JP5457604B2

JP5457604B2 - 無線通信システムにおける強化されたランダムアクセスメカニズム

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Publication number: JP5457604B2
Application number: JP2013502490A
Authority: JP
Inventors: バス・マリック・プラティーク; トゥシャール・ブリンド; ヴィナイ・クマール・シリヴァスタヴァ
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2031-04-01
Also published as: CN102918914B; ES2779425T3; WO2011122904A2; CN102918914A; EP2554008B1; EP2554008A2; EP2554008A4; JP2013528009A; AU2011233851B2; KR20130024906A; KR101876584B1; US10143009B2; AU2011233851A1; US20130039314A1; WO2011122904A3

Description

本発明は、無線通信システムの分野に関し、特に、ランダムアクセスメカニズム（random access mechanism）に関する。

ランダムアクセスチャネル（Random Access Channel：ＲＡＣＨ）は、移動通信システムにおいて移動端末機からネットワークに制御情報を伝達するために使用される、例えば、コネクション（connection）をセットアップする初期アクセス又は位置領域アップデートのために使用されるアップリンクチャネル（uplink channel）である。ＲＡＣＨチャネルは、幾人のユーザが同一のリソースにアクセスすることができる競合ベースチャネル（contention based channel）である。一般的に、移動端末機の要求送信電力についてはわからず、したがって、オープンループ電力制御（open loop power control）方法が適用される。現在では、第３世代パートーナーシッププロジェクト（3rd generation partnership project：３ＧＰＰ）ロングタームエボルーション（long term evolution：ＬＴＥ）とも呼ばれる３ＧＵＭＴＳの後続通信規格が標準化されている。アップリンクにおいて広帯域符号分割多重接続（wideband code division multiple access：ＷＣＤＭＡ）を使用するユニバーサル移動地上システム（universal mobile terrestrial system：ＵＭＴＳ）とは異なり、ＬＴＥは、単一キャリア（single carrier）直交周波数分割多重接続（orthogonal frequency division multiple access：ＯＦＤＭＡ）に基づく。

また、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄとも呼ばれるＬＴＥのＲｅｌ−１０バージョンにおいて、キャリアアグリゲーション（Carrier Aggregation）が導入され、キャリアアグリゲーションで２個又はそれ以上のコンポーネントキャリア（component carrier：ＣＣ）が、１００ＭＨｚまでのより広い送信帯域幅をサポートし、スペクトルアグリゲーションのためにアグリゲートされる。

キャリアアグリゲーションは、連続的なコンポーネントキャリア及び非連続的なコンポーネントキャリアのすべてのためにサポートされる。同一のｅＮＢから発生する異なる個数のコンポーネントキャリアと、ＵＬ及びＤＬで相互に異なる帯域幅を有することができる相互に異なる個数のコンポーネントキャリアとをアグリゲートするＵＥを構成することが可能である。

本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の便宜を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、ランダムアクセス手順を提供し、その方法での改善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、本発明の実施形態の一態様によれば、報告ＵＥのスケジューリング、保持、及び動作を実行するために、ｅＮＢに報告されるＰＨＲ及びＢＳＲなどのようなＭＡＣ制御情報エレメントのアップデート／包含を行うメカニズムを提案する。また、メカニズムは、ＲＡＣＨが１個のコンポーネントキャリアで失敗し、ＲＡＣＨがキャリアアグリゲーションでもう１つのコンポーネントキャリアで持続される場合に、Ｍｓｇ３の形成及び再形成を処理する方法及び手段を提供する。

したがって、本発明は、ｍｓｇ３が最初に送信される場合に上記ネットワークから上記ｍｓｇ２で受信されるグラント（grant）に基づいて上記ｍｓｇ３パケットで上記ＭＡＣ制御情報エレメントを含む方法を提供する。さらに、上記方法は、ｍｓｇ３の前の送信によりどのＭＡＣ制御トリガー（trigger）がアクティブされるかを決定するステップと、再送信のためにこのようなトリガーに対応してアップデートされたＭＡＣ制御情報又は新たなＭＡＣ制御情報エレメントを統合するステップを含む。

したがって、本発明は、１番目のＣＣでＲＡＣＨ失敗である場合にＣＣから他のＣＣにスイッチングする場合に適用される新たなＢＳＲトリガーを提供することにより上述したような問題点を除去する。これと同様に、本発明は、ＲＡＣＨ持続のためにコンポーネントキャリアをスイッチングする場合に新たなＰＨＲトリガーを提供する。結果的に、ＵＥには、他のコンポーネントキャリアでＲＡＣＨ試みの間に上記Ｍｓｇ３でＰＨＲ情報の再包含及び／又はアップデートを行う方法が提供される。

本発明によると、ｍｓｇ３は、ＣＣでＲＡＣＨ失敗の時に廃棄され、上記ＢＳＲ及びＰＨＲ情報は、本発明で提案する新たなＢＳＲ及びＰＨＲトリガーを含むトリガーに基づいて上記新たに形成されたＭｓｇ３に含まれる。

したがって、本発明は、プリアンブル最大送信（PREAM_MAX_TRANS）が、コンポーネントキャリアでＲＡＣＨの失敗を考慮する条件として見なされることを提供する。結果的に、プリアンブル送信カウントがプリアンブル最大送信（PREAM_MAX_TRANS）と同一であるか又は超過する場合に他のコンポーネントキャリアに対するＲＡＣＨスイッチングがトリガーされる。

ＲＡＣＨ再試みのためのキャリアスイッチングを決定するもう１つのアプローチ方式は、ＵＥがＵＬＣＣでＲＡＣＨを実行する場合に上記リンクされたＤＬＣＣが非活性化される場合に対応する。

したがって、本発明は、初期ＲＡＣＨ及び／又はＲＡＣＨ再試みのためのＣＣ選択に関連した様々な側面を記述することを提供する。

したがって、本発明において、ＲＡＣＨ再試みのためのキャリアのスイッチング方法が処理され、キャリア特定ＭＡＣリセットが実行されることを説明する。

したがって、本発明において、ｍｓｇ３に含まれているＲＬＣＰＤＵの損失を防止する方法が説明される。

したがって、本発明において、上記ＲＡＣＨは、Ｌ２バッファ（ＲＬＣバッファ）にユーザデータ又はシグナリングメッセージ（例えば、ＲＲＣ接続要求）の到着により開始されるか、ＰＤＣＣＨオーダー（order）を介してネットワークにより整列される場合に開始される。データ又はシグナリングメッセージの到着は、ＳＲ及びＲＡＣＨを順次に開始するＢＳＲをトリガーする。しかしながら、本発明では、コンポーネントキャリア追加の場合に対してＲＲＣがＭＡＣ階層に直接ＲＡＣＨを開始し、いずれのシグナリングメッセージも生成しないか又はＬ２バッファにいずれのシグナリングメッセージもバッファリングしないように指示する。

また、ＲＡＣＨ試みのための上記キャリアスイッチングは、上記特定のキャリアでＲＡＣＨが失敗し、ＲＡＣＨ失敗指示がＭＡＣからＲＲＣ階層に与えられる場合に実行されない。上記アプローチ方式は、ＲＡＣＨ失敗の場合に上記シグナリングメッセージが必ずＬ２バッファにそのまま保持される（クリアされない）ようにする。一方、ＲＬＣバッファに他のデータがまた存在する場合に問題となるＲＬＣ再確立及びリセットが必要となる。

本発明は、例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのような無線通信システムで使用されているランダムアクセスメカニズムに迅速に統合され使用することができる。

ランダムアクセスに基づく競合の間にメッセージ交換を説明するブロック図である。ランダムアクセスに基づく非競合の間にメッセージ交換を説明するブロック図である。

本発明は、報告ＵＥのスケジューリング、保持、及び動作を実行するために、ｅＮＢに報告されるＰＨＲ及びＢＳＲなどのようなＭＡＣ制御情報エレメントのアップデート／包含を行うメカニズムを提案する。また、本発明は、ＲＡＣＨが１個のコンポーネントキャリアで失敗し、ＲＡＣＨがキャリアアグリゲーションで他のコンポーネントキャリアで持続される場合に、Ｍｓｇ３形成及び再形成を処理する方法及び手段を提供する。

上述したように本発明は、１つ以上のキャリアがランダムアクセスの実行に使用可能である場合に、対応するキャリアスイッチの間に既存のランダムアクセス手順における欠点を解決する。ランダムアクセスペイロード（payload）がキャリアからキャリアに変更することが予想された。したがって、対応するシナリオでランダムアクセス再試みの間にＵＥが実行することができるメカニズムを提案することが必須的である。本発明は、ＵＥとネットワークとの間で交換されるメッセージをアップデートする方法を幅広く議論する。

３ＧＰＰＬＴＥＭＡＣ規格によると、Ｍｓｇ３は１回生成され保存され、必要な場合には同一のメッセージが再送信される。この手順とともに、このシステムは、時間に従って変化する情報エレメント（例えば、電力ヘッドルーム報告（power head room report：ＰＨＲ）及びバッファ状態報告（buffer status Report：ＢＳＲ）など）を報告するＭＡＣ制御エレメント（control element：ＣＥ）でエラーを紹介する。本発明において、手順に対する概要を説明し、この手順は有効性、報告トリガー、ＭＡＣ制御エレメントの新たな値、コンポーネントキャリアの変更、及び新たなＭＡＣ制御エレメントの適用に基づいてＭｓｇ３でＭＡＣ制御情報エレメントを変更することができる。この方法は、ＭＡＣ制御情報エレメントの正確であり最新の情報をｅＮＢに報告し、ｅＮＢがよりよい方式でＵＥをスケジューリングするように助ける。

ランダムアクセス手順は、ＵＥ（ユーザ端末機（User Equipment）又は移動デバイス）により実行され、基本的に、無線通信システムで無線インターフェース（air interface）リソースに対する初期アクセスを取得するために実行される。このランダムアクセス手順を開始する前に、ＵＥは、無線セルのためのランダムアクセスチャネルパラメータ（個数、周波数位置、時区間、及び時間オフセット）と、このセルのためのプリアンブルフォーマット（preamble format）と、シーケンスインデックス（sequence index）と、電力ランピングステップサイズ（power ramping step size）と、プリアンブル再送信の最大回数などを示すシステム情報メッセージをデコーディングする必要がある。ランダムアクセスのための２つのタイプの手順が存在し、１番目の手順は、競合ベース（contention based）であり、２番目の手順は、非競合ベース（non-contention based）である。

この競合ベース手順において、プリアンブルは、ＵＥによりランダムに選択される。しかしながら、非競合ベース手順の場合に、ＵＥにより使用されるプリアンブルは、専用シグナリング（dedicated signaling）の手段を使用してネットワークにより指示される。プリアンブルは、対応するＵＥのために基地局（ネットワークエンティティ（network entity））により予約されることにより、図１に示すように競合ベースランダムアクセスのように競合段階を避けることができる。

競合ベースランダムアクセスは、４つのステップを有する手順である。Ｍｓｇ１は、ランダムアクセスプリアンブルを含み、ランダムアクセスプリアンブルは、各セルと関連する、６４個の可能なプリアンブルシーケンスのうちのいずれか１つであり得る。ＰＲＡＣＨ送信のための物理リソース（時間−周波数グリッド（grid））は、使用可能なＰＲＡＣＨリソースの集合内でランダムに選択される。Ｍｓｇ１を送信するために、初期電力ターゲット値（PREAMBLE_INITIAL_RECEIVED_TARGET_POWER or Po_pre）は、システム情報から取得され、Ｍｓｇ１の再送信のために、この電力は、システム情報を通じて指示されたステップサイズ（POWER_RAMP_STEP or dP_rampup）だけ増加される。

また、許容された再送信の最大回数（PREAMBLE_TRANS_MAX）は、システム情報内のパラメータを介して示される。３つのパラメータの認識及びＵＥにより独立して実行されたダウンリンク経路損失測定に基づいて、外部ループ電力制御アルゴリズム（Outer Loop Power control algorithm）は、数式（１）により与えられるＭｓｇ１のための送信電力を計算し、Ｐｍａｘは、測定されたダウンリンク経路損失であるＰＬを使用してＭＳが送信することができる最大送信電力であり、Ｎ＿ｐｒｅはプリアンブル再送信の反復回数であり、０＜Ｎ_ｐｒｅ＜（PREAMBLE_TRANS_MAX+1）である。

Ｍｓｇ１を送信した後に、ＵＥは、ランダムアクセス応答（random access response：ＲＡＲ）を待機するか又はＵＥがＲＡ応答時間（幾つのＴＴＩ−システム情報内でシグナリングされた送信時間間隔（Transmission Time Interval））のウィンドー内でＲＡ−ＲＮＴＩ（ランダムＩＤ）と関連するＰＤＣＣＨ（制御チャネル）をモニターするために必要なＭｓｇ２を待機する必要がある。ＰＲＡＣＨリソースと関連するＲＡ−ＲＮＴＩは、数式（２）を使用して計算され、ｔ_ｉｄは、特定のＰＲＡＣＨリソースの第１のサブフレームのインデックスであり（０ｔ_ｉｄ＜１０）、ｆ_ｉｄは、周波数領域の昇順（０ｆ_ｉｄ＜６）でサブフレーム内の特定のＰＲＡＣＨリソースのインデックスである。

Ｍｓｇ２（ＤＬ−ＳＣＨ：ダウンリンク共有チャネル）において、ＵＥは、時間調整値と、ＵＥがＭｓｇ３を送信するために使用することができるリソース（アップリンクグラント）と、ＭＳがＭｓｇ３に含ませるために必要な一時識別子Ｃ−ＲＮＴＩとを受信する。Ｍｓｇ２がＲＡ応答時間内に受信されないイベントにおいて、ユーザ端末機は、上述したように電力ランプアップを使用してＭｓｇ１の再送信を開始することができる。

Ｍｓｇ３は、上位階層シグナリングのために使用され、ここで、一時Ｃ−ＲＮＴＩはＭｓｇ２内で取得され、競合解決のために使用することができる、他の固有のｉｄがこのグラントされたアップリンクリソース（ＵＬ−ＳＣＨ：アップリンク共有チャネル（Uplink Shared Channel））を介して使用される。

Ｍｓｇ３の送信の後に、ＵＥは、競合解決タイマーが満了するまで一時Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｍｓｇ４）のためのＰＤＣＣＨのモニタリングを必要とする。この場合に、ＰＤＣＣＨはデコーディングに成功し、ＵＥは、ＵＥがＭｓｇ３でエンコーディングした固有のＩＤのためのＭＡＣＰＤＵ（ＤＬ−ＳＣＨ上で）を確認することができ、ＵＥは、ＵＥ自身が競合解決の勝者となるか又は敗者となるかを決定する。その後に、アップリンク及びダウンリンクデータ転送の手順が開始され、ランダムアクセス手順が完了することが考慮される。

図２に示すように、非競合ベースランダムアクセスのために、ＵＥには、強化された基地局（enhanced NodeB：ｅＮＢ）によりＵＥがプリアンブル送信ステップ（Ｍｓｇ１）の間に使用する必要があるランダムアクセス（random access：ＲＡ）プリアンブルが割り当てられる。対応するランダムアクセス手順（Ｍｓｇ１の送信及びＭｓｇ２の受信）は、競合ベースＲＡＣＨに対する場合と同様である。

ＬＴＥＭＡＣ規格によると、グラント受信及び１番目の成功的なランダムアクセス応答メッセージ（Ｍｓｇ２）の後に、ＭＡＣは、マルチプレキシング及びアセンブリ（Multiplexing and assembly）エンティティから送信されるＭＡＣＰＤＵを取得する必要がある。グラントサイズに基づいて、ＭＡＣは、バッファ状態報告（buffer status Report：ＢＳＲ）及び電力ヘッドルーム報告（power headroom report：ＰＨＲ）のような制御情報エレメントを付加することができ、ＢＳＲ及びＰＨＲは、その瞬間（防止タイマー（Prohibit Timer）及び周期的タイマー（Periodic timer））でトリガーに基づいてＭＡＣＰＤＵに含まれ、ＭＡＣＰＤＵは、Ｍｓｇ３バッファに記憶される。

ＰＨＲ報告は、ノミナル（nominal）ＵＥ最大送信電力とＵＬ−ＳＣＨ送信のために推定された電力との間の差に関する情報をサービングｅＮＢに提供するために使用される。ＰＨＲは、下記のようなイベントのうちのいずれか１つが発生する場合にトリガーされる。
− PROHIBIT_PHR_TIMERが満了する場合又はPROHIBIT_PHR_TIMERが満了した場合、及びＵＥが新たな送信のためのＵＬリソースを有する場合に最後の電力ヘッドルーム報告により経路損失がDL_PathlossChanged dB以上変更された場合。
− PERIODIC_PHR_TIMERが満了する場合。このとき、ＰＨＲは、周期的ＰＨＲより低いことを意味する。
− 周期的ＰＨＲの構成及び再構成の場合。
バッファ状態報告手順は、ＵＥのＵＬバッファでサービングｅＮＢへの送信のために使用可能なデータの量に関する情報を提供するために使用される。タイマーベース又は下記で説明されるようなイベントベースのようにＢＳＲ報告のための複数のトリガーが存在する。
− ＵＬデータが送信のために使用可能となり、データがいずれか１つの論理チャネルグループ（Logical Channel Group：ＬＣＧ）に属する論理チャネルの優先順位より高い優先順位で対応する論理チャネルのためのデータが送信のためにすでに使用可能な論理チャネルに属するか又はＬＣＧに属する論理チャネルのうちのいずれか１つのための送信に使用可能なデータが存在しない場合。
− ＵＬリソースが割り当てられ、パディングビット（padding bit）の個数がバッファ状態報告ＭＡＣヘッダー制御エレメントのサイズとそのサブヘッダーとを加算したものと同一であるか又は大きい場合。
− 再送信ＢＳＲ−タイマーが満了し、ＵＥがＬＣＧに属する論理チャネルのうちのいずれか１つのための送信のために使用可能なデータを有する場合。
− 周期的ＢＳＲ−タイマーが満了する場合。

トリガーされたすべてのＢＳＲは、ＵＬグラントが送信のために使用可能なすべてのペンディング（pending）データを収容することはできるが、ＢＳＲＭＡＣ制御エレメントとそのサブヘッダーとを加算したことを追加で収容することが十分ではない場合に取り消される。また、トリガーされたすべてのＢＳＲは、ＢＳＲが送信のためのＭＡＣＰＤＵに含まれている場合に取り消される。

キャリアアグリゲーションシナリオにおいて、ＲＡＣＨ試みが１つのキャリアで失敗する場合に、ＵＥは、他のキャリアでＲＡＣＨを持続し、成功するまで他のキャリアの後にできるだけ他のすべてのキャリアでＲＡＣＨを持続する。このような再試みの間に、ＵＥは、他のキャリアに対してステップ１乃至ステップ４をさらに開始することができる。ステップ１乃至ステップ４が成功しない場合に、ＲＡＣＨ失敗がＭＡＣにより上位階層に示される。

本発明は、上述したような問題点及び従来技術で説明したような方法の欠点を問題とし、これらを克服するための手段を提供する。すなわち、
１．ＭＡＣ制御情報エレメントの報告は、Ｍｓｇ３の以後の送信でアップデートされた値を伝達せず、したがって古い値がｅＮＢに報告される。
２．Ｍｓｇ３の送信の間でトリガーされる場合に、ＭＡＣ制御情報の報告はＭｓｇ３の以後の送信に含まれない。
３．トリガーが中断されるか又はこれ以上の適用ができない場合に、古いＭＡＣ制御情報の所望しない報告が持続的に実行される。
４．キャリアアグリゲーションシナリオにおいて、ＲＬＣＰＤＵがＭｓｇ３に含まれており、ＲＡＣＨ再試みがコンポーネントキャリアで実行される場合に、ＲＬＣＰＤＵの所望しない損失が発生する。
５．１個のコンポーネントキャリアでＲＡＣＨが失敗する場合に、ＢＳＲ及び／又はＰＨＲトリガーは取り消されるか又は中断され、したがって、新たなＢＳＲ及び／又はＰＨＲ情報は、他のコンポーネントキャリアでＲＡＣＨ再試みがある場合に含まれない。

従来技術は、ＲＡＣＨ手順で失敗の場合にＭＡＣ制御情報の報告を正確に処理することができないという問題点を有する。

ＬＴＥシステム
従来技術で説明したような方法において、同一のＭｓｇ３ＰＤＵ（Ｍｓｇ３バッファに記憶されている）が送信される（同一のＭｓｇ３ＰＤＵは、以前のＭＡＣ制御情報エレメントを含む）。ランダムアクセス（Random Access：ＲＡ）手順は、ランダムアクセスの完了のためにいずれの量の時間でも考慮することができ、考慮される時間は、例えば、競合解決位相による遅延、ＵＥが新たなＲＡＣＨの試みを開始する前にバックオフを適用する場合の遅延、Ｍｓｇ１又はプリアンブル送信遅延（成功するまで持続的なプリアンブル送信試みが存在する）、及びランダムアクセス成功（ｍｓｇ２）を取得する場合の遅延などとなることができる。この遅延は追加することができる。

したがって、報告されるＭＡＣ制御情報が有効でないか又は旧式である場合がある。さらに、１個のＲＡＣＨの試み又は反復が考慮される。しかしながら、ＵＥがＲＡＣＨ手順の実行に成功するまで多くのＲＡＣＨ反復が可能であり、例えば、ネットワークがオーバーロードされる。このような場合において、この遅延は、深刻な程に大きくなる。

さらに、ＭＡＣ制御情報エレメントの報告は、Ｍｓｇ３の送信の間にトリガーすることができ、例えば、ＰＨＲ報告は、ＰＨＲ報告を含まないＭｓｇ３の１番目の送信の後にトリガーされる。しかしながら、従来技術で説明したような方法は、Ｍｓｇ３の以後の再送信でＰＨＲを報告しない欠陥を有する。これと同様に、Ｍｓｇ３の再送信の間にＭＡＣ制御情報報告のためのトリガーが中断されるか又は適用されない場合に、従来技術で説明したような方法は、以後の再送信でエレメントの報告を避けることができない。

本発明の一実施形態において、本発明は、ｍｓｇ３がまず送信される場合に、ネットワークからのｍｓｇ２で受信されたグラントに基づいてｍｓｇ３パケットにＭＡＣ制御情報エレメントを有する方法を含む。また、この方法は、ｍｓｇ３の以前の送信によりいずれのＭＡＣ制御トリガーでもアクティブになるかを決定するステップと、再送信のためにトリガーに対応してアップデートされたＭＡＣ制御情報又は新たなＭＡＣ制御情報エレメントを統合するステップとを含む。

また、この方法は、ｍｓｇ３の以前の送信によりいずれのＭＡＣ制御トリガーでも中断されるか又はこれ以上適用可能でないかを決定するステップと、Ｍｓｇ３の再送信のためにトリガーに対応して関連したＭＡＣ制御情報を除去するステップ及び／又はこのような除去の後に使用可能に取得された空間で新たなＭＡＣ制御情報エレメントを統合するステップとを含む。

ＬＴＥ−アドバンスドキャリアアグリゲーション
キャリアアグリゲーションにおいて、Ｍｓｇ３がＢＳＲ（例えば、ＵＬデータ到着の場合）を含み、ＲＡＣＨが１個のＣＣで失敗し、ＲＡＣＨは他のＣＣで継続される。各ＢＳＲ手順に対して、ＢＳＲトリガーは、ＭＡＣＰＤＵ（ｍｓｇ３）送信にＢＳＲ情報が含まれている場合に取り消すことができる。また、すべてのペンディングデータを収容することができるが、ＢＳＲ制御情報がＭＡＣＰＤＵに含まれない場合にはＢＳＲトリガーも取り消される可能性がある。

結果的に、他のＣＣでＲＡを持続する場合にいずれのＢＳＲトリガーも有効でなく、したがって、ＢＳＲ情報は、他のＣＣでＲＡＣＨを試みる場合に含まれない。上記提案されたような本発明は、１番目のＣＣでＲＡＣＨ失敗がある場合にＣＣから他のＣＣにスイッチングされる場合に適用される新たなＢＳＲトリガーを提供し、それにより、上述した問題点を除去する。同様に、本発明は、ＲＡＣＨ持続のためにコンポーネントキャリアをスイッチングする場合に新たなＰＨＲトリガーを提供する。したがって、他のコンポーネントキャリアでＲＡＣＨ試みの間にＭｓｇ３にＰＨＲ情報をさらに含み、及び／又はアップデートする方法がＵＥに提供される。

本発明の他の実施形態において、本発明は、失敗されると決定される場合に１個のＣＣでＲＡＣＨ試みのために使用されるＭｓｇ３が廃棄され、ＲＡＣＨが他のＣＣで継続される間に新たなＭｓｇ３が形成される方法を提供する。ＢＳＲ及びＰＨＲ情報は、本発明で提案される新たなＢＳＲ及びＰＨＲトリガーを含むトリガーに基づいて新たに形成されたＭｓｇ３に含まれる。

アップリンクデータ到着の間に形成されるＭｓｇ３は、ＢＳＲ、ＰＨＲ（要求される場合に）を含むことができ、また、グラントが十分である場合にＲＬＣＳＤＵを含むことができる。他のＣＣでランダムアクセス再試みの間に、前のＭｓｇ３バッファが廃棄されるために、ＲＬＣＳＤＵ（Ｍｓｇ３の部分）も廃棄されることが可能である。１つのアプローチ方式において、このような損失は、データ送信の間に後で受信されるＮＡＣＫに基づいて再送信により復旧することができる。他の方法において、ＭＡＣは、前のＣＣのＭｓｇ３を選択的に廃棄し、新たなＣＣでＭｓｇ３形成の間に含まれるように特定されるｎｏｎＭＡＣ（ＲＬＣＰＤＵ）を保持する。

もう１つのアプローチ方式は、ｍｓｇ３に含まれているＲＬＣＰＤＵのためにＭＡＣから関連ＲＬＣエンティティにＲＬＣＰＤＵの送信失敗（又は否定的認知）の指示を含み、ＲＬＣエンティティは、再送信のためにＰＤＵを処理する。さらにもう１つのアプローチ方式において、ＲＬＣＰＤＵは、Ｍｓｇ３形成の間に含まれず、それにより、この問題の発生が防止される。

本発明のもう１つの実施形態において、プリアンブルの最大送信（PREAM_MAX_TRANS）は、コンポーネントキャリアでＲＡＣＨの失敗を考慮する条件として見なされる。したがって、プリアンブル送信カウントがプリアンブルの最大送信（PREAM_MAX_TRANS）と同一であるか又はプリアンブルの最大送信（PREAM_MAX_TRANS）を超過する場合に、他のコンポーネントキャリアにスイッチングされるＲＡＣＨがトリガーされる。ＲＡＣＨ再試みのためのキャリアスイッチングを決定するもう１つのアプローチ方式は、ＵＥがＵＬＣＣでＲＡＣＨを実行する場合にリンクされたＤＬＣＣが非活性化される場合である。

１つの方法において、ＵＥは、ランダムアクセス応答（Random access response：ＲＡＲ）メッセージ（ｍｓｇ２）に存在するバックオフフィールド（backoff field）を検索する間にＲＡＣＨ再試みのためにキャリアをスイッチングする。もう１つの方法は、ＵＥがｍｓｇ２の新たなフィールドリダイレクションを示すことによりＲＡＣＨを実行する間に他のキャリアにスイッチするようにリダイレクションするｅＮＢを伴う。バックオフ又はリダイレクションを受信した後にＲＡＣＨのためのキャリアをスイッチングする場合に、ＢＳＲ、ＰＨＲ、及び他のＭＡＣ制御情報のアップデート／包含が行われる。

本発明の他の実施形態において、初期ＲＡＣＨ及び／又はＲＡＣＨ再試みのためのＣＣ選択に関連した側面が説明される。ＭＡＣは、ランダムアクセスが試みられる、可能なすべてのＵＬＣＣを有するＲＡＣＨＣＣ集合を保持する。また、ＭＡＣは、ＵＬ−ＣＣのための対応するＤＬ−ＣＣが活性化であるか又はそうでないかを考慮し、ＤＬ−ＣＣの非活性化／除去が行われる場合に、対応するＵＬ−ＣＣはＲＡＣＨＣＣ集合で使用されない。ＲＡＣＨＣＣ集合は、ＣＣ特性（attribute）及びＤＬＣＣ経路損失、プリアンブルのための初期期待送信電力、ＵＬ−ＣＣでのプリアンブルグループの有用性、前のＲＡＣＨ成功ヒストリー（history）などを含むパラメータに基づいて分類されなければならない。また、測定ギャップ（gap）の有用性もＣＣでＰＲＡＣＨリソース有用性が評価される間に毎ＣＣのために考慮される。

また、互換可能なプリアンブルグループ構成を有しないＣＣは、ＲＡＣＨ再試みのためのＲＡＣＨＣＣ集合で使用されない。ＵＥは、同一のプリアンブルグループを提供するＲＡＣＨ再試みのための対応するＵＬＣＣを選択する。これは、Ｍｓｇ２で受信されたＵＬグラントが前のＲＡＣＨ試みでＭｓｇ２で前に受信されたグラントと同一であることができるようにする。また、ＲＡＣＨが最近に失敗したＵＬＣＣは、追加のＣＣ選択及びＲＡＣＨ再試みに対して防止することができる。

本発明のもう１つの実施形態において、ＲＡＣＨ試みのためのキャリアのスイッチングが処理されるたびに、キャリア特定ＭＡＣリセットが実行される。キャリア特定ＭＡＣリセットは、タイマー、パラメータ、状態変数、ＲＡＣＨが失敗したキャリアに特定されるバッファ−クリアリング（buffer-clearing）のリセット／初期化を含む。

例えば、キャリアに特定されるＰＨＲタイマーは、中断され／リセットされ／初期化され、ＵＬ／ＤＬＨＡＲＱバッファはクリアされる。また、キャリア特定ＭＡＣリセットは、ＵＬキャリア及び／又はＵＬキャリアにリンクされたＤＬキャリアの活性化及び／又は非活性化が行われる場合に実行される。さらなる強化として、ＢＳＲ／ＰＨＲトリガーは、ＵＬキャリア及び／又はＵＬキャリアにリンクされたＤＬキャリアの活性化及び／又は非活性化が行われる場合に適用される。

一般的に、ＲＡＣＨは、Ｌ２バッファ（ＲＬＣバッファ）でユーザデータ又はシグナリングメッセージ（例えば、ＲＲＣ接続要求）の到着により、又はＰＤＣＣＨオーダーを通じてネットワークにより整列される場合に初期化される。データ又はシグナリングメッセージの到着は、順次にＳＲ及びＲＡＣＨを開始するＢＳＲをトリガーする。しかしながら、本発明では、コンポーネントキャリア追加の場合に対してＲＲＣがＭＡＣ階層に直接ＲＡＣＨを開始し、いずれのシグナリングメッセージも生成しないか又はＬ２バッファにいずれのシグナリングメッセージも記憶しないように指示する。また、ＲＡＣＨ試みのためのキャリアスイッチングは、特定のキャリアでＲＡＣＨが失敗し、ＲＡＣＨ失敗指示がＭＡＣからＲＲＣ階層に与えられる場合に実行されない。アプローチ方式は、ＲＡＣＨ失敗の場合にシグナリングメッセージがＬ２バッファにそのまま保持される（クリアされない）ようにする。

一方、他のデータがＲＬＣバッファに存在する場合に問題になり得るＲＬＣ再確立及びリセットを必要とする。

上述したように、本発明は、上記問題点をターゲットとし、従来技術の欠点を克服するための方法を提供する。

本発明の鍵となる特徴は次の通りである。
１．ランダムアクセス手順のために使用されるＭｓｇ３の形成及び再形成。
２．ｅＮＢで上記スケジューラを補助する方法；上記ネットワークで複数のユーザのスケジューリング及び管理の時。
３．ｅＮＢスケジューラへの古い情報の好ましくない報告を避け、それによりスケジューラの不正確な動作を防止する。
４．Ｍｓｇ３再送信でｅＮＢスケジューラに報告されるＭＡＣ制御情報エレメント、例えば、電力ヘッドルーム情報及びバッファ状態情報をアップデートする方法。
５．電力ヘッドルーム情報及びバッファ状態情報のようなＭＡＣ制御情報が使用可能となるか又は電力ヘッドルーム情報及びバッファ状態情報の報告が以前の送信の後にトリガーされる場合に電力ヘッドルーム情報及びバッファ状態情報のようなＭＡＣ制御情報を含む。
６．電力ヘッドルーム情報及びバッファ状態情報のようなＭＡＣ制御情報が有効でないか又は前の送信の後にこれ以上有効でない報告トリガーとして報告される必要がない場合に、Ｍｓｇ３再送信で電力ヘッドルーム情報及びバッファ状態情報のようなＭＡＣ制御情報を除去する。
７．Ｍｓｇ３からＭＡＣ制御情報を除去することを決定する場合に、空間をパッディング又は他のＭＡＣ制御情報エレメントとして満たし、適切にパディング又は他のＭＡＣ制御情報ヘッダー又は指示子を含ませる。
８．ＭＡＣ制御情報をＭｓｇ３に付加することを決定する場合に、パディング又はパディングヘッダー、又は指示子を除去し、制御情報エレメントのための適正なヘッダーを含ませることによりＰＤＵを適切に再形成する。
９．適用可能な報告トリガーに基づいてＭｓｇ３のＨＡＲＱ再送信が実行される場合でもＭＡＣ制御情報エレメントをアップデートする。
１０．Ｍｓｇ３再送信で特定のＭＡＣ制御情報をアップデートする場合に、他のＭＡＣ制御情報の適正な変更又は形成が実行される。
例えば、ＰＨＲ報告がＭｓｇ３再送信から除去される場合に、短いか又は切りとられた（truncated）ＢＳＲＭＡＣ制御情報は、長いＢＳＲＭＡＣ制御情報と置き換えることができる。
１１．もう１つのアプローチ方式として、以前のＭｓｇ３送信に含まれているＭｓｇ３再送信で１つ又はそれ以上のＭＡＣ制御情報エレメントを報告することを完全に避ける。
１２．キャリアアグリゲーションで１つ以上のアプローチ方式としてＲＡＣＨ再試みが他のコンポーネントキャリアで実行される場合に、１番目のコンポーネントキャリアで使用されたＭｓｇ３が廃棄され、新たなＭｓｇ３が形成される。
１３．もう１つの方法において、ＲＡＣＨ試みが他のコンポーネントキャリアで実行される間に、１番目のＣＣで使用されるＭｓｇ３は、ＢＳＲ、ＰＨＲ及び／又はＲＬＣＰＤＵなどを含む最後に適用可能なＭＡＣエレメントで選択的にアップデートされる。
１４．ＲＡＣＨが１個のコンポーネントキャリアで失敗し、もう１つのＣＣにスイッチングされる場合に、新たなＢＳＲ及び／又はＰＨＲがトリガーされる。これは、他のＣＣでＲＡＣＨ再試みのためのＭｓｇ３内のＢＳＲ及び／又はＰＨＲ情報の包含／アップデートを可能にする。
１５．プリアンブルの最大送信（PREAM_MAX_TRANS）は、コンポーネントキャリアでＲＡＣＨの失敗を考慮する条件として見なされる。したがって、プリアンブル送信カウントがプリアンブルの最大送信（PREAM_MAX_TRANS）と同一であるか又は超過する場合に、他のコンポーネントキャリアへのＲＡＣＨスイッチングはトリガーされる。
１６．１つのアプローチ方式において、１個のコンポーネントキャリアでＲＡＣＨが失敗する場合にＭｓｇ３に含まれているＲＬＣＰＤＵの損失は、データ送信の後にピアー（peer）ＲＬＣエンティティから受信されるＮＡＣＫに基づいて復元される。
１７．もう１つの方法において、ＭＡＣは、以前のＣＣのＭｓｇ３を選択的に廃棄し、新たなＣＣでＭｓｇ３形成の間に含まれるように特定される非ＭＡＣ（ｎｏｎＭＡＣ）（ＲＬＣＰＤＵ）を保持する。
１８．１つのアプローチ方式は、ＭＡＣから対応するＲＬＣエンティティへの送信失敗（又は否定認知）の指示を含み、ＲＬＣエンティティは再送信のためのＰＤＵを処理する。
１９．さらにもう１つのアプローチ方式において、ＲＬＣＰＤＵはＭｓｇ３形成の間に含まれず、それによって上記問題の発生が防止される。
２０．リンクされたＤＬＣＣ経路損失と、ＵＬＣＣでのプリアンブルグループの有用性と、プリアンブルなどのための初期期待送信電力と関連してＲＡＣＨＣＣ集合を保持し、ＲＡＣＨＣＣ集合を格納する。リンクされたＤＬＣＣが非活性化されるか又はＵＬＣＣがＲＡＣＨ再試みのための互換可能なプリアンブルグループを提供しない場合にＲＡＣＨＣＣ集合でＵＬＣＣを除去する。例えば、ＵＥは、ＲＡＣＨ再試みの間に同一のプリアンブルグループを有さず、それにより、ｍｓｇ３のために同一のグラントを提供しないＵＬＣＣを選択しない。
２１．ＲＡＣＨ再試みのためのキャリアスイッチングは、ＵＬＣＣでＲＡＣＨを実行する場合にリンクされたＤＬＣＣが非活性化される。
２２．ＲＡＣＨ再試みのためのキャリアスイッチングは、バックオフ又はリダイレクションがＭｓｇ２でｅＮＢにより示される場合に処理される。
２３．ＢＳＲ、ＰＨＲ、及び他のＭＡＣ制御情報は、バックオフ又はリダイレクションの後にＣＣスイッチングの時にアップデート／包含が行われる。
２４．ＲＡＣＨ再試みのためのキャリアのスイッチングが処理されるたびに、キャリア特定ＭＡＣリセットが実行される。キャリア特定ＭＡＣリセットは、タイマー、パラメータ、状態変数、ＲＡＣＨが失敗したキャリアに特定されるバッファクリアリングのリセット／初期化を含む。
２５．キャリア特定ＭＡＣリセットは、ＵＬキャリア及び／又はそのリンクされたＤＬキャリアの活性化及び／又は非活性化が行われる場合に実行される。追加の拡張方案として、ＢＳＲ／ＰＨＲトリガーは、ＵＬキャリア及び／又はそのリンクされたＤＬキャリアが活性化される場合に適用される。

上記で提案したような本発明は、例えば、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄなどのような無線通信システムで使用されているランダムアクセスメカニズムに迅速に統合されるか又は活用される。

Claims

ランダムアクセス手順を提供し、無線通信システムにおける端末機により少なくとも一つ以上のコンポーネントキャリアの活性化及び非活性化のうち少なくとも一つを遂行する方法であって、
ダウンリンクメッセージで基地局から制御情報を受信するステップと、
前記受信された制御情報に基づいて、前記端末機と利用可能なコンポーネントキャリアのセットで少なくとも一つのコンポーネントキャリアが活性化されるかを判断するステップと、を含み、前記判断するステップは、第１のコンポーネントキャリアでランダムアクセスが失敗した場合に、第２のコンポーネントキャリアが活性化されるかを判断するステップを含み、
前記方法は、
第２のコンポーネントキャリアが活性化されると、電力ヘッドルーム報告および/またはバッファ状態報告を含む制御情報報告をトリガーリングするステップを含むことを特徴とする方法。
前記制御情報は、電力ヘッドルーム報告(power head room report:ＰＨＲ)に関連した情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
PROHIBIT_PHR_TIMERが満了し、かつＵＥが新たな送信のためのＵＬリソースを有するとともに、最後の電力ヘッドルーム報告により経路損失がDL_PathlossChange dB以上変更された場合、前記制御情報報告のトリガーリングが遂行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
PERIODIC_PHR_TIMERが満了した場合、前記制御情報報告のトリガーリングが遂行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記ＰＨＲの構成及び再構成のうち一つに基づいて、前記制御情報報告のトリガーリングが遂行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
前記制御情報は、バッファ状態報告(ＢＳＲ)関連情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
アップリンクデータが送信のために使用可能となり、前記データが少なくとも一つの論理チャネルグループ（Logical Channel Group：ＬＣＧ）に属する論理チャネルの優先順位より高い優先順位を有し、該当論理チャネルのためのデータが送信のために使用可能な論理チャネルに属するか、あるいはＬＣＧに属する前記論理チャネルのうち少なくとも一つのための送信に使用可能なデータが存在しない場合、前記制御情報報告のトリガーリングが遂行されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
ＵＬリソースが割り当てられて、パディングビット(padding bit)の個数が前記バッファ状態報告ＭＡＣ(Media Access Control)ヘッダー制御エレメントのサイズとそのサブヘッダーを加算したものと同一であるかあるいは大きい場合、前記制御情報報告のトリガーリングが遂行されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
再送信ＢＳＲ−タイマーが満了し、前記ＵＥがＬＣＧに属する論理チャネルのうち少なくとも一つのための送信のために使用可能なデータを有する場合、前記制御情報報告のトリガーリングが遂行されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
周期的ＢＳＲ−タイマーが満了した場合、前記制御情報報告のトリガーリングが遂行されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
ランダムアクセス手順を提供し、無線通信システムにおける端末機により少なくとも一つ以上のコンポーネントキャリアの活性化及び非活性化のうち少なくとも一つを遂行する装置であって、
ダウンリンクメッセージで基地局から制御情報を受信する受信器と、
前記受信された制御情報に基づいて、前記端末機と利用可能なコンポーネントキャリアのセットで少なくとも一つのコンポーネントキャリアが活性化されるかを判断し、活性化されると、電力ヘッドルーム報告および/またはバッファ状態報告を含む制御情報報告をトリガーリングする制御器と、を含み、前記判断することは、第１のコンポーネントキャリアでランダムアクセスが失敗した場合に、第２のコンポーネントキャリアが活性化されるかを判断することを含むことを特徴とする装置。
前記制御情報は、電力ヘッドルーム報告(power head room report:ＰＨＲ)に関連した情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記制御器は、PROHIBIT_PHR_TIMERが満了し、かつＵＥが新たな送信のためのＵＬリソースを有するとともに、最後の電力ヘッドルーム報告により経路損失がDL_PathlossChange dB以上変更された場合、前記制御情報報告のトリガーリングを遂行することを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記制御器は、PERIODIC_PHR_TIMERが満了した場合、前記制御情報報告のトリガーリングを遂行することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
前記制御器は、前記ＰＨＲの構成及び再構成のうち一つに基づいて、前記制御情報報告のトリガーリングを遂行することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
前記制御情報は、バッファ状態報告(ＢＳＲ)関連情報を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
前記制御器は、アップリンクデータが送信のために使用可能となり、前記データが少なくとも一つの論理チャネルグループ（Logical Channel Group：ＬＣＧ）に属する論理チャネルの優先順位より高い優先順位を有し、該当論理チャネルのためのデータが送信のために使用可能な論理チャネルに属するか、あるいはＬＣＧに属する前記論理チャネルのうち少なくとも一つのための送信に使用可能なデータが存在しない場合、前記制御情報報告のトリガーリングを遂行することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
前記制御器は、ＵＬリソースが割り当てられて、パディングビット(padding bit)の個数が前記バッファ状態報告ＭＡＣ(Media Access Control)ヘッダー制御エレメントのサイズとそのサブヘッダーを加算したものと同一であるかあるいは大きい場合、前記制御情報報告のトリガーリングを遂行することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
前記制御器は、再送信ＢＳＲ−タイマーが満了し、前記ＵＥがＬＣＧに属する論理チャネルのうち少なくとも一つのための送信のために使用可能なデータを有する場合、前記制御情報報告のトリガーリングを遂行することを特徴とする請求項１６に記載の装置。
前記制御器は、周期的ＢＳＲ−タイマーが満了した場合、前記制御情報報告のトリガーリングを遂行することを特徴とする請求項１６に記載の装置。