KR20210122848A

KR20210122848A - 통신 장치, 제2 통신 장치, 통신 시스템 및 통신 방법

Info

Publication number: KR20210122848A
Application number: KR1020217028832A
Authority: KR
Inventors: 요시아끼 오따; 노부히사 아오끼; 요시히로 가와사끼
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2019-02-22
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2021-10-12
Also published as: JPWO2020170412A1; WO2020170412A1; EP3930413B1; US11849490B2; CN113424642A; US20210378029A1; JP7141005B2; EP3930413A1; EP3930413A4; CN113424642B

Abstract

랜덤 액세스 수순을 실시하는 통신 장치로서, 상기 랜덤 액세스 수순에 있어서의 제1 신호와, 상기 랜덤 액세스 수순의 신호가 아닌 제2 신호를 송신할 수 있는 송신부와, 상기 제1 신호에 대응하는 제1 서브 헤더에 포함되는 제1 정보를, 상기 제2 신호에 대응하는 제2 서브 헤더에 포함시켜 송신하도록 제어할 수 있는 제어부를 갖는다.

Description

통신 장치, 제2 통신 장치, 통신 시스템 및 통신 방법

본 발명은, 통신 장치, 제2 통신 장치, 통신 시스템 및 통신 방법에 관한 것이다.

현재의 통신 네트워크는, 모바일 단말기(스마트폰이나 퓨처 폰)의 트래픽이 통신 네트워크의 리소스의 대부분을 차지하고 있다. 또한, 모바일 단말기가 사용하는 트래픽은, 앞으로도 확대되어 갈 경향이 있다.

한편, 통신 네트워크는, IoT(Internet of Things) 서비스(예를 들어, 교통 시스템, 스마트 미터, 장치 등의 감시 시스템)의 전개에 맞춰, 다양한 요구 조건을 갖는 서비스에 대응하는 것이 요구되고 있다. 그 때문에, 제5세대 이동체 통신(5G 또는, NR(New Radio))의 통신 규격에서는, 제4세대 이동체 통신(4G)의 표준 기술(예를 들어, 비특허문헌 1 내지 12)에 더하여, 더한층의 고 데이터 신호 레이트화, 대용량화, 저지연화를 실현하는 기술이 요구되고 있다. 또한, 제5세대 통신 규격에 대해서는, 3GPP의 전문위원회(예를 들어, TSG-RAN WG1, TSG-RAN WG2 등)에서 기술 검토가 진행되고 있으며, 2017년 12월에, 초판이 발간되었다(비특허문헌 13 내지 40).

상술한 다종다양한 서비스에 대응하기 위해서, 5G에 있어서는, eMBB(Enhanced Mobile BroadBand), Massive MTC(Machine Type Communications) 및 URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication)로 분류되는 많은 유스 케이스의 서포트를 상정하고 있다.

무선 통신 시스템에서는, 기지국 장치와 통신 장치(예를 들어, 단말 장치)가 통신을 개시하는 데 있어서, 통신 장치가 최초로 송신하기 위한 채널이 준비되어 있다. 3GPP에 있어서는, 이것을 랜덤 액세스 채널(RACH: Random Access Channel)이라고 칭하고, RACH에 의한 통신 개시 수순을 랜덤 액세스 수순(Random Access Procedure)이라고 칭하고 있다. RACH에는, 통신 장치가 송신한 무선 신호를 기지국이 식별하는 정보로서 프리앰블이라고 불리는 정보가 포함되어 있다. 이 정보에 의해, 기지국 장치가 단말 장치를 식별할 수 있도록 하고 있다.

또한, 랜덤 액세스 수순은, 이니셜 액세스를 실시하는 경우, 데이터 신호 발생 및 핸드 오버 시의 동기를 확립하는 경우 등으로 실행된다.

무선 통신 시스템에서는, 랜덤 액세스 수순을 실행하여 동기(상향 동기)를 확립시킨 후에 데이터 통신을 행한다.

5G에 관한 기술에 대해서는, 이하의 선행기술문헌에 기재되어 있다.

3GPP TS 36.133 V15.5.0(2018-12) 3GPP TS 36.211 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 36.212 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 36.213 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 36.300 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 36.321 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 36.322 V15.1.0(2018-07) 3GPP TS 36.323 V15.2.0(2018-12) 3GPP TS 36.331 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 36.413 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 36.423 V15.4.0(2018-06) 3GPP TS 36.425 V15.0.0(2018-06) 3GPP TS 37.340 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.201 V15.0.0(2017-12) 3GPP TS 38.202 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.211 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.212 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.213 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.214 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.215 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.300 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.321 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.322 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.323 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.331 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.401 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.410 V15.2.0(2018-12) 3GPP TS 38.413 V15.2.0(2018-12) 3GPP TS 38.420 V15.2.0(2018-12) 3GPP TS 38.423 V15.2.0(2018-12) 3GPP TS 38.470 V15.4.0(2018-12) 3GPP TS 38.473 V15.4.1(2019-01) 3GPP TR 38.801 V14.0.0(2017-03) 3GPP TR 38.802 V14.2.0(2017-09) 3GPP TR 38.803 V14.2.0(2017-09) 3GPP TR 38.804 V14.0.0(2017-03) 3GPP TR 38.900 V15.0.0(2018-06) 3GPP TR 38.912 V15.0.0(2018-06) 3GPP TR 38.913 V15.0.0(2018-06) 3GPP TR 38.889 V15.0.0(2018-12)

무선 통신 시스템에 있어서, 데이터 신호 통신의 지연 시간을 저감시키는 것이 요구되고 있다. 예를 들어, 5G로 상정되어 있는 URLLC의 서비스에 대응할 수 있는 지연 시간이 요구되는 경우가 있다. 그 때문에, 예를 들어 통신 장치와 기지국 장치의 동기가 취해지지 않는 상황에 있어서 데이터 신호가 발생한 경우에 있어서도, 데이터 신호 송신까지의 지연 시간의 저감이 요구된다.

개시의 기술은, 데이터 신호 송신까지의 지연 시간을 저감시키는 통신 장치, 제2 통신 장치, 통신 시스템 및 통신 방법을 제공하는 데 있다.

일 개시는, 데이터 신호 송신까지의 지연량을 저감시킬 수 있다.

도 1은, 기지국 장치(20)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는, 통신 장치(10)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은, 통신 시스템(30)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는, 경합형 랜덤 액세스 수순의 예를 나타내는 시퀀스이다.
도 5는, TSRA의 시퀀스의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은, TSRA의 변형 시퀀스의 예를 나타내는 도면이다.
도 7은, 기지국 장치(200)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 8은, 단말 장치(100)의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는, 제1 포맷의 서브 헤더의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은, 제2 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 11은, 제3 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 12는, 제3 포맷에 대응하고 있는 단말 장치(100) 및 제3 포맷에 대응하지 않는 단말 장치(100)가 행하는 디코드 처리의 범위의 예를 나타내는 도면이다.
도 13은, 후속의 서브 헤더 SH25가 R/R/LCID 서브 헤더인 예를 나타내는 도면이다.
도 14는, 서브 헤더 종별 판정 처리 S100의 처리 흐름도의 예를 나타내는 도면이다.
도 15는, 재정의한 서브 헤더의 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 16은, Padding이 필요 없는 경우의 예를 나타내는 도면이다.
도 17은, 제4 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 18은, 제5 포맷의 예를 나타내는 도면이다.
도 19는, Backoff Parameter value의 파라미터의 예를 나타내는 도면이다.

이하, 본 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에 있어서의 과제 및 실시예는 일례이며, 본원의 권리 범위를 한정하는 것은 아니다. 특히, 기재된 표현이 다르다고 해도, 기술적으로 동등하면, 다른 표현이어도 본원의 기술을 적용 가능하며, 권리 범위를 한정하는 것은 아니다.

[제1 실시 형태]

우선 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 1은, 기지국 장치(20)의 구성예를 나타내는 도면이다. 기지국 장치(20)는, 예를 들어 통신 장치 및 송신원 통신 장치이다. 기지국 장치(20)는, 송신처 통신 장치(도시생략)로, 제1 신호 및 제2 신호를 송신한다. 또한, 기지국 장치(20)는, 데이터를 송신하는 통신 장치이다.

기지국 장치(20)는, 송신부(21)와 제어부(22)를 갖는다. 송신부(21) 및 제어부(22)는, 예를 들어 기지국 장치(20)가 갖는 컴퓨터나 프로세서가, 프로그램을 로드하고, 실행함으로써 구축된다.

기지국 장치(20)는, 송신처 통신 장치로 데이터를 송신할 때, 랜덤 액세스 수순을 실행한다. 랜덤 액세스 수순은, 기지국 장치(20)와 송신처 통신 장치의 사이에서 실행되는 무선 통신에 있어서의, 무선 접속을 확립하는 수순이며, 송신하는 데이터 신호의 발생 시나, 핸드 오버 시의 동기를 확립하는 경우에 실행된다.

제1 신호는, 기지국 장치(20)가 랜덤 액세스 수순으로 사용하는 신호이다. 제1 신호에 대응하는 서브 헤더는, 제1 신호로 송신되는 정보에 대응하는 제1 정보를 포함한다. 제1 정보는, 랜덤 액세스 수순에 있어서 무선 접속을 확립하기 위해서 사용하는 정보이다.

제2 신호는, 랜덤 액세스 수순에는 사용하지 않는 신호로서, 예를 들어 데이터를 송신하기 위한 신호이다.

송신부(21)는, 제1 신호 및 제2 신호를 송신한다. 송신부(21)는, 제1 신호와 제2 신호를, 각각 다른 타이밍에 송신해도 되고, 동시에(연속해서) 송신해도 된다.

제어부(22)는, 제1 신호에 대응하는 서브 헤더에 포함되는 제1 정보를, 제2 신호에 대응하는 서브 헤더에서도 송신하도록 제어할 수 있다. 제어부(22)는, 송신부(21)가 제1 신호의 송신과 동시에 제2 신호를 송신할 때, 제2 신호에 대응하는 서브 헤더에 제1 정보를 포함해서 송신함으로써(또는, 제1 정보를 포함하는 서브 헤더를 반복해서 송신함으로써), 동시에 제2 신호(혹은 제2 신호에 포함되는 정보)가 송신되는 것을, 송신처 통신 장치에 인식시킨다.

도 2는, 통신 장치(10)의 구성을 나타내는 도면이다. 통신 장치(10)는, 통신부(11)와 제어부(12)를 구비한다.

통신부(11)는, 기지국 장치(20)로부터 송신된 신호를 수신한다. 예를 들어, 제1 신호나 제2 신호를 수신한다.

제어부(12)는, 통신부(11)가 수신한 신호에 대하여 신호 처리를 행하도록 제어한다. 예를 들어, 제2 신호에 대한 서브 헤더에 제1 정보가 포함되어 있는 경우, 제1 신호와 제2 신호가 동시에 송신되었음을 인식하고, 데이터의 복합 처리 등의 데이터 수신 처리를 행하도록 제어할 수 있다.

또한 데이터 수신 처리는, 예를 들어 제2 서브 헤더에 포함되는 정보를 사용한 제2 신호의 데이터 복합, HARQ(Hybrid Automatic repeat request) 프로세스의 실시이다.

제1 실시 형태에 있어서, 기지국 장치(20)는, 제1 신호에 대응하는 서브 헤더에 포함되는 제1 정보를, 제2 신호에 대응하는 서브 헤더에서도 송신하도록 제어함으로써, 제2 신호(혹은 제2 신호에 포함되는 정보)가, 제1 신호와 동시에 송신됨을 통신 장치(10)에 인식시킬 수 있다. 즉, 기지국 장치(20)는, 제1 신호에 대응하는 서브 헤더에 포함되는 제1 정보를, 제2 신호에 대응하는 서브 헤더에서도 송신하도록 제어함으로써, 제2 신호를 제1 신호와 동시에 송신할 수 있어, 통신 장치(10)와의 메시지 수를 감소시키는 것이 가능해진다. 이에 의해, 기지국 장치(20)가 통신 장치(10)에 데이터를 송신할 때까지의 시간이 단축되어, 데이터의 송신 지연을 억제할 수 있다.

[제2 실시 형태]

다음으로, 제2 실시 형태에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태는, 제1 실시 형태를 구상화한 실시예로서 해석해도 된다. 예를 들어, 제1 실시예의 기지국 장치는 본 실시예의 기지국 장치(200)와 등가로서 해석해도 된다. 또한, 예를 들어 제1 실시예의 통신 장치는 본 실시예의 단말 장치(100)와 등가로서 해석해도 된다.

<통신 시스템의 구성예>

도 3은, 통신 시스템(30)의 구성예를 나타내는 도면이다. 통신 시스템(30)은, 단말 장치(100) 및 기지국 장치(200)를 갖는다. 통신 시스템(30)은, 예를 들어 5G에 준거한 무선 통신의 통신 시스템이다. 이 경우, 기지국 장치(200)는, 예를 들어 5G에 있어서의 gNodeB이다. 또한, 단말 장치(100)는, 기지국 장치(200)와, 혹은 기지국 장치(200)를 통해 다른 통신 장치와 통신을 행하는 장치이며, 예를 들어 스마트폰이나 태블릿 단말기 등의 이동체 통신 단말기이다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 기지국 장치(200)를 데이터의 송신원인 송신원 통신 장치, 단말 장치(100)를 데이터의 송신처인 송신처 통신 장치라고 칭하는 경우가 있다.

통신 시스템(30)에 있어서, 기지국 장치(200)와 단말 장치(100)는, 예를 들어 기지국 장치(200)로부터 단말 장치(100)로 데이터를 송신할 때, 랜덤 액세스 수순에 의해 무선 접속을 확립하는 경우가 있다.

통신 시스템(30)에서는, 랜덤 액세스 수순을 위한 채널이 준비되어 있다. 3GPP에 있어서는, 이것을 랜덤 액세스 채널(RACH: Random Access Channel)이라고 칭하고, RACH에 의한 통신 개시 수순을 랜덤 액세스 수순(Random Access Procedure)이라고 칭한다. RACH에는, 단말 장치(100)가 송신한 무선 신호를 기지국 장치가 식별하기 위한 정보로서, 프리앰블이라고 불리는 정보가 포함된다. 이 정보에 의해, 기지국 장치(200)는 단말 장치(100)를 식별한다.

랜덤 액세스 수순은, 예를 들어 경합형 랜덤 액세스 수순(Contention Based Random Access Procedure)과, 비경합형 랜덤 액세스 수순(Non-contention Based Random Access Procedure)이 있다. 기지국 장치(200)는, 상향 비동기 시에 하향 데이터(DL data)의 송신 기회가 발생하면, 통상은 비경합형 랜덤 액세스 수순을 실시한다. 그러나, 예를 들어 단말기에 고유한 개별 프리앰블이 부족하거나 하여 개별 프리앰블의 할당이 곤란한 경우, 경합형 랜덤 액세스 수순을 실시하도록 제어해도 된다.

도 4는, 경합형 랜덤 액세스 수순의 예를 나타내는 시퀀스이다. 기지국 장치(200)는, 단말 장치(100)에 할당한 공유 프리앰블을, Random Access Preamble assignment(메시지 0: Msg0)로 송신한다(S11). 단말 장치(100)는, 메시지 0을 수신하면, Random access Preamble(메시지 1: Msg1)을 RACH를 통해 기지국 장치(200)로 송신한다(S12). 기지국 장치(200)는, 메시지 1을 수신하면, 상향 통신을 위한 동기 신호나 송신 허가 등과 함께 메시지 1의 응답 신호인 Random Access Response(메시지 2: Msg2)를, 단말 장치(100)로 송신한다(S13).

단말 장치(100)는, 메시지 2를 수신하면, 유효한 단말 장치의 식별자 등을 포함하는 Scheduled Transmission(메시지 3: Msg3)을, 기지국 장치(200)로 송신한다(S14). 기지국 장치(200)는, 메시지 3을 수신하면, Contention Resolution(메시지 4: Msg4)을, 단말 장치(100)로 송신한다(S15).

기지국 장치(200)는, 랜덤 액세스 수순으로 확립한 무선 리소스를 사용하고, 데이터(DL data)를 단말 장치(100)로 송신한다(S16). 단말 장치(100)는, 데이터의 수신에 성공하면, 기지국 장치(200)로 ACK(ACKnowledgement: 긍정 응답) 신호를 회신하고(S17), 데이터의 수신에 실패하면, 기지국 장치(200)로 NACK(NonACKnowledgement: 부정 응답) 신호를 송신한다(S17).

또한, 액세스 수순에는, 상기 시퀀스에 있어서의 각 메시지의 일부 또는 전부를, 동시에 송신함으로써, 메시지의 송수신 횟수를 감소시킬 수 있는 2-step 랜덤 액세스 수순(이후, 'TSRA'라고 칭하는 경우가 있음)이 있다. 도 5는, TSRA의 시퀀스의 예를 나타내는 도면이다.

기지국 장치(200)는, 단말 장치(100)로 메시지 0을 송신한다(S21). 단말 장치(100)는, 메시지 0을 수신하면, 메시지 1과 메시지 3을 포함하는 메시지 A(MsgA)를, 기지국 장치(200)로 송신한다(S22). 기지국 장치(200)는, 메시지 A를 수신하면, 메시지 1의 응답 메시지인 메시지 2와, 메시지 3의 응답 메시지인 메시지 4를 포함하는 메시지 B(MsgB)를, 단말 장치(100)로 송신한다(S23).

기지국 장치(200)는, TSRA에서 확립한 무선 리소스를 사용하고, 데이터(DL data)를 단말 장치(100)로 송신한다(S24). 단말 장치(100)는, 데이터의 수신에 성공하면, 기지국 장치(200)로 ACK 신호를 회신하고(S25), 데이터의 수신에 실패하면, 기지국 장치(200)로 NACK 신호를 송신한다(S25).

도 5에 도시한 바와 같이, TSRA는, 도 4에 도시한 경합형 랜덤 액세스 수순에 비하여, 적은 수의 메시지 송수신이 되기 때문에, 랜덤 액세스 수순의 시간을 짧게 함으로써, 데이터의 송신 지연을 억제할 수 있다.

또한, 메시지의 송수신을 더욱 감소시키기 위해서, TSRA에 있어서의 하향 데이터를, 메시지 B에 포함시켜 송신하는 TSRA의 변형 시퀀스가 있다. 도 6은, TSRA의 변형 시퀀스의 예를 나타내는 도면이다. 도 6의 시퀀스에 있어서의 처리 S21 및 S22는, 도 5에 도시한 처리 S21 및 S22와 마찬가지이다.

기지국 장치(200)는, 메시지 A를 수신하면, 메시지 2 및 메시지 4로, 또한 데이터(제2 신호)를, 메시지 B(제1 신호)로, 동시에(혹은 연속해서) 단말 장치(100)로 송신한다(S31). 단말 장치(100)는, 데이터의 수신에 성공하면, 기지국 장치(200)로 ACK 신호를 회신하고(S32), 데이터의 수신에 실패하면, 기지국 장치(200)로 NACK 신호를 송신한다(S32).

TSRA의 변형 시퀀스는, 도 6에 도시한 TSRA의 시퀀스에 비하여, 1메시지만큼 생략할 수 있기 때문에, 랜덤 액세스 수순의 시간을 더 짧게 하여, 데이터의 송신 지연을 더욱 억제할 수 있다.

랜덤 액세스 수순에 있어서는, 면허 불필요 대역('비 라이선스 대역' 또는 '암 라이선스 밴드'라고 칭하는 경우가 있음)을 사용한 경합형 랜덤 액세스 수순에 있어서, 각 메시지의 송신 시에 캐리어 센스가 발생하는 경우가 있다. 캐리어 센스가 발생하면, 데이터의 송신 완료까지의 지연은, 더욱 큰 시간으로 된다.

기지국 장치(200)나 단말 장치(100) 등의 통신 장치는, 면허 불필요 대역을 사용하여 신호(메시지 또는 데이터)를 송신하는 경우, 캐리어 센스를 실행하고, 당해 면허 불필요 대역에 신호(또는 데이터)가 없음(소정 수신 전력 이하임)을 확인하여 송신할 필요가 있다. 그 때문에, 메시지 송수신의 횟수가 증가하면, 캐리어 센스의 횟수도 증가하기 때문에, 데이터의 송신 완료까지의 지연이 커지게 된다.

따라서, TSRA의 변형 시퀀스는, 면허 불필요 대역을 사용하는 경우, 다른 방식(도 4 및 도 5)에 비하여, 메시지의 송수신 외에 캐리어 센스의 횟수도 감소하기 때문에, 보다 데이터의 송신 지연을 억제할 수 있다.

<기지국 장치의 구성예>

도 7은, 기지국 장치(200)의 구성예를 나타내는 도면이다. 기지국 장치(200)는, 예를 들어 통신 장치 및 송신측 통신 장치 및 송신측 장치이다. 기지국 장치(200)는, CPU(Central Processing Unit)(210), 스토리지(220), DRAM(Dynamic Random Access Memory) 등의 메모리(230), NIC(Network Interface Card)(240) 및 RF(Radio Frequency) 회로(250)를 갖는다. 기지국 장치(200)는, 예를 들어 데이터를 단말 장치(100)로 송신하는, 송신 장치이다.

스토리지(220)는, 프로그램이나 데이터를 기억하는, 플래시 메모리, HDD(Hard Disk Drive), 또는 SSD(Solid State Drive) 등의 보조 기억 장치이다. 스토리지(220)는, 통신 제어 프로그램(221), 랜덤 액세스 제어 프로그램(222)을 기억한다.

메모리(230)는, 스토리지(220)에 기억되어 있는 프로그램을 로드하는 영역이다. 또한, 메모리(230)는, 프로그램이 데이터를 기억하는 영역으로서도 사용된다.

NIC(240)는, 인터넷이나 인트라넷 등의 네트워크(도시생략)와 접속하는 네트워크 인터페이스이다. 기지국 장치(200)는, NIC(240)를 통해 네트워크에 접속하는 통신 장치와 통신한다.

RF 회로(250)는, 단말 장치(100)와 무선 접속하는 장치이다. RF 회로(250)는, 예를 들어 안테나(251)를 갖는다.

CPU(210)는, 스토리지(220)에 기억되어 있는 프로그램을, 메모리(230)에 로드하고, 로드한 프로그램을 실행하여, 각 처리를 실현하는 프로세서 또는 컴퓨터이다.

CPU(210)는, 통신 제어 프로그램(221)을 실행함으로써, 송신부, 제어부를 구축하고, 통신 제어 처리를 행한다. 통신 제어 처리는, 단말 장치(100)와의 사이의 무선 통신을 제어하는 처리이다.

CPU(210)는, 랜덤 액세스 제어 프로그램을 실행함으로써, 송신부, 제어부를 구축하고, 랜덤 액세스 제어 처리를 행한다. 랜덤 액세스 제어 처리는, 단말 장치(100) 사이에 있어서의 랜덤 액세스 수순을 제어하는 처리이다. 기지국 장치(200)는, 랜덤 액세스 제어 처리에 있어서, 예를 들어 실행하는 랜덤 액세스 수순의 종별(비경합, 경합, TSRA, TSRA의 변형 시퀀스 등)을 선택한다. 또한, 기지국 장치(200)는, 랜덤 액세스 제어 처리에 있어서, 예를 들어 선택한 랜덤 액세스 수순을 실행한다.

또한, 기지국 장치(200)는, 랜덤 액세스 제어 처리에 있어서, 예를 들어 TSRA의 변형 시퀀스를 선택한 경우, 이하에 설명하는 제1 포맷 내지 제5 포맷 중 어느 포맷을 선택해도 되고, 미리 설정된(결정되어 있는) 포맷을 사용해도 된다.

<단말 장치의 구성예>

도 8은, 단말 장치(100)의 구성예를 나타내는 도면이다. 단말 장치(100)는, 예를 들어 제2 통신 장치, 수신측 통신 장치 및 송신 상대 장치이다. 단말 장치(100)는, CPU(110), 스토리지(120), DRAM 등의 메모리(130) 및 RF 회로(150)를 갖는다. 단말 장치(100)는, 예를 들어 데이터를 기지국 장치(200)로부터 수신하는, 수신 장치이다.

스토리지(120)는, 프로그램이나 데이터를 기억하는, 플래시 메모리, HDD, 또는 SSD 등의 보조 기억 장치이다. 스토리지(120)는, 통신 프로그램(121) 및 랜덤 액세스 프로그램(122)을 기억한다.

메모리(130)는, 스토리지(120)에 기억되어 있는 프로그램을 로드하는 영역이다. 또한, 메모리(130)는, 프로그램이 데이터를 기억하는 영역으로서도 사용된다.

RF 회로(150)는, 기지국 장치(200)와 무선 접속하는 장치이다. RF 회로(150)는, 예를 들어 안테나(151)를 갖는다.

CPU(110)는, 스토리지(120)에 기억되어 있는 프로그램을, 메모리(130)에 로드하고, 로드한 프로그램을 실행하여, 각 처리를 실현하는 프로세서 또는 컴퓨터이다.

CPU(110)는, 통신 프로그램(121)을 실행함으로써, 수신부 및 수신 제어부를 구축하고, 통신 처리를 행한다. 통신 처리는, 기지국 장치(200)와의 사이의 무선 통신을 행하는 처리이다.

CPU(110)는, 랜덤 액세스 프로그램(122)을 실행함으로써, 수신부 및 수신 제어부를 구축하고, 랜덤 액세스 처리를 행한다. 랜덤 액세스 처리는, 기지국 장치(200)가 선택한 랜덤 액세스 수순을 실행하는 처리이다.

<TSRA의 변형 시퀀스에 있어서의 메시지 포맷>

TSRA의 변형 시퀀스에 있어서, 통신 시스템(30)은, 데이터부를 포함하는(혹은 부수되는) RAR(Random Access Response: 제1 신호로 송신되는 정보)의 서브 헤더의 포맷을 정의한다. 이하, TSRA의 변형 시퀀스에 있어서의 메시지 포맷에 대하여 설명한다.

<1. 제1 포맷>

도 9는, 제1 포맷의 서브 헤더의 예를 나타내는 도면이다. 도 9의 (A)는, 서브 헤더를 포함하는 MAC(Medium Access Control) 레이어의 subPDU(Protocol Data Unit)의 예를 나타내는 도면이다. 이후, MAC 레이어의 subPDU를 MAC subPDU라고 칭하는 경우가 있다.

도 9의 (A)에 있어서, 하향 신호는, 복수(n개)의 MAC subPDU와 padding으로 구성된다. 예를 들어, 1번째의 MAC subPDU의 서브 헤더 SH1은, BI(Backoff Indicator) 필드를 포함하는 것을 나타내는 E/T/R/R/BI 서브 헤더이다. 도 9의 (B)는, E/T/R/R/BI 서브 헤더의 예를 나타내는 도면이다. E/T/R/R/BI 서브 헤더 SH1은, E(Extension) 필드, T(Type) 필드, 2비트의 R(Reseve) 비트 및 BI 필드를 갖는다.

E 필드는, 확장 필드이며, 예를 들어 "1"(ON)인 경우, 후속으로 E/T/RAPID 서브 헤더 등이 부수됨을 나타내고, "0"(OFF)인 경우, 후속이 패딩이나 RAR임을 나타낸다.

T 필드는, 타입 필드이며, 예를 들어 "0"인 경우에는 서브 헤더에 BI 필드가 포함됨을 나타내고, "1"인 경우에는 서브 헤더에 RAPID 필드가 포함됨을 나타낸다. 도 9의 (A)에 있어서는, T 필드는 "0"이다.

BI 필드는, 예를 들어 랜덤 액세스에 있어서 회답을 수신할 수 없는 경우에, 다음의 랜덤 액세스를 시도할 때까지의 랜덤 대기 시간을 나타내는 인디케이터이다.

2번째의 MAC subPDU의 서브 헤더 SH2는, RAPID(Random Access Preamble Identifier) 필드를 포함하는 것을 나타내는 E/T/RAPID 서브 헤더이다. 도 9의 (C)는, E/T/RAPID 서브 헤더의 예를 나타내는 도면이다. E/T/RAPID 서브 헤더 SH1은, E 필드, T 필드 및 RAPID 필드를 갖는다. RAPID(제1 정보)는, 랜덤 액세스 프리앰블의 식별자이며, 송신하는 RAR에 대응한다. 또한, 도 9의 (C)에 있어서, T 필드는 "1"이다.

3번째의 MAC subPDU의 서브 헤더 SH3은, 하향 데이터(DL data)가 부수됨을 나타내는 서브 헤더이다. 통신 시스템(30)에 있어서는, 후속의 페이로드에 하향 데이터가 포함됨을 나타내는 서브 헤더 SH3이 정의된다.

단말 장치(100)는, 서브 헤더 SH3을 수신함으로써, 예를 들어 RAR을 포함하는 페이로드 P1의 후에, 하향 데이터를 포함하는 페이로드 P2가 부수됨을 인식하고, 하향 데이터를 취득할 수 있다.

<2. 제2 포맷>

도 10은, 제2 포맷의 예를 나타내는 도면이다. 제2 포맷은, 하향 데이터가 부수됨을, E/T/RAPID 서브 헤더를 반복함으로써 나타낸다.

서브 헤더 SH11 및 서브 헤더 SH12는, 도 9에 있어서의 서브 헤더 SH1 및 서브 헤더 SH2와 마찬가지이다. 또한, 서브 헤더 SH11 및 서브 헤더 SH12의 E 필드는, 각각 "1"이다.

3번째의 MAC subPDU의 서브 헤더 SH3은, E 필드가 "1"이다. 단말 장치(100)는, 서브 헤더 SH3의 E 필드가 "1"이기 때문에, 후속으로 서브 헤더가 있음을 인식한다. 단말 장치(100)는, RAR을 포함하는 페이로드 P11에 계속해서, 서브 헤더 SH14를 취득한다. 단말 장치(100)는, 서브 헤더 SH14가 서브 헤더 SH13의 반복임을 인식하면, 당해 서브 헤더 SH14의 후속으로 데이터를 포함하는 페이로드 P12가 이어지는 것을 인식할 수 있다. 이에 의해, 단말 장치(100)는, 하향 데이터를 취득할 수 있다.

<3. 제3 포맷>

도 11은, 제3 포맷의 예를 나타내는 도면이다. 제3 포맷에서는, 제2 포맷의 변형예이다. 제3 포맷에서는, 데이터를 포함하는 subPDU 전의(종래의 RAR과의 경계선이 되는) 서브 헤더에 있어서의 E 필드에, "0"을 설정한다.

서브 헤더 SH21은, 도 10에 있어서의 서브 헤더 SH11과 마찬가지이다. 서브 헤더 SH22는, 도 10에 있어서의 서브 헤더 SH12와 달리, E 필드가 "0"이다. 이후, 서브 헤더 SH23, 페이로드 P21, 서브 헤더 SH24 및 페이로드 P22는, 도 10에 있어서의 서브 헤더 SH13, 페이로드 P11, 서브 헤더 SH14 및 페이로드 P12와 마찬가지이다.

단말 장치(100)는, 종래의 RAR과 데이터가 부수되는 RAR이 다중화된 경우에, 제3 포맷을 사용함으로써, 디코드 처리의 간소화가 가능해진다.

도 12는, 제3 포맷에 대응하고 있는 단말 장치(100) 및 제3 포맷에 대응하지 않는 단말 장치(100)가 행하는 디코드 처리의 범위의 예를 나타내는 도면이다. 도 12의 (A)는, 제3 포맷에 대응하지 않는 단말 장치(100)의 예를 나타내고, 도 12의 (B)는, 제3 포맷에 대응하고 있는 단말 장치(100)의 예를 나타낸다.

제3 포맷에 대응하지 않는 단말 장치(100)(종래 단말 장치)는, 서브 헤더 SH22를 취득하면, E 필드가 "0"이기 때문에, 이후의 서브 헤더 SH23, 페이로드 P21, 서브 헤더 SH24 및 페이로드 P22를, 예를 들어 패딩으로서 취급하고, 디코드 처리의 대상으로 하지 않는다. 즉, 제3 포맷에 대응하지 않는 단말 장치(100)는, 선두(서브 헤더 SH21)로부터 E 필드가 "0"인 서브 헤더(서브 헤더 SH22)까지(망점표시부)를, 디코드 처리의 대상으로 한다.

한편, 제3 포맷에 대응하고 있는 단말 장치(100)(신규 단말 장치)는, 서브 헤더 SH22를 취득하면, E 필드가 "0"이기 때문에, 이후에 데이터가 부수되는 RAR이 존재할 가능성이 있음을 인식한다. 그리고, 단말 장치(100)는, 데이터를 부수하는 RAR의 서브 헤더(서브 헤더 SH23)를 취득하고, 페이로드 P21, 서브 헤더 SH24 및 페이로드 P22를 디코드 처리의 대상(망점표시부)으로 한다. 이에 의해, 단말 장치(100)는, 데이터를 취득할 수 있다.

상술한 바와 같이, 제3 포맷을 사용함으로써, 제3 포맷에 비대응의 단말 장치에 있어서의 여분의 디코드 처리를 생략할 수 있다.

또한, 제3 포맷에 있어서, E 필드가 "0"인 서브 헤더 SH22의 후속 서브 헤더가, E/T/RAPID 서브 헤더가 아니라, R/R/LCID(Logical Channel Identifier) 서브 헤더의 경우가 있다.

도 13은, 후속의 서브 헤더 SH25가 R/R/LCID 서브 헤더인 예를 나타내는 도면이다. 단말 장치(100)는, 제3 포맷에 있어서, E 필드가 "0"인 서브 헤더 SH22를 수신하면, 후속의 서브 헤더가 E/T/RAPID 서브 헤더인지 R/R/LCID 서브 헤더 중 어느 것인지를 판정한다. 단말 장치(100)는, 서브 헤더 종별 판정 처리 S100을 실행한다.

도 14는, 서브 헤더 종별 판정 처리 S100의 처리 흐름도의 예를 나타내는 도면이다. 단말 장치(100)는, E 필드가 "0"인 서브 헤더의 다음에 출현하는 서브 헤더를 기다린다(S100-1의 "아니오"). 그리고, 단말 장치(100)는, E 필드가 "0"인 서브 헤더의 다음에 출현하는 서브 헤더를 취득하면(S100-1의 "예"), 취득한 서브 헤더의 2비트째가 ON(1)인지 여부를 확인한다(S100-2).

단말 장치(100)는, 2비트째가 ON인 경우(S100-2의 "예"), E/T/RAPID 서브 헤더라고 판정한다(S100-3).

한편, 단말 장치(100)는, 2비트째가 ON이 아닌 경우(S100-2의 "아니오"), R/R/LCID 서브 헤더라고 판정한다(S100-4).

도 13으로 되돌아가서, 단말 장치(100)는, 서브 헤더 SH25의 2비트째가 "0"이며, ON이 아니기 때문에, 당해 서브 헤더 SH25는, R/R/LCID 서브 헤더라고 판정한다.

이와 같이, 제3 포맷에 있어서, 단말 장치(100)는, 서브 헤더의 2비트째를 확인함으로써, E/T/RAPID 서브 헤더인지 R/R/LCID 서브 헤더인지를 분류할 수 있다.

또한, E/T/R/R/BI 서브 헤더는, E 필드가 "0"인 서브 헤더의 후속으로 설정되는 경우는 없다. 그래서, T 필드를 재정의해도 된다. 도 15는, 재정의한 서브 헤더의 포맷의 예를 나타내는 도면이다. 도 15의 (A)는, LCID를 포함하는 서브 헤더의 예를 나타내고, 도 15의 (B)는, RAPID를 포함하는 서브 헤더의 예를 나타낸다.

도 15의 (A)에 도시한 바와 같이, E 필드가 "0"인 서브 헤더의 후속의 서브 헤더에 있어서, T 필드가 "0"인 경우, 뒤 6비트를 LCID라고 정의한다. 또한, 도 15의 (B)에 도시한 바와 같이, E 필드가 "0"인 서브 헤더의 후속 서브 헤더에 있어서, T 필드가 "1"인 경우, 뒤 6비트를 RAPID라고 정의한다.

또한, 도 15에 도시한 바와 같이 T 필드를 재정의한 경우에도, 단말 장치(100)는 2비트째를 확인함으로써, E/T/LCID 서브 헤더와 E/T/RAPID 서브 헤더를 판정할 수 있다.

또한, 단말 장치(100)는, 후속으로 Padding이 필요 없는 경우, 서브 헤더 SH22에 포함되는 E 필드의 "0"을, 최후미라고 해석한다. 도 16은, Padding이 필요없는 경우의 예를 나타내는 도면이다. 도 16에 도시한 바와 같이, 서브 헤더 SH22에 이어지는 데이터가 없는 경우, 단말 장치(100)는, 서브 헤더 SH22에 포함되는 E 피드의 "0"을, 이후에 이어지는 데이터가 없다고(즉 '최후미'라고) 판정한다.

<4. 제4 포맷>

도 17은, 제4 포맷의 예를 나타내는 도면이다. 도 17에 있어서의 서브 헤더 SH31, 서브 헤더 SH32, 서브 헤더 SH33 및 페이로드 P32는, 도 10에 있어서의 서브 헤더 SH11, 서브 헤더 SH12, 서브 헤더 SH13 및 페이로드 P12와 마찬가지이다.

제4 포맷에서는, RAR을 포함하는 페이로드 P31 내의 R 비트의 하나를, 후속으로 데이터를 갖는지 여부를 나타내는 비트로서 사용하는 것을 정의한다. 예를 들어, 페이로드 P31 내의 정의된 R 비트가 ON(1)인 경우, 당해 RAR의 후속으로 데이터가 있음을 나타낸다. 도 17에 도시한 바와 같이, 단말 장치(100)는, RAR을 포함하는 페이로드 P31의 정의된 R 비트가 "1"임을 확인하고, 후속으로 데이터를 포함하는 페이로드 P32가 존재함을 인식한다.

<제5 포맷>

도 18은, 제5 포맷의 예를 나타내는 도면이다. 제5 포맷은, 중간에 나타나는(선두 이외에 나타나는) E/T/RAPID 서브 헤더의 T 필드에 "0"을 설정하는 것을 허용한다. 도중에 나타나는 서브 헤더 있어서의 T 필드가 "0"인 경우, 데이터가 부수됨을 나타낸다.

서브 헤더 SH41 및 서브 헤더 SH42는, 도 9에 있어서의 서브 헤더 SH1 및 서브 헤더 SH2와 마찬가지이다. 또한, 페이로드 P41 및 페이로드 P42는, 도 9에 있어서의 페이로드 P1 및 페이로드 P2와 마찬가지이다.

E/T/RAPID 서브 헤더 SH43은, T 필드가 "0"이다. 단말 장치(100)는, 서브 헤더 SH41에서, 이미 T 필드가 "0"을 수신하고 있기 때문에, 서브 헤더 SH43에 있어서의 T 필드의 "0"은, 2회째의 수신임(당해 T 필드의 "0"은, 도중에 나타나 있음)을 인식하고, 후속으로 데이터가 부수됨을 인식한다. 바꾸어 말하면, 단말 장치(100)는, 중간에 위치하는 E/T/RAPID 서브 헤더에 대하여, T 필드가 "0"을 허가함으로써, 종래와는 다른 포맷이라고 인식한다. 단말 장치(100)는, RAR을 포함하는 페이로드 P41에 이어지는 페이로드 P42에 포함되는 데이터를 취득한다.

또한, E/T/RAPID 서브 헤더의 T 필드에 "0"을 허용하기 위해서는, E/T/R/R/BI 서브 헤더가 선두에 나타나는 것이 조건이 된다. 그러나, BI 필드에서 지정되는 수치는, 랜덤 액세스에 대한 회답이 없을 때, 다음의 랜덤 액세스를 시도할 때까지의 랜덤 대기 시간(Backoff Parameter value)에 대응하는 인덱스이기 때문에, 대기 시간이 0인 경우, BI 필드를 포함하는 서브 헤더는 설정되지 않는(송신되지 않는) 경우가 있다. 그래서, 인덱스의 하나에, 대기 시간의 0을 정의한다.

도 19는, Backoff Parameter value의 파라미터의 예를 나타내는 도면이다. 예를 들어, BI 필드에 설정되는 인덱스와 Backoff Parameter value는, TS38.321 Subclause 7.2에 규정되어 있다. 도 19에 있어서는, Reseved로서 규정되어 있는 인덱스 14에, Backoff Parameter value(대기 시간)의 "0"을 새롭게 규정한다.

[기타 실시 형태]

상술한 데이터는, 예를 들어 유저 데이터여도 되고, MAC CE(Control Element)여도 된다. MAC CE의 포맷에 대해서는, 예를 들어 TS38.321 도 6.1.2-4에 기재되어 있다. 기지국 장치(200)는, 예를 들어 CG(Cell Group) activation MAC CE를, 메시지 B와 동시에 송신해도 된다. 이에 의해, MAC CE 메시지의 송신 완료까지의 시간이 단축되어, 데이터의 송신 지연을 억제할 수 있다.

또한, 각 실시 형태는, 각각 조합해도 된다. 통신 시스템(30)에 있어서, 단말 장치(100) 및 기지국 장치(200)는, 제1 포맷 내지 제5 포맷 중 어느 하나에 대응해도 되고, 2개 이상의 조합에 대하여 대응해도 된다. 또한, 통신 시스템(30)에 있어서, 단말 장치(100) 및 기지국 장치(200)는, 예를 들어 전파 상태(간섭 정도, 수신 전력 등)에 따라서, 각 메시지 포맷을 구분지어 사용해도 된다.

10: 통신 장치
11: 통신부
12: 제어부
20: 기지국 장치
21: 송신부
22: 제어부
30: 통신 시스템
100: 단말 장치
110: CPU
120: 스토리지
121: 통신 프로그램
122: 랜덤 액세스 프로그램
130: 메모리
150: RF 회로
151: 안테나
200: 기지국 장치
210: CPU
220: 스토리지
221: 통신 제어 프로그램
222: 랜덤 액세스 제어 프로그램
230: 메모리
250: RF 회로
251: 안테나

Claims

랜덤 액세스 수순을 실시하는 통신 장치로서, 상기 랜덤 액세스 수순에 있어서의 제1 신호와, 상기 랜덤 액세스 수순의 신호가 아닌 제2 신호를 송신할 수 있는 송신부와,
상기 제1 신호에 대응하는 제1 서브 헤더에 포함되는 제1 정보를, 상기 제2 신호에 대응하는 제2 서브 헤더에 포함시켜 송신하도록 제어할 수 있는 제어부
를 갖는 통신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 서브 헤더에 포함되는 정보에 따라서, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 동시에 송신하도록 제어하는
통신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 신호는, Random Access Response를 송신하는 메시지이며,
상기 제2 신호는, 상기 통신 장치의 송신처 통신 장치로 데이터를 송신하는 메시지이며,
상기 제1 정보는, Random Access Preamble Identifier를 포함하는
통신 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 서브 헤더보다 앞에 출현하는 상기 제1 정보의 상기 제1 서브 헤더에 포함되는 필드이며, 후속의 메시지 확장에 관한 확장 필드에 오프를 설정하는
통신 장치.
랜덤 액세스 수순을 실시하는 제2 통신 장치에 있어서,
상기 랜덤 액세스 수순에 있어서의 제1 신호와, 상기 랜덤 액세스 수순의 신호가 아닌 제2 신호를 수신할 수 있는 수신부와,
상기 제1 신호에 대응하는 제1 서브 헤더에 포함되는 제1 정보를 포함하는, 상기 제2 신호에 대응하는 제2 서브 헤더를 수신하면, 상기 제2 신호를 수신하였다고 인식하는 수신 제어부
를 갖는 제2 통신 장치.
랜덤 액세스 수순을 실시하는 송신원 통신 장치와 송신처 통신 장치를 갖는 통신 시스템으로서,
상기 송신원 통신 장치는,
상기 랜덤 액세스 수순에 있어서의 제1 신호와, 상기 랜덤 액세스 수순의 신호가 아닌 제2 신호를 송신할 수 있는 송신부와,
상기 제1 신호에 대응하는 제1 서브 헤더에 포함되는 제1 정보를, 상기 제2 신호에 대응하는 제2 서브 헤더에 포함시켜 송신하도록 제어할 수 있는 제어부를 갖고,
상기 송신처 통신 장치는,
상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 수신할 수 있는 수신부와,
상기 제2 서브 헤더를 수신하면, 상기 제2 신호를 수신하였다고 인식하는 수신 제어부를 갖는
통신 시스템.
랜덤 액세스 수순을 실시하는 통신 장치에 있어서의 통신 방법으로서,
상기 랜덤 액세스 수순에 있어서의 제1 신호와, 상기 랜덤 액세스 수순의 신호가 아닌 제2 신호를 송신하는 수순과,
상기 제1 신호에 대응하는 제1 서브 헤더에 포함되는 제1 정보를, 상기 제2 신호에 대응하는 제2 서브 헤더에 포함시켜 송신하도록 제어하는 수순
을 갖는 통신 방법.