JP6114468B2 - 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ための方法及び装置 - 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（登録商標）（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）がＵＭＴＳを標準化する３ＧＰＰ（３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ）により議論中である。

３ＧＰＰ ＬＴＥは、高速パケット通信を可能にするための技術である。ＬＴＥ目標であるユーザと事業者の費用節減、サービス品質向上、カバレッジ拡張及びシステム容量増大のために多くの方式が提案された。３ＧＰＰ ＬＴＥは、上位レベル必要条件として、ビット当たり費用節減、サービス有用性向上、周波数バンドの柔軟な使用、簡単な構造、開放型インターフェース及び端末の適切な電力消費を要求する。

低電力ノードを使用するスモールセルは、特に室内及び室外にホットスポットを構築して端末トラフィック急増に対処するための方案として有望に考慮される。低電力ノードは、一般的に送信電力がマクロノード及び基地局のような種類の電力より少ないことを意味する。例えば、ピコ基地局及びフェムト基地局がこれに該当する。３ＧＰＰ ＬＴＥのスモールセル向上は、室内及び室外のホットスポット区域で低電力ノードを利用して性能を向上させる追加的な機能性に焦点を合わせることである。

ＬＴＥ Ｒｅｌ−１２で、二重接続（Ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）がサポートされるスモールセル向上に対する新しい研究が開始された。二重接続は、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態中に与えられた端末が非理想的なバックホールに接続された少なくとも二つの異なるネットワーク地点（マスタｅＮＢ（ＭｅＮＢ）及びセカンダリｅＮＢ（ＳｅＮＢ））から提供された無線リソースを消費する動作である。さらに、端末のために二重接続に含まれる各ｅＮＢは、異なる役割を仮定することができる。その役割は、ｅＮＢの電力等級に依存する必要がなく、端末によって異なる。

二重接続で、端末は、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢの両方ともとランダムアクセス手順を実行することができる。一方、ＲＡ（Ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）プリアンブルの送信個数が最大個数に達する時までランダムアクセス手順が失敗したことを意味するランダムアクセス問題が発生できる。二重接続におけるランダムアクセス問題を処理する方法が要求されることができる。

本発明は、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を提供する。本発明は、二重接続におけるランダムアクセス問題を処理する方法を提供する。本発明は、ＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、セルにおけるアップリンク送信を中止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（ＲＡ；ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）手順を実行する方法が提供される。前記方法は、第１のノード及び第２のノードと接続を確立し、前記第２のノードにＲＡプリアンブルを送信し、及びＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、前記第２のノードが属するグループ内の全てのセルのアップリンク（ＵＬ；ｕｐｌｉｎｋ）送信を中断することを含む。

前記グループは、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）により構成される。前記グループは、ＴＡＧ（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ ｇｒｏｕｐ）を含み、前記ＴＡＧ内の全てのセルに同じＴＡ（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）が適用される。

前記ＵＬ送信は、ＰＵＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅ ｃｈａｎｎｅｌ）送信、ＰＵＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信、ＲＡプリアンブル送信、ＣＳＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）報告、ＳＲ（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）送信、ＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）フィードバックまたはＳＲＳ（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）送信のうち少なくともいずれか一つを含む。

前記ＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、前記方法は、前記第１のノードに前記ＲＡプリアンブルの送信が失敗したことを指示する指示子を送信することをさらに含む。前記ＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、前記方法は、前記第２のノードとＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）接続再確立の実行を禁止することをさらに含む。

前記第１のノードは、ＳＲＢ（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ）が定義されたＭｅＮＢ（ｍａｓｔｅｒ ｅＮＢ）であり、前記第２のノードは、ＳＲＢが定義されないＳｅＮＢ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅＮＢ）である。または、前記第１のノードは、ＳｅＮＢであり、前記第２のノードは、ＭｅＮＢである。

前記ＲＡプリアンブルは、ＲＡプリアンブルセットから前記端末により任意に選択される。前記ＲＡプリアンブルは、ｅＮＢにより割り当てられる。

他の態様において、無線通信システムにおいて端末（ＵＥ；ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）が提供される。前記端末は、無線信号を送信または受信するように構成されるＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部及び前記ＲＦ部と連結されるプロセッサを含み、前記プロセッサは、第１のノード及び第２のノードと接続を確立し、前記第２のノードにＲＡプリアンブルを送信し、及びＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、前記第２のノードが属するグループ内の全てのセルのアップリンク（ＵＬ；ｕｐｌｉｎｋ）送信を中断するように構成される。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
（項目１）
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（ＲＡ；ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）手順を実行する方法において、
第１のノード及び第２のノードと接続を確立し；
前記第２のノードにＲＡプリアンブルを送信し；及び、
ＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、前記第２のノードが属するグループ内の全てのセルのアップリンク（ＵＬ；ｕｐｌｉｎｋ）送信を中断することを含む方法。
（項目２）
前記グループは、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）により構成されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目３）
前記グループは、ＴＡＧ（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ ｇｒｏｕｐ）を含み；及び、
前記ＴＡＧ内の全てのセルに同じＴＡ（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）が適用されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目４）
前記ＵＬ送信は、ＰＵＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅ ｃｈａｎｎｅｌ）送信、ＰＵＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信、ＲＡプリアンブル送信、ＣＳＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）報告、ＳＲ（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）送信、ＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）フィードバックまたはＳＲＳ（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）送信のうち少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目５）
前記ＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、前記第１のノードに前記ＲＡプリアンブルの送信が失敗したことを指示する指示子を送信することをさらに含む項目１に記載の方法。
（項目６）
前記指示子は、前記第１のノードまたは前記第２のノードのうちいずれか一つにより割り当てられた、問題識別子（ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、前記第２のノードの物理セル識別子（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、前記第２のノードのグローバル識別子（ｇｌｏｂａｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）または前記第２のノードのセル識別子（ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のうち少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする項目５に記載の方法。
（項目７）
前記ＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、前記第２のノードとＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）接続再確立の実行を禁止することをさらに含む項目１に記載の方法。
（項目８）
前記第１のノードは、ＳＲＢ（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ）が定義されたＭｅＮＢ（ｍａｓｔｅｒ ｅＮＢ）であり、
前記第２のノードは、ＳＲＢが定義されないＳｅＮＢ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅＮＢ）であることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目９）
前記第１のノードは、ＳｅＮＢであり、
前記第２のノードは、ＭｅＮＢであることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記ＲＡプリアンブルは、ＲＡプリアンブルセットから前記端末により任意に選択されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目１１）
前記ＲＡプリアンブルは、ｅＮＢにより割り当てられることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目１２）
無線通信システムにおける端末（ＵＥ；ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）において、
無線信号を送信または受信するように構成されるＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部；及び、
前記ＲＦ部と連結されるプロセッサ；を含み、
前記プロセッサは、
第１のノード及び第２のノードと接続を確立し、
前記第２のノードにＲＡプリアンブルを送信し、及び
ＲＡプリアンブルの送信個数が最大個数に達する場合、前記第２のノードが属するグループ内の全てのセルのアップリンク（ＵＬ；ｕｐｌｉｎｋ）送信を中断するように構成されることを特徴とする端末。
（項目１３）
前記グループは、ｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）により構成されることを特徴とする項目１２に記載の端末。
（項目１４）
前記グループは、ＴＡＧ（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ ｇｒｏｕｐ）を含み；及び、
前記ＴＡＧ内の全てのセルに同じＴＡ（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）が適用されることを特徴とする項目１２に記載の端末。
（項目１５）
前記アップリンク送信は、ＰＵＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅ ｃｈａｎｎｅｌ）送信、ＰＵＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信、ＲＡプリアンブル送信、ＣＳＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）報告、ＳＲ（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）送信、ＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）フィードバックまたはＳＲＳ（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）送信のうち少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする項目１２に記載の端末。

二重接続でセカンダリｅＮＢ（ＳｅＮＢ）への誤送信を避けることができ、それによって、干渉問題が解決されることができる。さらに、マスタｅＮＢ（ＭｅＮＢ）に接続されている中、不要なＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）接続再確立を避けることができる。

ＬＴＥシステムの構造を示す。 一般的なＥ−ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣ構造のブロック図である。 ＬＴＥシステムのユーザ平面プロトコルスタック及び制御平面プロトコルスタックのブロック図である。 物理チャネル構造の一例を示す。 ３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａのキャリアアグリゲーションの一例を示す。 キャリアアグリゲーションのための第２の階層ダウンリンク構造の一例を示す。 キャリアアグリゲーションのための第２の階層アップリンク構造の一例を示す。 マクロ領域と共に及びマクロ領域無しでスモールセルが配置されるシナリオを示す。 評価のためのスモールセル配置シナリオを示す。 スモールセル配置シナリオの一例を示す。 スモールセル配置シナリオの他の例を示す。 スモールセル配置シナリオの他の例を示す。 スモールセル配置シナリオの他の例を示す。 マクロセルとスモールセルの二重接続の一例を示す。 二重接続をサポートするプロトコル構造の一例を示す。 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を示す。 本発明の実施例によるランダムアクセス手順を実行する方法の一例を示す。 本発明の実施例によるランダムアクセス手順を実行する方法の他の例を示す。 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（登録商標）（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ（登録商標） 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に基づく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、ＬＴＥシステムの構造を示す。通信ネットワークは、ＩＭＳ及びパケットデータを介したインターネット電話（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＶｏＩＰ）のような多様な通信サービスを提供するために広く設置される。

図１を参照すると、ＬＴＥシステム構造は、一つ以上の端末（ＵＥ）１０、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）及びＥＰＣ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｃｏｒｅ）を含む。端末１０は、ユーザにより動く通信装置である。端末１０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）、無線機器（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）等、他の用語で呼ばれることもある。

Ｅ−ＵＴＲＡＮは、一つ以上のｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｎｏｄｅ−Ｂ）２０を含むことができ、一つのセルに複数の端末が存在できる。ｅＮＢ２０は、制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）とユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）の終端点を端末に提供する。ｅＮＢ２０は、一般的に端末１０と通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）を意味し、ＢＳ（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）、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。一つのｅＮＢ２０は、セル毎に配置されることができる。ｅＮＢ２０のカバレッジ内に一つ以上のセルが存在できる。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、複数の端末にダウンリンク（ＤＬ；ｄｏｗｎｌｉｎｋ）またはアップリンク（ＵＬ；ｕｐｌｉｎｋ）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。

以下、ＤＬはｅＮＢ２０から端末１０への通信を意味し、ＵＬは端末１０からｅＮＢ２０への通信を意味する。ＤＬにおいて、送信機はｅＮＢ２０の一部であり、受信機は端末１０の一部である。ＵＬにおいて、送信機は端末１０の一部であり、受信機はｅＮＢ２０の一部である。

ＥＰＣは、制御平面の機能を担当するＭＭＥ（ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ）、ユーザ平面の機能を担当するＳ−ＧＷ（ｓｙｓｔｅｍ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＳＡＥ） ｇａｔｅｗａｙ）を含むことができる。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３０は、ネットワークの終端に位置し、外部ネットワークと接続される。ＭＭＥは、端末のアクセス情報や端末の能力に対する情報を有し、このような情報は、主に端末の移動性管理に使われることができる。Ｓ−ＧＷは、Ｅ−ＵＴＲＡＮを終端点として有するゲートウェイである。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３０は、セッションの終端点と移動性管理機能を端末１０に提供する。ＥＰＣは、ＰＤＮ（ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｎｅｔｗｏｒｋ）−ＧＷ（ｇａｔｅｗａｙ）をさらに含むことができる。ＰＤＮ−ＧＷは、ＰＤＮを終端点として有するゲートウェイである。

ＭＭＥは、ｅＮＢ２０へのＮＡＳ（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリング、ＮＡＳシグナリングセキュリティ、ＡＳ（ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）セキュリティ制御、３ＧＰＰアクセスネットワーク間の移動性のためのｉｎｔｅｒ ＣＮ（ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）ノードシグナリング、アイドルモード端末到達可能性（ページング再送信の制御及び実行を含む）、トラッキング領域リスト管理（アイドルモード及び活性化モードである端末のために）、Ｐ−ＧＷ及びＳ−ＧＷ選択、ＭＭＥ変更と共にハンドオーバのためのＭＭＥ選択、２Ｇまたは３Ｇ ３ＧＰＰアクセスネットワークへのハンドオーバのためのＳＧＳＮ（ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ ｓｕｐｐｏｒｔ ｎｏｄｅ）選択、ローミング、認証、専用ベアラ設定を含むベアラ管理機能、ＰＷＳ（ｐｕｂｌｉｃ ｗａｒｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ：地震／津波警報システム（ＥＴＷＳ）及び商用モバイル警報システム（ＣＭＡＳ）含む）メッセージ送信サポートなどの多様な機能を提供する。Ｓ−ＧＷホストは、各々のユーザに基づいてパケットフィルタリング（例えば、深層的なパケット検査を介して）、合法的遮断、端末ＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレス割当、ＤＬでトランスポートレベルパッキングマーキング、ＵＬ／ＤＬサービスレベル課金、ゲーティング及び等級強制、ＡＰＮ−ＡＭＢＲに基づくＤＬ等級強制の各種機能を提供する。明確性のために、ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３０は、単に“ゲートウェイ”で表現し、これはＭＭＥ及びＳ−ＧＷを両方とも含むことができる。

ユーザトラフィック送信または制御トラフィック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。端末１０及びｅＮＢ２０は、Ｕｕインターフェースにより接続されることができる。ｅＮＢ２０は、Ｘ２インターフェースにより相互間接続されることができる。隣接ｅＮＢ２０は、Ｘ２インターフェースによるメッシュネットワーク構造を有することができる。ｅＮＢ２０は、Ｓ１インターフェースによりＥＰＣと接続されることができる。ｅＮＢ２０は、Ｓ１−ＭＭＥインターフェースによりＭＭＥと接続されることができ、Ｓ１−ＵインターフェースによりＳ−ＧＷと接続されることができる。Ｓ１インターフェースは、ｅＮＢ２０とＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３０との間に多対多関係（ｍａｎｙ−ｔｏ−ｍａｎｙ−ｒｅｌａｔｉｏｎ）をサポートする。

図２は、一般的なＥ−ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣの構造を示す。 図２を参照すると、ｅＮＢ２０は、ゲートウェイ３０に対する選択、ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）活性（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）中のゲートウェイ３０へのルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、ＢＣＨ（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）情報のスケジューリング及び送信、ＵＬ及びＤＬから端末１０へのリソースの動的割当、ｅＮＢ測定の設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び提供（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）、無線ベアラ制御、ＲＡＣ（ｒａｄｉｏ ａｄｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）及びＬＴＥ活性状態で接続移動性制御機能を遂行することができる。前記のように、ゲートウェイ３０は、ＥＰＣでページング開始、ＬＴＥアイドル状態管理、ユーザ平面の暗号化、ＳＡＥベアラ制御及びＮＡＳシグナリングの暗号化と完全性保護機能を遂行することができる。

図３は、ＬＴＥシステムのユーザ平面プロトコルスタック及び制御平面プロトコルスタックのブロック図である。図３−（ａ）は、ＬＴＥシステムのユーザ平面プロトコルスタックのブロック図であり、図３−（ｂ）は、ＬＴＥシステムの制御平面プロトコルスタックのブロック図である。

端末と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。端末とＥ−ＵＴＲＡＮ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（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）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、端末とＥ−ＵＴＲＡＮで対（ｐａｉｒ）に存在でき、これはＵｕインターフェースのデータ送信を担当することができる。

物理階層（ＰＨＹ；ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）は、Ｌ１に属する。物理階層は、物理チャネルを介して上位階層に情報転送サービスを提供する。物理階層は、上位階層であるＭＡＣ（ｍｅｄｉａ 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。物理チャネルは、トランスポートチャネルにマッピングされる。トランスポートチャネルを介してＭＡＣ階層と物理階層との間にデータが送信されることができる。互いに異なる物理階層間、即ち、送信機の物理階層と受信機の物理階層との間にデータは、物理チャネルを介して無線リソースを利用して送信されることができる。物理階層は、ＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を利用して変調されることができ、時間と周波数を無線リソースとして活用する。

物理階層は、いくつかの物理制御チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を使用する。ＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＰＣＨ（ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＬ−ＳＣＨ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当、ＤＬ−ＳＣＨと関連しているＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）情報に対して端末に報告する。ＰＤＣＣＨは、アップリンク送信のリソース割当に対して端末に報告するためにアップリンク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シンボルの個数を端末に知らせ、全てのサブフレーム毎に送信される。ＰＨＩＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＵＬ−ＳＣＨ送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）／ＮＡＣＫ（ｎｏｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号を伝送する。ＰＵＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ダウンリンク送信のためのＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、スケジューリング要求及びＣＱＩのような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。ＰＤＣＣＨは、ＰＲＢ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ）及びＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ）のように動的に割り当てられたリソースを伝送することができる。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。一つのサブフレームの長さは、１ｍｓである。

トランスポートチャネルは、チャネルが共有されるかどうかによって、共通トランスポートチャネル及び専用トランスポートチャネルに分類される。ネットワークから端末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。ＤＬ−ＳＣＨは、ＨＡＲＱ、変調、コーディング及び送信電力の変化による動的リンク適応及び動的／半静的リソース割当をサポートする。また、ＤＬ−ＳＣＨは、セル全体にブロードキャスト及びビーム形成の使用を可能にする。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、同じ周期に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。

端末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。ＵＬ−ＳＣＨは、ＨＡＲＱ及び送信電力及び潜在的な変調及びコーディングの変化による動的リンク適応をサポートすることができる。また、ＵＬ−ＳＣＨは、ビーム形成の使用を可能にする。ＲＡＣＨは、一般的にセルへの初期アクセスに使われる。

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階層は、複数の論理チャネルから複数のトランスポートチャネルへのマッピング機能を提供する。また、ＭＡＣ階層は、複数の論理チャネルから単数のトランスポートチャネルへのマッピングによる論理チャネル多重化機能を提供する。ＭＡＣ副階層は、論理チャネル上のデータ転送サービスを提供する。

論理チャネルは、送信される情報の種類によって、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に分けられる。即ち、論理チャネルタイプのセットは、ＭＡＣ階層により提供される異なるデータ転送サービスのために定義される。論理チャネルは、トランスポートチャネルの上位に位置してトランスポートチャネルにマッピングされる。

制御チャネルは、制御平面の情報伝達だけのために使われる。ＭＡＣ階層により提供される制御チャネルは、ＢＣＣＨ（ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（ｐａｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＤＣＣＨ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を含む。ＢＣＣＨは、システム制御情報を放送するためのダウンリンクチャネルである。ＰＣＣＨは、ページング情報の送信及びセル単位の位置がネットワークに知られていない端末をページングするために使われるダウンリンクチャネルである。ＣＣＣＨは、ネットワークとＲＲＣ接続をしない場合、端末により使われる。ＭＣＣＨは、ネットワークから端末にＭＢＭＳ制御情報を送信するのに使われる一対多のダウンリンクチャネルである。ＤＣＣＨは、ＲＲＣ接続状態で端末とネットワークとの間に専用制御情報送信のために端末により使われる一対一の双方向チャネルである。

トラフィックチャネルは、ユーザ平面の情報伝達だけのために使われる。ＭＡＣ階層により提供されるトラフィックチャネルは、ＤＴＣＨ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）及びＭＴＣＨ（ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）を含む。ＤＴＣＨは、一対一のチャネルであり、一つの端末のユーザ情報の送信のために使われ、アップリンク及びダウンリンクの両方ともに存在できる。ＭＴＣＨは、ネットワークから端末にトラフィックデータを送信するための一対多のダウンリンクチャネルである。

論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のアップリンク接続は、ＵＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＤＣＣＨ、ＵＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＤＴＣＨ及びＵＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＣＣＣＨを含む。論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のダウンリンク接続は、ＢＣＨまたはＤＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＢＣＣＨ、ＰＣＨにマッピングされることができるＰＣＣＨ、ＤＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＤＣＣＨ、ＤＬ−ＳＣＨにマッピングされることができるＤＴＣＨ、ＭＣＨにマッピングされることができるＭＣＣＨ及びＭＣＨにマッピングされることができるＭＴＣＨを含む。

ＲＬＣ階層は、Ｌ２に属する。ＲＬＣ階層の機能は、下位階層がデータを送信するのに適するように無線セクションで上位階層から受信されたデータの分割／連接によるデータの大きさ調整を含む。無線ベアラ（ＲＢ；ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ）が要求する多様なＱｏＳ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）の三つの動作モードを提供する。ＡＭ ＲＬＣは、信頼性のあるデータ送信のためにＡＲＱ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）を介して再送信機能を提供する。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、存在しない場合もある。

ＰＤＣＰ（ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）階層は、Ｌ２に属する。ＰＤＣＰ階層は、相対的に帯域幅が小さい無線インターフェース上でＩＰｖ４またはＩＰｖ６のようなＩＰパケットを導入して送信されるデータが効率的に送信されるように不要な制御情報を減らすヘッダ圧縮機能を提供する。ヘッダ圧縮は、データのヘッダに必要な情報のみを送信することによって、無線セクションで送信効率を上げる。さらに、ＰＤＣＰ階層は、セキュリティ機能を提供する。セキュリティ機能は、第３者の検査を防止する暗号化及び第３者のデータ操作を防止する完全性保護を含む。

ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層は、Ｌ３に属する。Ｌ３の最下部に位置するＲＲＣ階層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ階層は、端末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、端末とネットワークは、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、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために、Ｌ１及びＬ２により提供される論理的経路である。即ち、ＲＢは、端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間のデータ送信のために、Ｌ２により提供されるサービスを意味する。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ことを意味する。ＲＢは、ＳＲＢ（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ＲＢ）とＤＲＢ（ｄａｔａ ＲＢ）の二つ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。

図３−（ａ）を参照すると、ＲＬＣ及びＭＡＣ階層（ネットワーク側でｅＮＢで終了）は、スケジューリング、ＡＲＱ及びＨＡＲＱのような機能を遂行することができる。ＰＤＣＰ階層（ネットワーク側でｅＮＢで終了）は、ヘッダ圧縮、完全性保護及び暗号化のようなユーザ平面機能を遂行することができる。

図３−（ｂ）を参照すると、ＲＬＣ／ＭＡＣ階層（ネットワーク側でｅＮＢで終了）は、制御平面のために同じ機能を遂行することができる。ＲＲＣ階層（ネットワーク側でｅＮＢで終了）は、放送、ページング、ＲＲＣ接続管理、ＲＢ制御、移動性機能及びＵＥ測定報告及び制御のような機能を遂行することができる。ＮＡＳ制御プロトコル（ネットワーク側でゲートウェイのＭＭＥで終了）は、ＳＡＥベアラ管理、認証、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥ移動性管理、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥでのページング開始及びゲートウェイとＵＥとの間のシグナリングのためのセキュリティ制御のような機能を遂行することができる。

ＲＲＣ状態は、端末のＲＲＣ階層がＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣ階層と論理的に接続されているかどうかを指示する。ＲＲＣ状態は、ＲＲＣ接続状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）及びＲＲＣアイドル状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）のように二つに分けられる。端末のＲＲＣ階層とＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣ階層との間のＲＲＣ接続が設定されている場合、端末はＲＲＣ接続状態になり、それ以外の場合、端末はＲＲＣアイドル状態になる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの端末は、Ｅ−ＵＴＲＡＮとＲＲＣ接続が設定されているため、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤの端末の存在を把握することができ、端末を効果的に制御することができる。一方、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥの端末を把握することができず、コアネットワーク（ＣＮ；ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）がセルより大きい領域であるトラッキング領域（ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｒｅａ）単位に端末を管理する。即ち、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥの端末は、より大きい領域の単位に存在のみが把握され、音声またはデータ通信のような通常の移動通信サービスを受けるために、端末は、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤに移動しなければならない。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、端末がＮＡＳにより設定されたＤＲＸ（ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）を指定する中、端末は、システム情報及びページング情報の放送を受信することができる。また、端末は、トラッキング領域で端末を固有に指定するＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の割当を受け、ＰＬＭＮ（ｐｕｂｌｉｃ ｌａｎｄ ｍｏｂｉｌｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）選択及びセル再選択を実行することができる。また、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、ＲＲＣコンテキストはｅＮＢに格納されない。

ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、端末は、Ｅ−ＵＴＲＡＮでＥ−ＵＴＲＡＮ ＲＲＣ接続及びＲＲＣ ｃｏｎｔｅｘｔを有し、ｅＮＢにデータを送信及び／またはｅＮＢからデータを受信することが可能である。また、端末は、ｅＮＢにチャネル品質情報及びフィードバック情報を報告することができる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態で、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、端末が属するセルを知ることができる。したがって、ネットワークは、端末にデータを送信及び／または端末からデータを受信することができ、端末の移動性（ハンドオーバ及びＮＡＣＣ（ｎｅｔｗｏｒｋ ａｓｓｉｓｔｅｄ ｃｅｌｌ ｃｈａｎｇｅ）を介したＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ（登録商標） ＥＤＧＥ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）にｉｎｔｅｒ−ＲＡＴ（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）セル変更指示）を制御することができ、隣接セルのためにセル測定を実行することができる。

ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態で、端末は、ページングＤＲＸ周期を指定する。具体的に、端末は、端末特定ページングＤＲＸ周期毎の特定ページング機会（ｐａｇｉｎｇ ｏｃｃａｓｉｏｎ）にページング信号をモニタする。ページング機会は、ページング信号が送信される中の時間間隔である。端末は、自分のみのページング機会を有している。

ページングメッセージは、同じトラッキング領域に属する全てのセルにわたって送信される。もし、端末が一つのトラッキング領域から他の一つのトラッキング領域に移動すると、端末は、位置をアップデートするために、ＴＡＵ（ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｒｅａ ｕｐｄａｔｅ）メッセージをネットワークに送信する。

ユーザが端末の電源を最初にオンした時、端末は、まず、適切なセルを探索した後、該当セルでＲＲＣ＿ＩＤＬＥにとどまる。ＲＲＣ接続を確立する必要がある時、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥにとどまっている端末は、ＲＲＣ接続手順を介してＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣとＲＲＣ接続を確立してＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤに移動することができる。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥにとどまっている端末は、ユーザの通話試みなどの理由でアップリンクデータ送信が必要な時、またはＥ−ＵＴＲＡＮからページングメッセージを受信し、これに対する応答メッセージ送信が必要な時などにＥ−ＵＴＲＡＮとＲＲＣ接続を確立する必要がある。

端末とｅＮＢとの間にメッセージを送信するために使われるシグネチャシーケンスに互いに異なる原因値がマッピングされると知られている。さらに、ＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）または経路損失及び原因またはメッセージ大きさは、初期プリアンブルに含むための候補であると知られている。

端末がネットワークにアクセスすることを希望し、メッセージが送信されるように決定すると、メッセージは目的（ｐｕｒｐｏｓｅ）にリンクされることができ、原因値は決定されることができる。また、理想的なメッセージの大きさは、全ての付加的情報及び互いに異なる代替可能な大きさを識別して決定されることができる。付加的な情報を除去し、または代替可能なスケジューリング要求メッセージが使われることができる。

端末は、プリアンブルの送信、ＵＬ干渉、パイロット送信電力、受信機でプリアンブルを検出するために要求されるＳＮＲまたはその組合せのために必要な情報を得る。この情報は、プリアンブルの初期送信電力の計算を許容しなければならない。メッセージの送信のために、同じチャネルが使われることを保障するために、周波数観点でプリアンブルの付近でＵＬメッセージを送信することが有利である。

ネットワークが最小限のＳＮＲでプリアンブルを受信することを保障するために、端末は、ＵＬ干渉及びＵＬ経路損失を考慮しなければならない。ＵＬ干渉は、ｅＮＢでのみ決定されることができるため、プリアンブル送信の前にｅＮＢによりブロードキャストされて端末により受信されなければならない。ＵＬ経路損失は、ＤＬ経路損失と類似に考慮されることができ、セルのいくつかのパイロット信号の送信電力が端末に知られると、受信されたＲＸ信号強度から端末により推定されることができる。

プリアンブルの検出のために必要なＵＬ ＳＮＲは、一般的にＲｘアンテナの数及び受信機性能のようなｅＮＢ構成によって変わる。多少静的なパイロットの送信電力を送信し、変化するＵＬ干渉から必要なＵＬ ＳＮＲを分離して送信し、及びメッセージとプリアンブルとの間に要求される可能な電力オフセットを送信するのに利点がある。

プリアンブルの初期送信電力は、以下の式によって概略的に計算されることができる。

送信電力＝ＴｒａｎｓｍｉｔＰｉｌｏｔ＋ＲｘＰｉｌｏｔ＋ＵＬ干渉＋オフセット＋ＳＮＲＲｅｑｕｉｒｅｄ

したがって、ＳＮＲＲｅｑｕｉｒｅｄ、ＵＬＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ＴｒａｎｓｍｉｔＰｉｌｏｔ及びオフセットのどのような組合せもブロードキャストされることができる。原則的に、ただ一つの値のみがブロードキャストされなければならない。たとえ、３ＧＰＰ ＬＴＥにおけるＵＬ干渉が主にＵＭＴＳシステムより一定な隣接セル干渉であるとしても、これは現在のＵＭＴＳシステムで本質的である。

前述したように、端末は、プリアンブルの送信のための初期ＵＬ送信電力を決定する。ｅＮＢの受信機は、セルの干渉と比較される相対的な受信電力だけでなく、絶対的な受信電力も推定することができる。ｅＮＢは、干渉と比較される受信信号電力がｅＮＢに知られた閾値より大きい場合、プリアンブルが検出されたと見なす。

端末は、初期推定されたプリアンブルの送信電力が適しなくても、プリアンブルを検出することができるようにパワーランピングを実行する。次のランダムアクセス試み前に、もし、ＡＣＫまたはＮＡＣＫが端末により受信されない場合、他のプリアンブルは、ほとんど送信される。検出の確率を増加させるために、プリアンブルは、互いに異なるＵＬ周波数に送信されることができ、及び／またはプリアンブルの送信電力は、増加されることができる。したがって、検出されるプリアンブルの実際送信電力は、ＵＥにより初期に計算されたプリアンブルの初期送信電力に対応する必要がない。

端末は、可能なＵＬトランスポートフォーマットを必ず決定しなければならない。端末により使われるＭＣＳ及び多数のリソースブロックを含むことができるトランスポートフォーマットは、主に二つのパラメータにより決定される。具体的に、二つのパラメータは、ｅＮＢのＳＮＲ及び送信されるために要求されるメッセージの大きさである。

実際に端末メッセージ大きさの最大、またはペイロード、そして、要求される最小ＳＮＲは、各々、トランスポートフォーマットに対応する。ＵＭＴＳで、プリアンブルの送信以前に推定された初期プリアンブル送信電力、プリアンブルとトランスポートブロックとの間の必要なオフセット、最大に許容されるまたは利用可能な端末送信電力、固定されたオフセット及び付加的なマージンを考慮して送信のためのどのようなトランスポートフォーマットが選択されることができるかどうかを決定することができる。ネットワークが時間及び周波数リソース予約を必要としないため、ＵＭＴＳにおけるプリアンブルは、端末により選択されたトランスポートフォーマットに対するどのような情報も含む必要がない。したがって、トランスポートフォーマットは、送信されたメッセージと共に表示される。

プリアンブルの受信時、正しいトランスポートフォーマットを選択した後、必要な時間及び周波数リソースを予約するために、ｅＮＢは、端末が送信しようとするメッセージの大きさ及び端末により選択されるＳＮＲを認識しなければならない。したがって、端末は、ほとんどＤＬで測定された経路損失または初期プリアンブル送信電力の決定のためのいくつかの同じ測定を考慮するため、最大許容または可用端末送信電力と比較した端末送信電力は、ｅＮＢに知られていないため、受信されたプリアンブルによると、ｅＮＢは、端末により選択されるＳＮＲを推定することができない。

ｅＮＢは、ＤＬで推定された経路損失及びＵＬで推定された経路損失を比較することで、その差を計算することができる。しかし、もし、パワーランピングが使われ、プリアンブルのための端末送信電力が初期計算された端末送信電力と対応しない場合、この計算は不可能である。さらに、実際端末送信電力及び端末が送信するように意図される送信電力の精密度は非常に低い。したがって、経路損失をコード化またはダウンリンク及びメッセージの大きさのＣＱＩ推定のコード化またはシグネチャでＵＬの原因値をコード化することが提案される。

キャリアアグリゲーション（ＣＡ；ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）が説明される。３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００ Ｖ１１．６．０（２０１３−０６）のＳｅｃｔｉｏｎ５．５を参照することができる。

キャリアアグリゲーションにおいて、最大１００ＭＨｚの広帯域送信をサポートするために、二つ以上のコンポーネントキャリア（ＣＣ；ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒｓ）がアグリゲーションされる。端末は、端末の能力によって、同時に一つまたは複数のＣＣを受信または送信する。ＣＡのための単一タイミングアドバンス（ｓｉｎｇｌｅ ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）能力がある端末は、同じタイミングアドバンスを共有する複数のサービングセル（一つのタイミングアドバンスグループ（ＴＡＧ；ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ ｇｒｏｕｐ）で束ねられた複数のサービングセル）に対応する複数のＣＣ上に受信及び／または送信を同時にできる。ＣＡのための複数のタイミングアドバンス能力がある端末は、異なるタイミングアドバンスを有する複数のサービングセル（複数のＴＡＧで束ねられた複数のサービングセル）に対応する複数のＣＣ上に受信及び／または送信を同時にできる。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、各ＴＡＧが少なくとも一つのサービングセルを含むように保障する。ＣＡ能力がない端末は、ただ一つのサービングセル（一つのＴＡＧ内に一つのサービングセル）に該当する単一ＣＣ上に受信及び送信する。

サービングセルは、ダウンリンク及び選択的なアップリンクリソースの組合せである。即ち、サービングセルは、一つのダウンリンクＣＣ及び一つのアップリンクＣＣで構成されることができる。その代案として、サービングセルは、一つのダウンリンクＣＣで構成されることができる。ＣＡは、複数のサービングセルを有することができる。複数のサービングセルは、一つのＰＣｅｌｌ（ｐｒｉｍａｒｙ ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）及び少なくとも一つのＳＣｅｌｌ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）で構成されることができる。ＰＵＣＣＨ送信、ランダムアクセス手順などは、ＰＣｅｌｌでのみ実行されることができる。

図５は、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａのキャリアアグリゲーションの一例を示す。図５を参照すると、各ＣＣは２０ＭＨｚの帯域幅を有し、これは３ＧＰＰ ＬＴＥの帯域幅である。５個のＣＣまでアグリゲーションされることができ、したがって、最大１００ＭＨｚの帯域幅が構成されることができる。

ＣＡは、ＬＴＥ Ｒｅｌ−８／９数秘術（ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）を使用する周波数領域で各ＣＣが最大１１０リソースブロックに制限された連続的なＣＣ及び非連続的なＣＣの両方ともサポートされる。

端末が同じ基地局で発生した異なる個数のＣＣをアグリゲーションするように構成することが可能であり、アップリンク及びダウンリンクで異なる帯域幅を有するように構成することが可能である。ダウンリンクＣＣの個数は、端末のダウンリンクアグリゲーション能力に依存するように構成されることができる。アップリンクＣＣの個数は、端末のアップリンクアグリゲーション能力に依存するように構成されることができる。端末がダウンリンクＣＣより多いアップリンクＣＣを有するように構成することは不可能である。典型的なＴＤＤにおいて、アップリンク及びダウンリンクで各ＣＣの帯域幅及びＣＣの個数は同じである。ＴＡＧの個数は、端末のＴＡＧ能力に依存するように構成されることができる。

同じ基地局で発生したＣＣが同じカバレッジを提供する必要はない。

ＣＣは、ＬＴＥ Ｒｅｌ−８／９と互換されなければならない。それにもかかわらず、現存するメカニズム（例えば、ｂａｒｒｉｎｇ）は、Ｒｅｌ−８／９端末がＣＣにキャンプオン（ｃａｍｐｏｎ）することを防止するのに使われることができる。

連続的にアグリゲーションされたＣＣの中心周波数間の間隔は、３００ｋＨｚの倍数にならなければならない。これはＲｅｌ−８／９の１００ｋＨｚ周波数ラスタ（ｒａｓｔｅｒ）と互換性及び１５ｋＨｚ間隔の副搬送波と直交性を保存するためである。アグリゲーションシナリオによって、連続的なＣＣ間に使用しない少ない数の副搬送波を挿入することによってｎ×３００ｋＨｚ間隔が容易に使われることができる。

ＴＤＤ ＣＡに対して、ダウンリンク／アップリンク構成は、同じバンド内ではＣＣにわたって同じであり、異なるバンド内ではＣＣにわたって同じまたは異なる。

図６は、ＣＡのための第２の階層ダウンリンク構造の一例を示す。図７は、ＣＡのための第２の階層アップリンク構造の一例を示す。ＣＡは、第２の階層のＭＡＣ副階層に影響を及ぼすことができる。例えば、ＣＡが複数のＣＣを使用するため、各ＨＡＲＱエンティティが各ＣＣを処理し、ＭＡＣ副階層が複数のＨＡＲＱエンティティと関連している作動を実行しなければならない。さらに、各ＨＡＲＱエンティティは、独立的にトランスポートブロックを処理する。したがって、キャリアアグリゲーションにおいて、複数のトランスポートブロックは、複数のＣＣを介して同時に送信され、または受信されることができる。

スモールセル向上が説明される。３ＧＰＰ ＴＲ ３６．９３２ Ｖ１２．０．０（２０１２−１２）を参照することができる。

図８は、マクロ領域と共に及びマクロ領域無しでスモールセルが配置されるシナリオを示す。スモールセル向上は、スモールセルがマクロ領域がありまたはない場合、スモールセルを室内または室外に構築する場合、バックホールが理想的または非理想的な場合の全てを対象にする。スモールセル構築密度が低い場合はもちろん、高い場合も考慮することができる。

図８を参照すると、スモールセル向上は、既に構築されたセルラネットワークの容量を増大させるために、スモールセルノードが一つ以上の重ねられたＥ−ＵＴＲＡＮマクロセル階層領域内に配置するシナリオを目的とする。二つのシナリオが考慮されることができる。

−端末がマクロセルとスモールセル領域内に同時にある場合

−端末がマクロセルとスモールセル領域内に同時にない場合

また、スモールセルノードが一つ以上の重ねられたＥ−ＵＴＲＡＮマクロセル階層の領域に配置されないシナリオも考慮されることができる。

スモールセル向上は、室外及び室内にスモールセル構築を目的とする。スモールセルノードは、室内または室外に配置されることができ、各々の場合に室内または室外の端末にサービスを提供することができる。

室内端末に対して、低速の端末（０−３ｋｍ／ｈ）のみがターゲットになることができる。室外端末に対して、低速の端末だけでなく、中速の端末（３０ｋｍ／ｈ以上及び潜在的な高速端末）もターゲットになることができる。

処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）及び移動性／接続性の両方とも低速及び中速の移動性のための性能メトリック（ｍｅｔｒｉｃ）として使われなければならない。セル端性能（例えば、ユーザ処理量のための５％タイルＣＤＦポイント）及び（端末及びネットワークの両方ともの）電力効率もメトリックとして使われる。

理想的なバックホール（即ち、光ファイバ、ＬＯＳ（ｌｉｎｅ−ｏｆ−ｓｉｇｈｔ）マイクロ波を使用する専用二地点間接続のような非常に高い処理能力及び非常に低い待機時間）及び非理想的なバックホール（即ち、ｘＤＳＬ、ＮＬＯＳマイクロ波のようなマーケットで広く使われる典型的なバックホール、及びリレイ（ｒｅｌａｙｉｎｇ）のような他のバックホール）の両方ともが研究されなければならない。性能−価格のトレードオフ（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）が考慮されなければならない。

スモールセル間のインターフェースだけでなく、マクロ及びスモールセル間のインターフェースに対して、前記研究は、実際タイプのインターフェースが決定される前に所望の改善を取得するようにノード間にどんな種類の情報が必要かまたは有利かをまず確認しなければならない。そして、スモールセルとスモールセルとの間だけでなく、マクロセルとスモールセルとの間に直接インターフェースが仮定される場合、Ｘ２インターフェースは、起点（ｓｔａｒｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）として使われることができる。

スモールセル向上は、スモールセルが散在して配置される場合及び密集して配置される場合を考慮しなければならない。いくつかのシナリオでは（例えば、ホットスポット室内／室外場所等）、単一または少しのスモールセルノードが（例えば、ホットスポットをカバするために）散在して配置される。一方、いくつかのシナリオでは（例えば、密集都心、大型ショッピングモール等）、多いスモールセルノードがスモールセルノードによりカバされる相対的に広い地域にわたった巨大なトラフィックをサポートするために密集して配置される。スモールセルレイヤのカバレッジは、異なるホットスポット地域間に一般的に不連続的である。各ホットスポット地域は、スモールセルのグループ（即ち、スモールセルクラスタ）によりカバされる。

さらに、滑らかな将来の拡張性（例えば、散在から密集に、小さい領域密集から大きい領域密集に、または一般的な密度から高密度に）が考慮されなければならない。移動性／接続性性能に対して、散在及び密集配置の両方とも同じ優先順位で考慮されなければならない。

スモールセルとマクロセルとの間だけでなく、スモールセル間の同期化及び非同期化シナリオの両方とも考慮されなければならない。特定動作に対して、例えば、干渉調整、キャリアアグリゲーション及び基地局間ＣＯＭＰ（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ）、スモールセル向上は、スモールセル探索／測定及び干渉／リソース管理と関連して同期化された配置利益を得ることができる。したがって、スモールセルクラスタの時間同期化された配置は研究で優先視され、このような同期化を達成するための新しい方法が考慮されなければならない。

評価のためのスモールセルシナリオが説明される。

図９は、評価のためのスモールセル配置シナリオを示す。図９に説明されたスモールセル配置シナリオは、評価目的のためのスモールセルシナリオに対する一般的な設計である。上位階層様相の評価のためのシナリオの付加は、上位階層研究の結果によって考慮されることができることを留意しなければならない。図９を参照すると、マクロセルは、周波数Ｆ１で動作できる。重複マクロセルは、存在することもあり、または存在しないこともある。スモールセルクラスタを構成するスモールセルは、周波数Ｆ１またはＦ２で動作できる。スモールセルクラスタ内のスモールセルは、相互間協調することができる。マクロセル及びスモールセルは、相互間協調することができる。

図１０は、スモールセル配置シナリオの一例を示す。図１０を参照すると、スモールセルは、重複マクロネットワークの存在下に配置される。マクロセル及びスモールセルは、同じ周波数（即ち、Ｆ１）を使用して配置される。さらに、マクロセル及びスモールセルは、室外に配置される。ユーザは、室外及び室内の両方ともに分散されることができる。さらに、スモールセルクラスタが考慮されることができる。スモールセルクラスタは、ＬＴＥ ｒｅｌ−１０ ｅＩＣＩＣ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｉｎｔｅｒ−ｃｅｌｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）、３ＧＰＰ ｒｅｌ−１１ ｆｅＩＣＩＣ（ｆｕｒｔｈｅｒ ｅｎｈａｎｃｅｄ ＩＣＩＣ）／ＣｏＭＰ（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ ｍｕｌｔｉ−ｐｏｉｎｔ）送信／受信に対して考慮されるシナリオより密集できる。さらに、同じスモールセルクラスタ内のスモールセル間のインターフェースまたはスモールセルクラスタと少なくとも一つのマクロｅＮＢとの間のインターフェースに対して、理想的なバックホールだけでなく、非理想的なバックホールも考慮されることができる。さらに、非理想的なバックホールは、全ての他のインターフェースに対して推定されることができる。

図１１は、スモールセル配置シナリオの他の例を示す。図１１を参照すると、スモールセルは、重複マクロネットワークの存在下に配置される。マクロセル及びスモールセルは、異なる周波数を使用して配置される。即ち、マクロセルは、周波数Ｆ１を使用し、スモールセルは、周波数Ｆ２を使用する。さらに、マクロセルとスモールセルは、室外に配置される。ユーザは、室外及び室内に分散されることができる。さらに、スモールセルクラスタが考慮されることができる。スモールセルクラスタは、ＬＴＥ ｒｅｌ−１０ ｅＩＣＩＣ、３ＧＰＰ ｒｅｌ−１１ ｆｅＩＣＩＣ／ＣｏＭＰ送信／受信に対して考慮されるシナリオより密集できる。さらに、同じスモールセルクラスタ内のスモールセル間のインターフェースまたはスモールセルクラスタと少なくとも一つのマクロｅＮＢとの間のインターフェースに対して、理想的なバックホールだけでなく、非理想的なバックホールも考慮されることができる。さらに、非理想的なバックホールは、全ての他のインターフェースに対して推定されることができる。

図１２は、スモールセル配置シナリオの他の例を示す。図１２を参照すると、スモールセルは、重複マクロネットワークの存在下に配置される。マクロセル及びスモールセルは、異なる周波数を使用して配置される。即ち、マクロセルは、周波数Ｆ１を使用し、スモールセルは、周波数Ｆ２を使用する。さらに、マクロセルは、室外に配置され、スモールセルは、室内に配置される。ユーザは、室外及び室内に分散されることができる。さらに、スモールセルクラスタが考慮されることができる。スモールセルクラスタは、ＬＴＥ ｒｅｌ−１０ ｅＩＣＩＣ、３ＧＰＰ ｒｅｌ−１１ ｆｅＩＣＩＣ／ＣｏＭＰ送信／受信に対して考慮されるシナリオより密集できる。その代わりに、ＬＴＥ ｒｅｌ−１０シナリオに対して評価された室内ホットスポットシナリオのような密集されないシナリオが考慮されることもできる。さらに、同じスモールセルクラスタ内のスモールセル間のインターフェースまたはスモールセルクラスタと少なくとも一つのマクロｅＮＢとの間のインターフェースに対して、理想的なバックホールだけでなく、非理想的なバックホールも考慮されることができる。さらに、非理想的なバックホールは、全ての他のインターフェースに対して推定されることができる。

図１３は、スモールセル配置シナリオの他の例を示す。図１３を参照すると、マクロセル領域は存在しない。スモールセルは、周波数Ｆ１またはＦ２を使用して配置される。さらに、スモールセルは、室内に配置される。ユーザは室外及び室内の両方ともに分散されることができる。さらに、スモールセルクラスタが考慮されることができる。スモールセルクラスタは、ＬＴＥ ｒｅｌ−１０ ｅＩＣＩＣ、３ＧＰＰ ｒｅｌ−１１ ｆｅＩＣＩＣ／ＣｏＭＰ送信／受信に対して考慮されるシナリオより密集できる。その代わりに、ＬＴＥ ｒｅｌ−１０シナリオに対して評価された室内ホットスポットシナリオのような密集されないシナリオが考慮されることもできる。さらに、同じスモールセルクラスタ内のスモールセル間のインターフェースに対して、理想的なバックホールだけでなく、非理想的なバックホールも考慮されることができる。さらに、非理想的なバックホールは、全ての他のインターフェースに対して推定されることができる。

図１２及び図１３に説明されたシナリオ内の全ての特徴は、少なくとも密集した場合で評価されることができる。これは特別な特徴に対して他の場合に同じく実行された評価を排除しない。これは密集されない場合でスペクトラム効率向上が評価されることでも推薦されることができる。

二重接続（ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）が説明される。

図１４は、マクロセルとスモールセルの二重接続の一例を示す。図１４を参照すると、端末は、マクロセルだけでなく、スモールセルとも接続されている。マクロセルをサービング（ｓｅｒｖｉｎｇ）するマクロセルｅＮＢは、二重接続でＭｅＮＢであり、スモールセルをサービングするスモールセルｅＮＢは、二重接続でＳｅＮＢである。ＭｅＮＢは、少なくともＳ１−ＭＭＥを終了するｅＮＢであり、したがって、二重接続でＣＮに向かって移動性アンカとして動作する。もし、マクロｅＮＢが存在する場合、マクロｅＮＢは、一般的にＭｅＮＢとして機能できる。ＳｅＮＢは、端末に付加的な無線リソースを提供するｅＮＢであり、これは二重接続でＭｅＮＢではない。ＳｅＮＢは最善型（ＢＥ；ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ）トラフィックタイプを送信する責任がある。それに対し、ＭｅＮＢは、ＶｏＩＰ、ストリーミングデータまたはシグナリングデータのような、他のトラフィックタイプを送信する責任がある。ＭｅＮＢとＳｅＮＢとの間のインターフェースは、Ｘｎインターフェースと呼ばれる。Ｘｎインターフェースは、非理想的なもの（即ち、Ｘｎインターフェースの遅延は、最大６０ｍｓである）と仮定する。

図１５は、二重接続をサポートするプロトコル構造の一例を示す。二重接続をサポートするために、多様なプロトコル構造が研究されている。図１５を参照すると、ＰＤＣＰ及びＲＬＣエンティティは、互いに異なるネットワークノードに位置する。即ち、ＰＤＣＰエンティティはＭｅＮＢに位置し、ＲＬＣエンティティはＳｅＮＢに位置する。端末側面で、プロトコル構造は、各ｅＮＢ（即ち、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢ）のために設定されたＭＡＣエンティティを除いて従来技術と同じである。

ランダムアクセス（ＲＡ；Ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）手順が説明される。これは３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３００ Ｖ１１．６．０（２０１３−０６）のＳｅｃｔｉｏｎ１０．１．５を参照することができる。

ランダムアクセス手順は、下記のような特徴を有する：

−ＦＤＤ及びＴＤＤに対する共通的な手順；

−キャリアアグリゲーションが構成される時、セル大きさ及びサービングセルの個数と関係ない一つの手順

ランダムアクセス手順は、ＰＣｅｌｌと関連している下記のイベントに対して実行される。

−ＲＲＣ＿ＩＤＬＥから初期接続；

−ＲＲＣ接続再確立手順；

−ハンドオーバ；

−ランダムアクセス手順を必要とするＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ中にダウンリンクデータ到達（例えば、アップリンク同期化は“非同期化”状態の時）；

−ランダムアクセス手順を必要とするＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ中にアップリンクデータ到達（例えば、アップリンク同期化は“非同期化”状態またはスケジューリング要求（ＳＲ；Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）のために利用可能なＰＵＣＣＨリソースがない時）；

−ランダムアクセス手順を必要とするＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ中にポジショニング目的（例えば、端末ポジショニングのためにタイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）が必要な時）；

ランダムアクセス手順は、ＳＣｅｌｌで該当セカンダリＴＡＧ（ｓＴＡＧ）に対する時間同期を設定することも実行する。

ひいては、ランダムアクセス手順は、二つの形態をとる：

−コンテンションベースの（最初の五つの場合に適用可能）；

−非コンテンションベースの（但し、ハンドオーバ、ダウンリンクデータ到達、ポジショニング及びｓＴＡＧに対するタイミングアドバンス同期を取得するのに適用可能）。

ランダムアクセス手順以後、正常なダウンリンク／アップリンク送信が行われることができる。

リレイノード（ＲＮ；ｒｅｌａｙ ｎｏｄｅ）は、コンテンションベース及び非コンテンションベースのランダムアクセスの両方ともをサポートする。ＲＮがランダムアクセス手順を実行すると、ＲＮは、現在全てのＲＮサブフレーム構成を一時中断する。これは一時的にＲＮサブフレーム構成を無視することを意味する。ＲＮサブフレーム構成は、成功的にランダムアクセス手順が完了すると再開される。

図１６は、コンテンションベースのランダムアクセス手順を示す。

コンテンションベースのランダムアクセス手順の四つのステップは、下記の通りである：

１）アップリンクでＲＡＣＨ上のランダムアクセスプリアンブル（メッセージ１）：二つの可能なグループが定義され、一つは選択的である。もし、二つのグループが構成される場合、どのグループからプリアンブルが選択されるかを決定するために、メッセージ３の大きさ及び経路損失が使われることができる。プリアンブルが属するグループは、メッセージ３の大きさ及び端末での無線状態の表示を提供する。プリアンブルグループ情報は、必要な閾値と共に、システム情報を介して放送される。

２）ＭＡＣにより生成されるＤＬ−ＳＣＨ上のランダムアクセス応答（メッセージ２）：メッセージ２は、メッセージ１と準同期（大きさが一つ以上のＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）である柔軟なウィンドウ（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｗｉｎｄｏｗ）内で）である。メッセージ２は、ＨＡＲＱを使用しない。メッセージ２は、ＰＤＣＣＨを介してＲＡ−ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）にアドレッシングされることができる。メッセージ２は、少なくともランダムアクセスプリアンブル識別子、ｐＴＡＧ（ｐｒｉｍａｒｙ ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ ｇｒｏｕｐ）に対するタイミング整列（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）情報、初期ＵＬグラント及び臨時Ｃ−ＲＮＴＩの割当（コンテンション解決時に永久的になり、または永久的にならない）を伝達することができる。メッセージ２は、一つのＤＬ−ＳＣＨメッセージで可変数の端末のためのものである。

３）ＵＬ−ＳＣＨ上の最初にスケジューリングされたＵＬ送信（メッセージ３）：メッセージ３は、ＨＡＲＱを使用することができる。トランスポートブロックの大きさは、ステップ２で伝達されたＵＬグラントに依存し、少なくとも８０ビットである。初期接続に対して、メッセージ３は、ＲＲＣ階層により発生され、ＣＣＣＨを介して送信されたＲＲＣ接続要求を伝達し、または少なくともＮＡＳ ＵＥ識別子を伝達するが、ＮＡＳメッセージを伝達しないこともある。ＲＲＣ接続再確立手順に対して、メッセージ３は、ＲＲＣ階層により発生され、ＣＣＣＨを介して送信されたＲＲＣ接続再確立要求を伝達することができる。メッセージ３は、ＮＡＳメッセージを含まないこともある。ハンドオーバ後、ターゲットセルで、メッセージ３は、ＲＲＣ階層により発生され、ＤＣＣＨを介して送信された、暗号化されて完全性保護されたＲＲＣハンドオーバ確認を伝達し、または端末のＣ−ＲＮＴＩ（ハンドオーバ命令を介して割り当てられる）を伝達することができる。メッセージ３は、可能な場合、ＵＬバッファ状態報告を含むことができる。他のイベントに対して、メッセージ３は、少なくとも端末のＣ−ＲＮＴＩを伝達することができる。

４）ＤＬ上でのコンテンション解決（メッセージ４）：即ち、ｅＮＢがコンテンションを解決する前にＮＡＳ返信を待たないという点で早期コンテンション解決が使われる。メッセージ４は、メッセージ３と同期化されない。ＨＡＲＱがサポートされる。メッセージ４は、初期アクセスのために及び無線リンク失敗以後ＰＤＣＣＨ上の臨時Ｃ−ＲＮＴＩにアドレッシングされることができ、及び／またはＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤにある端末に対するＰＤＣＣＨ上のＣ−ＲＮＴＩにアドレッシングされることができる。ＨＡＲＱフィードバックがコンテンション解決メッセージに応答して提供される、メッセージ３で提供されたような、自分の端末プリアンブル識別子を検出した端末によってのみ送信される；

ランダムアクセス成功を検出し、まだＣ−ＲＮＴＩを有しないＵＥに対して臨時Ｃ−ＲＮＴＩがＣ−ＲＮＴＩに昇格され、他の端末によりドロップされる。ランダムアクセス成功を検出し、既にＣ−ＲＮＴＩを有する端末は、それのＣ−ＲＮＴＩ使用を再開する。

ＣＡが構成される場合、コンテンションベースのランダムアクセス手順の最初の三つのステップは、ＰＣｅｌｌ上で発生し、もし、コンテンション解決（ステップ４）は、ＰＣｅｌｌにより交差（ｃｒｏｓｓ）スケジューリングされることができる。

ランダムアクセス手順がより詳細に説明される。３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１ Ｖ１１．３．０（２０１３−０６）のＳｅｃｔｉｏｎ５．１を参照することができる。

まず、ランダムアクセス手順初期化が説明される。ランダムアクセス手順は、ＰＤＣＣＨ指示によりまたはＭＡＣ副階層自体により開始される。ＳＣｅｌｌ上のランダムアクセス手順は、ＰＤＣＣＨ指示によってのみ開始される。もし、端末が自分のＣ−ＲＮＴＩによりマスキングされたＰＤＣＣＨ指示と一致するＰＤＣＣＨ送信を受信する場合、特定サービングセルに対して、端末は、このサービングセル上にランダムアクセス手順を開始しなければならない。ＰＣｅｌｌ上のランダムアクセスに対して、ＰＤＣＣＨ指示またはＲＲＣは、ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ及びｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘを選択的に指示し、ＳＣｅｌｌ上のランダムアクセスに対して、ＰＤＣＣＨ指示は、００００００と異なる値を有するｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ及びｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘを指示する。ｐＴＡＧに対するＰＲＡＣＨ上のプリアンブル送信及びＰＤＣＣＨ指示の受信は、ＰＣｅｌｌに対してのみサポートされる。

どの時点においてもただ一つのランダムアクセス手順が進行される。もし、他の手順が既に進行される中、端末が新しいランダムアクセス手順に対する要求を受信する場合、進行中の手順を続けるかまたは新しい手順を開始するかは、端末の具現によって決められる。

ランダムアクセスリソース選択が説明される。ランダムアクセスリソース選択手順は、下記のように実行される：

−もし、ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ（ランダムアクセスプリアンブル）及びｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘ（ＰＲＡＣＨマスクインデックス）が明示的にシグナリングされ、ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘが００００００でない場合：

−ランダムアクセスプリアンブル及びＰＲＡＣＨマスクインデックスは、明示的にシグナリングされる。

−そうでない場合、ランダムアクセスプリアンブルは、下記のように端末により選択される：

−もし、Ｍｓｇ３がまだ送信されない場合、端末は、下記をしなければならない：

−もし、ランダムアクセスプリアンブルグループＢが存在し、もし、潜在的なメッセージ大きさ（必要な場合、送信プラス（＋）ＭＡＣヘッダのための使用可能なデータ及びＭＡＣ制御要素）がｍｅｓｓａｇｅＳｉｚｅＧｒｏｕｐＡより大きく、もし、経路損失が（ランダムアクセス手順を実行するサービングセルの）Ｐ_{ＣＭＡＸ，ｃ}−ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ−ｄｅｌｔａＰｒｅａｍｂｌｅＭｓｇ３−ｍｅｓｓａｇｅＰｏｗｅｒＯｆｆｓｅｔＧｒｏｕｐＢより小さい場合、そのとき：

−ランダムアクセスプリアンブルグループＢを選択する；

−そうでない場合：

−ランダムアクセスプリアンブルグループＡを選択する。

−そうでなくて、もし、Ｍｓｇ３が再送信される場合、端末は、下記をしなければならない：

−Ｍｓｇ３の第１の送信に対応するプリアンブル送信試みに使われたようにランダムアクセスプリアンブルの同じグループを選択する。

−選択されたグループ内にランダムアクセスプリアンブルを任意に選択する。ランダム関数は、各々の許容された選択が同じ確率で選択されることができるようにする；

−ＰＲＡＣＨマスクインデックスを０に設定する。

−ｐｒａｃｈ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘにより与えられた制限により許容されたＰＲＡＣＨを含む次の利用可能なサブフレーム、ＰＲＡＣＨマスクインデックス及び物理階層タイミング要件を決定する（次の利用可能なＰＲＡＣＨを決定する時、端末は、測定間隔の発生可能性を考慮することができる）；

−もし、送信モードがＴＤＤであり、ＰＲＡＣＨマスクインデックスが０と同じ場合：

−もし、ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘが明示的にシグナリングされ、これが００００００でない場合（即ち、ＭＡＣにより選択されない場合）：

−同じ確率で、決定されたサブフレームで利用可能なＰＲＡＣＨから一つのＰＲＡＣＨを任意に選択する。

−そうでない場合：

−同じ確率で、決定されたサブフレームで利用可能なＰＲＡＣＨから一つのＰＲＡＣＨ及び次の二つの連続的なサブフレームを任意に選択する。

−そうでない場合：

−ＰＲＡＣＨマスクインデックスの要件によって、決定されたサブフレーム内でＰＲＡＣＨを決定する。

−前記ランダムアクセスプリアンブルの送信を進行する。

ランダムアクセスプリアンブル送信が説明される。ランダムアクセス手順が下記のように実行される。

−ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲをｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ＋ＤＥＬＴＡ＿ＰＲＥＡＭＢＬＥ＋（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ−１）＊ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐに設定する；

−選択されたＰＲＡＣＨ、相応するＲＡ−ＲＮＴＩ、プリアンブルインデックス及びＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲを使用してプリアンブルを送信するために物理階層を指示する。

ランダムアクセス応答受信が説明される。ランダムアクセスプリアンブルが送信されると、測定ギャップの発生可能性と関係無しで、端末は、以下で定義されるＲＡ−ＲＮＴＩにより確認されたランダムアクセス応答に対するＰＣｅｌｌのＰＤＣＣＨをモニタリングする。端末は、これをプリアンブル送信の最後を含むサブフレームで３サブフレームを加えたサブフレームで開始し、ｒａ−ＲｅｓｐｏｎｓｅＷｉｎｄｏｗＳｉｚｅサブフレームの長さを有するＲＡ応答ウィンドウでモニタリングする。ランダムアクセスプリアンブルが送信されるＰＲＡＣＨと関連しているＲＡ−ＲＮＴＩは、ＲＡ−ＲＮＴＩ＝１＋ｔ＿ｉｄ＋１０＊ｆ＿ｉｄで計算される。ｔ＿ｉｄは、指定されたＰＲＡＣＨの第１のサブフレームのインデックス（０≦ｔ＿ｉｄ＜１０）であり、ｆ＿ｉｄは、周波数領域の昇順に整列されたそのサブフレーム内に指定されたＰＲＡＣＨのインデックス（０≦ｆ＿ｉｄ＜６）である。送信されたランダムアクセスプリアンブルと一致するランダムアクセスプリアンブル識別子を含むランダムアクセス応答の成功的な受信以後、端末は、ランダムアクセス応答に対するモニタリングを中断することができる。

−もし、このＴＴＩに対するダウンリンク割当がＲＡ−ＲＮＴＩに対するＰＤＣＣＨ上に受信され、受信されたＴＢが成功的にデコーディングされると、端末は、測定ギャップの発生可能性と関係無しで下記をしなければならない：

−もし、ランダムアクセス応答がバックオフ（Ｂａｃｋｏｆｆ）指示サブヘッダを含む場合：

−バックオフ指示サブヘッダのＢＩフィールドにより指示されることによって、端末のバックオフパラメータ値を設定する。

−そうでない場合、端末のバックオフパラメータを０ｍｓに設定する。

−もし、ランダムアクセス応答が送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブル識別子を含む場合、端末は、下記をしなければならない：

−このランダムアクセス応答が成功的であると見なし、ランダムアクセスプリアンブルが送信されたサービングセルに対して下記のような措置を適用する：

−受信されたタイミングアドバンス命令を処理する；

−ｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔＰｏｗｅｒ及び下位階層に最も最近プリアンブル送信に適用されたパワランピングの量を指示する（即ち、（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ−１）＊ｐｏｗｅｒＲａｍｐｉｎｇＳｔｅｐ）；

−受信されたアップリンクグラント値を処理し、これを下位階層に指示する；

−もし、ｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘが明示的にシグナリングされ、これが００００００でない場合（即ち、ＭＡＣにより選択されない場合）：

−ランダムアクセス手順が成功的に完了したと見なす。

−そうでなくて、もし、ランダムアクセスプリアンブルがＵＥ ＭＡＣにより選択される場合：

−遅くてもランダムアクセス応答メッセージに提供されるアップリンクグラントに対応する第１の送信時間まで、ランダムアクセス応答メッセージに受信された値に臨時Ｃ−ＲＮＴＩを設定する；

−もし、これがこのランダムアクセス手順内で最初に成功的に受信されたランダムアクセス応答の場合：

−もし、送信がＣＣＣＨ論理チャネルに対して行われていない場合、以後アップリンク送信にＣ−ＲＮＴＩ ＭＡＣ制御要素を含むためにマルチプレキシング及びアセンブリエンティティを指示する；

−“マルチプレキシング及びアセンブリ”エンティティから送信のためのＭＡＣ ＰＤＵを取得し、これをＭｓｇ３バッファに格納する。

アップリンク送信が必要な時（例えば、コンテンション解決のために）、基地局は、ランダムアクセス応答で５６ビットより小さいグラントを提供しない。

もし、ランダムアクセス手順内で、ランダムアクセスプリアンブルの同じグループに対するランダムアクセス応答に提供されるアップリンクグラントがランダムアクセス手順中に割り当てられた第１のアップリンクグラントと異なる大きさを有する場合、端末動作は定義されない。

もし、ランダムアクセス応答ウィンドウ内にランダムアクセス応答が受信されない、または受信された全てのランダムアクセス応答が送信されたランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブル識別子を含まない場合、ランダムアクセス応答受信は、成功的でないと見なされ、端末は、下記をしなければならない：

−ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲを１ずつ増加させる；

−もし、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ＝ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ＋１の場合：

−もし、ランダムアクセスプリアンブルがＰＣｅｌｌ上に送信される場合：

−上位階層にランダムアクセスプリアンブルを指示する；

−もし、ランダムアクセスプリアンブルがＳＣｅｌｌ上に送信される場合：

−ランダムアクセス手順が成功的に完了しなかったと見なされる。

−もし、このランダムアクセス手順で、ランダムアクセスプリアンブルがＭＡＣにより選択される場合：

−端末のバックオフパラメータに基づいて、０とバックオフパラメータ値との間に均一な分布によってランダムバックオフ時間を選択する；

−バックオフ時間まで次のランダムアクセス送信を遅延する；

−ランダムアクセスリソースの選択を進行する。

コンテンション解決が説明される。コンテンション解消は、ＰＣｅｌｌのＰＤＣＣＨ上のＣ−ＲＮＴＩまたはＤＬ−ＳＣＨ上の端末コンテンション解決識別子のうちいずれか一つに基づいている。

Ｍｓｇ３が送信されると、端末は、下記をしなければならない：

−各ＨＡＲＱ再送信でｍａｃ−ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＴｉｍｅｒを開始し、ｍａｃ−ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＴｉｍｅｒを再開始する；

−測定ギャップの発生可能性と関係無しで、ｍａｃ−ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＴｉｍｅｒが満了され、または止まる時までＰＤＣＣＨをモニタリングする；

−もし、ＰＤＣＣＨ送信の受信通知が下位階層から受信される場合、端末は下記をしなければならない：

−もし、Ｃ−ＲＮＴＩ ＭＡＣ制御要素がＭｓｇ３に含まれる場合：

−もし、ランダムアクセス手順がＭＡＣ副階層自体により開始され、ＰＤＣＣＨ送信がＣ−ＲＮＴＩに送られて及び新しい送信に対するアップリンクグラントを含む場合；または、

−もし、ランダムアクセス手順がＰＤＣＣＨ指示により開始され、ＰＤＣＣＨ送信がＣ−ＲＮＴＩに送られる場合：

−このコンテンション解決は、成功的であると見なす；

−ｍａｃ−ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＴｉｍｅｒを中断する；

−臨時Ｃ−ＲＮＴＩを廃棄する；

−このランダムアクセス手順は、成功的に完了したと見なす；

−そうでなくて、もし、ＣＣＣＨ ＳＤＵがＭｓｇ３に含まれ、ＰＤＣＣＨ送信がそれの臨時Ｃ−ＲＮＴＩに送られる場合：

−もし、ＭＡＣ ＰＤＵが成功的にデコーディングされる場合：

−ｍａｃ−ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＴｉｍｅｒを中断する；

−もし、ＭＡＣ ＰＤＵが端末コンテンション解決指示子ＭＡＣ制御要素を含み；及び、

−もし、ＭＡＣ制御要素に含まれる端末コンテンション解決識別子がＭｓｇ３で送信されるＣＣＣＨ ＳＤＵと一致する場合：

−このコンテンション解決は、成功的であると見なし、ＭＡＣ ＰＤＵの分解（ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｙ）及び逆多重化（ｄｅｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を終了する；

−臨時Ｃ−ＲＮＴＩの値にＣ−ＲＮＴＩを設定する；

−臨時Ｃ−ＲＮＴＩを廃棄する；

−このランダムアクセス手順は、成功的に完了したと見なす；

−そうでない場合

−臨時Ｃ−ＲＮＴＩを廃棄する；

−このランダムアクセス手順は、成功的に完了しなかったと見なし、成功的にデコーディングされたＭＡＣ ＰＤＵを廃棄する。

−もし、ｍａｃ−ＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＴｉｍｅｒが満了される場合：

−臨時Ｃ−ＲＮＴＩを廃棄する；

−コンテンション解決は、成功的でないと見なす。

−もし、コンテンション解決が成功的でないと見なされる場合、端末は、下記をしなければならない：

−Ｍｓｇ３バッファでＭＡＣ ＰＤＵの送信のために使われるＨＡＲＱバッファをフラッシュする；

−ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲを１ずつ増加させる；

−もし、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ＝ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ＋１の場合：

−上位階層にランダムアクセスプリアンブルを指示する。

−端末のバックオフパラメータに基づいて、０とバックオフパラメータ値との間に均一な分布によってランダムバックオフ時間を選択する；

−バックオフ時間まで次のランダムアクセス送信を遅延する；

−ランダムアクセスリソースの選択を進行する。

ランダムアクセス手順の完了が説明される。ランダムアクセス手順の完了で、端末は下記をしなければならない：

−もし、明示的にシグナリングされたｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ及びｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘがある場合、これを廃棄する；

−Ｍｓｇ３バッファでＭＡＣ ＰＤＵの送信のために使われるＨＡＲＱバッファをフラッシュする。

さらに、ＲＮは、中断されたＲＮサブフレーム構成がある場合、これを再開しなければならない。

図１７は、非コンテンションベースのランダムアクセス手順を示す。

非コンテンションベースのランダムアクセス手順の三つのステップは、下記の通りである。

０）ＤＬでの専用シグナリングを介したランダムアクセスプリアンブル割当：ｅＮＢは、非コンテンションランダムアクセスプリアンブル（放送シグナリングに送られるセット内にないランダムアクセスプリアンブル）を端末に割り当てる。非コンテンションランダムアクセスプリアンブルは、ターゲット基地局により生成されたハンドオーバ命令を介してシグナリングされることができ、ハンドオーバのためのソース基地局、またはダウンリンクデータ到着または位置確認の場合に、ＰＤＣＣＨ、またはｓＴＡＧに対するアップリンク時間調整のためのＰＤＣＣＨを介して送信される。

１）アップリンクでＲＡＣＨ上のランダムアクセスプリアンブル（メッセージ１）：端末は、割り当てられた非コンテンションランダムアクセスプリアンブルを送信する。

２）ＤＬ−ＳＣＨ上のランダムアクセス応答（メッセージ２）：メッセージ２は、メッセージ１と準同期（大きさが二つ以上のＴＴＩである柔軟なウィンドウ内にある）である。メッセージ２は、ＨＡＲＱを使用しない。メッセージ２は、ＰＤＣＣＨ上のＲＡ−ＲＮＴＩにアドレッシングされることができる。メッセージ２は、少なくともタイミング整列（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）情報及びハンドオーバのための初期ＵＬグラント、ＤＬデータ到達のためのタイミング整列情報、ランダムアクセスプリアンブル識別子を伝達することができる。メッセージ２は、一つのＤＬ−ＳＣＨメッセージに一つまたは複数の端末のためのものである。

ＣＡが構成される中、ＰＣｅｌｌ上に非コンテンションベースのランダムアクセスを実行すると、非コンテンションベースのランダムアクセス手順のステップ０、ステップ１及び２のＰＤＣＣＨを介したランダムアクセスプリアンブル割当は、ＰＣｅｌｌ上で発生する。ｓＴＡＧに対するタイミングアドバンスを確立するために、基地局は、ｓＴＡＧの活性化されたＳＣｅｌｌのスケジューリングセル上に送信されたＰＤＣＣＨ指示と共に（ステップ０）非コンテンションベースのランダムアクセス手順を開始することができる。プリアンブル送信（ステップ１）は指示されたＳＣｅｌｌ上にあり、ランダムアクセス応答（ステップ２）はＰＣｅｌｌ上で発生する。

ランダムアクセス手順を実行する時、ランダムアクセス手順が完了する時まで、端末は、ランダムアクセスプリアンブル送信の個数を数えることができる。もし、ランダムアクセスプリアンブル送信の個数が基地局により構成された最大個数に達する場合、端末のＭＡＣ階層は、端末のＲＲＣ階層にランダムアクセス問題を指示することができる。この指示を受信時、端末のＲＲＣ階層は、ＲＲＣ接続再確立を開始することができる。

もし、端末が二重接続（ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）をサポートし、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢの両方ともと接続された場合、ＳｅＮＢに対するコンテンションベースのランダムアクセス手順をサポートすることが必要である。コンテンションベースのランダムアクセス手順中、前述されたランダムアクセス問題が発生できる。端末がＭｅＮＢへの接続を有しているため、ＳｅＮＢからのランダムアクセス問題によるＲＲＣ接続再確立は不要である。また、ランダムアクセス問題が発生すると、端末は、ＳｅＮＢ上のＵＬ送信を中断することが必要であり、ＭｅＮＢにランダムアクセス問題を報告することが必要である。

以下、本発明の一実施例によってランダムアクセス手順を実行する方法が説明される。本発明によると、ランダムアクセス手順中にランダムアクセス問題を解決するために、もし、ランダムアクセスプリアンブル送信の個数が最大個数に達したと決定される場合、端末は、ＵＬ送信を中断することができ、ＲＲＣ接続再確立をトリガしない。

図１８は、本発明の実施例によるランダムアクセス手順を実行する方法の一例を示す。

端末は、第１のノードと第２のノードの接続を確立する（Ｓ１００）。端末は、第２のノードにＲＡ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）プリアンブルを送信する（Ｓ１１０）。ＲＡプリアンブルは、端末によりＲＡプリアンブルのセットから無作為に選択されることができる。この場合、ＲＡ手順は、単にコンテンションベースのＲＡ手順である。その代案として、ＲＡプリアンブルは、ｅＮＢにより割り当てられる。この場合、ＲＡ手順は、単に非コンテンションベースのＲＡ手順である。または、ＲＡ手順は、コンテンションベースのＲＡ及び非コンテンションベースのＲＡ手順の両方ともである。

端末は、ＲＡプリアンブル送信の個数がＲＡプリアンブルの送信個数の最大値と同じかどうかを決定する。もし、端末がＲＡプリアンブル送信の個数がＲＡプリアンブル送信の個数の最大値と同じであると決定する場合、端末は、第２のノードが属するグループの全てのセルのＵＬ送信を中断し、ＲＲＣ接続再確立手順を開始しない（Ｓ１２０）。もし、ＲＡプリアンブル送信の個数がｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘと同じ場合、端末は、ＲＡ手順が成功的に完了しなかったと見なし、メッセージ３バッファにＭＡＣ ＰＤＵの送信のために使われるＨＡＲＱバッファを削除することができる。

前記グループは、一つ以上のセルを含むことができる。グループに対する情報（即ち、どのセルがどのグループに属するか）は、ｅＮＢにより構成されることができる。さらに、前記グループは、ＴＡＧ（Ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ ｇｒｏｕｐ）を含むことができる。ＴＡＧは、複数個のセルを含むことができ、ＴＡＧ内のセルは、同じタイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）を共有することができる。その代案として、端末は、単にＲＡプリアンブルが送信されるセルのＵＬ送信を中断することができる。即ち、端末は、単に第２のノードのＵＬ送信を中断することができる。

ＵＬ送信は、ＰＵＳＣＨ送信、ＰＵＣＣＨ送信、ＲＡプリアンブル送信、ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）報告、ＳＲ送信、ＨＡＲＱフィードバックまたはＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。ＣＳＩ報告は、ＣＱＩ、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）またはＰＴＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。

もし、端末が、ＲＡプリアンブルの送信個数がＲＡプリアンブルの送信個数の最大値と同じであると決定する場合、端末は、発生するＲＡ問題（ＲＡプリアンブル送信失敗）を指示する指示子を第１のノードにさらに送信することができる。前記指示子は、第２のノードに対する情報を含むことができる。第２のノードに対する情報は（第１のノードまたは第２のノードのうちいずれか一つにより割り当てられた）ＲＡ問題を確認する問題識別子、第２のノードの物理セル識別子、第２のノードのグローバルセル識別子または第２のノードのセル識別子のうち少なくともいずれか一つを含むことができる。

第１のノードは、ＳＲＢが定義された二重接続でＭｅＮＢであり、第２のノードは、ＳＲＢが定義されない二重接続でＳｅＮＢである。その代案として、第１のノードは、二重接続でＳｅＮＢであり、第２のノードは、二重接続でＭｅＮＢである。

一方、本発明は、ｅＮＢにより指示されるセルを制限することができる。即ち、本発明は、ＲＡプリアンブルがｅＮＢにより指示されるセルに送信される時のみ適用されることができる。これはｅＮＢが本発明が適用されることを指示する指示を送信することを意味する。

図１９は、本発明の実施例によるランダムアクセス手順を実行する方法の他の例を示す。

端末は、ＭｅＮＢ及びＳｅＮＢと接続している（Ｓ２００）。

端末がいくつかの理由によりＲＡ手順を必要とすると、端末は、ＳｅＮＢにＲＡプリアンブルを送信する（Ｓ２１０）。ＲＡプリアンブルは、端末により選択されることができる。また、前記ＲＡプリアンブルは、再送信のためのＲＡプリアンブルである。端末は、ＳｅＮＢからＲＡ応答を受信する（Ｓ２１１）。端末は、メッセージ３バッファでＭＡＣ ＰＤＵをＳｅＮＢに送信する（Ｓ２１２）。

ＣＲ（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）タイマの満了のような例により、端末は、ＣＲ失敗とみなす（Ｓ２２０）。

端末は、このＲＡ手順でＲＡプリアンブル送信の個数がｅＮＢにより構成された最大値と同じかどうかを決定する（Ｓ２３０）。また、端末は、ＲＡプリアンブルが指示されたセル（即ち、ＳｅＮＢ）に送信されるかどうかを決定する。

もし、端末がこのＲＡ手順でＲＡプリアンブル送信の個数がｅＮＢにより構成された最大値と同じであると決定し、ＲＡプリアンブルがＳｅＮＢに送信される場合、端末は、ＲＡプリアンブル送信、ＰＵＣＣＨ送信、ＰＵＳＣＨ送信、ＣＳＩ報告、ＳＲＳ送信などを含むＵＬ送信を中断する（Ｓ２４０）。

端末は、ＭｅＮＢにＲＡ問題報告を送信する。ＲＡ問題報告は、例えば、ＳｅＮＢのセル識別子を含むことができる（Ｓ２５０）。

図２０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。

端末９００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された。便宜上、方法は、一連のステップまたはブロックで説明したが、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 (9)

1. 無線通信システムにおけるＵＥ（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）によりＲＡ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）手順を実行する方法であって、前記方法は、
   第１のノード及び第２のノードとの接続を確立することであって、前記第１のノードは、ＭｅＮＢ（ｍａｓｔｅｒ ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）であり、前記第２のノードは、ＳｅＮＢ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅＮＢ）である、ことと、
   前記第２のノードと関連しているグループのセル上で前記第２のノードにＲＡプリアンブルを送信することと、
   ＲＡプリアンブル送信の個数が最大プリアンブル送信と関連している個数に達する場合、前記第２のノードと関連している前記グループの全てのセルへのアップリンク（ＵＬ）送信を中断し、前記第１のノードにＲＡ問題を指示する指示子を送信することと
   を含む、方法。
2. 前記グループは、前記ＭｅＮＢまたは前記ＳｅＮＢにより構成される、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＵＬ送信は、ＰＵＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅ ｃｈａｎｎｅｌ）送信、ＰＵＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）送信、ＲＡプリアンブル送信、ＣＳＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）報告、ＳＲ（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）送信、ＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）フィードバックまたはＳＲＳ（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）送信のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記指示子は、前記ＭｅＮＢまたは前記ＳｅＮＢのうちいずれか一つにより割り当てられた、問題識別子、前記ＳｅＮＢの物理セル識別子、前記ＳｅＮＢのグローバル識別子または前記ＳｅＮＢのセル識別子のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記ＳｅＮＢとのＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）接続再確立の実行を禁止することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記ＲＡプリアンブルは、ＲＡプリアンブルのセットから前記ＵＥにより任意に選択される、請求項１に記載の方法。
7. 前記ＲＡプリアンブルは、前記ＭｅＮＢまたは前記ＳｅＮＢにより割り当てられる、請求項１に記載の方法。
8. メモリと、
   ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）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
   を含むＵＥ（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）であって、
   前記プロセッサは、
   第１のノード及び第２のノードとの接続を確立することであって、前記第１のノードは、ＭｅＮＢ（ｍａｓｔｅｒ ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）であり、前記第２のノードは、ＳｅＮＢ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅＮＢ）である、ことと、
   前記第２のノードと関連しているグループのセル上で前記第２のノードにＲＡ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）プリアンブルを送信するように前記ＲＦ部を制御することと、
   ＲＡプリアンブル送信の個数が最大プリアンブル送信と関連している個数に達する場合、前記第２のノードと関連している前記グループの全てのセルへのアップリンク（ＵＬ）送信を中断し、前記第１のノードにＲＡ問題を指示する指示子を送信するように前記ＲＦ部を制御することと
   を実行するように構成される、ＵＥ。
9. 前記グループは、前記ＭｅＮＢまたは前記ＳｅＮＢにより構成される、請求項８に記載のＵＥ。

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