JP2010504687A - 上り接続のリディレクション方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、移動通信網で上り接続のリディレクションを速かに行なう方法を提供する。端末が網に初期ランダム接続するために各種ランダム接続に関する情報を含むプリアンブルを送信すると、網は、それに対する応答メッセージにプリアンブルの受諾／拒絶情報とリディレクション情報を含めて伝送する。したがって、端末の接続要請が暴走する場合、網からの２番目の応答メッセージを通じてそれを制限した従来に比べて、本発明では最初の応答メッセージを通じてそれを制限できるため、異常通信状況に速かに対処し、通信効率を上げることができる。

Description

本発明は、移動通信網で上り接続のリディレクションを速やかに行なう方法に関する。

移動通信網で休止モード（Idle Mode）にある端末は、網に初期制御メッセージを伝送するためにＲＡＣＨ（Random Access Channel）を用いる。すなわち、一般に、ＲＡＣＨは、端末が網と時間同期を合わせるために用いられたり、端末が上りリンクでデータ伝送を行なおうとする時に、データを伝送する上りリンクの無線資源がない場合に無線資源を獲得するのに用いられる。

一例として、端末が電源をつけて新しいセルに初めて接近しようとすう場合、通常、端末はダウンリンクの同期を合わせ、接続しようとするセルのシステム情報を受信した後、ＲＲＣ（Radio Resource Control）連結（RRC Connection）のために接続要請メッセージを上りリンクで伝送しなければならない。しかし、現在、端末は網と時間同期も合わない状態であり、上りリンクの無線資源も確保していない状態であるから、ＲＡＣＨを通じて網に連結要請メッセージの伝送のための無線資源を要請する。端末から無線資源要請を受けた基地局は、ＲＲＣ連結要請メッセージを伝送できるように当該端末に適当な無線資源を割り当てる。

他の例として、端末と網間にＲＲＣ連結が形成され、端末がＲＲＣ連結モード（RRC Connected Mode）にあるとする。この場合、端末は、網の無線資源スケジューリングによって無線資源を受け取り、当該無線資源を用いて使用者データを網に伝送する。しかし、端末のバッファにそれ以上伝送するデータが残っていない場合には、網は当該端末にそれ以上無線資源を割り当てない。この時、端末のバッファ状態は周期的あるいは特定事件（event）発生時に網に報告される。ここで、無線資源が割り当てられていない端末のバッファに再び新しいデータが生成されても、端末に割り当てられた無線資源がないから、端末はＲＡＣＨを用いてデータの伝送に必要な無線資源を割り当てることを網に要請する。

次に、次世代通信標準として注目されているＬＴＥ（Long Term Evolution）システムで、端末が上記のＲＡＣＨを通じて網に初期接続する過程について説明する。

図１は、従来のＬＴＥシステムで議論される端末の初期接続過程を示す信号流れ図である。

端末は、基地局から伝送されたシステム情報からＲＡＣＨシグネチャー（Signature）とＲＡＣＨ機会（Occasion）を選択し、これをランダム接続プリアンブル（Random Access Preamble）に含めて基地局に伝送する（Ｓ１０１）。

基地局は、端末からランダム接続プリアンブルを受信した後に、該プリアンブルに対するランダム接続応答情報（Random Access Response）を端末に伝送する（Ｓ１０３）。ランダム接続応答情報には、タイミングオフセット情報（Time Advance；TA）、ＲＲＣ連結要請メッセージ（RRC Connection Request Message）の伝送のための上りリンクの無線資源割当に関する情報などが含まれる。

端末は、ランダム接続応答情報を受信した後、該応答情報に含まれた無線資源割当に関する情報に基づいてＲＲＣ連結要請メッセージ（RRC Connection Request Message）を伝送する（Ｓ１０５）。

基地局は、ＲＲＣ連結要請メッセージを端末から受信した後に、状況に応じてＲＲＣ連結設定メッセージまたはＲＲＣ衝突解決（RRC contention resolution）メッセージを端末に伝送する（Ｓ１０７）。

このような従来のランダム接続を用いたＲＲＣ連結過程では、ＲＲＣ連結要請メッセージの伝送が頻繁であることから端末の上り接続を制限する必要がある場合、無線網はリディレクション（re-direction）情報を含むＲＲＣ連結拒絶メッセージを伝送し、特定端末が他の周波数バンドまたは他のシステムへと切換（re-direction）できるように誘導する。ただし、従来のリディレクションは、ランダム接続の４番目のメッセージ（Ｓ１０７）を通じて伝送されるから、無線網が特定端末の上り接続を速かに抑制できないという問題があった。

本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、プリアンブルにランダム接続に関連した情報を含めて基地局に伝送し、それに対する応答メッセージを通じて端末のリディレクション接続に必要な情報を端末に伝送する方式で、特定端末の上り接続を速かに抑制できるようにすることをその目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の一様態は、移動通信システムにおける端末によるランダム接続方法であって、ランダム接続プリアンブルを網に伝送する段階と、前記ランダム接続プリアンブルに対する応答メッセージを前記網から受信する段階と、を含み、前記応答メッセージが否定の制御情報を含むと、前記応答メッセージは付加的な制御情報を含むことができる。

本発明の他の態様は、移動通信システムにおける網によるランダム接続制御方法であって、ランダム接続プリアンブルを少なくとも一つの端末から受信する段階と、前記ランダム接続プリアンブルに対する応答メッセージを前記少なくとも一つの端末に伝送する段階と、を含み、前記応答メッセージが否定の制御情報を含むと、前記応答メッセージは付加的な制御情報を含むことができる。

本発明によれば、プリアンブルにランダム接続に関連した情報を含めて基地局に伝送し、それに対する応答メッセージを通じて端末のリディレクション接続に必要な情報を端末に伝送するため、特定端末の上り接続を速かに抑制し、その結果、通信システムを円滑に運用することが可能になる。

従来のＬＴＥシステムで議論される端末の初期接続過程を示す信号流れ図である。 本発明が適用される移動通信システムで、Ｅ−ＵＭＴＳの網構造を示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続網規格を基盤とする端末とＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコルの構造を示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続網規格を基盤とする端末とＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコルの構造を示す図である。 本発明において休止端末（idle UE）の初期ランダム接続過程を簡略に示す信号流れ図である。 本発明においてＲＣＣ連結端末の初期ランダム接続過程を簡略に示す信号流れ図である。 無線パケット通信システムの下りリンク物理階層に適用されるＨＡＲＱの具現例を示す図である。

以下、添付の図面を参照しつつ本発明の好適な実施例について詳細に説明する。ただし、まず本発明の適用背景について述べ、これに基づいて本発明の主要実施例について説明するものとする。

図２は、本発明が適用される移動通信システムで、Ｅ−ＵＭＴＳ（Evolved Universal Mobile Telecommunications System）の網構造を示す図である。

Ｅ−ＵＭＴＳシステムは、既存のＵＭＴＳシステムから進化したシステムで、現在３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）で基礎的な標準化作業を進行しつつあり、ＬＴＥ（Long Term Evolution）システムとも呼ばれている。

Ｅ−ＵＭＴＳシステムは、大きく、Ｅ−ＵＴＲＡＮ １００とＣＮ ２００とに区分されることができる。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ １００は、網の終端に位置して外部網と連結される接続ゲートウェイ（Access Gateway；以下、‘ＡＧ’という。）１１０、基地局（以下、‘ｅＮｏｄｅ Ｂ'という。）１２０及び端末（User Equipment；以下、‘ＵＥ’という。）１３０で構成される。ＡＧ １１０は、使用者トラフィック処理を担当する部分と、制御用トラフィックを処理する部分とに分離されても良い。この場合、新しい使用者トラフィック処理のためのＡＧと制御用トラフィックを処理するＡＧ間に新しいインターフェースを定義し、互いに通信をやりとりすることも可能である。一つのｅＮｏｄｅ Ｂ １２０には、一つ以上のセル（Cell）が存在することができ、ｅＮｏｄｅ Ｂ間には使用者トラフィックあるいは制御トラフィック伝送のためのインターフェースが使用されることができる。

ＣＮ ２００は、ＡＧ １１０とその他ＵＥ １３０の使用者登録などのためのノードなどで構成されることができる。Ｅ−ＵＴＲＡＮ １００とＣＮ ２００とを区分するためのインターフェースが使用されても良い。

端末１３０と網間の無線インターフェースプロトコル（Radio Interface Protocol）の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続（Open System Interconnection；ＯＳＩ）基準モデルの下位３階層に基づいてＬ１（第１階層）、Ｌ２（第２階層）、Ｌ３（第３階層）に区分されることができる。ここで、第１階層に属する物理階層は、物理チャネル（Physical Channel）を用いた情報伝送サービス（Information Transfer Service）を提供し、第３階層に位置する無線資源制御（Radio Resource Control；以下、‘ＲＲＣ’という。）階層は、端末と網間に無線資源を制御する役割を果たす。このために、ＲＲＣ階層は、端末と網間にＲＲＣメッセージを互いに交換できるようにする。ＲＲＣ階層は、ｅＮｏｄｅ Ｂ １２０とＡＧ １１０などの網の各ノードに分散して位置しても良く、ｅＮｏｄｅ Ｂ １２０またはＡＧ １１０のいずれかにのみ位置しても良い。

図３及び図４に、３ＧＰＰ無線接続網規格を基盤とする端末とＵＴＲＡＮ（UMTS Terrestrial Radio Access Network）間の無線インターフェースプロトコル（Radio Interface Protocol）の構造を示す。

端末とＵＴＲＡＮ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（Physical Layer）、データリンク階層（Data Link Layer）及びネットワーク階層（Network Layer）からなり、垂直的には、制御信号（Signaling）伝達のための制御平面（Control Plane）（図３）とデータ情報伝送のための使用者平面（User Plane）（図４）とに区分される。図３及び図４のプロトコル階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続（Open System Interconnection；OSI）基準モデルの下位３階層に基づいてＬ１（第１階層）、Ｌ２（第２階層）、Ｌ３（第３階層）に区分されることができる。

次に、図３の無線プロトコル制御平面と図４の無線プロトコル使用者平面の各階層について具体的に説明する。

第１階層たる物理階層１０は、物理チャネル（Physical Channel）を用いて上位階層に情報伝送サービス（Information Transfer Service）を提供する。物理階層１０は、上位にある媒体接続制御（Medium Access Control）階層２０とは伝送チャネル（Transport Channel）を通じて連結されており、この伝送チャネルを通じて媒体接続制御階層２０と物理階層１０間にデータが移動する。そして、互いに異なる物理階層間、すなわち、送信側と受信側の物理階層間には物理チャネルを通じてデータが移動する。

第２階層たる媒体接続制御（Medium Access Control；以下、‘ＭＡＣ’と略す。）階層２０は、論理チャネル（Logical Channel）を通じて上位階層の無線リンク制御（Radio Link Control）階層にサービスを提供する。第２階層の無線リンク制御（Radio Link Control；以下、‘ＲＬＣ’と略す。）階層３０は、信頼性あるデータの伝送を支援する。一方、ＲＬＣ階層３０の機能がＭＡＣ内部の機能ブロックとして具現されることも可能である。このような場合にはＲＬＣ階層は存在しなくて済む。第２階層のＰＤＣＰ階層５０は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６などのＩＰパケット伝送時に帯域幅の小さい無線区間で効率的に伝送するために、相対的に大きさが大きく且つ余分の制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダサイズを減らすヘッダ圧縮（Header Compression）機能を担当する。

第３階層の最も下部に位置している無線資源制御（Radio Resource Control；以下、‘ＲＲＣ’という。）階層４０は、制御平面にのみ定義され、無線ベアラ（Radio Bearer；以下、‘ＲＢ’と略す。）の設定（Configuration）、再設定（Re-configuration）及び解除（Release）に関連して論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ここで、ＲＢとは、端末とＵＴＲＡＮ間のデータ伝達のために第２階層により提供されるサービスのことを意味する。

網から端末へとデータを伝送する下り伝送チャネルには、システム情報を伝送するＢＣＨ（Broadcast Channel）とその他に使用者トラフィックや制御メッセージを伝送する下りＳＣＨ（Shared Channel）とがある。下りマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージの場合、下りＳＣＨを通じて伝送されても良く、または、別の下りＭＣＨ（Multicast Channel）を通じて伝送されても良い。一方、端末から網へとデータを伝送する上り伝送チャネルには、初期制御メッセージを伝送するＲＡＣＨ（Random Access Channel）とその他に使用者トラフィックや制御メッセージを伝送する上りＳＣＨ（Shared Channel）がある。

次に、休止モード（Idle Mode）にある端末が網へ初期制御メッセージを伝送する過程について詳細に説明する。

ＷＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）でＲＡＣＨ（Random Access Channel）は、上りリンクで制御メッセージを伝送したり短い長さのデータを伝送するために用いられ、ＲＲＣ連結要請メッセージ（RRC Connection Request Message）、セル更新メッセージ（Cell Update Message）、ＵＲＡ更新メッセージ（URA Update Message）などの一部ＲＲＣメッセージもＲＡＣＨを通じて伝送される。また、論理チャネルのうちＣＣＣＨ（Common Control Channel）、ＤＣＣＨ（Dedicated Control Channel）、ＤＴＣＨ（Dedicated Traffic Channel）が伝送チャネルのＲＡＣＨにマッピングされることができ、伝送チャネルのＲＡＣＨは再び物理チャネルＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）にマッピングされる。

端末のＭＡＣ階層が端末の物理階層にＰＲＡＣＨ伝送を指示すると、端末の物理階層はまず一つのアクセススロット（Access Slot）と一つのシグネチャー（Signature）を選択し、ＰＲＡＣＨプリアンブルを上りリンクで伝送する。このプリアンブルは、１．３３ｍｓ長のアクセススロット区間の間に伝送され、アクセススロットの最初の一定長さの間に１６シグネチャーのうち一つのシグネチャーを選択して伝送する。

端末がプリアンブルを伝送すると、基地局は、下り物理チャネルのＡＩＣＨ（Acquisition Indicator Channel）を通じて応答信号を伝送する。このプリアンブルに対する応答として伝送されるＡＩＣＨは、プリアンブルが伝送されたアクセススロットに対応するアクセススロット（Access Slot）の最初の一定長さの間に、プリアンブルが選択したシグネチャーを伝送する。この時、基地局は、ＡＩＣＨが伝送するシグネチャーを通じて肯定的な応答（Acknowledgment；ACK）または否定的な応答（Not-Acknowledgment；NACK）を端末に伝送する。もし、端末がＡＣＫを受信すると、端末は、伝送したシグネチャーに対応するＯＶＳＦ（Orthogonal Variable Spreading Factor）コードを用いて１０ｍｓまたは２０ｍｓ長のメッセージ部分を伝送する。もし、端末がＮＡＣＫを受信すると、端末のＭＡＣは、適当な時間後に端末の物理階層に再びＰＲＡＣＨ伝送を指示する。一方、端末が、伝送したプリアンブルに対応するＡＩＣＨを受信できなかった場合は、端末は、定められたアクセススロット以降に以前プリアンブルよりも一段階高い電力で新しいプリアンブルを伝送する。

以下、本発明による初期ランダム接続過程について具体的に説明する。

＜実施例１＞
図５は、休止端末（idle UE）の初期ランダム接続過程を簡略に示す信号流れ図である。

まず、端末は基地局にランダム接続プリアンブルを伝送する（Ｓ２０１）。この時、端末は、シグネチャーと一緒に、基地局が上り伝送に対する資源を割り当てることができるように上りメッセージ情報、またはチャネル測定情報をプリアンブルに含めることができる。

基地局は、このプリアンブルに対してランダム接続応答情報でもって応答する（Ｓ２０３）。この時、応答情報メッセージは、端末が伝送したシグネチャーと、該シグネチャー伝送に対する承諾または拒絶情報のうち少なくとも一つを含み、ここに、端末に割り当てる無線網臨時端末識別子（Temporary C-RNTI：Cell Radio Network Temporary Identifier）、ＲＲＣ連結要請メッセージに対する無線資源割当情報及びメッセージ大きさ、ＲＲＣ連結要請メッセージ伝送のための無線パラメータ（変調及びコーディング情報、Hybrid ARQ情報）をさらに含むことができる。

応答情報メッセージの伝送情報は、応答情報メッセージ伝送に関連したＬ１／Ｌ２制御チャネルが知らせる。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、応答情報の伝送を指示するＲＡ−ＲＮＴＩと当該応答情報メッセージ伝送に関連した伝送パラメータを含む。

また、応答情報メッセージは、リディレクション情報（Re-direction Information）と遅延時間（Wait Time）、拒絶理由（Reject Cause）をさらに含むことができる。

当該応答情報メッセージを受信した後、この応答情報メッセージに、端末が伝送したシグネチャーが含まれており、且つ、シグネチャー伝送に対する承諾がある場合、端末は基地局にＲＲＣ連結要請メッセージを伝送する（Ｓ２０５）。この時、端末は、応答情報メッセージに含まれた無線資源割当情報及びメッセージ大きさ、無線パラメータを用いてＲＲＣ連結要請メッセージを伝送する。ＲＲＣ連結要請メッセージには、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）やＴＭＳＩ（Temporary Mobile Subscriber Identity）などの広帯域端末識別子が含まれることができる。

もし、端末が伝送したシグネチャーは応答情報メッセージに含まれているがシグネチャー伝送に対する拒絶がある場合、または、端末の伝送したシグネチャーが応答情報メッセージに含まれていない場合、端末は、ＲＲＣ連結要請メッセージを伝送せずに、応答情報メッセージに指定された遅延時間以降または一定時間以降にプリアンブルを再伝送する。

選択的に、応答情報がプリアンブルに対する拒絶情報を含む場合、この応答情報に遅延時間が含まれているか否かにかかわらず、端末はＲＲＣ連結要請のために端末自体にあらかじめ設定された遅延時間によってプリアンブルを再伝送しても良い。または、応答情報がプリアンブルに対する拒絶情報を含む場合、この応答情報に遅延時間が含まれているか否かにかからわず、端末は、応答情報に含まれたシグネチャー数または使用者数によってまたは応答情報のメッセージサイズによってまたは拒絶理由によって互いに異なる遅延時間を適用し、プリアンブルを再伝送しても良い。

この時、応答情報メッセージにリディレクション情報があるとすれば、端末は、リディレクション情報によって他のシステムまたは他の周波数バンド（Frequency Band）に移動して再びセルを選択し、ランダム接続を再試行する。

基地局にＲＲＣ連結要請メッセージが受信されると、基地局のＲＲＣ階層は端末にＲＲＣ連結設定メッセージまたはＲＲＣ衝突解決メッセージを伝送する（Ｓ２０７）。

複数の端末が、同じシグネチャー及び同じ無線資源を用いて同時にプリアンブルを上り伝送する場合、各伝送間には衝突が発生することがある。したがって、基地局は、衝突状況を解決する目的で各端末にＲＲＣ衝突解決メッセージを伝送する。このようなＲＲＣ衝突解決メッセージは、Ｃ−ＲＮＴＩなどの無線網端末識別子と広帯域端末識別子、リディレクション情報（Re-direction Information）を含み、ここに遅延時間（Wait Time）、拒絶理由（Reject Cause）をさらに含むことができる。

したがって、端末は、このＲＲＣ衝突解決メッセージに自身がＲＲＣ連結要請メッセージを通じて送った広帯域端末識別子が含まれていると、自身が衝突から脱したことを認識する。しかし、端末が、一定時間の間に、自身がＲＲＣ連結要請メッセージを通じて送った広帯域端末識別子が含まれたＲＲＣ連結設定メッセージを受信できなかった場合には、遅延時間以降たは一定時間以降にプリアンブルを再伝送する。

もし、端末は、自身がＲＲＣ連結要請メッセージを通じて送った広帯域端末識別子が ＲＲＣ衝突解決メッセージに含まれていないと、自身が衝突から脱しなかったことを認識し、遅延時間以降または一定時間以降にプリアンブルを再伝送する。

好ましくは、端末は、自身がＲＲＣ連結要請メッセージを通じて送った広帯域端末識別子がＲＲＣ衝突解決メッセージに含まれていない場合、該ＲＲＣ衝突解決メッセージに遅延時間が含まれているか否かにかかわらず、ＲＲＣ連結要請のために設定された遅延時間によってプリアンブルを再伝送する。または、端末は、自身がＲＲＣ連結要請メッセージを通じて送った広帯域端末識別子がＲＲＣ衝突解決メッセージに含まれていない場合、ＲＲＣ衝突解決メッセージに遅延時間が含まれているか否かにかかわらず、ＲＲＣ衝突解決メッセージの内容（たとえば、拒絶理由）によって互いに異なる遅延時間を適用してプリアンブルを再伝送することができる。

この時、応答情報メッセージにリディレクション情報があると、端末は、リディレクション情報によって他のシステムまたは他の周波数バンド（Frequency Band）に移動して再びセルを選択し、ランダム接続を再試行する。

この時、ＲＲＣ衝突解決メッセージを指示するＬ１／Ｌ２制御チャネルは、無線網臨時端末識別子を含む。したがって、端末は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルに無線網臨時端末識別子が含まれている場合に限ってＲＲＣ衝突解決メッセージを受信する。

＜実施例２＞
次に、ＲＲＣ連結端末の初期ランダム接続過程を具体的に説明する。図６は、このような場合の初期ランダム接続過程を簡略に示す信号流れ図である。

まず、端末は基地局にランダム接続プリアンブルを伝送する（Ｓ３０１）。この時、端末は、シグネチャーと一緒に、基地局が上り伝送に対する資源を割り当てることができるように上りメッセージ情報、またはチャネル測定情報をプリアンブルに含めることができる。

基地局は、このプリアンブルに応答情報メッセージでもって応答する（Ｓ３０３）。この時、応答情報メッセージは、端末が伝送したシグネチャーと、このシグネチャー伝送に対する承諾または拒絶情報を含み、ここに、端末に割り当てる無線網臨時端末識別子（Temporary C-RNTI）、ＭＡＣスケジューリング要請メッセージに対する無線資源割当情報及びメッセージ大きさ、ＭＡＣスケジューリング要請メッセージ伝送のための無線パラメータ（変調及びコーディング情報、Hybrid ARQ情報）などをさらに含むことができる。応答情報メッセージの伝送情報は、応答情報メッセージ伝送に関連したＬ１／Ｌ２（Layer 1/Layer 2）制御チャネルが知らせる。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、応答情報の伝送を指示するＲＡ−ＲＮＴＩと当該応答情報メッセージ伝送に関連した伝送パラメータを含む。

この応答情報メッセージは、リディレクション情報（Re-direction Information）を含むことが好ましく、ここに、遅延時間（Wait Time）、拒絶理由（Reject Cause）をさらに含むことができる。

応答情報メッセージを受信した後、この応答情報メッセージに、端末の伝送したシグネチャーが含まれており、且つ、シグネチャー伝送に対する承諾がある場合、端末は、ＭＡＣスケジューリング要請メッセージ（または、ＭＡＣ資源要請メッセージ）を基地局に伝送する（Ｓ３０５）。この時、端末は、応答情報メッセージに含まれた無線資源割当情報及びメッセージ大きさ、無線パラメータを用いてＭＡＣスケジューリング要請メッセージを伝送する。ＭＡＣスケジューリング要請メッセージにはＣ−ＲＮＴＩなどの無線網端末識別子を含むことが好ましい。

ただし、端末の伝送したシグネチャーは応答情報メッセージに含まれているがシグネチャー伝送に対して拒絶がある場合、または、端末の伝送したシグネチャーが応答情報メッセージに含まれていない場合、端末は、ＭＡＣスケジューリング要請メッセージを伝送せずに、応答情報メッセージに指定された遅延時間以降または一定時間以降にプリアンブルを再伝送する。

好ましくは、応答情報がプリアンブルに対する拒絶情報を含む場合、応答情報に遅延時間が含まれているか否かにかかわらず、端末は、ＭＡＣスケジューリング要請のために設定された遅延時間によってプリアンブルを再伝送することができる。または、応答情報がプリアンブルに対する拒絶情報を含む場合、応答情報に遅延時間が含まれているか否かにかかわらず、端末は、応答情報に含まれたシグネチャー数または使用者数によってまたは応答情報のメッセージサイズによってまたは拒絶理由によって互いに異なる遅延時間を適用してプリアンブルを再伝送することができる。

この時、応答情報メッセージにリディレクション情報があると、端末は、リディレクション情報によって他のシステムまたは他の周波数バンド（Frequency Band）に移動して再びセルを選択し、ランダム接続を再試行する。

基地局にＭＡＣスケジューリング要請メッセージが受信されると、基地局のＭＡＣ階層は、状況に応じて端末に資源割当（Resource Grant）メッセージまたはＭＡＣ衝突解決（Contention Resolution）メッセージを伝送する（Ｓ３０７）。

複数の端末が、同じシグネチャー及び同じ無線資源を用いて同時にプリアンブルを上り伝送する場合、各伝送間には衝突が発生することがある。したがって、基地局は衝突状況を解決する目的で各端末にＲＲＣ衝突解決メッセージを伝送する。ＭＡＣ衝突解決メッセージは、Ｃ−ＲＮＴＩなどの無線網端末識別子、無線網臨時端末識別子、広帯域端末識別子、リディレクション情報（Re-direction Information）を含み、ここに、遅延時間（Wait Time）、拒絶理由（Reject Cause）をさらに含むことができる。

端末は、ＭＡＣ衝突解決メッセージに自身に該当する無線網端末識別子が含まれている場合、自身が衝突から脱したことを認識する。しかし、この場合、端末が一定時間の間に、自身に該当する無線網端末識別子の含まれた資源割当メッセージを受信できなかった場合は、遅延時間以降または一定時間以降にプリアンブルを再伝送する。

もし、ＭＡＣ衝突解決メッセージに自身に該当する無線網端末識別子が含まれていない場合、端末は、自身が衝突から脱しなかったことを認識し、遅延時間以降または一定時間以降にプリアンブルを再伝送する。

好ましくは、ＭＡＣ衝突解決メッセージに自身に該当する無線網端末識別子が含まれていない場合、ＭＡＣ衝突解決メッセージに遅延時間が含まれているか否かにかかわらず、端末は、ＲＲＣ連結要請のために設定された遅延時間によってプリアンブルを再伝送することができる。または、ＭＡＣ衝突解決メッセージに自身に該当する無線網端末識別子が含まれていない場合、ＭＡＣ衝突解決メッセージに遅延時間が含まれているか否かにかかわらず、端末は、ＭＡＣ衝突解決メッセージの内容（例えば、拒絶理由）によって互いに異なる遅延時間を適用してプリアンブルを再伝送することができる。

この時、応答情報メッセージにリディレクション情報があると、端末は、リディレクション情報によって他のシステムまたは他の周波数バンド（Frequency Band）に移動して再びセルを選択し、ランダム接続を再試行する。

この時、ＭＡＣ衝突解決メッセージがＭＡＣ制御ＰＤＵで伝送される場合、ＭＡＣ衝突解決メッセージを指示するＬ１／Ｌ２制御チャネルは無線網臨時端末識別子を含む。したがって、端末は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルに無線網臨時端末識別子が含まれている場合にのみＭＡＣ衝突解決メッセージを受信する。

一方、本発明で上記の全てのメッセージに含まれる‘遅延時間’の値は、実際時間であっても良く、遅延時間を計算するためのパラメータ値であっても良い。‘遅延時間'の値が実際時間である場合、端末はその値によって遅延を適用する。‘遅延時間’の値が遅延時間を計算するためのパラメータ値である場合、端末は指定された公式によってメッセージに含まれた‘遅延時間’の値を用いて実際適用される遅延時間を計算する。この場合、互いに異なる遅延時間を適用してプリアンブルを再伝送することは、互いに異なるパラメータ値を適用してプリアンブルを再伝送することと同一である。

図５のＳ２０７段階または図６のＳ３０７段階では、次のようなＷＣＤＭＡのＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）メカニズムを用いることができる。図７は、無線パケット通信システムの下りリンク物理階層に適用されるＨＡＲＱの具現例を示す図である。

図７で、基地局は、パケットを受信する端末と、該端末に伝送するパケットの形式（符号化率、変調方式、データ量等）を決定し、この情報をまず下りリンク制御チャネル（HS-SCCH；High Speed Downlink Shared Control Channel）伝送を通じて当該端末に知らせ、これと関連した時点で該当のデータパケットを下りリンク共有チャネル（HS-DSCH：High Speed Downlink Shared Channel）を通じて伝送する。当該端末は、下りリンク制御チャネルを受信することによって自身に伝送されるパケットの形式と伝送時点がわかり、該当のパケットを受信することができる。パケット受信後に該パケットデータの復号化を行ない、もし復号化に成功した場合に端末機はＡＣＫ信号を基地局に伝送し、ＡＣＫ信号を受信した基地局は、当該端末へのパケット伝送に成功したことを感知し、次のパケット伝送作業を行なうことができる。もし、端末がパケット復号化に失敗した場合は、端末機はＮＡＣＫ信号を基地局に伝送し、ＮＡＣＫ信号を受信した基地局は、当該端末機へのパケット伝送に失敗したことを感知し、適切な時点で同一データを同じパケット形式、または新しいパケット形式で再伝送することができる。この時、端末機は、再伝送されてきたパケットを、以前に受信したが復号化に失敗したパケットと様々な方式で結合し、再び復号化を試みる。

以上で説明してきた実施例は、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者にとっては、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で様々な置換、変形及び変更が可能であることは明らかである。したがって、本発明は、前述の実施例及び添付の図面に限定されるものではない。

Claims (18)

1. 移動通信システムにおける端末によるランダム接続方法であって、
   ランダム接続プリアンブルを網に伝送する段階と、
   前記ランダム接続プリアンブルに対する応答メッセージを前記網から受信する段階と、を含み、
   前記応答メッセージが否定の制御情報を含むと、前記応答メッセージは付加的な制御情報を含む、方法。
2. 前記付加的な制御情報は、リディレクション情報、遅延時間情報及び拒絶理由のうち少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記付加的な制御情報が遅延時間情報を含み、
   前記遅延時間情報により指示される一定の時間後に、前記ランダム接続プリアンブルを前記網に再伝送する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記付加的な制御情報がリディレクション情報を含み、
   前記リディレクション情報によって他のシステムまたは他の周波数バンドへの移動後にセルを再選択し、新しいランダム接続を試みる、請求項１に記載の方法。
5. 前記ランダム接続プリアンブルは、ランダム接続の理由に関する情報を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記応答メッセージは、ＭＡＣ制御ＰＤＵまたはＲＲＣメッセージを通じて受信される、請求項１に記載の方法。
7. 前記ランダム接続プリアンブルは、前記端末と他の端末を区別するためのシグネチャーを含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記応答メッセージが前記ランダム接続プリアンブルのシグネチャーと同じシグネチャーを含まない場合、前記応答メッセージが前記シグネチャー伝送の拒絶情報を含む場合、または、前記端末が所定の期間内に連結設定メッセージを受信できなかった場合に、前記ランダム接続プリアンブルを再伝送する段階をさらに含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記ランダム接続プリアンブルを再伝送する段階は、前記端末に予め定められた一定の時間後に行なわれる、請求項８に記載の方法。
10. 前記一定の時間は、前記応答メッセージのシクネチャー数、前記応答メッセージの大きさ及び拒絶理由のうち少なくとも一つに基づいて決定される、請求項９に記載の方法。
11. 前記ランダム接続プリアンブルが、他の端末が同じシグネチャー及び同じ無線資源を用いて同一時間に送信する他のランダム接続プリアンブルと衝突する場合、
    前記網から衝突解決メッセージを受信する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
12. 前記衝突解決メッセージが前記端末によりあらかじめ送信された端末識別子を含むと、前記端末は前記網と上り接続を設定し、
    前記衝突解決メッセージが前記端末識別子を含まないと、前記ランダム接続プリアンブルを再伝送する段階をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
13. 移動通信システムにおける網によるランダム接続制御方法であって、
    ランダム接続プリアンブルを少なくとも一つの端末から受信する段階と、
    前記ランダム接続プリアンブルに対する応答メッセージを前記少なくとも一つの端末に伝送する段階と、を含み、
    前記応答メッセージが否定の制御情報を含むと、前記応答メッセージは付加的な制御情報を含む、方法。
14. 前記付加的な制御情報は、リディレクション情報、遅延時間情報及び拒絶理由のうち少なくとも一つを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 前記ランダム接続プリアンブルは、ランダム接続の理由に関する情報を含む、請求項１３に記載の方法。
16. 前記付加的な制御情報は、前記ランダム接続プリアンブルに含まれたランダム接続の理由に関する情報及び／または受信したランダム接続プリアンブル数に基づいて決定される、請求項１５に記載の方法。
17. 前記応答メッセージは、ＭＡＣ制御ＰＤＵまたはＲＲＣメッセージを通じて伝送される、請求項１３に記載の方法。
18. 前記ランダム接続プリアンブルは、前記端末と他の端末を区別するためのシグネチャーを含む、請求項１３に記載の方法。

Images