定報告設定。
ＭＭＥは、次のような機能を実行する。（１）基地局にページングメッセージの配信、（２）セキュリティ制御（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、（３）アイドル状態移動性制御（Ｉｄｌｅ Ｓｔａｔｅ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、（４）ＳＡＥベアラ制御、（５）ＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリングの暗号化（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）及び完全性保護（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）。
Ｓ−ＧＷは、次のような機能を実行する。（１）ページングに対するユーザ平面パケットの終点（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）、（２）端末移動性のサポートのためのユーザ平面スイッチング。
図３は、端末の要素を示すブロック図である。端末（５０）は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、５１）、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ、５２）、送受信機（ｔｒａｎｃｅｉｖｅｒ、５３）、ディスプレー部（ｄｉｓｐｌａｙ ｕｎｉｔ、５４）、ユーザインターフェース部（ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｎｉｔ、５５）を含む。プロセッサ（５１）は、無線インターフェースプロトコルの階層が具現されて、制御平面及びユーザ平面を提供する。各階層の機能は、プロセッサ（５１）を介して具現されることができる。メモリ（５２）は、プロセッサ（５１）と接続されて、端末駆動システム、アプリケーション及び一般的なファイルを格納する。ディスプレー部（５４）は、端末の多様な情報をディスプレーして、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）等、よく知られた要素を使用することができる。ユーザインターフェース部（５５）は、キーパッドやタッチスクリーンなど、よく知られたユーザインターフェースの組合せによって構成されることができる。送受信機（５３）は、プロセッサと接続されて、無線信号（ｒａｄｉｏ ｓｉｇｎａｌ）を送信及び／または受信する。
端末とネットワークとの間の無線インターフェースプロトコル（ｒａｄｉｏ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の階層は、通信システムにおいて広く知られた開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）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）、Ｌ３（第３の階層）に区分されることができる。このうち、第１の階層に属する物理階層は、物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を用いた情報伝送サービス（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供して、第３の階層に位置する無線リソース制御（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、ＲＲＣという）階層は、端末とネットワークとの間に無線リソースを制御する役割を実行する。このために、ＲＲＣ階層は、端末とネットワークとの間にＲＲＣメッセージをお互いに交換する。
図４は、ユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造（ｒａｄｉｏ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を示すブロック図である。図５は、制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造を示すブロック図である。これは端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルの構造を示す。データ平面は、ユーザデータ送信のためのプロトコルスタック（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ）であり、制御平面は、制御信号送信のためのプロトコルスタックである。
図４及び図５を参照すると、第１の階層である物理階層（ＰＨＹ（ｐｈｙｓｉｃａｌ） ｌａｙｅｒ）は、物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位階層に情報伝送サービス（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理階層は、上位にあるメディアアクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）階層とは伝送チャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されており、この伝送チャネルを介してＭＡＣ階層と物理階層との間のデータが移動する。また、相違する物理階層間、即ち、送信側及び受信側の物理階層間は、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式に変調され、時間及び周波数を無線リソースとして活用することができる。
第２の階層のＭＡＣ階層は、論理チャネル（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位階層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）階層にサービスを提供する。第２の階層のＲＬＣ階層は、信頼性のあるデータの送信をサポートする。ＲＬＣ階層にはデータの送信方法に応じて透明モード（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ、ＴＭ）、非確認モード（Ｕｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、ＵＭ）及び確認モード（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、ＡＭ）の３種類の動作モードが存在する。ＡＭ ＲＬＣは、双方向データ送信サービスを提供して、ＲＬＣ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の送信失敗の際、再送信をサポートする。
第２の階層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）階層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケット送信の際、帯域幅の小さい無線区間で効率的にパケットを送信するために、相対的に大きくて不必要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダサイズを減らすヘッダ圧縮（ｈｅａｄｅｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を実行する。
第３の階層の無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、ＲＲＣ）階層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ階層は、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（ｒｅｌｅａｓｅ）と関連付けられて論理チャネル、伝送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Ｅ−ＵＴＲＡＮとの間のデータ送信のために第２の階層によって提供されるサービスを意味する。端末のＲＲＣとネットワークのＲＲＣとの間にＲＲＣ接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）がある場合、端末は、ＲＲＣ接続モード（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）にあるようになり、そうでない場合、ＲＲＣアイドルモード（ＲＲＣ Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）にあるようになる。
ＲＲＣ階層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）階層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）及び移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を実行する。
ネットワークから端末にデータを送信するダウンリンク伝送チャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）には、システム情報（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。ダウンリンクマルチキャストまたはブロードキャストサービスのユーザトラフィック、または制御メッセージの場合、ＤＬ−ＳＣＨを介して送信されることもでき、またはダウンリンクＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されることもできる。端末からネットワークにデータを送信するアップリンク伝送チャネルには、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び、ユーザトラフィックまたは制御メッセージを送信するＵＬ−ＳＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。
ダウンリンク伝送チャネルにマッピングされるダウンリンク物理チャネルには、ＢＣＨの情報を送信するＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＨの情報を送信するＰＭＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＨ及びＤＬ−ＳＣＨの情報を送信するＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、また、ダウンリンクまたはアップリンクの無線リソース割当情報（ＤＬ／ＵＬ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）等のように第１の階層及び第２の階層から提供する制御情報を送信するＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。ＰＤＣＣＨは、ダウンリンクＬ１／Ｌ２制御チャネルともいう。アップリンク伝送チャネルにマッピングされるアップリンク物理チャネルには、ＵＬ−ＳＣＨの情報を送信するＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＲＡＣＨ情報を送信するＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、また、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、スケジューリング要求（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などのように第１の階層及び第２の階層から提供する制御情報を送信するＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）がある。
以下、ランダムアクセス過程を説明する。端末は、（１）初期アクセス過程、（２）ハンドオーバー過程、（３）時間同期が合わない端末にダウンリンクデータを送信する過程、（４）時間同期が合わない端末がアップリンクにデータを送信する過程、及び（５）無線接続のエラー発生の際、復旧過程でランダムアクセスを実行するようになる。
図６は、既存ランダムアクセス過程に対するメッセージシーケンスチャートである。
図６を参照すると、端末は、基地局から受信されたシステム情報を用いてランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を選択されたＰＲＡＣＨリソース（ＰＲＡＣＨ ｒｅｓｏｕｒｃｅ）を介して基地局に送信する（Ｓ１１０）。基地局は、端末からランダムアクセスプリアンブルを受信した後に、ランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージをＤＬ−ＳＣＨを介して送信する（Ｓ１２０）。ランダムアクセス応答メッセージは、端末の時間同期補正のためのオフセット情報（例えば、時間同期値（Ｔｉｍｅ Ａｄｖａｎｃｅ Ｖａｌｕｅ））、アップリンク無線リソース割当情報、ランダムアクセス過程を実行する端末を識別するために受信したランダムアクセスプリアンブルのインデックス情報及び端末の臨時識別子を含む。臨時識別子は、臨時Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を含むことができる。端末は、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、前記ランダムアクセス応答メッセージに応じて時間同期を補正して、アップリンク無線リソース割当情報を用いて端末識別子を含むスケジューリングされたメッセージを基地局に送信する（Ｓ１３０）。ここで、端末識別子は、Ｃ−ＲＮＴＩ、Ｓ−ＴＭＳＩ（ＳＡＥ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、またはＲａｎｄｏｍ Ｉｄであってもよい。基地局は、スケジューリングされたメッセージを受信した後、端末が送信した端末識別子を用いて衝突解決（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）メッセージを端末に送信する（Ｓ１４０）。
以下、ランダムアクセス実行過程における衝突解決に対して説明する。ランダムアクセス過程において、衝突は、ランダムアクセスプリアンブルの数が制限されるため発生する。即ち、基地局は、全ての端末に一意のランダムアクセスプリアンブルを付与することができないため、端末は、共通のランダムアクセスプリアンブルのうちから任意に一つを選択して送信しなければならない。これに伴い、同じＰＲＡＣＨリソースを介して二つ以上の端末が同じランダムアクセスプリアンブルを選択して送信する場合が発生する。基地局は、これを一つの端末から送信される一つのランダムアクセスプリアンブルであると判断するようになり、前記ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答メッセージを正常に端末に送るようになる。然しながら、衝突が発生したため、二つ以上の端末が一つのランダムアクセス応答メッセージを受信するようになって、これに伴い、端末は各々異なる動作を実行するようになる。即ち、ランダムアクセス応答メッセージに含まれたアップリンク無線リソース割当情報を用いて端末が相違するデータを同じ無線リソースとして送信するようになる。これに伴い、端末のデータ送信は、全て失敗したり、端末の位置または送信パワーに応じて特定端末のデータ送信のみ成功するようになる。特定端末のデータのみを基地局で受信する場合、基地局は、データ送信に失敗した端末に失敗事実を知らせなければならない。即ち、端末に競争の失敗または成功を知らせることが衝突解決（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）という。
衝突解決方法には、大きく２種類がある。タイマを用いる方法及び成功した端末の識別子を送信する方法である。
まず、タイマを用いる方法は、端末がランダムアクセス過程前に既にＣ−ＲＮＴＩのような一意のセル識別子を有している場合に使われる。前記方法によると、既にセル識別子を有する端末は、ランダムアクセス応答メッセージに応じて自分のセル識別子を含んだデータを基地局に送信した後、衝突解決タイマを始める。タイマが満了される前に自分のセル識別子を含んだデータをＰＤＣＣＨを介して受信すれば、端末は、自分が競争で成功したと判断してランダムアクセス過程を正常に終えるようになる。然しながら、衝突解決タイマが満了される前に自分のセル識別子を含んだデータをＰＤＣＣＨを介して受信することができなければ、端末は競争から失敗したと判断してランダムアクセス過程を再実行したり、或いは上位階層に失敗事実を通報する。
次に、成功した端末の識別子を送信する方法は、端末がランダムアクセス過程前に一意のセル識別子がない場合に使われる。前記方法によると、端末自分にセル識別子がない場合、端末は、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンク無線リソース割当情報に応じてセル識別子より上位識別子であるＳ−ＴＭＳＩまたはＲａｎｄｏｍ Ｉｄを含んでデータを送信した後、衝突解決タイマを始める。タイマが満了される前に自分の上位識別子を含んだデータをＤＬ−ＳＣＨを介して受信した場合、端末はランダムアクセス過程が成功したと判断する。然しながら、衝突解決タイマが満了される前に自分の上位識別子を含んだデータをＤＬ−ＳＣＨを介して受信することができなければ、端末は競争から失敗したと判断する。
図７は、衝突解決過程で発生できる問題点を示すメッセージシーケンスチャートである。基地局は、端末と時間同期が合せられた状態であり、端末は、基地局から割当を受けたアップリンクの無線リソースがない状況でアップリンクに送信するデータが発生してランダムアクセス過程を実行すると仮定する。
図７を参照すると、端末は、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て（Ｓ２１０）、ランダムアクセス応答を受信する（Ｓ２２０）。前記端末がセル識別子を含んでいる場合、ランダムアクセス応答メッセージに含まれたアップリンク無線リソース割当情報に応じてセル識別子を含んだスケジューリングされたメッセージを基地局に送信して（Ｓ２３０）、衝突解決タイマ（以下、ＣＲタイマ）を動作させる（Ｓ２４０）。もし、衝突が発生して前記端末のアップリンクデータ送信が失敗して、他の端末のアップリンクデータ送信が成功した場合、基地局は、前記端末がランダムアクセス過程を実行しているか否かが分からない。このとき、前記端末のＣＲタイマが満了される前に基地局でダウンリンクデータを送信するためにＰＤＣＣＨを介してダウンリンク無線リソース割当情報を前記端末に送信する場合（Ｓ２５０）、端末は、衝突解決のためのＰＤＣＣＨとは意図が異なるＰＤＣＣＨをタイマ満了前に受信するようになる。従って、ランダムアクセス過程で衝突が発生して競争で失敗したにもかかわらず自分が競争で成功したと判断するようになる（Ｓ２６０）。
従って、ランダムアクセス過程がいずれかの従来のＰＤＣＣＨ順序によって開始され、Ｃ−ＲＮＴＩに指示されるＰＤＤＣＨ送信（例えば、ダウンリンク割当メッセージ、または、Ｃ−ＲＮＴＩに指示される別の従来のＰＤＣＣＨ送信）が存在する場合に、ＵＥは、競合解決が成功したと考え、衝突解決タイマを中止して、臨時Ｃ−ＲＮＴＩを廃棄して、ランダムアクセス過程が成功的に完了したと判断する。然しながら、このシナリオでは、競合解決が成功したとＵＥが誤って判断してしまう可能性もある（Ｓ２６０）。
従って、前記のような問題を解決するために、制御信号を状況に応じて定義して、該当する制御信号を受信した場合にのみ競争の成功または失敗を判断して、これに伴い端末が動作する方法を提案する。
ここで、ランダムアクセス過程が実行されるべきである例として、端末の初期アクセス過程、ハンドオーバー過程、時間同期が合わない端末にダウンリンクデータを送信する 過程、時間同期が合わない或いはアップリンクの無線リソースのない場合に端末がアップリンクにデータを送信する過程、及び基地局と端末との間に無線接続のエラーが発生した場合に復旧するための過程がある。
ランダムアクセスが発生する目的に応じて定義される制御チャネルは、大きくＰＤＣＣＨ及びＰＤＣＣＨによって指示されるＤＬ−ＳＣＨなどである。ここで、ＤＬ−ＳＣＨを介して送信される信号は、ＭＡＣ階層信号、ＲＬＣ階層信号、ＰＤＣＰ階層信号、ＲＲＣ階層信号、及びＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）階層信号のうちいずれか一つであってもよい。ＰＤＣＣＨを介して送信される信号は、アップリンク無線リソース割当情報であってもよく、またはダウンリンク無線リソース割当情報であってもよい。また、アップリンク無線リソース割当情報は、ダウンリンクのＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）報告と共にデータの送信を指示する信号、及びＣＱＩ報告無しにデータの送信を指示する信号がある。ここで、アップリンク無線リソース割当情報の特定フィールド値を介して端末がＣＱＩをアップリンク無線リソース割当情報にともなう無線リソースによって報告しなければならないかどうかを知らせることができる。また、たとえ、アップリンク無線リソース割当情報の特定フィールド値にＣＱＩ報告要求フィールド値が設定されていないとしても、予め設定された情報に応じて、端末は、ＣＱＩ情報をデータに含んで送信することもできる。
以下、ランダムアクセス過程が発生した目的に応じて衝突解決のための制御信号を定義する方法を説明する。
図８は、本発明の一実施例に係るアップリンクデータ送信時の衝突解決方法を示すメッセージシーケンスチャートである。ここで、端末は、基地局から割当を受けたアップリンク無線リソースのない状態でアップリンクにデータを送信しようとする。このとき、端末は、基地局とＲＲＣ接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が確立されており、基地局から割り当てられたセル識別子を有している。前記端末は、専用（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）の無線リソース要求チャネル（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）が設定されていない。従って、端末は、無線リソース要求のために自分のバッファ状態報告（Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔ）を送信しなければならず、こののためにランダムアクセス過程を実行するようになる。
図８を参考すると、端末はランダムアクセスプリアンブルを送信する（Ｓ３１０）。ランダムアクセスプリアンブルは、可用なランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に選択されることができる。前記ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答メッセージを受信する（Ｓ３２０）。端末がランダムアクセス応答メッセージを正常に受信した場合、前記応答メッセージに含まれたアップリンク無線リソース割当情報を用いて自分のセル識別子を含んだスケジューリングメッセージ（例えば、バッファ状態報告）を基地局に送信する（Ｓ３３０）。前記スケジューリングメッセージは、前記アップリンク無線リソース割当情報内の端末のセル識別子を含むことができる。前記スケジューリングメッセージの送信に応じて端末はＣＲタイマを開始する（Ｓ３４０）。ＣＲタイマは、前記スケジューリングメッセージが送信された後開始されることができる。端末がＰＤＣＣＨを介してダウンリンク無線リソース割当情報を受信したり（Ｓ３５０）、ＰＤＣＣＨを介してＣＱＩ報告指示フィールドが設定されているアップリンク無線リソース割当情報を受信する場合（Ｓ３６０）、ＣＲタイマは中止されず、競争における成功または失敗を判断しない。ＣＲタイマの満了時間（Ｔｅｘｐｉｒｙ）前までＰＤＣＣＨを介してＣＱＩ報告指示フィールドが設定されていないアップリンク無線リソース割当情報を受信すれば（Ｓ３７０）、ＣＲタイマを中止して（Ｓ３８０）、競争で成功したと判断する。
ここで、ＣＱＩ報告指示フィールドが設定されているアップリンク無線リソース割当情報をＰＤＣＣＨを介して受信する場合、ＣＲタイマを終了せず、且つ競争の成功如何を判断しない理由は、次の通りである。基地局は、端末の無線リソース要求に応じてアップリンク無線リソース割当情報を送信する場合以外に、特定時点で端末にＣＱＩ報告指示のためにアップリンク無線リソース割当情報を送信する場合がある。即ち、端末のＣＲタイマが開始した後、満了される前に衝突が発生して、基地局は、前記端末がランダムアクセス過程を実行していることを知らない場合、基地局ではＣＱＩ報告指示のためにＰＤＣＣＨを介してアップリンク無線リソース割当情報を送信することもできる。この場合、端末がＰＤＣＣＨを介してアップリンク無線リソース割当情報を受信するようになるが、これはランダムアクセス過程で衝突解決のためのアップリンク無線リソース割当情報ではない。従って、ＣＱＩ報告指示フィールドが設定されているアップリンク無線リソース割当情報を受信した場合、端末は、競争で成功または失敗を判断せず、且つＣＲタイマも中止させない。
端末は、ＰＤＣＣＨをモニターリングして、ＰＤＣＣＨを介して自分の識別子を検出することによって制御信号の受信如何を確認する。前記制御信号の内容がランダムアクセス過程を実行する目的に合うならば、衝突解決タイマを中止する。従って、意図しない制御信号の受信による誤った衝突解決を防止することができる。
図９において、もし、端末がバッファにデータを有しているならば、端末は、データの送信が待機中であることを指示するバッファ状態報告を誘発させる。然しながら、図８のように、アップリンクが端末に使用可能でないならば、アップリンクは、ランダムアクセス過程によって獲得されることが必要である。ランダムアクセス過程が開始されるこのバッファ状態報告は（ＰＤＣＣＨ順序によって開始されるランダムアクセス過程と反対に）ＭＡＣ階層自体的に開始されるランダムアクセス過程の一例である。
従って、図８のように、端末は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する（Ｓ３１０）。前記ランダムアクセスプリアンブルは、可用なランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に選択されることができる。端末は、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ランダムアクセス応答メッセージを受信する（Ｓ３２０）。前記ランダムアクセス応答メッセージを成功的に受信することによって、端末は、前記応答メッセージ内のアップリンク無線リソース割当情報を用いてスケジューリングメッセージ（例えば、バッファ状態報告）を送信する（Ｓ３３０）。前記スケジューリングメッセージは、前記アップリンク無線リソース割当情報内の端末のセル識別子を含むことができる。スケジューリングメッセージの送信に応じて端末はＣＲタイマを開始する（Ｓ３４０）。ＣＲタイマは、前記スケジューリングメッセージの送信後に開始されることができる。もし、端末がＰＤＣＣＨを介してダウンリンク無線リソース割当情報を受信すれば（Ｓ３５０）、端末は、ＣＲタイマを中断しない、或いは競争における成功または失敗を決定しない。ＣＲタイマの満了時間（Ｔｅｘｐｉｒｙ）前までＰＤＣＣＨを介してアップリンク無線リソース割当情報を受信すれば（Ｓ３７５）、ＣＲタイマを中止して（Ｓ３８０）、競争で成功したと判断する。
従って、図９において、ランダムアクセス過程がＭＡＣ階層自体で開始されることを仮定する時、もし、端末が端末のＣ−ＲＮＴＩによって指示されて端末による新しい送信のためのアップリンクグラントを含むＰＤＣＣＨ送信を受信すれば、端末は、競合解決を成功的であると判断してＣＲタイマを中止して、臨時Ｃ−ＲＮＴＩを廃棄して、ランダムアクセス過程が成功的に完了したと判断する。然しながら、もし、ランダムアクセス過程がＭＡＣ階層自体で開始され、端末が端末のＣ−ＲＮＴＩによって指示されてアップリンクグラントを含まないＰＤＣＣＨ送信（例えば、Ｓ３５０のダウンリンク割当）を受信すれば、端末は、ランダムアクセス過程の成功または失敗を判断しない。即ち、もし、ランダムアクセス過程がＭＡＣ階層自体で開始され、端末のＣ−ＲＮＴＩによって指示されてアップリンクグラントを含まないＰＤＣＣＨ送信を受信すれば、端末は、ＣＲタイマを中断せずに臨時Ｃ−ＲＮＴＩを廃棄する。
図１０は、本発明の一実施例に係るダウンリンクデータ送信時の衝突解決方法を示すメッセージシーケンスチャートである。端末と基地局の時間同期が合わない状態で端末の受信するダウンリンクデータが発生する。端末は、基地局とＲＲＣ接続されている状態であり、基地局から割り当てられたセル識別子を有している。端末は、ダウンリンクデータを受信するために基地局からランダムアクセス過程の実行指示を受けて、競争ベースのランダムアクセス過程を実行する。
図１０を参考すると、端末は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する（Ｓ４１０）。前記ランダムアクセスプリアンブルは、可用なランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に選択されることができる。前記ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答メッセージを受信する（Ｓ４２０）。端末が自分のランダムアクセス応答メッセージを正常に受信した場合、前記応答メッセージに含まれたアップリンク無線リソース割当情報を用いてスケジューリングメッセージを基地局に送信する（Ｓ４３０）。スケジューリングメッセージは、前記アップリンク無線リソース割当情報内の端末のセル識別子を含むことができる。前記スケジューリングメッセージは、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）を使用して送信されることができる。端末は、ＨＡＲＱ ＡＣＫを受信した後（Ｓ４４０）、ＣＲタイマが開始される（Ｓ４５０）。もし、端末がＰＤＣＣＨを介してアップリンク無線リソース割当情報を受信すれば（Ｓ４６０）、端末は、ＣＲタイマを中止ぜず、且つ競争で成功または失敗を判断しない。もし、端末がＣＲタイマの満了時間（Ｔｅｘｐｉｒｙ）前にＰＤＣＣＨを介してダウンリンク無線リソース割当情報を受信すれば（Ｓ４７０）、ＣＲタイマを中止して（Ｓ４８０）、競争で成功したと判断する。または、もし、端末がＰＤＣＣＨを介してＣＱＩ報告指示フィールドが設定されているアップリンク無線リソース割当情報を受信すれば、ＣＲタイマを中止して、競争で成功したと判断することができる。端末がＣＲタイマを中止した後、衝突解決メッセージを受信することができる。
また、ハンドオーバー過程で競争ベースのランダムアクセスが実行される場合、アップリンクデータ送信時の場合と同様に、衝突解決タイマが動作中にアップリンク無線リソース割当情報を受信する場合にのみ、ＣＲタイマを中止して、競争で成功したと判断する。前記アップリンク無線リソース割当情報をＣＱＩ指示報告設定がない場合のみで限定することもでき、ＣＱＩ指示報告が設定された場合も含まれることができる。
ＣＲタイマが満了される前に自分のセル識別子を含んだメッセージがＰＤＣＣＨを介して受信される全ての場合に端末がＣＲタイマを中止して、競争で成功したと判断することは誤った判断になる可能性がある。従って、ランダムアクセス実行過程の目的に応じて定義された無線リソース割当情報を受信した場合にのみ端末がＣＲタイマを中止して、競争で成功したと判断することが好ましい。
競争ベースのランダムアクセス過程で衝突解決に使われる制御信号を状況に応じて定義して意図されない制御信号の受信によって端末が競争の成功如何を誤って判断して関連動作を誤って実行することを防止する。従って、誤った衝突解決によって発生する他の端末の送信干渉、エラー復旧による遅延時間増加のような問題点を解決することができる。
本発明は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組合せで具現されることができる。ハードウェア具現において、前述した機能を実行するためにデザインされたＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）、ＰＬＤ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、プロセッサ、制御器、マイクロ・プロセッサ、他の電子ユニットまたはこれらの組合せで具現されることができる。ソフトウェア具現において、前述した機能を実行するモジュールで具現されることができる。ソフトウェアは、メモリユニットに格納されることができて、プロセッサによって実行される。メモリユニットやプロセッサは、当業者によく知られた多様な手段を採用することができる。
以上、本発明の好ましい実施例に対して詳細に技術しましたが、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、請求範囲に定義された本発明の精神及び範囲を外れない限り、本発明を多様に変形または、変更して実施できることが分かる。従って、本発明の今後の実施例の変更は、本発明の技術を外れることができない。

Claims (17)

  1. 移動通信端末と基地局との間における競合解決を実行する方法であって、
    前記方法は、
    前記移動通信端末のＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層によりランダムアクセス過程を開始することであって、前記ランダムアクセス過程は、衝突解決タイマを開始することを含む、ことと、
    ＵＬグラントを含んで前記移動通信端末のＣ−ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ−ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）によって指示されるＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信を前記基地局から受信することによって、前記衝突解決タイマを中止して前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したことを決定することと
    を含む、方法。
  2. 前記ＵＬグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記衝突解決タイマを中止しないことをさらに含む請求項１に記載の方法。
  3. 前記ＵＬグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記ランダムアクセス過程が成功したと考えないことをさらに含む請求項１に記載の方法。
  4. ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局に送信することと、
    前記基地局からランダムアクセス応答を受信することと
    をさらに含む請求項１に記載の方法。
  5. 前記ランダムアクセス過程は、前記移動通信端末から前記基地局にスケジューリングメッセージを送信することを含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記スケジューリングメッセージを送信するステップは、アップリンク無線リソースを要求するバッファ状態報告（ＢＳＲ）を送信することを含む、請求項５に記載の方法。
  7. 前記ＢＳＲは、前記移動通信端末のバッファ内に送信が待機中のデータがあることを示す、請求項６に記載の方法。
  8. 前記ＢＳＲは、前記移動通信端末のセル識別子を含む、請求項６に記載の方法。
  9. ディスプレー部と、
    送受信機と
    前記ディスプレー部及び前記送受信機と動作可能に接続されて、衝突解決タイマを含むプロセッサと
    を含む移動通信端末であって、
    前記プロセッサは、
    前記移動通信端末のＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層からランダムアクセス過程を開始することであって、前記ランダムアクセス過程は、前記衝突解決タイマを開始することを含む、ことと、
    ＵＬグラントを含んで前記移動通信端末のＣ−ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ−ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）によって指示されるＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信を受信することによって、前記衝突解決タイマを中止して前記ランダムアクセス過程が成功的に完了したことを決定することと
    を実行するように構成される、移動通信端末。
  10. 前記プロセッサは、前記ＵＬグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記衝突解決タイマを中止しないように構成される、請求項９に記載の移動通信端末。
  11. 前記プロセッサは、前記ＵＬグラントを含まなく、前記Ｃ−ＲＮＴＩによって指示されるＰＤＣＣＨ送信を受信することによって、前記ランダムアクセス過程が成功したと考えないように構成される、請求項９に記載の移動通信端末。
  12. 前記プロセッサは、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に送信することと、前記基地局からランダムアクセス応答を受信することとを実行するように構成される、請求項９に記載の移動通信端末。
  13. 前記プロセッサは、前記ランダムアクセス過程が開始されるときに、基地局にスケジューリングメッセージを送信するように構成される、請求項９に記載の移動通信端末。
  14. 前記プロセッサは、基地局にスケジューリングメッセージを送信することによって前記ランダムアクセス過程を開始するように構成される、請求項９に記載の移動通信端末。
  15. バッファをさらに含み、前記プロセッサは、前記スケジューリングメッセージとしてアップリンク無線リソースを要求するバッファ状態報告（ＢＳＲ）を送信することによって前記ランダムアクセス過程を開始するように構成される、請求項１４に記載の移動通信端末。
  16. 前記ＢＳＲは、前記バッファ内に送信が待機中のデータがあることを示す、請求項１５に記載の移動通信端末。
  17. 前記ＢＳＲは、前記移動通信端末のセル識別子を含む、請求項１５に記載の移動通信端末。
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