KR20100132022A

KR20100132022A - 무선 통신 시스템에서의 접속 처리 방법과 무선 기지국 및 무선 단말기

Info

Publication number: KR20100132022A
Application number: KR1020107022043A
Authority: KR
Inventors: 요시하루 다지마; 가즈히사 오부찌; 요시노리 다나까; 요시히로 가와사끼; 요시아끼 오따; 가쯔마사 스기야마
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2008-04-28
Filing date: 2008-04-28
Publication date: 2010-12-16
Also published as: RU2476001C2; RU2010148435A; EP2413656B1; AU2008355488A1; ES2569666T3; WO2009133599A1; EP2413656A3; EP2273803A4; KR101182527B1; EP2273803B1; US20110019633A1; EP2413657B1; EP2413657A3; EP2273803A1; ES2611503T3; ES2460572T3; JP5412426B2; MX2010011764A; JPWO2009133599A1; CA2722126A1

Abstract

무선 통신 시스템에서, 무선 기지국(10)은, 제1 접속 처리에 따라서 접속 요구를 해 온 무선 단말기(20)에 대하여 접속을 허가하지 않는 경우에, 상기 무선 단말기(20)가 그 후에 접속 요구할 때에, 상기 제1 접속 처리와는 다른 제2 접속 처리를 적용하도록 제어한다.

Description

무선 통신 시스템에서의 접속 처리 방법과 무선 기지국 및 무선 단말기{METHOD FOR PROCESSING CONNECTION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, WIRELESS BASE STATION, AND WIRELESS TERMINAL}

본건은, 무선 통신 시스템에서의 접속 처리 방법과 무선 기지국 및 무선 단말기에 관한 것이다. 본건은, 무선 단말기가 랜덤 액세스에 의해 무선 기지국과의 접속 확립을 요구하는 무선 통신 시스템에 이용되는 경우가 있다.

휴대 전화 등의 무선 단말기(이동국)를 포함하는 무선(이동) 통신 시스템에서는, 현재, code division multiple access(CDMA) 방식에 의한 제3 세대 이동 통신 방식이 서비스를 개시하고 있다. 한편, 보다 고속의 통신을 가능하게 하는, 차세대 이동 통신 방식도 검토되고 있다. 3rd Generation Partnership Project(3GPP)에서는, Long Term Evolution(LTE)으로서 차세대 이동 통신 방식의 검토가 행해지고 있다.

이동 통신 시스템에서는, 무선 기지국(evolved Node B:eNB)과 이동국(User Equipment:UE)이 통신을 개시할 때에, UE가 eNB에 대하여 송신을 개시할 때에 이용되는 채널이 준비된다. 3GPP에서는, 이 채널을 랜덤 액세스 채널(RACH)이라고 부르고, RACH에 의한 통신 개시 수순을 랜덤 액세스(RA)라고 부른다.

RACH에는, eNB가 UE로부터의 송신을 식별하기 위한 최소한의 정보가 포함된다. 또한, RACH는, 통신 개시 시에 사용되고, 이후는 개별 채널(또는 공유 채널)이 사용되므로, 복수의 UE가 동시에 사용되지 않으면, UE끼리 공통으로 사용할 수 있다. 그 때문에, RACH에는, 시그니처(signature)(혹은 프리앰블)라고 불리는 식별자를 적용하고, 이에 의해 eNB가 RACH에 의해 동시에 송신해 오는 UE를 식별할 수 있도록 하고 있다.

UE가 RA를 실행하는 계기로서는, 예를 들면, 첫회 송신(발신) 시, eNB로부터 착신이 있었을 때(다운 링크(DL) 데이터의 발생 시), 핸드오버 시, 접속 해제 후의 복귀 시(중단된 통신의 재개 시) 등이 있다. 또한, eNB로부터 UE에의 방향의 무선 링크가 다운 링크(DL)이며, 그 반대 방향의 무선 링크가 업 링크(UL)이다.

여기서, 첫회 송신 시나 접속 해제 후의 복귀 시 등, eNB에서 존재가 관리되고 있지 않은 UE에는, 배타적으로 사용 가능한 개별 시그니처가 할당되어 있지 않은 경우가 있다. 그와 같은 UE는, 미리 준비되어 있는 복수(예를 들면 64종류)의 시그니처 중에서 랜덤하게 하나를 선택하여 RA를 행한다. 따라서, 낮은 확률이지만, 복수의 UE가 동시에 동일한 시그니처를 이용하여 RA를 행하는 것이 일어날 수 있다. 이와 같은 RA 방법을 contention based random access procedure(컨텐션 베이스 RA 수순)이라고 한다.

이 경우에, eNB는, 경합하는 시그니처(UE)의 해결(선택)을 행하고, 선택한 UE에 응답을 행한다. UE는, eNB로부터 수신한 상기 응답을 기초로, 자신이 eNB에 선택되었는지의 여부를 판단한다. eNB에 선택된 UE는, eNB와의 통신(RA 수순)을 계속하여, eNB와의 사이의 무선 채널 설정 등을 행한다. eNB에 선택되지 않았던 UE는, 일정 시간 경과 후 등에, RA를 재실행한다.

또한, UE가 접속처의 eNB를 절환하는 핸드오버를 실행하는 경우에 이와 같은 시그니처의 충돌이 발생하면, 접속의 순간 차단이나, 경우에 따라서는 통신이 절단된다. 그 때문에, LTE에서는, 핸드오버를 행하는 UE에는, 미리 개별 시그니처를 할당하는 것이 제안되어 있다. 이와 같은 RA 방법을, non-contention based random access procedure(비컨텐션 베이스 RA 수순)이라고 부른다.

비특허 문헌 1:3GPP TR25.913 V7.3.0(2006-03) 비특허 문헌 2:3GPP TS36.300 V8.4.0(2008-03)

컨텐션 베이스 RA를 실행한 UE가 접속 확립 대상으로서 eNB에 선택되어도, 그 UE는, eNB로부터 접속을 허가받지 못하는 경우가 있다. 예를 들면, 통신 트래픽이 많은 경우 등에, eNB는, 신규의 UE의 접속을 거부하거나, 보류하거나 하는 경우가 있다.

이와 같은 경우, UE는, 예를 들면 일정 시간 후에 eNB에 대한 접속 처리(RA)를 재실행할 수 있지만, eNB는, 이전의 RA 수순의 과정에서 선택한 UE를 관리하고 있지 않다. 그 때문에, 종래 기술에서는, 과거의 RA 수순으로 eNB에 선택된 UE는, 선택되지 않았던 다른 UE와 동등한 조건(수순)에서 접속 처리(RA)를 실행할 수 있는 데에 그친다.

본건의 목적의 하나는, 무선 단말기가 무선 기지국과의 접속을 확립할 때까지의 시간을 단축하는 데에 있다.

또한, 상기 목적에 한정되지 않고, 후술하는 실시 형태에 나타내는 각 구성에 의해 유도되는 작용 효과로서, 종래의 기술에 의해서는 얻어지지 않는 작용 효과를 발휘하는 것도 본건의 다른 목적의 하나로서 위치를 정할 수 있다.

예를 들면, 이하의 수단을 이용한다.

(1) 무선 단말기와 무선 기지국을 갖는 무선 통신 시스템에서의 접속 처리 방법으로서, 상기 무선 기지국은, 제1 접속 처리에 따라서 접속 요구를 해 온 무선 단말기에 대하여 접속을 허가하지 않는 경우에, 상기 무선 단말기가 그 후에 접속 요구할 때에, 상기 제1 접속 처리와는 다른 제2 접속 처리를 적용하도록 제어하는 접속 처리 방법을 이용할 수 있다.

(2) 무선 단말기와 무선 기지국을 갖는 무선 통신 시스템에서의 상기 무선 기지국으로서, 제1 접속 처리에 따라서 접속 요구를 해 온 무선 단말기에 대하여 접속을 허가하지 않는 경우에, 상기 무선 단말기가 그 후에 접속 요구할 때에, 상기 제1 접속 처리와는 다른 제2 접속 처리를 적용하도록 제어하는 제어부를 구비한 무선 기지국을 이용할 수 있다.

(3) 무선 단말기와 무선 기지국을 갖는 무선 통신 시스템에서의 무선 단말기로서, 제1 접속 처리에 따른 접속 요구에 대하여 상기 무선 기지국으로부터 접속이 허가되지 않는 경우에, 그 후에 상기 무선 기지국에 접속 요구할 때에, 상기 제1 접속 처리와는 다른 제2 접속 처리가 적용되는 제어를 상기 무선 기지국으로부터 받는 제어부를 구비한 무선 단말기를 이용할 수 있다.

개시된 기술에 따르면, 무선 단말기가 무선 기지국과의 접속을 확립할 때까지의 시간을 단축하는 것이 가능하다.

도 1은 컨텐션 베이스 RA 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도.
도 2는 비컨텐션 베이스 RA 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도.
도 3은 제1 실시 형태의 무선(이동) 통신 시스템의 일례를 나타내는 블록도.
도 4는 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템의 동작(RA 수순)의 일례를 설명하는 시퀀스도.
도 5는 제1 실시 형태의 무선 기지국(eNB)의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 6은 제1 실시 형태의 무선 단말기(UE)의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 7은 제2 실시 형태의 eNB의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 8은 제2 실시 형태의 UE의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 9는 제3 실시 형태의 eNB의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 10은 제3 실시 형태의 UE의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 11은 제4 실시 형태의 eNB의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 12는 제4 실시 형태의 UE의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 13은 제5 실시 형태의 무선 통신 시스템의 RA 수순의 일례를 설명하는 시퀀스도.
도 14는 제5 실시 형태의 eNB의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 15는 제5 실시 형태의 UE의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 16은 제6 실시 형태의 eNB의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 17은 제6 실시 형태의 UE의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.
도 18은 제7 실시 형태의 eNB의 RA 수순의 일례를 설명하는 플로우차트.

이하, 도면을 참조하여 실시 형태를 설명한다. 단, 이하에 설명하는 실시 형태는, 어디까지나 예시이며, 이하에 명시하지 않는 다양한 변형이나 기술의 적용을 배제할 의도는 없다. 즉, 본 실시 형태는, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형(각 실시예를 조합하는 등)하여 실시할 수 있다.

[1] 제1 실시 형태

우선, 이미 설명한 컨텐션 베이스 RA 수순과, 비컨텐션 베이스 RA 수순에 대해서, 도 1 및 도 2를 이용하여 설명한다. 도 1이 컨텐션 베이스 RA 수순, 도 2가 비컨텐션 베이스 RA 수순의 일례를 각각 나타내고 있다.

(1.1) 컨텐션 베이스 RA 수순

도 1에 예시하는 컨텐션 베이스 RA 수순에서는, UE는, 미리 준비되어 있는 복수의 시그니처 중에서 사용하는 시그니처를 랜덤하게 선택하고, 선택한 시그니처를 포함하는 메시지(Msg1:RA 프리앰블)를, RACH를 통해 eNB에 송신한다.

eNB는, UE로부터 송신된 RA 프리앰블(시그니처)을 수신하면, 그에 대한 RA 응답(Msg2)을 보낸다. 이 RA 응답은, 예를 들면 DL의 공유 채널을 이용하여 송신된다. 또한, 이 RA 응답에는, eNB가 수신(판별) 가능한 1 또는 복수의 시그니처, 그 시그니처에 대응하는 UL의 공유 채널의 송신 허가, 이후의 RA 통신의 대상(UE)을 식별하기 위해 일시적으로 할당하는 식별자 등을 포함할 수 있다. 이 식별자는, temporary-connection radio network temporary identifier(T-CRNTI)라고 불린다.

UE는, eNB로부터 RA 응답(Msg2)을 수신하면, 그 수신 정보에 상기 RA 프리앰블(Msg1)로서 송신한 시그니처가 포함되는지의 여부를 확인한다. 포함되는 경우에는, UE는, 그 RA 응답에 포함되는, 자신이 송신한 시그니처에 대응하는 송신 허가에 기초하여, UL의 메시지(Msg3)의 송신(Scheduled Transmission)을 행한다. 이 메시지(Msg3)에는, UE의 식별 번호의 일례로서의 temporary mobile subscriber identity(TMSI) 등을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 RA 프리앰블(Msg1)에서, UE는, 랜덤하게 선택한 시그니처를 사용하기 때문에, 복수의 UE가, 동시에 동일한 시그니처를 이용하여 RA 프리앰블(Msg1)을 eNB에 송신하게 되는 경우가 일어날 수 있다.

그 경우, eNB에서는, 그들의 UE를 판별할 수 없지만, UE가 상기 Scheduled Transmission(Msg3)으로서 송신한 식별 번호(TMSI)를 수신함으로써, 어떤 UE(20) 사이에서 시그니처의 경합이 발생하였는지를 인식하여 경합 해결하는 것이 가능하게 된다. eNB는, 경합 해결에 의해 선택한 UE에 대해, 응답(Msg4)을 보낸다. 이 응답(Msg4)은 Contention Resolution이라고 불린다.

이 응답(Msg4)을 수신한 UE는, eNB와의 통신을 계속한다. 그 때, UE는, 상기 T-CRNTI를 cell-RNTI(C-RNTI)로서 이후의 통신에서 사용한다. 한편, eNB에서 선택되지 않고 Msg4를 수신할 수 없었던 UE는, 상술한 RA 수순을 최초로부터 다시 하게 된다(Msg1을 재송신함).

(1.2) 비컨텐션 베이스 RA 수순

이에 대해, 도 2에 예시하는 비컨텐션 베이스 RA 수순에서는, UE가 시그니처를 랜덤하게 선택하는 것이 아니라, eNB가, UE에 개별 시그니처를 선택하여, 미리 UE에 통지(할당)한다(Msg0:Random Access(RA) Preamble Assignment).

UE는, 이 통지(Msg0)에 의해 eNB로부터 할당된 개별 시그니처를 이용하여, eNB에 대해 RA를 실행한다. 즉, UE는, 미리 할당된 개별 시그니처를 포함하는 메시지(Msg1:RA 프리앰블)를 RACH를 통해 eNB 앞으로 송신한다.

eNB는, 상기 RA 프리앰블(Msg1)을 UE로부터 수신하면, UL 통신을 위한 동기 신호나 개별 시그니처에 대응하는 UL 송신 허가 등과 함께, 그 RA 프리앰블에 대한 RA 응답(Msg2)을 UE에 회신한다.

이와 같이, 비컨텐션 베이스 RA 수순에서는, RA 프리앰블의 송신에 이용하는 시그니처가 UE에 미리 할당되므로, UE는, 컨텐션 베이스 RA 수순의 경우보다도 빠른 시기에 eNB와의 접속을 확립하는 것이 가능하다. eNB가, UE의 존재를 사전에 인식(관리)하고 있으면, UE에의 송신으로부터 RA 수순을 개시할 수 있기 때문에, 비컨텐션 베이스 RA 수순의 적용이 가능하다.

그런데, 도 1에 예시한 컨텐션 베이스 RA 수순에서는, 이미 설명한 바와 같이, UE는, eNB에 접속 확립 대상으로서 선택되어도 eNB의 형편에 따라서 eNB와의 접속을 확립할 수 없는 경우가 있다. 예를 들면, eNB에 폭주가 발생하고 있는 바와 같은 경우이다.

이와 같은 경우, eNB는, UE에 대해, 상기 Msg4로서 접속을 허가하지 않는(거부 또는 보류) 것을 의미하는 메시지 "radio resource control(RRC) connection reject"를 통지한다. 이 메시지에는, RA를 재실행해야 할 타이밍(대기 시간)에 관한 정보를 포함할 수 있다.

따라서, 이 RRC connection reject(Msg4)를 수신한 UE는, 상기 대기 시간 경과 후에 RA를 재실행할 수 있다. 단, 그 UE는, eNB(10)에서 선택되었음에도 불구하고 eNB(10)의 형편으로 접속할 수 없었던 것이므로, 판별되지 않았던 다른 UE와 동등한 조건에서 RA(접속 처리)를 행하는(최초로부터 다시 하는) 것은 공평성에 결여된다.

따라서, 본 예에서는, 제1 접속 처리(방식)의 일례로서의 컨텐션 베이스 RA 수순에 따라서 접속 요구를 eNB에 행하였지만 접속을 허가받지 못한 UE가, 그 후에 eNB에 접속 요구를 행할 때에, 제1 접속 처리(방식)와는 다른 제2 접속 처리(방식)를 적용하도록 제어한다.

예를 들면, eNB가, 판별할 수 있었던 UE에 대해, 접속을 거부 또는 보류하는 것을 통지할 때에, 그 UE가 우선적인 접속 제어를 받을 수 있는 것을 나타내는 정보(우선 정보)를 통지(할당)한다. 이 우선 정보의 일례로서는, 1∼수비트의 플래그 정보, 개별 시그니처, UL의 송신 허가, UL의 무선 리소스의 할당 정보, 시간(타이밍) 정보 등을 적용할 수 있다. UE는, eNB로부터 수신한 상기 우선 정보를 기초로 접속 처리(RA)를 실행한다. 즉, UE는, 상기 우선 정보의 통지(할당)를 eNB로부터 받음으로써, eNB로부터 상기 제어를 받게 된다.

환언하면, eNB(10)는, 제1 정보의 일례로서의 랜덤 시그니처에 기초하는 접속 요구를 행해 온 UE(20)에 대하여 접속을 허가하지 않는 경우에, 그 후에 UE(20)가 eNB(10)에의 송신을 행할 때에 상기 랜덤 시그니처에 기초하는 경우보다도 접속 허가받기 쉬운 접속 수순이 적용되는 제2 정보의 일례로서의 상기 우선 정보를, UE(20)에 할당한다. 그리고, 그 UE(20)는, eNB(10)에 대하여, 상기 할당된 제2 정보에 기초하는 송신을 행한다. 다시 말하면, 상기 제2 정보는, 상기 제1 정보보다도 다른 UE(20)와의 경합 발생 확률이 낮은 정보로 함으로써, 상기 접속 허가받기 쉬운 접속 수순의 적용이 가능하게 된다.

이에 의해, eNB에 접속을 허가받지 못했던 UE가 그 후에 접속 처리(RA)를 실행하는 경우, 그 UE는, 다른 UE에 우선하여 빠른 시기에 eNB와의 접속을 확립하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 접속의 지연이나 절단의 발생을 삭감하는 것이 가능하게 된다.

이하, 구체적인 실시예에 대해서, 도 3∼도 6을 참조하면서 설명한다.

(1.3) 시스템 구성예

도 3은, 제1 실시 형태에 따른 무선(이동) 통신 시스템의 일례를 나타내는 블록도이다. 이 도 3에 예시하는 시스템은, 무선 기지국의 일례로서의 eNB(10)와, eNB(10)의 무선 에리어에서 무선 링크를 통하여 eNB(10)와 통신하는, 무선 단말기(이동국)의 일례로서의 UE(20)를 구비한다.

이 도 3에서는, 1대의 eNB(10)와, 1대의 UE(20)에 착안하고 있지만, eNB(10) 및 UE(20)는, 각각, 상기 무선 통신 시스템에서 복수 존재할 수 있다. 상기 무선 링크에는, DL 및 UL의 무선 채널이 포함된다. 상기 DL 및 UL의 무선 채널의 각각에는, 복수의 UE에 의해 공유되는 공유 채널과, 개개의 UE가 배타적으로 사용 가능한 개별 채널이 포함될 수 있다.

또한, 도 3 중에 예시하는 eNB(10) 및 UE(20)의 구성은, 이후의 제2 내지 제7 실시 형태에서도, 특별히 언급하지 않는 한, 공통으로 해도 상관없다. 또한, 본 예에서의 무선 기지국(10)은, 무선 네트워크 제어 장치(RNC)의 기능의 일부 또는 전부를 구비하는 LTE에서의 eNB인 것을 상정하고 있지만, LTE보다도 이전 세대에서의(RNC의 기능이 조립되지 않음) 기지국이어도 상관없다. 덧붙여, 시그니처를 이용하는 RA 수순이 규정된 기지국이면, 어떤 시스템의 기지국이어도 상관없다.

(eNB의 설명)

eNB(10)는, 예시적으로, 송수신 안테나(11)와, 송신기(12)와, 수신기(13)와, 제어부(14)를 구비한다.

송수신 안테나(11)(이하, 간단히 「안테나(11)」로 표기하는 경우도 있음)는, eNB(10)가 제공하는 무선 에리어(셀 또는 섹터)에 존재하는 UE(20)에서 수신될 수 있는 DL의 무선 신호를 송신하는 한편, UE(20)가 송신한 UL의 무선 신호를 수신한다.

송신기(12)는, UE(20) 앞으로의 송신 데이터(유저 데이터, 제어 데이터 등이 포함됨)에 대해 소정의 송신 처리를 실시하여 무선 채널의 신호를 생성하고, 송수신 안테나(11)에 출력한다. 상기 송신 처리에는, 예시적으로, DL의 송신 데이터의 부호화, 부호화 데이터의 변조, 변조 신호의 소정 채널의 프레임에의 맵핑, 프레임 신호의 무선 주파수에의 주파수 변환(업 컨버트), 무선 프레임의 전력 증폭 등이 포함될 수 있다. 상기 무선 프레임에는, 예를 들면, Orthogonal Frequency Division Multiplexing(OFDM)이나 Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)를 베이스로 하는 무선 프레임을 적용할 수 있다.

수신기(13)는, 안테나(11)에서 수신된 UL의 무선 신호(무선 프레임)에 대하여 소정의 수신 처리를 실시하여, UE(20)가 송신한 UL의 데이터(유저 데이터, 제어 데이터 등이 포함됨)를 취득한다. 상기 수신 처리에는, 예시적으로, 수신 신호의 저잡음 증폭, 베이스 밴드 주파수에의 주파수 변환(다운 컨버트), 이득 조정, 복조, 복호 등이 포함될 수 있다.

제어부(14)는, 송신기(12)의 상기 송신 처리 및 수신기(13)의 상기 수신 처리를 제어한다. 이 제어에 의해서, 이미 설명한 RA 수순에서 이용하는 메시지의 송수신 타이밍 등이 제어된다. 그 때문에, 제어부(14)는, 예시적으로, RNTI 관리부(141)와, 프리앰블 관리부(142)와, 폭주 감시부(143)와, 통신 관리부(144)를 구비한다.

RNTI 관리부(141)는, UE(20)의 식별 정보의 일례로서의 RNTI를 UE(20)별로 관리한다. 상기 관리에는, UE(20)에 대한 시그니처의 할당, 해방이 포함된다. RNTI에는, T-CRNTI, C-RNTI가 포함된다.

프리앰블 관리부(142)는, UE(20)와의 사이의 RA 수순에서 이용하는 RA 프리앰블(시그니처)을 관리한다. 시그니처는, LTE에서는 6비트(64종류)분 준비되어 있고, 이들을 상기 2종류의 RA 수순(컨텐션 베이스 RA 수순 및 비컨텐션 베이스 RA 수순)에서 공용한다. 컨텐션 베이스 RA 수순에서 UE(20)가 랜덤하게 선택하여 이용하는 시그니처를 랜덤 시그니처, 비컨텐션 베이스 RA 수순에서 eNB(10)가 선택하여 UE(20)에 할당하는 시그니처를 개별 시그니처라고 각각 칭한다. 랜덤 시그니처는, UE(20)가 선택하는 정보이므로, 다른 UE(20)와의 경합이 생길 수 있는 정보이다. 이에 대해, 개별 시그니처는, UE(20)의 존재를 관리하는 eNB(10)가 사전에 UE(20)별로 할당하는 정보이므로, 다른 UE(20)와의 경합이 생기지 않는, UE(20)에의 개별 정보이다.

폭주 감시부(143)는, eNB(10)의 통신 트래픽량 등을 감시함으로써 폭주 상태의 발생의 유무를 감시한다. 폭주 상태가 발생하고 있는 것으로 판단한 경우, 폭주 감시부(143)는, 그 취지를 통신 관리부(144)에 통지한다.

통신 관리부(144)는, RNTI 관리부(141), 프리앰블 관리부(142) 및 폭주 감시부(143)와 제휴하여, 송신기(12)의 상기 송신 처리 및 수신기(13)의 상기 수신 처리를 제어한다. 예를 들면, 통신 관리부(144)는, RNTI 관리부(141)와 제휴하여, RNTI를 포함하는 메시지의 송수신(생성, 추출)을 행하거나, 프리앰블 관리부(142)와 제휴하여, 시그니처를 포함하는 메시지의 송수신(생성, 추출)을 행한다.

또한, 폭주 감시부(143)에서 폭주 상태가 확인된 경우, 통신 관리부(144)는, RA 수순의 과정에서 접속 확립 대상으로서 선택한 UE(20)에 대하는, 접속 거부 또는 보류를 의미하는 메시지(RRC connection reject)를 생성, 통지한다. 그 때, 통신 관리부(144)는, 상기 선택한 UE(20)가 우선적인 접속 제어를 받을 수 있는 것을 나타내는 정보(우선 정보)를 아울러 통지할 수 있다. 이에 의해, 상기 접속을 허가받지 못했던 UE(20)가, 그 후에 eNB(10)에 접속 요구를 행할 때에, 전회의 접속 처리와는 다른 제2 접속 처리를 적용하도록 제어할 수 있다.

또한, 통신 관리부(144)는, 부가적으로, UE(20)와의 통신(RA 시의 통신도 포함함)에 이용하는 무선 리소스를 관리한다. 예를 들면, 통신 관리부(144)는, UE(20)와의 통신에 이용하는 UL 및 DL의 무선 리소스[채널 주파수나 시간(송수신 타이밍) 등]와, 그 할당을 관리한다. 상기 무선 프레임에 OFDMA 방식의 포맷을 적용하는 경우이면, 상기 무선 리소스의 관리는, 서브 채널 주파수와 심볼 시간에 의해 규정되는 이차원의 송수신 영역(버스트라고 불림)의 배치(맵핑)를 관리하는 것에 상당한다.

(UE의 설명)

한편, 도 3에 도시한 UE(20)는, 예시적으로, 송수신 안테나(21)와, 송신기(22)와, 수신기(23)와, 제어부(24)를 구비한다.

송수신 안테나(21)(이하, 간단히 「안테나(21)」로 표기하는 경우도 있음)는, eNB(10)가 제공하는 무선 에리어(셀 또는 섹터)에서, eNB(10)가 송신한 DL의 무선 신호를 수신하는 한편, eNB(10) 앞으로의 UL의 무선 신호를 송신한다.

송신기(22)는, eNB(10) 앞으로의 UL의 송신 데이터(유저 데이터, 제어 데이터 등이 포함됨)에 대하여 소정의 송신 처리를 실시하여 무선 채널의 신호를 생성하고, 송수신 안테나(21)에 출력한다. 상기 송신 처리에는, 예시적으로, UL의 송신 데이터의 부호화, 부호화 데이터의 변조, 변조 신호의 소정 채널의 프레임에의 맵핑, 프레임 신호의 무선 주파수에의 주파수 변환(업 컨버트), 무선 프레임의 전력 증폭 등이 포함될 수 있다.

수신기(23)는, 안테나(21)에서 수신된 DL의 무선 신호(무선 프레임)에 대해서 소정의 수신 처리를 실시하여, eNB(10)가 송신한 DL의 데이터(유저 데이터, 제어 데이터 등이 포함됨)를 취득한다. 상기 수신 처리에는, 예시적으로, 수신 신호의 저잡음 증폭, 베이스 밴드 주파수에의 주파수 변환(다운 컨버트), 이득 조정, 복조, 복호 등이 포함될 수 있다.

제어부(24)는, 송신기(22)의 상기 송신 처리 및 수신기(23)의 상기 수신 처리를 제어한다. 이 제어에 의해, 이미 설명한 RA 수순에서 이용하는 메시지의 송수신 타이밍 등이 제어된다. 그 때문에, 제어부(24)는, 예시적으로, RNTI 관리부(241)와, 프리앰블 관리부(242)와, 통신 관리부(244)를 구비한다.

RNTI 관리부(241)는, 자국(UE(20))의 식별 정보의 일례로서의 RNTI를 관리한다. RNTI에는, T-CRNTI, C-RNTI가 포함된다.

프리앰블 관리부(242)는, UE(20)와의 사이의 RA 수순에서 이용하는 랜덤 액세스 프리앰블(시그니처)을 관리한다. 시그니처에는, 컨텐션 베이스 RA 수순에서 UE(20)가 랜덤하게 선택하는 랜덤 시그니처와, 비컨텐션 베이스 RA 수순에서 eNB(10)로부터 사전에 통지(할당)되는 개별 시그니처가 포함된다.

통신 관리부(244)는, RNTI 관리부(241) 및 프리앰블 관리부(242)와 제휴하여, 송신기(22)의 상기 송신 처리 및 수신기(23)의 상기 수신 처리를 제어한다. 예를 들면, 통신 관리부(244)는, RNTI 관리부(241)와 제휴하여, RNTI를 포함하는 메시지의 송수신(생성, 추출)을 행하거나, 프리앰블 관리부(242)와 제휴하여, 시그니처를 포함하는 메시지의 송수신(생성, 추출)을 행한다.

또한, 접속 거부 또는 보류를 의미하는 메시지(RRC connection reject)와 함께 상기 우선 정보가 통지된 경우, 통신 관리부(144)는, 그 우선 정보를 기초로, eNB(10)에 대하여 RA를 실행한다. 이에 의해, 그 UE(20)는, 제1 RA에서 접속을 허가받지 못한 경우에서도, 그 후의 제2 RA에서 eNB(10)에 우선적으로 취급된다.

또한, 통신 관리부(244)는, 부가적으로, eNB(10)와의 통신(RA 시의 통신도 포함함)에 이용하는 무선 리소스를 관리한다. 예를 들면, 통신 관리부(244)는, eNB(10)로부터 할당되는, UL 및 DL의 무선 리소스[채널 주파수나 시간(송수신 타이밍) 등]를 관리한다. 상기 무선 프레임에 OFDMA 방식의 포맷을 적용하는 경우이면, 상기 무선 리소스의 관리는, 서브 채널 주파수와 심볼 시간에 의해 규정되는 이차원의 송수신 영역(버스트)의 배치(맵핑)를 관리하는 것에 상당한다.

(동작 설명)

이하, 상술한 바와 같이 구성된 본 예의 무선 통신 시스템(eNB(10), UE(20))의 동작(RA 수순)에 대해서, 도 4∼도 6을 병용하여 상세하게 설명한다. 또한, 도 4는, eNB(10)와 UE(20)와의 사이의 RA 수순의 일례를 나타내는 시퀀스도, 도 5는, eNB(10)에서의 RA 수순의 일례를 나타내는 플로우차트, 도 6은, UE(20)에서의 RA 수순의 일례를 나타내는 플로우차트이다.

UE(20)는, 첫회 송신 시나 접속 해제 후의 복귀 시 등에서, 컨텐션 베이스 RA 수순을 실행한다. 즉, UE(20)(통신 관리부(244))는, 프리앰블 관리부(242)에서 관리되고 있는 시그니처 중에서 사용하는 시그니처를 랜덤하게 선택하고, 선택한 시그니처를 RA 프리앰블(Msg1)로서, RACH를 통해 eNB(10)에 송신한다(도 4의 처리 101 및 도 6의 처리 2010).

한편, eNB(10)(통신 관리부(144))는, UE(20)가 송신한 상기 RA 프리앰블(Msg1)의 수신을 주기적으로 감시하고 있다(도 5의 처리 1010의 "아니오" 루트). RA 프리앰블(Msg1)의 수신이 확인되면(도 5의 처리 1010의 "예" 루트), eNB(10)(통신 관리부(144))는, 수신 RA 프리앰블(Msg1)에 대하는 RA 응답(Msg2)을 생성, 회신 한다(도 4의 처리 102 및 도 5의 처리 1011).

이 RA 응답(Msg2)은, 이미 설명한 바와 같이, 예를 들면 DL의 공유 채널을 이용하여 송신한다. 또한, 이 RA 응답에는, eNB(10)(통신 관리부(144))를 판별할 수 있었던 1 또는 복수의 시그니처, 그 시그니처에 대응하는 UL의 공유 채널의 송신 허가, 이후의 RA 통신의 식별을 위해 일시적으로 할당하는 식별자(T-CRNTI) 등을 포함한다.

UE(20)(통신 관리부(244))는, eNB(10)로부터 RA 응답(Msg2)을 수신하면(도 6의 처리 2011), 그 수신 정보에 상기 RA 프리앰블(Msg1)로서 송신한 시그니처가 포함되는지의 여부를 확인한다. 포함되는 경우에는, UE(20)(통신 관리부(244))는, 그 RA 응답(Msg2)에 포함되는, 자신이 송신한 시그니처에 대응하는 송신 허가에 기초하여, UL의 메시지(Msg3) 송신(Scheduled Transmission)을 행한다(도 4의 처리 103 및 도 6의 처리 2012). 이 메시지(Msg3)에는, UE(20)의 식별 번호의 일례로서의 TMSI 등을 포함한다.

eNB(10)(통신 관리부(144))는, 상기 RA 응답(Msg2)의 송신 후, UE(20)로부터 상기 송신 허가에 기초하는 송신이 있는지(Msg3이 수신되는지) 여부를 감시한다(도 5의 처리 1012의 "아니오" 루트). 상기 Msg3의 수신이 확인되면(도 5의 처리 1012의 "예" 루트), eNB(10)(통신 관리부(144))는, 그 Msg3에 포함되는 TMSI에서 식별되는 UE(20)와의 접속(링크 확립) 가부를 확인한다(도 5의 처리 1013).

예시적으로, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 폭주 감시부(143)에서 폭주 상태가 발생하고 있지 않다고 확인되어 있으면, 접속 가능으로 판단하여, 상기 Msg3에 대하는 응답(Msg4:Contention Resolution)을 UE(20)에 회신한다.

이 응답(Msg4)을 수신한 UE(20)(통신 관리부(244))는, eNB(10)와의 통신을 계속한다. 그 때, UE는, 상기 T-CRNTI를 cell-RNTI(C-RNTI)로서 이후의 통신에서 사용한다. 이에 의해, eNB(10)와 UE(20)와의 접속이 확립된다(도 5의 처리 1013의 "예" 루트로부터 처리 1014 및 도 6의 처리 2013의 "예" 루트로부터 처리 2014).

한편, eNB(10)(폭주 감시부(143))에서 상기 폭주 상태의 발생이 확인되어 있으면, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 접속 불가라고 판단하여, 우선 정보가 부여된 RRC connection reject 메시지(Msg4)를 그 UE(20) 앞으로 송신(통지)한다(도 4의 처리 104 및 도 5의 처리 1015).

UE(20)(통신 관리부(244))는, 상기 Msg4를 수신하면, 그 Msg4에 우선 정보가 부가되어 있는지의 여부를 확인한다(도 6의 처리 2015). 상기 우선 정보가 부가되어 있으면(도 6의 처리 2015의 "예" 루트), UE(20)(통신 관리부(244))는, 컨텐션 베이스 RA를 재실행할 때에, 그 우선 정보를 RA 프리앰블(Msg1)에 상당하는 메시지(Msg1-2)에 부가하여, eNB(10)에 송신한다(도 4의 처리 105 및 도 6의 처리 2016).

eNB(10)(통신 관리부(144))는, UE(20)로부터 수신한 RA 프리앰블에 상기 우선 정보가 부가되어 있으면, 상기 메시지를 송신한 UE(20)는, 이전에 판별할 수 있었지만 접속을 거부 또는 보류한 UE(20)인 것을 인식한다. 여기서, 우선 정보가 부여된 RA 프리앰블은, 어떤 의미에서는, UE(20)에의 개별 정보이다. 따라서, 다른 UE(20)의 RA 프리앰블과의 경합 발생 확률은 낮아져, RA 프리앰블을 이용하는 경우보다도 eNB(10)에서 허가를 부여하는 UE(20)로서 선택되기 쉬워진다.

eNB(10)(통신 관리부(144))는, 상기 UE(20)에 대해서는 우선적인 접속 제어를 행해야 할(제1 RA와는 다른 제2 RA를 적용하도록 제어) UE(20)인 것으로 판단한다. 그리고, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 우선 정보가 부가되어 있지 않은 RA 프리앰블(Msg1)을 송신한 UE(20)에 우선하여, RA 응답(Msg2)에 상당하는 메시지(Msg2-2)를 UE(20)에 송신한다(도 4의 처리 106).

이와 같이, 본 예에 따르면, 컨텐션 베이스 RA 수순에 의한 RA에서, eNB(10)에서 판별되었으나 eNB(10)의 형편에 따라서 접속을 거부 또는 보류된 UE는, 이후의 RA의 재실행 시에, 우선적인 취급(접속 제어)을 받을 수 있다. 따라서, 통신 개시(접속 확립)까지의 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

[2] 제2 실시 형태

상술한 실시 형태에서는, 컨텐션 베이스 RA 수순의 실행 과정에서, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 접속의 거부 또는 보류를 의미하는 메시지(Msg4:RRC connection reject)를 UE(20)에 통지할 때, 우선 정보도 아울러 통지하였다. 이에 대해, 본 예에서는, 도 7에 예시한 바와 같이, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 동일한 상황에서, 우선 정보와의 다른 일례로서 개별 시그니처를 UE(20)에 통지한다(처리 1025).

UE(20)(통신 관리부(244))는, 수신한 Msg4에 개별 시그니처가 부가되어 있으면, RA의 재실행 시에, 그 개별 시그니처를 포함하는 RA 프리앰블(Msg1)을 eNB(10)에 송신한다(도 8의 처리 2025의 "예" 루트로부터 처리 2026). 즉, UE(20)는, RA의 재실행 시에는, 도 2에 예시한 비컨텐션 베이스 RA 수순을 이용할 수 있다.

따라서, 상기 UE(20)는, 신규로 컨텐션 베이스 RA 수순에 의한 RA를 행하는 다른 UE(20)에 비해, 다른 UE(20)의 RA 프리앰블과의 경합 발생 확률이 떨어지기 때문에, eNB(10)(통신 관리부(144))에서의 판별 성공율이 향상되어, 보다 우선적인 취급(접속 제어)을 받을 수 있다.

또한, 도 7에 예시하는 eNB(10)(통신 관리부(144))의 처리 1010∼처리 1014는, 도 5에 예시한 처리 1010∼1014와 각각 동등한 처리이다. 또한, 도 8에 예시하는 UE(20)(통신 관리부(244))의 처리 2010∼2014의 처리는, 도 6에 예시한 처리 2010∼2014와 각각 동등한 처리이다.

[3] 제3 실시 형태

이미 설명한 바와 같이, eNB(10)는, UE(20)에 대해, 접속 확립 후의 통신에 이용하는 식별자의 일례로서 C-RNTI라고 불리는 식별자를 할당한다. 이 할당은, 예를 들면, eNB(10)가 판별할 수 있었던 UE(20)에 대하여 송신하는 상기 Msg4(Contention Resolution)를 이용하여 행해진다.

본 예에서는, eNB(10)가, 접속의 거부 또는 보류를 의미하는 Msg4(RRC connection reject)를 UE(20)에 통지하는 경우, C-RNTI의 할당도 가능하게 한다. 이에 의해, UE(20)는, RA의 재실행 시에 C-RNTI의 재할당을 받을 필요가 없어지기 때문에, 통신 개시(접속 확립)까지의 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

예를 들면, 컨텐션 베이스 RA 수순에서, RA 응답(Msg2)을 이용하여 eNB(10)로부터 UE(20)에 통지되는 임시의 식별자(T-CRNTI)를 이용한다. 즉, eNB(10)는, RA 응답(Msg2)으로서 UE(20)에 통지한 T-CRNTI와, 제2 실시 형태에서 Msg4(RRC connection reject)와 함께 UE(20)에 통지한 개별 시그니처를 RNTI 관리부(141)에서 관련지어 관리한다. 한편, UE(20)에서도, eNB(10)로부터 통지된 T-CRNTI와 개별 시그니처를 RNTI 관리부(241)에서 관련지어 관리한다.

이에 의해, UE(20)는, 비컨텐션 베이스 RA 수순에서 RA를 재실행한(RA 프리앰블로서 개별 시그니처를 eNB(10)에 송신한) 경우, 상기 관련지은 T-CRNTI를 C-RNTI로서 접속 확립 후의 eNB(10)와의 통신에 이용할 수 있다. 따라서, eNB(10)로부터 UE(20)에 대한 C-RNTI(T-CRNTI)의 재할당을 불필요로 할 수 있고, 또한, 통신 개시까지의 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

본 예의 eNB(10)의 동작예를 도 9, UE(20)의 동작예를 도 10에 도시한다.

도 10에 예시한 바와 같이, UE(20)(통신 관리부(244))는, 컨텐션 베이스 RA 수순을 실행하는 경우, 프리앰블 관리부(242)에서 관리되고 있는 시그니처 중에서 사용하는 시그니처를 랜덤하게 선택하고, 선택한 시그니처를 RA 프리앰블(Msg1)로서, RACH를 통해 eNB(10)에 송신한다(처리 2030).

한편, 도 9에 예시한 바와 같이, eNB(10)(통신 관리부(144))는, UE(20)가 송신한 상기 RA 프리앰블(Msg1)의 수신을 주기적으로 감시하고 있다(처리 1030의 "아니오" 루트). RA 프리앰블(Msg1)의 수신이 확인되면(처리 1030의 "예" 루트), eNB(10)의 통신 관리부(144)는, 프리앰블 관리부(242)와 제휴하여, 수신한 RA 프리앰블(시그니처)이 개별 시그니처인지의 여부를 확인한다(처리 1031).

수신한 시그니처가 개별 시그니처가 아니면(처리 1031의 "아니오" 루트), eNB(10)의 통신 관리부(144)는, RNTI 관리부(141)와 제휴하여, 판별할 수 있었던 1 또는 복수의 UE(20)에 대해, T-CRNTI를 할당한다(처리 1032).

그리고, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 상기 판별할 수 있었던 UE(20)로부터 수신한 RA 프리앰블(Msg1)에 대한 RA 응답(Msg2)을 생성하여 UE(20)에 회신한다(처리 1033). 이 RA 응답에는, 예를 들면, eNB(10)(통신 관리부(144))를 판별할 수 있었던 1 또는 복수의 시그니처, 그 시그니처에 대응하는 UL의 공유 채널의 송신 허가, 상기 T-CRNTI를 포함한다.

UE(20)(통신 관리부(244))는, 도 10에 예시한 바와 같이, eNB(10)로부터 RA 응답(Msg2)을 수신하면(처리 2031), 그 수신 정보에 상기 RA 프리앰블(Msg1)로서 송신한 시그니처가 포함되는지의 여부를 확인한다. 포함되는 경우에는, UE(20)(통신 관리부(244))는, 그 RA 응답(Msg2)에 포함되는, 자신이 송신한 시그니처에 대응하는 송신 허가에 기초하여, UL의 메시지(Msg3)의 송신(Scheduled Transmission)을 행한다(처리 2032). 이 메시지(Msg3)에는, UE(20)의 식별 번호의 일례로서의 TMSI 등을 포함한다.

한편, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 도 9에 예시한 바와 같이, 상기 RA 응답(Msg2)의 송신 후, UE(20)로부터 상기 Msg3이 수신되는지의 여부를 감시하고 있다(처리 1034의 "아니오" 루트). 상기 Msg3의 수신이 확인되면(처리 1034의 "예" 루트), eNB(10)(통신 관리부(144))는, 그 Msg3에 포함되는 TMSI에 의해 식별되는 UE(20)와의 접속(링크 확립) 가부를 확인한다(처리 1035).

예를 들면, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 폭주 감시부(143)에서 폭주 상태가 발생하고 있지 않다고 확인되어 있으면, 접속 가능으로 판단하여, 상기 Msg3에 대한 응답(Msg4:Contention Resolution)을 생성하여 UE(20)에 회신한다.

이 응답(Msg4)을 수신한 UE(20)(통신 관리부(244))는, eNB(10)와의 통신을 계속한다. 그 때, UE(20)는, 상기 T-CRNTI를 cell-RNTI(C-RNTI)로서 이후의 eNB(10)와의 통신에서 사용한다. 이에 의해, eNB(10)와 UE(20)와의 접속이 확립된다(도 9의 처리 1035의 "예" 루트로부터 처리 1036 및 도 10의 처리 2033의 "예" 루트로부터 처리 2035).

한편, 도 9에 예시한 바와 같이, eNB(10)(폭주 감시부(143))에서 상기 폭주의 발생이 확인되어 있으면, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 접속 불가로 판단하여, RRC connection reject(Msg4)와 개별 시그니처를 그 UE(20) 앞으로 송신(통지)한다(처리 1037). 또한, 통신 관리부(144)는, RNTI 관리부(141) 및 프리앰블 관리부(142)와 제휴하여, 상기 개별 시그니처와 상기 처리 1032에서 할당한 T-CRNTI를 관련지어 관리한다(처리 1038).

UE(20)(통신 관리부(244))는, 도 10에 예시한 바와 같이, 상기 Msg4를 수신하면, 그 Msg4에 개별 시그니처가 포함되는지의 여부를 확인한다(처리 2034의 "아니오" 루트). 개별 시그니처가 포함되어 있으면(처리 2034의 "예" 루트), 통신 관리부(244)는, RNTI 관리부(241) 및 프리앰블 관리부(242)와 제휴하여, 그 개별 시그니처와 상기 응답(Msg2)으로서 수신한 T-CRNTI를 관련지어 관리한다(처리 2036).

그리고, UE(20)(통신 관리부(244))는, 상기 Msg4로서 통지된 개별 시그니처를 이용하여 eNB(10)에 대하는 랜덤 액세스를 재실행한다(처리 2037). 즉, UE(20)(통신 관리부(244))는, 비컨텐션 베이스 RA 수순에 의한 RA를 실행한다(개별 시그니처를 포함하는 RA 프리앰블을 eNB(10)에 송신함).

이 RA 프리앰블(개별 시그니처)이 정상적으로 eNB(10)(통신 관리부(144))에서 수신, 식별되면, 통신 관리부(144)는, T-CRNTI의 재할당은 행하지 않고, 상기 개별 시그니처에 대한 RA 응답(Msg2)을 생성하여 UE(20)에 회신한다(도 9의 처리 1031의 "예" 루트로부터 처리 1033). 이 RA 응답에는, 예를 들면, 그 개별 시그니처에 대응하는 UL의 공유 채널의 송신 허가를 포함한다.

이후, UE(20)(통신 관리부(244))는, 도 10에 예시하는 처리 2031∼처리 2033을 실행하고, eNB(10)로부터 접속 가능을 의미하는 응답(Msg4)을 수신함으로써, eNB(10)와의 접속을 확립한다(처리 2033의 "예" 루트로부터 처리 2035). 그 때, UE(20)는, 상기 관련지은 T-CRNTI를 cell-RNTI(C-RNTI)로서 이후의 eNB(10)와의 통신에서 사용한다.

이와 같이, 본 예에 따르면, 컨텐션 베이스 RA 수순의 과정에서, UE(20)에 할당한 T-CRNTI와, 비컨텐션 베이스 RA 수순에 의한 RA의 재실행용에 UE(20)에 할당한 개별 시그니처를 관련짓는다. 따라서, RA의 재실행 시에 UE(20)에 대한 T-CRNTI(C-RNTI)의 재할당을 불필요할 수 있고, 또한 통신 개시까지의 시간을 단축하는 것이 가능하게 된다.

[4] 제4 실시 형태

이미 설명한 바와 같이, RA에 이용하는 시그니처는, LTE에서는 6비트(64종류)분 준비되고, 이들을 컨텐션/비컨텐션 베이스 RA에서 공용한다. 그 때문에, 개별 시그니처에도 한계가 있어, 특정한 UE(20)가 장기간에 걸쳐 특정한 개별 시그니처를 점유하는 상황은 가능한 한 회피하고자 한다.

따라서, 상술한 바와 같이 UE(20)의 비컨텐션 베이스 RA 수순에 의한 RA의 재실행용에 eNB(10)가 UE(20)에 할당하는 개별 시그니처에는, 유효 기한을 설정할 수도 있다. 이 유효 기한은, 고정값이어도 가변값이어도 된다. 가변값의 경우에는, 상기 개별 시그니처와 함께 RRC connection reject(Msg4)에 포함함으로써, UE(20)에 통지할 수 있다. 유효 기한은, 예를 들면 eNB(10)에서는 프리앰블 관리부(142)에서, UE(20)에서는 프리앰블 관리부(242)에서, 각각 관리한다.

본 예의 eNB(10)의 동작예를 도 11, UE(20)의 동작예를 도 12에 도시한다. 도 12와 도 10, 도 11과 도 9를 각각 비교해 보면 알 수 있는 바와 같이, UE(20)(통신 관리부(144))에 대해서는 처리 2038이, eNB(10)(통신 관리부(144))에 대해서는 처리 1039가 가해지고 있다.

즉, 도 12에 예시한 바와 같이, UE(20)(통신 관리부(244))는, eNB(10)로부터 수신한 Msg4(RRC connection reject)에 개별 시그니처가 포함되어 있는 경우(처리 2034에서 "예"의 경우), 유효 기한 내(처리 2038에서 "예"의 경우)에 한하여, 이미 설명한 처리 2036 및 처리 2037을 실시한다. 즉, eNB(10)로부터 할당된 개별 시그니처와 T-CRNTI와의 관련짓기, 및, 그 개별 시그니처의 송신(비컨텐션 베이스 RA 수순에 의한 RA의 재실행)을 행한다. 유효 기한 내가 아니면, UE(20)(통신 관리부(244))는, eNB(10)로부터의 RA 응답(Msg2)의 수신 대기 상태로 된다(처리 2038의 "아니오" 루트).

한편, 도 11에 예시한 바와 같이, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 유효 기한 내의 개별 시그니처(RA 프리앰블)가 UE(20)로부터 수신된 경우에만, 그 개별 시그니처에 대하는 RA 응답(Msg2)의 생성, 송신을 행한다(처리 1031 및 처리 1039의 "예" 루트로부터 처리 1033). 수신한 개별 시그니처의 유효 기한이 지난 경우, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 다른 RA 프리앰블의 수신 대기 상태로 된다(처리 1039의 "아니오" 루트). 유효 기한이 지난 개별 시그니처는, 다른 UE(20)에 할당하는 것이 가능하게 된다.

이와 같이, 비컨텐션 베이스 RA 수순에 의한 RA의 재실행용에 eNB(10)가 UE(20)에 할당하는 개별 시그니처에, 유효 기한을 설정함으로써, 시그니처의 유효 이용을 도모할 수 있다.

[5] 제5 실시 형태

UE(20)가 eNB(10)와의 사이에서 중단된 통신, 예를 들면, UL의 데이터 송신을 재개하는 경우, 그 UE(20)는, UL의 송신 요구를 eNB(10)에 행하기 위해, UL의 송신 요구에 이용하는 무선 리소스의 할당을 받을 필요가 있다. 이와 같은 경우, 컨텐션 베이스 RA 수순에서 RRC connection reject(Msg4)를 통지받은 UE(20)는, 처음부터 RA 수순을 다시 하는(Msg1의 송신을 행하는) 것보다도, 그 후의 처리로부터 재개할 수 있는 쪽이 접속 확립까지의 지연을 적게 할 수 있다.

그 일례로서의 RA 시퀀스를 도 13에 도시한다. 이 도 13에 예시한 바와 같이, eNB(10)(통신 관리부(144))는, UE(20)에 대하여 RRC connection reject(Msg4)를 통지(처리 104)할 때에, UL의 송신 요구에 이용하는 무선 리소스의 할당 정보(송신 허가:UL Grant)를 그 Msg4에 포함한다. 이 송신 허가에는, RA(UL 송신)를 재실행해야 할 타이밍(대기 시간)에 관한 정보를 포함할 수도 있다.

이에 의해, UE(20)(통신 관리부(244))는, 상기 대기 시간에 따른 일정 시간 경과 후의 타이밍에서, 상기 Msg4로서 통지된 송신 허가에 기초하는 UL 송신(Msg3에 상당하는 Msg3-2의 송신)을, 상기 할당 정보에 의해 할당된 무선 리소스를 이용하여 행한다(처리 103'). 즉, eNB(10)에 판별되었지만 eNB(10)의 형편으로 접속을 거부 또는 보류된 UE(20)는, RA 프리앰블(Msg1)의 송신(처리 101)으로부터가 아니라, UL 송신 허가에 기초하는 UL 송신(Msg3의 송신 처리 103 상당)으로부터 RA를 재실행하는 것이 가능하게 된다.

이와 같은 RA 시퀀스를 실시하는 eNB(10) 및 UE(20)의 동작예를 각각 도 14 및 도 15에 도시한다. 또한, 도 14에 예시하는 eNB(10)(통신 관리부(144))의 처리 1010∼처리 1014는, 도 5에 예시한 처리 1010∼처리 1014와 각각 동등한 처리이다. 또한, 도 15에 예시하는 UE(20)(통신 관리부(244))의 처리 2010∼처리 2014는, 도 6에 예시한 처리 2010∼처리 2014와 각각 동등한 처리이다.

도 14에 예시한 바와 같이, eNB(10)(통신 관리부(144))는, UE(20)에 대해 RRC connection reject(Msg4)를 통지할 때에, UL의 송신 요구의 송신 허가(UL Grant)를 그 Msg4에 포함하여 UE(20)에 송신한다(처리 1013의 "아니오" 루트로부터 처리 1045). 그 후, eNB(10)(통신 관리부(144))는, UE(20)로부터의 상기 UL Grant에 기초하는 UL 송신(Msg3)의 수신 대기 상태로 된다.

한편, UE(20)(통신 관리부(244))는, 도 15에 예시한 바와 같이, eNB(10)로부터 상기 RRC connection reject(Msg4)를 수신한 경우에, 그 Msg4에 상기 UL Grant가 포함되어 있는지의 여부를 확인한다(처리 2044).

상기 UL Grant가 수신 Msg4에 포함되어 있으면, UE(20)(통신 관리부(244))는, 그 UL Grant에 기초하는 UL의 송신(Msg3)을 행한다(처리 2044의 "예" 루트로부터 처리 2012). UL Grant가 수신 Msg4에 포함되어 있지 않으면, UE(20)(통신 관리부(244))는, 컨텐션 베이스 RA 수순에 의한 RA 프리앰블(랜덤 시그니처)의 송신을 재실행한다(처리 2044의 "아니오" 루트로부터 처리 2010).

eNB(10)(통신 관리부(144))는, 상기 UL 송신(Msg3)의 수신 대기 상태에서, 상기 Msg3이 수신되어 접속 가능(비폭주 상태)하면, 접속 허가를 의미하는 메시지(Msg4:Contention Resolution)를 그 UE(20) 앞으로 송신하여 그 UE(20)와의 접속을 확립한다(처리 1012 및 처리 1013의 "예" 루트로부터 처리 1014).

이와 같이, 본 예에 따르면, eNB(10)에 판별되었지만 eNB(10)의 형편으로 접속을 거부 또는 보류된 UE(20)는, 컨텐션 베이스 RA 수순의 처음부터가 아니라 도중(Msg3 상당의 송신)에서 RA를 재실행하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 접속 확립까지의 시간을 단축할 수 있다.

[6] 제6 실시 형태

이미 설명한 바와 같이 RA에 이용할 수 있는 시그니처수에는 한정이 있으므로, UE(20)가 RA를 몇 번 반복 실행하는 것은 가능한 한 피하고자 한다. 또한, RRC connection reject(Msg4)를 eNB(10)가 송신한 후에, 폭주 상태가 해소되어 접속 허가를 의미하는 Msg4를 eNB(10)가 재송하는 경우도 있다.

따라서, 본 예에서, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 예를 들면, UE(20)에 대하여 RRC connection reject(Msg4)를 통지할 때에, Msg4의 재송 대기 시간(보류 시간)에 관한 정보를 포함한다(도 16의 처리 1013의 "아니오" 루트로부터 처리 1055). 보류 시간은, 예를 들면 1㎳ 이내의 시간으로 설정 가능하다.

UE(20)(통신 관리부(244))는, eNB(10)로부터 RRC connection reject(Msg4)를 수신하여도(도 17의 처리 2013의 "아니오" 루트), 보류 시간(에 관한 정보)이 포함되어 있는 경우, 그 보류 시간 내는, Msg4가 재송될 가능성이 있는 것으로서, 그대로 대기한다(도 17의 처리 2054 및 처리 2055의 "예" 루트로부터 처리 2013).

한편, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 도 16에 예시한 바와 같이, RRC connection reject(Msg4)를 UE(20)에 통지한 후, 상기 보류 시간이 경과될 때까지(처리 1058에서 "아니오"라고 판정될 때까지), 접속을 허가할 수 있는 상태로 되는지의 여부를 감시한다(처리 1056의 "아니오" 루트로부터 처리 1058의 "예" 루트).

허가할 수 있는 상태이면, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 접속 허가를 의미하는 Msg4를 UE(20) 앞으로 송신하여(처리 1056)의 "예" 루트로부터 처리 1057), 그 UE(20)와의 접속을 확립한다(처리 1014).

그러나, 상기 보류 시간이 경과될 때까지 접속을 허가할 수 있는 상태가 안된다면, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 다른 RA(프리앰블)의 수신 대기 상태로 된다(처리 1056 및 처리 1058의 "아니오" 루트).

한편, UE(20)(통신 관리부(244))는, 상기 보류 시간이 경과될 때까지 Msg4가 재송되어 온 경우에는, 그 Msg4의 내용에 따라서 RA 수순을 계속한다. eNB(10)로부터 수신한 RRC connection reject(Msg4)에 보류 시간이 포함되어 있지 않은 경우나, 보류 시간 내에 Msg4가 재송되지 않은 경우, UE(20)(통신 관리부(244))는, RA를 재실행한다(처리 2054, 처리 2055의 "아니오" 루트).

또한, 도 16에 예시하는 eNB(10)(통신 관리부(144))의 처리 1010∼처리 1014는, 도 5에 예시한 처리 1010∼처리 1014와 각각 동등한 처리이다. 또한, 도 17에 예시하는 UE(20)(통신 관리부(244))의 처리 2010∼처리 2014는, 도 6에 예시한 처리 2010∼처리 2014와 각각 동등한 처리이다.

이상과 같이, 본 예에 따르면, eNB(10)가 접속을 거부 또는 보류된 UE(20)는, 소정 시간만큼 접속을 허가하는 정보(Msg4)의 수신 대기 상태로 제어되기 때문에, UE(20)가 RA를 몇 번 반복 실행하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 시그니처의 유효 이용을 도모할 수 있다.

[7] 제7 실시 형태

UE(20)의 RA의 재실행 횟수에는, 제한(상한)을 설정할 수도 있다. 예를 들면 제1 실시 형태를 예로 하면, 도 18에 예시한 바와 같이, eNB(10)(통신 관리부(144))는, RRC connection reject(Msg4)를 UE(20)에 통지하는 경우마다, 그 횟수를 카운트한다. 그리고, 그 카운트값이 상한값(제한 횟수) 이하인 경우에 한하여, eNB(10)(통신 관리부(144))는, 우선 정보가 부여된 Msg4의 송신을 행한다(처리 1065의 "예" 루트로부터 처리 1066 및 1067).

이에 의해, UE(20)가, RA를 불필요하게 반복하는 것을 방지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 도 18에 예시하는 eNB(10)(통신 관리부(144))의 처리 1010∼처리 1014는, 도 5에 예시한 처리 1010∼처리 1014와 각각 동등한 처리이다. 또한, UE(20)의 처리는, 도 6에 예시한 처리 2010∼처리 2016과 동등하여도 된다.

[8] 기타

이미 설명한 실시 형태는, 적절하게, 조합하여 실시하여도 된다. 예를 들면, 제6 실시 형태(보류 시간을 설정하는 것) 및 제7 실시 형태(재실행 횟수에 제한을 설정하는 것)의 한쪽 또는 양쪽은, 상술한 제1 내지 제4 실시 형태에 적용하는 것도 가능하다.

10 : 무선 기지국(eNB)
11 : 송수신 안테나
12 : 송신기
13 : 수신기
14 : 제어부
141 : RNTI 관리부
142 : 프리앰블 관리부
143 : 폭주 감시부
144 : 통신 관리부
20 : 무선 단말기(UE)
21 : 송수신 안테나
22 : 송신기
23 : 수신기
24 : 제어부
241 : RNTI 관리부
242 : 프리앰블 관리부
244 : 통신 관리부

Claims

무선 단말기와 무선 기지국을 갖는 무선 통신 시스템에서의 접속 처리 방법으로서,
상기 무선 기지국은,
제1 접속 처리에 따라서 접속 요구해 온 무선 단말기에 대하여 접속을 허가하지 않는 경우에, 상기 무선 단말기가 그 후에 접속 요구할 때에, 상기 제1 접속 처리와는 다른 제2 접속 처리를 적용하도록 제어하는
것을 특징으로 하는 접속 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 접속 처리에서의 상기 접속 요구는, 다른 무선 단말기의 접속 요구와 경합 가능한 정보를 포함하고,
상기 제2 접속 처리에서의 상기 접속 요구는, 상기 허가하지 않는 경우에 상기 무선 단말기에 할당한, 다른 무선 단말기의 접속 요구와 경합하지 않는 개별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제어는,
상기 무선 단말기에 대하여, 상기 적용이 받아지는 것을 나타내는 정보를 통지하는 처리를 포함하고,
상기 무선 단말기는,
상기 통지된 정보를 이용하여 상기 제2 접속 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 접속 처리 방법.
제2항에 있어서,
상기 제어는,
상기 무선 단말기에 할당하는 식별자와, 상기 개별 정보를 관련지어 기억하는 과정과,
상기 제2 접속 처리에 의해 상기 제1 무선 단말기와의 접속이 확립된 경우에, 상기 식별자를 이용하여 상기 무선 단말기와의 통신을 행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 처리 방법.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 제어는,
상기 개별 정보에 관한 유효 기간을 상기 무선 단말기에 통지하는 처리를 포함하고,
상기 무선 단말기는,
상기 유효 기간 내에 한해, 상기 개별 정보를 이용한 상기 제2 접속 처리를 실행하는 것을 특징으로 하는 접속 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제어는,
상기 허가하지 않는 경우에, 상기 무선 단말기에 대하여, 상기 제2 접속 처리에서의 접속 요구에 이용하는 무선 리소스와 송신 허가를 할당하는 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 처리 방법.
제1항에 있어서,
상기 제어는,
상기 무선 단말기에 의한 상기 제2 접속 처리의 실행 횟수를 제한하는 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 접속 처리 방법.
무선 단말기와 무선 기지국을 갖는 무선 통신 시스템에서의 상기 무선 기지국으로서,
제1 접속 처리에 따라서 접속 요구해 온 무선 단말기에 대하여 접속을 허가하지 않는 경우에, 상기 무선 단말기가 그 후에 접속 요구할 때에, 상기 제1 접속 처리와는 다른 제2 접속 처리를 적용하도록 제어하는 제어부
를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
제8항에 있어서,
상기 제1 접속 처리에서의 상기 접속 요구는, 다른 무선 단말기의 접속 요구와 경합 가능한 정보를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제2 접속 처리에서의 상기 접속 요구에 상기 무선 단말기가 이용하는 정보로서, 다른 무선 단말기의 접속 요구와 경합하지 않는 개별 정보를, 상기 허가하지 않는 경우에 상기 무선 단말기에 대하여 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 무선 단말기에 대하여, 상기 적용이 받아지는 것을 나타내는 정보를 통지하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
제9항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 무선 단말기에 할당하는 식별자와, 상기 개별 정보를 관련지어 기억하고,
상기 제2 접속 처리에 의해 상기 무선 단말기와의 접속이 확립된 경우에, 상기 식별자를 이용하여 상기 무선 단말기와의 통신을 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
제10항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 허가하지 않는 경우에, 상기 무선 단말기에 대하여, 상기 제2 접속 처리에서의 접속 요구에 이용하는 무선 리소스와 송신 허가를 할당하는 것을 특징으로 하는 무선 기지국.
무선 단말기와 무선 기지국을 갖는 무선 통신 시스템에서의 상기 무선 단말기로서,
제1 접속 처리에 따른 접속 요구에 대하여 상기 무선 기지국으로부터 접속이 허가되지 않는 경우에, 그 후에 상기 무선 기지국에 접속 요구할 때에, 상기 제1 접속 처리와는 다른 제2 접속 처리가 적용되는 제어를 상기 무선 기지국으로부터 받는 제어부
를 구비한 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
다른 무선 단말기의 접속 요구와 경합 가능한 정보를 이용하여 상기 제1 접속 처리에서의 상기 접속 요구를 행하고, 상기 허가되지 않는 경우에 상기 무선 기지국으로부터 할당된, 다른 무선 단말기의 접속 요구와 경합하지 않는 개별 정보를 이용하여 상기 제2 접속 처리에서의 상기 접속 요구를 행하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
제14항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 무선 기지국으로부터 할당된 무선 단말기의 식별자와, 상기 개별 정보를 관련지어 기억하고, 상기 제2 접속 처리에 의해 상기 무선 기지국과의 접속이 확립된 경우에, 상기 식별자를 이용하여 상기 무선 기지국과의 통신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
제13항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 허가되지 않는 경우에 상기 무선 기지국으로부터 할당된, 상기 제2 접속 처리에서의 접속 요구에 이용하는 무선 리소스와 송신 허가에 기초하여 상기 제2 접속 처리에서의 접속 요구를 행하는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.