WO2014181445A1 - 通信システム、端末装置及び通信方法 - Google Patents

通信システム、端末装置及び通信方法 Download PDF

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WO2014181445A1
WO2014181445A1 PCT/JP2013/063089 JP2013063089W WO2014181445A1 WO 2014181445 A1 WO2014181445 A1 WO 2014181445A1 JP 2013063089 W JP2013063089 W JP 2013063089W WO 2014181445 A1 WO2014181445 A1 WO 2014181445A1
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WO
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base station
information
terminal device
communication system
terminal
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Application number
PCT/JP2013/063089
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English (en)
French (fr)
Inventor
田中　良紀
Original Assignee
富士通株式会社
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information

Definitions

  • the present invention relates to a communication system, a terminal device, and a communication method.
  • MTC Machine Type Communication
  • base station a base station device
  • terminal device a terminal device
  • MTC Machine Type Communication
  • a smart meter having a wireless communication function transmits, for example, measured power consumption data to the base station.
  • the vending machine having a wireless communication function transmits, for example, sales information, inventory information in the vending machine, and the like to the base station.
  • GPS Global Positioning System
  • the MTC terminal transmits / receives the specific data (information) as described above, compared to a general terminal (for example, a smartphone) that transmits / receives various types of data, the type of data desired as a communication target, And the amount of data is small. That is, in the MTC terminal, “small size user data” (hereinafter sometimes referred to as “small data”) such as measurement data is intermittently transmitted and received in relatively many cases.
  • DRB Data Radio Bearer
  • the header compression is performed, for example, by omitting the second and subsequent transmissions of a field whose contents are always constant among a plurality of fields included in the header.
  • Information indicating which of the plurality of fields included in the header is always constant and does not change is notified in advance from the transmission side to the reception side. Therefore, the receiving side can restore the field from which the second and subsequent transmissions are omitted by using the header received first time and the information notified in advance.
  • the disclosed technology has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a communication system, a terminal device, and a communication method that can reduce the overhead of information used for decompression of a compressed header.
  • a terminal device that transmits user data to a base station in a random access procedure that is executed in response to occurrence of uplink user data uses random information that is used for decompression of a compressed header added to the user data. Notify the network controller before starting the access procedure.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the base station according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the MME according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a header field configuration according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a sequence diagram illustrating an example of processing of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a sequence diagram illustrating an example of processing of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a sequence diagram illustrating an example of processing of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a terminal according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram
  • FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an example of processing of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an example of processing of the communication system according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the terminal.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the base station.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the MME.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a communication system according to the first embodiment.
  • the communication system 1 includes a terminal 10, a base station 20, an MME (Mobility Management Entity) 30, and an S-GW (Serving-Gateway) 40.
  • the MME 30 is a network control device.
  • a C-plane path for exchanging control messages is set among the base station 20, the MME 30, and the S-GW 40.
  • a U-plane path through which user data is exchanged is set between the base station 20 and the S-GW 40.
  • the terminal 10 is an MTC terminal, and therefore the data transmitted and received by the terminal 10 is small data. In the present embodiment, a case where small data is transmitted together with a control message using C-plane instead of U-plane will be described as an example.
  • the MME 30 there are a plurality of base stations 20 including a base station to which the terminal 10 is connected (that is, a serving base station).
  • the terminal 10 transmits information used for decompression of the compressed header to the base station 20 to which the terminal 10 is connected among the plurality of base stations 20.
  • the MME 30 uses the base station to which the terminal 10 is connected and a plurality of base stations around the connected base station (for example, tracking in which the terminal 10 is located) as information used for decompression of the compressed header. Including the base stations in the area) to all the base stations 20 under the MME 30 at the same time. Note that the MME 30 may notify information used for decompression of the compressed header to all the base stations 20 under the MME 30 or only to a plurality of base stations 20 around the terminal 10. .
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a terminal according to the first embodiment.
  • a terminal 10 that is an MTC terminal includes a transmission unit 11, an antenna 12, a reception unit 13, and a control information processing unit 14.
  • the user data input to the control information processing unit 14 is small data.
  • the control information processing unit 14 forms information used for decompression of the compressed header (hereinafter may be referred to as “header information”). The contents of the header information will be described later. Further, the control information processing unit 14 compresses the header using the header information to form a compressed header. Further, the control information processing unit 14 forms various control messages and outputs them to the transmission unit 11. The formation of the control message in the control information processing unit 14 may be performed according to the control message input from the receiving unit 13. In addition, the control information processing unit 14 adds the small data or the header information to which the compressed header is added to the specific control message and outputs it to the transmission unit 11.
  • the transmission unit 11 transmits the small data to which the header information, the control message, and the compressed header are added to the base station 20 via the antenna 12 via the uplink.
  • the receiving unit 13 receives the control message transmitted from the base station 20 on the downlink via the antenna 12 and outputs the control message to the control information processing unit 14.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the base station according to the first embodiment.
  • the base station 20 includes an antenna 21, a reception unit 22, an eNB communication control unit 23, a network IF (interface) 24, a transmission unit 25, and a storage unit 26.
  • the receiving unit 22 receives the header information transmitted from the terminal 10 in the uplink, the control message, and the small data to which the compressed header is added via the antenna 21 and outputs the small data to the eNB communication control unit 23.
  • the eNB communication control unit 23 forms various control messages and outputs them to the transmission unit 25 or the network IF 24.
  • the formation of the control message in the eNB communication control unit 23 may be performed according to a control message input from the reception unit 13 or a control message input from the network IF 24.
  • the eNB communication control unit 23 stores the header information in the storage unit 26 together with the identifier of the terminal 10.
  • the eNB communication control unit 23 restores the compressed header added to the small data using the header information.
  • the eNB communication control unit 23 outputs small data to which the header information input from the reception unit 22 and the restored header (hereinafter sometimes referred to as “restored header”) are added to the network IF 24.
  • the storage unit 26 stores header information in association with the identifier of each of the plurality of terminals 10.
  • the transmission unit 25 transmits a control message input from the eNB communication control unit 23 to the terminal 10 via the antenna 21 on the downlink.
  • the network IF 24 is connected to the MME 30 via a C-plane path, transmits small information to which header information, a control message, and a restoration header are added to the MME 30, and receives a control message from the MME 30.
  • the network IF 24 is connected to the S-GW 40 via a U-plane path.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of the MME according to the first embodiment. 4, the MME 30 includes a network IF 31, an MME communication control unit 32, a storage unit 33, and a network IF 34.
  • the network IF 31 is connected to the base station 20 through a C-plane path, receives small data to which header information, a control message, and a restoration header are added from the base station 20, and outputs the small data to the MME communication control unit 32. Further, the network IF 31 transmits a control message input from the MME communication control unit 32 to the base station 20.
  • the MME communication control unit 32 forms various control messages and outputs them to the network IF 31 or the network IF 34.
  • the formation of the control message in the MME communication control unit 32 may be performed according to a control message input from the network IF 31 or the network IF 34.
  • the MME communication control unit 32 stores the header information in the storage unit 33 together with the identifier of the terminal 10. Further, the MME communication control unit 32 outputs the small data input from the network IF 31 to the network IF 34.
  • the storage unit 33 stores header information in association with the identifier of each of the plurality of terminals 10.
  • the network IF 34 is connected to the S-GW 40 via a C-plane path, transmits a control message and small data to which a restoration header is added to the S-GW 40, and receives a control message from the S-GW 40.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a header field configuration according to the first embodiment.
  • FIG. 5 shows a field configuration of RTP / UDP / IP (Real-time Transport Protocol / User Datagram Protocol / Internet Protocol) v4 as an example.
  • the header includes a plurality of fields.
  • the field indicated by the underline of the straight line is a field whose contents are always constant and does not change, that is, a field that does not change.
  • the field indicated by the underline of the wavy line is a field that can be calculated from the values of other fields.
  • a field not underlined is a field whose value changes for each small data (for each packet).
  • the header information includes at least one of information indicating an invariable field among the plurality of fields and information indicating a field that can be calculated from the values of other fields.
  • the terminal 10 can compress the header by omitting the unchanged field from the header from the second transmission onward by including information indicating the unchanged field in the header information.
  • the terminal 10 can compress the header by omitting the field that can be calculated from the value of the other field from the header by including information indicating the field that can be calculated from the value of the other field in the header information.
  • the base station 20 can specify the fields that are invariable and the fields that can be calculated from the values of other fields using the header information, and restore these fields.
  • the base station 20 can restore the compressed header from which the invariant field is omitted using the uncompressed header and the header information. Further, the base station 20 can restore the compressed header from which the field that can be calculated from the values of the other fields is omitted using the header information.
  • V is a version number
  • P is a padding bit
  • X is an extension bit
  • CC is a contributing source count
  • M is a marker bit.
  • FIGSequence example of communication system processing> processing sequence examples 1 to 5 of the communication system 1 will be described.
  • 6 to 10 are sequence diagrams illustrating an example of processing of the communication system according to the first embodiment.
  • the terminal 10 in the sequence examples 1 to 5 transmits the small data to the base station 20 in a random access procedure (hereinafter sometimes referred to as “small data RA procedure”) executed in response to the occurrence of uplink small data. Send.
  • the small data RA procedure is executed every time small data is generated.
  • Sequence example 1 is shown in FIG. FIG. 6 is a sequence executed before small data to be transmitted from the terminal 10 is generated. That is, the terminal 10 of this example notifies the header information to the MME 30 in advance before the start of the small data RA procedure. For example, the terminal 10 notifies the MME 30 of the header information in the “attach procedure” executed before the start of the small data RA procedure.
  • the “attach procedure” is a procedure including a process of making an attach request (Attach Request) to the network first after the terminal 10 is turned on. Further, since the attach procedure is executed before the small data RA procedure corresponding to the “second random access procedure”, the attach procedure corresponds to the “first random access procedure”. Note that the information exchanged in steps S52 to S58 in FIG. 6 corresponds to a control message.
  • RRC Radio Resource Control
  • Setup Setup
  • header information Header Information
  • Non-compressed Header Non-compressed Header
  • the base station 20 transfers an Attach Request to the MME 30 and forms an Initial UE Message including S-TMSI, header information, and an uncompressed header, and transmits the message to the MME 30.
  • the MME 30 supports S-TMSI.
  • the header information and the uncompressed header are stored (step S53).
  • the header information is notified from the terminal 10 to the MME 30 together with the Attach Request by the processing of Step S52 and Step S53.
  • Default bearer creation is performed between the MME 30 and the S-GW 40 (step S54).
  • the MME 30 notifies the terminal 10 of the Attach Accept via the base station 20 (step S55).
  • the MME 30 transmits the header information and the uncompressed header together with the UE Context Release Command and S-TMSI to a plurality of base stations 20 including the base stations 20 around the terminal 10 (step S56). That is, the MME 30 notifies the base station 20 of the header information before starting the small data RA procedure.
  • the base station 20 transmits RRC Connection Release to the terminal 10 (step S57), while transmitting UE Context Release Complete to the MME 30 (step S58). As a result, the RRC connection set in step S51 is released.
  • Sequence example 2 is shown in FIG. FIG. 7 is a sequence executed before small data to be transmitted from the terminal 10 is generated. That is, similarly to the sequence example 1, the terminal 10 of this example notifies the MME 30 of the header information in advance before the start of the small data RA procedure. For example, the terminal 10 notifies the MME 30 of the header information in the “location registration procedure” that is executed before the start of the small data RA procedure.
  • the “location registration procedure” is a procedure including a process in which the terminal 10 makes a location registration request (TAU (Tracking Area Update) Request). Further, since the location registration procedure is executed before the execution of the small data RA procedure corresponding to the “second random access procedure”, the location registration procedure is similar to the “attachment procedure”. Is equivalent to. Note that the processing in steps S51 and S56 to S58 in FIG. 7 is the same as that in FIG. The information exchanged in steps S61 to S63 in FIG. 7 corresponds to a control message.
  • the terminal 10 transmits the TAU Request, RRC Connection Setup Complete, header information, and uncompressed header to the base station 20 (step S61). That is, the terminal 10 transmits header information to the base station 20 together with the TAU Request.
  • RRC Connection Setup Complete includes S-TMSI.
  • the base station 20 transmits a TAU Request to the MME 30, and forms an Initial UE Message including S-TMSI, header information, and an uncompressed header, and transmits the message to the MME 30.
  • the MME 30 supports S-TMSI.
  • the header information and the uncompressed header are stored (step S62).
  • the header information is notified from the terminal 10 to the MME 30 together with the TAU Request by the processing of Step S61 and Step S62.
  • the MME 30 notifies the terminal 10 of the TAU Accept via the base station 20 (step S63).
  • Sequence example 3 is shown in FIG. FIG. 8 is a sequence subsequent to the sequence of FIG. 6 or FIG. 7.
  • the small data RA procedure is executed.
  • information other than small data corresponds to a control message.
  • step S71 when small data to be transmitted is generated (step S71), the terminal 10 transmits a Random Access Preamble to the base station 20 (step S72). On the other hand, the base station 20 transmits a Random Access Response to the terminal 10. Transmit (step S73).
  • the terminal 10 transmits an RRC Connection Request including S-TMSI and a Small Data Indicator to the base station 20 (Step S74).
  • the Small Data Indicator is an indicator indicating that the terminal 10 transmits small data, and is transmitted prior to the transmission of small data.
  • the base station 20 has already received notification of header information from the MME 30 in step S56 (FIGS. 6 and 7) when it receives the Small Data Indicator in step S74. Therefore, the base station 20 allocates communication resources to the small data, and transmits an RRC Connection Setup including the allocation result (UL (Uplink) grant for small data transmission) to the terminal 10 (step S75).
  • One unit of communication resource is defined by, for example, one unit of time and one unit of frequency, and may be called RE (Resource Element).
  • the terminal 10 uses the communication resource allocated by the base station 20 to transmit the small data to which the compressed header is added together with the RRC connection setup complete to the base station 20 (step S76).
  • the base station 20 decompresses the compressed header using the header information, forms an initial UE message including the S-TMSI and the small data with the decompressed header added, and transmits it to the MME 30 (step S77).
  • the MME 30 forms a GTP-U (GPRS (General Packet Radio Service) Tunneling Protocol for User Plane) including the small data with the TEID (Tunnel Endpoint Identifier) and the restoration header added, and transmits it to the S-GW 40. (Step S78).
  • GTP-U General Packet Radio Service
  • TEID Tel Endpoint Identifier
  • the S-GW 40 transmits DL (Downlink) Data Notification to the MME 30 (step S79).
  • the MME 30 transmits a DL NAS (Non Access Stratum) Transport including the Release Command to the base station 20 (step S80).
  • DL NAS Non Access Stratum
  • the base station 20 transmits an RRC connection release to the terminal 10 (step S81).
  • the RRC connection set in steps S74 and S75 is released. That is, the base station 20 releases the connection between the base station 20 and the terminal 10 when the reception of the small data transmitted from the terminal 10 is completed.
  • “complete reception of small data” means that the small data transmitted from the terminal 10 has reached the S-GW 40.
  • FIG. 9 is a sequence subsequent to the sequence of FIG. 6 or FIG. 7, and in FIG. 9, the small data RA procedure is executed.
  • FIG. 9 is a sequence when the process of step S56 of FIGS. 6 and 7 is not performed, that is, when the header information is not notified from the MME 30 to the base station 20 in the attach procedure and the location registration procedure. is there.
  • the processes of steps S82 and S83 are added to the sequence of FIG. Note that the processing in steps S71 to S81 in FIG. 9 is the same as that in FIG.
  • the information exchanged in steps S82 and S83 in FIG. 9 corresponds to a control message.
  • the base station 20 has not received the notification of the header information from the MME 30 when the Small Data Indicator is received in Step S74. Therefore, the base station 20 transmits a notification request (Header Information Request) including the S-TMSI of the terminal 10 for which header information is to be acquired to the MME 30 (step S82).
  • a notification request (Header Information Request) including the S-TMSI of the terminal 10 for which header information is to be acquired to the MME 30 (step S82).
  • the MME 30 that has received the notification request from the base station 20 transmits the header information corresponding to the S-TMSI requested from the base station 20 and the uncompressed header to the base station 20 together with the S-TMSI in response to the notification request. (Step S83).
  • Sequence example 5 is shown in FIG. FIG. 10 is a sequence subsequent to the sequence of FIG. 6 or FIG. 7.
  • the small data RA procedure is executed. Note that steps S71 to S73, S75, S76, and S78 to S81 in FIG. 10 are the same as those in FIG. Information exchanged in steps S91 and S92 in FIG. 10 corresponds to a control message.
  • Step S91 When the header information notified in the attach procedure or the location registration procedure is changed, the terminal 10 transmits the RRC Connection Request including S-TMSI, the changed header information, and the uncompressed header to the base station 20. That is, when the header information is changed, the header information is notified from the terminal 10 to the base station 20. Note that the header information transmitted in step S91 also serves as a Small Data Indicator.
  • the base station 20 gives priority to the header information notified in the attach procedure or the location registration procedure, and uses the header information after the change notified in step S91 in the small data RA procedure to compress the small data. Restore the header. Then, the base station 20 forms an Initial UE Message including the S-TMSI and the small data to which the restoration header is added and transmits it to the MME 30 (Step S92).
  • the terminal 10 transmits small data to the base station 20 in the small data RA procedure executed in response to the generation of uplink small data. Further, the terminal 10 notifies the MME 30 of the header information before starting the small data RA procedure. For example, in the attach procedure executed before the start of the small data RA procedure, the terminal 10 notifies the header information to the MME 30 together with the attach request. Further, for example, the terminal 10 notifies the MME 30 of the header information together with the location registration request in the location registration procedure executed before the start of the small data RA procedure.
  • the MME 30 notifies the base station 20 of header information before the start of the small data RA procedure.
  • the base station 20 can grasp the header information in advance before the start of the small data RA procedure executed in response to the generation of the small data, the base station 20 can reliably restore the compressed header.
  • the header information includes at least one of information indicating a field that is invariable among a plurality of fields included in the header and information indicating a field that can be calculated from the values of other fields.
  • the compressed header added to the small data is restored using the header information notified from the MME 30.
  • the base station 20 uses the header information to identify invariant fields and fields that can be calculated from the values of other fields in the compressed header, and restore these fields omitted in the compressed header. be able to.
  • the MME 30 when the MME 30 receives a notification request from the base station 20, the MME 30 notifies the base station 20 of header information.
  • the header information can be notified to the base station 20 as required by the base station 20.
  • the terminal 10 transmits a small data indicator indicating that the terminal 10 transmits small data to the base station 20 in the small data RA procedure.
  • the base station 20 transmits a notification request to the MME 30 when the header information is not received when the small data indicator is received.
  • the base station 20 can receive the header information notification when the small data is generated even when the header information notification is not received before the start of the small data RA procedure.
  • the terminal 10 when the header information is changed, notifies the base station 20 of the changed header information in the small data RA procedure.
  • the base station 20 restores the compressed header using the changed header information notified by the terminal 10 in the small data RA procedure in preference to the header information notified by the terminal 10 before the start of the small data RA procedure. .
  • the base station 20 can restore the compressed header based on the latest header information.
  • the terminal 10 may transmit to the base station 20 information indicating whether or not the terminal 10 performs header compression together with the Small Data Indicator. Then, the base station 20 may transmit a notification request to the MME 30 when the terminal 10 performs header compression. Thereby, since the header information can be notified to the base station 20 only when the terminal 10 is a terminal that performs header compression, the overhead of the header information can be further reduced.
  • the terminal 10, the base station 20, and the MME 30 do not necessarily need to be physically configured as illustrated.
  • the specific form of distribution / integration of each unit is not limited to that shown in the figure, and all or a part thereof may be functionally or physically distributed / integrated in arbitrary units according to various loads or usage conditions. Can be configured.
  • various processing functions performed in the terminal 10, the base station 20, and the MME 30 are performed on a CPU (Central Processing Unit) (or a microcomputer such as an MPU (Micro Processing Unit) or MCU (Micro Controller Unit)). All or any part may be executed.
  • various processing functions may be executed in whole or in any part on a program that is analyzed and executed by a CPU (or a microcomputer such as an MPU or MCU) or on hardware based on wired logic. Good.
  • the terminal 10, the base station 20, and the MME 30 can be realized by the following hardware configuration, for example.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the terminal.
  • the terminal 100 includes an antenna 101, an RF (Radio Frequency) circuit 102, a processor 103, and a memory 104.
  • the processor 103 include a CPU, a DSP (Digital Signal Processor), and an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the memory 104 include a RAM (Random Access Memory) such as SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, and the like.
  • the various processing functions performed in the terminal 10 may be realized by the processor 103 executing programs stored in various memories such as a nonvolatile storage medium. That is, a program corresponding to each process executed by the transmission unit 11, the reception unit 13, and the control information processing unit 14 may be stored in the memory 104, and each program may be executed by the processor 103.
  • the transmission unit 11 and the reception unit 13 are realized by the RF circuit 102 and the processor 103.
  • the control information processing unit 14 is realized by the processor 103.
  • the antenna 12 is realized by the antenna 101.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the base station. As illustrated in FIG. 12, the base station 200 includes an antenna 201, an RF circuit 202, a processor 203, a network IF 204, and a memory 205.
  • Examples of the processor 203 include a CPU, a DSP, an FPGA, and the like.
  • Examples of the memory 205 include RAM such as SDRAM, ROM, flash memory, and the like.
  • the various processing functions performed in the base station 20 may be realized by the processor 203 executing programs stored in various memories such as a nonvolatile storage medium. That is, a program corresponding to each process executed by the reception unit 22, the eNB communication control unit 23, and the transmission unit 25 may be stored in the memory 205, and each program may be executed by the processor 203.
  • the receiving unit 22 and the transmitting unit 25 are realized by the RF circuit 202 and the processor 203.
  • the eNB communication control unit 23 is realized by the processor 203.
  • the storage unit 26 is realized by the memory 205.
  • the antenna 21 is realized by the antenna 201.
  • the network IF 24 is realized by the network IF 204.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the MME. As illustrated in FIG. 13, the MME 300 includes a network IF 301, a processor 302, and a memory 303.
  • Examples of the processor 302 include a CPU, a DSP, and an FPGA.
  • Examples of the memory 303 include RAM such as SDRAM, ROM, flash memory, and the like.
  • the various processing functions performed by the MME 30 may be realized by the processor 302 executing programs stored in various memories such as a nonvolatile storage medium. That is, a program corresponding to each process executed by the MME communication control unit 32 may be stored in the memory 303, and each program may be executed by the processor 302. Further, the MME communication control unit 32 is realized by the processor 302. The storage unit 33 is realized by the memory 303. The network IFs 31 and 34 are realized by the network IF 301.
  • the disclosed technique can be applied to user data other than small data.
  • control information processing unit 10 base station 23 eNB communication control unit 30 MME 32 MME communication controller

Landscapes

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Abstract

　圧縮ヘッダの復元に用いられる情報（Header　Information）のオーバーヘッドを削減することができる通信システム。この通信システムは、端末（１０）と、基地局（２０）と、ＭＭＥ（３０）とを有する。端末（１０）は、上りリンクのスモールデータの発生に応じて実行されるランダムアクセス手順の開始前に、Attach　Request及びRRC　Connection　Setup　Completeともに、Header　Informationを基地局（２０）に送信する。基地局（２０）は、Attach　RequestをＭＭＥ（３０）に転送するとともに、S-TMSI及びHeader　Informationを含むInitial　UE　Messageを形成してＭＭＥ（３０）に送信する。

Description

通信システム、端末装置及び通信方法
　本発明は、通信システム、端末装置及び通信方法に関する。
　基地局装置（以下では「基地局」と呼ぶことがある）と端末装置（以下では「端末」と呼ぶことがある）とを有する通信システムにおいて、最近、新たな端末としてＭＴＣ（Machine　Type　Communication）端末が注目されている。ＭＴＣ端末の一例として、例えば、無線通信機能を備えた電力メーターであるスマートメーター、無線通信機能を備えた自動販売機、無線通信機能を備えたセンサー等が挙げられる。無線通信機能を備えるスマートメーターは、例えば、計測した電力使用量のデータ等を基地局に送信する。無線通信機能を備えた自動販売機は、例えば、売り上げ情報、販売機内の在庫情報等を基地局に送信する。また、無線通信機能を備えたセンサーとして、無線通信機能を備えたＧＰＳ（Global　Positioning　System）センサーが挙げられ、このＧＰＳセンサーはユーザの現在位置情報を基地局に送信する。
　ここで、ＭＴＣ端末は上記のような特定のデータ（情報）を送受信するため、様々な種類のデータを送受信する一般の端末（例えば、スマートフォン等）に比べ、通信対象として望まれるデータの種類、及び、データ量が少ない。すなわち、ＭＴＣ端末では、計測データ等のような「小サイズのユーザデータ」（以下では「スモールデータ」と呼ぶことがある）が間欠的に送受信されるケースが比較的多い。
　また、アイドルモード（待ち受け状態）にあるＭＴＣ端末がスモールデータの送受信を行うときは、通信コネクションを確立するために（つまり、コネクトモードに移行するために）基地局と多くの制御メッセージをやり取りする。スモールデータのデータ量は少ないため、スモールデータのための通信コネクションの確立に際し多くの制御メッセージがやり取りされたのでは、制御メッセージのオーバーヘッドが大きくなり、通信リソースの利用効率の観点から好ましくない。
　そこで、制御メッセージのやり取りを削減するために、ＭＴＣ端末がアイドルモードにあるときも、既に設定されているデータ信号用の無線ベアラ（ＤＲＢ：Data　Radio　Bearer）をリリースせずに維持したままにする先行技術がある。
3GPP　TR23.887　V0.8.0
　ここで、通信リソースの利用効率を高めるために、スモールデータに付加するヘッダを圧縮することが考えられる。ヘッダの圧縮は、例えば、ヘッダに含まれる複数のフィールドのうち、内容が常に一定で変化しないフィールドの２回目以降の送信を省くことによってなされる。ヘッダに含まれる複数のフィールドのうち何れのフィールドの内容が常に一定で変化しないかという情報は、予め、送信側から受信側に通知されている。よって、受信側では、１回目に受信したヘッダと、予め通知された情報とを用いて、２回目以降の送信が省かれたフィールドを復元することができる。
　しかし、アイドルモードにあるＭＴＣ端末が基地局間を移動する（セルを再選択する）場合には、移動前の基地局が有する情報は、移動先の基地局には引き継がれない。このため、アイドルモードにあるＭＴＣ端末は、基地局間を移動する度に、圧縮ヘッダの復元に用いられる情報（例えば、内容が常に一定で変化しないフィールドを示す情報等）を、移動先の基地局に改めて通知しなければならない。よって、ＭＴＣ端末がアイドルモードにあるときもＤＲＢをリリースせずに維持したままにしても、基地局間での移動がなされると、圧縮ヘッダの復元に用いられる情報のオーバーヘッドが大きくなる。
　開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、圧縮ヘッダの復元に用いられる情報のオーバーヘッドを削減することができる通信システム、端末装置及び通信方法を提供することを目的とする。
　開示の態様では、上りリンクのユーザデータの発生に応じて実行されるランダムアクセス手順においてユーザデータを基地局に送信する端末装置が、ユーザデータに付加する圧縮ヘッダの復元に用いられる情報を、ランダムアクセス手順の開始前に網制御装置に通知する。
　開示の態様によれば、圧縮ヘッダの復元に用いられる情報のオーバーヘッドを削減することができる。
図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。 図２は、実施例１の端末の一例を示すブロック図である。 図３は、実施例１の基地局の一例を示すブロック図である。 図４は、実施例１のＭＭＥの一例を示す図である。 図５は、実施例１のヘッダのフィールド構成の一例を示す図である。 図６は、実施例１の通信システムの処理の一例を示すシーケンス図である。 図７は、実施例１の通信システムの処理の一例を示すシーケンス図である。 図８は、実施例１の通信システムの処理の一例を示すシーケンス図である。 図９は、実施例１の通信システムの処理の一例を示すシーケンス図である。 図１０は、実施例１の通信システムの処理の一例を示すシーケンス図である。 図１１は、端末のハードウェア構成例を示す図である。 図１２は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。 図１３は、ＭＭＥのハードウェア構成例を示す図である。
　以下に、本願の開示する通信システム、端末装置及び通信方法の実施例を図面に基づいて説明する。なお、この実施例により本願の開示する通信システム、端末装置及び通信方法が限定されるものではない。また、各実施例において同一の機能を有する構成、及び、同一の処理を行うステップには同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下では、一例として、通信システムが３ＧＰＰ（3rd　Generation　Partnership　Project）におけるＬＴＥ（Long　Term　Evolution）システム及びＬＴＥ－Ａ（LTE-Advanced）システムである場合について説明するが、これに限定されるものではない。
　［実施例１］
　＜通信システムの概要＞
　図１は、実施例１の通信システムの一例を示す図である。図１において、通信システム１は、端末１０と、基地局２０と、ＭＭＥ（Mobility　Management　Entity）３０と、Ｓ－ＧＷ（Serving-Gateway）４０とを有する。ＭＭＥ３０は、網制御装置である。基地局２０と、ＭＭＥ３０と、Ｓ－ＧＷ４０との間には、制御メッセージがやり取りされるＣ－ｐｌａｎｅのパスが設定される。また、基地局２０と、Ｓ－ＧＷ４０との間には、ユーザデータがやり取りされるＵ－ｐｌａｎｅのパスが設定される。端末１０はＭＴＣ端末であり、よって、端末１０が送受信するデータはスモールデータである。本実施例では、スモールデータが、Ｕ－ｐｌａｎｅではなく、Ｃ－ｐｌａｎｅを利用して、制御メッセージとともに伝送される場合を一例として説明する。
　また、ＭＭＥ３０の配下には、端末１０が接続中の基地局（つまり、サービング基地局）を含め、複数の基地局２０が存在する。端末１０は、圧縮ヘッダの復元に用いられる情報を、複数の基地局２０のうち端末１０が接続中の基地局２０に送信する。一方で、ＭＭＥ３０は、圧縮ヘッダの復元に用いられる情報を、端末１０が接続中の基地局、及び、その接続中の基地局の周辺の複数の基地局（例えば、端末１０が在圏するトラッキングエリア内の基地局）を含めて、ＭＭＥ３０の配下にある複数の基地局２０に一斉に通知する。なお、ＭＭＥ３０は、圧縮ヘッダの復元に用いられる情報を、ＭＭＥ３０の配下にあるすべての基地局２０に通知してもよいし、端末１０の周辺の複数の基地局２０にだけ通知してもよい。
　＜端末の構成例＞
　図２は、実施例１の端末の一例を示すブロック図である。図２において、ＭＴＣ端末である端末１０は、送信部１１と、アンテナ１２と、受信部１３と、制御情報処理部１４とを有する。
　制御情報処理部１４に入力されるユーザデータは、スモールデータである。制御情報処理部１４は、圧縮ヘッダの復元に用いられる情報（以下では「ヘッダ情報（Header　Information）」と呼ぶことがある）を形成する。ヘッダ情報の内容については後述する。また、制御情報処理部１４は、ヘッダ情報を用いてヘッダを圧縮して圧縮ヘッダを形成する。また、制御情報処理部１４は、各種の制御メッセージを形成して送信部１１に出力する。制御情報処理部１４での制御メッセージの形成は、受信部１３から入力される制御メッセージに応じて行われることもある。また、制御情報処理部１４は、圧縮ヘッダを付加したスモールデータ、または、ヘッダ情報を、特定の制御メッセージに付加して送信部１１に出力する。
　送信部１１は、ヘッダ情報、制御メッセージ、及び、圧縮ヘッダを付加されたスモールデータを、アンテナ１２を介して上りリンクで基地局２０に送信する。
　受信部１３は、基地局２０から送信された制御メッセージをアンテナ１２を介して下りリンクで受信して制御情報処理部１４に出力する。
　＜基地局の構成例＞
　図３は、実施例１の基地局の一例を示すブロック図である。図３において、基地局２０は、アンテナ２１と、受信部２２と、ｅＮＢ通信制御部２３と、ネットワークＩＦ（インターフェース）２４と、送信部２５と、記憶部２６とを有する。
　受信部２２は、端末１０から上りリンクで送信されたヘッダ情報、制御メッセージ、及び、圧縮ヘッダを付加されたスモールデータをアンテナ２１を介して受信してｅＮＢ通信制御部２３に出力する。
　ｅＮＢ通信制御部２３は、各種の制御メッセージを形成して送信部２５またはネットワークＩＦ２４に出力する。ｅＮＢ通信制御部２３での制御メッセージの形成は、受信部１３から入力される制御メッセージ、または、ネットワークＩＦ２４から入力される制御メッセージに応じて行われることもある。また、ｅＮＢ通信制御部２３は、ヘッダ情報を端末１０の識別子とともに記憶部２６に記憶させる。また、ｅＮＢ通信制御部２３は、ヘッダ情報を用いて、スモールデータに付加されている圧縮ヘッダを復元する。また、ｅＮＢ通信制御部２３は、受信部２２から入力されたヘッダ情報、及び、復元したヘッダ（以下では「復元ヘッダ」と呼ぶことがある）を付加したスモールデータをネットワークＩＦ２４に出力する。
　記憶部２６は、複数の端末１０各々の識別子に対応付けてヘッダ情報を記憶する。
　送信部２５は、ｅＮＢ通信制御部２３から入力される制御メッセージをアンテナ２１を介して下りリンクで端末１０に送信する。
　ネットワークＩＦ２４は、ＭＭＥ３０とＣ－ｐｌａｎｅのパスで接続され、ヘッダ情報、制御メッセージ、及び、復元ヘッダが付加されたスモールデータをＭＭＥ３０に送信し、ＭＭＥ３０からの制御メッセージを受信する。また、ネットワークＩＦ２４は、Ｓ－ＧＷ４０とＵ－ｐｌａｎｅのパスで接続されている。
　＜ＭＭＥの構成例＞
　図４は、実施例１のＭＭＥの一例を示すブロック図である。図４において、ＭＭＥ３０は、ネットワークＩＦ３１と、ＭＭＥ通信制御部３２と、記憶部３３と、ネットワークＩＦ３４とを有する。
　ネットワークＩＦ３１は、基地局２０とＣ－ｐｌａｎｅのパスで接続され、基地局２０からヘッダ情報、制御メッセージ、及び、復元ヘッダが付加されたスモールデータを受信してＭＭＥ通信制御部３２に出力する。また、ネットワークＩＦ３１は、ＭＭＥ通信制御部３２から入力される制御メッセージを基地局２０に送信する。
　ＭＭＥ通信制御部３２は、各種の制御メッセージを形成してネットワークＩＦ３１またはネットワークＩＦ３４に出力する。ＭＭＥ通信制御部３２での制御メッセージの形成は、ネットワークＩＦ３１またはネットワークＩＦ３４から入力される制御メッセージに応じて行われることもある。また、ＭＭＥ通信制御部３２は、ヘッダ情報を端末１０の識別子とともに記憶部３３に記憶させる。また、ＭＭＥ通信制御部３２は、ネットワークＩＦ３１から入力されたスモールデータをネットワークＩＦ３４に出力する。
　記憶部３３は、複数の端末１０各々の識別子に対応付けてヘッダ情報を記憶する。
　ネットワークＩＦ３４は、Ｓ－ＧＷ４０とＣ－ｐｌａｎｅのパスで接続され、制御メッセージ、及び、復元ヘッダが付加されたスモールデータをＳ－ＧＷ４０に送信し、Ｓ－ＧＷ４０からの制御メッセージを受信する。
　＜ヘッダのフィールド構成例＞
　図５は、実施例１のヘッダのフィールド構成の一例を示す図である。図５には、一例として、RTP/UDP/IP(Real-time　Transport　Protocol/User　Datagram　Protocol/Internet　Protocol)v4のフィールド構成を示す。図５に示すように、ヘッダは複数のフィールドを含む。図５に示す複数のフィールドのうち、直線の下線で示したフィールドは、内容が常に一定で変化しないフィールド、つまり、不変であるフィールドである。また、波線の下線で示したフィールドは、他のフィールドの値から算出可能であるフィールドである。また、下線が付されていないフィールドは、スモールデータごと（パケットごと）に値が変化するフィールドである。
　そして、ヘッダ情報は、これらの複数のフィールドのうち、不変であるフィールドを示す情報、及び、他のフィールドの値から算出可能なフィールドを示す情報の少なくとも一つを含む。端末１０は、不変であるフィールドを示す情報をヘッダ情報に含めることにより、２回目以降の送信からは、不変であるフィールドをヘッダから省いてヘッダを圧縮することができる。また、端末１０は、他のフィールドの値から算出可能なフィールドを示す情報をヘッダ情報に含めることにより、他のフィールドの値から算出可能なフィールドをヘッダから省いてヘッダを圧縮することができる。そして、基地局２０は、ヘッダ情報を用いて、不変であるフィールド、及び、他のフィールドの値から算出可能なフィールドを特定して、これらのフィールドを復元することができる。つまり、基地局２０は、不変であるフィールドが省かれた圧縮ヘッダを、非圧縮ヘッダとヘッダ情報とを用いて復元することができる。また、基地局２０は、他のフィールドの値から算出可能なフィールドが省かれた圧縮ヘッダを、ヘッダ情報を用いて復元することができる。
　なお、図５に示すフィールドのうち、Ｖはバージョン番号、Ｐはパディングビット、Ｘは拡張ビット、ＣＣは寄与送信元カウント（Contributing　Source　Count）、Ｍはマーカビットである。
　＜通信システムの処理のシーケンス例＞
　以下では、通信システム１の処理のシーケンス例１～５について説明する。図６～１０は、実施例１の通信システムの処理の一例を示すシーケンス図である。シーケンス例１～５における端末１０は、上りリンクのスモールデータの発生に応じて実行されるランダムアクセス手順（以下では「スモールデータＲＡ手順」と呼ぶことがある）において、スモールデータを基地局２０に送信する。スモールデータＲＡ手順は、スモールデータが発生する度に実行される。
　＜シーケンス例１＞
　シーケンス例１を図６に示す。図６は、端末１０から送信するスモールデータが発生する前に実行されるシーケンスである。つまり、本例の端末１０は、スモールデータＲＡ手順の開始前に、ヘッダ情報を予めＭＭＥ３０に通知する。例えば、端末１０は、スモールデータＲＡ手順の開始前に実行される「アタッチ手順」において、ヘッダ情報をＭＭＥ３０に通知する。「アタッチ手順」とは、端末１０が電源投入後の最初にネットワークに対して行うアタッチ要求（Attach　Request）を行う処理を含む手順である。また、アタッチ手順の実行は、「第２のランダムアクセス手順」に相当するスモールデータＲＡ手順の実行前になされるため、アタッチ手順は「第１のランダムアクセス手順」に相当する。なお、図６のステップＳ５２～Ｓ５８でやり取りされる情報は制御メッセージに相当する。
　すなわち、図６に示すように、ランダムアクセスの手順（Random　Access）の実行後に、RRC(Radio　Resource　Control)　Connectionが設定（Setup）された状態で（ステップＳ５１）、端末１０は、Attach　Request、RRC　Connection　Setup　Complete、ヘッダ情報（Header　Information）、及び、非圧縮ヘッダ（Non-compressed　Header）を現在接続中の基地局２０に送信する（ステップＳ５２）。つまり、端末１０は、Attach　Requestとともにヘッダ情報を基地局２０に送信する。RRC　Connection　Setup　Completeには端末１０の識別子であるS-TMSIが含まれる。
　次いで、基地局２０は、Attach　RequestをＭＭＥ３０に転送するとともに、S-TMSI、ヘッダ情報、及び、非圧縮ヘッダを含むInitial　UE　Messageを形成してＭＭＥ３０に送信し、ＭＭＥ３０は、S-TMSIに対応付けてヘッダ情報及び非圧縮ヘッダを記憶する（ステップＳ５３）。
　ステップＳ５２及びステップＳ５３の処理により、スモールデータＲＡ手順の開始前に実行されるアタッチ手順において、ヘッダ情報がAttach　Requestとともに端末１０からＭＭＥ３０に通知される。
　次いで、ＭＭＥ３０とＳ－ＧＷ４０との間でDefault　bearer　creationが行われる（ステップＳ５４）。
　次いで、ＭＭＥ３０は、Attach　Acceptを基地局２０を介して端末１０に通知する（ステップＳ５５）。
　次いで、ＭＭＥ３０は、UE　Context　Release　Command及びS-TMSIとともに、ヘッダ情報及び非圧縮ヘッダを、端末１０の周辺の基地局２０を含む複数の基地局２０に送信する（ステップＳ５６）。つまり、ＭＭＥ３０は、ヘッダ情報を、スモールデータＲＡ手順の開始前に基地局２０に通知する。
　次いで、基地局２０は、RRC　Connection　Releaseを端末１０に送信する一方で（ステップＳ５７）、UE　Context　Release　CompleteをＭＭＥ３０に送信する（ステップＳ５８）。これにより、ステップＳ５１で設定されていたRRC　Connectionがリリースされる。
　＜シーケンス例２＞
　シーケンス例２を図７に示す。図７は、端末１０から送信するスモールデータが発生する前に実行されるシーケンスである。つまり、本例の端末１０は、シーケンス例１と同様に、スモールデータＲＡ手順の開始前に、ヘッダ情報を予めＭＭＥ３０に通知する。例えば、端末１０は、スモールデータＲＡ手順の開始前に実行される「位置登録手順」において、ヘッダ情報をＭＭＥ３０に通知する。「位置登録手順」とは、端末１０が位置登録要求（TAU(Tracking　Area　Update)　Request）を行う処理を含む手順である。また、位置登録手順の実行は、「第２のランダムアクセス手順」に相当するスモールデータＲＡ手順の実行前になされるため、位置登録手順は、アタッチ手順と同様に、「第１のランダムアクセス手順」に相当する。なお、図７におけるステップＳ５１，Ｓ５６～Ｓ５８の処理は図６と同一であるため説明を省略する。また、図７のステップＳ６１～Ｓ６３でやり取りされる情報は制御メッセージに相当する。
　すなわち、図７に示すように、端末１０は、TAU　Request、RRC　Connection　Setup　Complete、ヘッダ情報、及び、非圧縮ヘッダを基地局２０に送信する（ステップＳ６１）。つまり、端末１０は、TAU　Requestとともにヘッダ情報を基地局２０に送信する。RRC　Connection　Setup　CompleteにはS-TMSIが含まれる。
　次いで、基地局２０は、TAU　RequestをＭＭＥ３０に転送するとともに、S-TMSI、ヘッダ情報、及び、非圧縮ヘッダを含むInitial　UE　Messageを形成してＭＭＥ３０に送信し、ＭＭＥ３０は、S-TMSIに対応付けてヘッダ情報及び非圧縮ヘッダを記憶する（ステップＳ６２）。
　ステップＳ６１及びステップＳ６２の処理により、スモールデータＲＡ手順の開始前に実行される位置登録手順において、ヘッダ情報がTAU　Requestとともに端末１０からＭＭＥ３０に通知される。
　次いで、ＭＭＥ３０は、TAU　Acceptを基地局２０を介して端末１０に通知する（ステップＳ６３）。
　＜シーケンス例３＞
　シーケンス例３を図８に示す。図８は図６または図７のシーケンスに後続するシーケンスであり、図８では、スモールデータＲＡ手順が実行される。なお、図８のステップＳ７２～Ｓ８１でやり取りされる情報のうち、スモールデータ以外の情報は、制御メッセージに相当する。
　すなわち、端末１０は、送信すべきスモールデータが発生すると（ステップＳ７１）、Random　Access　Preambleを基地局２０に送信し（ステップＳ７２）、これに対し、基地局２０は、Random　Access　Responseを端末１０に送信する（ステップＳ７３）。
　次いで、端末１０は、S-TMSIを含むRRC　Connection　Requestと、Small　Data　Indicatorとを基地局２０に送信する（ステップＳ７４）。Small　Data　Indicatorは、端末１０がスモールデータを送信することを示すインジケータであり、スモールデータの送信に先立って送信される。
　基地局２０は、ステップＳ７４でSmall　Data　Indicatorを受信した時点で、既にステップＳ５６（図６，７）においてヘッダ情報の通知をＭＭＥ３０から受けている。そこで、基地局２０は、スモールデータに対して通信リソースを割り当て、割当結果（UL(Uplink)　grant　for　small　data　transmission）を含むRRC　Connection　Setupを端末１０に送信する（ステップＳ７５）。なお、通信リソースの１単位は、例えば１単位の時間と１単位の周波数とで規定され、ＲＥ（Resource　Element）と呼ばれることがある。
　次いで、端末１０は、基地局２０により割り当てられた通信リソースを用いて、RRC　Connection　Setup　Completeとともに、圧縮ヘッダを付加したスモールデータを基地局２０に送信する（ステップＳ７６）。
　次いで、基地局２０は、ヘッダ情報を用いて圧縮ヘッダを復元し、S-TMSI、及び、復元ヘッダを付加したスモールデータを含むInitial　UE　Messageを形成してＭＭＥ３０に送信する（ステップＳ７７）。
　次いで、ＭＭＥ３０は、TEID(Tunnel　Endpoint　Identifier)、及び、復元ヘッダが付加されたスモールデータを含むGTP-U(GPRS(General　Packet　Radio　Service)　Tunneling　Protocol　for　User　Plane)を形成してＳ－ＧＷ４０に送信する（ステップＳ７８）。
　次いで、Ｓ－ＧＷ４０は、DL(Downlink)　Data　NotificationをＭＭＥ３０に送信する（ステップＳ７９）。
　次いで、ＭＭＥ３０は、Release　Commandを含むDL　NAS(Non　Access　Stratum)　Transportを基地局２０に送信する（ステップＳ８０）。
　次いで、基地局２０は、RRC　Connection　Releaseを端末１０に送信する（ステップＳ８１）。これにより、ステップＳ７４，Ｓ７５で設定されたRRC　Connectionがリリースされる。つまり、基地局２０は、端末１０から送信されたスモールデータの受信が完了したときに、基地局２０と端末１０との間のコネクションをリリースする。ここで、「スモールデータの受信の完了」とは、端末１０から送信されたスモールデータがＳ－ＧＷ４０に到達したことを言う。
　＜シーケンス例４＞
　シーケンス例４を図９に示す。図９は図６または図７のシーケンスに後続するシーケンスであり、図９では、スモールデータＲＡ手順が実行される。但し、図９は、図６及び図７のステップＳ５６の処理が行われない場合、すなわち、アタッチ手順及び位置登録手順においてＭＭＥ３０から基地局２０へのヘッダ情報の通知が行われない場合のシーケンスである。図９では、図８のシーケンスに、ステップＳ８２，Ｓ８３の処理が追加されている。なお、図９におけるステップＳ７１～Ｓ８１の処理は図８と同一であるため説明を省略する。また、図９のステップＳ８２，Ｓ８３でやり取りされる情報は制御メッセージに相当する。
　すなわち、基地局２０は、ステップＳ７４でSmall　Data　Indicatorを受信した時点でヘッダ情報の通知をＭＭＥ３０から受けていない。そこで、基地局２０は、ヘッダ情報の取得対象とする端末１０のS-TMSIを含む通知要求（Header　Information　Request）をＭＭＥ３０に送信する（ステップＳ８２）。
　基地局２０からの通知要求を受けたＭＭＥ３０は、その通知要求に応じて、基地局２０から要求があったS-TMSIに対応するヘッダ情報及び非圧縮ヘッダをS-TMSIとともに基地局２０に送信する（ステップＳ８３）。
　＜シーケンス例５＞
　シーケンス例５を図１０に示す。図１０は図６または図７のシーケンスに後続するシーケンスであり、図１０では、スモールデータＲＡ手順が実行される。なお、図１０におけるステップＳ７１～Ｓ７３，Ｓ７５，Ｓ７６，Ｓ７８～Ｓ８１の処理は図８と同一であるため説明を省略する。また、図１０のステップＳ９１，Ｓ９２でやり取りされる情報は制御メッセージに相当する。
　端末１０は、アタッチ手順または位置登録手順において通知したヘッダ情報に変更があったとき、S-TMSIを含むRRC　Connection　Requestと、変更後のヘッダ情報と、非圧縮ヘッダとを基地局２０に送信する（ステップＳ９１）。つまり、ヘッダ情報に変更があったときに、端末１０から基地局２０へのヘッダ情報の通知がなされる。なお、ステップＳ９１で送信されるヘッダ情報は、Small　Data　Indicatorを兼ねる。
　基地局２０は、アタッチ手順または位置登録手順において通知されたヘッダ情報よりも優先して、スモールデータＲＡ手順におけるステップＳ９１で通知された変更後のヘッダ情報を用いて、スモールデータに付加された圧縮ヘッダを復元する。そして、基地局２０は、S-TMSI、及び、復元ヘッダを付加したスモールデータを含むInitial　UE　Messageを形成してＭＭＥ３０に送信する（ステップＳ９２）。
　以上のように、本実施例によれば、端末１０は、上りリンクのスモールデータの発生に応じて実行されるスモールデータＲＡ手順においてスモールデータを基地局２０に送信する。また、端末１０は、ヘッダ情報を、スモールデータＲＡ手順の開始前にＭＭＥ３０に通知する。例えば、端末１０は、スモールデータＲＡ手順の開始前に実行されるアタッチ手順において、アタッチ要求とともにヘッダ情報をＭＭＥ３０に通知する。また例えば、端末１０は、スモールデータＲＡ手順の開始前に実行される位置登録手順において、位置登録要求とともにヘッダ情報をＭＭＥ３０に通知する。
　これにより、端末１０は、複数の基地局２０の間を移動する度に（セルを再選択する度に）ヘッダ情報を通知する必要がなくなるため、ヘッダ情報のオーバーヘッドを削減することができる。すなわち、端末１０からＭＭＥ３０に通知されたヘッダ情報は、ＭＭＥ３０から、端末１０の周辺の基地局２０を含む複数の基地局２０に通知される。よって、アイドルモードにある端末１０は、周辺の基地局２０のいずれかの配下のセルに移動するときに、移動先の基地局２０にヘッダ情報を改めて通知する必要がない。つまり、移動先の基地局２０へのヘッダ情報の通知を省くことができる。よって、ヘッダ情報のオーバーヘッドを削減することができる。
　また、ＭＭＥ３０は、ヘッダ情報を、スモールデータＲＡ手順の開始前に基地局２０に通知する。
　これにより、基地局２０は、スモールデータの発生に応じて実行されるスモールデータＲＡ手順の開始前に事前にヘッダ情報を把握することができるため、圧縮ヘッダを確実に復元することができる。
　また、ヘッダ情報は、ヘッダに含まれる複数のフィールドのうち、不変であるフィールドを示す情報、及び、他のフィールドの値から算出可能なフィールドを示す情報の少なくとも一つを含み、基地局２０は、ＭＭＥ３０から通知されたヘッダ情報を用いて、スモールデータに付加された圧縮ヘッダを復元する。
　これにより、基地局２０は、ヘッダ情報を用いて、不変であるフィールド、及び、他のフィールドの値から算出可能なフィールドを圧縮ヘッダにおいて特定し、圧縮ヘッダにおいて省かれたこれらのフィールドを復元することができる。
　また、ＭＭＥ３０は、通知要求を基地局２０から受けたときに、ヘッダ情報を基地局２０に通知する。
　これにより、ヘッダ情報を基地局２０の必要に応じて基地局２０に通知することができる。
　また、端末１０は、スモールデータが発生したときに、端末１０がスモールデータを送信することを示すSmall　Data　IndicatorをスモールデータＲＡ手順において基地局２０に送信する。基地局２０は、Small　Data　Indicatorを受信した時点でヘッダ情報の通知を受けていないときに、ＭＭＥ３０に通知要求を送信する。
　これにより、基地局２０は、スモールデータＲＡ手順の開始前にヘッダ情報の通知を受けていない場合でも、スモールデータが発生した時点でヘッダ情報の通知を受けることができる。
　また、端末１０は、ヘッダ情報に変更があったときに、変更後のヘッダ情報をスモールデータＲＡ手順において基地局２０に通知する。基地局２０は、端末１０がスモールデータＲＡ手順の開始前に通知したヘッダ情報よりも優先して、端末１０がスモールデータＲＡ手順において通知した変更後のヘッダ情報を用いて、圧縮ヘッダを復元する。
　これにより、基地局２０は、最新のヘッダ情報に基づいて、圧縮ヘッダを復元することができる。
　［他の実施例］
　［１］図８及び図９のステップＳ７４において、端末１０は、Small　Data　Indicatorとともに、端末１０がヘッダ圧縮を行うか否かを示す情報を基地局２０に送信してもよい。そして、基地局２０は、端末１０がヘッダ圧縮を行うときに、ＭＭＥ３０に通知要求を送信してもよい。これにより、端末１０がヘッダ圧縮を行う端末であるときにだけ、ヘッダ情報を基地局２０に通知することができるため、さらにヘッダ情報のオーバーヘッドを削減することができる。
　［２］端末１０、基地局２０及びＭＭＥ３０は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
　さらに、端末１０、基地局２０及びＭＭＥ３０で行われる各種処理機能は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）（または、ＭＰＵ（Micro　Processing　Unit）、ＭＣＵ（Micro　Controller　Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理機能は、ＣＰＵ（または、ＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、またはワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。
　［３］端末１０、基地局２０及びＭＭＥ３０は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。
　図１１は、端末のハードウェア構成例を示す図である。図１１に示すように、端末１００は、アンテナ１０１と、ＲＦ（Radio　Frequency）回路１０２と、プロセッサ１０３と、メモリ１０４とを有する。プロセッサ１０３の一例として、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital　Signal　Processor）、ＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）等が挙げられる。また、メモリ１０４の一例として、ＳＤＲＡＭ（Synchronous　Dynamic　Random　Access　Memory）等のＲＡＭ（Random　Access　Memory）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。
　そして、端末１０で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサ１０３で実行することによって実現してもよい。すなわち、送信部１１と、受信部１３と、制御情報処理部１４とによって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ１０４に記憶され、各プログラムがプロセッサ１０３で実行されてもよい。送信部１１と、受信部１３とは、ＲＦ回路１０２及びプロセッサ１０３によって実現される。制御情報処理部１４は、プロセッサ１０３によって実現される。アンテナ１２は、アンテナ１０１によって実現される。
　図１２は、基地局のハードウェア構成例を示す図である。図１２に示すように、基地局２００は、アンテナ２０１と、ＲＦ回路２０２と、プロセッサ２０３と、ネットワークＩＦ２０４と、メモリ２０５とを有する。
　プロセッサ２０３の一例として、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ２０５の一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。
　そして、基地局２０で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサ２０３で実行することによって実現してもよい。すなわち、受信部２２と、ｅＮＢ通信制御部２３と、送信部２５とによって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ２０５に記憶され、各プログラムがプロセッサ２０３で実行されてもよい。また、受信部２２と、送信部２５とは、ＲＦ回路２０２及びプロセッサ２０３によって実現される。ｅＮＢ通信制御部２３は、プロセッサ２０３によって実現される。記憶部２６は、メモリ２０５によって実現される。アンテナ２１は、アンテナ２０１によって実現される。ネットワークＩＦ２４は、ネットワークＩＦ２０４によって実現される。
　図１３は、ＭＭＥのハードウェア構成例を示す図である。図１３に示すように、ＭＭＥ３００は、ネットワークＩＦ３０１と、プロセッサ３０２と、メモリ３０３とを有する。
　プロセッサ３０２の一例として、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ３０３の一例として、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。
　そして、ＭＭＥ３０で行われる各種処理機能は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサ３０２で実行することによって実現してもよい。すなわち、ＭＭＥ通信制御部３２によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ３０３に記憶され、各プログラムがプロセッサ３０２で実行されてもよい。また、ＭＭＥ通信制御部３２は、プロセッサ３０２によって実現される。記憶部３３は、メモリ３０３によって実現される。ネットワークＩＦ３１，３４は、ネットワークＩＦ３０１によって実現される。
　［４］開示の技術は、スモールデータ以外のユーザデータに対しても適用可能である。
１０　端末
１４　制御情報処理部
２０　基地局
２３　ｅＮＢ通信制御部
３０　ＭＭＥ
３２　ＭＭＥ通信制御部

Claims (15)

  1. 　端末装置と、基地局と、網制御装置とを具備する通信システムであって、
    　上りリンクのユーザデータの発生に応じて実行されるランダムアクセス手順において前記ユーザデータを前記基地局に送信する前記端末装置が、前記ユーザデータに付加する圧縮ヘッダの復元に用いられる情報を、前記ランダムアクセス手順の開始前に前記網制御装置に通知する、
    　通信システム。
  2. 　前記情報は、ヘッダに含まれる複数のフィールドのうち、不変であるフィールドを示す情報、及び、他のフィールドの値から算出可能なフィールドを示す情報の少なくとも一つを含む、
    　請求項１に記載の通信システム。
  3. 　前記端末装置は、アタッチ手順において、前記情報を前記網制御装置に通知する、
    　請求項１に記載の通信システム。
  4. 　前記端末装置は、前記アタッチ手順において、アタッチ要求とともに前記情報を前記網制御装置に通知する、
    　請求項３に記載の通信システム。
  5. 　前記端末装置は、位置登録手順において、前記情報を前記網制御装置に通知する、
    　請求項１に記載の通信システム。
  6. 　前記端末装置は、前記位置登録手順において、位置登録要求とともに前記情報を前記網制御装置に通知する、
    　請求項５に記載の通信システム。
  7. 　前記網制御装置は、前記情報を、前記基地局、及び、前記基地局の周辺の複数の基地局に通知する、
    　請求項１に記載の通信システム。
  8. 　前記基地局は、前記網制御装置から通知された前記情報を用いて、前記ユーザデータに付加された前記圧縮ヘッダを復元する、
    　請求項７に記載の通信システム。
  9. 　前記網制御装置は、通知要求を前記基地局から受けたときに、前記情報を前記基地局に通知する、
    　請求項７に記載の通信システム。
  10. 　前記端末装置は、前記ユーザデータが発生したときに、前記端末装置が前記ユーザデータを送信することを示すインジケータを前記ランダムアクセス手順において前記基地局に送信し、
    　前記基地局は、前記インジケータを受信した時点で前記情報の通知を受けていないときに、前記網制御装置に前記通知要求を送信する、
    　請求項９に記載の通信システム。
  11. 　前記端末装置は、前記ユーザデータが発生したときに、前記端末装置がヘッダ圧縮を行うか否かを示す情報を前記ランダムアクセス手順において前記基地局に送信し、
    　前記基地局は、前記端末装置が前記ヘッダ圧縮を行うときに、前記網制御装置に前記通知要求を送信する、
    　請求項９に記載の通信システム。
  12. 　前記端末装置は、前記情報に変更があったときに、変更後の前記情報を前記ランダムアクセス手順において前記基地局に通知し、
    　前記基地局は、前記端末装置が前記ランダムアクセス手順の開始前に通知した前記情報よりも優先して、前記端末装置が前記ランダムアクセス手順において通知した変更後の前記情報を用いて、前記圧縮ヘッダを復元する、
    　請求項１に記載の通信システム。
  13. 　前記周辺の複数の基地局は、前記端末装置が在圏するトラッキングエリア内の基地局である、
    　請求項７に記載の通信システム。
  14. 　上りリンクのユーザデータの発生に応じて実行されるランダムアクセス手順において前記ユーザデータを基地局に送信する送信部と、
    　前記ユーザデータに付加する圧縮ヘッダの復元に用いられる情報を、前記ランダムアクセス手順の開始前に網制御装置に通知する情報処理部と、
    　を具備する端末装置。
  15. 　端末装置における通信方法であって、
    　上りリンクのユーザデータに付加する圧縮ヘッダの復元に用いられる情報を、前記ユーザデータの発生に応じて実行されるランダムアクセス手順の開始前に網制御装置に通知し、
    　前記ランダムアクセス手順において、前記圧縮ヘッダを付加した前記ユーザデータを基地局に送信する、
    　通信方法。
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