JP5453498B2 - 移動通信システムにおけるランダムアクセスプロシージャの間のコンテンション感知方法及び装置 - Google Patents

移動通信システムにおけるランダムアクセスプロシージャの間のコンテンション感知方法及び装置 Download PDF

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Description

本発明は、移動通信システムに関し、特に、ランダムアクセスプロシージャの間にシグナリングオーバーヘッドを減少させつつコンテンションを効率的に感知する方法及び装置に関する。
ユニバーサル移動通信サービス（Universal Mobile Telecommunication Service：以下、“ＵＭＴＳ”と称する。）システムは、ヨーロッパ方式の移動通信システムである移動通信用グローバルシステム（Global System for Mobile Communications：ＧＳＭ（登録商標））及び汎用パケット無線サービス（General Packet Radio Services：ＧＰＲＳ）に基づいており、広帯域符号分割多重接続（Wideband Code Division Multiple Access：以下、“ＷＣＤＭＡ”と称する。）を使用する第３世代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第３世代パートナーシッププロジェクト（3-rd Generation Partnership Project：以下、“３ＧＰＰ”と称する。）において、ロングタームエボルーション（Long Term Evolution：以下、“ＬＴＥ”と称する。）は、ＵＭＴＳシステムの次世代移動通信システムとして議論が進んでいる。ＬＴＥシステムは、２０１０年ごろに商用化することを目標にしており、１００Ｍｂｐｓ程度の最大送信速度を有する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、ネットワーク構成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式及び無線プロトコルを無線チャネルに最大に近接させる方式などがある。
図１は、次世代（Evolved）３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの構成の一例を示す。
図１を参照すると、次世代無線アクセスネットワーク（Evolved UMTS Radio Access Network：以下、“Ｅ-ＵＴＲＡＮ”又は“Ｅ-ＲＡＮ”と称する。）１１０及び１１２は、次世代基地局（Evolved Node B：以下、“ＥＮＢ”と称する。）１２０、１２２、１２４、１２６、及び１２８とアンカーノード１３０、１３２との２ノード構成に簡素化される。ユーザー端末機（User Equipment：以下、“ＵＥ”又は“端末機”と称する。）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：以下、“ＩＰ”と称する。）ネットワーク１１４に接続する。ＥＮＢ１２０乃至１２８は、ＵＭＴＳシステムの既存の基地局（Node B）に対応し、無線チャネルを介してＵＥ１０１に接続される。
既存の基地局に比べて、ＥＮＢ１２０乃至１２８は、より複雑な機能を実行する。３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、ボイスオーバーインターネットプロトコル（Voice over IP：以下、“ＶｏＩＰ”と称する。）のような実時間サービスを含む全てのユーザトラフィックが共用チャネル（ＳＣＨ）を介してサービスされるため、複数のＵＥのステータス情報を収集し、スケジューリングを実行するエンティティが必要であり、ＥＮＢ１２０乃至１２８は、このスケジューリングを担当する。一般的に、１つのＥＮＢは、複数のセルを制御する。
また、ＥＮＢ１２０乃至１２８は、ＵＥのチャネル状態に従って変調方式とチャネル符号化率とを適応的に決定する適応変調符号化（Adaptive Modulation & Coding：以下、“ＡＭＣ”と称する。）を実行する。また、ＥＮＢ１２０乃至１２８は、ＵＭＴＳの高速ダウンリンクパケットアクセス（High Speed Downlink Packet Access：以下、“ＨＳＤＰＡ”と称する。）サービス、及び高速アップリンクパケットアクセス（High Speed Uplink Packet Access：以下、“ＨＳＵＰＡ”と称する。）（又は拡張された専用チャネル（Enhanced Dedicated Channel：以下、“Ｅ-ＤＣＨ”とも呼ぶ。））サービスにおけるように、ＬＴＥシステムは、ＥＮＢ１２０乃至１２８とＵＥ１０１との間でハイブリッド自動再送要求（Hybrid Automatic Repeat Request（ARQ）：以下、“ＨＡＲＱ”と称する。）を使用する。この際に、ＨＡＲＱ方式だけでは、様々なサービス品質（Quality of Service：ＱｏＳ）の要求を満たすことができないので、上位レイヤーでの別途の（Outer）ＡＲＱがＥＮＢ１２０乃至１２８とＵＥ１０１との間で実行されることができる。ＨＡＲＱは、以前に受信したデータを廃棄することなく、再送信されたデータと以前に受信したデータをソフトコンバイニングし、これにより、受信成功率を増加させるための技術である。ＨＳＤＰＡ及びＥＤＣＨのような高速パケット通信システムは、送信効率を増加させるためにＨＡＲＱを使用する。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（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、“ＯＦＤＭ”と称する。）方式を無線アクセス技術として使用するものと予想される。
図２は、従来技術によるランダムアクセス（Random Access：以下、“ＲＡ”と称する。）プロシージャの間のコンテンション感知動作を示す図である。ここで、参照符号２０１は、ＵＥを示し、参照符号２０３は、ＥＮＢを示す。
図２を参照すると、ステップ２１１で、ＵＥ ２０１は、ＲＡプリアンブルと呼ばれる所定の複数のコードシーケンスの中の１つをランダムに又は所定の規則で選択するか、この選択されたＲＡプリアンブルを非同期ランダムアクセスチャネル（asynchronous RA CHannel：以下、“ａＲＡＣＨ”と称する。）を介して送信する。ステップ２１３で、ＥＮＢ２０３は、このＲＡプリアンブルに対するＲＡプリアンブル識別子（ＩＤ又はインデックス）と、アップリンク（ＵＬ）タイミング同期を調整するためのタイミング補正（Timing Advance：以下、“ＴＡ”と称する。）情報と、レイヤー２／レイヤー３（Ｌ２／Ｌ３）メッセージの送信のために割り当てられたＵＬリソースを示すグラント情報と、一時ＵＥ ＩＤを示す一時無線ネットワーク一時識別子（Temporary Radio Network Temporary ID：以下、“Ｔ-ＲＮＴＩ”と称する。）とを含むＲＡプリアンブル応答メッセージを送信する。このＲＡプリアンブル応答メッセージを受信した後に、ＵＥ２０１は、ステップ２２１で、ＲＡプリアンブルＩＤをチェックし、このチェックされたＲＡプリアンブルＩＤがこの送信されたＲＡプリアンブルのＩＤと同一であると、このアップリンクリソースを用いてＬ２／Ｌ３メッセージを送信する。
複数のＵＥが同一のプリアンブルをＥＮＢ２０３に送信すると、ＲＡプロシージャのコンテンションが発生する。この場合に、ＲＡプリアンブルの成功的な受信をＵＥ２０１に通知するために、ＥＮＢ２０３は、Ｔ-ＲＮＴＩを用いてＵＥ２０１固有のＩＤ又はＵＥ２０１から受信されたランダムＩＤを含むコンテンション解消（Contention Resolution：ＣＲ）メッセージをスケジューリングし、ステップ２２３で、これをＵＥ２０１に送信する。このために、ＵＥ２０１は、ステップ２２１のＬ２／Ｌ３メッセージ内にＵＥの固有のＩＤ又はより小さいサイズのランダムＩＤを含ませる。
Ｔ-ＲＮＴＩを有する各ＵＥは、ＣＲメッセージに含まれているＩＤを介して自身がＲＡプロシージャのコンテンションに成功したか又は失敗したかを確認することができる。Ｔ-ＲＮＴＩを用いてスケジューリングされたＣＲメッセージがＵＥ２０１の固有のＩＤ又はランダムＩＤを含まない場合に、ＵＥ２０１は、コンテンションに失敗したものと判断し、ＲＡプロシージャを再開する。
ＣＲメッセージの使用は、ＲＡコンテンションに成功したか又は失敗したかを確実に知らせる。しかしながら、従来のプロシージャにおいて、ＣＲメッセージがＲＡごとに各Ｔ-ＲＮＴＩに対してダウンリンク（ＤＬ）を介して送信されなければならないため、全システム性能の観点でシグナリングオーバーヘッドを増加させるという短所があった。
Ericsson，E-UTRAN Random Access procedure C-RNTI assignment and HARQ on message 4 with RACH model，3GPP TSG-RAN WG2 #56bis, Tdoc R2-070365，２００７年 １月１５日
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、ランダムアクセスプロシージャの間に、ＣＲメッセージの送信を最小化することによりシグナリングオーバーヘッドを減少させつつ、ＵＥがコンテンションを感知することができるようにする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、本発明の構成の一態様によれば、移動通信システムにおけるランダムアクセス（ＲＡ）プロシージャでのコンテンション感知方法を提供する。上記方法は、端末により開始されたランダムアクセスプロシージャのために、送信されたＲＡプリアンブル応答メッセージを介して上記端末に割り当てられたアップリンクリソースを介してレイヤー２又はレイヤー３（Ｌ２／Ｌ３）メッセージを上記端末から受信するステップと、上記Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージである場合に、上記ＲＡプロシージャに関連したコンテンション解消（ＣＲ）メッセージを上記端末に送信するステップと、上記Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージでない場合に、上記ＣＲメッセージを送信せず、ダウンリンク制御チャネルを介して所定の制御情報を上記端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の構成の他の態様によれば、移動通信システムにおけるランダムアクセス（ＲＡ）プロシージャでのコンテンションを感知する基地局装置を提供する。上記基地局装置は、上記基地局が端末により開始されたランダムアクセスプロシージャのために送信したＲＡプリアンブル応答メッセージを介して上記端末に割り当てられたアップリンクリソースで上記端末から受信されたレイヤー２／レイヤー３（Ｌ２／Ｌ３）メッセージが初期アクセスメッセージであるか否かを判定するメッセージ分析部と、上記Ｌ２／Ｌ３メッセージが上記初期アクセスメッセージである場合に、上記ＲＡプロシージャに関連したコンテンション解消（ＣＲ）メッセージを生成するメッセージ生成部と、上記Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージでない場合に、上記端末に特定の制御情報を生成する制御情報生成部と、上記Ｌ２／Ｌ３メッセージを受信し、上記Ｌ２／Ｌ３メッセージを上記メッセージ分析部に提供し、上記ＣＲメッセージ及び上記制御情報を上記端末に送信する送受信部と、を含むことを特徴とする。
本発明の構成のさらに他の態様によれば、移動通信システムにおけるランダムアクセス（ＲＡ）プロシージャでのコンテンション感知方法を提供する。上記方法は、ランダムアクセスプロシージャを介してＲＡプリアンブル応答メッセージを基地局から受信する際に、上記ランダムアクセスプロシージャが開始される前に有効なセル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ-ＲＮＴＩ）が存在すると、上記Ｃ-ＲＮＴＩを含むレイヤー２／レイヤー３（Ｌ２／Ｌ３）メッセージを、上記ＲＡプリアンブル応答メッセージを介して割り当てられたアップリンクリソースで送信するステップと、上記Ｃ-ＲＮＴＩが存在しないと、上記Ｃ-ＲＮＴＩを含まず、端末の識別子（ＩＤ）を含む初期アクセスメッセージを上記アップリンクリソースで送信するステップと、上記Ｌ２／Ｌ３メッセージ及び上記初期アクセスメッセージの中の１つを送信した後に所定の時間内に、上記端末に特定の制御情報がダウンリンク制御チャネルを介して受信されるか、上記ランダムアクセスプロシージャに関連したコンテンション解消（ＣＲ）メッセージが受信されないと、上記ランダムアクセスプロシージャを再開するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の構成のさらなる他の態様によれば、移動通信システムにおけるランダムアクセス（ＲＡ）プロシージャでのコンテンションを感知する端末装置を提供する。上記装置は、ランダムアクセスプロシージャを介してＲＡプリアンブル応答メッセージを基地局から受信し、レイヤー２／レイヤー２（Ｌ２／Ｌ３）メッセージ又は初期アクセスメッセージを、上記ＲＡプリアンブル応答メッセージを介して割り当てられたアップリンクリソースで上記基地局に送信する送受信部と、上記ランダムアクセスプロシージャが開始される前に、有効なセル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ-ＲＮＴＩ）が存在する場合に、上記Ｃ-ＲＮＴＩを含む上記Ｌ２／Ｌ３メッセージを生成し、上記Ｃ-ＲＮＴＩが存在しない場合に、上記Ｃ-ＲＮＴＩを含まず、上記端末の識別子（ＩＤ）を含む上記初期アクセスメッセージを生成するメッセージ生成部と、上記Ｌ２／Ｌ３メッセージ及び上記初期アクセスメッセージの中の１つを送信した後に所定の時間内に、ダウンリンク制御チャネルを介して上記端末に特定の制御情報が受信されなかったか、又は上記ＲＡプロシージャに関連したコンテンション解消（ＣＲ）メッセージが受信されなかった場合に、上記ランダムアクセスプロシージャを再開することを決定するメッセージ分析部と、を含むことを特徴とする。
本発明は、ランダムアクセスプロシージャにおいて、効率的なコンテンション感知を可能にすることにより、シグナリングオーバーヘッドを減少させることができる。
３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの構成の一例を示す図である。 従来技術によるＲＡプロシージャの間のコンテンション感知動作を示す図である。 本発明の実施形態によるＲＡプロシージャの間のコンテンション感知動作を示す図である。 本発明の実施形態によるＥＮＢ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ＥＮＢ装置を示すブロック図である。 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装置を示すブロック図である。
本発明の詳細な構成および要素のような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。
本発明では、３ＧＰＰ ＵＭＴＳシステムから進化した３ＧＰＰ ＬＴＥシステムについて一例を挙げて説明するが、類似したチャネル構成を有する移動通信システムにも適用可能であることをわかる。
本発明の実施形態に従って、ＥＮＢは、ランダムアクセス（Random Access：以下、“ＲＡ”と称する。）プロシージャにおいて、ＵＥから受信されたレイヤー２（Ｌ２）／レイヤー３（Ｌ３）メッセージが初期アクセスメッセージであるときだけＣＲメッセージを送信する。Ｌ２／Ｌ３メッセージの送信に成功すると、ＵＥは、タイマーを開始する。このタイマーの終了の前に、セル内のＵＥを識別するセル無線ネットワーク一時識別子（Cell Radio Network Temporary ID：以下、“Ｃ-ＲＮＴＩ”と称する。）及びスクランブルコードの中の少なくとも１つであるＵＥ識別情報にマッピングされるか又はこのＵＥ識別情報を含む制御情報をダウンリンク（ＤＬ）チャネルを介して感知するか、又はＲＡプリアンブル応答メッセージに設定されたＴ-ＲＮＴＩに基づいてスケジューリングされたＵＥの固有ＩＤ又はＬ２／Ｌ３メッセージを介して送信されたランダムＩＤを含むＣＲメッセージを受信すると、ＵＥは、このタイマーを中止させ、進行中のＲＡプロシージャを継続して行う。ここで、この制御情報は、スケジューリング情報、肯定応答（ACKnowledge：以下、“ＡＣＫ”と称する。）／否定応答（Negative ACKnowledge：以下、“ＮＡＣＫ”と称する。）情報、及びＣ-ＲＮＴＩ特定循環冗長検査（ＣＲＣ）の中の少なくとも１つを含む。一方、この制御情報及びＣＲメッセージの中のいずれか１つでも受信されずにこのタイマーが終了すると、ＵＥは、ＲＡプロシージャを再開する。
すなわち、ＥＮＢは、ＲＡプリアンブル応答メッセージを介して受信したＴ-ＲＮＴＩを有するＵＥにスケジューリングを介してメッセージの送信を許容する。しかしながら、ＲＡコンテンションが発生した場合に、複数のＵＥは、同一のＴ-ＲＮＴＩを有することができる。したがって、ＣＲメッセージの送信を希望する１つのＵＥを指示するために、ＣＲメッセージでＵＥの固有のＩＤ又はＬ２／Ｌ３メッセージを介してＵＥから受信したランダムＩＤを含む。ここで、Ｔ-ＲＮＴＩに基づくＣＲメッセージのスケジューリングは、ＣＲメッセージがＴ-ＲＮＴＩを含むスケジューリング情報が示すリソースを介して送信されることを意味する。
ＵＥがＣ-ＲＮＴＩ又はスクランブルコードのようなＵＥ識別情報をすでに有していると、様々な方式でＤＬ制御チャネルを介して制御情報を感知することができる。例えば、ｉ）スケジューリング情報がＵＥのＣ-ＲＮＴＩにマッピングされるＣＲＣ（すなわち、Ｃ-ＲＮＴＩ特定ＣＲＣ）を使用し、端末が自身のＣ-ＲＮＴＩを使用してＣＲＣチェックによりＤＬ制御チャネルを介して受信されたスケジューリング情報にエラーが無いことを感知する場合、ｉｉ）送信されたＵＬメッセージに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫがＵＥに割り当てられたスクランブルコードで符号化され、ＵＥがダウンリンク制御チャネルを介して自身のスクランブルコードを用いてＡＣＫ／ＮＡＣＫを検出する場合、又は、ｉｉｉ）ＵＥがＤＬ制御チャネルを介してＵＥのＣ-ＲＮＴＩを明示的に含む制御命令を受信する場合に、ＵＥは、ＤＬ制御チャネルを介してＵＥに関する制御情報の送信を感知する。本発明において、制御情報は、ＤＬ制御チャネルを介してシグナリングされることができるすべての形態の制御情報を意味する。
図３は、本発明の実施形態によるＲＡプロシージャの間のコンテンション感知動作を示す図である。参照符号３０１は、ＵＥを示し、参照符号３０３は、ＥＮＢを示す。
図３を参照すると、ＵＥ３０１は、ステップ３１１で、所定の複数のＲＡプリアンブルの中の１つをランダムに又は所定の規則により選択し、この選択されたＲＡプリアンブルを所定のＲＡチャネル（ＲＡＣＨ）を介して送信する。ステップ３１３で、ＥＮＢ３０３は、このＲＡプリアンブルに対するＲＡプリアンブルＩＤ（すなわち、インデックス）、ＵＬタイミング同期を調整するためのＴＡ情報、Ｌ２／Ｌ３メッセージの送信のために割り当てられたＵＬリソースを示すグラント情報、及び一時ＵＥ ＩＤを示すＴ-ＲＮＴＩを含むＲＡプリアンブル応答メッセージを送信する。
ＲＡプリアンブル応答メッセージを受信した後に、ＵＥ３０１は、ステップ３２１で、ＲＡプロシージャを実行する前に有効なＣ-ＲＮＴＩをすでに有しているか否かをチェックする。Ｃ-ＲＮＴＩは、セル内で使用する接続モードＵＥに割り当てられたＩＤであり、スケジューリングの間にＵＥを識別するのに使用される。ＵＥは、ステップ３３１で、このグラント情報を用いてＬ２／Ｌ３メッセージを送信する。ＵＥがＣ-ＲＮＴＩをすでに有していると、Ｌ２／Ｌ３メッセージにＣ-ＲＮＴＩが含まれる。一方、Ｃ-ＲＮＴＩを有していないと、ＵＥは、パケット移動体加入者の一時的な識別（Temporary Mobile Subscriber Identity）（以下、“ＴＭＳＩ”と称する。）（Ｐ-ＴＭＳＩ）又は移動体加入者の国際的な識別（International Mobile Subscriber Identity：以下、“ＩＭＳＩ”と称する。）のようなＵＥの固有のＩＤがＬ２／Ｌ３メッセージに含まれる。図示していないが、ＵＥは、固有のＩＤの代りに、ＵＥが生成したランダムＩＤをＬ２／Ｌ３メッセージに含ませてもよい。
Ｌ２／Ｌ３メッセージの送信に成功すると、ステップ３２３で、ＵＥ３０１は、タイマーを開始する。すなわち、このタイマーは、Ｌ２／Ｌ３メッセージに対するＡＣＫをＥＮＢ３０３から受信する際に開始される。本発明の他の実施形態では、Ｌ２／Ｌ３メッセージが送信される際にこのタイマーが開始されることができる。もう１つの実施形態では、ＵＥ３０１がＲＡプリアンブル応答メッセージを受信する際に又はＲＡプリアンブルを送信する際に、このタイマーが開始されることができる。
ステップ３３３で、ＥＮＢ３０３は、Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージであるか否かをチェックする。初期アクセスメッセージは、アイドルモードのＵＥが接続モードに転換するために送信するメッセージである。一般的に、ＵＥ３０１は、ＲＡプロシージャを開始する際に有効なＣ-ＲＮＴＩを有していないため、ＥＮＢ３０３は、Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージであるか否かをチェックすることにより、ＵＥ３０１がＲＡプロシージャを開始する際に有効なＣ-ＲＮＴＩを有しているか否かを判定する。Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージであると、ＥＮＢ３０３は、ステップ３３５で、ＵＥ３０１が有効なＣ-ＲＮＴＩを有していないものと判定し、ＵＥ３０１に割り当てられたＴ-ＲＮＴＩに基づいてスケジューリングされたＣＲメッセージを送信する。ＣＲメッセージは、ＵＥの固有のＩＤ又はＬ２／Ｌ３メッセージを介して受信されたランダムＩＤを含む。
一方、Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージではないと、ＥＮＢ３０３は、ＵＥ３０１が有効なＣ-ＲＮＴＩをすでに有しているものと判定し、ステップ３３７で、制御情報を、ＤＬ制御チャネルを介してＣ-ＲＮＴＩを用いてＵＥ３０１に送信する。例えば、ＥＮＢ３０３は、Ｃ-ＲＮＴＩにマッピングされたＣＲＣをＵＥに送信されるスケジューリング命令情報に添付し、Ｃ-ＲＮＴＩを明示的に含む制御命令を送信するか、又は受信されたＬ２／Ｌ３メッセージに対してＵＥ３０１に割り当てられたスクランブルコードで符号化されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報を送信する。
このタイマーが終了する前に、ＥＮＢがＤＬ制御チャネルを介してＵＥ３０１のために送信したある制御情報を感知するか、又はＴ-ＲＮＴＩに基づいてスケジューリングされた、ＵＥの固有のＩＤを含むＣＲメッセージを受信すると、このタイマーを中止し、ＲＡプロシージャの間に発生し得るコンテンションに成功したものと見なし、進行中のＲＡプロシージャを継続して実行する。
一方、ステップ３４１で、このタイマーが終了するまで、ＥＮＢがＤＬ制御チャネルを介してＵＥ３０１のために送信したある制御情報も感知することができず、また、Ｔ-ＲＮＴＩに基づいてスケジューリングされた、ＵＥの固有のＩＤを含むＣＲメッセージも受信することができないことを感知すると、ステップ３４１で、ＵＥは、ＲＡプロシージャの間に発生し得るコンテンションに失敗したものと見なし、進行中のＲＡプロシージャを中止し、ＲＡプロシージャを再開する。
図４は、本発明の実施形態によるＥＮＢの動作を示すフローチャートである。
図４を参照すると、ステップ４０１で、ＥＮＢは、Ｌ２／Ｌ３メッセージを非同期ランダムアクセスチャネル（asynchronous RA CHannel：以下、“ａＲＡＣＨ”と称する。）を介してＵＥから受信する。Ｌ２／Ｌ３メッセージは、ＵＥがＲＡプリアンブル応答メッセージにより割り当てられたＵＬリソースを介して送信するメッセージである。ステップ４１１で、ＥＮＢは、Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージであるか否かをチェックする。変形された本発明の実施形態において、ＥＮＢは、ＵＥがＲＡプロシージャの開始の前に有していた有効なＣ-ＲＮＴＩをＬ２／Ｌ３メッセージが含むか否かをチェックすることができる。
Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージである場合に、ＥＮＢは、ＵＥが有効なＣ-ＲＮＴＩを有していないものと判定し、ステップ４１３で、ＲＡプリアンブル応答メッセージでＵＥに割り当てられたＴ-ＲＮＴＩに基づいてスケジューリングされた、Ｌ２／Ｌ３メッセージに設定されているＵＥの固有のＩＤ又はランダムＩＤを含むＣＲメッセージをＵＥに送信する。一方、Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージでない場合に、ＥＮＢは、ＵＥが有効なＣ-ＲＮＴＩを有しているものと判定し、ステップ４１５で、ＣＲメッセージを送信せず、ＵＥのタイマーが終了する前に、制御情報を、ＤＬ制御チャネルを介してＵＥに送信する。ここで、この制御情報は、Ｃ-ＲＮＴＩ及びＵＥに割り当てられたスクランブルコードを用いて符号化された制御情報又はＣ-ＲＮＴＩに基づくＣＲＣなどを含む。
図５は、本発明の実施形態によるＥＮＢ装置を示すブロック図である。
図５を参照すると、送受信部５１１は、ＥＮＢとＵＥ間で無線信号の送受信を担当する。送受信部５１１からＬ２／Ｌ３メッセージを受信すると、メッセージ分析部５２１は、Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージであるか否かを判定する。Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージである場合に、ＣＲメッセージ生成部５３１は、ＣＲメッセージを生成する。スケジューリング部５５１は、ＲＡプリアンブル応答メッセージを介してＵＥに割り当てたＴ-ＲＮＴＩを用いてＣＲメッセージをスケジューリングし、ＣＲメッセージを、送受信部５１１を介してＵＥに送信する。ここで、ＣＲメッセージは、Ｌ２／Ｌ３メッセージに含まれているＵＥの固有のＩＤ又はランダムＩＤを含む。
一方、Ｌ２／Ｌ３メッセージが初期アクセスメッセージでない場合に、ＣＲメッセージは、送信されない。制御情報生成部５４１は、ＵＥのタイマーが終了する前に、ＵＥに特定の制御情報を生成し、送受信部５１１を介してＤＬ制御チャネルを介して送信する。この制御情報は、ＵＥのＣ-ＲＮＴＩ及びスクランブルコードに対応するスケジューリング情報、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、Ｃ-ＲＮＴＩ特定ＣＲＣの中の少なくとも１つを含む。
図６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６を参照すると、ＵＥは、ステップ６０１で、ａＲＡＣＨを介して送信したＲＡプリアンブルに対するＲＡプリアンブル応答メッセージをＥＮＢから受信し、ステップ６０３で、ＵＥは、ＲＡプロシージャを開始する前に、有効なＣ-ＲＮＴＩをすでに有しているか否かを判定する。有効なＣ-ＲＮＴＩを有していると、ＵＥは、ステップ６１１で、Ｃ-ＲＮＴＩをＬ２／Ｌ３メッセージに含ませ、ＲＡプリアンブル応答メッセージを介して割り当てられたＵＬリソースでＬ２／Ｌ３メッセージを送信する。一方、有効なＣ-ＲＮＴＩを有していないと、ＵＥは、ステップ６４１で、ＵＥの固有のＩＤ又はＵＥが生成したランダムＩＤを含むＬ２／Ｌ３メッセージ（すなわち、初期アクセスメッセージ）を生成し、ＲＡプリアンブル応答メッセージを介して割り当てられたＵＬリソースでＬ２／Ｌ３メッセージを送信する。
ステップ６１３で、ＵＥは、Ｌ２／Ｌ３メッセージを送信するか、又はＬ２／Ｌ３メッセージに対するＡＣＫをＥＮＢから受信する際にタイマーを開始する。ＵＥは、ステップ６２１で、このタイマーの終了をモニタリングする。このタイマーが終了しない場合に、ＵＥは、ステップ６２３に進む。
ステップ６２３で、ＵＥは、このタイマーが終了する前に、ＵＥのためのある制御情報がＤＬ制御チャネルを介して受信されたか、または、このＲＡプリアンブル応答メッセージから取得したＴ-ＲＮＴＩに基づいてスケジューリングされ、ステップ６４１で送信したＵＥのＩＤを含むＣＲメッセージが受信されたかをモニタリングする。この制御情報及びＣＲメッセージの中の少なくとも１つが受信された場合に、ＵＥは、ステップ６３１で、タイマー動作を中止し、この受信されたメッセージに対応するプロシージャを実行する。一方、このタイマーが終了するまで、この制御情報もＣＲメッセージも受信されなかった場合に、ＵＥは、ステップ６３３で、ＲＡプロシージャを再開し、ＲＡプリアンブルを再送信し、ＲＡプリアンブル応答メッセージの受信を待機する。図示していないが、この再送信されたＲＡプリアンブルに対してＲＡプリアンブル応答メッセージが受信されると、ＵＥは、ステップ６０１から動作を再開する。
図７は、本発明の実施形態によるＵＥ装置を示すブロック図である。
図７を参照すると、送受信部７１１は、ＥＮＢとの間でデータ及び制御情報を送受信する。送受信部７１１を介してＲＡプリアンブル応答メッセージを受信すると、第１のＵＥ ＩＤ管理部７２１は、ＲＡプリアンブル応答メッセージからＴ-ＲＮＴＩを抽出し、これを管理する。ＲＡプリアンブル応答メッセージが受信された際に第１のＵＥ ＩＤ管理部７２１が有効なＣ-ＲＮＴＩを有していると、ＵＬ Ｌ２／Ｌ３メッセージ生成部７３１は、Ｌ２／Ｌ３メッセージを生成し、Ｃ-ＲＮＴＩをＬ２／Ｌ３メッセージに含ませる。ＲＡプリアンブル応答メッセージが受信された際にこの有効なＣ-ＲＮＴＩを有していないと、第２のＵＥ ＩＤ管理部７４１で管理するＵＥの固有のＩＤ又はランダムＩＤは、Ｌ２／Ｌ３メッセージに含まれる。第２のＵＥ ＩＤ管理部７４１は、Ｐ-ＴＭＳＩ又はＩＭＳＩのようなＵＥの固有のＩＤを管理する。必要であれば、第２のＵＥ ＩＤ管理部７４１は、ランダムＩＤを生成し、これをＬ２／Ｌ３メッセージ生成部７３１に提供する。
Ｌ２／Ｌ３メッセージが送受信部７１１を介して送信され、ＥＮＢからＬ２／Ｌ３メッセージに対するＡＣＫが受信されると、タイマー７５１が開始される。Ｌ２／Ｌ３メッセージ分析部７６１は、ＵＥのためのある制御情報がＤＬ制御チャネルを介して受信されたか、又はＴ-ＲＮＴＩに基づいてスケジューリングされ、ＵＥの固有のＩＤ又はランダムＩＤを含むＣＲメッセージが受信されたかをモニタリングする。タイマーが終了するまでこの制御情報もＣＲメッセージも受信されなかった場合には、ＲＡプロシージャが再開される。
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、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業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。
５１１，７１１・・・送受信部
５２１・・・メッセージ分析部
５３１・・・ＣＲメッセージ生成部
５４１・・・制御情報生成部
５５１・・・スケジューリング部
７２１・・・第１のＵＥ ＩＤ管理部
７３１・・・Ｌ２／Ｌ３メッセージ生成部
７４１・・・第２のＵＥ ＩＤ管理部
７５１・・・タイマー
７６１・・・Ｌ２／Ｌ３メッセージ分析部

Claims (22)

  1. 移動通信システムにおける基地局がランダムアクセス（ＲＡ）プロシージャを遂行する方法であって、
    端末からランダムアクセスプリアンブルを含むメッセージを受信するステップと、
    前記受信されたメッセージに応答してランダムアクセス応答メッセージを前記端末に送信するステップと、
    前記ランダムアクセス応答メッセージを介して前記端末に割り当てられたアップリンクリソースを用いてＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含むメッセージが前記端末から受信されるか否かを判断するステップと、
    前記端末からＣ−ＲＮＴＩを含むメッセージを受信する場合、端末特定制御情報を送信するステップと、を含み、
    前記端末特定制御情報は、前記Ｃ−ＲＮＴＩにより特定されるサイクリックリダンダンシーチェックコード（ＣＲＣ）を含む
    ことを特徴とするランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  2. 前記端末から前記ランダムアクセス応答メッセージを介して前記端末に割り当てられた前記アップリンクリソースを用いて前記Ｃ−ＲＮＴＩを含まないメッセージを受信する場合、前記ランダムアクセスプロシージャに対するＣＲ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｎ）メッセージを前記端末に送信するステップを含む
    ことを特徴とする請求項１に記載のランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  3. 前記端末特定制御情報を送信するステップは、前記ランダムアクセスプロシージャで前記端末でコンテンション検出のために駆動されるタイマーが終了される前に前記端末特定制御情報を送信するステップを含む
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  4. 前記端末特定制御情報は、前記Ｃ−ＲＮＴＩにより識別される
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  5. 前記端末特定制御情報を送信するステップは、ダウンリンク制御チャネルを介して前記端末特定制御情報を送信するステップを含む
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  6. 移動通信システムにおけるランダムアクセス（ＲＡ）プロシージャを遂行する基地局装置であって、
    少なくとも一つの端末にメッセージを送信し、前記少なくとも一つの端末からメッセージを受信する送受信部と、
    ランダムアクセスプリアンブルを含むメッセージを受信し、前記受信されたメッセージに応答してランダムアクセス応答メッセージを送信するように前記送受信部を制御し、前記ランダムアクセス応答メッセージを介して前記端末に割り当てられたアップリンクリソースを用いてＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含むメッセージが前記端末から受信されるか否かを判断して、前記端末からＣ−ＲＮＴＩを含むメッセージを受信する場合、前記端末に端末特定制御情報を送信するように前記送受信部を制御する制御部と、を含み、
    前記端末特定制御情報は、前記Ｃ−ＲＮＴＩにより特定されるサイクリックリダンダンシーチェックコード（ＣＲＣ）を含む
    ことを特徴とする基地局装置。
  7. 前記制御部は、前記端末から前記ランダムアクセス応答メッセージを介して前記端末に割り当てられた前記アップリンクリソースを用いて前記Ｃ−ＲＮＴＩを含まないメッセージを受信する場合、前記ランダムアクセスプロシージャに対するＣＲ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｎ）メッセージを前記端末に送信するようにさらに構成される
    ことを特徴とする請求項６に記載の基地局装置。
  8. 前記制御部は、前記ランダムアクセスプロシージャで前記端末でコンテンション検出のために駆動されるタイマーが終了される前に前記端末特定制御情報送信されるように制御する
    ことを特徴とする請求項６又は７に記載の基地局装置。
  9. 前記端末特定制御情報は、前記Ｃ−ＲＮＴＩにより識別される
    ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか一項に記載の基地局装置。
  10. 前記制御部は、ダウンリンク制御チャネルを介して前記端末特定制御情報が送信されるように制御する
    ことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載の基地局装置。
  11. 移動通信システムにおける端末がランダムアクセス（ＲＡ）プロシージャを遂行する方法であって、
    基地局からランダムアクセス応答メッセージを受信するステップと、
    Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が存在すると、前記ランダムアクセス応答メッセージを介して割り当てられたアップリンクリソースを用いて前記基地局に前記Ｃ−ＲＮＴＩを含むメッセージを送信するステップと、
    前記Ｃ−ＲＮＴＩを含むメッセージを送信した時点に前記ランダムアクセスプロシージャでコンテンション検出のためのタイマーを駆動するステップと、
    前記タイマーが満了される前に前記Ｃ−ＲＮＴＩにより識別できる端末特定制御情報を前記基地局から受信する場合、前記ランダムアクセスプロシージャに関連したコンテンションが解消されたことに判断するステップと、を含み、
    ここで、前記端末特定制御情報は、前記Ｃ−ＲＮＴＩにより特定されるサイクリックリダンダンシーチェックコード（ＣＲＣ）を含む
    ことを特徴とする方法。
  12. 前記Ｃ−ＲＮＴＩが存在しないと、前記ランダムアクセス応答メッセージを介して割り当てられた前記アップリンクリソースを用いて前記基地局に前記Ｃ−ＲＮＴＩを含まないメッセージを送信するステップと、
    前記ランダムアクセスプロシージャに対するＣＲ(Contention Resolution)メッセージが前記基地局から受信される場合、前記ランダムアクセスプロシージャに対するコンテンションが解消されたことに判断するステップと、を含む
    ことを特徴とする請求項１１に記載のランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  13. 前記タイマーが満了される前に前記基地局から前記端末特定制御情報を受信する場合、前記タイマーを中止させ、前記ランダムアクセスプロシージャに対するコンテンション解消が成功したことに判断するステップをさらに含む
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  14. 前記タイマーが満了されるまで前記基地局から前記端末特定制御情報が受信されない場合、前記ランダムアクセスプロシージャに対するコンテンション解消が失敗したことに判断するステップを含むことを特徴とする請求項１１又は１２に記載のランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  15. 前記ランダムアクセスプロシージャに対するコンテンション解消が失敗したことに判断する場合
    前記ランダムアクセスプロシージャを再開するステップに含む
    ことを特徴とする請求項１１乃至１４のいずれか一項に記載のランダムアクセスプロシージャを遂行する方法。
  16. 前記端末特定制御情報は、
    ダウンリンク制御チャンネルを介して受信されるランダムアクセスプロシージャを遂行する
    ことを特徴とする請求項１１乃至１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 基地局にメッセージを送信し、前記基地局からのメッセージを受信する送受信部と、
    前記基地局からランダムアクセス応答メッセージを受信し、Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）が存在すると、前記基地局に前記ランダムアクセス応答メッセージを介して割り当てられたアップリンクリソースを用いて前記Ｃ−ＲＮＴＩを含むメッセージを送信するように前記送受信部を制御し、前記Ｃ−ＲＮＴＩを含むメッセージを送信した時点に前記ランダムアクセスプロシージャでコンテンション検出のためのタイマーを駆動するように制御し、前記他タイマーが満了される前に前記Ｃ−ＲＮＴＩにより識別できる端末特定制御情報を前記基地局から受信する場合、前記ランダムアクセスプロシージャに関連したコンテンションが解消されたことに判断する制御部と、
    を含み、
    ここで、前記端末特定制御情報は、前記Ｃ−ＲＮＴＩにより特定されるサイクリックリダンダンシーチェックコード（ＣＲＣ）を含む
    ことを特徴とする端末装置。
  18. 前記制御部は、前記Ｃ−ＲＮＴＩが存在しないと、前記基地局に前記ランダムアクセス応答メッセージを介して割り当てられた前記アップリンクリソースを用いて前記Ｃ−ＲＮＴＩを含まないメッセージを送信するように前記送受信部を制御し、前記基地局から前記ランダムアクセスプロシージャに対するＣＲ(Contention Resolution)メッセージを受信する場合、前記ランダムアクセスプロシージャに対するコンテンションが解消されたことに判断する
    ことを特徴とする請求項１７に記載の端末装置。
  19. 前記制御部は、前記タイマーが満了される前に前記基地局から前記端末特定制御情報が受信された場合、前記タイマーを中止させ、前記ランダムアクセスプロシージャに対するコンテンション解消が成功したことに判断するようにさらに制御する
    ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の端末装置。
  20. 前記制御部は、前記タイマーが満了されるまで前記基地局から前記端末特定制御情報が受信されない場合、前記ランダムアクセスプロシージャに対するコンテンション解消が失敗したことに判断することを特徴とする請求項１７又は１８に記載の端末装置。
  21. 前記ランダムアクセスプロシージャに対するコンテンション解消が失敗したことに判断する場合、前記ランダムアクセスプロシージャを再開するように制御する
    ことを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか一項に記載の端末装置。
  22. 前記端末特定制御情報は、
    ダウンリンク制御チャンネルを介して受信される
    ことを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか一項に記載の端末装置。
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