JP5727672B2

JP5727672B2 - 無線通信システムにおいて端末によるレンジング伝送方法及びその装置

Info

Publication number: JP5727672B2
Application number: JP2014518782A
Authority: JP
Inventors: ジンスチェ; ハンユチョ; ジンサムクァク; ヨンスユク
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2011-06-30
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: CN103636277B; US20140128051A1; JP2014518476A; US9143226B2; CN103636146A; JP5792899B2; US20140098667A1; CN103636146B; US20140126477A1; US9143225B2; WO2013002474A1; CN103636145A; CN103636277A; WO2013002476A1; US9468024B2; JP5671191B2; JP2014521240A; JP2014520474A; CN103636145B; WO2013002475A1

Description

本発明は、無線通信に係り、特に、無線通信システムにおいて端末によるレンジング伝送方法及びその装置に関する。

端末がネットワーク再進入及びネットワーク進入などの手順を行う時、端末が基地局とのアップリンク通信のための送信パラメータ（周波数オフセット、時間オフセット及び送信電力）を調整する過程をレンジングという。

具体的に、レンジング手順は、初期（Ｉｎｉｔｉａｌ）レンジング、ハンドオーバー（ＨａｎｄＯｖｅｒ）レンジング、周期（Ｐｅｒｉｏｄｉｃ）レンジング及び帯域幅要請（ＢａｎｄｗｉｄｔｈＲｅｑｕｅｓｔ）レンジングといった４つの用途に用いられる。初期レンジングは、ユーザー機器が初期ネットワーク進入を試みる場合にアップリンク時間同期（すなわち、時間、周波数同期）を取るのに用いられる。ハンドオーバーレンジングは、ソース基地局からターゲット基地局へと接続を変更する場合にターゲット基地局に対して初期同期を取るのに用いられる。周期レンジングは、ユーザー機器が周期的にアップリンク同期をアップデートするのに用いられる。帯域幅要請レンジングは、ユーザー機器が基地局にアップリンクリソースを要請するのに用いられる。

ネットワークに進入しようとする端末は、レンジングチャネルを選択し、レンジングコードを選択した後に、選択されたレンジングコードを選択されたレンジングチャネルで基地局に伝送する。基地局が当該レンジングコードを成功的に受信すると、受信成功を表すメッセージを端末に伝送する。

通信技術の発達に伴い、ネットワークに進入する端末の個数は増加の一方にある。数多く増加した、遊休状態を維持している端末がネットワーク進入／再進入を試みることになると、接続衝突及び接続混雑が多発し、通信性能の低下につながることがあり、これを解決する方案が望まれる。

本発明で達成しようとする技術的課題は、端末が基地局と通信を行う方法及び装置を提供することにある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、基地局が端末と通信を行う方法及び装置を提供することにある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、基地局と通信を行う端末を提供することにある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、端末と通信を行う基地局を提供することにある。

本発明の追加の特徴及び利点は、一部は下記に説明され、一部は下記から明らかになり、又は、発明の実施から学習可能となるであろう。本発明の上記目的及び他の利点は、図面と明細書及びその請求項で特別に指し示す構造により実現及び達成されるであろう。

上記課題を達成するために、本発明の一態様によれば、端末が基地局にレンジング伝送を行う方法であって、前記基地局からバックオフウィンドウ情報を含むメッセージを受信することと、前記バックオフウィンドウ情報に基づいてレンジング伝送を行うことと、を具備し、前記メッセージは、レンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズの増加又は減少を指示するレンジングバックオフウィンドウ指示子を含む、レンジング伝送方法が提供される。

上記課題を達成するために、本発明の他の態様によれば、基地局が端末からのレンジング伝送を受信する方法であって、前記端末にバックオフウィンドウ情報を含むメッセージを伝送することと、前記バックオフウィンドウ情報に基づいて前記端末とレンジング手順を行うことと、を具備し、前記メッセージは、レンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズの増加又は減少を指示するレンジングバックオフウィンドウ指示子を含む、レンジング受信方法が提供される。

上記課題を達成するために、本発明の他の態様によれば、無線通信システムにおいて基地局にレンジング伝送を行う端末であって、受信器と、送信器と、前記受信器を制御するように構成されたプロセッサと、を備え、前記プロセッサは、前記基地局からバックオフウィンドウ情報を含むメッセージを受信するように受信器を制御し、前記バックオフウィンドウ情報に基づいてレンジング伝送を行うように前記送信器を制御し、前記メッセージはレンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズの増加又は減少を指示するレンジングバックオフウィンドウ指示子を含む、端末が提供される。

上記課題を達成するために、本発明の他の態様によれば、無線通信システムにおいて端末からのレンジング伝送を受信する基地局であって、受信器と、送信器と、前記受信器及び前記送信器を制御するように構成されたプロセッサと、を具備し、前記プロセッサは、前記端末にバックオフウィンドウ情報を含むページングメッセージを伝送するように送信器を制御し、前記バックオフウィンドウ情報に基づいて前記端末とレンジング手順を行うように構成され、前記メッセージは、レンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズの増加又は減少を指示するレンジングバックオフウィンドウ指示子を含む、基地局が提供される。

好適には、前記レンジングバックオフウィンドウ指示子が増加を表す場合に、前記レンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズを増加させ、前記レンジングバックオフウィンドウ指示子が減少を表す場合に、前記レンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズを減少させる。

好適には、前記レンジングバックオフウィンドウ指示子が減少を表す場合に、前記バックオフウィンドウ情報は、０番目のバックオフウィンドウのサイズＫ₀を表す情報を含み、前記ｘ番目のバックオフウィンドウのサイズＫ_xは、式Ｋ_x＝Ｋ₀／（２^x）（ここで、ｘはレンジング再伝送回数を表す）によって決定される。

好適には、前記レンジングバックオフウィンドウ指示子は、ページングメッセージ、登録要請メッセージ又は登録応答メッセージに含まれる。

本発明の実施例によれば、端末は無線通信システム内で他の端末への影響を最小化しながら、迅速で効率的にネットワーク再進入を行うことができる。

本発明で達成しようとする技術的課題は、以上に言及した技術的課題に制限されるものではなく、言及していない他の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明らかになるであろう。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は、本発明の実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。

本発明の一実施形態に係る端末及び基地局などの装置構成を概略的に説明するための図である。無線通信システムの一例であるＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムにおいて端末が競合ベースのネットワーク再進入を行う過程を示す図である。従来技術に係る広帯域ランダムアクセスのバックオフ方法のフローチャートである。従来技術のランダムアクセスと本発明の第１方法によるランダムアクセスとを比較した実験例である。従来技術のランダムアクセス、本発明の第１方法及び本発明の第２方法によるランダムアクセスを比較した実験例である。ランダムアクセスのバックオフウィンドウ開始時点を調整する本発明の第３方法による実験例である。本発明に係るランダムアクセス方法のフローチャートである。

以下、本発明に係る好適な実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明の唯一の実施形態を表すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者にとっ理解されるように、本発明はこのような具体的細部事項なしにも実施可能である。

一方、場合によって、本発明の概念が曖昧になることを避けるために公知の構造及び装置が省略されることもあり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示されることもある。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素には同一の図面符号を付して説明する。

なお、以下の説明において、端末は、ＵＥ（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（ＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ）、ＡＭＳ（ＡｄｖａｎｃｅｄＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ）、Ｍ２Ｍ（ＭａｃｈｉｎｅｔｏＭａｃｈｉｎｅ）機器などの、移動または固定型のユーザー端機器を総称するとする。また、基地局は、ＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、ＢＳ（ＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）、ＡＮＢ（ＡｄｖａｎｃｅｄＢａｓｅＳｔａｔｉｏｎ）、ＡＰ（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ）などの、端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するとする。本明細書ではＩＥＥＥ８０２．１６ｍに基づいて説明するが、発明の内容は３ＧＰＰＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａシステムのような他の通信システムにも適用可能である。

一方、本発明でいうＭ２Ｍ機器間の通信とは、基地局を介した端末同士の間で、又は人間の介入のない基地局と端末との間で行われる情報交換を意味する。そのため、Ｍ２Ｍ機器（Ｄｅｖｉｃｅ）は、上記のようなＭ２Ｍ機器間の通信を支援可能な端末を意味する。Ｍ２Ｍサービスのための接続サービスネットワークはＭ２ＭＡＳＮ（Ｍ２ＭＡｃｃｅｓｓＳｅｒｖｉｃｅＮｅｔｗｏｒｋ）と定義し、Ｍ２Ｍ機器と通信するネットワークエンディティをＭ２Ｍサーバーという。Ｍ２Ｍサーバーは、Ｍ２Ｍアプリケーションを行い、一つ以上のＭ２Ｍ機器のためのＭ２Ｍ特定サービスを提供する。Ｍ２Ｍフィーチャ（ｆｅａｔｕｒｅ）はＭ２Ｍアプリケーションの特徴であり、アプリケーションを提供するには一つ以上の特徴が必要とされることがある。Ｍ２Ｍ機器グループとは、共通の一つ以上の特徴を共有するＭ２Ｍ機器のグループを意味する。前述のようなＭ２Ｍ方式で通信する機器は、Ｍ２Ｍ機器、Ｍ２Ｍ通信機器、ＭＴＣ（ＭａｃｈｉｎｅＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）機器など、様々に呼ばれてもよい。そして、以下では、説明の便宜上、Ｍ２Ｍ機器と区別されるように既存端末をＨＴＣ（ＨｕｍａｎＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）端末或いはＨ２Ｈ（ＨｕｍａｎｔｏＨｕｍａｎ）機器と命名して本発明の実施例を説明する。

Ｍ２Ｍ方式で通信する機器（Ｍ２Ｍ機器、Ｍ２Ｍ通信機器などと様々に呼ばれてもよい）は、その機器アプリケーションタイプ（ＭａｃｈｉｎｅＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＴｙｐｅ）が増加するに伴って、一定のネットワークでその数が漸次増加すると予想される。議論されている機器アプリケーションタイプには、（１）保安（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）、（２）治安（ｐｕｂｌｉｃｓａｆｅｔｙ）、（３）トラッキング及びトレーシング（ｔｒａｃｋｉｎｇａｎｄｔｒａｃｉｎｇ）、（４）支払（ｐａｙｍｅｎｔ）、（５）健康管理（ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ）、（６）遠隔維持及び制御（ｒｅｍｏｔｅｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ）、（７）検針（ｍｅｔｅｒｉｎｇ）、（８）消費者装置（ｃｏｎｓｕｍｅｒｄｅｖｉｃｅ）、（９）販売管理システム（ＰＯＳ、ＰｏｉｎｔＯｆＳａｌｅｓ）と保安関連応用市場での物流管理（ＦｌｅｅｔＭａｎａｇｅｍｅｎｔ）、（１０）自動販売機（ＶｅｎｄｉｎｇＭａｃｈｉｎｅ）の機器間通信、（１１）機械及び設備の遠隔モニタリング、建設機械設備上の作動時間測定及び熱や電気使用量を自動測定を行う知能検針（ＳｍａｒｔＭｅｔｅｒ）、（１２）監視カメラの監視ビデオ（ＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅＶｉｄｅｏ）通信などがあるが、これに限定されず、その他様々な機器アプリケーションタイプが議論されている。このように、機器アプリケーションタイプが増加するにつれいＭ２Ｍ機器の数は、既存端末、すなわち、Ｈ２Ｈ機器の数に比べて飛躍的に増加していくだろう。

このように基地局内に数多くのＭ２Ｍ機器が存在すると、既存端末、すなわち、Ｈ２Ｈ機器とＭ２Ｍ機器との接続混雑、及びＭ２Ｍ機器同士の接続衝突などの問題が生じることがある。そのため、既存端末（Ｈ２Ｈ機器）への影響を最小化しながら、制限されたリソースを、新しく登場した多数のＭ２Ｍ機器にどのように効率よく分配するかについて議論する必要がある。すなわち、無線通信システムにおいて既存端末、すなわちＨ２Ｈ機器に適用される、遊休モード（ｉｄｌｅｍｏｄｅ）からネットワークへの再進入手順を、多数のＭ２Ｍ機器にそのまま適用するようになると、Ｍ２Ｍ機器の特性上、既存のＨ２Ｈ機器との接続混雑及びＭ２Ｍ機器同士の接続混雑などの問題があり、ネットワーク再進入手順についての一部の修正が望まれる。

以下では、Ｍ２Ｍ通信がＩＥＥＥ８０２．１６ｍに適用される場合を取り上げて本発明の実施例を説明する。しかし、これに本発明が限定されるものではなく、本発明の実施例は３ＧＰＰＬＴＥシステムなどの他のシステムにも同様な適用が可能である。

図１は、本発明の一実施形態に係る端末及び基地局などの装置構成を概略的に説明する図である。

図１で、端末１００及び基地局１５０はそれぞれ、ＲＦユニット１１０、１６０、プロセッサ１２０、１７０、及び選択的にメモリー１３０、１８０を含んでいる。そして、各ＲＦユニット１１０、１６０は、送信器１１１、１６１及び受信器１１２、１６２を含んでいる。まず、端末１００において、送信器１１１及び受信器１１２は、基地局１５０及び他の端末と信号を送信及び受信するように構成され、プロセッサ１２０は、送信器１１１及び受信器１１２と機能的に接続し、送信器１１１及び受信器１１２が他の機器と信号を送受信する過程を制御するように構成されてよい。また、プロセッサ１２０は、伝送すべき信号に対して各種処理を行った後に送信器１１１に伝送し、受信器１１２が受信した信号に対して処理を行うことができる。必要な場合、プロセッサ１２０は、交換されたメッセージに含まれた情報をメモリー１３０に保存してもよい。このような構造により、端末１００は、以下に説明される様々な実施形態の方法を行うことができる。一方、図１には示していないが、端末１００は、その機器アプリケーションタイプに応じて様々な追加構成を含んでいてもよい。端末１００が知能型計量のためのものであれば、端末１００は電力測定などのための追加的な構成を含めばよく、このような電力測定の動作は、図１に示したプロセッサ１２０の制御を受けてもよく、別個に構成されたプロセッサ（図示せず）の制御を受けてもよい。

図１は、端末１００と基地局１５０との間に通信が行われる場合を取り上げているが、本発明に係る通信方法は端末同士の間に発生することもあり、それぞれの機器は、図１に示した各装置構成と同じ形態により、以下に説明する様々な実施形態の方法を行うことができる。

基地局１５０では、送信器１６１及び受信器１６２は、他の基地局、Ｍ２Ｍサーバー、端末と信号を送信及び受信するように構成され、プロセッサ１７０は、送信器１６１及び受信器１６２と機能的に接続し、送信器１６１及び受信器１６２が他の機器と信号を送受信する過程を制御するように構成されてよい。また、プロセッサ１７０は、伝送すべき信号に対して各種処理を行った後に送信器１６１に伝送し、受信器１６２が受信した信号に対して処理を行うことができる。必要な場合、プロセッサ１７０は、交換されたメッセージに含まれた情報をメモリー１３０に保存してもよい。このような構造により、基地局１５０は、以下に説明する様々な実施形態の方法を行えばよい。

端末１１０及び基地局１５０のプロセッサ１２０、１７０はそれぞれ、端末１１０及び基地局１５０における動作を指示（例えば、制御、調整、管理など）する。それぞれのプロセッサ１２０、１７０は、プログラムコード及びデータを保存するメモリー１３０、１８０などに接続されてよい。メモリー１３０、１８０は、プロセッサ１２０、１７０に接続されたオペレーティングシステム、アプリケーション、及び一般ファイル（ｇｅｎｅｒａｌｆｉｌｅｓ）を保存する。

プロセッサ１２０、１７０は、コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、マイクロコントローラ（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ（ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）などと呼ばれることもある。一方、プロセッサ１２０、１７０は、ハードウェア（ｈａｒｄｗａｒｅ）、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア、又はそれらの組み合わせで具現することができる。ハードウェアを用いて本発明の実施例を実施する場合には、本発明を行うように構成されたＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｇａｔｅａｒｒａｙｓ）などがプロセッサ１２０、１７０に設けられるとよい。

一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明の実施例を実施する場合には、本発明の機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアが構成されるとよく、本発明を実施できるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサ１２０、１７０内に設けられてもよく、メモリー１３０、１８０に保存されてプロセッサ１２０、１７０により駆動されてもよい。

図２は、無線通信システムの一例であるＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムにおいて端末が競合ベースのネットワーク進入／再進入を行う過程を示す図である。

ＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムにおいて端末がネットワーク進入／再進入のために行うレンジング手順は、次の通りである。端末は、ページング不可区間では電源を最小化し、ページングリスニング区間で基地局から伝送されるＡＡＩ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージを受信する。ＡＡＩ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージは、メッセージを伝送する基地局が属しているページンググループＩＤ、遊休モードで動作する端末のうち、位置更新（ＬｏｃａｔｉｏｎＵｐｄａｔｅ）又はネットワーク進入／再進入を必要とする端末を指示するＭＡＣアドレスハッシュ（Ｈａｓｈ）情報、及び端末別に行うべき手順について記述したアクションコード（Ａｃｔｉｏｎｃｏｄｅ）で構成される。

もし、遊休モードで動作する端末へのトラフィックが発生した場合に、基地局は、次のページングリスニング区間にＡＡＩ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージを端末に伝送し、ＡＡＩ−ＰＡＧ−ＡＤＶメッセージを受信した端末は、遊休モードから一般モードへと進入することとなる。

一方、遊休モードからネットワーク再進入及びネットワーク進入などの手順を行う時、端末が基地局とのアップリンク通信のための送信パラメータ（周波数オフセット、時間オフセット及び送信電力）を調整する過程をレンジングという。

図２を参照すると、端末は、ダウンリンク同期（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）及びアップリンク送信パラメータを獲得した後、ランダムバックオフを用いて一つのレンジングチャネルを選択する。ランダムバックオフが用いられた場合、端末は、単一ランダムプロセス（ｕｎｉｆｏｒｍｒａｎｄｏｍｐｒｏｃｅｓｓ）を用いて、バックオフウィンドウに対応する可能な全てのレンジングチャネルから一つのレンジングチャネルを選択する。ランダムバックオフ（ｒａｎｄｏｍｂａｃｋｏｆｆ）は、バックオフウィンドウ（ｂａｃｋｏｆｆｗｉｎｄｏｗ）を計算するために二進の指数的アルゴリズムを用いる。端末が当該レンジングチャネルを選択した後、単一ランダムプロセスを用いてレンジングコードを選択する。端末は、レンジングコードを選択した後、選択したレンジングチャネルで競合ベースのレンジングコードを基地局に伝送する（Ｓ１１０）。基地局は、当該レンジングコードを成功的に受信すると、ＡＡＩ−ＲＮＧ−ＡＣＫメッセージをブロードキャスト方式で端末に伝送する（Ｓ１２０）。ＡＡＩ−ＲＮＧ−ＡＣＫメッセージは、レンジングチャネルでレンジングコードを成功的に受信して検出したという応答を提供するメッセージである。また、基地局は、端末がＡＡＩ−ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを伝送するためのアップリンクリソース割当情報であるＣＤＭＡａｌｌｏｃａｔｉｏｎＡ−ＭＡＰＩＥを、ＲＡ−ＩＤ（ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）でマスキングして伝送する（Ｓ１３０）。端末は、割り当てられたアップリンクリソースを用いてＡＡＩ−ＲＮＧ−ＲＥＱメッセージを基地局に伝送し（Ｓ１４０）、基地局は、ＡＡＩ−ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージが伝送されるダウンリンクリソース割当情報を、端末に伝送する（Ｓ１５０）。この時、ダウンリンクリソース割当情報は、ＲＡ−ＩＤでマスキングされたＣＤＭＡａｌｌｏｃａｔｉｏｎＡ−ＭＡＰＩＥ又はＢｒｏａｄｃａｓｔＤＬｂａｓｉｃａｓｓｉｇｎｍｅｎｔＡ−ＭＡＰＩＥを介して端末に伝送されるとよい。その後、端末は、該当のダウンリンクリソースでＡＡＩ−ＲＮＧ−ＲＳＰメッセージを受信すればよい（Ｓ１６０）。

図３は、無線通信システムの一例であるＩＥＥＥ８０２．１６ｍシステムにおいて端末が競合ベースのネットワーク再進入を行う過程であり、バックオフウィンドウサイズ（ｂａｃｋｏｆｆｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）を増加させてネットワーク再進入を行う過程を示している。

ＩＥＥＥ８０２．１６のＭＡＣ層はレンジングチャネルを定義する。レンジングチャネルを構成するサブチャネル（ｓｕｂ−ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＵＬ−ＭＡＰメッセージに明示されており、このようなレンジングチャネルで端末の衝突が許容される。ＩＥＥＥ８０２．１６レンジングサブシステムは、複数の端末が同時接続をするべくコード分割多元接続（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ；以下、「ＣＤＭＡ」という。）方式のランダムアクセスプロトコルを用いてレンジング（ｒａｎｇｉｎｇ）を行う。端末が基地局に送信しようとするメッセージが発生すると、ＰＮ（ｐｓｅｕｄｅ−ｎｏｉｓｅ）コードの集合から任意のコードを選択した後、伝送するメッセージをＰＮコードを用いて拡散（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）してＣＤＭＡ方式で基地局に伝送する。

一般的な端末のランダムアクセスプロトコルはスロットアロハ（ＳｌｏｔｔｅｄＡＬＯＨＡ）方式を用いる。スロットアロハ方式は、端末が基地局に接続するためにスロット単位で即時アクセスする方式である。そのため、同一スロットに１つの端末が接続を試みるとデータ伝送に成功するが、２つ以上の端末が接続を試みると衝突が発生してデータ伝送に失敗する。失敗する場合には、任意の時間待った後、同一の方式で接続を試みる。失敗した端末同士が、同一の任意の時間を待った後に接続を試みると、同一の端末同士が再び衝突し、接続に失敗してしまう。このような継続した衝突を避けるために、端末分散アルゴリズムである二進指数分散（ＢｉｎａｒｙＥｘｐｏｎｅｎｔｉａｌＢａｃｋｏｆｆ；以下、「ＢＥＢ」という。）アルゴリズムを用いる。ＢＥＢアルゴリズムは、それぞれの端末が衝突の発生した回数によって再伝送のためのバックオフウィンドウを決定する。ＢＥＢアルゴリズムでのバックオフウィンドウサイズ（又は、競合ウィンドウ）は、最小競合区間（ＭｉｎｉｍｕｍＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗ）と最大競合区間（ＭａｘｉｍｕｍＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗ）を有する。

一般的に広範囲に用いられている衝突解消アルゴリズムが指数的バックオフ（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｂａｃｋｏｆｆ）方式であり、指数的バックオフ方式は、再伝送のために、競合ウィンドウ内でランダムに選択されたチャネルにアクセスを試みる方式であり、競合ウィンドウサイズは衝突回数に従って指数的に増加する。二進（ｂｉｎａｒｙ）指数的バックオフ方式は、衝突発生を感知した端末が競合ウィンドウを衝突回数に従って２の指数的に増加させる。該端末は、指数的に増加した競合ウィンドウ内でランダムにレンジング伝送時点を決定する。例えば、最初に衝突が発生した端末の競合ウィンドウが８だとすれば、２番目の伝送は、現在チャネル時点から８個フレーム内でレンジング伝送時点を決定して試みる。もし、５を選択すると、端末は５番目のチャネル時点でレンジング伝送を試み、５がバックオフ値又は選択されたレンジング（ｒａｎｇｉｎｇ）機会（Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）に該当する。再び衝突が発生すると、衝突回数は２となり、競合ウィンドウである再伝送のためのバックオフウィンドウサイズは１６となる。すると、３番目の伝送は、衝突の発生した時点から１６個のフレーム内でランダムにレンジング時点を決定して試みる。すなわち、継続して衝突が発生すると、システムは、負荷が増加したと認識し、競合ウィンドウである再伝送のためのバックオフウィンドウサイズを増加させることによって、現在時点で再伝送によるシステム負荷を低減させて衝突を解消する。しかしながら、繰返して衝突の発生した端末は、無線帯域を占有している他の端末がない状況でも、競合ウィンドウを２の指数的に継続して増加させ、それにより伝送遅延が急激に増加するという不具合がある。

図３を参照すると、端末２００が基地局２５０に初めて送るデータが発生すると、当該データは直ちに伝送される（２１１）。しかし、上述したように、ランダムアクセス方式では、同一のスロットに同一のＰＮコードを用いてメッセージを送信することもある。このとき、複数の端末が伝送したメッセージには衝突が発生する。メッセージを送信した端末は、タイマーを始動させる（２１３）。基地局ではメッセージを受け次第、レンジング応答メッセージを送る。端末は、定められた時間内にレンジング応答メッセージを受信できないと、送信したメッセージを衝突と見なし、ＢＥＢアルゴリズムを行う。衝突が１回発生したため、ＣＷ_min×２⁰の分散区間（２１５）で任意の整数を選択し、この整数がバックオフ時間（２１５）、すなわち、レンジング機会となる。端末は、バックオフ時間待った後にメッセージを再伝送する（２１７）。ここで、ＣＷ（ＣｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎＷｉｎｄｏｗ）は、競合ウィンドウサイズを意味する。以下では、バックオフウィンドウサイズと呼ばれることもある。ＣＷ_minは、初期バックオフウィンドウサイズを意味する。ＣＷ_maxは、可能な最大バックオフウィンドウサイズを意味する。再伝送形式も初期伝送形式と同一である。端末は、タイマーを始動させ（２１９）、定められた時間内にレンジング応答メッセージを受信できないと、ＢＥＢアルゴリズムを用いてバックオフ時間を決定する。衝突が２回発生したため、ＣＷ_min×２¹の分散区間（２２１）で任意の整数を選択し、この整数がバックオフ時間（２２１）となる。端末は、バックオフ時間間待った後にメッセージを再伝送する（２２３）。

衝突が発生するほど（２２５）、分散区間は増加するが、この分散区間はＣＷ_maxを越えることはない。したがって、分散区間はｍｉｎ(ＣＷ_min＊２^k-1、ＣＷ_max)となる。ここで、Ｋは衝突回数を意味する。ＩＥＥＥ８０２．１６システムでは、最大衝突回数を１５回に制限している。この場合、ＣＷ_maxの値はＣＷ_min＊２¹⁴の値を有することができる。１５回以内に基地局からレンジング応答メッセージ（２２７）を受信すると成功であり、１６番目の衝突が発生するとデータは捨てられる。無線網で同一のチャネルを共有している端末の数が多くなると相互間の衝突は不回避である。これは、端末が自身と競合している他の端末がいつ伝送を始めるかがわからず、複数の端末が同時に伝送する状況が発生することがあるからである。こういう不回避な衝突を減らすために、ランダムアクセスプロトコルは、端末分散アルゴリズムであるＢＥＢアルゴリズムを用いる。ＢＥＢアルゴリズムは、それぞれの端末が自身の衝突回数によって分散区間を定め、定められた分散区間で任意のバックオフ時間を決定する。端末は、決定されたバックオフ時間を待った後に直ちにメッセージを伝送する。再び衝突が発生すると、上記過程を繰り返す。衝突が発生するほど、分散区間は増加する。

ＢＥＢアルゴリズムは、無線チャネル容量に比べて端末の数が少ない場合には非常に効率よく端末を分散させる。しかし、端末の数が増加すると、一つの無線チャネルに一つの端末が接続を試みる場合はきわめて稀であり、端末の数がさらに増加すると、全ての無線リソースを使用できなくなる状況になる場合もある。一つの無線チャネルに接続する端末の数が増加する場合、上記のＢＥＢアルゴリズム方式だけでは不具合が生じることがある。しかるに、現在、一つの無線チャネルに接続する端末の数を増加させるＭ２Ｍ機器の使用は増加傾向にある。

既存の通信は、基地局を経由してユーザーが使用する端末間（ＨｕｍａｎｔｏＨｕｍａｎ；以下、「Ｈ２Ｈ」という）の通信が大部分であったが、通信技術の発達に伴い、機器間（ＭａｃｈｉｎｅｔｏＭａｃｈｉｎｅ；以下、「Ｍ２Ｍ」という）通信が可能になった。機器間通信とは、言葉の通り、電子装置と電子装置との通信を意味する。広義には、電子装置間の有線あるいは無線通信や、人間が制御する装置と機械との通信のことを意味する。しかし、最近では、電子装置と電子装置間、すなわち、機器間の無線通信を指すのが一般的である。

Ｍ２Ｍ通信は、その概念が初めて導入された１９９０年代初期には、大体、遠隔調整やテレマティックス程度の概念として認識されたし、派生する市場自体も非常に限定されていたが、ここ数年高速成長を重ねながら、韓国はもとより全世界的に注目される市場へと成長してきた。また、Ｍ２Ｍ機器のアプリケーションタイプも増加し続いており、同一の基地局内にそのようなＭ２Ｍ機器は数多く存在することになるであろう。数多く増加した、遊休状態を維持しているＭ２Ｍ機器がネットワーク再進入を試みると、接続衝突及び接続混雑も多く発生することになり、通信性能が低下する問題につながるだろう。しかし、既存端末（Ｈ２Ｈ機器）と異なる特性を有するＭ２Ｍ機器が遊休状態でネットワーク再進入を行うための手順については今まで研究されたことがない。

端末の数が増加すると、システムに接続しようとする端末の数も増加する。しかし、前述したように、ＢＥＢアルゴリズムを用いて接続に成功する端末の数はきわめて稀である。換言すれば、システムが不安定（ｕｎｓｔａｂｌｅ）な状態となる。ＢＥＢアルゴリズムは、不安定な状態となったシステムをいち早く復旧できる能力がない。また、ＢＥＢアルゴリズムは、初期レンジングする端末と何回か衝突を経た端末とが同一のスロットで相互競合をする。

何回か衝突を経た端末が初期レンジングする端末に比べてシステムにいち早く接続すべきであるが、二進指数の増加により分散区間が急増することから、かえって相対的に多くの遅延を経ることになる。これを「公正性問題（ＦａｉｒｎｅｓｓＰｒｏｂｌｅｍ）」という。

また、システム接続に成功した端末は衝突回数が「０」に初期化する。システムに接続しようとする端末の数が多い場合、接続に成功した端末が再びシステムに接続を試みると、衝突する確率がさらに高くなる「潜在的衝突問題」もある。

このように、従来のＢＥＢアルゴリズムは、バックオフ時間の決定時に無線チャネル状況を考慮できない、端末の数が増加するに従って効率が急激に低下する、システムの不安定な状態を迅速に復旧できない、且つ端末間の公正性問題と潜在的衝突問題があるといった不具合がある。このような不具合を解消するために、本発明では、初期レンジング伝送（ｉｎｉｔｉａｌｒａｎｇｉｎｇｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に失敗した場合に再伝送のためのウィンドウサイズ（ｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）を設定する方法について、以下に提案する。以下では、本発明で提案する適度のウィンドウサイズ設定のための方法について述べる。本発明は、バックオフウィンドウサイズを基地局からの制御無しで端末で任意に決定するのではなく、基地局で接続を試みる端末の数及び端末グループを考慮して初期バックオフウィンドウサイズを決定し、バックオフウィンドウの決定に必要な情報を基地局が端末に伝送する。これにより、それぞれの端末が属している端末グループによって、端末は、基地局から受信した初期バックオフウィンドウサイズ内でランダムアクセスを行うことができる。基地局は、１つのフレームで接続に成功する端末の数及びアクセス試み回数などに基づき、初期バックオフウィンドウサイズパラメータを端末に伝送すればよい。

本発明の第１方法は、バックオフウィンドウサイズを一定に維持することを提案する。第１方法による基地局は、端末が使用するバックオフウィンドウサイズをそれら端末に提供する。

一般に、レンジング接続試み（ｒａｎｇｉｎｇａｃｃｅｓｓｔｒｉａｌ）は、前の方の機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）に集まる分散（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を示し、こうなると、効率的にレンジング接続（ｒａｎｇｉｎｇａｃｃｅｓｓ）の成功率（ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｎｅｓｓ）を保障し難い。換言すれば、アクセス（ａｃｃｅｓｓ）ロード（ｌｏａｄ）が相対的にバックオフウィンドウサイズ内において前の方のフレームに集まり、後の方に行くにつれてアクセスロードが次第に少なくなる現象を考慮して、特定ウィンドウサイズ（ｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）内で分散がされるようにすることが要請される。一つのフレームで一つのランダムアクセスが許容されてレンジングが可能であるとすれば、最初のランダムアクセス過程で殆どの端末はアクセスに失敗することになる。

これを解決するために、基地局は、特定ウィンドウサイズ内で端末がレンジングチャネルをランダム選択（ｒａｎｄｏｍｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）できるよう、上記特定ウィンドウサイズに関する情報を端末に送信すればよい。この値を、レンジングを試る度にどのように設定するかによって、Ｍ２Ｍ機器のレンジング試み（ｒａｎｇｉｎｇｔｒｉａｌ）の成功度が異なってくる。

図４は、従来技術のランダムアクセスと本発明の第１方法によるランダムアクセスとを比較した実験例である。本発明の第１方法は、端末の個数が飛躍的に多くて通信ロードが大きい場合に適用されるとよい。知能検針（ｓｍａｒｔｍｅｔｅｒ）のようなＭ２Ｍ機器アプリケーションタイプが増加するにつれ、Ｍ２Ｍ通信機器の数は一般の移動通信機器の数に比べて飛躍的に増加することがある。従来の一対一通信方式で数多くのＭ２Ｍ機器が基地局と通信するとすれば、Ｍ２Ｍ機器のそれぞれと基地局間に発生するシグナリングにより、ネットワークに過負荷がかかると予想される。Ｍ２Ｍ機器は、パワー節約のため、長いスリップモード（ｓｌｅｅｐｍｏｄｅ）にあり、短時間内にネットワークにアクセスを試み、少ないデータを伝送するという特徴を有している。そのため、このように動作する知能検針のように、一つのグループにおける３万個以上のＭ２Ｍ機器が同時に適用されて接続する場合に、既存のＢＥＢ方式では殆ど衝突が発生する。そこで、衝突を減らすための方案として、ランダム接続のための初期バックオフウィンドウサイズを増加させる方式が提案された。

図４のグラフでは、端末グループ当たり２００個の機器があるとした。グラフの横軸は１フレームであって、機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）に相当し、１フレーム当たり１機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）でレンジングに成功できるとする。グラフの縦軸は、レンジング再試みの回数に相当する。

図４（ａ）は、初期バックオフウィンドウサイズを２に設定し、一つの端末グループを２００個に設定したランダムアクセス実験例である。

初期バックオフウィンドウサイズが２に設定された場合、分散がされず、前の方に機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）が集まることがわかる。すなわち、ランダムにバックオフ時間を決定するとき、バックオフ時間が短い場合が多く存在することになる。そのため、初期レンジング再試みの回数は、略４０の数値を有し、大部分の端末のレンジングが衝突して失敗することがわかる。図４（ｂ）は、初期のバックオフウィンドウサイズ及び再伝送時のバックオフウィンドウサイズの両方とも６０に設定し、一つの端末グループを２００個に設定したランダムアクセス実験例である。初期のバックオフウィンドウサイズ及び再伝送時のバックオフウィンドウサイズの両方とも６０に設定した場合は、図４（ａ）の場合に比べてより分散がされ、初期レンジング試みの数が１から６までの分布を示し、レンジング試みの数が顕著に減ったことがわかる。Ｍ２Ｍ機器が大きい個数を有するという特性を考慮し、既存の単一通信方式の端末に適した初期バックオフウィンドウサイズを２からさらに大きく設定することによって、最初のレンジングを試みる時に発生する衝突数を減らす効果を得ることができる。これにより、初期ランダムアクセス試みにおける成功確率を高め、以降の再試みランダムアクセスの回数を低減でき、遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）を減らす効果が得られる。したがって、基地局は、接続するＭ２Ｍ端末の数を予測して、適度の初期バックオフウィンドウサイズに設定でき、再び試みるランダムアクセスの数を減らすことができ、前の方に集まる分散を減らすことができる。図４の比較表から、初期バックオフウィンドウサイズ（ｋ）を２から６０の特定ウィンドウ値と増加させた結果、衝突によるレンジング再試みの回数が著しく減少し、衝突回数は減り、成功率が５０％と上昇したことがわかる。

端末（或いはＭ２Ｍグループに属した端末）がネットワーク進入／再進入（ｅｎｔｒｙ／ｒｅｅｎｔｒｙ）を試みる時、これらの端末は、接続衝突（ａｃｃｅｓｓｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ）を避けるべく、バックオフウィンドウサイズ（ｂａｃｋｏｆｆｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）内の特定レンジング機会（ｒａｎｇｉｎｇｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）をランダムに（或いは、特定規則（ｒｕｌｅ）に従って）選択し、アクセスを試みる。この時、端末は一つのグループに分類され、一定グループが同時にネットワーク進入してもよい。基地局は、アクセスを試みる端末の数、一つの端末グループに属する端末機器の数に基づき、再伝送のためのウィンドウサイズを調整し、端末に初期バックオフウィンドウサイズを伝送すればよい。端末は基地局から受信した初期バックオフウィンドウサイズに関するパラメータを用いてランダムアクセスを行えばよい。

このとき、初めてレンジング信号（ｒａｎｇｉｎｇｓｉｇｎａｌ）を伝送したが、システムに定められたタイム以内に成功（ｓｕｃｃｅｓｓ）に対する確認信号（ＡＣＫｓｉｇｎａｌ）を受信できなかった場合は、再びレンジング信号を伝送してアクセスをを試みればよい。

初期バックオフウィンドウサイズ（ｉｎｉｔｉａｌｂａｃｋｏｆｆｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）を２＾ｘ（ｘは再試み（ｒｅｔｒｉａｌ）回数関連パラメータ）分だけスケーリング（ｓｃａｌｉｎｇ）し、増加したウィンドウサイズ内で機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）をランダム選択（ｒａｎｄｏｍｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）する方法であるＢＥＢアルゴリズムは、上述した通りである。

本発明の第２方法は、既存のＢＥＢアルゴリズムと違い、基地局が伝送したバックオフウィンドウサイズを減らしながら再伝送を試みることを提案する。本発明の第２方法は、第１発法と同様、基地局が端末に２以上の初期バックオフウィンドウサイズを表す情報を伝送する。本発明の第２方法は、第１方法と同様、基地局が一つの初期（ｉｎｉｔｉａｌ）値（これをＫという）を定めて端末に伝送する。ただし、本発明の第１方法では初期バックオフウィンドウサイズと再伝送のためのバックオフウィンドウサイズとを同一にしたのに対し、本発明の第２方法は、バックオフウィンドウサイズを再伝送回数が増加する度に減少させることを提案する。例えば、端末は、次のような式により、再伝送時に機会を選択するウィンドウサイズＰを計算できる。

ここで、Ｂは、１より大きい整数であり、ｘは、端末のレンジング再伝送回数（ｒａｎｇｉｎｇｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｏｕｎｔ）を表す。例えば、Ｂが２の場合に、１番目の再伝送時にＰ＝Ｋ／（２¹）、２番目の再伝送時にＰ＝Ｋ／（２²）の値を有する。この時、再伝送時に端末が選択する機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）をＱとすれば、Ｑは、次のように表現可能である。

ここで、ｎは、以前伝送時の機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）（バックオフ時間或いはバックオフ値とも呼ばれる）を表す。

ただし、再伝送時に機会を選択するウィンドウサイズは、２以上の値を有するのが好ましい。

基地局がＫウィンドウサイズを２の指数的ファクター（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｆａｃｔｏｒ）にセッティングしない場合に、Ｐの値は下記３つのいずれかに設定されるとよい。

− Ｐ＝ｆｌｏｏｒ(Ｋ／(２^ｘ))；ウィンドウサイズを、再伝送関連して与えられたウィドウサイズバイナリ（ｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅｂｏｕｎｄａｒｙ）を越えないように調整

− Ｐ＝ｃｅｉｌ(Ｋ／(２^ｘ))

− Ｐ＝ｆ(Ｋ／(２^ｘ))、ここで、ｆ(ｙ)関数は、ｙ値を越えない最大（ｍａｘｉｍｕｍ）２の指数的ファクター(ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｆａｃｔｏｒ)値をアウトプット（ｏｕｔｐｕｔ）とする関数である。例えば、Ｋ値が３００であり、Ｐ値はｘ＝１のとき、２^７＝１２８、ｘ＝２のとき、２^６＝６４……のように適用される。

図５は、従来技術のランダムアクセス、本発明の第１方法によるランダムアクセス、及び本発明の第２方法によるランダムアクセスを比較した実験例である。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、図４（ａ）及び図４（ｂ）と同一であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）及び図５（ｂ）での初期バックオフウィンドウサイズ及び再伝送時のバックオフウィンドウサイズの両方とも６０に設定し、本発明の第２方法を適用した実験例である。図５（ｃ）は、初期バックオフウィンドウサイズを２５６に設定し、再伝送のためのバックオフウィンドウサイズを逆指数的バックオフウィンドウサイズ（ｉｎｖｅｒｓｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｂａｃｋｏｆｆｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）とし、２^xの割合で次第に減少するようにランダムアクセスした実験例である。本発明の第２方法で、バックオフウィンドウサイズの設定は、数学式１においてｘが正でない整数で表されるようにして適用すればよい。従来の指数的にバックオフウィンドウサイズを増加させる場合（図５（ａ））とは逆に、逆指数的バックオフウィンドウサイズ（ｉｎｖｅｒｓｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｂａｃｋｏｆｆｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）として２^xの割合で次第に減少するように行った結果、図５（ｃ）からわかるように、顕著なゲイン上昇が得られた。すなわち、図５（ｃ）を参照すると、再伝送試みの回数は、フレームが２００になるまで１に殆ど分布し、一度でレンジングに成功する効果が得られた。３回以内のランダムアクセス再試みでランダムアクセス成功が可能なため、初期バックオフウィンドウサイズを２５６に設定しても、２番目のバックオフウィンドウサイズは１２８、３番目のバックオフウィンドウサイズは６４であって、総じて５１２ウィンドウ内でシステムの具現が可能となり、よって、全体的な側面で遅延時間（ｌａｔｅｎｃｙ）を低減させる効果が得られる。すなわち、初期バックオフウィンドウサイズを２５６に設定し、再伝送のためのバックオフウィンドウサイズを減少させていく方式によれば、ゲイン（ｇａｉｎ）の顕著な上昇を得ることができる。

したがって、図５の下段の比較表から、同一のレンジング試み（１２４回）で、図５（ｃ）の本発明の第２方法は１０２回の成功率を得ることが確認できる。

本発明の第２方法は、アクセスロード（ａｃｃｅｓｓｌｏａｄ）がフレームの前の方に相対的に多く集まる特性に着目して、初期バックオフウィンドウサイズ（ｉｎｉｔｉａｌｂａｃｋｏｆｆｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）を大きく設定し、且つ後の方に行くにつれてアクセスロードが少なくなる特性に着目して、再伝送のためのバックオフウィンドウサイズを次第に減少させていく方法である。また、再伝送時に、既存に具現されている初期バックオフウィンドウサイズの再伝送時に利用する方法を逆にして適用すればいいため、具現の複雑性（ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ）の側面でも利得が取れる。すなわち、本発明の第２方法は、以前の方式において指数的バックオフウィンドウサイズを逆指数的バックオフウィンドウサイズにすればいいため、具現の側面でも容易である。本発明の第２方法は、バックオフウィンドウサイズをＢ（ここで、Ｂは１より大きい正の整数）の指数分だけ逆に減少させ、且つ初期バックオフウィンドウサイズを大きく設定することによって、全体としてはレンジングに要請されるフレームの数が減るため、ランダムアクセスの再試みの回数が減り、遅延を減らす効果を得ることができる。

第１方法及び第２方法は、既存のＢＥＢ方式による初期バックオフウィンドウサイズを特定ウィンドウ値、好ましくは２より大きい値に設定する方法である。最初のレンジングを試みる時、既存のＢＥＢ方法のように初期バックオフウィンドウサイズが２であると、大部分のレンジング過程が衝突する結果を招く。そこで、本発明で提案する第１方法及び第２方法により、基地局は、当該基地局に接続可能な端末の数を把握することによって、初期バックオフウィンドウサイズを調整してページングメッセージに含めて端末に伝送する。初期バックオフウィンドウサイズを従前に比べて大きく設定することによって、レンジング確認メッセージを受信できず、再びレンジングを試みる回数を減らすことができる。すなわち、端末は、適度の初期バックオフウィンドウサイズ内でレンジングを試みることで、図５（ｃ）では、３回以内のレンジング試みでアクセスに成功することが可能になった。

表１乃至表９は、ウィンドウサイズ（ｗｉｎｄｏｗｓｉｚｅ）設定に関連してページングサイクル（ｐａｇｉｎｇｃｙｃｌｅ）及びアクセスレート（ａｃｃｅｓｓｒａｔｅ）を異ならせ、少ないディレイ（ｄｅｌａｙ）をもって成功度を高めるための実験例を表すものである。表１〜表３は、アクセスレートがいずれも４０／ｓであり、ページングサイクル（ｐａｇｉｎｇｃｙｃｌｅ）がそれぞれ１ｓ、２．５ｓ、５ｓである。

表４乃至表６は、アクセスレートがいずれも６０／ｓであり、ページングサイクルがそれぞれ１ｓ、２．５ｓ、５ｓである。

表７乃至表９は、アクセスレートがいずれも８０／ｓであり、ページングサイクルがそれぞれ、１ｓ、２．５ｓ、５ｓである。

上記の表１乃至表９から、既存のＢＥＢ方式に比べて本発明の技術的効果が大きいことがわかる。

表１乃至表９を参照すると、アクセスレート（ａｃｃｅｓｓｒａｔｅ）を４０／ｓ、６０／ｓ、８０／ｓに、ページングサイクル（ｐａｇｉｎｇｃｙｃｌｅ）を１ｓ、２．５ｓ、５ｓに設定して、初期バックオフウィンドウサイズによるターゲット成功率を分析した。前述したＢＥＢアルゴリズム方式はＡ方式に相当し、バックオフウィンドウサイズを減少させ、且つバックオフウィンドウ開始時点を調整する方式がＢ方式に相当する。表１乃至表９に表すように、６０／ｓまでは、次のページング区間まではみ出されるオーバーラップしたページング試みは、バックオフウィンドウサイズを次第に減少させる方式（Ｂ）では発生しなかった。オーバーラップしたページング試みをスピルオーバー（Ｓｐｉｌｌｏｖｅｒ）現象という。したがって、オーバーラップしたページングが発生しないよう、初期バックオフウィンドウサイズを大きく設定し、且つバックオフウィンドウサイズを次第に減少させながら、レンジング再伝送のためのページング区間の開始時点を知らせることで、次のレンジング再伝送による端末との衝突を減らすことができる。アクセスレートが増加するほど競合は増加する。そのため、基地局は、端末機器の数に基づく適度の初期バックオフウィンドウサイズを設定しなければならない。基地局により設定された初期バックオフウィンドウサイズ内でランダムアクセスを試みる時に２〜３回以内に成功可能にさせることで、ランダムアクセスの再試みによる遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）を減らすという効果が得られる。表１乃至表９の実験例を参照すると、同一のアクセスレートとページングサイクルを有する条件下で、同一の成功率を達成する場合、Ａ方式に比べてＢ方式において平均遅延時間、すなわち要請されるフレームの数が減る効果が得られた。初期バックオフウィンドウサイズは、Ｂ方式の方がより大きく設定されても、その後に発生する要請されるフレームの数が減るため、ランダムアクセスの再試み回数が減り、遅延を減らす効果が得られた。

しかし、６０／ｓにおいて、Ａ方式では要請されるフレームが大きいだけでなく、オーバーラップしたページングによりスピルオーバー現象が発生する問題点があった。以下では、このようなスピルオーバー現象を防止するための本発明の第３方法を提案する。

図６は、ランダムアクセスのバックオフウィンドウ開始時点調整による本発明の第３方法に係る実験例である。

上記の表１乃至表９のように、オーバーラップするフレームが生じるスピルオーバー（ｓｐｉｌｌｏｖｅｒ）現象を減少させるべく、バックオフウィンドウ開始時点を調整（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）する方式が提案される。

本発明の第３方法は、上記で提案した第２方法をより最適化できる方案である。第３方法は、ｉ番目のレンジング機会とｉ−１番目のレンジング機会とが衝突することを防止するべく、ｉ−１番目のバックオフウィンドウ領域の終了時点を考慮して、ｉ番目のバックオフウィンドウ領域の開始時点を決定する方式である。

上記提案した第１方法及び第２方法では、バックオフウィンドウサイズ内の特定機会（ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ）で伝送失敗（ｆａｉｌ）が起こった場合、その時点を基準にして次のウィンドウサイズ内の機会が選択される。このような方式により本発明の第２方法において再伝送のためのウィンドウ開始時点が決定されると、バックオフウィンドウの相対的に前の方の機会で伝送失敗が起こった場合に、端末が次の伝送時に減少したウィンドウサイズ内で機会を選択する時、他の端末がバックオフウィンドウの後の方の機会で最初の伝送をする場合とオーバーラップする確率が高くなる。例えば、初期バックオフウィンドウサイズが２５６に設定された場合に、レンジング過程でウィンドウ２５６内でランダムアクセスのための時点を任意的に選択すればよい。２５６フレーム内で６４フレーム位置地点である比較的バックオフウィンドウの前の方でランダムアクセスを試みたが、ランダムアクセスが衝突して失敗した場合、再びランダムアクセスを試みる。以降のランダムアクセスのための２番目のウィンドウバックオフサイズは２５６／（２^１）であって、１２８となる。したがって、最初のランダムアクセスを試みた６４フレームの後、１２８フレームウィンドウ内で再伝送ランダムアクセスがなされる場合、他の端末が初期バックオフウィンドウサイズである２５６内で最初のランダムアクセスを試みる場合（例えば、１６０フレームでランダムアクセスを試みる場合）とオーバーラップし、衝突が発生する確率はより一層高くなる。そこで、２番目のランダムアクセスと１番目のランダムアクセスがなされるウィンドウ領域がオーバーラップすることを防ぐためにバックオフウィンドウサイズ開始時点を定める方法を提案する。すなわち、上記の例で、６４フレーム位置で衝突によりランダムアクセスに失敗した場合、次のランダムアクセスは、２５６フレーム以後の時点で２番目のランダムアクセスの試みがなされるように、バックオフウィンドウサイズ開始時点を２５６フレームに設定する方式を提案する。

したがって、第３方式は、オーバーラップを避ける目的で、次の再伝送時に特定ディレイ（ｄｅｌａｙ）だけの時間差（ｔｉｍｅｇａｐ）を空けて適用する。再伝送時に端末が選択する機会をＱとすれば、Ｑは下記の数学式４の通りである。

数学式４で、ｎは、以前伝送時の機会を意味する。ここで、時間差（ｔｉｍｅ＿ｇａｐ）は、最初の伝送においてウィンドウの最後の機会を選択する端末まで考慮すると、数学式４のように設定すればよい。

Ｐの設定方法には上記提案した第２方法をそのまま適用すればいい。また、Ｑ設定は、以降の伝送の都度、同様に適用する。

このように時間差を設定する場合、ｉ番目の再伝送のＱ_iを設定する式は、下記の式を適用すればよい（全ての以前伝送のＱの和）。

この時、システムの特定プロセシングディレイファクター（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｄｅｌａｙｆａｃｔｏｒ）を考慮してもよい。例えば、レンジングコード（ｒａｎｇｉｎｇｃｏｄｅ）を伝送してからレンジング確認（ＡＡＩ−ＲＮＧ−ＡＣＫ、８０２．１６ｅシステムではＲＮＧ−ＳＣＫ）メッセージを受信するまでの時間がＴ₃₁（８０２．１６ｅシステムではＴ₃）である。本発明では、Ｔ₃₁を考慮してバックオフウィンドウ開始時点が下記のように決定されてもよい。

したがって、ｉ番目の機会（Ｑ_i）の設定方法は、下記の通りである。

本発明で提案する第４方法は、既存のバックオフメカニズム（ｂａｃｋｏｆｆｍｅｃｈａｎｉｓｍ）であるＢＥＢ方式と、本発明の第１方法、第２方法及び／又は第３方法とを一つのシステム内で適応的に（ａｄａｐｔｉｖｅ）支援可能にする方式である。すなわち、既存ＢＥＢ方式と本発明の第２方法とを共存させる場合を取り上げると、特定システム環境に応じて、レンジング再試み（ｒａｎｇｉｎｇｒｅｔｒｙ）時に、２ファクターで指数的バックオフウィンドウサイズを増加させる方法と、レンジング再試み時に一定ファクターでバックオフウィンドウサイズを減少させる方法とが共存できるように無線通信システムが具現されてもよい。ここで、基地局は、バックオフウィンドウサイズ設定を各端末のシステム環境に合うように指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）するシグナリングを伝送できる。基地局は、レンジングバックオフウィンドウ指示子（ｒａｇｉｎｇＢａｃｋｏｆｆｗｉｎｄｏｗｉｎｄｉｃａｔｏｒ）をページングメッセージ、登録要請メッセージ又は登録応答メッセージに含めて端末に伝送することによって、端末が使用するバックオフメカニズムを制御できる。例えば、１ビットを持つレンジングバックオフウィンドウ指示子を０ｂ０に設定することによって、バックオフウィンドウサイズを増加させる増加メカニズム（ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を使用するように端末にシグナリングでき、０ｂ１に設定することによって、バックオフウィンドウサイズを減少させる減少メカニズム（ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を使用するように端末にシグナリングできる。基地局は、このようなメカニズムに従って端末からレンジング伝送があると期待する。したがって、基地局は、本発明の実施例によって端末が伝送したレンジング信号を本発明の実施例によるバックオフウィンドウ内で受信することとなる。

Ｈ２Ｈ機器では一つのバックオフメカニズムが適用されたが、Ｍ２Ｍ機器は様々なアプリケーションタイプが存在することがあり、それらＭ２Ｍ機器はグループに分けられて動作すればよい。特に、知能検針（ｓｍａｒｔｍｅｔｅｒ）のようなＭ２Ｍ機器グループには減少メカニズムを適用してレンジングバックオフウィンドウサイズを設定し、他の少ない個数を持つＭ２Ｍ機器グループについては従来方式であるＢＥＢ方式によりバックオフウィンドウサイズが増加するように設定し、ランダムアクセスを行えばよい。このように適応的にランダムアクセス方式を設定することによって、潜在的な衝突回数を減らし遅延を減少させ、効率的なランダムアクセスのバックオフ方法の提供が可能となる。バックオフウィンドウサイズの設定のためには、それぞれのＭ２Ｍ機器が支援できるレンジングバックオフメカニズムについて、端末及び基地局がＡＡI−ＲＥＧ−ＲＥＱ／ＲＳＰを用いて交渉（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）すればよい。従って、基地局は、ページンググループごとに、Ｍ２Ｍ機器に適用するレンジングバックオフメカニズムを決定でき、よって、レンジングバックオフメカニズムとしては、端末（或いは、Ｍ２Ｍ機器）の特性に応じて、増加（ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ）又は減少（ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ）メカニズムが共存可能になる。そのため、本発明において、基地局は、端末の環境に好適なレンジングバックオフメカニズムが実行されるようにする指示子であるレンジングバックオフウィンドウ指示子をさらに含めてページングメッセージを端末に伝送するとよい。又は、レンジングバックオフウィンドウ指示子を含む登録要請メッセージ又は登録応答メッセージを用いて、端末と基地局は、端末がレンジングバックオフ減少メカニズムを支援可能か否かを交渉してもよい。

それぞれの端末は、端末の個数が多くない場合、基地局からレンジングの用途を異なるように利用するように要請されると、既存のＢＥＢ方式を利用する必要がある。すなわち、端末は、ＢＥＢ方式でバックオフウィンドウのサイズを調整し、端末が基地局に伝送するトラフィックが発生した時、アップリンク帯域を要請する帯域幅要請レンジング（Ｂａｎｄｗｉｄｔｈｒｅｑｕｅｓｔｒａｎｇｉｎｇ）過程にシステムを活用してもよい。したがって、システムに適応的にランダムアクセス方式の具現が可能である。

基地局は、レンジングバックオフウィンドウ指示子（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）を初期バックオフウィンドウサイズをシグナリングするチャネルで共に伝送すればよく、特にページングメッセージ（例えば、１６ｍシステムではＡＡＩ−ＰＡＧ−ＡＤＶｍｅｓｓａｇｅ）内に含めて伝送してよい。

このレンジングバックオフウィンドウ指示フィールドは、一つのシステム内で適応的に適用してもよく、オペレーター（ｏｐｅｒａｔｏｒ）が所望する方法として適用してもよい。

図７は、本発明に係るランダムアクセスのバックオフ方法のフローチャートである。基地局は端末に、初期バックオフウィンドウサイズを含むページングメッセージを伝送する（Ｓ７０１）。端末は、初期バックオフウィンドウサイズに基づいてレンジング過程を行う（Ｓ７０２）。端末は基地局からレンジング確認メッセージを受信できないと、２番目のバックオフウィンドウサイズに基づいてレンジング要請メッセージを基地局に再伝送する（Ｓ７０３）。端末は、さらに基地局からレンジング確認メッセージを受信できないと、３番目のバックオフウィンドウサイズに基づいてレンジング要請メッセージを基地局に再伝送する（Ｓ７０４）。以降、ランダムアクセスによるレンジング要請メッセージ伝送に成功した場合、基地局は端末にレンジング応答メッセージを伝送する（Ｓ７０５）。

上述したような本発明は、図１の端末１００及び基地局１５０に適用可能である。図１の端末は、Ｈ２Ｈ機器或いはＭ２Ｍ機器でよい。図１を参照すると、端末１００のプロセッサ１２０は、基地局１５０からバックオフウィンドウ情報を含むメッセージを受信するように受信器１１２を制御し、該バックオフウィンドウ情報に基づいてレンジング手順を行うように構成される。このバックオフウィンドウ情報が０番目のバックオフウィンドウのサイズＫ₀を表す情報を含み、プロセッサ１２０は、ｘ番目のバックオフウィンドウのサイズＫ_xは、式Ｋ_x＝Ｋ₀／（２^x）（ここで、ｘはレンジング再伝送回数を表す）により決定するように構成される。又は、プロセッサ１２０は基地局からレンジング応答メッセージを受信できなかった場合、バックオフウィンドウ情報に基づいてレンジング要請メッセージを再伝送するように送信器１１１を制御してもよい。又は、プロセッサ１２０は、レンジング要請メッセージに対するレンジング応答メッセージを基地局１５０から受信するように受信器１１２を制御し、該レンジング応答メッセージに基づいて基地局１５０にネットワーク進入手順を行ってもよい。ここで、ｘ番目のバックオフウィンドウのサイズは最小２以上の値を有してよい。上記メッセージはレンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズの増加又は減少を指示するレンジングバックオフウィンドウ指示子を含んでもよい。プロセッサ１２０は、レンジングバックオフウィンドウ指示子が増加を表す場合、レンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズを増加させ、レンジングバックオフウィンドウ指示子が減少を表す場合、レンジング再伝送のためのバックオフウィンドウサイズを減少させることができる。又は、プロセッサ１２０は、基地局からバックオフウィンドウ情報を含むメッセージを受信するように受信器１１２を制御し、該バックオフウィンドウ情報を用いてｘ番目の（ここで、ｘは負でない整数）レンジング伝送のためのｘ番目のバックオフウィンドウを決定するように構成され、このｘ番目のバックオフウィンドウ内で基地局へｘ番目のレンジングを伝送するように送信器１１１を制御し、ｘ番目のバックオフウィンドウの終了時点を考慮して、（ｘ＋１）番目のバックオフウィンドウの開始時点を決定するように構成されてもよい。

又は、プロセッサ１２０は、（ｘ＋１）番目のバックオフウィンドウの開始時点は、０番目のバックオフウィンドウからｘ番目のバックオフウィンドウまでのサイズの和と、該ｘ番目のレンジング伝送時点に所定時間を加えた値のうち、大きい値を（ｘ＋１）番目のバックオフウィンドウの開始時点と決定するように構成されてもよい。

基地局１５０のプロセッサ１７０は、端末１００にバックオフウィンドウ情報を含むページングメッセージを伝送するように送信器１６１を制御し、該バックオフウィンドウ情報に基づいてレンジング手順を行うように構成されるとよい。基地局１５０のプロセッサ１７０は、端末１００からレンジング要請メッセージを受信するように受信器１６２を制御してもよい。又は、プロセッサ１７０は、レンジング要請メッセージに対するレンジング応答メッセージを端末１００に伝送するように送信器１６１を制御してもよい。

又は、プロセッサ１７０は、バックオフウィンドウ情報を用いて決定されたｘ番目のバックオフウィンドウ内で、端末からｘ番目のレンジング伝送を受信するように受信器１６２を制御し、バックオフウィンドウ情報を用いて決定された（ｘ＋１）番目のバックオフウィンドウ内で端末から（ｘ＋１）番目のレンジング伝送を受信するように受信器１６２を制御し、（ｘ＋１）番目のバックオフウィンドウの開始時点はｘ番目のバックオフウィンドウの終了時点を考慮して決定するように構成されてもよい。

以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されるべきである。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施されてもよく、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、別の実施例に含まれることもあり、別の実施例の対応する構成又は特徴に取って代わることもある。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりすることが可能てあることは明らかである。

本発明は、本発明の精神及び必須特徴から逸脱することなく、他の特定の形態に具体化されてもよいことが当業者には明らかである。そのため、上記の詳細な説明はいずれの面においても制約的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的解釈により定めなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

Claims

無線通信システムにおける端末がレンジング伝送を行う方法であって、
基地局からページングメッセージを受信するステップであって、該ページングメッセージは、バックオフウィンドウサイズが増加するか又は減少するかを示す指示子を含むステップと、
レンジング再伝送回数によるバックオフウィンドウサイズＫ_xに基づいてｘ番目のレンジング再伝送を行うステップと、
を有し、
初期バックオフウィンドウサイズＫ₀ が前記ページングメッセージ内にある場合、前記指示子は前記ページングメッセージに含まれ、
前記指示子が第１の値に設定される場合、前記バックオフウィンドウサイズＫ_xは、レンジング再伝送毎に２の要素で増加し、
前記指示子が第２の値に設定される場合、前記バックオフウィンドウサイズＫ_xは、レンジング再伝送毎に２の要素で減少する、レンジング伝送方法。
前記指示子が前記第２の値に設定される場合、ｘ番目のバックオフウィンドウサイズＫ_xは、Ｋ_x＝Ｋ₀／（２^x）により決定され、ｘはレンジング再伝送回数を表す、請求項１に記載のレンジング伝送方法。
前記ページングメッセージに応答して、前記初期バックオフウィンドウサイズＫ₀ に基づく初期レンジング伝送を行うステップと、
前記レンジング伝送に対する応答が受信されない場合、レンジング再伝送回数を用いて決定されたバックオフウィンドウサイズＫ_x に基づくｘ番目のレンジング再伝送を行うステップと、
を更に有する、請求項１に記載のレンジング伝送方法。
端末からレンジング伝送を受信する方法であって、
基地局が前記端末にページングメッセージを伝送するステップであって、該ページングメッセージは、バックオフウィンドウサイズが増加するか又は減少するかを示す指示子を含むステップと、
前記基地局が、レンジング再伝送回数によるバックオフウィンドウサイズＫ_xに基づいて前記端末とｘ番目のレンジング手順を実行するステップと、
を有し、
初期バックオフウィンドウサイズＫ₀ が前記ページングメッセージ内にある場合、前記指示子は前記ページングメッセージに含まれ、
前記指示子が第１の値に設定される場合、前記バックオフウィンドウサイズＫ_xは、レンジング再伝送毎に２の要素で増加し、
前記指示子が第２の値に設定される場合、前記バックオフウィンドウサイズＫ_xは、レンジング再伝送毎に２の要素で減少する、レンジング伝送受信方法。
前記指示子が前記第２の値に設定される場合、ｘ番目のバックオフウィンドウサイズＫ_xは、Ｋ_x＝Ｋ₀／（２^x）により決定され、ｘはレンジング再伝送回数を表す、請求項４に記載のレンジング伝送受信方法。
前記基地局が、前記初期バックオフウィンドウサイズＫ₀ に基づく初期レンジング手順を前記端末と行うステップと、
前記レンジング伝送に対する応答が受信されない場合、前記基地局が、レンジング再伝送回数によるバックオフウィンドウサイズＫ_x に基づいて、前記端末とｘ番目のレンジング手順を行うステップと、
を更に有する、請求項４に記載のレンジング伝送受信方法。
無線通信システムにおいて基地局にレンジング伝送を行うよう構成された端末であって、
受信器と、
送信器と、
前記受信器及び前記送信器を制御するように構成されたプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記基地局からページングメッセージを受信するよう構成され、該ページングメッセージは、バックオフウィンドウサイズが増加するか又は減少するかを示す指示子を含み、前記プロセッサは、レンジング再伝送回数によるバックオフウィンドウサイズＫ_xに基づいてｘ番目のレンジング再伝送を行うよう構成され、
初期バックオフウィンドウサイズＫ₀ が前記ページングメッセージ内にある場合、前記指示子は前記ページングメッセージに含まれ、
前記指示子が第１の値に設定される場合、前記バックオフウィンドウサイズＫ_xは、レンジング再伝送毎に２の要素で増加し、
前記指示子が第２の値に設定される場合、前記バックオフウィンドウサイズＫ_xは、レンジング再伝送毎に２の要素で減少する、端末。
前記指示子が前記第２の値に設定される場合、ｘ番目のバックオフウィンドウサイズＫ_xは、Ｋ_x＝Ｋ₀／（２^x）により決定され、ｘはレンジング再伝送回数を表す、請求項７に記載の端末。
前記プロセッサは、前記ページングメッセージに応答して、前記初期バックオフウィンドウサイズＫ₀ に基づく初期レンジング伝送を行い、前記レンジング伝送に対する応答が受信されない場合、レンジング再伝送回数を用いて決定されたバックオフウィンドウサイズＫ_x に基づくｘ番目のレンジング再伝送を行うよう更に構成される、請求項７に記載の端末。
無線通信システムにおいて端末からのレンジング伝送を受信するよう構成された基地局であって、
受信器と、
送信器と、
前記受信器及び前記送信器を制御するように構成されたプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、前記端末にページングメッセージを伝送するよう構成され、該ページングメッセージは、バックオフウィンドウサイズが増加するか又は減少するかを示す指示子を含み、前記プロセッサは、レンジング再伝送回数によるバックオフウィンドウサイズＫ_xに基づいて前記端末とｘ番目のレンジング手順を行うよう構成され、
初期バックオフウィンドウサイズＫ₀ が前記ページングメッセージ内にある場合、前記指示子は前記ページングメッセージに含まれ、
前記指示子が第１の値に設定される場合、前記バックオフウィンドウサイズＫ_xは、レンジング再伝送毎に２の要素で増加し、
前記指示子が第２の値に設定される場合、前記バックオフウィンドウサイズＫ_xは、レンジング再伝送毎に２の要素で減少する、基地局。
前記指示子が前記第２の値に設定される場合、ｘ番目のバックオフウィンドウサイズＫ_xは、Ｋ_x＝Ｋ₀／（２^x）により決定され、ｘはレンジング再伝送回数を表す、請求項１０に記載の基地局。
前記プロセッサは、前記初期バックオフウィンドウサイズＫ₀ に基づく初期レンジング手順を前記端末と行い、前記レンジング伝送に対する応答が受信されない場合、レンジング再伝送回数によるバックオフウィンドウサイズＫ_x に基づいて、前記端末とｘ番目のレンジング手順を行うよう更に構成される、請求項１０に記載の基地局。