JP6732928B2 - システム情報伝送方法及び基地局とシステム情報受信方法及びユーザ機器 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムに関し、システム情報を伝送／受信する方法及び装置に関する。

無線通信システムが音声やデータなどのような種々の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線通信システムは、可用システムリソース（帯域幅、伝送パワーなど）を共有してマルチユーザとの通信を支援できる多重接続（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムである。多重接続システムの例には、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＭＣ−ＦＤＭＡ（ｍｕｌｔｉ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムなどがある。

機器間（Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−Ｍａｃｈｉｎｅ；Ｍ２Ｍ）通信と、高いデータ送信量を要求するスマートフォン、タブレットＰＣなどの様々な装置及び技術が出現及び普及されている。これに伴い、セルラーネットワークにおいて処理が要求されるデータ量も急増している。このように急増しているデータ処理要求量を満たすために、より多い周波数帯域を効率的に使用するための搬送波集成（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術、認知無線（ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｒａｄｉｏ）技術などと、限定された周波数内で送信されるデータ容量を高めるための多重アンテナ技術、多重基地局協調技術などが発展している。

一方、ユーザ機器（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）がその周辺で接続（ａｃｃｅｓｓ）可能なノード（ｎｏｄｅ）の密度が高くなる方向に通信環境が進化している。ノードとは、一つ以上のアンテナを具備してＵＥと無線信号を送信／受信できる固定の地点（ｐｏｉｎｔ）をいう。高い密度のノードを有する通信システムは、ノード同士の協調によってさらに高い性能の通信サービスをＵＥに提供することができる。

より多くの通信装置がより大きい通信容量を要求することにより、レガシー無線接続技術(ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＲＡＴ)に比べて向上したモバイル広帯域通信に対する必要性が台頭しつつある。また、複数の装置と客体(ｏｂｊｅｃｔ)とを相互接続していつどこでも様々なサービスを提供するための大規模機械タイプ通信(ｍａｓｓｉｖｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ｍＭＴＣ)は、次世代通信において考慮すべき主要争点の一つである。また、信頼度及び待機時間に敏感なサービス/ＵＥを考慮して設計される通信システムに関する議論が進行中である。次世代(ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ)無線接続技術の導入は、向上したモバイル広帯域通信(ｅＭＢＢ)、ｍＭＴＣ、超高信頼性及び低待機時間通信(ｕｌｔｒａ−ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｌａｔｅｎｃｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｌ、ＵＲＬＬＣ)などを考慮して論議されている。

新しい無線通信技術の導入により、基地局が所定リソース領域でサービスを提供すべきＵＥの個数が増加するだけでなく、上記基地局がサービスを提供するＵＥと送信／受信するデータ及び制御情報の量も増加している。基地局がＵＥとの通信に利用可能な無線リソースの量は有限であるため、有限の無線リソースを用いて基地局がデータ及び／又は制御情報をＵＥから／に効率的に受信／送信するための新しい方案が望まれる。

また新しい無線接続技術を支援するシステムにおいて無線通信信号を効果的に伝送／受信する方法が要求されている。

本発明が遂げようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に限定されず、言及していない別の技術的課題は、以下の発明の詳細な説明から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

基地局のセルが連結されるコアネットワークは一つに特定されない。例えば、セルはＥＰＣに連結されることも、次世代コアネットワークに連結されることも、或いはＥＰＣ及び次世代コアネットワークの両方に連結されることもできる。上記基地局は、上記セル上において、上記セルが連結されたコアネットワークに関するコアネットワーク情報を伝送することができる。ユーザ機器はコアネットワーク情報に基づいて上記セル上にキャンプするか否かを決定する。

本発明の一態様においては、基地局がシステム情報を伝送する方法が提供される。この方法は、セルに関連したコアネットワーク情報を含むシステム情報を上記セル上で伝送することを含む。上記コアネットワーク情報は、上記セルが連結されたコアネットワークがＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）であるか、次世代コアネットワーク(ＮＣＮ)であるか、或いはＥＰＣ及びＮＣＮであるかを表す。

本発明の他の態様においては、システム情報を伝送する基地局が提供される。上記基地局は無線周波数(ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ)ユニット、及びＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサを含む。上記プロセッサは、セルに関連したコアネットワーク情報を含むシステム情報をセル上で伝送するように上記ＲＦユニットを制御する。上記コアネットワーク情報は、上記セルが連結されたコアネットワークがＥＰＣ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ)であるか、次世代コアネットワーク(ＮＣＮ)であるか、或いはＥＰＣ及びＮＣＮであるかを表す。

本発明の更なる態様おいては、ユーザ機器が基地局からシステム情報を受信する方法が提供される。この方法は、セル探索を行い、探索されたセル上でシステム情報を受信し、システム情報に含まれたコアネットワーク情報に基づいて上記ユーザ機器が上記セルが連結されたコアネットワークを支援すると、上記探索されたセル上にキャンプし、支援しないと、他のセルを探索することを含む。上記コアネットワーク情報は、上記セルが連結されたコアネットワークがＥＰＣ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ)であるか、次世代コアネットワーク(ＮＣＮ)であるか、或いはＥＰＣ及びＮＣＮであるかを表す。

本発明の更なる態様おいては、基地局からシステム情報を受信するユーザ機器が提供される。上記ユーザ機器は、無線周波数(ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ)ユニット、及び上記ＲＦユニットを制御するプロセッサを含む。上記プロセッサは、セル探索を行い、探索されたセル上でシステム情報を受信するように上記ＲＦユニットを制御し、上記システム情報に含まれたコアネットワーク情報に基づいて上記ユーザ機器が上記セルが連結されたコアネットワークを支援すると、上記探索されたセル上にキャンプし、支援しないと、他のセルを探索する。上記コアネットワーク情報は、上記セルが連結されたコアネットワークがＥＰＣ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ)であるか、次世代コアネットワーク(ＮＣＮ)であるか、或いはＥＰＣ及びＮＣＮであるかを表す。

本発明の各態様において、上記基地局はＥ−ＵＴＲＡＮ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ)の基地局或いは次世代無線接続ネットワーク(ＮＧ ＲＡＮ)の基地局である。

本発明の各態様において、上記基地局は上記セルが連結されたコアネットワークを支援するユーザ機器と無線リソース制御(ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＲＣ)連結を確立し、上記セル上で上記ユーザ機器から上りリンクデータを受信し、上記上りリンクデータを上記セルが連結されたコアネットワークに伝達する。

本発明の各態様において、上記ユーザ機器が上記探索されたセルに連結されたコアネットワークを支援し、上記ユーザ機器が伝送する上りリンクデータがある場合、上記ユーザ機器は上記基地局と無線リソース制御(ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＲＣ)連結を確立；及び上記探索されたセル上で上記上りリンクデータを伝送することを含む。

本発明の各態様において、上記システム情報は上記セルのための非接続層(ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ、ＮＡＳ)プロトコル情報を含む。上記ＮＡＳプロトコル情報はＥＰＣ基盤ＮＡＳであるか、或いは次世代ＮＡＳであるかを表す。

上記の課題解決方法は本発明の実施例の一部に過ぎず、本願発明の技術的特徴が反映された様々な実施例が、当該技術の分野における通常の知識を有する者によって、以下に詳述する本発明の詳細な説明に基づいて導出され理解されるであろう。

本発明によれば、無線通信信号を効率的に送信／受信することができる。これによって、無線通信システムの全体処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を高めることができる。

本発明によれば、既存のシステムとの交換性を維持しつつ、新しいシステムの無線通信信号を伝送／受信することができる。

本発明による効果は、以上で言及した効果に限定されず、言及していない別の効果は、以下の発明の詳細な説明から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に係る実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）を含むＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の概略的な構造を示す図である。 一般的なＥ−ＵＴＲＡＮとＥＰＣのアーキテクチャを示す例示図である。 制御平面における無線インターフェースプロトコルの構造を示す例示図である。 ユーザ平面における無線インターフェースプロトコルの構造を示す例示図である。 ユーザ平面及び制御平面のためのＬＴＥプロトコルスタックを例示する図である。 任意接続（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）過程を説明するためのフローチャートである。 無線リソース制御（ＲＲＣ）層における連結過程を示す図である。 ＧＳＭからＬＴＥまでのネットワークソルーションを示す図である。 Ｅ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャと次世代無線接続ネットワーク（ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＮＧ ＲＡＮ）アーキテクチャを各々例示する図である。 次世代システムの導入に伴って発生し得る無線接続ネットワークとコアネットワークの間の連結シナリオを例示する図である。 Ｅ−ＵＴＲＡＮとＮＣＮの連結をプロトコル観点から例示する図である。 ＥＰＣとＮＧ ＲＡＮの連結をプロトコル観点から例示する図である。 基地局が次世代ＵＥ（ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ＵＥ、ＮＧ ＵＥ）にＬＴＥと次の無線（ｎｅｘｔ ｒａｄｉｏ、ＮＲ）を同時に使用してデータ伝送サービスを提供する方法を例示する図である。 本発明の提案に適用されるノード装置の構成を示す図である。

本発明で使われる用語は、本発明における機能を考慮すると共に、可能な限り現在広く使われている一般的な用語を選択したが、これは、当該分野に従事する技術者の意図又は判例、新しい技術の出現などによって変更されてもよい。また、特定の場合には出願人が任意に選定した用語もあり、この場合は、該当する発明の説明部分においてその意味を詳しく記載するものとする。従って、本発明で使われる用語は単純な用語の名称ではなく、その用語が有する意味と本発明の全般に亘る内容に基づいて定義されるべきである。

以下の実施例は本発明の構成要素と特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素又は特徴は他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施されてもよく、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成してもよい。本発明の実施例において説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は別の実施例に含まれてもよく、別の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。

図面に関する説明において、本発明の要旨を曖昧にさせるような手順又は段階などは記述を省略し、当業者のレベルで理解し得るような手順又は段階も記述を省略した。

明細書全体を通じて、ある部分がある構成要素を“含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ又はｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）”とされているとき、これは、特別な記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含み得るということを意味する。また、明細書に記載された“…部”、“…器”、“モジュール”などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの結合によって具現することができる。また、“ある（ａ又はａｎ）”、“一つ（ｏｎｅ）”、“その（ｔｈｅ）”及び類似関連語は、本発明を記述する文脈において（特に、以下の請求項の文脈において）本明細書に別に指示されたり文脈によって明らかに反駁されない限り、単数及び複数の双方を含む意味で使うことができる。

本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２．ｘｘシステム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム及び３ＧＰＰ２システムの少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けることができる。即ち、本発明の実施例において説明していない自明な段階又は部分は、上記文書を参照して説明することができる。

また、本文書に開示されている全ての用語は、上記標準文書によって説明されることができる。例えば、本明細書は３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１３、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３２１、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３２２、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３２３、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.３３１、３ＧＰＰ ＴＳ ２３.４０１、３ＧＰＰ ＴＳ ２４.３０１、３ＧＰＰ ＴＳ ２３.２２８、３ＧＰＰ ＴＳ ２９.２２８、３ＧＰＰ ＴＳ ２３.２１８、３ＧＰＰ ＴＳ ２２.０１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.４１３、３ＧＰＰ ＴＲ ２３.７９９の標準文書のうちいずれか一つによって裏付ける(ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅ ｂｙ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ)ことができる。

以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明しようとするもので、本発明が実施され得る唯一の実施の形態を表そうとするものではない。

また、本発明の実施例で使われる特定用語は本発明の理解を助けるために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で別の形態に変更されてもよい。

まず、本明細書で使われる用語は次のように定義される。

− ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ又はＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ）：ＩＰ上で音声又は他のマルチメディアサービスを配達するための標準化を提供するための構造的（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ）フレームワーク（ｆｒａｍｅｗｏｒｋ）。

− ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）：３ＧＰＰによって開発された、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）ベースの３世代（Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）移動通信技術。

− ＵＴＲＡＮ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：ワイドバンドコード分割多重接続（ｗｉｄｅｂａｎｄ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ、Ｗ−ＣＤＭＡ）無線接続技術を支援するＵＭＴＳ無線接続ネットワーク。ＵＥとコアネットワークの間に位置するネットワークアーキテクチャをいう。一般に、既存ＧＳＭ無線接続ネットワークを拡張させた形態であって、３Ｇネットワークと称される。

− ＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）：ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ベースのＰＳ（ｐａｃｋｅｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ）基幹（ｃｏｒｅ）ネットワークであるＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）とＬＴＥ／ＵＴＲＡＮなどのアクセスネットワークとで構成されたネットワークシステム。ＵＭＴＳが進化した形態のネットワークである。

− Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡＮ）：３ＧＰＰ ＬＴＥ物理層標準の一部であって、３ＧＰＰ ＬＴＥの無線インターフェースであるＥ−ＵＴＲＡ無線インターフェースのために定義されたネットワークアーキテクチャ。

− ＮｏｄｅＢ：ＧＥＲＡＮ／ＵＴＲＡＮの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル（ｍａｃｒｏ ｃｅｌｌ）規模である。

− ｅＮｏｄｅＢ／ｅＮＢ：Ｅ−ＵＴＲＡＮの基地局。屋外に設置し、カバレッジはマクロセル（ｍａｃｒｏ ｃｅｌｌ）規模である。

− ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）：ユーザ機器。ＵＥは、端末（ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＭＥ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）などと呼ぶこともできる。また、ＵＥは、ノートパソコン、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、スマートフォン、マルチメディア機器などのように携帯可能な機器であってもよく、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、車両搭載装置のように携帯不可能な機器であってもよい。ＭＴＣ関連内容においてＵＥ又は端末という用語は、ＭＴＣデバイスを指すことができる。

− ＨＮＢ（Ｈｏｍｅ ＮｏｄｅＢ）：ＵＭＴＳネットワークの基地局であり、屋内に設置し、カバレッジはマイクロセル（ｍｉｃｒｏ ｃｅｌｌ）規模である。

− ＨｅＮＢ（Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）：ＥＰＳネットワークの基地局であり、屋内に設置し、カバレッジはマイクロセル規模である。

− ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）：移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ＭＭ）、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；ＳＭ）機能を有するＥＰＳネットワークのネットワークノード。

− ＰＤＮ−ＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｇａｔｅｗａｙ）／ＰＧＷ／Ｐ−ＧＷ：ＵＥ ＩＰアドレス割り当て、パケットスクリーニング（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）及びフィルタリング、課金データ集合（ｃｈａｒｇｉｎｇ ｄａｔａ ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）機能などを有するＥＰＳネットワークのネットワークノード。

− ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）／Ｓ−ＧＷ：移動性アンカー（ｍｏｂｉｌｉｔｙ ａｎｃｈｏｒ）、パケットルーティング（ｒｏｕｔｉｎｇ）、休止（ｉｄｌｅ）モードパケットバッファリング、ＭＭＥがＵＥをページングするようにトリガーする機能などを有するＥＰＳネットワークのネットワークノード。

− ＰＣＲＦ（Ｐｏｌｉｃｙ ａｎｄ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｒｕｌｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）：サービスフロー別に差別化したＱｏＳ及び課金政策を動的（ｄｙｎａｍｉｃ）に適用するための政策決定（Ｐｏｌｉｃｙ ｄｅｃｉｓｉｏｎ）を行うＥＰＳネットワークのネットワークノード。

− ＯＭＡ ＤＭ（Ｏｐｅｎ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｌｌｉａｎｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）：携帯電話、ＰＤＡ、携帯用コンピュータなどのようなモバイルデバイスの管理のためにデザインされたプロトコルであり、デバイス設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、ファームウェアアップグレード（ｆｉｒｍｗａｒｅ ｕｐｇｒａｄｅ）、誤り報告（Ｅｒｒｏｒ Ｒｅｐｏｒｔ）などの機能を有する。

− ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）：ネットワーク欠陥表示、性能情報、及びデータ診断機能を提供するネットワーク管理機能群。

− ＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）：ＵＥとＭＭＥとの間の制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）の上位端（ｓｔｒａｔｕｍ）。ＬＴＥ／ＵＭＴＳプロトコルスタックにおいてＵＥと基幹（ｃｏｒｅ）ネットワークとの間のシグナリング、トラフィックメッセージを交換するための機能的な層であり、ＵＥの移動性を支援し、ＵＥとＰＤＮ ＧＷとの間のＩＰ連結を確立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）及び維持するセッション管理手順及びＩＰアドレス管理などを支援する。

− ＥＭＭ（ＥＰＳ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）：ＮＡＳ層のサブ層であり、ＵＥがネットワークアタッチ（ａｔｔａｃｈ）されているか又はディタッチ（ｄｅｔａｃｈ）されているかによって、ＥＭＭは、“ＥＭＭ−Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ”状態又は“ＥＭＭ−Ｄｅｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ”状態を有することができる。

− ＥＣＭ（ＥＭＭ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）連結（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）：ＵＥとＭＭＥとの間に確立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）された、ＮＡＳメッセージの交換（ｅｘｃｈａｎｇｅ）のためのシグナリング連結（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）。ＥＣＭ連結は、ＵＥとｅＮＢ間のＲＲＣ連結と上記ｅＮＢとＭＭＥ間のＳ１シグナリング連結で構成された論理（ｌｏｇｉｃａｌ）連結である。ＥＣＭ連結が確立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈ）／終結（ｔｅｒｍｉｎａｔｅ）すると、上記ＲＲＣ及びＳ１シグナリング連結も同様に確立／終結する。確立されたＥＣＭ連結は、ＵＥにとってはｅＮＢと確立されたＲＲＣ連結を有することを意味し、ＭＭＥにとっては上記ｅＮＢと確立されたＳ１シグナリング連結を有することを意味する。ＮＡＳシグナリング連結、即ち、ＥＣＭ連結が確立されているか否かによって、ＥＣＭは“ＥＣＭ−Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ”状態又は“ＥＣＭ−Ｉｄｌｅ”状態を有することができる。

− ＡＳ（Ａｃｃｅｓｓ−Ｓｔｒａｔｕｍ）：ＵＥと無線（或いは接続）ネットワークとの間のプロトコルスタックを含み、データ及びネットワーク制御信号の送信などを担当する。

− ＮＡＳ設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）ＭＯ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｏｂｊｅｃｔ）：ＮＡＳ機能（Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ）に関連したパラメータ（ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）をＵＥに設定する過程で使われるＭＯ（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｂｊｅｃｔ）。

− ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：特定サービスを支援するサーバー（例えば、ＭＭＳ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｍｅｓｓａｇｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）サーバー、ＷＡＰ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）サーバーなど）が位置しているネットワーク。

− ＰＤＮ連結：一つのＩＰアドレス（一つのＩＰｖ４アドレス及び／又は一つのＩＰｖ６プレフィックス）で表現される、ＵＥとＰＤＮとの間の論理的な連結。

− ＡＰＮ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ Ｎａｍｅ）：ＰＤＮを示したり区分する文字列。要求したサービスやネットワークに接続するためには特定Ｐ−ＧＷを経るが、このＰ−ＧＷを見つけ得るようにネットワーク内であらかじめ定義した名前（文字列）を意味する。（例えば、ｉｎｔｅｒｎｅｔ．ｍｎｃ０１２．ｍｃｃ３４５．ｇｐｒｓ）

− ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：３ＧＰＰネットワークにおいてＮｏｄｅＢ、ｅＮｏｄｅＢ、及びそれらを制御するＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を含む単位。ＵＥ同士の間に存在し、基幹ネットワークへの連結を提供する。

− ＨＬＲ（Ｈｏｍｅ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）／ＨＳＳ（Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ）：３ＧＰＰネットワークの加入者情報を有するデータベース。ＨＳＳは、設定記憶（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ）、識別子管理（ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）、ユーザ状態記憶などの機能を有することができる。

− ＰＬＭＮ（Ｐｕｂｌｉｃ Ｌａｎｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）：個人に移動通信サービスを提供する目的で構成されたネットワーク。オペレータ別に区分して構成することができる。

− ＡＮＤＳＦ（Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）：一つのネットワークエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）であり、事業者単位でＵＥが使用可能な接続（ａｃｃｅｓｓ）を発見して選択するようにする政策（Ｐｏｌｉｃｙ）を提供。

− ＥＰＣ経路（又は、インフラストラクチャデータ経路（ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄａｔａ ｐａｔｈ））：ＥＰＣを介したユーザ平面コミュニケーション経路

− Ｅ−ＲＡＢ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｂｅａｒｅｒ）：Ｓ１ベアラと該当のデータ無線ベアラとの連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）をいう。Ｅ−ＲＡＢが存在すると、該Ｅ−ＲＡＢとＮＡＳのＥＰＳベアラとの間に一対一マッピングがある。

− ＧＴＰ（ＧＰＲＳ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）：ＧＳＭ、ＵＭＴＳ及びＬＴＥネットワーク内で一般パケット無線サービス（ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ；ＧＰＲＳ）を運ぶために用いられるＩＰ−ベース通信プロトコルのグループ。３ＧＰＰアーキテクチャ内には、ＧＴＰ及びプロキシモバイルＩＰｖ６ベースインタフェースが様々なインタフェースポイント上に特定（ｓｐｅｃｉｆｙ）されている。ＧＴＰは、いくつかのプロトコル（例えば、ＧＴＰ−Ｃ、ＧＴＰ−Ｕ及びＧＴＰ’）に分解（ｄｅｃｏｍｐｏｓｅ）することができる。ＧＴＰ−Ｃは、ゲートウェイＧＰＲＳ支援ノード（ＧＧＳＮ）とサービングＧＰＲＳ支援ノード（ＳＧＳＮ）との間のシグナリングのためにＧＰＲＳ基幹（ｃｏｒｅ）ネットワーク内で用いられる。ＧＴＰ−Ｃは、上記ＳＧＳＮがユーザのためにセッションを活性化（ａｃｔｉｖａｔｅ）（例えば、ＰＤＮコンテクスト活性化（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ））すること、同一セッションを非活性化（ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）すること、サービスパラメータの品質（ｑｕａｌｉｔｙ）を調整（ａｄｊｕｓｔ）すること、又は他のＳＧＳＮから動作したばかりの加入者（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ）のためのセッションを更新すること、を許容する。ＧＴＰ−Ｕは上記ＧＰＲＳ基幹ネットワーク内でそして無線接続ネットワークと基幹ネットワークとの間でユーザデータを運ぶために用いられる。図１は、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）を含むＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の概略的な構造を示す図である。

− 無線リソースとしてのセル(ｃｅｌｌ)：３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムは、無線リソースを管理するためにセル（ｃｅｌｌ）の概念を使用するが、無線リソースと関連付けたセルは地理的領域のセルとは区分される。無線リソースと関連付けた“セル”は、下りリンクリソース（ＤＬ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）と上りリンクリソース（ＵＬ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）との組合せ、即ち、ＤＬ搬送波とＵＬ搬送波の組合せと定義される。セルは、ＤＬリソース単独、又はＤＬリソースとＵＬリソースとの組合せで設定する（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）ことができる。搬送波集約が支援される場合、ＤＬリソースの搬送波周波数（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）とＵＬリソースの搬送波周波数（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）間のリンケージ（ｌｉｎｋａｇｅ）をシステム情報によって示すことができる。ここで、搬送波周波数とは、各セル或いは搬送波の中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を意味する。特に、１次周波数（ｐｒｉｍａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）上で動作するセルを１次セル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ、Ｐｃｅｌｌ）と呼び、２次周波数（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）上で動作するセルを２次セル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ、Ｓｃｅｌｌ）と呼ぶ。Ｓｃｅｌｌとは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）連結確立（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）の後に設定可能であり、追加の無線リソースを提供のために利用できるセルを意味する。ＵＥの性能（ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）によって、ＳｃｅｌｌがＰｃｅｌｌと共に、上記ＵＥのためのサービングセルのセット（ｓｅｔ）を形成することができる。ＲＲＣ_ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが、搬送波集約が設定されていないか、又は搬送波集約を支援しないＵＥの場合、Ｐｃｅｌｌのみで設定されたサービングセルが１つのみ存在する。一方、地理的領域の“セル”は、ノードが搬送波を用いてサービスを提供できるカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）と理解することができ、無線リソースの“セル”は、上記搬送波によって設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）される周波数範囲である帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ、ＢＷ）に関連する。ノードが有効な信号を伝送できる範囲である下りリンクカバレッジと、ＵＥから有効な信号を受信できる範囲である上りリンクカバレッジは、当該信号を運ぶ搬送波に依存するので、ノードのカバレッジは、上記ノードが用いる無線リソースの“セル”のカバレッジと関連することもある。従って、“セル”という用語は、時にはノードによるサービスのカバレッジを、時には無線リソースを、時には上記無線リソースを用いた信号が有効な強度で到達できる範囲を意味することに用いることができる。時間分割デュープレックス（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ；ＴＤＤ）システムの場合、ＵＬリソースの周波数とＤＬリソースの周波数が同じであることができる。

図１は、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）を含むＥＰＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｙｓｔｅｍ）の概略的な構造を示す図である。

ＥＰＣは、３ＧＰＰ技術の性能を向上するためのＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の肝心な要素である。ＳＡＥは、種々のネットワーク間の移動性を支援するネットワーク構造を決定する研究課題に該当する。ＳＡＥは、例えば、ＩＰベースで様々な無線接続技術を支援し、より向上したデータ送信キャパビリティを提供するなどの最適化したパケット−ベースシステムを提供することを目指す。

具体的に、ＥＰＣは、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムのためのＩＰ移動通信システムの基幹ネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、パケット−ベース実時間及び非実時間サービスを支援することができる。既存の移動通信システム（即ち、２世代又は３世代移動通信システム）では、音声のためのＣＳ（Ｃｉｒｃｕｉｔ−Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）及びデータのためのＰＳ（Ｐａｃｋｅｔ−Ｓｗｉｔｃｈｅｄ）の２つの区別されるサブ−ドメインによって基幹ネットワークの機能が具現された。しかし、３世代移動通信システムの進化である３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ＣＳ及びＰＳのサブ−ドメインが一つのＩＰドメインに単一化された。即ち、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、ＩＰキャパビリティ（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を有するＵＥとＵＥとの連結を、ＩＰベースの基地局（例えば、ｅＮｏｄｅＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ Ｂ））、ＥＰＣ、アプリケーションドメイン（例えば、ＩＭＳ（ＩＰ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ））によって構成することができる。即ち、ＥＰＣは端−対−端（ｅｎｄ−ｔｏ−ｅｎｄ）ＩＰサービス具現に必須な構造である。

ＥＰＣは様々な構成要素を含むことができ、図１ではその一部に該当する、ＳＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｇａｔｅｗａｙ）、ＰＤＮ ＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｇａｔｅｗａｙ）、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、ＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ） Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｎｏｄｅ）、ｅＰＤＧ（ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｇａｔｅｗａｙ）を示す。

ＳＧＷ（又はＳ−ＧＷ）は無線接続ネットワーク（ＲＡＮ）と基幹ネットワークとの間の境界点として動作し、ｅＮＢとＰＤＮ ＧＷとの間のデータ経路を維持する機能を有する要素である。また、ＵＥがｅＮＢによってサービング（ｓｅｒｖｉｎｇ）される領域にわたって移動する場合、ＳＧＷはローカル移動性アンカーポイント（ａｎｃｈｏｒ ｐｏｉｎｔ）の役割を担う。即ち、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（３ＧＰＰリリース−８以降に定義されるＥｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ） Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）における移動性のために、ＳＧＷを介してパケットをルーティングすることができる。また、ＳＧＷは、他の３ＧＰＰネットワーク（３ＧＰＰリリース−８以前に定義されるＲＡＮ、例えば、ＵＴＲＡＮ又はＧＥＲＡＮ（ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ ｒａｔｅｓ ｆｏｒ Ｇｌｏｂａｌ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）との移動性のためのアンカーポイントとして機能してもよい。

ＰＤＮ ＧＷ（又はＰ−ＧＷ）は、パケットデータネットワークに向かうデータインタフェースの終了点（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）に該当する。ＰＤＮ ＧＷは、政策執行特徴（ｐｏｌｉｃｙ ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｆｅａｔｕｒｅｓ）、パケットフィルタリング（ｐａｃｋｅｔ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）、課金支援（ｃｈａｒｇｉｎｇ ｓｕｐｐｏｒｔ）などを支援することができる。また、３ＧＰＰネットワークと非−３ＧＰＰネットワーク（例えば、Ｉ−ＷＬＡＮ（Ｉｎｔｅｒｗｏｒｋｉｎｇ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような信頼できないネットワーク、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）ネットワークやＷｉＭａｘのような信頼できるネットワーク）との移動性管理のためのアンカーポイントの役目を担うことができる。

図１のネットワーク構造の例示では、ＳＧＷとＰＤＮ ＧＷが別個のゲートウェイで構成されることを示しているが、２つのゲートウェイが単一ゲートウェイ構成オプション（Ｓｉｎｇｌｅ Ｇａｔｅｗａｙ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｏｐｔｉｏｎ）によって具現されてもよい。

ＭＭＥは、ＵＥのネットワーク連結に対するアクセス、ネットワークリソースの割り当て、トラッキング（ｔｒａｃｋｉｎｇ）、ページング（ｐａｇｉｎｇ）、ローミング（ｒｏａｍｉｎｇ）及びハンドオーバーなどを支援するためのシグナリング及び制御機能を有する要素である。ＭＭＥは、加入者及びセッション管理に関連した制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）機能を制御する。ＭＭＥは多数のｅＮＢを管理し、他の２Ｇ／３Ｇネットワークに対するハンドオーバーのための従来のゲートウェイの選択のためのシグナリングを行う。また、ＭＭＥは、保安手順（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）、端末−対−ネットワークセッションハンドリング（Ｔｅｒｍｉｎａｌ−ｔｏ−ｎｅｔｗｏｒｋ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｈａｎｄｌｉｎｇ）、休止端末位置決定管理（Ｉｄｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｌｏｃａｔｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を有する。

ＳＧＳＮは、別の３ＧＰＰネットワーク（例えば、ＧＰＲＳネットワーク）に対するユーザの移動性管理及び認証（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）のような全てのパケットデータをハンドリングする。

ｅＰＤＧは、信頼できない非−３ＧＰＰネットワーク（例えば、Ｉ−ＷＬＡＮ、ＷｉＦｉホットスポット（ｈｏｔｓｐｏｔ）など）に対する保安ノードとしての役割を担う。

図１を参照して説明したように、ＩＰ能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を有するＵＥは、３ＧＰＰアクセスはもとより、非−３ＧＰＰアクセスベースでもＥＰＣ内の様々な要素を経由して、事業者（即ち、運営者（ｏｐｅｒａｔｏｒ））が提供するＩＰサービスネットワーク（例えば、ＩＭＳ）にアクセスすることができる。

また、図１は、様々な参照ポイント（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｉｎｔ）（例えば、Ｓ１−Ｕ、Ｓ１−ＭＭＥなど）を示している。３ＧＰＰシステムでは、Ｅ−ＵＴＲＡＮ及びＥＰＣにおける個別の機能エンティティ（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｅｎｔｉｔｙ）に存在する２個の機能を連結する概念的なリンクを参照ポイントと定義する。次の表１に、図１に示した参照ポイントを整理する。表１の例示の他に、ネットワーク構造によって様々な参照ポイントが存在してもよい。

図１に示す参照ポイントのうち、Ｓ２ａ及びＳ２ｂは非−３ＧＰＰインターフェースに該当する。Ｓ２ａは、信頼できる非−３ＧＰＰアクセス及びＰＤＮ ＧＷ間の関連制御及び移動性支援を、ユーザ平面に提供する参照ポイントである。Ｓ２ｂは、ｅＰＤＧ及びＰＤＮ ＧＷ間の関連制御及び移動性支援を、ユーザ平面に提供する参照ポイントである。

図２は、一般的なＥ−ＵＴＲＡＮとＥＰＣのアーキテクチャを示す例示図である。

同図に示すように、ｅＮＢはＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）連結が活性化されている間に、ゲートウェイへのルーティング、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、放送チャネル（ＢＣＨ）のスケジューリング及び送信、アップリンク及びダウンリンクにおけるリソースをＵＥに動的割り当て、ｅＮＢの測定のための設定及び提供、無線ベアラ制御、無線許可制御（ｒａｄｉｏ ａｄｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）、そして連結移動性制御などのための機能を有することができる。ＥＰＣ内ではページング発生、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥ状態管理、ユーザ平面の暗号化、ＳＡＥベアラ制御、ＮＡＳシグナリングの暗号化及び完全性保護機能を有することができる。

図３は、ＵＥとｅＮＢとの間の制御平面における無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の構造を示す例示図であり、図４は、ＵＥとｅＮＢとの間のユーザ平面における無線インターフェースプロトコルの構造を示す例示図である。

上記無線インターフェースプロトコルは３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく。上記無線インターフェースプロトコルは、水平的に、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）、データリンク層（Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）及びネットワーク層（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌａｙｅｒ）からなり、垂直的には、データ情報送信のためのユーザ平面（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）と制御信号（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）伝達のための制御平面（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）とに区分される。

それらのプロトコル層は、通信システムにおいて広く知られた開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）基準モデルにおける下位３層に基づいてＬ１（第１層）、Ｌ２（第２層）、Ｌ３（第３層）に区分することができる。

以下では、図３に示した制御平面の無線プロトコルと、図４に示すユーザ平面における無線プロトコルの各層について説明する。

第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて情報伝送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。上記物理層は上位にある媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して連結されており、上記伝送チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間のデータが伝達される。そして、異なる物理層の間、即ち、送信側の物理層と受信側の物理層との間には物理チャネルを介してデータが伝達される。

物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、時間軸上にある複数のサブフレームと周波数軸上にある複数の副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）とで構成される。ここで、一つのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）は時間軸上で複数のＯＦＤＭシンボル（ｓｙｍｂｏｌ）と複数の副搬送波とで構成される。一つのサブフレームは複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）で構成され、一つのリソースブロックは複数のＯＦＤＭシンボル（Ｓｙｍｂｏｌ）と複数の副搬送波とで構成される。データが送信される単位時間であるＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、１個のサブフレームに該当する１ｍｓである。

上記送信側と受信側の物理層に存在する物理チャネルは、３ＧＰＰ ＬＴＥによれば、データチャネルであるＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）及びＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、制御チャネルであるＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）及びＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）などに区別される。

第２層には様々な層が存在する。まず、第２層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、様々な論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を様々な伝送チャネルにマップさせる役割を担い、且つ複数の論理チャネルを一つの伝送チャネルにマップさせる論理チャネル多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の役割を担う。ＭＡＣ層は上位層であるＲＬＣ層とは論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）で連結されており、論理チャネルは、送信される情報の種類によって、概ね、制御平面（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）の情報を送信する制御チャネル（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）とユーザ平面（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の情報を送信するトラフィックチャネル（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）とに区別される。

第２層における無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層は、上位層から受信したデータを分割（Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）及び連結（Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）して、下位層が無線区間でデータを送信するのに適するようにデータサイズを調節する役割を担う。

第２層におけるパケットデータ収束（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケット送信時に、帯域幅の小さい無線区間で効率的に送信するために、相対的にサイズが大きいと共に不要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダーサイズを減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を有する。また、ＬＴＥシステムでは、ＰＤＣＰ層が保安（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）機能も担うが、これは、第３者のデータ傍受を防止する暗号化（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）及び第３者のデータ操作を防止する完全性保護（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）で構成される。

第３層の最上部に位置している無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、ＲＲＣと略す。）層は、制御平面においてのみ定義され、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；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。このとき、ＲＢは、ＵＥとＥ−ＵＴＲＡＮとの間のデータ伝達のために第２層によって提供されるサービスを意味する。

ＵＥのＲＲＣ層と無線ネットワークのＲＲＣ層との間にＲＲＣ連結（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が確立された（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ）場合、ＵＥはＲＲＣ連結モード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）にあり、そうでない場合、ＲＲＣ休止モード（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）にある。

以下、ＵＥのＲＲＣ状態（ＲＲＣ ｓｔａｔｅ）及びＲＲＣ連結方法について説明する。ＲＲＣ状態とは、ＵＥのＲＲＣがＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣと論理的連結（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）となっているか否かを指し、連結されている場合はＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態（ｓｔａｔｅ）、連結されていない場合はＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態と呼ぶ。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態のＵＥはＲＲＣ連結が存在するので、Ｅ−ＵＴＲＡＮは当該ＵＥの存在をセル単位で把握でき、これによってＵＥを効果的に制御することができる。一方、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態のＵＥの場合、Ｅ−ＵＴＲＡＮが当該ＵＥの存在を把握できず、セルよりも大きい地域単位であるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で基幹ネットワークが管理する。即ち、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態のＵＥは、セルに比べて大きい地域単位で当該ＵＥの存在有無だけが把握され、音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためには、当該ＵＥがＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に遷移する必要がある。各ＴＡはＴＡＩ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）によって区別される。ＵＥは、セルで放送（ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）される情報であるＴＡＣ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ Ｃｏｄｅ）を用いてＴＡＩを構成することができる。

ユーザがＵＥの電源を最初につけたとき、まず、ＵＥは適切なセルを探索して当該セルでＲＲＣ連結を結び、基幹ネットワークにＵＥの情報を登録する。その後、ＵＥはＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態にとどまる。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態にとどまっているＵＥは必要によってセルを（再）選択し、システム情報（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）やページング情報を調べる。これをセルにキャンプオン（ｃａｍｐ ｏｎ）するという。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態にとどまっていたＵＥはＲＲＣ連結を確立する必要がある時に初めてＲＲＣ連結手順（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）によってＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣとＲＲＣ連結を確立し、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に遷移する。ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態にとどまっているＵＥがＲＲＣ連結を確立する必要がある場合は様々であり、例えば、ユーザの通話試み、データ送信試み、或いはＥ−ＵＴＲＡＮからページングメッセージを受信した場合にそれに対する応答メッセージ送信などを挙げることができる。

セル上にキャンプすることについてより詳しく説明する。ＵＥは、電源がついたり新しくセルに接続しようとする場合、当該セルとの時間及び周波数同期を取り、当該セルの物理層セル識別子（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を検出（ｄｅｔｅｃｔ）するなどのセル探索（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）過程（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行う。そのために、ＵＥはｅＮＢから下りリンク(ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ)同期信号を受信してｅＮＢとＤＬ同期を取り、セル識別子(ｉｄｅｎｔｉｔｙ、ＩＤ)などの情報を取得することができる。ＵＥがスイッチオンされると、ＰＬＭＮはＮＡＳによって選択される。選択されたＰＬＭＮに対して、関連する(ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ)ＲＡＴがセットされる。ＮＡＳは、利用可能であれば、アクセス層(ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ、ＡＳ)がセル選択／セル再選択に使用するのに相当する(ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ)ＰＬＭＮのリストを提供する。セル選択において(ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ)、ＵＥは、選択されたＰＬＭＮの適切な(ｓｕｉｔａｂｌｅ)セルを探索し、利用可能なサービスが提供されるセルを選択し、さらにセルの制御チャネルに周波数を合わせる。このような選択(ｃｈｏｏｓｉｎｇ)を“セル上にキャンプする(ｃａｍｐｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｃｅｌｌ)”と称する。ＵＥがセル再選択基準(ｃｒｉｔｅｒｉａ)に基づいてより適切なセルを見つけた場合、そのセルを再選択してキャンプする。新しいセルがＵＥが登録(ｒｅｇｉｓｔｅｒ)した少なくとも１つのトラッキングエリアに属していないとすれば、位置登録(ｌｏｃａｔｉｏｎ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ)が行なわれる。休止モードにおいてセル上にキャンプする目的は以下の５つがある。

ａ）ＵＥをして、ＰＬＭＮからシステム情報を受信できるようにする。

ｂ）登録時、ＵＥがＲＲＣ接続を確立しようとすれば、上記ＵＥは、上記ＵＥがキャンプオンされたセルの制御チャネル上でネットワークに初期アクセスすることにより行うことができる。

ｃ）ＰＬＭＮが登録されたＵＥに対する呼び出しを受信した場合は、上記ＰＬＭＮはＵＥがキャンプされたトラッキングエリアのセットを（ほとんどの場合）分かる。それから、上記ＰＬＭＮはトラッキングエリアのこのセットにおける全てのセルの制御チャネルに上記ＵＥに対する“ページング”メッセージを送信することができる。それからＵＥは、登録されたトラッキングエリアの１つのセルの制御チャネルに周波数を合わせるので、ＵＥはそのページングメッセージを受信し、その制御チャネルに対して応答することができる。

ｄ）ＵＥをして、ＵＥがＥＴＷＳ（Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ａｎｄ Ｔｓｕｎａｍｉ Ｗａｒｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）及びＣＭＡＳ（Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｌｅｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）通知を受信できるようにする。

ｅ）ＵＥをして、ＭＢＭＳサービスを受信できるようにする。

セル上にキャンプすると、ＵＥはセル再選択基準に基づいてより適切なセルを規則的に探索する。より適切なセルを見つけた場合、そのセルを選択する。セルの変更(ｃｈａｎｇｅ)はＲＡＴの変更を意味(ｉｍｐｌｙ)する。一般(ｎｏｒｍａｌ)サービスの場合、ＵＥは適切なセルにキャンプし、次を進行できるようにそのセルの制御チャネルに周波数を合わせる。

＞ＰＬＭＮからシステム情報を受信；及び

＞＞上記ＰＬＭＮから登録(ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ)エリア情報、例えば、追跡エリア情報を受信；及び

＞＞他のＡＳ及びＮＡＳ情報を受信；及び

＞登録されると：

＞＞上記ＰＬＭＮからページング及び通知（ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）メッセージを受信；及び

＞＞連結モードへの転換(ｔｒａｎｓｆｅｒ)を開始。

本発明において、“禁止されたセル(ｂａｒｒｅｄ ｃｅｌｌ)”とは、ＵＥがキャンプオンすることが許容されないセルを意味し、“セルにキャンプオンした（ｃａｍｐｅｄ ｏｎ ａ ｃｅｌｌ）”とは、ＵＥがセル選択／再選択プロセスを完了して、セルを選択(ｃｈｏｏｓｅ)したことを意味する。セルにキャンプオンすると、ＵＥは該当セル上においてシステム情報及び（ほとんどの場合）ページング情報を監視する。“任意のセルにキャンプオンした（ｃａｍｐｅｄ ｏｎ ａｎｙ ｃｅｌｌ）”とは、ＵＥが休止モードにあり、セル選択／再選択プロセスを完了して、ＰＬＭＮ識別子に関係なくセルを選択したことを意味する。またＵＥがキャンプオンしたセルをサービングセルと呼ぶ。

上記ＲＲＣ層の上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を有する。

次に、図３に示したＮＡＳ層について詳しく説明する。

ＮＡＳ層に属するＥＳＭ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）は、デフォルトベアラ（ｄｅｆａｕｌｔ ｂｅａｒｅｒ）管理、専用ベアラ（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｂｅａｒｅｒ）管理のような機能を果たし、ＵＥがネットワークからＰＳサービスを利用するための制御を担当する。デフォルトベアラリソースは、特定ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に最初接続時に、ネットワークに接続される際にネットワークから割り当てられるという特徴を有する。このとき、ネットワークは、ＵＥがデータサービスを用い得るようにＵＥにとって使用可能なＩＰアドレスを割り当て、またデフォルトベアラのＱｏＳを割り当てる。ＬＴＥでは、大きく、データ送信／受信のための特定帯域幅を保障するＧＢＲ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｂｉｔ ｒａｔｅ）ＱｏＳ特性を有するベアラと、帯域幅の保障無しでベストエフォートＱｏＳ（Ｂｅｓｔ ｅｆｆｏｒｔ ＱｏＳ）特性を有するＮｏｎ−ＧＢＲベアラの２種類を支援する。デフォルトベアラの場合、Ｎｏｎ−ＧＢＲベアラが割り当てられる。専用ベアラの場合には、ＧＢＲ又はＮｏｎ−ＧＢＲのＱｏＳ特性を有するベアラが割り当てられる。

ネットワークでＵＥに割り当てたベアラをＥＰＳ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｓｅｒｖｉｃｅ）ベアラと呼び、ＥＰＳベアラを割り当てる際に、ネットワークは一つのＩＤを割り当てる。これをＥＰＳベアラＩＤと呼ぶ。一つのＥＰＳベアラはＭＢＲ（ｍａｘｉｍｕｍ ｂｉｔ ｒａｔｅ）又は／及びＧＢＲ（ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｂｉｔ ｒａｔｅ）のＱｏＳ特性を有する。

図５は、ユーザ平面及び制御平面のためのＬＴＥプロトコルスタックを例示する図である。図５（ａ）は、ユーザ平面プロトコルスタックをＵＥ−ｅＮＢ−ＳＧＷ−ＰＧＷ−ＰＤＮにわたって例示しており、図５（ｂ）は、制御平面プロトコルスタックをＵＥ−ｅＮＢ−ＭＭＥ−ＳＧＷ−ＰＧＷにわたって例示している。プロトコルスタックのキー（ｋｅｙ）層の機能（ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を簡略に説明すると次のとおりである。

図５（ａ）を参照すると、ＧＴＰ−Ｕプロトコルは、Ｓ１−Ｕ／Ｓ５／Ｘ２インターフェース上でユーザＩＰパケットをフォワードするために用いられる。ＧＴＰトンネルがＬＴＥハンドオーバー中にデータフォワーディングのために確立されると、終端マーカーパケット（Ｅｎｄ Ｍａｒｋｅｒ Ｐａｃｋｅｔ）が最後のパケットとして上記ＧＴＰトンネル上で伝達（ｔｒａｎｓｆｅｒ）される。

図５（ｂ）を参照すると、Ｓ１ＡＰプロトコルはＳ１−ＭＭＥインターフェースに適用される。Ｓ１ＡＰプロトコルは、Ｓ１インターフェース管理、Ｅ−ＲＡＢ管理、ＮＡＳシグナリング伝達及びＵＥコンテクスト管理のような機能を支援する。Ｓ１ＡＰプロトコルは、Ｅ−ＲＡＢをセットアップするために初期ＵＥコンテクストをｅＮＢに伝達し、その後、上記ＵＥコンテクストの修正或いは解除を管理する。Ｓ１１／Ｓ５インターフェースにはＧＴＰ−Ｃプロトコルが適用される。ＧＴＰ−ＣプロトコルはＧＴＰトンネルの生成、修正（ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）及び終了（ｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）のための制御情報の交換（ｅｘｃｈａｎｇｅ）を支援する。ＧＴＰ−ＣプロトコルはＬＴＥハンドオーバーの場合にデータフォワーディングトンネルを生成する。

図３及び図４に例示されたプロトコルスタック及びインターフェースに関する説明は、図５における同一のプロトコルスタック及びインターフェースにもそのまま適用することができる。

図６は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて任意接続手順を示すフローチャートである。

任意接続手順は、ＵＥが基地局とＵＬ同期を取るか、又はＵＥにＵＬ無線リソースを割り当てるために行われる。

ＵＥはルートインデックス（ｒｏｏｔ ｉｎｄｅｘ）とＰＲＡＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）設定インデックス（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ）をｅＮＢから受信する。セルごとにＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ）シーケンスによって定義される６４個の候補（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）任意接続（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ；ＲＡ）プリアンブルがあり、ルートインデックスは、ＵＥが６４個の候補任意接続プリアンブルを生成するための論理的インデックスである。

任意接続プリアンブルの送信は、セルごとに特定の時間及び周波数リソースに限定される。ＰＲＡＣＨ設定インデックスは、任意接続プリアンブルの送信が可能な特定サブフレームとプリアンブルフォーマットを示す。

任意接続手順、特に、競合−ベース任意接続手順は、次の３段階を含む。次の段階１、２、３で送信されるメッセージはそれぞれ、ｍｓｇ１、ｍｓｇ２、ｍｓｇ４とも呼ばれる。

＞１．ＵＥは任意に選択された任意接続プリアンブルをｅＮＢに送信する。ＵＥは６４個の候補任意接続プリアンブルから一つを選択する。そして、ＰＲＡＣＨ設定インデックスによって該当のサブフレームを選択する。ＵＥは、選択された任意接続プリアンブルを選択されたサブフレームで送信する。

＞２．上記任意接続プリアンブルを受信したｅＮＢは、任意接続応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ；ＲＡＲ）をＵＥに送る。任意接続応答は２段階で検出される。まず、ＵＥはＲＡ−ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ−ＲＮＴＩ）でマスクされたＰＤＣＣＨを検出する。ＵＥは、検出されたＰＤＣＣＨが示すＰＤＳＣＨ上でＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）内の任意接続応答を受信する。ＲＡＲは、ＵＬ同期化のためのタイミングオフセット情報を示すタイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ；ＴＡ）情報、ＵＬリソース割り当て情報（ＵＬグラント情報）、臨時ＵＥ識別子（例えば、ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ；ＴＣ−ＲＮＴＩ）などを含む。

＞３．ＵＥは、ＲＡＲ内のリソース割り当て情報（即ち、スケジューリング情報）及びＴＡ値によってＵＬ送信を行うことができる。ＲＡＲに対応するＵＬ送信にはＨＡＲＱが適用される。従って、ＵＥはＵＬ送信を行った後、上記ＵＬ送信に対応する受信応答情報（例えば、ＰＨＩＣＨ）を受信することができる。

図７は、無線リソース制御（ＲＲＣ）層における連結手順を示す図である。

図７に示すように、ＲＲＣ連結が確立されたか否かによってＲＲＣ状態が表されている。ＲＲＣ状態とは、ＵＥのＲＲＣ層のエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）がｅＮＢのＲＲＣ層のエンティティと論理的連結（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）がされているか否かをいい、連結されている場合はＲＲＣ連結状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）といい、連結されていない状態をＲＲＣ休止状態（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）という。

上記連結状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）のＵＥは、ＲＲＣ連結（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が存在するので、Ｅ−ＵＴＲＡＮは当該ＵＥの存在をセル単位で把握でき、ＵＥを効果的に制御することができる。一方、休止モード（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）のＵＥはｅＮＢによって把握されず、セルよりも大きい地域単位であるトラッキング地域（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で基幹ネットワークが管理する。上記トラッキング地域（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）はセルの集合単位である。即ち、休止モード（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）ＵＥは大きい地域単位で存在の有無のみが把握され、音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためにはＵＥは連結状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）に遷移する必要がある。

ユーザがＵＥの電源を最初につけた時、上記ＵＥはまず、適切なセルを探索した後、当該セルで休止モード（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）にとどまる。上記休止モード（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）にとどまっていたＵＥはＲＲＣ連結を確立する必要がある時に初めてＲＲＣ連結手順（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）によってｅＮＢのＲＲＣ層とＲＲＣ連結を確立し、ＲＲＣ連結状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）に遷移する。

上記休止モード（Ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）にとどまっているＵＥがＲＲＣ連結を確立する必要がある場合は様々であり、例えば、ユーザの通話試み、上りデータ送信、或いはＥＵＴＲＡＮからページングメッセージを受信した場合にそれに対する応答メッセージ送信などを挙げることができる。

休止モード（ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）のＵＥが上記ｅＮＢとＲＲＣ連結を確立するためには、上述したように、ＲＲＣ連結手順（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行う必要がある。ＲＲＣ連結手順は、大きく、ＵＥがｅＮＢにＲＲＣ連結要求（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを送信する過程、ｅＮＢがＵＥにＲＲＣ連結セットアップ（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ）メッセージを送信する過程、そしてＵＥがｅＮＢにＲＲＣ連結セットアップ完了（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージを送信する過程を含む。このような過程について図７を参照してより詳しく説明すると、次のとおりである。

＞１．休止モード（Ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）のＵＥは通話試み、データ送信試み、又はｅＮＢのページングに対する応答などの理由でＲＲＣ連結を確立しようとする場合、まず、上記ＵＥはＲＲＣ連結要求（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージをｅＮＢに送信する。

＞２．上記ＵＥからＲＲＣ連結要求メッセージを受信すれば、上記ｅＮＢは無線リソースが十分である場合には上記ＵＥのＲＲＣ連結要求を受諾し、応答メッセージであるＲＲＣ連結セットアップ（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ）メッセージを上記ＵＥに送信する。

＞３．上記ＵＥが上記ＲＲＣ連結セットアップメッセージを受信すれば、上記ｅＮＢにＲＲＣ連結セットアップ完了（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージを送信する。

新しいトラフィックが発生して、休止状態にあるＵＥがトラフィック送信／受信が可能な活性化状態に遷移するためにサービス要求手順を行う。ＵＥがネットワークに登録はされているが、トラフィック非活性化によりＳ１連結が解除され、無線リソースが割り当てられていない状態で、即ちＵＥがＥＭＭ登録状態（ＥＭＭ−Ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ）にあるが、ＥＣＭ休止状態（ＥＣＭ−Ｉｄｌｅ）にあるとき、ＵＥの送信するトラフィックが発生したりネットワークからＵＥに送信するトラフィックが発生したりすれば、上記ＵＥは上記ネットワークにサービスを要求し、そのサービス要求手順を成功的に終えると、ＥＣＭ連結状態（ＥＣＭ−Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）に遷移し、制御平面においてＥＣＭ連結（ＲＲＣ連結＋Ｓ１シグナリング連結）を、ユーザ平面においてＥ−ＲＡＢ（ＤＲＢ及びＳ１ベアラ）を設定して、トラフィックを送信／受信する。ネットワークがＥＣＭ休止状態（ＥＣＭ−Ｉｄｌｅ）にあるＵＥにトラフィックを送信しようと場合、まず上記ＵＥに送信するトラフィックがあることをページングメッセージで知らせ、上記ＵＥがサービス要求をできるようにする。

一方、伝送するトラフィックが発生したＵＥは、図７の段階１）〜３）を含む任意接続手順に従ってＲＲＣ連結要求をｅＮＢに伝送する。ｅＮＢがＵＥのＲＲＣ連結要求を受諾する場合、ＵＥにＲＲＣ連結セットアップメッセージを伝送し、上記ＲＲＣ連結セットアップメッセージを受信したＵＥは、ＲＲＣ連結セットアップ完了(ｃｏｍｐｌｅｔｅ)メッセージにサービス要求を付けてｅＮＢに伝送する。ＵＥトリガーサービス要求手順に関する詳しい事項は、３ＧＰＰ ＴＳ ２３．４０１文書のセクション５．３．４．１を参考できる。

図８はＧＳＭからＬＴＥまでのネットワークソルーションを示す図である

ＧＳＭは実施間回線交換方式（ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｍａｎｎｅｒ）(図８の点線)で実施間サービスを運搬(ｃａｒｒｙ)するために開発されたものであって、非常に低いデータレートで回線交換モデム連結（ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｍｏｄｅｍ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を通じることだけが可能なデータサービスを提供する。ＩＰ基盤のパケット交換ソルーション(ＩＰ ｂａｓｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ)(図８の破線)に向かう第１の段階は、同じ無線インターフェース及び接続方法である時間分割多重接続(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ、ＴＤＭＡ)を使用してＧＳＭからＣＰＲＳに進化(ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)することである。

ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）において、より高いデータレートを達成するために、新しい接続技術であるＷＣＤＭＡ(Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)が開発された。ＵＭＴＳの接続ネットワークは、実施間サービスのための回線交換連結（ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）とデータコムサービスのためのパケット交換連結（ｐａｃｋｅｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）(図８の実線)を模倣する(ｅｍｕｌａｔｅ)。このために、ＵＮＴＲＡＮに連結されるＵＭＴＳコア内に回線交換(ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ、ＣＳ)を担当する部分とパケット交換(ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ)を担当する部分が区分される。ＵＭＴＳにおいて、ＩＰ住所はデータコムサービスが確立(ｅｓｔａｂｌｉｓｈ)されるときにＵＥに割り当てられ、上記サービスが解除されるときに解除される。入る(ｉｎｃｏｍｉｎｇ)データコムサービスはページングのための回線交換コア(ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｗｉｔｃｈｅｄ ｃｏｒｅ)に相変わらず依存する。

ＥＰＳは純粋にＩＰ基盤である。実施間サービスとデータコムサービスがＩＰプロトコルにより運搬(ｃａｒｒｙ)される。ＩＰ住所はモバイルがスイッチオンされるときに割り当てられ、スイッチオフされるときに解除される。

新しい接続ソルーションであるＬＴＥは、ＯＦＤＭＡ(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)を基盤とし、(６４ ＱＡＭまでの)高次変調及び下りリンクにおいて(４＊４までの)空間多重化(ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)に結合して高いデータレートを達成できる。輸送(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ)チャネル上において最も高い理路上(ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ)のピークレートは、上りリンクでは７５Ｍｂｐｓであり、下りリンクでは空間多重化を使用すれば３００Ｍｂｐｓになる。

このように無線通信技術はＴＤＭＡ／ＷＣＤＭＡを基盤にしてＬＴＥまで開発されてきたが、ユーザ及び事業者の要求と期待は持続的に増加している。また他の無線接続技術が継続して開発されているので、今後競争力を有するためには新たな技術進化が要求される。ビット当たりの費用減少、サービス可用性増大、融通性のある周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、ＵＥの適切なパワー消耗などが要求される。これにより、現在のＬＴＥ及びＥＰＣに基盤したＥＰＳシステムに備えて、さらに向上した移動通信サービスを提供するための標準化作業が進行されている。以下では、次世代移動通信システムのコアネットワークを次世代コアネットワーク(ｎｅｘｔ ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ；ＮＣＮ)と称し、無線接続ネットワーク及びこれに関連する無線接続技術を次の無線(ｎｅｘｔ ｒａｄｉｏ；ＮＲ)と称する。また次世代無線接続ネットワークをＮＧ ＲＡＮ、Ｎ−ＲＡＮ、新しいＲＡＮ或いは次のＲＡＮと称する。本発明においては、ＮＣＮはＮｅｘｔ Ｇｅｎコア、ＮＧコアネットワーク(ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＣＮ)、５Ｇ ＣＮ或いはＮ−ＣＨと称することもある。またＥ−ＵＴＲＡＮの基地局をｅＮＢと称し、ＮｅｘｔＧｅｎの基地局をｇＮＢと称する。以下、ＬＴＥという表現は、無線接続技術(Ｅ−ＵＴＲＡ)又は無線接続ネットワーク(Ｅ−ＵＴＲＡＮ)と同等の意味で使用されることもある。以下、ＬＴＥセルを支援するとは、ＬＴＥ ＡＳ層プロトコルを支援するという意味であり、ＬＴＥセルを探索できることを意味する。ＮＲセルを支援するとは、新しいＲＡＴ、即ち、新しいＡＳ層プロトコルを支援するという意味であり、ＮＲセルを探索できることを意味する。ＥＰＣを支援するとは、ＬＴＥ ＮＡＳプロトコルを支援するという意味であり、ＮＣＮを支援するとは、ＮｅｘｔＧｅｎのＮＡＳプロトコルを支援するという意味である。

図９はＥ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャと次世代無線接続ネットワーク（ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ、ＮＧ ＲＡＮ）アーキテクチャを各々例示する図である。

図９（ａ）を参照すると、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＵＥにＥ−ＵＴＲＡＮユーザ平面(ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ)及び制御平面(ＲＲＣ)ノードプロトコル終端(ｔｅｍｉｎａｔｉｏｎ)を提供する複数のｅＮＢで構成される。複数のｅＮＢはＸ２インターフェースを介して相互連結(ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ)される。また複数のｅＮＢはＳ１インターフェースを介してＥＰＣ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ)に、より具体的にはＳ１−ＭＭＥインターフェースを介してＭＭＥに、そしてＳ１−Ｕインターフェースによりサービングゲートウェー(ｓｅｒｖｉｎｇ ｇａｔｅｗａｙ、Ｓ−ＧＷ)に連結される。上記Ｓ１インターフェースは複数のＭＭＥ／Ｓ−ＧＷと複数のｅＮＢの間の多対多(ｍａｎｙ−ｔｏ−ｍａｎｙ)関係を支援する。

図９（ｂ）を参照すると、ｇＮＢが相互連結を許容するインターフェースはＸｎインターフェースと称する。ＮＧ−Ｃは新しいＲＡＮと５Ｇ ＣＮの間のＮＧ２参照ポイント上で使用される制御平面インターフェースである。新しいＲＡＮは、ＵＥにＮＲユーザ平面及び制御平面のプロトコル終端を提供する複数のｇＮＢで構成される。

次世代移動通信システムは、以下の２つのネットワーク構成を支援すると予想される。

−(主に新規の)移動通信事業者がＮＲ及びＮＣＮのみを用いてネットワークを構成。

−(主に既存の)移動通信事業者がＥＰＣ及びＬＴＥに基づくネットワークを使用しながら、さらにＮＲ及びＮＣＮを用いたネットワークを設置。

現在ＥＰＣ及びＬＴＥネットワークを設置して事業を進行している移動通信事業者の立場では、一挙に全ての装備をＮＲ／ＮＣＮ基盤の装備に交替することが以下の理由で容易ではない。

−新規のネットワーク設置に莫大な費用が必要。

−既存のＬＴＥ基盤のサービス加入者が同時にＮＲ基盤のＵＥに交替するとは期待できない。

−既存のネットワーク装備を一挙に撤去できない。

−一挙にネットワークを交替する場合、ネットワークの安定化及びテストを行うことができない。

従って、ＥＰＣ及びＬＴＥネットワークを有する事業者は、漸進的に自分のネットワークをＬＴＥ基盤からＮＲ基盤にアップグレードするか、或いは持続的にＬＴＥネットワークとＮＲネットワークを同時に運営することを望む。又はＥＰＣを優先的に５Ｇ ＣＮに変更しながら、ＬＴＥセルをＥＰＣと５Ｇ ＣＮに連結して使用することもできる。

またＬＴＥ技術は既に大部分の地域をカバーしているが、ＮＲに比べて伝送速度が遅い。反面、ＮＲは部分的に地域をカバーしているが、ＬＴＥに比べて伝送速度が速い。

従って、ＮＲ／ＮＣＮの導入初期に新規のＵＥに安定的にサービスを提供し、最適な通信サービスを提供する方法が必要である。

図１０は次世代システムの導入に伴って発生し得る無線接続ネットワークとコアネットワークの間の連結シナリオを例示する図である。図１０において、Ｒ−１４ Ｅ−ＵＴＲＡＮは３ＧＰＰリリース−１４までを支援するＥ−ＵＴＲＡＮを示し、Ｒ−１５ Ｅ−ＵＴＲＡＮは３ＧＰＰリリース１５までを支援するＥ−ＵＴＲＡＮを示し、Ｒ−１５ Ｎ−ＲＡＮは次世代システムの無線接続ネットワークを示す。

ＥＰＣとＥ−ＵＴＲＡＮを用いて、４Ｇ基盤の通信において５Ｇ基盤の通信サービスをさらに提供しようとするサービス事業者には、以下のシナリオがあり得る。

−シナリオ１：まずｇＮＢを追加して、このｇＮＢをＥＰＣに連結する。

−シナリオ２： まず５Ｇ ＣＮ(即ち、ＮＣＮ)を追加して、ｅＮＢを５Ｇ ＣＮに連結する。

図８から分かるように、従来には３Ｇセルで接続を試みたＵＥのメッセージは何時も３Ｇ ＵＭＴＳコアネットワークに伝送され、４Ｇ ＬＴＥセルで接続を試みたＵＥのメッセージは何時もＥＰＣに伝送された。ＵＭＴＳコア内のＣＳとＰＳは、同世代のＮＡＳプロトコルを使用し、ＣＳとＰＳは両方とも３ＧＰＰ ＴＳ ２４．００８のＮＡＳメッセージと３ＧＰＰ ＴＳ ２５．３３１のＲＲＣメッセージが使用される。言い換えれば、従来はセルは上記セルに適用された無線接続技術と同世代のコアネットワークに連結される。このような従来のネットワーク接続様相をＥＰＣとＮＧ ＣＮに適用すれば、ＬＴＥセルで接続を試みたＵＥのメッセージは何時もＥＰＣに、ＮＲセルで接続を試みたＵＥのメッセージは何時もＮＧ ＣＮに伝送される。例えば、ＵＥがＬＴＥセルにＬＴＥ ＲＲＣ技術規格に従って伝送した信号は、上記ＬＴＥ ＲＲＣ技術規格と同世代のＥＰＣ ＮＡＳ技術規格に従うコアネットワークであるＥＰＣに伝達され、５Ｇセルに５Ｇ ＲＲＣ技術規格に従って伝送した信号は、上記５Ｇ ＲＲＣ技術規格と同世代のＮＡＳ技術規格に従うコアネットワークに伝達される。しかし、上記シナリオ１では、ＮＲセルで接続を試みたＵＥのメッセージが５Ｇ ＣＮに連結される。また上記シナリオ２では、ＬＴＥセルで接続したＵＥのメッセージがＥＰＣに連結される

既存の通信システムは、ＲＡＮまたは無線接続技術(ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＲＡＴ)に関連したコアネットワーク技術が１：１関係を有した。例えば、無線区間(ｒａｄｉｏ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)がＵＴＲＡＮであると、ＵＥは何時も上記ＵＴＲＡＮの後にＵＭＴＳコアがあると見なした。同様に無線区間がＬＴＥであると、ＵＥは後に連結されたコアはＥＰＣであると見なした。しかし、上述したような様々なシナリオが登場することになり、ＵＥはそれ以上、このような仮定をできなくなった。即ち、ＵＥが現在自分が選択したセルでＬＴＥを使用しても、上記ＬＴＥセルに連結されたコアは、ＥＰＣであることがあり、５Ｇ ＣＮであることもありうる。同様にＵＥが現在自分が選択したセルでＮＲを使用しても、上記ＮＲセルに連結されたコアは、ＥＰＣであることがあり、５Ｇ ＣＮであることもありうる。

本発明は、ＮＲ、ＮＣＮ、ＥＰＣ、ＬＴＥの様々な組み合わせの可能性に備えて、最適なプロトコル構造、最適なインターフェース構造又は最適な機能配置に対する方法を提示する。

本発明においては、ＮＲセルが自分がＥＰＣに接続しているか、ＮＣＮに接続しているか、或いはＥＰＣ及びＮＣＮの両方に接続しているかの情報(以下、コアネットワーク情報)を伝送することを提案する。言い換えれば、ｅＮＢは、自分が使用するセル上で自分がどのコアネットワークに連結されているかを示すコアネットワーク情報を伝送する。ＵＥは、自分がキャンプオンしたセルで支援するＡＳプロトコル及びＮＡＳプロトコルと、自分が現在支援するＡＳプロトコル及びＮＡＳプロトコルとが一致する場合、データを伝送することができる。そうではないと、他のセルを探索する。例えば、セルからコアネットワーク情報を受信したＵＥは、該当ＮＲセルがＥＰＣを支援するか、ＮＣＮを支援するか、或いは両方を支援するかを得ることができる。上記コアネットワーク情報から各々のＵＥは自分が該当ＮＲセルに留まることができるか否かを判断できる。

例えば、ＮＲを支援し、ＮＣＮを支援し、ＥＰＣを支援しないＵＥの場合、該当ＮＲセルがＮＣＮを支援しないという通知がくると、上記ＵＥは上記ＮＲセル上にキャンプできない。キャンプはできるとしても、実際にデータの伝送が必要な時には他のセルに移動しなければならない。ＮＲは支援し、ＥＰＣのみ支援する場合は、該当ＮＲセルがＥＰＣを支援するという通知がくると、上記ＵＥは上記ＮＲセル上にキャンプする。また実際にデータの伝送が必要な時には、任意接続手順などによりＮＲセルに接続を試みることができる。又はＵＥは、セル上で受信したコアネットワーク情報に基づいて自分が上記セルに接続を試みる時にどの手順(ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)又はプロトコルを使用すればいいのかを判断できる。例えば、あるＵＥがＥＰＣ ＮＡＳ及びＮＧ ＮＡＳの両方を支援する場合、また現在上記ＵＥがキャンプオンしたセルからＮＧ ＮＡＳを支援するという情報を受信した場合、上記ＵＥは伝送する(上りリンク)データが発生して上記セル上に接続を試みる時、上記ＮＧ ＮＡＳに一致する手順を行う。

本発明においては、ＬＴＥセルは自分がＥＰＣに接続されているか、ＮＣＮに接続されているか、或いはＥＰＣ／ＮＣＮの両方に接続されているかの情報(以下、コアネットワーク情報)を伝送することを提案する。言い換えれば、ｇＮＢは、自分が使用するセル上で自分がどのコアネットワークに連結されているかを示すコアネットワーク情報を伝送する。ＬＴＥセルからセル上でコアネットワーク情報を受信したＵＥは、上記ＬＴＥセルがＥＰＣを支援するか、ＮＣＮを支援するか、或いは両方を支援するかを把握することができる。各々のＵＥはコアネットワーク情報から自分が該当セルに留まることができるか否かを判断できる。例えば、ＬＴＥを支援し、ＥＰＣは支援せず、ＮＣＮのみを支援するＵＥを考慮すると、もし該当セルがＮＣＮを支援しないという通知がくると、上記ＵＥは上記セルにキャンプできない。キャンプはできるとしても、実際にデータの伝送が必要な時には他のセルに移動しなければならない。もし上記ＵＥが発見したあるセルがＮＣＮを支援するという通知がくると、ＵＥは上記セル上にキャンプすることができ、必要であれば、データ伝送／受信を行うことができる。

例えば、ＬＴＥを支援し、ＥＰＣのみを支援するＵＥの場合、もし上記ＵＥがキャンプを考慮しているセルがＥＰＣを支援するという通知がくると、上記ＵＥは上記セル上にキャンプする。また実際にデータの伝送が必要な時には、上記セルで接続を試みることができる。又はＵＥはコアネットワーク情報から自分が該当セルで接続を試みる時にどの手順又はプロトコルを使用すればいいのかを判断できる。例えば、あるＵＥがＮＡＳ(即ち、ＥＰＣ ＮＡＳ)及びＮＧ ＮＡＳの両方を支援する場合、また現在セルがＮＧ ＮＡＳを支援するという情報を受信した場合、上記ＵＥは伝送する(上りリンク)データが発生して接続を試みる時、上記ＮＧ ＮＡＳに一致する手順(ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)を行う。ＵＥのＲＲＣ層は、該当ＬＴＥセルから上記ＬＴＥセルが支援するコアネットワークの種類(例えば、ＥＰＣ又はＮｅｘｔＧｅｎコア)の情報、又は使用すべきＮＡＳプロトコル(ＥＰＣ基盤ＮＡＳ又はＮｅｘｔＧｅｎ基盤ＮＡＳ)に関する情報がＳＩＢなどを通じて伝達され、これらに関する情報を上記ＵＥのＮＡＳに伝達する。これにより、ＵＥのＮＡＳプロトコはＥＰＣに該当するＮＡＳ手順を進行するか、或いはＮｅｘｔＧｅｎコアに該当するＮＡＳ手順を進行するかを決定して、それに従って動作する。

以上の動作はＮＲセル上にキャンプしたＵＥにも同様に適用できる。

セルに連関するコアネットワーク情報及び／又はＮＡＳプロトコル情報は、上記セル上においてシステム情報に含まれて伝送される。

図１１はＥ−ＵＴＲＡＮとＮＣＮの連結をプロトコル観点から例示する図であり、図１２はＥＰＣとＮＧ ＲＡＮの連結をプロトコル観点から例示する図である。図１１及び図１２において、Ｒ−１５ ＬＴＥ ＵＥは、３ＧＰＰリリース−１５(Ｒ−１５)に従ってＬＴＥセル上にキャンプできるＵＥを示し、Ｒ−１５ ＮＲ Ｕ２は、３ＧＰＰ Ｒ−１５に従ってＮＲセル上にキャンプできるＵＥを示す。ここで、Ｒ−１５は例示に過ぎず、ＮＲ或いはＮＣＮを支援するＬＴＥ／ＮＲセル上にキャンプできるＵＥに本発明を適用できる。

ＬＴＥ／ＥＰＣの場合、ＵＥのＮＡＳ層が伝送するデータがある場合、ＲＲＣに確立原因(ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｃａｕｓｅ)、コールタイプ(ｃａｌｌ ｔｙｐｅ)などの情報を提供する。従って、ＬＴＥ基盤のＮＡＳエンティティがＮＲ基盤のＲＲＣに接続する場合、ＮＲ基盤のＲＲＣはＬＴＥ基盤のＮＡＳが提供する確立原因或いはコールタイプ情報を解釈して、これらをＮＲ基盤のＲＲＣの値又は手順に変換することができる。この変換情報はネットワークによって各々のＵＥ毎に設定される。

ＬＴＥ／ＥＰＣの場合、ＵＥのＮＡＳ層が伝送するデータがある場合、ＲＲＣに確立原因(ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｃａｕｓｅ)、コールタイプ(ｃａｌｌ ｔｙｐｅ)などの情報を提供する。従って、ＬＴＥ基盤のＮＡＳエンティティがＮＲ基盤のＲＲＣに接続する場合、上記ＮＴＥ基盤のＮＡＳは上記ＮＲ基盤のＲＲＣが理解可能な値又は上記ＮＲ基盤ＲＲＣが行う手順に合わせて確立原因或いはコールタイプの情報を変換して提供する。この変換情報はネットワークによって各々のＵＥ毎に設定される。

図１１及び図１２において、Ｓ１はｅＮＢとＭＭＥの間の従来のプロトコルを示し、Ｓ１＋はｇＮＢとＭＭＥの間のプロトコルを示す。即ち、Ｓ１＋はＳ１に基づいて一部修正が適用された基地局とＭＭＥの間のプロトコルである。ＮＳ１はＮ−ＲＡＮとＮ−ＣＮの間のプロトコルを示し、ＮＳ１＋はｅＮＢとＮ−ＣＮの間にも使用できるようにＮＳ１を変形して制作したプロトコルを示す。

図１１及び図１２において、α、β、γ、δ及びεは各々、ＬＴＥ／ＥＰＣプロトコルの組み合わせにおいて、新しいプロトコルの組み合わせに適応(ａｄａｐｔ)する時に必要な情報或いは手順の変更を意味する。例えば、上述したように、４Ｇ ＬＴＥ／ＥＰＣにおけるコールタイプ情報を５Ｇにおけるコールタイプに変更／変換することがα、β、γ、δ或いはεになる。特にαはＲ−１４対比Ｒ−１５においてＬＴＥ／ＥＰＣに関連して追加される部分を、βはＲ−１４対比Ｒ−１５においてＮＣＮに関連して追加される部分を、γはＲ−１５においてＮＲ ＮＡＳ規格においてＬＴＥ ＡＳを支援するために追加される部分を、δはＲ−１５ ＮＲ ＡＳ規格においてＥＰＣ ＮＡＳを支援するために追加される部分を、またεはＲ−１４ ＥＰＣ ＮＡＳ規格においてＮＲ ＡＳを支援するために追加される部分を示す。

図１３は基地局が次世代ＵＥ(ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ＵＥ、ＮＧ ＵＥ)にＬＴＥと次の無線（ｎｅｘｔ ｒａｄｉｏ；ＮＲ）を同時に使用してデータ伝送サービスを提供する方法を例示する図である。

ＮＡＳ(即ち、ＬＴＥ ＮＡＳ)、ＲＲＣ(即ち、ＬＴＥ ＲＲＣ)、ＮＧ ＮＡＳ及びＮＧ ＲＲＣが設定されたＵＥが、休止モードでＬＴＥのセル上にキャンプする。その後、上記ＵＥが伝送するデータが発生した場合、ＬＴＥの手順に従ってＲＲＣ連結を行う。ＬＴＥのＲＲＣ連結モード(ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ)に進入すると、上記ＵＥのＬＴＥ ＲＲＣエンティティは上記ＵＥのＮＧ ＲＲＣエンティティに連結モードに進入したことを知らせる。この場合、上記ＮＧ ＲＲＣエンティティは自分もＲＲＣ連結モードに進入したと見なす。上記ＵＥのＬＴＥ ＲＲＣ連結が解除されると、上記ＵＥのＬＴＥ ＲＲＣエンティティは上記ＮＧ ＲＲＣエンティティにＲＲＣ連結が解除されたことを知らせる。ＬＴＥのＥＣＭ連結モード(ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ)に進入すると、上記ＵＥのＬＴＥ ＮＡＳエンティティ、即ち、ＥＰＣ ＮＡＳエンティティは上記ＵＥのＮＧ ＮＡＳエンティティに連結モードに進入したことを知らせる。その後、上記ＮＧ ＮＡＳエンティティは自分もＥＣＭ連結モードに進入したと見なして動作することができる。その後、上記ＮＧ ＮＡＳエンティティが伝送するメッセージ(例えば、シグナリングデータ)が発生する場合、上記メッセージはＬＴＥ ＮＡＳエンティティ、即ち、ＥＰＣ ＮＡＳエンティティを通じてＭＭＥに伝達される。必要であれば、上記ＭＭＥは上記受信されたメッセージをさらにＮＣＮのＣクラウドに伝送する。参考として、Ｕクラウドはコアネットワークにおいてユーザ平面、即ち、ユーザデータのみを処理し、Ｃクラウドはコアネットワークにおいて制御平面のみを処理する。４Ｇ ＬＴＥ／ＥＰＣに比喩すると、ＣクラウドはＭＭＥと類似する役割を担当し、ＵクラウドはＳ−ＧＷ／Ｐ−ＧＷと類似する役割を担当する。

逆の手順も同様に行われる。例えば、Ｃクライドが上記ＵＥに伝送するメッセージがある場合、上記メッセージはまずＭＭＥに伝達され、その後、上記ＭＭＥが上記データを上記ＵＥのＮＡＳエンティティに伝送する。その後、上記ＵＥのＮＡＳが上記ＵＥのＮＧ ＮＡＳエンティティに上記データを伝達することができる。ＥＰＳのＮＡＳ層メッセージは、上記ＮＡＳ層メッセージがＥＰＳのエンティティのためのメッセージであるか、或いはＮ−ＣＮに属するエンティティのためのメッセージであるかの情報を上記ＮＡＳ層メッセージのヘッダーに含む。ＮＡＳエンティティは上記情報に基づいて、受信されたあるメッセージについて、自分が該当メッセージを処理するか、それともＮＧ ＮＡＳエンティティに伝達するかを決定する。あるＵＥがＥＣＭ及び／又はＲＲＣ連結モードに進入すると、それに関する情報がＮＲ／ＮＣＮに属したネットワークノード又はプロトコルエンティティに伝達されることができる。例えば、あるＵＥがＬＴＥ ＲＲＣ連結モードに進入すると、上記ＵＥを管理するｅＮＢはＮＲの接続ネットワーク(ＮＧ ＡＮ)ノード(例えば、ｇＮＢ)に上記ＵＥがＲＲＣ連結モードに進入したことを知らせることができる。この手順において、ｅＮＢ又はＭＭＥは上記ＵＥがＮＲを支援するという情報を得ることができる。例えば、ＨＳＳ(Ｈｏｍｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｅｒｖｅｒ)などに貯蔵された情報又はＵＥのＮＡＳがＭＭＥに伝送した情報を用いることができる。ｅＮＢは上記ＵＥにどのベアラー又はどのＱｏＳのサービスを提供するかについての情報をＭＭＥから得る。例えば、ｅＮＢはＭＭＥから上記ＵＥについて以下のような追加情報を得て、これらに応じて選択的に動作することができる。上記ＵＥにＮＲを用いてサービスを提供してもいいかについての情報、及び／又はどのベアラーに対してＮＲを用いてもいいのかについての情報。上記ＭＭＥはＮＣＮのＣクラウドのノードとの情報交換を通じて上記情報を得ることができる。又は上記ＵＥはＬＴＥセル上で休止モードにあったりキャンプしたりすることではなく、ＮＲセル上にキャンプすることができる。

図１４は、本発明の提案に適用されるノード装置の構成を示す図である。

提案する実施例に係るＵＥ装置１００は、送受信装置１１０、プロセッサ１２０及びメモリ１３０を備えることができる。送受信装置１１０は、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＲＦ）ユニットと呼ぶこともできる。送受信装置１１０は、外部装置に各種の信号、データ及び情報を送信し、外部装置から各種の信号、データ及び情報を受信するように構成することができる。または、送受信装置１１０は送信部及び受信部に分離して具現されてもよい。ＵＥ装置１００は外部装置と有線及び／又は無線で接続されてもよい。プロセッサ１２０は、ＵＥ装置１００の動作全般を制御することができ、ＵＥ装置１００が外部装置と送受信する情報などを演算処理する機能を有するように構成することができる。また、プロセッサ１２０は、本発明で提案するＵＥ動作を行うように構成されてもよい。プロセッサ１２０は、本発明の提案によってデータ或いはメッセージを送信するように送受信装置１１０を制御することができる。メモリ１３０は、演算処理された情報などを所定時間記憶することができ、バッファ（図示せず）などの構成要素に取り替えてもよい。

図１４を参照すると、提案する実施例に係るネットワークノード装置２００は、送受信装置２１０、プロセッサ２２０及びメモリ２３０を備えることができる。送受信装置２１０は、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；ＲＦ）ユニットと呼ぶこともできる。送受信装置２１０は、外部装置に各種の信号、データ及び情報を送信し、外部装置から各種の信号、データ及び情報を受信するように構成することができる。ネットワークノード装置２００は外部装置と有線及び／又は無線で接続されてもよい。送受信装置２１０は送信部及び受信部に分離して具現されてもよい。プロセッサ２２０は、ネットワークノード装置２００の動作全般を制御でき、ネットワークノード装置２００が外部装置と送受信する情報などを演算処理する機能を有するように構成することができる。また、プロセッサ２２０は、本発明で提案するネットワークノード動作を行うように構成されてもよい。プロセッサ２２０は、本発明の提案によってデータ或いはメッセージをＵＥ或いは他のネットワークノードに送信するように送受信装置１１０を制御することができる。メモリ２３０は、演算処理された情報などを所定時間記憶することができ、バッファ（図示せず）などの構成要素に取り替えてもよい。

また、上記のようなＵＥ装置１００及びネットワーク装置２００の具体的な構成は、前述した本発明の様々な実施例で説明した事項が独立して適用されたり又は２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現することができ、重複する内容は、明確性のために説明を省く。

上述した本発明の実施例は様々な手段によって具現することができる。例えば、本発明の実施例は、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア、又はそれらの結合などによって具現することができる。

ハードウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、１つ又はそれ以上のＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＤＳＰＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例による方法は、以上で説明した機能又は動作を実行する装置、手順又は関数などの形態として具現することができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶され、プロセッサによって駆動することができる。上記メモリユニットは、上記プロセッサの内部又は外部に設けられ、既に公知である様々な手段によって上記プロセッサとデータを交換することができる。

上述のように開示された本発明の好適な実施の形態に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現し実施できるように提供された。上記では本発明の好適な実施の形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者は、添付する特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更させることができるということが理解されるだろう。従って、本発明は、ここに示した実施の形態に制限しようとするものではなく、ここに開示した原理及び新規な特徴と一致する最広の範囲を与えようとするものである。

上述したような通信方法は、３ＧＰＰシステムの他に、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｘ、８０２．１１ｘシステムを含む様々な無線通信システムにも適用可能である。さらに、提案した方法は、超高周波帯域を利用するｍｍＷａｖｅ通信システムにも適用可能である。

Claims (8)

1. ユーザ機器が基地局からシステム情報を受信する方法であって、
   セル探索を行い、
   前記セル探索に基づいて探索されたセル上で前記システム情報を受信し、
   前記探索されたセルはＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）と連結されたＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）であり、
   前記システム情報は、前記探索されたセルが次世代コアネットワーク(ＮＣＮ)に連結されるか否かに関するコアネットワーク情報を含み、
   前記探索されたセルが前記ＮＣＮに連結されることを知らせる前記コアネットワーク情報に基づいて、
   前記ＥＰＣと前記ＮＣＮの中のコアネットワークタイプを選択し、
   前記コアネットワークタイプに従って前記探索されたセルへのアクセス試みを実行することをさらに含み、
   前記コアネットワークタイプは前記ユーザ機器の非接続層（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ：ＮＡＳ）により選択される、システム情報受信方法。
2. 前記基地局はＥ−ＵＴＲＡＮ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ)の基地局である、請求項１に記載のシステム情報受信方法。
3. 前記探索されたセルに連結されたコアネットワークタイプを支援し、伝送する上りリンクデータを有する前記ユーザ機器に基づいて、前記基地局と無線リソース制御(ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＲＣ)連結を確立し、
   前記探索されたセル上で前記上りリンクデータを伝送することをさらに含む、請求項１又は２に記載のシステム情報受信方法。
4. 前記コアネットワーク情報が前記ユーザ機器のＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）から前記ユーザ機器の非接続層（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ：ＮＡＳ）へ送られる、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム情報受信方法。
5. 基地局からシステム情報を受信するユーザ機器であって、
   送受信装置と、
   前記送受信装置を制御するプロセッサを含み、
   前記プロセッサは、セル探索を行い、
   前記セル探索に基づいて探索されたセル上で前記システム情報を前記送受信装置を介して受信し、
   前記探索されたセルはＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）と連結されたＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）であり、
   前記システム情報は、前記探索されたセルが次世代コアネットワーク(ＮＣＮ)に連結されるか否かに関するコアネットワーク情報を含み、
   前記探索されたセルが前記ＮＣＮに連結されることを知らせる前記コアネットワーク情報に基づいて、
   前記ＥＰＣと前記ＮＣＮの中のコアネットワークタイプを選択し、
   前記コアネットワークタイプに従って前記探索されたセルへのアクセス試みを実行し、
   前記コアネットワークタイプは前記ユーザ機器の非接続層（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ：ＮＡＳ）により選択される、ユーザ機器。
6. 前記基地局はＥ−ＵＴＲＡＮ(Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ)の基地局である、請求項５に記載のユーザ機器。
7. 前記プロセッサは、さらに、
   前記探索されたセルに連結されたコアネットワークタイプを支援し、伝送する上りリンクデータを有する前記ユーザ機器に基づいて、前記基地局と無線リソース制御(ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＲＣ)連結を確立し、
   前記探索されたセル上で前記上りリンクデータを前記送受信装置を介して伝送する、請求項５又は６に記載のユーザ機器。
8. 前記コアネットワーク情報が前記ユーザ機器のＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）から前記ユーザ機器の非接続層（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ：ＮＡＳ）へ送られる、請求項５〜７のいずれか一項に記載のユーザ機器。