JP6100894B2 - 無線通信システムにおけるランダムアクセス手順を実行する方法及び装置 - Google Patents

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手順を実行する方法及び装置に関する。

ＵＭＴＳ(ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ)は、ヨーロッパシステム(Ｅｕｒｏｐｅａｎ ｓｙｓｔｅｍ)、ＧＳＭ(ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)及びＧＰＲＳ(ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅｓ)に基づいてＷＣＭＤＡ(ｗｉｄｅｂａｎｄ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)で動作する３世代(３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ)非同期(ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ)移動通信システムである。ＵＭＴＳのＬＴＥ(ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)は、ＵＭＴＳを標準化する３ＧＰＰ(３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ)によって議論中である。

３ＧＰＰ ＬＴＥは、ＭＴＣ(ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)を導入することができる。ＭＴＣは、人間の相互作用が必要でない一つ以上のエンティティが介入するデータ通信の一形態である。ＭＴＣのために最適化されたサービスは、Ｈ２Ｈ(ｈｕｍａｎ ｔｏ ｈｕｍａｎ)通信のために最適化されたサービスと異なる。ＭＴＣは、現在の無線ネットワーク通信サービスと以下の理由で異なる。

−異なるマーケットシナリオ

−データ通信

−より低いコスト及び取り組み

−潜在的に非常に多数の通信端末

−端末当たり非常に少ないトラフィック

ＭＴＣは、事業者に重要な収益源であり、事業者の立場で大きい潜在力を有している。効率的なＭ２Ｍ(ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏ ｍａｃｈｉｎｅ)システムのために活動中であるいくつかの産業界フォーラムがあり、いくつかの産業界構成員は、ＭＴＣのための新たな接続技術を開発中である。しかし、事業者の立場では既に導入された無線接続技術を利用してＭＴＣ端末(ＵＥ；ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)をサービングすることができることがより効率的である。したがって、事業者の立場では、３ＧＰＰ ＬＴＥがＭＴＣを効率的にサポートする競争力のある無線接続技術になることができるかどうかを理解することが重要である。ＭＴＣ ＵＥは、自分のみの生態系を構築するのに十分な程度に多くの数が配置されることが予想される。モノのインターネット(ＩｏＴ；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ)の概念を具現するためにＭＴＣ ＵＥのコストを減らすことが重要である。多くのアプリケーションのために使われるＭＴＣ ＵＥは、少ない動作電力消費を要求し、まれな小さいバースト送信で通信することが予想される。

一方、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、セル帯域幅は、拡張されることができる。ＬＴＥセルは、１.４ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚまたは２０ＭＨｚのうち一つをサポートする。ＵＥが３ＧＰＰ ＬＴＥをサポートすると、ＵＥは、少なくとも２０ＭＨｚのセル帯域幅をサポートする。ＵＥは、どのようなセル帯域幅でも動作できるが、全てのＬＴＥ ＵＥは、２０ＭＨｚ帯域幅のセルで動作しなければならない。即ち、２０ＭＨｚは、ＬＴＥ ＵＥがサポートしなければならない最小限のＵＥ能力(ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ)である。

一般的に、ＭＴＣ装置は、マーケットでローコスト装置(ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｄｅｖｉｃｅ)と見なされる。ＬＴＥ ＵＥが少なくても２０ＭＨｚをサポートしなければならないという点は、３ＧＰＰ ＬＴＥをサポートするＭＴＣ装置のコストを増加させることができる。したがって、ＬＴＥ ＵＥがＭＴＣ装置として動作する場合、このようなタイプのＬＴＥ ＵＥは、サポートされるセル帯域幅を減らすことができると見なされる。例えば、このようなタイプのＵＥは、１.４ＭＨｚ、３ＭＨｚまたは５ＭＨｚ帯域幅のみをサポートすることができる。

特定タイプのＵＥ、例えば、ＭＴＣ装置のためのランダムアクセス手順及び接続設定を実行する方法が提案されることができる。

本発明の技術的課題は、無線通信システムにおいて、ランダムアクセス手順を実行する方法及び装置を提供することである。本発明は、端末(ＵＥ；ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)が特定タイプのＵＥである場合、特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順を実行する方法を提供する。また、本発明は、ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、特定タイプのＵＥのための接続設定を実行する方法を提供する。

一態様において、無線通信システムにおける端末(ＵＥ；ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)によるランダムアクセス手順を実行する方法が提供される。前記方法は、一般タイプの端末のためのランダムアクセス構成(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)である第１のランダムアクセス構成及び特定タイプの端末のためのランダムアクセス構成である第２のランダムアクセス構成から一つのランダムアクセス構成を決定し、前記端末が前記特定タイプの端末である場合、前記第２のランダムアクセス構成に基づいてランダムアクセスプリアンブルをｅＮＢ(ｅＮｏｄｅＢ)で送信し、及び前記特定タイプの端末に基づいてランダムアクセス応答を前記ｅＮＢから受信することを含む。

前記第１のランダムアクセス構成は、第１の帯域幅のために構成され、前記第２のランダムアクセス構成は、第２の帯域幅のために構成され、前記第２の帯域幅は、前記第１の帯域幅より小さい帯域幅である。

前記端末は、前記第２の帯域幅をサポートし、前記第１の帯域幅をサポートしない。

前記方法は、前記ｅＮＢから、システム情報を介して、前記第１のランダムアクセス構成及び前記第２のランダムアクセス構成を受信することをさらに含む。

前記第１のランダムアクセス構成及び前記第２のランダムアクセス構成は、互いに異なるシステム情報ブロックを介して各々受信される。

前記第２のランダムアクセス構成は、前記特定タイプの端末のためのランダムアクセスプリアンブルＩＤ(ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)のセット、前記特定タイプの端末のためのランダムアクセス手順のために使われる時間及び周波数リソース、及び前記特定タイプの端末のためのランダムアクセス手順のために使われるＲＡ−ＲＮＴＩ(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ)を含む。

前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記特定タイプの端末のためのランダムアクセスプリアンブルＩＤのセットから選択されたランダムアクセスプリアンブルＩＤを含む。

前記方法は、前記ｅＮＢから前記ランダムアクセス応答を受信するために、ＰＤＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)上で前記特定タイプの端末のためのＲＡ−ＲＮＴＩをチェックすることをさらに含む。

前記特定タイプの端末は、ローエンド端末(ｌｏｗ−ｅｎｄ ＵＥｓ)、ローコスト端末(ｌｏｗ−ｃｏｓｔ ＵＥｓ)、ＭＴＣ(ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)装置、Ｄ２Ｄ(ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ ｄｅｖｉｃｅ)通信装置、ローコストＭＴＣ装置またはローコストＤ２Ｄ装置のうちいずれか一つである。

他の態様において、無線通信システムにおける端末(ＵＥ；ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)による接続を設定する方法が提供される。前記方法は、帯域幅関連情報を含む接続要求メッセージをｅＮｏｄｅＢ(ｅＮＢ)に送信することを含む。

前記帯域幅関連情報は、前記端末が狭帯域(ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)をサポートするか、または広帯域(ｗｉｄｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)をサポートするかを指示する指示子を含む。

前記接続要求メッセージは、ＨＡＲＱ(ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ)を利用して送信される。

前記方法は、前記ｅＮＢから接続設定メッセージを受信し、及び前記ｅＮＢに接続設定完了メッセージを送信することをさらに含む。

前記接続設定完了メッセージは、前記帯域幅関連情報を含む。

前記端末は、ローエンド端末(ｌｏｗ−ｅｎｄ ＵＥｓ)、ローコスト端末(ｌｏｗ−ｃｏｓｔ ＵＥｓ)、ＭＴＣ(ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)装置、Ｄ２Ｄ(ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ ｄｅｖｉｃｅ)通信装置、ローコストＭＴＣ装置またはローコストＤ２Ｄ装置のうちいずれか一つである。

特定タイプのＵＥ、例えば、ＭＴＣ装置のためのランダムアクセス手順及び接続設定が効率的に定義される。

無線通信システムの構造を示す。 制御平面に対する無線インターフェースプロトコル構造を示すブロック図である。 ユーザ平面に対する無線インターフェースプロトコル構造を示すブロック図である。 物理チャネルの構造の一例を示す。 コンテンションベースのランダムアクセス手順において、ＵＥとＢＳの動作の一例を示す。 非コンテンションベースのランダムアクセス手順において、ＵＥとＢＳの動作の一例を示す。 ＲＲＣ接続設定手順の一例を示す。 本発明の一実施例によって特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順及び接続設定を実行する方法の一例を示す。 本発明の一実施例によって特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順を実行する方法の一例を示す。 本発明の一実施例によって特定タイプのＵＥのための接続を設定する方法の一例を示す。 本発明の実施例が具現される無線通信システムのブロック図である。

以下の技術は、ＣＤＭＡ(ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)、ＦＤＭＡ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)、ＴＤＭＡ(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)、ＯＦＤＭＡ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)、ＳＣ−ＦＤＭＡ(ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)などのような多様な無線通信システムに使われることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ(ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ)やＣＤＭＡ２０００のような無線技術で具現されることができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ(ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ)/ＧＰＲＳ(ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ)/ＥＤＧＥ(ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)のような無線技術で具現されることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ(ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ)８０２.１１(Ｗｉ−Ｆｉ)、ＩＥＥＥ８０２.１６(ＷｉＭＡＸ)、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ(ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ)などのような無線技術で具現されることができる。ＩＥＥＥ８０２.１６ｍは、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅの進化であり、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅに基づいたシステムとの後方互換性(ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ)を提供する。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ(ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ)の一部である。３ＧＰＰ(３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ)ＬＴＥ(ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)は、Ｅ−ＵＴＲＡ(ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ)を使用するＥ−ＵＭＴＳ(ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ)の一部であり、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ(ａｄｖａｎｃｅｄ)は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。

説明を明確にするために、ＬＴＥ−Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。

図１は、無線通信システムの構造を示す。

図１の構造は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ(ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ)のネットワーク構造の一例である。Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、３ＧＰＰ ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムである。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、端末(ＵＥ；ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)１０に制御平面(ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ)とユーザ平面(ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ)を提供する基地局(ＢＳ；ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ)２０とＵＥ１０とを含む。ＵＥ１０は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、ＭＳ(ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ)、ＵＴ(ｕｓｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ)、ＳＳ(ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ)、ＭＴ(ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ)、無線機器(ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ)等、他の用語で呼ばれることもある。ＢＳ２０は、一般的にＵＥ１０と通信する固定局(ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ)を意味し、ｅＮＢ(ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ)、ＢＴＳ(ｂａｓｅ ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｓｙｓｔｅｍ)、アクセスポイント(ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ)等、他の用語で呼ばれることもある。ＢＳ２０のカバレッジ内に一つ以上のセルが存在する。一つのセルは、１.２５、２.５、５、１０及び２０ＭＨｚなどの帯域幅のうち一つを有するように設定され、複数のＵＥにダウンリンクまたはアップリンク送信サービスを提供することができる。このとき、互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定されることができる。

ＢＳ２０間にはユーザトラフィックまた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ができる。ＢＳ２０は、Ｘ２インターフェースを介して互いに接続される。ＢＳ２０は、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣ(ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｃｏｒｅ)と接続される。ＥＰＣは、ＭＭＥ(ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ)、Ｓ−ＧＷ(ｓｅｒｖｉｎｇ ｇａｔｅｗａｙ)、及びＰＤＮ(ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｎｅｔｗｏｒｋ)−ＧＷ(ｇａｔｅｗａｙ)で構成されることができる。ＭＭＥは、ＵＥの接続情報やＵＥの能力に関する情報を有し、このような情報は、主にＵＥの移動性管理に使われる。Ｓ−ＧＷは、Ｅ−ＵＴＲＡＮを終端点として有するゲートウェイであり、ＰＤＮ−ＧＷは、ＰＤＮを終端点として有するゲートウェイである。ＢＳ２０は、Ｓ１−ＭＭＥインターフェースを介してＭＭＥ３０と接続されることができ、Ｓ１−Ｕインターフェースを介してＳ−ＧＷと接続されることができる。Ｓ１インターフェースは、ＢＳ２０とＭＭＥ/Ｓ−ＧＷ３０との間に多対多関係(ｍａｎｙ−ｔｏ−ｍａｎｙ−ｒｅｌａｔｉｏｎ)をサポートする。

以下、ダウンリンク(ＤＬ；ｄｏｗｎｌｉｎｋ)は、ＢＳ２０からＵＥ１０への通信を意味し、アップリンク(ＵＬ；ｕｐｌｉｎｋ)は、ＵＥ１０からＢＳ２０への通信を意味する。ダウンリンクにおいて、送信機はＢＳ２０の一部であり、受信機はＵＥ１０の一部である。アップリンクにおいて、送信機はＵＥ１０の一部であり、受信機はＢＳ２０の一部である。

図２は、制御平面に対する無線インターフェースプロトコル構造を示すブロック図である。図３は、ユーザ平面に対する無線インターフェースプロトコル構造を示すブロック図である。

ＵＥとＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルの階層は、通信システムで広く知られたＯＳＩ(ｏｐｅｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ)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)及びＬ３(第３の階層)に区分されることができる。ＵＥとＥ−ＴＵＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的には、物理階層、データリンク階層(ｄａｔａ ｌｉｎｋ ｌａｙｅｒ)及びネットワーク階層(ｎｅｔｗｏｒｋ ｌａｙｅｒ)に区分されることができ、垂直的には、制御信号送信のためのプロトコルスタック(ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ)である制御平面(ｃｏｎｔｒｏｌｐｌａｎｅ)と、データ情報送信のためのプロトコルスタックであるユーザ平面(ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ)とに区分されることができる。無線インターフェースプロトコルの階層は、ＵＥとＥ−ＵＴＲＡＮで対(ｐａｉｒ)で存在する。

Ｌ１に属する物理階層(ＰＨＹ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ)は、物理チャネルを介して上位階層に情報送信サービス(ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ)を提供する。ＰＨＹ階層は、上位階層であるＭＡＣ(ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ)階層とトランスポートチャネル(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ)を介して接続される。トランスポートチャネルを介してＭＡＣ階層とＰＨＹ階層との間にデータが移動する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースを介してデータがどのように、どのような特徴に送信されるかによって分類される。互いに異なるＰＨＹ階層間、即ち、送信機のＰＨＹ階層と受信機のＰＨＹ階層との間のデータは、物理チャネルを介して移動する。物理階層は、ＯＦＤＭ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)方式に変調され、時間と周波数を無線リソースとして活用する。

ＰＨＹ階層は、物理制御チャネルを使用する。ＰＤＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)は、ＰＣＨ(ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ)、ＤＬ−ＳＣＨ(ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)のリソース割当及びＤＬ−ＳＣＨに関連したＨＡＲＱ(ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ)情報をＵＥに知らせる。ＰＤＣＣＨは、ＵＬ送信のリソース割当をＵＥに知らせるためにＵＬグラントを伝送することができる。ＰＣＦＩＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ)は、ＰＤＣＣＨのために使われるＯＦＤＭシンボルの個数をＵＥに知らせ、毎サブフレームで送信される。ＰＨＩＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ＨＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ)は、ＵＬ送信に対する応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ(ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ/ｎｏｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)信号を伝送する。ＰＵＣＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)は、ＤＬ送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ/ＮＡＣＫ、スケジューリング要求、ＣＱＩ(ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)などのＵＬ制御情報を伝送する。ＰＵＳＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)は、ＵＬ−ＳＣＨ(ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ)を伝送する。

図４は、物理チャネルの構造の一例を示す。

物理チャネルは、時間領域で複数のサブフレーム(ｓｕｂｆｒａｍｅ)と周波数領域で複数の副搬送波(ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ)で構成される。一つのサブフレームは、時間領域で複数のシンボルで構成される。一つのサブフレームは、複数のリソースブロック(ＲＢ；ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ)で構成される。一つのリソースブロックは、複数のシンボルと複数の副搬送波で構成される。また、各サブフレームは、ＰＤＣＣＨのために該当サブフレームの特定シンボルの特定副搬送波を利用することができる。例えば、サブフレームの１番目のシンボルがＰＤＣＣＨのために使われることができる。データが送信される単位時間であるＴＴＩ(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ)は、１個のサブフレームの長さと同じである。

ネットワークからＵＥにデータを送信するＤＬトランスポートチャネル(ＤＬ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ)は、システム情報を送信するＢＣＨ(ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ)、ページングメッセージを送信するＰＣＨ(ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ)、ユーザトラフィックまたは制御信号を送信するＤＬ−ＳＣＨなどを含む。システム情報は、一つ以上のシステム情報ブロックを伝送する。全てのシステム情報ブロックは、同じ周期で送信されることができる。ＭＢＭＳ(ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｂｒｏａｄｃａｓｔ/ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｓｅｒｖｉｃｅ)のトラフィックまたは制御信号は、ＭＣＨ(ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ)を介して送信される。一方、ＵＥからネットワークにデータを送信するＵＬトランスポートチャネルは、初期制御メッセージ(ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｓｓａｇｅ)を送信するＲＡＣＨ(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ)、ユーザトラフィックまたは制御信号を送信するＵＬ−ＳＣＨなどを含む。

Ｌ２に属するＭＡＣ階層は、論理チャネル(ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ)を介して上位階層であるＲＬＣ(ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ)階層にサービスを提供する。ＭＡＣ階層の機能は、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング及びトランスポートチャネル上に物理チャネルに提供されるトランスポートブロック(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ)のために、論理チャネルに属するＭＡＣ ＳＤＵ(ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ)の多重化/逆多重化(ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ/ｄｅ−ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)を含む。論理チャネルは、トランスポートチャネルの上位にあり、トランスポートチャネルにマッピングされる。論理チャネルは、制御平面の情報伝達のための制御チャネルとユーザ平面の情報伝達のためのトラフィックチャネルとに分けられる。論理チャネルは、ＢＣＣＨ(ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)、ＰＣＣＨ(ｐａｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)、ＣＣＣＨ(ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)、ＭＣＣＨ(ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ)、ＭＴＣＨ(ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ)などを含む。

Ｌ２に属するＲＬＣ階層は、信頼性のあるデータの送信をサポートする。ＲＬＣ階層の機能は、ＲＬＣ ＳＤＵの連結(ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ)、分割(ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ)及び再結合(ｒｅａｓｓｅｍｂｌｙ)を含む。無線ベアラ(ＲＢ；ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ)が要求する多様なＱｏＳ(ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ)を保障するために、ＲＬＣ階層は、透明モード(ＴＭ；ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｍｏｄｅ)、非確認モード(ＵＭ；ｕｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ ｍｏｄｅ)及び確認モード(ＡＭ；ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ ｍｏｄｅ)の３種類の動作モードを提供する。ＡＭ ＲＬＣは、ＡＲＱを使用してエラー訂正を提供する。一方、ＲＬＣ階層の機能は、ＭＡＣ階層内部の機能ブロックで具現されることができ、このとき、ＲＬＣ階層は、存在しない。

ＰＤＣＰ(ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ)階層は、Ｌ２に属する。ユーザ平面におけるＰＤＣＰ階層の機能は、ユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮(ｈｅａｄｅｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ)及び暗号化(ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ)を含む。ヘッダ圧縮は、帯域幅が小さい無線区間で効率的な送信をサポートするために、相対的に大きさが大きく且つ不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機能をする。制御平面におけるＰＤＣＰ階層の機能は、制御平面データの伝達及び暗号化/完全性保護(ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ)を含む。

Ｌ３の属するＲＲＣ(ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ)階層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ階層は、ＵＥとネットワークとの間の無線リソースを制御する役割を遂行する。そのために、ＵＥとネットワークは、ＲＲＣ階層を介してＲＲＣメッセージを交換する。ＲＲＣ階層は、ＲＢの設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)、再設定(ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)及び解除(ｒｅｌｅａｓｅ)と関連して論理チャネル、トランスポートチャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、ＵＥとネットワークとの間のデータ伝達のために、Ｌ２により提供される論理的経路である。ＲＢが設定されるとは、特定サービスを提供するために、無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、各々の具体的なパラメータ及び動作方法を決定するということを意味する。ＲＢは、ＳＲＢ(ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ＲＢ)とＤＲＢ(ｄａｔａ ＲＢ)の２種類に区分されることができる。ＳＲＢは、制御平面でＲＲＣメッセージを送信する通路として使われ、ＤＲＢは、ユーザ平面でユーザデータを送信する通路として使われる。

ランダムアクセス手順(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)に対して説明する。

ＵＥは、下記のような場合、ランダムアクセス手順を実行することができる。

−ＵＥとＢＳとのＲＲＣ接続がない状況で、ＵＥがＢＳに初期接続を実行する場合

−ハンドオーバ過程でＵＥがターゲットセルに初めて最初接続する場合

−ＢＳの命令により要求される場合

−アップリンクの時間同期が合わない、または無線リソースを要求するために使われる指定された無線リソースが割り当てられない状況で、アップリンクに送信されるデータが発生する場合

−無線リンク失敗(ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ)またはハンドオーバ失敗の発生時、回復過程が実行される場合

ＬＴＥシステムにおいて、ＢＳが特定ＵＥに指定された(または、専用された)ランダムアクセスプリアンブルを割り当て、ＵＥがランダムアクセスプリアンブルで任意に接続する非コンテンションベースの(ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ)ランダムアクセス手順が提供される。即ち、ランダムアクセスプリアンブルを選択する手順は、ＵＥが特定のセットから任意に一つのランダムアクセスプリアンブルを選択して使用するコンテンションベースの(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ)ランダムアクセス手順と、ＵＥが自分に割り当てられたランダムアクセスプリアンブルを使用する非コンテンションベースのランダムアクセス手順とを含む。二つのランダムアクセス手順の相違点は、以後に説明されるコンテンションによる衝突発生にある。非コンテンションベースのランダムアクセス手順は、前述したハンドオーバ過程やＢＳの命令により要求される時にのみ使われることができる。

図５は、コンテンションベースのランダムアクセス手順において、ＵＥとＢＳの動作の一例を示す。

１．コンテンションベースのランダムアクセスにおいて、ＵＥは、システム情報またはハンドオーバ命令(ｈａｎｄｏｖｅｒ ｃｏｍｍａｎｄ)によって指示されたランダムアクセスプリアンブルのセットから任意に一つのランダムアクセスプリアンブルを選択し、ランダムアクセスプリアンブルを送信することができるＰＲＡＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ)リソースを選択し、送信する。

２．ＵＥは、ランダムアクセスプリアンブルを送信した後、システム情報またはハンドオーバ命令によって指示されるランダムアクセス応答受信ウィンドウ内で自分のランダムアクセス応答の受信を試みる。より詳しく、ランダムアクセス応答情報は、ＭＡＣ ＰＤＵの形態に送信され、ＭＡＣ ＰＤＵは、ＰＤＳＣＨ上に伝達される。ＰＤＳＣＨ上に伝達される情報をＵＥが適切に受信するために、ＰＤＣＣＨも共に伝達される。即ち、ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨを受信するＵＥの情報、ＰＤＳＣＨの無線リソースの周波数及び時間情報、及びＰＤＳＣＨの送信フォーマットなどを含む。ＵＥがＰＤＣＣＨを成功的に受信すると、ＵＥは、ＰＤＣＣＨの情報によってＰＤＳＣＨ上に送信されるランダムアクセス応答を適切に受信する。ランダムアクセス応答は、ランダムアクセスプリアンブル識別子(ＩＤ；ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)、ＵＬグラント(アップリンク無線リソース)、臨時(ｔｅｍｐｏｒａｒｙ)Ｃ−ＲＮＴＩ(ｃｅｌｌ ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ)及びＴＡＣ(ｔｉｍｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｃｏｍｍａｎｄ)を含む。前記でランダムアクセスプリアンブルＩＤが必要な理由は、一つのランダムアクセス応答には一つ以上のＵＥのためのランダムアクセス応答情報が含まれることができるため、ＵＬグラント、臨時Ｃ−ＲＮＴＩ及びＴＡＣがどのＵＥに有効かを知らせるためである。ランダムアクセスプリアンブルＩＤは、１の過程でＵＥが選択したランダムアクセスプリアンブルと同じである。

３．ＵＥが自分に有効なランダムアクセス応答を受信した場合、ＵＥは、ランダムアクセス応答に含まれている情報を処理する。即ち、ＵＥは、ＴＡＣを適用し、臨時Ｃ−ＲＮＴＩを格納する。また、ＵＥは、ＵＬグラントを利用し、ＵＥのバッファに格納されたデータまたは新たに生成されたデータをＢＳに送信する。このとき、ＵＥの識別子がＵＬグラントに含まれるデータに含まれなければならない。その理由は、コンテンションベースのランダムアクセス手順において、ＢＳがどのＵＥがランダムアクセス手順を実行するかを判断することができず、今後に衝突解決をするためにＵＥを識別しなければならないためである。また、ＵＥの識別子を含ませる方法には、二つがある。第一の方法は、ＵＥがランダムアクセス手順以前に既に該当セルで割り当てられた有効なセル識別子を有している場合、ＵＥは、ＵＬグラントを介して自分のセル識別子を送信する。一方、ＵＥがランダムアクセス手順以前に有効なセル識別子の割当を受けていない場合、ＵＥは、データに自分の固有識別子(例えば、Ｓ−ＴＭＳＩ(ＳＡＥ(ｓｙｓｔｅｍ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ) ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｍｏｂｉｌｅ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ)またはランダムＩＤ)を含ませて送信する。一般的に、固有識別子は、セル識別子より長い。ＵＥがＵＬグラントを介してデータを送信した場合、ＵＥは、衝突解決タイマ(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｉｍｅｒ)を開始する。

４．ＵＥがランダムアクセス応答に含まれているＵＬグラントを介して自分の識別子を含むデータを送信した後、衝突解決のためにＢＳの指示を待つ。即ち、ＵＥは、特定メッセージを受信するために、ＰＤＣＣＨの受信を試みる。ＰＤＣＣＨを受信する方法も二つがある。前述したように、ＵＬグラントを介して送信された自分の識別子がセル識別子である場合、ＵＥは、自分のセル識別子を利用してＰＤＣＣＨの受信を試みる。送信された自分の識別子が固有識別子である場合、ＵＥは、ランダムアクセス応答に含まれる臨時Ｃ−ＲＮＴＩを利用してＰＤＣＣＨの受信を試みる。その後、前者の場合、衝突解決タイマが満了される前に自分のセル識別子を介してＰＤＣＣＨが受信されると、ＵＥは、正常にランダムアクセス手順が実行されたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。後者の場合、衝突解決タイマが満了される前に臨時Ｃ−ＲＮＴＩを介してＰＤＣＣＨが受信されると、ＰＤＣＣＨにより指示されるＰＤＳＣＨが伝達するデータを確認する。もし、データが自分の固有識別子を含む場合、ＵＥは、正常にランダムアクセス手順が実行されたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。

図６は、非コンテンションベースのランダムアクセス手順において、ＵＥとＢＳの動作の一例を示す。追加的に、コンテンションベースのランダムアクセス手順に比べて、非コンテンションベースのランダムアクセス手順ではランダムアクセス応答情報を受信することによって、ランダムアクセス手順が正常に実行されたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。

１．前述したように、非コンテンションベースのランダムアクセス手順は、１番目にハンドオーバ過程の場合、及び２番目にＢＳの命令により要求される場合、存在する。もちろん、二つの場合でコンテンションベースのランダムアクセス手順が実行されることができる。まず、非コンテンションベースのランダムアクセス手順のために、衝突の可能性がない指定されたランダムアクセスプリアンブルを受信することが重要である。ランダムアクセスプリアンブルの指示を受信する方法は、ハンドオーバ命令とＰＤＣＣＨ命令を含む。

２．自分にのみ指定されたランダムアクセスプリアンブルを基地局から割当を受けた後、ＵＥは、プリアンブルをＢＳに送信する。

３．ランダムアクセス応答情報を受信する方法は、コンテンションベースのランダムアクセス手順における方法と同じである。

図７は、ＲＲＣ接続設定手順の一例を示す。

この手順の目的は、ＲＲＣ接続を設定することである。ステップＳ７０において、 ＵＥは、ＲＲＣ接続要求メッセージ(ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ ｍｅｓｓａｇｅ)をＥ−ＵＴＲＡＮに送信する。ステップＳ７１において、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＲＲＣ接続設定メッセージ(ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ ｍｅｓｓａｇｅ)をＵＥに送信する。ステップＳ７２において、ＵＥは、ＲＲＣ接続設定完了メッセージ(ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｍｅｓｓａｇｅ)をＥ−ＵＴＲＡＮに送信する。ＲＲＣ接続設定は、ＳＲＢ１設定を含む。また、この手順は、ＵＥからＥ−ＵＴＲＡＮに初期ＮＡＳ(ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ)専用情報/メッセージを伝達するために使われる。

ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順及び/または接続設定手順が要求されることができる。例えば、ＭＴＣ(ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)装置のためのランダムアクセス手順及び/または接続設定手順が要求されることができる。

以下、本発明の一実施例に係る特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順及び接続設定手順に対して説明する。

本発明の一実施例によると、ＵＥは、第１のランダムアクセス構成セット及び第２のランダムアクセス構成セットを送信するｅＮＢを探し、第１のランダムアクセス構成セット及び第２のランダムアクセス構成セットから一つのランダムアクセス構成セットを決定する。ＵＥは、ｅＮＢとの接続設定のために、決定されたランダムアクセス構成セットに基づいてランダムアクセスプリアンブルをｅＮＢに送信する。一つのランダムアクセス構成セットは、特定タイプのＵＥに基づいて決定されることができる。特定タイプのＵＥは、ローエンドＵＥ(ｌｏｗ−ｅｎｄ ＵＥｓ)、ローコストＵＥ(ｌｏｗ−ｃｏｓｔ ＵＥｓ)、ＭＴＣ装置、Ｄ２Ｄ(ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ ｄｅｖｉｃｅ)通信装置、ローコストＭＴＣ装置またはローコストＤ２Ｄ装置のうちいずれか一つである。

また、ＵＥは、特定タイプのＵＥに割り当てられたランダムアクセス応答をｅＮＢから受信することができる。ｅＮＢは、互いに異なるランダムアクセス構成セットに互いに異なる２個のＲＮＴＩを提供することができる。ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、ＵＥは、特定タイプのＵＥに割り当てられるＲＡ−ＲＮＴＩ(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ＲＮＴＩ)を使用してスケジューリングされたランダムアクセス応答を識別することができる。

ランダムアクセス応答を受信し、ＵＥは、接続設定メッセージをｅＮＢに送信する。接続設定メッセージは、ＵＥが制限された帯域幅のみをサポートすることをｅＮＢに指示することができる。

図８は、本発明の一実施例によって特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順及び接続設定を実行する方法の一例を示す。

ステップＳ１００において、ｅＮＢは、システム情報を介してランダムアクセス構成をＵＥに送信する。ｅＮＢは、第１のランダムアクセス構成と第２のランダムアクセス構成を提供する。第１のランダムアクセス構成は、広帯域(ＷＢ；ｗｉｄｅ ｂａｎｄ)ランダムアクセス構成であり、第２のランダムアクセス構成は、狭帯域(ＮＢ；ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄ)ランダムアクセス構成である。

制御情報またはユーザデータが２０ＭＨｚの帯域幅上にスケジューリングされる場合、特定タイプのＵＥ、即ち、ローエンドのＵＥは、スケジューリングされた制御情報またはユーザデータを受信することができなない。また、特定タイプのＵＥは、２０ＭＨｚまたはそれ以上の帯域幅上に制御情報またはユーザデータを送信することができない。したがって、ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、ＵＥは、ＮＢランダムアクセス構成を含むシステム情報を受信することができる。ＵＥが特定タイプのＵＥでない場合、ＵＥは、ＷＢランダムアクセス構成を含むシステム情報を受信することができる。ＵＥは、タイプによって、ＷＢランダムアクセス構成またはＮＢランダムアクセス構成のうちいずれか一つに基づいてランダムアクセス手順を構成することができる。

互いに異なるＳＩＢ(ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ)は、各々、互いに異なるランダムアクセス構成を含むことができる。例えば、一般ＵＥのためのＳＩＢであるＳＩＢ２は、ＷＢランダムアクセス構成を含むことができ、特定タイプのＵＥのためのＳＩＢであるＳＩＢ２ａは、ＮＢランダムアクセス構成を含むことができる。ＷＢランダムアクセス構成は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、少なくとも２０ＭＨｚ帯域幅をサポートする特定タイプのＵＥを除外した全ての一般ＵＥにより使われるＲＡＣＨに対する制御情報を含むことができる。ＮＢランダムアクセス構成は、特定タイプのＵＥ、即ち、ローコストＭＴＣ装置のようなローエンドＵＥにより使われるＲＡＣＨに対する制御情報を含むことができる。特定タイプのＵＥは、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、２０ＭＨｚまでの帯域幅をサポートしない。ＮＢランダムアクセス構成は、ランダムアクセスプリアンブルＩＤのセット、ＮＢランダムアクセス手順のための時間/周波数リソース、ＮＢランダムアクセス手順のためのＲＡ−ＲＮＴＩ２のようなＮＢランダムアクセス手順により使われる無線リソースを含むことができる。それに対し、ＲＡ−ＲＮＴＩは、ＷＢランダムアクセス手順により使われる。

ＵＥが特定タイプのＵＥ、例えば、ローコストＭＴＣ装置である場合、ＵＥは、システム情報を介して受信されたＮＢランダムアクセス構成に基づいてＮＢランダムアクセス手順を構成する。そして、ＮＡＳ階層からのＲＲＣ接続設定要求によって、ＵＥのＲＲＣ階層は、ＲＲＣ接続設定手順を初期化し、ＵＥのＭＡＣ階層にＮＢランダムアクセス手順を実行することを指示する。

ステップＳ１１０において、ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、ＵＥのＭＡＣ階層は、ｅＮＢにランダムアクセスプリアンブルを送信することで、ＮＢランダムアクセス手順を実行する。ランダムアクセスプリアンブルは、ＮＢランダムアクセス構成に含まれるランダムアクセスプリアンブルＩＤのセットから選択された、特定タイプのＵＥが専用するランダムアクセスプリアンブルＩＤを含むことができる。ＵＥは、ＮＢランダムアクセス構成により割り当てられることができる制限された帯域幅、即ち、狭帯域を介してランダムアクセスプリアンブルを送信することができる。

ステップＳ１２０において、ランダムアクセスプリアンブルを送信した後、ＵＥは、ランダムアクセス応答を受信するためにＰＤＣＣＨをモニタリングする。ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、ＵＥは、ＮＢランダムアクセス構成に基づいて狭帯域内でスケジューリングされたＮＢ ＰＤＣＣＨをモニタリングすることができる。ＲＡ−ＲＮＴＩ２は、ＮＢランダムアクセス手順のために割り当てられることができる。それに対し、ＲＡ−ＲＮＴＩは、ＷＢランダムアクセス手順のために割り当てられる。即ち、ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、ＵＥは、制限された帯域幅内でスケジューリングされたＮＢランダムアクセス応答を受信するために特定周期内でＮＢ ＰＤＣＣＨ上のＲＡ−ＲＮＴＩ２を検出する。

特定タイプのＵＥであるＵＥがＮＢ ＰＤＣＣＨ上でＲＡ−ＲＮＴＩ２を検出した場合、ステップＳ１３０において、ＵＥは、ＮＢ ＰＤＣＣＨ上に送信される制御信号及びＲＡ−ＲＮＴＩ２によってｅＮＢからＤＬ−ＳＣＨ上にＮＢランダムアクセス応答を受信する。ＮＢランダムアクセス応答が、ステップＳ１１０において、特定周期内にＵＥにより送信されたランダムアクセスプリアンブルＩＤを含む場合、ＵＥは、次のステップに進行することができる。ＵＥがｅＮＢから特定周期内にランダムアクセスプリアンブルＩＤを含むＮＢランダムアクセス応答を受信するのに失敗する場合、ＵＥは、ステップＳ１１０によってＮＢランダムアクセスプリアンブルを再送信することができる。

ＮＢランダムアクセス応答が特定周期内にＵＥから送信されたランダムアクセスプリアンブルＩＤを含む場合、ステップＳ１４０において、ＵＥは、ＮＢランダムアクセス応答に含まれているスケジューリング情報によってＤＬ−ＳＣＨ上にＲＲＣ接続要求メッセージをｅＮＢに送信する。ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、ＵＥは、ＮＢランダムアクセス応答に含まれるスケジューリング情報に基づいて制限された帯域幅を介してＲＲＣ接続要求メッセージをｅＮＢに送信することができる。ＲＲＣ接続要求メッセージは、ＵＥが特定タイプのＵＥ、例えば、ローエンドまたはローコスト装置であることをｅＮＢに指示することができる。

ＵＥは、ＲＲＣ接続要求メッセージを送信するためにＨＡＲＱを使用することができる。ＲＲＣ接続要求メッセージをＵＥから受信した後、ｅＮＢは、ＨＡＲＱフィードバックをＵＥに送信することができる。このとき、ＵＥが特定タイプのＵＥであるため、ＨＡＲＱフィードバックは、制限された帯域幅を介して送信されなければならない。ＵＥがＨＡＲＱフィードバックとしてＡＣＫ(ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)を受信すると、ＵＥは、ＲＲＣ接続要求メッセージのＨＡＲＱ送信が成功的に完了したと見なすことができる。

ＲＲＣ接続要求メッセージを成功的に送信した後、ステップＳ１５０において、ＵＥは、ｅＮＢからＲＲＣ接続設定メッセージを受信するためにＮＢ ＰＤＣＣＨをモニタリングする。ＵＥがＮＢ ＰＤＣＣＨを介して受信されたＮＢランダムアクセス応答に含まれるＣ−ＲＮＴＩをデコーディングすると、ＵＥは、ＤＬ−ＳＣＨを受信することができる。

ステップＳ１６０において、ＲＲＣ接続要求メッセージに対する応答として、ＵＥは、ｅＮＢからＤＬ−ＳＣＨを介してＲＲＣ接続設定メッセージを受信する。ＲＲＣ接続設定メッセージは、ＮＢ無線リソース構成を含むことができる。

ステップＳ１７０において、ＵＥは、ＲＲＣ接続設定手順を完了するためにｅＮＢにＲＲＣ接続設定完了メッセージを送信する。ＲＲＣ接続設定完了メッセージは、ＵＥが特定タイプのＵＥ、例えば、ローエンドまたはローコスト装置であることをｅＮＢに指示することができる(特に、ＵＥが特定タイプのＵＥであることをＲＲＣ接続要求メッセージが指示しない場合)。

特定タイプのＵＥがｅＮＢに接続される中、ｅＮＢは、狭帯域と関連したＵＥ能力を含むローエンド(ｌｏｗ−ｅｎｄ)ＵＥ能力を要求することができる。ｅＮＢがローエンドＵＥ能力を要求する場合、ＵＥは、ローエンドＵＥ能力をｅＮＢに送信することができる。ｅＮＢは、ローエンドＵＥ能力をＭＭＥに伝達し、ＭＭＥは、ローエンドＵＥ能力を格納する。以後に、ＵＥがいずれのｅＮＢに接続されるたびに、ＭＭＥは、ローエンドＵＥ能力をｅＮＢに送信する。したがって、ｅＮＢは、ローエンドＵＥ能力によって特定タイプのＵＥに無線リソースを適切にシグナリングすることができる。

図９は、本発明の一実施例によって特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順を実行する方法の一例を示す。

ステップＳ２００において、ＵＥは、システム情報を介してｅＮＢから受信される第１のランダムアクセス構成及び第２のランダムアクセス構成から一つのランダムアクセス構成を決定する。第１のランダムアクセス構成は、一般タイプのＵＥのためのランダムアクセス構成であり、第２のランダムアクセス構成は、特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス構成である。第１のランダムアクセス構成は、第１の帯域幅のために構成されることができ、第２のランダムアクセス構成は、第１の帯域幅より小さい帯域幅である第２の帯域幅のために構成されることができる。ＵＥは、第２の帯域幅をサポートし、第１の帯域幅をサポートしない。即ち、特定タイプのＵＥは、ローエンドＵＥ、ローコストＵＥ、ＭＴＣ装置、Ｄ２Ｄ装置、ローコストＭＴＣ装置またはローコストＤ２Ｄ装置のうちいずれか一つである。第２のランダムアクセス構成は、特定タイプのＵＥのためのランダムアクセスプリアンブルＩＤのセット、特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順のために使われる時間/周波数リソース、及び特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順のために使われるＲＡ−ＲＮＴＩを含むことができる。

ＵＥが特定タイプのＵＥである場合、ステップＳ２１０において、ＵＥは、第２のランダムアクセス構成に基づいてランダムアクセスプリアンブルをｅＮＢに送信する。ランダムアクセスプリアンブルは、特定タイプのＵＥのためのランダムアクセスプリアンブルＩＤのセットから選択されたランダムアクセスプリアンブルＩＤを含むことができる。

ＵＥは、ｅＮＢからランダムアクセス応答を受信するためにＰＤＣＣＨ上で特定タイプのＵＥのためのＲＡ−ＲＮＴＩをチェックする。ステップＳ２２０において、ＵＥは、特定タイプのＵＥに基づいてランダムアクセス応答をｅＮＢから受信する。

図１０は、本発明の一実施例によって特定タイプのＵＥのための接続を設定する方法の一例を示す。

ステップＳ３００において、ＵＥは、帯域幅関連情報を含む接続要求メッセージをｅＮＢに送信する。ＵＥは、ローエンドＵＥ、ローコストＵＥ、ＭＴＣ装置、Ｄ２Ｄ通信装置、ローコストＭＴＣ装置またはローコストＤ２Ｄ装置のうちいずれか一つである。

接続要求メッセージは、ＲＲＣ接続要求メッセージである。帯域幅関連情報は、端末が狭帯域をサポートするか、または広帯域をサポートするかを指示する指示子を含むことができる。また、接続要求メッセージは、ＨＡＲＱを利用して送信されることができる。

接続要求メッセージを送信し、ＵＥは、ｅＮＢから接続設定メッセージを受信し、ｅＮＢに接続設定完了メッセージを送信する。接続設定完了メッセージは、帯域幅関連情報を含むことができる。

前述した本発明の実施例によって、特定タイプのＵＥのためのランダムアクセス手順及び特定タイプのＵＥのための接続設定手順が定義されることができる。そのために、ＮＢランダムアクセス構成、特定タイプのＵＥのためのランダムアクセスプリアンブルＩＤ、特定タイプのＵＥのためのＲＡ−ＲＮＴＩなどが新たに定義されることができる。

図１１は、本発明の実施例が具現される無線通信システムのブロック図である。

ｅＮＢ８００は、プロセッサ(ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)８１０、メモリ(ｍｅｍｏｒｙ)８２０及びＲＦ部(ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｕｎｉｔ)８３０を含むことができる。プロセッサ８１０は、本明細書で説明された機能、過程及び/または方法を具現するように構成されることができる。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサ８１０により具現されることができる。メモリ８２０は、プロセッサ８１０と連結され、プロセッサ８１０を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部８３０は、プロセッサ８１０と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。

ＵＥ９００は、プロセッサ９１０、メモリ９２０及びＲＦ部９３０を含むことができる。プロセッサ９１０は、本明細書で説明された機能、過程及び/または方法を具現するように構成されることができる。無線インターフェースプロトコルの階層は、プロセッサ９１０により具現されることができる。メモリ９２０は、プロセッサ９１０と連結され、プロセッサ９１０を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部９３０は、プロセッサ９１０と連結され、無線信号を送信及び/または受信する。

プロセッサ８１０、９１０は、ＡＳＩＣ(ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ)、他のチップセット、論理回路及び/またはデータ処理装置を含むことができる。メモリ８２０、９２０は、ＲＯＭ(ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ)、ＲＡＭ(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ)、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び/または他の格納装置を含むことができる。ＲＦ部８３０、９３０は、無線周波数信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール(過程、機能など)で具現されることができる。モジュールは、メモリ８２０、９２０に格納され、プロセッサ８１０、９１０により実行されることができる。メモリ８２０、９２０は、プロセッサ８１０、９１０の内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサ８１０、９１０と連結されることができる。

前述した例示的なシステムにおいて、前述した本発明の特徴によって具現されることができる方法は、流れ図に基づいて説明した。便宜上、方法は、一連のステップまたはブロックで説明されたが、請求された本発明の特徴は、ステップまたはブロックの順序に限定されるものではなく、あるステップは、異なるステップと、前述と異なる順序にまたは同時に発生できる。また、当業者であれば、流れ図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれ、または流れ図の一つまたはそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。

Claims (21)

1. 無線通信システムにおいて、端末が、前記端末がローエンド端末であることを知らせる情報を送信する方法であって、
   ランダムアクセス手順の間、
   前記端末が、ランダムアクセスプリアンブルをｅＮＢに送信するステップと、
   前記端末が、前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答であるランダムアクセス応答を前記ｅＮＢから受信するステップと、
   前記端末が、前記端末が前記ローエンド端末であることを知らせる情報を含む接続要求メッセージを前記ｅＮＢに送信するステップと、
   前記ランダムアクセス手順の後、
   前記端末が、前記端末が前記ローエンド端末であることを知らせる端末能力情報を前記ｅＮＢに送信するステップと、
   を有し、
   前記端末が前記ローエンド端末であることを知らせる前記端末能力情報が、前記ｅＮＢによりＭＭＥに転送され、
   前記ＭＭＥは、前記端末が前記ローエンド端末であることをその他のｅＮＢに知らせるため、前記端末能力情報を使用する、方法。
2. 前記ローエンド端末は、ローコスト端末、ＭＴＣ装置、Ｄ２Ｄ通信装置、ローコストＭＴＣ装置またはローコストＤ２Ｄ装置のうちのいずれか一つである、請求項１に記載の方法。
3. 前記接続要求メッセージは、接続設定中に送信される、請求項１に記載の方法。
4. 前記接続設定は、ＲＲＣ接続設定またはＲＲＣ接続再設定を含む、請求項３に記載の方法。
5. 接続設定が完了した後、前記端末能力情報が送信される、請求項１に記載の方法。
6. 前記ローエンド端末は、制限された帯域幅のみをサポートする、請求項１に記載の方法。
7. 前記接続要求メッセージは、ＵＬ−ＳＣＨ上で送信され、
   ＤＬ−ＳＣＨは、ＣＣＣＨにマッピングされる、請求項１に記載の方法。
8. 無線通信システムにおける端末において、
   メモリと、
   ＲＦ部と、
   前記メモリ及び前記ＲＦ部と連結されるプロセッサと、を含み、
   前記プロセッサは、
   ランダムアクセス手順の間、
   ランダムアクセスプリアンブルをｅＮＢに送信するよう前記ＲＦ部を制御し、
   前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答であるランダムアクセス応答を前記ｅＮＢから受信するよう前記ＲＦ部を制御し、
   前記端末がローエンド端末であることを知らせる情報を含む接続要求メッセージを前記ｅＮＢに送信するよう前記ＲＦ部を制御し、
   前記ランダムアクセス手順の後、
   前記端末が前記ローエンド端末であることを知らせる端末能力情報を前記ｅＮＢに送信するよう前記ＲＦ部を制御するように構成され、
   前記端末が前記ローエンド端末であることを知らせる前記端末能力情報が、前記ｅＮＢによりＭＭＥに転送され、
   前記ＭＭＥは、前記端末が前記ローエンド端末であることをその他のｅＮＢに知らせるため、前記端末能力情報を使用する、端末。
9. 前記ローエンド端末は、ローコスト端末、ＭＴＣ装置、Ｄ２Ｄ通信装置、ローコストＭＴＣ装置またはローコストＤ２Ｄ装置のうちいずれか一つである、請求項８に記載の端末。
10. 前記接続要求メッセージは、接続設定中に送信される、請求項８に記載の端末。
11. 前記接続設定は、ＲＲＣ接続設定またはＲＲＣ接続再設定を含む、請求項１０に記載の端末。
12. 接続設定が完了した後、前記端末能力情報が送信される、請求項８に記載の端末。
13. 前記ローエンド端末は、制限された帯域幅のみをサポートする、請求項８に記載の端末。
14. 前記接続要求メッセージは、ＵＬ−ＳＣＨ上で送信され、
    ＤＬ−ＳＣＨは、ＣＣＣＨにマッピングされる、請求項８に記載の端末。
15. 無線通信システムにおいて、ｅＮＢが、端末がローエンド端末であることを知らせる情報を受信する方法であって、
    ランダムアクセス手順の間、
    ランダムアクセスプリアンブルを端末から受信するステップと、
    前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答であるランダムアクセス応答を前記端末に送信するステップと、
    前記端末が前記ローエンド端末であることを知らせる情報を含む接続要求メッセージを前記端末から受信するステップと、
    前記ランダムアクセス手順の後、
    前記端末が前記ローエンド端末であることを知らせる端末能力情報を前記端末から受信するステップと、
    前記端末が前記ローエンド端末であることを知らせる前記端末能力情報をＭＭＥに転送するステップと、
    を有し、
    前記ＭＭＥは、前記端末が前記ローエンド端末であることをその他のｅＮＢに知らせるため、前記端末能力情報を使用する、方法。
16. 前記ローエンド端末は、ローコスト端末、ＭＴＣ装置、Ｄ２Ｄ通信装置、ローコストＭＴＣ装置またはローコストＤ２Ｄ装置のうちのいずれか一つである、請求項１５に記載の方法。
17. 前記接続要求メッセージは、接続設定中に送信される、請求項１５に記載の方法。
18. 前記接続設定は、ＲＲＣ接続設定またはＲＲＣ接続再設定を含む、請求項１７に記載の方法。
19. 接続設定が完了した後、前記端末能力情報が送信される、請求項１５に記載の方法。
20. 前記ローエンド端末は、制限された帯域幅のみをサポートする、請求項１５に記載の方法。
21. 前記接続要求メッセージは、ＵＬ−ＳＣＨ上で送信され、
    ＤＬ−ＳＣＨは、ＣＣＣＨにマッピングされる、請求項１５に記載の方法。