JP5869705B2 - 同期外れ特定のための方法 - Google Patents

Description

説明される実施形態は、全般的には、無線通信に関し、より詳細には、少なくとも２つの無線通信ユニット間の、動作状態の同期を判定することに関する。

無線通信は、２つ以上のエンドポイント又は通信ユニット間での、データの転送を可能にする。一部の場合には、通信ユニットは、モバイル機器、基地局、無線アクセスポイント、セル電話、スマートフォン、コンピュータ、又は同様の機器である。２つの機器間の通信は、典型的には、プロトコルによって統御される。無線プロトコルの幾つかの例としては、ＩＥＥＥ ８０２．１１、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ Ｇｒｏｕｐプロトコル、Ｚｉｇｂｅｅ（商標）、ＷｉＭａｘ、ＣＤＭＡ ２０００（商標）、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によって定められたロングタームエボリューション（ＬＴＥ）などが挙げられる。

プロトコルは、多くの場合、通信ユニットの動作のモードを説明するための状態を定義する。例えば、ＬＴＥプロトコルは、少なくとも２つの通信ユニット、すなわち、セル電話であり得るユーザ機器（ＵＥ）と、基地局（拡張ノードＢ又はｅノードＢと称される場合が多い）を通じて到達することができるネットワーク（ＮＷ）とを定義する。プロトコルは、続けて、ＵＥに関する少なくとも２つの状態、すなわち、１）無線リソース制御（ＲＲＣ）接続、及び２）ＲＲＣアイドルを指定する。ＲＲＣアイドル状態では、ＵＥは、ＮＷとの通信チャネルを確立しておらず、ＵＥは、ＮＷとアクティブにデータを転送していない。対照的に、ＲＲＣ接続状態では、ＵＥとＮＷとの間に通信チャネルが確立されており、ＵＥとＮＷとの間でデータを転送することができる。

ＵＥがＲＲＣ接続状態にあるときにのみ、データを転送することができるため、ＮＷは、ＵＥがメッセージ及びデータを受信可能であることを保証するために、ＵＥの状態を頻繁に追跡する。ＮＷが、ＵＥの動作状態の追跡を見失う場合には、データ転送が停止する恐れがあり、又は、ＵＥが無反応となり、ユーザエクスペリエンスを損う恐れがある。

それゆえ、ＵＥの動作モードを追跡して、ユーザエクスペリエンス全般に悪影響を及ぼす恐れのある動作条件を回避するための、確実な方法が望まれる。

本明細書は、無線ネットワークと共に動作する無線通信機器に関連する様々な実施形態、及び同期外れ動作条件を検出するための方法を説明する。

一実施形態では、ユーザ機器（ＵＥ）とロングタームエボリューションネットワーク（ＮＷ）との間の同期外れ条件から回復するための方法は、ＵＥの第１の動作状態を判定するステップと、そのＵＥの状態がＮＷの状態と整合しない場合に、動作状態の不整合を判定するステップと、ＵＥに割り当てられたネットワークリソースを解放するために、ＵＥからＮＷに制御メッセージを送信するステップと、ＵＥで第２の状態に遷移するステップと、を含み得る。一実施形態では、状態不整合条件は、ＵＥが、所定の期間内にいずれの認可応答メッセージも受信しない場合に存在し得る。

別の実施形態では、ユーザ機器（ＵＥ）とロングタームエボリューションネットワーク（ＮＷ）との間の同期外れ条件から回復するための方法は、ＵＥ装置の第１の動作状態を判定するステップと、ＵＥとＮＷとの間の動作状態の不整合を判定するステップと、無線リンク障害メッセージをＮＷに送信するステップと、ＵＥで第２の状態に遷移するステップと、を含み得る。一実施形態では、状態不整合条件は、ＵＥが第１の動作状態にある間に、ページングメッセージがＵＥによって受信される場合に存在し得る。

説明される実施形態、及びその利点は、添付図面と併せて以下の説明を参照することによって、最も良好に理解することができる。これらの図面は、説明される実施形態の趣旨及び範囲から逸脱することなく、当業者によって、説明される実施形態に実施することが可能な、形態及び詳細のいかなる変更も、決して限定するものではない。

ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルのコンテキストの範囲内での、ユーザ機器（ＵＥ）及びネットワーク（ＮＷ）装置の可能な動作状態を示す状態図である。 状態特有とすることができる、幾つかの通信及びメッセージングを示すブロック図である。 ＵＥとＮＷとの間の状態不整合の早期検出を可能にするための、方法ステップのフローチャートである。 ＵＥとＮＷとの間の状態不整合の早期検出のための、別の方法ステップのフローチャートである。 状態不整合条件をＮＷに通知するための、方法ステップのフローチャートである。 状態不整合条件から回復するための、方法ステップのフローチャートである。 状態不整合を低減するための、方法ステップのフローチャートである。 パケット交換ネットワークとして専用に設計された、代表的なＬＴＥ無線ネットワークのアーキテクチャを示す。 説明される実施形態でのプロセスの一部を制御するために好適な、電子機器のブロック図である。

本出願による方法及び装置の代表的な適用を、本セクションで説明する。これらの実施例は、コンテキストを追加し、説明される実施形態の理解を助けるためにのみ、提供されている。それゆえ、説明される実施形態は、これらの具体的な詳細の一部又は全てを伴わずに実践することができる点が、当業者には明白となるであろう。他の場合には、説明される実施形態を不必要に不明瞭化することを回避するために、周知のプロセスステップは、詳細には説明されていない。他の適用が可能であり、それゆえ以下の実施例は、限定的なものとして解釈されるべきでない。

以下の発明を実施するための形態では、その説明の一部を形成し、説明される実施形態による具体的な実施形態が実例として示される、添付図面が参照される。これらの実施形態は、当業者が、説明される実施形態を実践することができるように、十分に詳細に説明されるが、これらの実施例は限定的なものでなく、それゆえ他の実施形態を使用することができ、説明される実施形態の趣旨又は範囲から逸脱することなく変更を行うことができる点が、理解されよう。

ネットワーク通信プロトコルは、ネットワーク内部に分散された２つ以上の機器間での、データ交換を可能にする。そのネットワークが無線ネットワークである場合には、雑音の多い通信チャネルをサポートするために、通信プロトコル内に特定の適応を設計することができる。第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によるＬＴＥ仕様で定められた、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルなどの、一部の通信プロトコルは、ユーザ機器（ＵＥ）に関する状態の定義を含み得る。それらの状態は、ＵＥとネットワーク（ＮＷ）との間の動作及び挙動を定義するために役立つ。ＬＴＥ仕様によれば、ＵＥは、アイドル（ＲＲＣアイドル）状態又は接続（ＲＲＣ接続）状態にあることが可能である。

ＵＥがＲＲＣ接続状態にあるとき、ＵＥとＮＷとの間でデータを転送することができる。ＮＷは、送信したデータをＵＥが受信可能であることを保証するために、ＵＥの状態を頻繁に追跡する。ＮＷがＵＥの状態を追跡するための１つの方法は、対応する状態をＮＷ内に表現させることである。それゆえ、ＵＥ及びＮＷの双方が、ＲＲＣ接続状態を示す場合に、ＮＷは、データを転送することができる。ＵＥの動作状態が、ＮＷ内の表現状態と同期外れになる場合には、データ転送が停止され、ＵＥは無反応となる可能性がある。

状態不整合が存在するとき（すなわち、ＵＥの状態が、ＮＷの同等の状態と整合しないとき）を、ＵＥ又はＮＷが判定することができる場合には、それらの状態を、整合するように引き戻すための措置を講じることができる。一実施形態では、ＵＥは、ＵＥがＲＲＣ接続状態にあるときに、ＮＷによって送信されるメッセージを監視することができる。特定のメッセージは、状態不整合条件を指示し得る。一実施形態では、状態不整合条件は、状態不整合条件の存在を指示する特別なメッセージを送信することによって、補正することができる。別の実施形態では、状態不整合条件は、無線リンク障害を宣言することによって、補正することができる。無線リンク障害を宣言することにより、一部のネットワーク装置をリセットさせ、明確に定義された状態から開始させることができる。

図１は、第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）によるＬＴＥ仕様で定められたものなどの、ＬＴＥプロトコルのコンテキストの範囲内での、ＵＥ及びＮＷ装置の可能な動作状態を示す状態図である。ＬＴＥプロトコルは、共有及び制限された無線リソースの範囲内で、複数のＵＥ装置が動作することを可能にする。タイムスロット及び無線周波数などの無線リソースを制御するための１つの方法は、ＵＥに対するネットワークリソース及び無線リソースの割り当てを制御することによるものである。ＵＥが、ＮＷとの間でアクティブにデータを転送していない限り、そのＵＥには、ネットワークリソース及び無線リソースを割り当てる必要がない。

ＵＥは、状態１００を有し得る。第１の状態は、無線リソース制御アイドル（ＲＲＣアイドル）１０２である。ＲＲＣアイドル１０２では、ＵＥとＮＷとの間でデータは転送されない。第２の状態は、ＲＲＣ接続１０１である。ＲＲＣ接続１０１状態では、ＵＥは、ネットワークリソース及び無線リソースに関して、ＮＷとのネゴシエーションに成功している。ＲＲＣ接続１０１状態では、ＵＥとＮＷとの間でデータを転送することができる。

ＮＷは、整合状態１１０を有し得る。ＮＷは、ＵＥが、ＲＲＣ接続１０１又はＲＲＣアイドル１０２のいずれかの状態にあることを予期する。より具体的には、ＮＷは、ＵＥ及びＮＷの動作のコンテキストの範囲内で、ＵＥが特定の状態にあることを予期する。例えば、ＵＥが、ＮＷによってネットワークリソース及び無線リソースを割り当てられている場合には、ＮＷは、そのＵＥがＲＲＣ接続状態１０１にあると予期する。このＵＥのＲＲＣ接続１０１状態を追跡するために、ＮＷは、整合状態、すなわちＲＲＣ接続１１１を有し得る。換言すれば、ＲＲＣ接続１１１は、ＵＥの状態ＲＲＣ接続１０１に整合状態とすることができる。同様に、ＲＲＣアイドル１１２は、ＵＥでのＲＲＣアイドル１０２状態と整合する、ＮＷでの状態とすることができる。

ＵＥ及びＮＷによって使用されるＬＴＥ通信プロトコルは、ＵＥが特定の状態にあることをＮＷが予期することに依存し得る。例えば、ＵＥがＲＲＣ接続１０１状態にあるときにのみ、ＵＥとＮＷとの間でデータを転送することができる。ＵＥがＲＲＣアイドル１０２状態にあるが、ＮＷが、そのＵＥがＲＲＣ接続１０１状態にあるものと理解する（すなわち、ＮＷは、ＲＲＣ接続１１１状態にある）場合には、ＮＷは、ＵＥにデータを転送するように試みることができるが、そのデータは、正しく受信されることはない。ＵＥの動作状態１００が、ＮＷでの対応する状態１１０と整合しない場合に、状態不整合が存在する。

図２は、状態特有とすることができる、幾つかの通信及びメッセージングを示すブロック図２００である。ＵＥがＲＲＣアイドル１０２状態にある場合、ＵＥは、そのＵＥがＲＲＣ接続１０１状態になるまで、ＮＷとの通信を留保することができる。ＵＥがＲＲＣ接続１０１状態に遷移するために、ＵＥは、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）上で、ＮＷに送信することができる。このことは、一般にＲＡＣＨ手順と称されるものの１つのステップである。一実施形態では、このＲＡＣＨ手順をＵＥによって実行することにより、ＮＷからのネットワークリソース及び無線リソースに関するネゴシエーションを開始することができる。ＵＥは、ＮＷへの接続リクエスト（ＲＲＣ．ｃｏｎｎ．ｒｅｑ）で、ネゴシエーションを継続することができる。ＮＷは、接続セットアップパラメータ（ＲＲＣ．ｃｏｎｎ．ｓｅｔｕｐ）で、ＵＥに応答することができる。ＵＥが、このセットアップパラメータを受信して、接続状態に移行する準備が整うと、ＵＥは、セットアップが完了していることを指示するメッセージ（ＲＲＣ．ｃｏｎｎ．ｓｅｔｕｐ．ｃｏｍｐｌｅｔｅ）をＮＷに送信することができる。ＵＥは、ＲＲＣ接続状態１０１に遷移することができる。

ＲＲＣ接続１０１状態では、ＮＷは、セル−無線ネットワーク一時識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を、ＵＥに割り当てることができる。このＣ−ＲＮＴＩは、ＲＲＣ接続１０１状態にある間の、固有ではあるが一時的な、そのＵＥに関する識別子としての機能を果たすことができる。Ｃ−ＲＮＴＩを使用して、ＮＷからの、そのＵＥに関する固有のメッセージを特定することができる。次のステップは、データ無線ベアラ（ＤＲＢ）の確立とすることができる。ＤＲＢは、ＵＥとＮＷとの間で、データ（より具体的には、インターネットプロトコルパケット）を転送するように構成されたチャネルである。ＤＲＢの確立の後、ＵＥからＮＷに、スケジュールリクエストを送信することができる。スケジュールリクエストは、データを転送するための、ＮＷからのチャネルリソースをリクエストすることができる。ＮＷは、そのリソースリクエストの認可を信号伝達する認可応答で、応答することができる。また、ＵＥは、ランダムアクセス（ＲＡＣＨ）リクエストも、ＮＷに提示することができる。ＮＷは、このＲＡＣＨリクエストを認可するために、認可応答で応答することができる。ＵＥは、遷移が完了するまでは、このＲＲＣ接続１０１状態のまま留まることができ、その時点で、ＵＥは、ＲＲＣアイドル１０２に遷移することができる。

上述のように、ＵＥがＲＲＣ接続１０１状態にある場合、ネットワークリソース及び無線リソースが、ＵＥに割り当てられる。しかしながら、そのようなリソースは乏しい場合があるため、ＵＥが非アクティブであるか、ＮＷから離脱するか、又は他の方式で無反応であると、ＮＷが判定する場合には、そのＵＥをＲＲＣ接続１０１からＲＲＣアイドル１０２に遷移させるための機構が存在する。例えば、ＮＷが、所定の期間にわたって、ＵＥからのアクティビティを察知しない場合には、ＮＷは、そのＵＥが、ＮＷ接続性又はＮＷリソースをもはや必要としていないと、結論付けることができる。このシナリオでは、ＮＷは、ＲＲＣ．ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅメッセージを、ＵＥに送信することができる。ＵＥは、ＲＲＣ．ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅ．ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージをＮＷに送信することによって、この解除コマンドに確認応答することができる。ＵＥは、ＲＲＣアイドル１０２状態に戻ることができる。

ＵＥの動作状態（図１の１００）が、ＮＷでの対応する状態（図１の１１０）と整合しない場合に、問題が発生する。上述のように、そのような状態不整合は、データ転送エラーを引き起こすか、又はＵＥを無反応なものにさせる恐れがある。例えば、ＵＥは、ＲＲＣ接続１０１状態にあることが可能であるが、その周波数から同調を離脱して、他の無線ネットワークを探査しなければならない場合がある。その期間中では、ＮＷがＵＥに向けられたメッセージを送信する場合には、そのメッセージは見過ごされ、ＮＷに対してＵＥが確認応答を送信しないことを引き起こす可能性がある。場合によっては、ＮＷは、ＵＥが離脱したか、又は他の方式で非アクティブとなったと見なして、対応する状態をＲＲＣアイドル１１２に移行させる可能性がある。ＵＥが、その周波数に戻って同調すると、ＮＷは、ＵＥがアイドルであると信じているため、ＮＷはＵＥに応答することができない。データを転送することは不可能であり、また実際に、状態不整合が特定されて解消されるまで、ＵＥは無反応となる可能性がある。

状態不整合が解消され、通常の通信が再確立されるまでには、数分が経過する場合がある。例えば、ＬＴＥプロトコルは、ＵＥが無線リンク障害を宣言することを可能にし得る。無線リンク障害が宣言されると、ＵＥは、ＲＲＣアイドル１０２に入り、ＮＷへの接続を確立してＲＲＣ接続１０１に遷移するためのプロセスを再始動する。すなわち、図２（ＲＲＣアイドル１０２）で前述したように、ＲＡＣＨ手順を実行することができ、メッセージを交換して、ＵＥとＮＷとの間に接続を再確立することを、可能にすることができる。この数分の遅延は、ユーザには無反応のＵＥとして現われ、ユーザエクスペリエンスを減退させる恐れがある。

図３は、ＵＥとＮＷとの間の状態不整合の早期検出を可能にするための、方法ステップ３００のフローチャートである。この方法は、ＵＥがＲＲＣ接続１０１状態にある、ステップ３０２で開始する。ステップ３０４で、ＵＥは、期間Ｔを決定するためにタイマーを始動させる。期間Ｔの間に、ＵＥは、ＮＷから認可を受信することができる。図２と併せて上述したように、ＲＲＣ接続状態１０１では、ＵＥがＮＷにスケジューリングリクエストを送信することに応じて、認可を受信することができる。ＵＥはＲＲＣ接続１０１状態にあるため、ＵＥは、ＮＷとデータを転送するために、スケジューリングリクエストを送信することができる。それゆえ、ＵＥは、期間Ｔの間に、スケジューリングリクエストに応答する少なくとも１つの認可を受信するはずである。別の実施形態では、ＵＥは、接続モードＲＡＣＨメッセージに応じて、ＮＷから認可応答を受信することができる。ＲＡＣＨは、図２と併せて上述したように、接続が確立される前に実施することができる。本明細書で説明されるように、ＲＡＣＨはまた、ＵＥが接続状態にある間にも、実行することができる。一実施形態では、期間Ｔは、ＬＴＥプロトコル内の接続解除タイマーに相当し得る。ステップ３０６で、ＵＥが、期間Ｔの間に少なくとも１つの認可を受信しない場合には、ステップ３１０で、ＵＥは、そのＵＥの状態ＲＲＣ接続１０１が、ＮＷの状態ＲＲＣ接続１１１に整合しないと判定することができ、ＵＥは、状態不整合を判定することができ、この方法は終了する。他方では、ステップ３０６で、ＵＥが、期間Ｔの間に少なくとも１つの認可を受信する場合には、状態ＲＲＣ接続１０１は、状態ＲＲＣ接続１１１に整合し、この方法は終了する。

ＬＴＥプロトコルでは、ＮＷがＵＥに関するデータを有し、かつＵＥがＲＲＣアイドル１０２状態にある場合には、ＮＷは、ページングチャネル上でＵＥをページングすることができる。このページングに応じて、ＵＥは、図２で説明されるように、ＮＷからネットワークリソース及び無線リソースをリクエストすることができる。ネットワークリソース及び無線リソースを受け取った後、ＵＥは、ＲＲＣ接続１０１状態に遷移することができ、ＮＷからデータを受信する。典型的には、ＵＥがＲＲＣアイドル１０２状態にあるときにのみ、アイドルモード識別子を使用する着信データに関して、ページングが送信される。接続状態でページングを受信する１つの例外は、システム情報ブロック（ＳＩＢ）通知に関するものである。ＵＥがＲＲＣ接続１０１状態にあり、そのＵＥがページングを受信する場合には、ＮＷは、ＲＲＣアイドル１１２状態にあり、ＵＥとＮＷとの間には、状態不整合が存在する。

図４は、ＵＥとＮＷとの間の状態不整合の早期検出のための、別の方法ステップ４００のフローチャートである。この方法は、ＵＥがＲＲＣ接続１０１状態にある、ステップ４０２で開始する。ステップ４０４では、ＵＥは、ページングチャネルを監視することができる。ＵＥはＲＲＣ接続１０１状態にあるため、ＵＥは、ページングを受信しないはずである。ステップ４０６で、ＵＥがページングを受信する場合には、ステップ４１０で、ＵＥは、そのＵＥの状態ＲＲＣ接続１０１が、ＮＷのＲＲＣアイドル１２２状態に整合しないと判定することができ、この方法は終了する。他方では、ステップ４０６で、ＵＥがページングを受信しない場合には、ステップ４０８で、状態ＲＲＣ接続１０１は状態ＲＲＣ接続１１１と整合して、この方法は終了する。別の実施形態では、ＵＥは、ステップ４１０に進み状態不整合を宣言する前に、ステップ４０６で、２つ以上のページングが受信されることを待機することができる。更に別の実施形態では、状態不整合を宣言する前にＵＥが受信することができるページングの数は、予め定められた量とすることができ、又は、チャネル条件に対応して、上方調整若しくは下方調整することができる。

ＬＴＥプロトコルでは、ＮＷは、ＲＲＣ ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅメッセージをＵＥに送信することによって、確立されている接続を解除するように、ＵＥに指示することができる。ＵＥは、ＲＲＣ．ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅ．ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージで応答することにより、このコマンドに確認応じて、接続を解除することができる。次いで、ＵＥは、ＲＲＣアイドル１０２状態に遷移する。上述のように、ＮＷは、接続解除を開始することができる。しかしながら、ＵＥが状態不整合を判定する場合には、ＵＥが接続解除を開始するべきである。

図５は、状態不整合条件をＮＷに通知するための、方法ステップ５００のフローチャートである。この方法は、ＵＥがＲＲＣ接続１０１状態にある、ステップ５０２で開始する。ステップ５０４で、状態不整合が検出される。この状態不整合は、図３、図４と併せて説明されたように、又は任意の他の技術的に実行可能な方式で、判定することができる。ステップ５０６で、ＵＥは、ＲＲＣ ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅメッセージをＮＷに送信する。このメッセージは、ＵＥが接続を解除することを望むことを、ＮＷに通知する。一実施形態では、不整合条件に関連し、更に、新たな接続を確立するべきか否かをＮＷに通知する、１つ以上の詳細を指示するために、追加的な情報要素を、ＲＲＣ ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅメッセージに添付することができる。ステップ５０８で、ＮＷは、このＲＲＣ ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅメッセージに関する確認応答を、ＵＥに送信する。一実施形態では、ＮＷは、ＲＲＣ ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅ．ａｃｋメッセージを送信することができる。別の実施形態では、ＮＷは、上述のように、ＲＲＣ ｃｏｎｎ．ｒｅｌｅａｓｅをＵＥに送信して、接続を解除するようにＵＥに指示することができる。ステップ５１０で、ＵＥは、ＲＲＣアイドル１０２状態に遷移することができる。一実施形態では、本明細書で説明されるＲＲＣメッセージのうちの１つ以上は、ＬＴＥ仕様で定められていない場合がある。

上述のように、ＵＥが、ＮＷとのコンタクト又は協調を喪失する場合には、ＵＥは、無線リンク障害を宣言することができる。残念ながら、ＬＴＥ仕様の現在の範囲内では、無線リンク障害は、幾つかのメッセージ障害の後にのみ宣言される。多くの場合、幾つかのメッセージ障害が蓄積し得るため、無線リンク障害が宣言される前に、数分が経過する。この期間中は、データが転送されず、ユーザエクスペリエンスに悪影響を及ぼす。

図６は、状態不整合条件から回復するための、方法ステップ６００のフローチャートである。この方法は、ＵＥがＲＲＣ接続１０１状態にある、ステップ６０２で開始する。ステップ６０４で、状態不整合が検出される。上述のように、この状態不整合は、図３、図４と併せて説明されたように、又は任意の他の技術的に実行可能な方式で、判定することができる。ステップ６０６で、ＵＥは、無線リンク障害をＮＷに宣言することができる。ステップ６０８で、ＵＥは、ＲＲＣアイドル１０２状態に遷移することができ、この方法は終了する。ステップ６０６で無線リンク障害を宣言することは、ＮＥとＵＥとの間でメッセージ及び確認応答を送信する（かつ受信に失敗する）ために必要とされる期間を回避することによって、回復時間を短縮することができる。

ＮＷとＵＥとの間で送信されるＲＲＣメッセージは、状態の同期を維持するための、ＬＴＥ機構の重要な部分である。ＬＴＥ仕様の範囲内では、雑音の多い通信チャネルに適応するために組み込まれた、安全機能及び冗長性が存在する。例えば、比較的良好な通信チャネルでは、ＡからＢにメッセージを送信して、ＢからＡに確認応答メッセージを送信応答することができる。通信チャネルが、比較的雑音が多い場合には、ＡからＢへのメッセージの送信が成功するまでに、幾つかの再試行が必要とされる可能性がある。更には、ＢからＡへの確認応答メッセージも同様に、幾つかの再試行を必要とする可能性がある。

ＬＴＥ仕様は、メッセージを送信するための試みの許容数を定めており、また、メッセージの受信に確認応答するための試みの許容数も定めている。しかしながら、その定められた試みの数は、場合によっては、過度に制限的である恐れがあり、ＵＥとＮＷとの間に、状態の不整合を引き起こす恐れがある。状態不整合は、例えば、ＲＲＣメッセージを見逃した後、ＵＥが無線リンク障害を宣言する場合に発生し得る。一部の場合には、メッセージの再試行の試みを適応的に調整することにより、状態不整合を低減することができる。

図７は、状態不整合を低減するための、方法ステップ７００のフローチャートである。例として、限定するものではないが、この方法は、ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ．ｓｅｔｕｐメッセージ、及び関連する確認応答ＲＲＣ ｓｅｔｕｐ．ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージのコンテキストで説明される。この方法は、任意のメッセージ及び対応する確認応答に対して、個別に、又はペアで、適用することができる。

この方法は、ＮＷが、少なくともＮ回の試みで、ＵＥにＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ．ｓｅｔｕｐメッセージを送信する、ステップ７０２で開始する。ステップ７０４で、ＵＥは、少なくともＭ回の試みで、応じてＲＲＣ ｓｅｔｕｐ．ｃｏｍｐｌｅｔｅメッセージを送信することによって、応答する。ステップ７０６で、ＵＥ及びＮＷは、チャネル条件、以前の確認応答の成功などに応じて、Ｎ及びＭを調整することができる。例えば、そのチャネルが、特に雑音が多い場合には、Ｍ及びＮを上方調整することができる。あるいは、そのチャネルが、特に雑音が少ない場合には、Ｍ及びＮを下方調整することができる。

状態不整合を低減する別の手法は、ＮＷによるアクティビティタイムアウト検出に対処するものである。上述のように、ＵＥが、ＮＷによって送信されたメッセージに応答しない場合には、ＮＷは、そのＵＥが非アクティブであると想定することができる。ＮＷは、タイムアウト期間を決定するように構成された、タイマーを有し得る。このタイムアウト期間内に、ＮＷによって応答が受信されない場合には、ＮＷは、ＵＥが非アクティブであると想定して、ＲＲＣアイドル１１２状態に遷移することができる。例えば、ＵＥが、アクティビティタイムアウト期間を超過する期間にわたって、同調を離脱する場合には、ＮＷは、そのＵＥが非アクティブであると想定する可能性がある。この誤った非アクティビティ判定には、ＮＷのアクティビティタイムアウト期間を増大させることによって、対処することができる。タイムアウト期間を増大させることは、同調を離脱してから、ＮＷに戻ってメッセージに確認応答するための、より多くの時間をＵＥに可能にし、ＮＷがＲＲＣアイドル１１２に誤って遷移する回数を低減することができる。

図８は、パケット交換ネットワークとして専用に設計された、代表的なＬＴＥネットワーク８００のアーキテクチャを示す。ユーザ機器８０２は、進化型ノードＢ（ｅノードＢ）８１０から発出する無線セクタ８０４と関連付けされた、無線リンク８２６を通じて、進化型無線アクセスネットワーク８２２に接続することができる。ｅノードＢ ８１０は、送信及び受信基地局の双方、並びに基地局無線コントローラの機能を含む。ＬＴＥ無線ネットワーク８００の同等のコアネットワークは、外部のインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク８１８に接続する公衆データ網（ＰＤＮ）ゲートウェイ８１６に、進化型無線アクセスネットワーク８２２を相互接続する、サービス提供ゲートウェイ８１２を含む、進化型パケットコアネットワーク８２０である。複数のｅノードＢ ８１０を一体にグループ化して、進化型ＵＴＲＡＮ（ｅＵＴＲＡＮ）８０６を形成することができる。ｅノードＢ ８１０はまた、ユーザ機器８０２に関する接続に対する制御を提供することが可能な、移動管理エンティティ（ＭＭＥ）８１４にも接続することができる。上記の図１〜図７の説明に関して、ＬＴＥのＮＷは、図８の破線によって示されるような、別個に、又は全体として作動する、ネットワーク８５０内部の１つ以上の要素に相当し得る。

図９は、説明される実施形態でのプロセスの一部を制御するために好適な、電子機器のブロック図である。電子機器９００は、代表的なコンピューティング装置の回路機構を例示することができる。電子機器９００は、電子機器９００の動作全般を制御するためのマイクロプロセッサ又はコントローラに関連する、プロセッサ９０２を含み得る。電子機器９００は、ＵＥの制御を実施するための命令などの、動作命令に関連する命令データを、ファイルシステム９０４及びキャッシュ９０６内に含み得る。ファイルシステム９０４は、１つのストレージディスク又は複数のディスクとすることができる。一部の実施形態では、ファイルシステム９０４は、フラッシュメモリ、半導体（ソリッドステート）メモリなどとすることができる。ファイルシステム９０４は、典型的には、電子機器９００に、大容量の記憶能力を提供することができる。しかしながら、ファイルシステム９０４に関するアクセス時間は、（特に、ファイルシステム９０４が機械式ディスクドライブを含む場合には）比較的遅いため、電子機器９００はまた、キャッシュ９０６も含み得る。キャッシュ９０６は、例えば、半導体メモリによって提供されるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含み得る。キャッシュ９０６への相対的なアクセス時間は、ファイルシステム９０４に関するよりも、実質的に短いものであり得る。しかしながら、キャッシュ９０６は、ファイルシステム９０４の大きい記憶容量を有し得ない。更には、ファイルシステム９０４は、アクティブであるとき、キャッシュ９０６よりも多くの電力を消費し得る。電力消費は、電子機器９００が、バッテリ９２４によって電力供給されるポータブル機器であるとき、懸案事項となり得る場合が多い。電子機器９００はまた、ＲＡＭ ９２０及び読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）９２２も含み得る。ＲＯＭ ９２２は、実行されるべきプログラム、ユーティリティ、又はプロセスを、不揮発方式で記憶することができる。ＲＡＭ ９２０は、キャッシュ９０６に関するものなどの、揮発性データ記憶を提供することができる。

電子機器９００はまた、電子機器９００のユーザが、電子機器９００と対話することを可能にする、ユーザ入力装置９０８も含み得る。例えば、ユーザ入力装置９０８は、ボタン、キーパッド、ダイヤル、タッチスクリーン、音声入力インターフェース、ビジュアル／画像キャプチャ入力インターフェース、センサデータの形態の入力などの、様々な形態を呈し得る。また更には、電子機器９００は、プロセッサ９０２によって制御されることにより、ウェブページなどの情報をユーザに表示することが可能な、ディスプレイ９１０（スクリーンディスプレイ）を含み得る。データバス９１６は、少なくとも、ファイルシステム９０４、キャッシュ９０６、プロセッサ９０２、及び入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ９１３の間の、データ転送を促進することができる。Ｉ／Ｏコントローラ９１３を使用することにより、適切なコーデックを通じて、スピーカ、小型イヤホン、マイクロホン、又はビデオカメラなどの種々の機器とインターフェース接続し、それらの機器を制御することができる。例えば、制御バス９１４を使用して、スピーカ９２８を制御することができる。

電子機器９００はまた、データリンク９１２に結合する、ネットワーク／バスインターフェース９１１も含み得る。データリンク９１２は、電子機器９００が、ホストコンピュータに、若しくはアクセサリ装置に、又はインターネットなどの他のネットワークに結合することを可能にし得る。データリンク９１２は、有線接続又は無線接続を介して提供することができる。無線接続の場合には、ネットワーク／バスインターフェース９１１は、ＬＴＥプロトコルに従ってデータを送信及び受信するように構成された無線送受信機などの、無線送受信機を含み得る。センサ９２６は、任意数の刺激を検出するための、回路機構の形態を呈し得る。例えば、センサ９２６は、例えば、外部磁界に反応するホール効果センサ、音声センサ、光度計などの光センサ、鮮明度を検出するためのコンピュータビジョンセンサ、温度センサなどの、環境条件を監視するための任意数のセンサを含み得る。

説明される実施形態の様々な態様、実施形態、実装、又は機構は、個別に、若しくは任意の組み合わせで使用することができる。説明される実施形態の様々な態様は、ソフトウェア、ハードウェア、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実装することができる。説明される実施形態はまた、製造作業を制御するための、コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして、又は製造ラインを制御するための、コンピュータ可読媒体上のコンピュータ可読コードとして、具体化することもできる。このコンピュータ可読媒体は、後にコンピュータシステムによって読み込むことが可能なデータを記憶することができる、任意のデータ記憶装置である。コンピュータ可読媒体の例としては、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＨＤＤ、ＤＶＤ、磁気テープ、及び光学的データ記憶装置が挙げられる。コンピュータ可読媒体はまた、そのコンピュータ可読コードが分散方式で記憶及び実行されるように、ネットワーク結合されたコンピュータシステム上に分散させることもできる。

上述の説明は、説明の目的上、具体的な専門用語を使用することにより、説明される実施形態の完全な理解を提供するものであった。しかしながら、それらの具体的詳細は、説明される実施形態を実践するために必須のものではないことが、当業者には明らかとなるであろう。それゆえ、上述の具体的な実施形態の説明は、例示及び説明の目的のために提示される。それらの説明は、網羅的であることも、又は開示される厳密な形態に説明される実施形態を限定することも意図するものではない。上記の教示を考慮して、多くの修正形態及び変形形態が可能であることが、当業者には明らかとなるであろう。

Claims (19)

1. ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）プロトコルに従って動作する、ユーザ機器（ＵＥ）装置と、ネットワーク（ＮＷ）の１つ以上のネットワーク要素との間の、無線リソース制御（ＲＲＣ）動作状態の不整合から回復するための方法であって、
   前記ＵＥ装置が、
   ＲＲＣアイドル状態又はＲＲＣ接続状態を含む、前記ＵＥ装置の第１のＲＲＣ動作状態を判定することと、
   前記ＵＥ装置の前記第１のＲＲＣ動作状態が、前記ＮＷの前記１つ以上のネットワーク要素で維持される、前記ＵＥ装置に関する第１のＲＲＣ動作状態と整合しない場合に、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定することであって、前記ＮＷの前記１つ以上のネットワーク要素で維持される、前記ＵＥ装置に関する前記第１のＲＲＣ動作状態が、前記ＲＲＣアイドル状態又は前記ＲＲＣ接続状態を含む、判定することと、
   前記ＵＥ装置に関する前記判定された第１のＲＲＣ動作状態が前記ＲＲＣ接続状態であると、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定することに応じて、前記ＵＥ装置に割り当てられたＮＷリソースを解放するために、前記ＵＥ装置から前記ＮＷに少なくとも１つのＲＲＣメッセージを送信することと、
   前記ＮＷに前記少なくとも１つのＲＲＣメッセージを送信した後に、前記ＲＲＣ接続状態から、直接、前記ＲＲＣアイドル状態に、前記ＵＥ装置を遷移させることと、
   を含む、方法。
2. 前記ＵＥ装置は、少なくとも
   前記ＵＥ装置から前記ＮＷに送信されたスケジュールリクエストメッセージに応じて、前記ＮＷから認可応答メッセージを受信するための、期間を決定することと、
   前記期間中に前記ＮＷから認可応答メッセージが受信されない場合に、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定することと、
   により、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定する、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＮＷから認可メッセージを受信するための前記期間が、前記ＬＴＥプロトコルに関連付けられる接続解除期間に相当する、請求項２に記載の方法。
4. 前記少なくとも１つのＲＲＣメッセージが、少なくとも１つのＲＲＣ接続解除メッセージを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ＵＥ装置は、少なくとも、前記ＲＲＣ接続状態にある間に、
   ページングチャネルを監視することと、
   前記ＮＷからの少なくとも１つのページングメッセージが受信される場合に、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定することと、
   により前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定する、請求項１に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つのページングメッセージが、前記ＮＷから受信される少なくとも正の整数Ｎのページングメッセージを含み、
   前記方法は、
   前記ＵＥ装置が、
   通信チャネル条件の悪化に応じて、Ｎを増大させることと、
   通信チャネル条件の改善に応じて、Ｎを減少させることと、を更に含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記少なくとも１つのＲＲＣメッセージが、少なくとも正の整数ＭのＲＲＣメッセージを含み、
   前記方法は、
   前記ＵＥ装置が、
   通信チャネル条件の劣化に応じて、Ｍを増大させることと、
   通信チャネル条件の改善に応じて、Ｍを減少させることと、を更に含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記ＵＥ装置は、少なくとも、前記ＲＲＣ接続状態にある間に、
   ページングチャネルを監視することと、
   前記ＮＷからの少なくとも１つのページングメッセージが受信される場合に、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定することと、
   により、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定し、
   前記少なくとも１つのページングメッセージが、システム情報ブロック（ＳＩＢ）に関連付けされない、請求項１に記載の方法。
9. ユーザ機器（ＵＥ）装置と、ネットワーク（ＮＷ）の１つ以上のネットワーク要素との間の、無線リソース制御（ＲＲＣ）動作状態の不整合から回復するための装置であって、
   １つ以上のプロセッサと、
   前記１つ以上のプロセッサと結合され、実行可能命令を記憶するメモリと、
   前記１つ以上のプロセッサ及び前記メモリと結合された、少なくとも１つの無線送受信機とを、備え、
   前記１つ以上のプロセッサによる前記実行可能命令の実行が、前記装置に、
   ＲＲＣアイドル状態又はＲＲＣ接続状態を含む、前記ＵＥ装置の第１のＲＲＣ動作状態を判定させ、
   前記ＵＥ装置の前記第１のＲＲＣ動作状態が、前記ＮＷで維持される、前記ＵＥ装置に関する第１のＲＲＣ動作状態と整合しない場合に、ＲＲＣ動作状態の不整合を判定させ、前記ＮＷで維持される、前記ＵＥ装置に関する前記第１のＲＲＣ動作状態が、前記ＲＲＣアイドル状態又は前記ＲＲＣ接続状態を含み、
   前記ＵＥ装置に関する前記判定された第１のＲＲＣ動作状態が前記ＲＲＣ接続状態であると、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定することに応じて、前記ＵＥ装置に割り当てられたＮＷリソースを解放するために、前記ＵＥ装置から前記ＮＷに少なくとも１つのＲＲＣメッセージを送信させ、
   前記ＮＷに前記少なくとも１つのＲＲＣメッセージを送信した後に、前記ＲＲＣ接続状態から、直接、前記ＲＲＣアイドル状態に、前記ＵＥ装置を遷移させる、装置。
10. 前記装置は、少なくとも、
    前記ＵＥ装置から前記ＮＷに送信されたスケジュールリクエストメッセージに応じて、前記ＮＷから認可応答メッセージを受信するための、期間を決定することと、
    前記期間中に前記ＮＷから認可応答メッセージが受信されない場合に、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定することと、によって、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定する、請求項９に記載の装置。
11. 前記装置は、少なくとも、
    ページングチャネルを監視することと、
    前記ページングチャネル上で、前記ＮＷから少なくとも１つのページングメッセージが受信される場合に、前記ＵＥの前記第１のＲＲＣ動作状態が、前記ＮＷで維持される、前記ＵＥ装置に関する前記第１のＲＲＣ動作状態に整合しないと判定することと、によって、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定する、請求項９に記載の装置。
12. 前記少なくとも１つのページングメッセージが、少なくとも正の整数Ｎのページングメッセージを含み、前記１つ以上のプロセッサによる前記実行可能命令の前記実行が、更に、前記装置に、
    通信チャネル条件の劣化に応じて、Ｎを増大させ、
    通信チャネル条件の改善に応じて、Ｎを減少させる、請求項９に記載の装置。
13. 実行可能命令を記憶する、永続的コンピュータ可読媒体であって、前記実行可能命令が、ユーザ機器（ＵＥ）装置の１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記ＵＥ装置に、
    前記ＵＥ装置がロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ネットワーク（ＮＷ）内で動作している場合に、ＲＲＣアイドル状態又はＲＲＣ接続状態を含む、前記ＵＥの第１の無線リソース制御（ＲＲＣ）動作状態を判定させ、
    前記ＵＥ装置の前記第１のＲＲＣ動作状態と、前記ＬＴＥのＮＷで維持される、前記ＵＥ装置に関する第１のＲＲＣ動作状態とが整合しない場合に、前記ＵＥ装置と前記ＬＴＥのＮＷとの間の、ＲＲＣ動作状態の不整合状態を判定させ、前記ＬＴＥのＮＷで維持される、前記ＵＥ装置に関する前記第１のＲＲＣ動作状態が、前記ＲＲＣアイドル状態又は前記ＲＲＣ接続状態を含み、
    前記ＵＥ装置に関する前記判定された第１のＲＲＣ動作状態が前記ＲＲＣ接続状態であると、前記ＲＲＣ動作状態の不整合を判定することに応じて、前記ＬＴＥのＮＷに少なくとも１つのＲＲＣメッセージを送信させ、
    前記ＬＴＥのＮＷに前記少なくとも１つのＲＲＣメッセージを送信した後に、前記ＲＲＣ接続状態から、直接、前記ＲＲＣアイドル状態に、前記ＵＥ装置を遷移させる、永続的コンピュータ可読媒体。
14. 前記ＵＥ装置は、少なくとも、
    前記ＬＴＥのＮＷから認可メッセージを受信するための、第１の期間を決定することと、
    前記決定された第１の期間中に、前記ＬＴＥのＮＷから受信認可メッセージが受信されない場合に、前記ＵＥ装置の前記第１のＲＲＣ動作状態が、前記ＬＴＥのＮＷで維持される、前記ＵＥ装置に関する前記第１のＲＲＣ動作状態に整合しないと判定することと、によって、前記ＲＲＣ動作状態の不整合状態を判定する、請求項１３に記載の永続的コンピュータ可読媒体。
15. 前記ＵＥ装置は、少なくとも、
    ページングチャネルを監視することと、
    前記ページングチャネル上で、少なくとも１つのページングメッセージが受信される場合に、前記ＵＥ装置の前記第１のＲＲＣ動作状態が、前記ＬＴＥのＮＷで維持される、前記ＵＥ装置に関する前記第１のＲＲＣ動作状態に整合しないと判定することと、によって、前記ＲＲＣ動作状態の不整合状態を判定する、請求項１３に記載の永続的コンピュータ可読媒体。
16. 前記ＵＥ装置が、前記ＬＴＥのＮＷにＲＲＣ接続解除メッセージを送信することによって、前記ＬＴＥのＮＷに前記少なくとも１つのＲＲＣメッセージを送信する、請求項１３に記載の永続的コンピュータ可読媒体。
17. 前記ＵＥ装置が、前記ＬＴＥのＮＷに無線リンク障害（ＲＬＦ）メッセージを送信することによって、前記ＬＴＥのＮＷに前記少なくとも１つのＲＲＣメッセージを送信する、請求項１３に記載の永続的コンピュータ可読媒体。
18. 前記少なくとも１つのＲＲＣメッセージが、少なくとも正の整数Ｍのメッセージを含み、前記１つ以上のプロセッサによる前記実行可能命令の前記実行が、更に、前記ＵＥ装置に、
    通信チャネル条件の劣化に応じて、Ｍを増大させ、
    通信チャネル条件の改善に応じて、Ｍを減少させる、請求項１３に記載の永続的コンピュータ可読媒体。
19. 前記少なくとも１つのページングメッセージが、少なくとも正の整数Ｎのページングメッセージを含み、前記１つ以上のプロセッサによる前記実行可能命令の前記実行が、更に、前記ＵＥ装置に、
    通信チャネル条件の劣化に応じて、Ｎを増大させ、
    通信チャネル条件の改善に応じて、Ｎを減少させる、請求項１５に記載の永続的コンピュータ可読媒体。

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