WO2007023519A1 - 無線ネットワーク制御装置、通信システム及び通信方法 - Google Patents

無線ネットワーク制御装置、通信システム及び通信方法 Download PDF

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WO2007023519A1
WO2007023519A1 PCT/JP2005/015225 JP2005015225W WO2007023519A1 WO 2007023519 A1 WO2007023519 A1 WO 2007023519A1 JP 2005015225 W JP2005015225 W JP 2005015225W WO 2007023519 A1 WO2007023519 A1 WO 2007023519A1
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message
connection
rrc connection
setting
request message
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PCT/JP2005/015225
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Inventor
Ming Xu
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W76/00—Connection management
    • H04W76/10—Connection setup
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/12—Access point controller devices

Definitions

  • Wireless network control device communication system, and communication method
  • the present invention relates to a radio network control device, a communication system, and a communication method that execute a radio resource control (Radio Resource Control: hereinafter referred to as “: RRC”) connection procedure.
  • RRC Radio Resource Control
  • Communication connection delay in a mobile communication system is an important factor in determining service quality.
  • the communication connection delay is a delay time until the user can receive voice or data service by performing an operation to start a voice or data service.
  • high-speed technologies such as HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) and HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) in the 3rd generation mobile communication system
  • the delay that occurs in the communication connection procedure is the communication experienced by the user. The higher the delay, the more occupying the weight.
  • WG2 of the standardization organization 3GPP RAN has been analyzing the main causes of communication connection delay in existing systems since March 2005 and studying ways to improve it. (For example, Non-Patent Document 1).
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • a communication connection procedure between a terminal (UE) and a network is performed between each node of the terminal and a base station, a radio network controller (RNC), and a core network (CN). Consists of a connection procedure.
  • the transmission time of signaling messages between nodes is the biggest cause of delay.
  • An example of an actual measurement value of delay time in the procedure of UMTS voice communication connection (Circuit-Switched Call Setup) is shown (for example, Non-Patent Document 2).
  • the voice communication connection delay mainly transmits the RRC connection procedure, which is a connection procedure for wireless communication, the initial signaling procedure between the terminal and the core network including the authentication of the terminal, and the user's voice. Delay power of the bearer connection procedure etc.
  • the packet data communication connection procedure (PS Call Setup) is slightly different from the voice communication connection procedure. It is like.
  • FIG. Fig. 1 is a sequence diagram showing the RRC connection procedure when the terminal uses a common channel for the transport channel.
  • UMTS In UMTS, after a terminal is turned on, it enters an idle mode through a network (PLMN) search and a cell search (cell search).
  • PLMN network
  • cell search cell search
  • a terminal in the idle mode receives network paging information or makes a call from the terminal, the terminal activates the RRC connection procedure.
  • the RRC connection procedure consists of sending and receiving three signaling messages between the terminal and the radio network controller.
  • the terminal transmits an RRC Connection Request message in TM (Transparent Mode) using a common control channel (hereinafter referred to as “CCCH”) (random access channel (hereinafter referred to as “: RACH”)). Then, start the RRC Connection Setup procedure (step ST21).
  • the radio network controller sends back an RRC Connection Setup message to the terminal in UM (Unacknowl edged Mode) using CC CH (forward access channel (hereinafter referred to as “FACH”)) (step ST22).
  • FACH forward access channel
  • the terminal After receiving the RRC Connection Setup message, the terminal performs layer 1 and layer 2 settings according to the parameters included in the RRC Connection Setup message, and establishes a dedicated control channel (hereinafter referred to as “DCCH”).
  • DCCH dedicated control channel
  • the terminal enters the CELL-FACH state in RRC Connected Mode when using the common channel of the transport channel.
  • the terminal transmits an RRC Connection Setup Complete message to the radio network control device in DC (AM (Acknowledged Mode)) (Step ST23), and the RRC Connection Setup procedure ends.
  • DC Acknowledged Mode
  • FIG. 2 is a sequence diagram showing the RRC connection procedure when the terminal uses an individual channel of the transport channel.
  • FIG. 2 the same steps as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
  • the radio network controller After receiving the RRC Connection Request message, the radio network controller Then, in order to establish an individual channel with the base station apparatus, a Radio Link Setup Request is transmitted to the base station apparatus (step ST31), and the base station apparatus returns a Radio Link Setup Response (step ST32).
  • the terminal After receiving the RRC Connection Setup message, the terminal sets up Layer 1 and Layer 2 according to the parameters included in the RRC Connection Setup message, and establishes DCCH. Then, layer 1 synchronization is established between the terminal and the base station apparatus.
  • the base station apparatus transmits a Radio Link Restore Indication to the radio network control apparatus (step ST33).
  • the radio network controller requests the RRC Connection Request message. May not be received. In this case, the terminal retransmits the RRC Connection Request message.
  • the RRC Connection Request message is transmitted in RLC (Radio Link Control) transparent mode, and there is no function to check the reception result in Layer 2 and automatically retransmit it. Therefore, retransmission of the RRC Connection Request message is performed at Layer 3. Since a message to be retransmitted is transmitted via a lower layer, retransmission at Layer 3 has a longer retransmission delay than retransmission at Layer 2.
  • the retransmission time interval and the number of retransmissions of the RRC Connection Request message are defined by timer values and constants of T300 and N300.
  • the default setting is 1 second for T300 and 3 for N300. Therefore, due to retransmission of the RRC Connection Request message from the terminal, a retransmission delay of several seconds occurs where the radio wave is weak. When retransmitted, the communication connection delay may be more than twice as long as when there is no retransmission.
  • the T300 value is defined in a plurality of values using a table between 100 ms and 8000 ms.
  • T300 is set using the values in the table.
  • the value of T300 can be set to a small value.
  • the RRC Connection Setup Request message is transmitted multiple times at short time intervals.
  • the setting value of T300 is the time interval from the start of transmission of the RRC Connection Setup Request message to the end of reception of the RRC Connection Setup message. Set in consideration.
  • the time interval T for retransmission of the RRC Connection Request message (Idle to CELL_DCH) is set to satisfy the equation (1).
  • T> t0 + tl + t2 (1)
  • tl is the time required for the radio link setup procedure
  • t2 is the RRC Connection Setup message transmission time
  • t2 is about 7 times tO. Also, tl (only CELL_DCH) and t2 account for most of the set value of T300, that is, retransmission delay.
  • Non-Patent Document 1 3GPP TR 25.815 V.0.2.1, "Signaling Enhancement for Circuit-Switched (CS) and Packet-Switched (PS) Connections; Analysis and Recommendations"
  • Non-Patent Document 2 "Evaluating and Renning Call Setup Delay” , 5th international Confere nce on 3G Mobile Communication Technologies, 18—20 Oct. 2004. and hris Johoson e t. Al (Nokia) and Chris Haines (3)
  • An object of the present invention is to provide a radio network control apparatus and a retransmission method that can suppress delay due to retransmission by sending back a reception confirmation at an early timing.
  • the wireless network control device of the present invention includes a receiving unit that receives a connection request message for requesting setting of a radio resource control connection that is a connection for wireless communication, and a reading unit that reads the received connection request message. And a message creating means for creating a connection setting message that is a message for setting the radio resource control connection and creating a message indicating successful reception when the connection request message is correctly read, and And a transmission control means for transmitting the connection setting message after transmitting the message shown.
  • a communication system is a communication system that executes a procedure for setting a radio resource control connection in which a communication terminal apparatus and a radio network control apparatus are connections for radio communication
  • the communication terminal apparatus includes: If the message indicating successful reception of the connection request message for requesting setting of the transmitted radio resource control connection is not received within a predetermined time, the connection request message is retransmitted and the received connection setting message is A radio resource control connection is set based on connection information that is information for setting an included radio resource control connection, and the radio network control device successfully receives the connection when the received connection request message is correctly read. And a message indicating successful reception after transmitting a message indicating A configuration for transmitting the connection setup message including the broadcast.
  • a communication method of the present invention is a communication method for executing a procedure for setting a radio resource control connection, which is a connection for radio communication between a communication terminal apparatus and a radio network control apparatus.
  • FIG. 1 Sequence diagram showing a conventional RRC connection procedure
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a radio network controller according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing an RRC connection procedure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a sequence diagram showing an RRC connection procedure according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a reduction amount of retransmission delay according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a radio network controller according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing an RRC connection procedure according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a sequence diagram showing an RRC connection procedure according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of radio network control apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the layer 1Z layer 2 unit 101 receives a reception signal including an RRC connection request message transmitted from the base station apparatus and requests an RRC connection setting, and performs layer 1 and layer 2 processing. Output to the reading unit 102.
  • the reading unit 102 reads various data included in the received signal input from the layer 1Z layer 2 unit 101 and outputs it as received data. Further, the reading unit 102 reads an RRC connection request message included in the received signal input from the layer 1 / layer 2 unit 101. Then, when the RRC connection request message is correctly read without error, the reading unit 102 outputs information indicating that the RRC connection request message has been read correctly to the transmission control unit 103 and the message creation unit 104.
  • the transmission control unit 103 When the information indicating that the reading is correctly performed is input from the reading unit 102, the transmission control unit 103 outputs an RRC connection, which is a message for setting an RRC connection, which is output from the message creating unit 104. Controls the timing of the setting message and the ACK message output from the ACK generation unit 105. Specifically, the transmission control unit 103 controls the ACK generation unit 105 so that the ACK message generated by the ACK generation unit 105 is transmitted first, and the message generation unit 104 follows the ACK message. The message creation unit 104 is controlled so that the generated RRC connection setting message is transmitted.
  • the message creating unit 104 When information indicating that the message has been correctly read is input from the reading unit 102, the message creating unit 104 includes an information element (connection information) that is information for setting an RRC connection. Create Then, the message creation unit 104 outputs the created RRC connection setting message to the layer 1 Z layer 2 unit 106 based on the control of the transmission control unit 103. In addition, message creation section 104 outputs a part of the information element that is information for setting the RRC connection to ACK generation section 105. The information element that the message creation unit 104 outputs to the ACK generation unit 105 is a size that can be accommodated in one block which is the minimum transmission unit.
  • the ACK generation unit 105 When an information element is input from the message creation unit 104, the ACK generation unit 105 creates a one-block ACK message including the input information element. Then, based on the control of transmission control section 103, ACK generation section 105 outputs the generated ACK message to layer 1Z layer 2 section 106.
  • Layer 1 / layer 2 section 106 performs layer 1 and layer 2 processing on the RRC connection setup message input from message creation section 104, and transmits the result to the base station apparatus.
  • the layer 1Z layer 2 unit 106 responds to the ACK message input from the ACK generation unit 105. Layer 1 and layer 2 processing is performed and transmitted to the base station apparatus.
  • FIG. 4 is a sequence diagram showing the RRC connection procedure when the communication terminal device uses the common channel of the transport channel
  • Fig. 5 shows the case where the communication terminal device uses the individual channel of the transport channel. It is a sequence diagram which shows a RRC connection procedure.
  • the communication terminal apparatus transmits an RRC Connection Request message, which is an RRC connection request message, and starts an RRC Connection Setup procedure (step ST201).
  • the RRC Connection Request message includes information elements (Informatin Element) of “InitialU E—IdentityJ, [Establishment causej,“ protocol ErrorlndicatorJ, and “MeasurementResultsOnRACH” ”.
  • the data size of the RRC Connection Request message is 1 block (168 bits).
  • the wireless network control device 100 that has received the RRC Connection Request message reads the RRC Connection Request message at the reading unit 102. Reading unit 102 When the RRC Connection Request message is correctly read without error, the ACK generation unit 105 generates an ACK message.
  • the ACK message generated by the ACK generation unit 105 includes “InitialUE-IdentityJ” that was previously sent back by the RRC Connection Setup message.
  • the ACK message includes Contains information elements arbitrarily selected from "RNTI”, “RRCStateIndicator”, “Ramo Bearer IE”, “Transport Channel IE”, and "Physical channel IE” that were previously sent back in the RRC Connection Setup message. . However, the ACK generation unit 105 selects information elements so that the data size of the ACK message fits in one block.
  • Radio network control apparatus 100 then transmits the ACK message generated by ACK generation section 105 to the communication terminal apparatus via the base station apparatus (step ST202).
  • wireless network control device 100 returns an RRC connection setup message, which is an RRC connection setup message, to the communication terminal device (step ST203).
  • the RRC Connection Setup message includes “InitialUE-Identity”.
  • the RRC Connection Setup message includes “RNTI”, “RRCStateIndicator”, “Radio”.
  • Information elements that are not included in the ACK message are included in “io Bearer IE”, “Transport Channel IE”, and ⁇ Physical Channel IE ”. Therefore, RRC Connection
  • the data size of the Setup message can be 6 blocks smaller than the conventional method.
  • the communication terminal apparatus determines that the RRC Connection Request message has been correctly read by radio network control apparatus 100 by receiving the ACK message within a predetermined time. Since the ACK message is a dedicated message for notifying the successful reception, the communication terminal apparatus can determine that the reception is successful by receiving the ACK message. On the other hand, if the communication terminal device does not receive the ACK message within a predetermined time, the radio network control device 100 determines that the RRC Connection Request message cannot be read correctly, and the RRC Connection Request message Resend.
  • the communication terminal apparatus sets Layer 1 and Layer 2 according to parameters included in the RRC Connection Setup message, and establishes DCCH.
  • the communication terminal device enters the CELL_FACH state in RRC Connected Mode when using the common channel of the transport channel.
  • the communication terminal transmits an RRC Connection Setup Complete message to the radio network controller in AM (Acknowledged Mode) using DCCH (step ST204), and performs the RRC Connection Setup procedure. Ends.
  • the communication terminal apparatus sets up an RRC connection by using information elements included in a data size of 7 blocks in total including 1 block of ACK message and 6 blocks of RRC Connection Setup message.
  • the radio network control device After receiving the RRC Connection Request message, the radio network control device transmits a Radio Link Setup Request to the base station device to establish an individual channel with the base station device, and the base station device Reply with Setup Response (Steps ST301). After receiving the RRC Connection Setup message, the terminal sets up Layer 1 and Layer 2 according to the parameters included in the RRC Connection Setup message, and establishes DCCH. Then, layer 1 synchronization is established between the terminal and the base station apparatus. Next, the base station apparatus transmits a radio link restore indication to the radio network control apparatus (step ST302).
  • FIG. 6 shows the conventional and present RRC connection procedures when the communication terminal device uses a common channel of the transport channel and the RRC connection procedure when the communication terminal device uses the individual channel of the transport channel. 6 is a diagram comparing the effect of reducing retransmission delay with that of Embodiment 1. FIG.
  • the conventional retransmission delay is the sum (tO + t2) of the transmission time tO of the RRC Connection Request message and the transmission time t2 of the RRC Connection Setup message.
  • the retransmission delay according to the first embodiment is the sum (tO + t) of the transmission time tO of the RRC Connection Request message and the transmission time t of the ACK message.
  • the amount of reduction in retransmission delay in Embodiment 1 is (t2 ⁇ t), and RRC Connectio
  • the Setup message transmission time t2 can be reduced to about one-seventh of the conventional time.
  • the conventional retransmission delay is the sum of the transmission time tO of the RRC Connection Reques t message, the time required for the radio link setup procedure tl, and the transmission time t2 of the RRC Connection Setup message ( t0 + tl + t2).
  • the retransmission delay according to the first embodiment is the sum (tO + t) of the transmission time tO of the RRC Connection Request message and the transmission time t of the ACK message. Therefore, retransmission delay in the first embodiment
  • the amount of reduction is (tl + t2—t), and the time tl required for the radio link setup procedure is deleted.
  • the RRC Connection Setup message transmission time t2 can be reduced to about 1/7 of the conventional time.
  • FIG. 6 shows quantitatively the amount of reduction in retransmission delay.
  • UMTS only the value defined in the table is set in T300.
  • the reduction value is not the value shown in Fig. 6.
  • the difference in T300 value set when transmitting the ACK message is the retransmission delay.
  • T300old is set in the past !, T300 value
  • T300new is the T300 value set in the first embodiment.
  • the probability that the RRC Connection Request message cannot be read correctly is defined as the reception performance of the PRACH message of the base station device in the 3GPP standard TS25.104 (BLER is 10 " — In the range of 1 to 10 "—2). That is, since the size of the RRC Connection Request message is 1 block, the probability of message reception failure is the same as BLER.
  • the average time t from the transmission of the conventional RRC Connection Request message to the reception of the RRC Connection Setup message can be obtained from Equation (3).
  • T2 is the time when RRC Connection Setup message is received
  • P is the probability that the RRC Connection Request message cannot be read correctly
  • T300old is set up in the past !, T300 value
  • the average time 1 from the transmission of the RRC Connection Request message to the reception of the RRC Connection Setup message according to the first embodiment can be obtained from Equation (4).
  • T2 is the time when RRC Connection Setup message is received
  • P is the probability that the RRC Connection Request message cannot be read correctly
  • T300new is the T300 value set in the first embodiment.
  • t is the RRC Connection Setup message sent from the previous RRC Connection Request message. Average time to receive a message
  • T300old is set up in the past !, T300 value
  • T300new is the T300 value set in the first embodiment.
  • P is the probability that the RRC Connection Request message cannot be read correctly
  • the RRC connection time is on average compared to the conventional case.
  • a pre-configuration method called Default configuration and Predefined configuration is introduced in the RRC connection procedure.
  • the radio bearer information (RB IE) and Transport Channel information (TrCH IE) in the RRC Connection Setup message are preliminarily reported to the communication terminal device in accordance with the standard definition (Default configuration) and system broadcast information (Predefined configuration SIB16). Keep it.
  • the RRC Connection Setup message includes only the indices corresponding to these information elements, not the RBZTrCH IE entity. Therefore, the size of the message to be transmitted can be reduced, and the transmission time of the message can be reduced.
  • a radio network control device and a communication terminal device corresponding to different release standards exist at the same time.
  • a wireless network control apparatus having the configuration of the first embodiment that is, a wireless network control apparatus that does not have a function of generating and transmitting an ACK message, transmits a message indicating that the RRC Connection Request message has been successfully received. do not send.
  • the communication terminal device having a function that does not retransmit when the ACK message is received determines that the RRC Connection Request has not been correctly read by the radio network controller, and retransmits the RRC Connection Request message. Do.
  • the problem caused by the mismatch of the standard version between the wireless network control device and the communication terminal device is to communicate the standard version of the wireless network control device and the T300 setting value corresponding to each version using the system broadcast information. This can be prevented by informing the terminal device.
  • the communication terminal apparatus by transmitting the ACK message prior to the RRC Connection Setup message, the communication terminal apparatus can receive an early timing before receiving the RRC Connection Setup message. Since the ACK message can be received, the value of T300 can be reduced, the retransmission time interval can be set short, and delay due to retransmission can be suppressed.
  • the transmission amount of the information element to be transmitted is Since it is the same as before, it is possible to suppress an increase in transmission time of the entire RRC connection procedure due to transmission of an ACK message. Further, according to the first embodiment, since the ACK message is composed of one block which is the minimum transmission unit, it is possible to shorten the transmission time of the ACK message and to easily create the ACK message. Therefore, an ACK message can be transmitted early.
  • the ACK message size is set to 1 block, and the RRC Connection Setup message size is set to 6 blocks. It can be set to any size other than blocks, and the size of the RRC Connection Setup message can be set to any size other than 6 blocks.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of radio network control apparatus 500 according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Radio network control apparatus 500 is configured to create a message in radio network control apparatus 100 according to the first embodiment shown in FIG. 3 except for ACK generation section 105 as shown in FIG.
  • a message creation unit 501 is provided instead of the unit 104.
  • FIG. 7 parts having the same configuration as in FIG. 3 are given the same reference numerals and explanation thereof is omitted.
  • Reading section 102 reads various data included in the received signal input from layer 1Z layer 2 section 101, and outputs it as received data. Further, the reading unit 102 reads an RRC connection request message included in the received signal input from the layer 1 / layer 2 unit 101. Then, the reading unit 102 can correctly read the RRC connection request message without error. If the message is received, information indicating that the reading has been correctly performed is output to the transmission control unit 103 and the message creation unit 501.
  • the transmission control unit 103 controls the timing of the RRC connection setting message output from the message creation unit 501.
  • the message creating unit 501 creates a plurality of RRC connection setting messages for setting an RRC connection. Then, the message creation unit 104 outputs the created plurality of RRC connection setting messages to the layer 1Z layer 2 unit 106 based on the control of the transmission control unit 103. The message creation unit 501 creates RRC connection setup messages so that different information elements are included in each RRC connection setup message. Each RRC connection setup message can have any number of blocks.
  • the layer 1 / layer 2 unit 106 performs layer 1 and layer 2 processing on the RRC connection setup message input from the message creation unit 501, and transmits it to the base station apparatus.
  • FIG. 8 is a sequence diagram showing the RRC connection procedure when the communication terminal device uses the common channel of the transport channel
  • Fig. 9 shows the case where the communication terminal device uses the individual channel of the transport channel. It is a sequence diagram which shows a RRC connection procedure.
  • FIG. 8 and FIG. 9 parts that are the same as those in FIG. 4 and FIG.
  • Radio network control apparatus 500 transmits the RRC Connection Setup message generated by message creation section 501 to the communication terminal apparatus via the base station apparatus (step ST601).
  • Step ST601 The RRC Connection Setup message sent in ST601 includes “InitialUE-IdentityJ.
  • the RRC Connection Setup message sent in Step ST601 includes“ InitialUE-Identity ”as well as“ InitialUE-Identity ”. It contains some information elements selected arbitrarily from "RNTI”, "RRCStateIndicator”, “Radio Bearer IE”, “Transport Channel IE”, and "Physical Channel IE”.
  • RRC Connection Se sent in step ST601 The tup message includes an RRC Connection Request RxOK Flag, which is a flag indicating that the tup message is used as a message notifying successful reception.
  • the communication terminal apparatus when the communication terminal apparatus receives the RRC Connection Setup message including the RRC Connection Request RxOK Flag within a predetermined time, the communication network apparatus 500 correctly reads the RRC Connection Request message. Judge. On the other hand, if the communication terminal device does not receive the RRC Connection Setup message including the RRC Connection Request RxOK Flag within the predetermined time, the RRC Connection Request message could not be read correctly by the wireless network control device 500. Re-send the RRC Connection Request message.
  • radio network controller 500 transmits the RRC Connection Setup message generated by message generator 501 to the communication terminal apparatus via the base station apparatus (step ST602).
  • the RRC Connection Setup message transmitted in step ST602 includes “Initia 1UE-Identity”. Further, the RRC Connection Setup message transmitted in Step ST602 includes “the remaining information elements not included in the RRC Connection Setup message transmitted in Step ST601 in addition to“ InitialUE-Identity. ”
  • step ST601 and step ST602 are the same as the RRC connection procedure when using the common channel, and the description thereof is omitted.
  • a problem that occurs due to a mismatch between the standard version of the device and the communication terminal device can be prevented by notifying the communication terminal device of the standard version of the radio network control device using system notification information.
  • the amount of retransmission delay reduction A tl and the transmission of the RRC Connection Request message The amount of reduction At2 of the average time until the reception of the RRC Connection Setup message is the same as in the first embodiment.
  • the communication terminal apparatus can know the success of reception at the reception timing of the first RRC Connection Setup message, so the value of T300 can be reduced and the retransmission time interval can be set short, and delay due to retransmission can be suppressed. be able to.
  • the transmission amount of the information element to be transmitted is the same as before by notifying the reception success by a part of the RRC Connection Setup message. An increase in transmission time can be suppressed.
  • changes to the 3GPP protocol standard can be minimized.
  • the RRC Connection Setup message is transmitted in two steps.
  • the present invention is not limited to this, and the RRC Connection Setup message may be transmitted in an arbitrary number of three or more times. In this case, by transmitting different information elements in each RRC Connection Setup message, the transmission amount of information elements to be transmitted can be made the same as before.
  • the wireless network control device, communication system, and communication method according to the present invention are suitable for executing the RRC connection procedure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

　受信確認を早いタイミングで返信することにより、再送による遅延を抑制することができる無線ネットワーク制御装置。この装置では、読み取り部（１０２）は、ＲＲＣ接続要求メッセージを読み取る。送信制御部（１０３）は、ＡＣＫ生成部（１０５）にて生成されたＡＣＫメッセージが最初に送信されるようにＡＣＫ生成部（１０５）を制御するとともに、ＡＣＫメッセージに続いてメッセージ作成部（１０４）にて生成されたＲＲＣ接続設定メッセージが送信されるようにメッセージ作成部（１０４）を制御する。メッセージ作成部（１０４）は、ＲＲＣ接続を設定するための情報である情報要素を含むＲＲＣ接続設定メッセージを作成する。ＡＣＫ生成部（１０５）は、情報要素を含む１ブロックのＡＣＫメッセージを作成する。

Description

明 細 書
無線ネットワーク制御装置、通信システム及び通信方法
技術分野
[0001] 本発明は、特に無線リソース制御（Radio Resource Control：以下「： RRC」と記載す る）接続手順を実行する無線ネットワーク制御装置、通信システム及び通信方法に関 する。
背景技術
[0002] 移動通信システムの通信接続遅延は、サービスの品質を判断する上で重要なファ クタ一である。ここで、通信接続遅延とは、ユーザが音声もしくデータのサービスを開 始する操作をして力 ユーザが音声またはデータサービスを受けられるまでの遅延 時間である。第 3世代移動通信システムにおける HSDPA (High Speed Downlink Pac ket Access)及び HSUPA (High Speed Uplink Packet Access)等の高速化技術の導 入に伴い、通信接続の手順に発生する遅延はユーザが体験する通信遅延の中でよ り高 、ウェートを占めて 、る。第 3世代携帯電話の通信接続遅延を改善するために、 標準化団体 3GPP RANの WG2は、 2005年 3月から、既存システムの通信接続遅 延の主要発生要因の解析を行い、改善方法の検討を進めている（例えば、非特許文 献 1)。
[0003] UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)では、端末（UE)とネットヮ ークとの通信接続手順は、端末と基地局、無線ネットワーク制御装置 (RNC)、コアネ ットワーク (CN)の各ノード間の接続手順 (プロシージャ）によって構成されている。ノ ード間のシグナリングメッセージの伝送時間は遅延の最も大きな要因である。 UMTS の音声通信接続（Circuit-Switched Call Setup)の手順において、遅延時間の実測定 値の一例が示されている（例えば、非特許文献 2)。この解析結果において、音声通 信接続遅延は、主に、無線通信のための接続手順である RRC接続手順、端末の認 証を含む端末とコアネットワークとの初期シグナリング手順及びユーザの音声を伝送 するベアラの接続手順等の遅延力 構成されて 、る。パケットデータの通信接続手 順 (PS Call Setup)は音声通信接続手順と多少異なる力 遅延の構成は基本的に同 様である。
[0004] 次に、端末がトランスポートチャンネルの共通チャンネルを使用する場合の RRC接 続手順について、図 1を用いて説明する。図 1は、端末がトランスポートチャンネルの 共通チャンネルを使用する場合の RRC接続手順を示すシーケンス図である。
[0005] UMTSでは、端末は電源を入れた後に、ネットワーク（PLMN)の探索及びセルの 探索（セルサーチ）を経て、アイドルモードに入る。アイドルモードの端末はネットヮー クのページング情報を受信した場合、もしくは端末力ゝら発呼する場合、端末は RRC の接続手順を起動する。 RRCの接続手順は、端末と無線ネットワーク制御装置との 間の三つのシグナリングメッセージの送受信によって構成されている。
[0006] まず、端末は、共通制御チャネル（以下「CCCH」と記載する）（ランダムアクセスチ ャネル（以下「： RACH」と記載する））により RRC Connection Requestメッセージを TM (Transparent Mode)で送信し、 RRC Connection Setupの手順を開始する（ステップ S T21)。次に、無線ネットワーク制御装置は、 RRC Connection Setupメッセージを CC CH (フォワードアクセスチャネル（以下「FACH」と記載する） )により UM (Unacknowl edged Mode)で端末に送り返す（ステップ ST22)。端末は RRC Connection Setupメッ セージを受信した後に、 RRC Connection Setupメッセージに含まれるパラメータにより レイヤ 1及びレイヤ 2の設定を行い、専用制御チャネル (以下「DCCH」と記載する）を 設立する。ネットワークの指示により、端末は、トランスポートチャンネルの共通チャン ネルを使用する場合、 RRC Connected Modeで CELL— FACHの状態（State)に入る。 次に、端末は、 RRC Connected Modeに入った後に、 DCCHにより AM(Acknowledge d Mode)で RRC Connection Setup Completeメッセージを無線ネットワーク制御装置 に送信し (ステップ ST23)、 RRC Connection Setupの手順は終了する。
[0007] 次に、端末がトランスポートチャンネルの個別チャンネルを使用する場合の RRC接 続手順について、図 2を用いて説明する。図 2は、端末がトランスポートチャンネルの 個別チャンネルを使用する場合の RRC接続手順を示すシーケンス図である。なお、 図 2において、図 1と同一手順である部分には同一の符号を付してその説明は省略 する。
[0008] 無線ネットワーク制御装置は、 RRC Connection Requestメッセージを受信した後に 、基地局装置との間で個別チャンネルを設立するために Radio Link Setup Requestを 基地局装置へ送信し (ステップ ST31)、基地局装置は Radio Link Setup Responseを 返信する（ステップ ST32)。端末は RRC Connection Setupメッセージを受信した後に 、 RRC Connection Setupメッセージに含まれるパラメータによりレイヤ 1及びレイヤ 2の 設定を行い、 DCCHを設立する。そして、端末と基地局装置との間でレイヤ 1の同期 を確立する。次に、基地局装置は、 Radio Link Restore Indicationを無線ネットワーク 制御装置へ送信する (ステップ ST33)。
[0009] 上記のような RRC接続手順にぉ 、て、端末がセルエッジ (Cell Edge)等の電波の到 達 (Coverage)情況が良くないところにある時、無線ネットワーク制御装置は RRC Con nection Requestメッセージを受信できない場合がある。この場合、端末は、 RRC Con nection Requestメッセージを再送する。 RRC Connection Requestメッセージは RLC( Radio Link Control)の透過モードで送信されるものであり、レイヤ 2で受信結果を確 認し自動再送する機能はない。そのため、 RRC Connection Requestメッセージの再 送はレイヤ 3で行われる。再送されるメッセージは、下位のレイヤを経由して送信され るので、レイヤ 3での再送はレイヤ 2での再送と比べて、再送遅延が長くなる。
[0010] 3GPP規格では、 RRC Connection Requestメッセージの再送の時間間隔及び再送 回数を、 T300と N300のタイマー値と定数で定義している。デフォルトの設定値とし て、 T300は 1秒、 N300は 3回である。従って、端末からの RRC Connection Request メッセージの再送により、電波の弱いところで、数秒の再送遅延が発生する。そして、 再送される場合は、再送なしの場合と比べ、通信接続遅延は 2倍以上になる場合が ある。
[0011] 3GPP規格では、 T300の値は、 100ms〜8000msの間でテーブルを用いて複数 の値が定義されている。ネットワークでは、テーブルの値を用いて T300を設定する。 この場合、 RRC Connection Setup Requestメッセージの再送遅延を減らすためには、 T300の値を小さ 、値に設定することが考えられる。 T300を小さ 、値に設定すること によって、 RRC Connection Setup Requestメッセージは短い時間間隔で複数回数送 信される。
[0012] しかし、端末がネットワークの電波の到達状況が良いところに存在する場合には、 R RC Connection Setup Requestメッセージの再送が行われる可能性は低い。このよう な場合に、例えば、 RRC Connection Setup Requestの送信から RRC Connection Set upの受信までの時間間隔より短!、値に T300を設定すると、再送が必要でな 、場合 でも、端末は RRC Connection Requestメッセージの再送を行うので、端末の電力は 無駄に消費されるという問題がある。
[0013] 現在の UMTSでは、端末の無駄な送信電力の消費を防ぐために、 T300の設定値 は、 RRC Connection Setup Requestメッセージの送信開始から、 RRC Connection Set upメッセージの受信が終わるまでの時間間隔を考慮して設定される。
[0014] 端末の無駄な送信による電力消費を防ぐために、 RRC Connection Requestメッセ ージ（Idleから CELL_DCH)の再送の時間間隔 Tは（1)式を満たすように設定されて!、 る。
T> =t0+tl +t2 (1)
ただし、 tOは、 RRC Connection Requestメッセージの伝送時間
tlは、 Radio link setup手順の所要時間
t2は、 RRC Connection Setupメッセージの伝送時間
メッセージのサイズにより、 t2は tOの約 7倍になる。また、 T300の設定値、即ち再送 遅延の大部分を占めるのは、 tl (CELL_DCHのみ）及び t2である。
非特許文献 1 : 3GPP TR 25.815 V.0.2.1, "Signaling Enhancement for Circuit-Switch ed (CS) and Packet-Switched (PS) Connections; Analysis and Recommendations 非特許文献 2 : "Evaluating and Renning Call Setup Delay", 5th international Confere nce on 3G Mobile Communication Technologies, 18—20 Oct. 2004. し hris Johoson e t. al (Nokia) and Chris Haines (3)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0015] しかしながら、従来の装置においては、 RRC Connection Setup Requestメッセージ の送信開始から、 RRC Connection Setupメッセージの受信が終わるまでの時間間隔 を考慮して T300の値を設定するので、 T300の値を小さくするのに制約があり、再送 による遅延を短縮することができな 、と 、う問題がある。 [0016] 本発明の目的は、受信確認を早いタイミングで返信することにより、再送による遅延 を抑制することができる無線ネットワーク制御装置及び再送方法を提供することであ る。
課題を解決するための手段
[0017] 本発明の無線ネットワーク制御装置は、無線通信のための接続である無線リソース 制御接続の設定を要求する接続要求メッセージを受信する受信手段と、受信した前 記接続要求メッセージを読み取る読み取り手段と、前記接続要求メッセージが正しく 読み取れた場合に受信成功を示すメッセージを作成するとともに前記無線リソース制 御接続を設定するためのメッセージである接続設定メッセージを作成するメッセージ 作成手段と、前記受信成功を示すメッセージを送信した後に前記接続設定メッツセ ージを送信する送信制御手段と、を具備する構成を採る。
[0018] 本発明の通信システムは、通信端末装置と無線ネットワーク制御装置とが無線通信 のための接続である無線リソース制御接続の設定の手順を実行する通信システムで あって、前記通信端末装置は、送信した前記無線リソース制御接続の設定を要求す る接続要求メッセージの受信成功を示すメッセージを所定時間内に受信しな力つた 場合に前記接続要求メッセージを再送するとともに、受信した接続設定メッセージに 含まれる無線リソース制御接続を設定するための情報である接続情報に基づいて無 線リソース制御接続を設定し、前記無線ネットワーク制御装置は、受信した前記接続 要求メッセージが正しく読み取れた場合に前記受信成功を示すメッセージを送信す るとともに前記受信成功を示すメッセージを送信した後に前記接続情報を含む接続 設定メッセージを送信する構成を採る。
[0019] 本発明の通信方法は、通信端末装置と無線ネットワーク制御装置とが無線通信の ための接続である無線リソース制御接続の設定の手順を実行する通信方法であって 、前記通信端末装置が前記無線リソース制御接続の設定を要求する接続要求メッセ ージを送信するステップと、前記無線ネットワーク制御装置が前記接続要求メッセ一 ジを受信するステップと、受信した前記接続要求メッセージが正しく読み取れた場合 に受信成功を示すメッセージを作成するとともに前記無線リソース制御接続を設定す るための情報である接続情報を含む接続設定メッセージを作成するステップと、前記 無線ネットワーク制御装置が前記受信成功を示すメッセージを送信した後に前記接 続設定メッセージを送信するステップと、前記通信端末装置が前記接続設定メッセ一 ジを受信した場合に前記接続情報に基づ 、て無線リソース制御接続を設定し、前記 通信端末装置が所定時間内に前記受信成功を示すメッセージを受信しな力つた場 合に前記接続要求メッセージを再送するステップと、を具備するようにした。
発明の効果
[0020] 本発明によれば、受信確認を早いタイミングで返信することにより、再送による遅延 を抑制することができる。
図面の簡単な説明
[0021] [図 1]従来の RRC接続手順を示すシーケンス図
[図 2]従来の RRC接続手順を示すシーケンス図
[図 3]本発明の実施の形態 1に係る無線ネットワーク制御装置の構成を示すブロック 図
[図 4]本発明の実施の形態 1に係る RRC接続手順を示すシーケンス図
[図 5]本発明の実施の形態 1に係る RRC接続手順を示すシーケンス図
[図 6]本発明の実施の形態 1に係る再送遅延の削減量を示す図
[図 7]本発明の実施の形態 2に係る無線ネットワーク制御装置の構成を示すブロック 図
[図 8]本発明の実施の形態 2に係る RRC接続手順を示すシーケンス図
[図 9]本発明の実施の形態 2に係る RRC接続手順を示すシーケンス図
発明を実施するための最良の形態
[0022] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
[0023] (実施の形態 1)
図 3は、本発明の実施の形態 1に係る無線ネットワーク制御装置 100の構成を示す ブロック図である。
[0024] レイヤ 1Zレイヤ 2部 101は、基地局装置から送信された、 RRC接続の設定を要求 する RRC接続要求メッセージを含む受信信号を受信して、レイヤ 1及びレイヤ 2の処 理を行って読み取り部 102へ出力する。 [0025] 読み取り部 102は、レイヤ 1Zレイヤ 2部 101から入力した受信信号に含まれる各種 のデータを読み取って受信データとして出力する。また、読み取り部 102は、レイヤ 1 /レイヤ 2部 101から入力した受信信号に含まれる RRC接続要求メッセージを読み 取る。そして、読み取り部 102は、 RRC接続要求メッセージが誤りなく正しく読み取れ た場合には、正しく読み取れた旨の情報を送信制御部 103及びメッセージ作成部 10 4へ出力する。
[0026] 送信制御部 103は、読み取り部 102から正しく読み取れた旨の情報が入力した場 合には、メッセージ作成部 104から出力される、 RRC接続を設定するためのメッセ一 ジである RRC接続設定メッセージ、及び ACK生成部 105から出力される ACKメッセ ージのタイミングを制御する。具体的には、送信制御部 103は、 ACK生成部 105に て生成された ACKメッセージが最初に送信されるように ACK生成部 105を制御する とともに、 ACKメッセージに続いてメッセージ作成部 104にて生成された RRC接続 設定メッセージが送信されるようにメッセージ作成部 104を制御する。
[0027] メッセージ作成部 104は、読み取り部 102からメッセージが正しく読み取れた旨の 情報が入力した場合には、 RRC接続を設定するための情報である情報要素 (接続 情報）を含む RRC接続設定メッセージを作成する。そして、メッセージ作成部 104は 、送信制御部 103の制御に基づいて、作成した RRC接続設定メッセージをレイヤ 1 Zレイヤ 2部 106へ出力する。また、メッセージ作成部 104は、 RRC接続を設定する ための情報である情報要素の一部を ACK生成部 105へ出力する。メッセージ作成 部 104が ACK生成部 105に出力する情報要素は、最小送信単位である 1ブロックに 収まるサイズである。
[0028] ACK生成部 105は、メッセージ作成部 104から情報要素が入力した場合には、入 力した情報要素を含む 1ブロックの ACKメッセージを作成する。そして、 ACK生成部 105は、送信制御部 103の制御に基づいて、生成した ACKメッセージをレイヤ 1Zレ ィャ 2部 106へ出力する。
[0029] レイヤ 1/レイヤ 2部 106は、メッセージ作成部 104から入力した RRC接続設定メッ セージに対してレイヤ 1及びレイヤ 2の処理を行って基地局装置へ送信する。また、 レイヤ 1Zレイヤ 2部 106は、 ACK生成部 105から入力した ACKメッセージに対して レイヤ 1及びレイヤ 2の処理を行って基地局装置へ送信する。
[0030] 次に、 RRC接続手順について、図 4及び図 5を用いて説明する。図 4は、通信端末 装置がトランスポートチャネルの共通チャネルを使用する場合の RRC接続手順を示 すシーケンス図であり、図 5は、通信端末装置がトランスポートチャネルの個別チヤネ ルを使用する場合の RRC接続手順を示すシーケンス図である。
[0031] 最初に、通信端末装置がトランスポートチャネルの共通チャネルを使用する場合の RRC接続手順について説明する。まず、通信端末装置は、 RRC接続要求メッセ一 ジである RRC Connection Requestメッセージを送信し、 RRC Connection Setupの手 順を開始する（ステップ ST201)。 RRC Connection Requestメッセージには、「InitialU E— IdentityJ、 [Establishment causej、「protocol ErrorlndicatorJ、「MeasurementResul tsOnRACH」の情報要素（Informatin Element)が含まれている。また、 RRC Connectio n Requestメッセージのデータサイズは、 1ブロック（168ビット）である。
[0032] RRC Connection Requestメッセージを受信した無線ネットワーク制御装置 100は、 読み取り部 102にて、 RRC Connection Requestメッセージを読み取る。読み取り部 1 02力 RRC Connection Requestメッセージを誤りなく正しく読み取れた場合には、 AC K生成部 105は ACKメッセージを生成する。 ACK生成部 105にて生成される ACK メッセージには、従来は RRC Connection Setupメッセージで送り返していた「InitialUE -IdentityJが含まれている。さらに、 ACKメッセージには、「InitialUE- Identity」以外に も、従来は RRC Connection Setupメッセージで送り返していた「RNTI」、「RRCStateIn dicator」、「Ramo Bearer IE」、「Transport Channel IE」、「Physical channel IE」の中の 任意に選択した情報要素が含まれている。ただし、 ACK生成部 105は、 ACKメッセ ージのデータサイズが 1ブロックに収まるように情報要素を選択する。
[0033] そして、無線ネットワーク制御装置 100は、 ACK生成部 105が生成した ACKメッセ ージを基地局装置経由にて通信端末装置へ送信する (ステップ ST202)。次に、無 線ネットワーク制御装置 100は、 RRC接続設定メッセージである RRC Connection Set upメッセージを通信端末装置に送り返す (ステップ ST203)。 RRC Connection Setup メッセージには、「InitialUE- Identity」が含まれている。さらに、 RRC Connection Setup メッセージには、「InitialUE- Identity」以外にも、「RNTI」、「RRCStateIndicator」、「Rad io Bearer IE」、「Transport Channel IE」、 Γ Physical Channel IE」の内、 ACKメッセ一 ジに含まれなかった情報要素が含まれている。従って、 RRC Connection
Setupメッセージのデータサイズは、従来方法より小さい 6ブロックにすることができる
[0034] 次に、通信端末装置は、所定時間内に ACKメッセージを受信することにより、無線 ネットワーク制御装置 100にて RRC Connection Requestメッセージが正しく読み取れ たものと判断する。 ACKメッセージは受信成功を通知するための専用のメッセージな ので、通信端末装置は、 ACKメッセージを受信することにより受信成功と判断するこ とができる。一方、通信端末装置は、所定時間内に ACKメッセージを受信しな力つた 場合には、無線ネットワーク制御装置 100にて RRC Connection Requestメッセージが 正しく読み取れなかったものと判断して、 RRC Connection Requestメッセージの再送 を行う。
[0035] 次に、通信端末装置は、 RRC Connection Setupメッセージを受信した後に、 RRC C onnection Setupメッセージに含まれるパラメータによりレイヤ 1及びレイヤ 2の設定を 行い、 DCCHを設立する。ネットワークの指示により、通信端末装置は、トランスポー トチャンネルの共通チャンネルを使用する場合、 RRC Connected Modeで CELL_FAC Hの状態（State)に入る。次に、通信端末装置は、 RRC Connected Modeに入った後 に、 DCCHにより AM(Acknowledged Mode)で RRC Connection Setup Completeメッ セージを無線ネットワーク制御装置に送信し (ステップ ST204)、 RRC Connection Se tupの手順は終了する。このように、通信端末装置は、 1ブロックの ACKメッセージと 6 ブロックの RRC Connection Setupメッセージとの合計 7ブロックのデータサイズに含ま れる情報要素を用いて、 RRC接続の設定を行う。
[0036] 次に、通信端末装置がトランスポートチャネルの個別チャネルを使用する場合の R RC接続手順について、図 5を用いて説明する。なお、図 5において、図 4と同一手順 である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。
[0037] 無線ネットワーク制御装置は、 RRC Connection Requestメッセージを受信した後に 、基地局装置との間で個別チャンネルを設立するために Radio Link Setup Requestを 基地局装置へ送信し、基地局装置は Radio Link Setup Responseを返信する（ステツ プ ST301)。端末は RRC Connection Setupメッセージを受信した後に、 RRC Connec tion Setupメッセージに含まれるパラメータによりレイヤ 1及びレイヤ 2の設定を行い、 DCCHを設立する。そして、端末と基地局装置との間でレイヤ 1の同期を確立する。 次に、基地局装置は、 Radio Link Restore Indicationを無線ネットワーク制御装置へ 送信する（ステップ ST302)。
[0038] 図 6は、通信端末装置がトランスポートチャネルの共通チャネルを使用する場合の RRC接続手順と通信端末装置がトランスポートチャネルの個別チャネルを使用する 場合の RRC接続手順とにおける、従来と本実施の形態 1との再送遅延の削減効果を 比較した図である。
[0039] 共通チャネルを使用する場合、従来の再送遅延は、 RRC Connection Requestメッ セージの伝送時間 tOと RRC Connection Setupメッセージの伝送時間 t2との合計（tO + t2)になる。一方、本実施の形態 1の再送遅延は、 RRC Connection Requestメッセ ージの伝送時間 tOと ACKメッセージの伝送時間 t との合計 (tO +t )になる。従つ
ack ack
て、本実施の形態 1における再送遅延の削減量は（t2— t )になり、 RRC Connectio
ack
n Setupメッセージの伝送時間 t2を従来の約 7分の 1に短縮することができる。
[0040] また、個別チャネルを使用する場合、従来の再送遅延は、 RRC Connection Reques tメッセージの伝送時間 tOと Radio link setup手順の所要時間 tlと RRC Connection Se tupメッセージの伝送時間 t2との合計 (t0 +tl +t2)になる。一方、本実施の形態 1の 再送遅延は、 RRC Connection Requestメッセージの伝送時間 tOと ACKメッセージの 伝送時間 t との合計 (tO + t )になる。従って、本実施の形態 1における再送遅延
ack ack
の削減量は（tl +t2— t )になり、 Radio link setup手順の所要時間 tlを削除するこ
ack
とができるとともに、 RRC Connection Setupメッセージの伝送時間 t2を従来の約 7分 の 1に短縮することができる。
[0041] 図 6は、再送遅延の削減量を定量的に示すものである。 UMTSでは、 T300はテー ブルに定義されている値しか設定されないので、 UMTSにおいては、削減値は図 6 に示される値ではなぐ ACKメッセージの送信の時に設定される T300の値の差が 再送遅延の削減量になる。即ち、 UMTSにおける再送遅延の削減量 A tlは、（2) 式により求めることができる。 [0042] A tl =T300old-T300new (ms) (2)
ただし、 T300oldは従来設定されて!、た T300の値
T300newは本実施の形態 1で設定する T300の値
[0043] また、 RRC Connection Requestメッセージが正しく読み取れない確率、即ち再送が 発生する確率は、 3GPPの規格書 TS25. 104に基地局装置の PRACH messageの 受信性能として規定されている（BLERは 10"— 1〜10"— 2の範囲である）。即ち、 R RC Connection Requestメッセージのサイズは 1ブロックのため、メッセージ受信失敗 の確率は BLERと同じである。
[0044] また、従来の RRC Connection Requestメッセージの送信から RRC Connection Setu pメッセージの受信までの平均時間 tは、（3)式より求めることができる。
[0045] t= (l -P) X (T2-T0) + ( (T2 -T0) +T300old) X P (3)
ただし、 TOは RRC Connection Requestメッセージの送信開始時刻
T2は RRC Connection Setupメッセージの受信完了時刻
Pは RRC Connection Requestメッセージが正しく読み取れない確率
T300oldは従来設定されて!、た T300の値
[0046] 一方、本実施の形態 1の RRC Connection Requestメッセージの送信から RRC Conn ection Setupメッセージの受信までの平均時間 1 は、（4)式より求めることができる。
[0047] t' = (1 -P) X (T2-T0) + ( (T2 -T0) +T300new) X P (4)
ただし、 TOは RRC Connection Requestメッセージの送信開始時刻
T2は RRC Connection Setupメッセージの受信完了時刻
Pは RRC Connection Requestメッセージが正しく読み取れない確率
T300newは本実施の形態 1で設定する T300の値
[0048] 従って、（3)式と（4)式より、本実施の形態 1における RRC Connection Requestメッ セージの送信から RRC Connection Setupメッセージの受信までの平均時間の削減量 A t2は、（5)式より求めることができる。
[0049] A t2=t-t' = (T300old-T300new) X P (5)
ただし、 tは従来の RRC Connection Requestメッセージの送信から RRC Connection Setup メッセージの受信までの平均時間
t' は本実施の形態 1の RRC Connection Requestメッセージの送信から RRC し on—
nection Setupメッセージの受信までの平均時間
T300oldは従来設定されて!、た T300の値
T300newは本実施の形態 1で設定する T300の値
Pは RRC Connection Requestメッセージが正しく読み取れない確率
[0050] これより、本実施の形態 1においては、従来に比べて平均的に RRCの接続時間は
Δ t2だけ短縮することができる。
[0051] また、 3GPP リリース 5以降の規格では、 Default configurationと Predefined configur ationと呼ばれる Pre- configuration方法を RRC接続手順に導入している。即ち、 RRC Connection Setupメッセージ内の無線べァラ情報（RB IE)、 Transport Channel情報 (TrCH IE)を、規格規定（Default configuration)やシステムの報知情報（Predefined configurationSIB16)によって予め通信端末装置に報知しておく。この場合、 RRC Co nnection Setupメッセージには RBZTrCH IEの実体ではなぐこれらの情報要素に 対応するインデックスだけを含める。従って、送信するメッセージのサイズを減らし、メ ッセージの伝送時間を減らすことができる。
[0052] 因みに、 UMTSでは、異なるリリースの規格に対応する無線ネットワーク制御装置 と通信端末装置とが同時に存在する可能性がある。例えば、本実施の形態 1の構成 を備えて ヽな ヽ無線ネットワーク制御装置、即ち ACKメッセージを生成して送信する 機能を有さない無線ネットワーク制御装置は、 RRC Connection Requestメッセージの 受信成功のメッセージを送らない。この場合、 ACKメッセージを受信した場合に再送 を行わない機能を有する通信端末装置は、無線ネットワーク制御装置にて RRC Con nection Requestが正しく読み取れなかったものと判断し、 RRC Connection Requestメ ッセージの再送を行う。このような無線ネットワーク制御装置と通信端末装置との規格 バージョンの不一致によって発生する不具合は、無線ネットワーク制御装置の規格バ 一ジョン及び各バージョンに対応する T300の設定値を、システムの報知情報で通信 端末装置に知らせることによって防ぐことができる。 [0053] このように、本実施の开態 1によれば、 RRC Connection Setupメッセージよりも先に ACKメッセージを送信することにより、通信端末装置は、 RRC Connection Setupメッ セージを受信する前の早いタイミングで ACKメッセージを受信することができるので 、 T300の値を小さくすることができて再送の時間間隔を短く設定することができ、再 送による遅延を抑制することができる。また、本実施の形態 1によれば、 ACKメッセ一 ジには、通信端末装置にて RRC接続手順を実行する際に用いる情報要素の一部を 含めることにより、送信する情報要素の伝送量は従来と同じであるので、 ACKメッセ ージの送信による RRC接続手順全体の伝送時間の増加を抑制することができる。ま た、本実施の形態 1によれば、 ACKメッセージは最小送信単位である 1ブロックから 構成されるので、 ACKメッセージの送信時間を短くすることができるとともに、 ACKメ ッセージの作成が容易であるので、早期に ACKメッセージを送信することができる。
[0054] なお、本実施の形態 1にお 、て、 ACKメッセージのサイズを 1ブロックにするととも に RRC Connection Setupメッセージのサイズを 6ブロックにした力 これに限らず、 AC Kメッセージのサイズを 1ブロック以外の任意のサイズにすることができるとともに、 RR C Connection Setupメッセージのサイズを 6ブロック以外の任意のサイズにすることが できる。
[0055] (実施の形態 2)
図 7は、本発明の実施の形態 2に係る無線ネットワーク制御装置 500の構成を示す ブロック図である。
[0056] 本実施の形態 2に係る無線ネットワーク制御装置 500は、図 3に示す実施の形態 1 に係る無線ネットワーク制御装置 100において、図 7に示すように、 ACK生成部 105 を除き、メッセージ作成部 104の代わりにメッセージ作成部 501を有する。なお、図 7 においては、図 3と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略す る。
[0057] 読み取り部 102は、レイヤ 1Zレイヤ 2部 101から入力した受信信号に含まれる各種 のデータを読み取って受信データとして出力する。また、読み取り部 102は、レイヤ 1 /レイヤ 2部 101から入力した受信信号に含まれる RRC接続要求メッセージを読み 取る。そして、読み取り部 102は、 RRC接続要求メッセージが誤りなく正しく読み取れ た場合には、正しく読み取れた旨の情報を送信制御部 103及びメッセージ作成部 50 1へ出力する。
[0058] 送信制御部 103は、読み取り部 102から正しく読み取れた旨の情報が入力した場 合には、メッセージ作成部 501から出力される RRC接続設定メッセージのタイミング を制御する。
[0059] メッセージ作成部 501は、読み取り部 102からメッセージが正しく読み取れた旨の 情報が入力した場合には、 RRC接続を設定するための複数の RRC接続設定メッセ ージを作成する。そして、メッセージ作成部 104は、送信制御部 103の制御に基づい て、作成した複数の RRC接続設定メッセージをレイヤ 1Zレイヤ 2部 106へ出力する 。メセージ作成部 501は、各 RRC接続設定メッセージに異なる情報要素が含まれる ように RRC接続設定メッセージを作成する。なお、各 RRC接続設定メッセージは、任 意のブロック数にすることができる。
[0060] レイヤ 1/レイヤ 2部 106は、メッセージ作成部 501から入力した RRC接続設定メッ セージに対してレイヤ 1及びレイヤ 2の処理を行って基地局装置へ送信する。
[0061] 次に、 RRC接続手順について、図 8及び図 9を用いて説明する。図 8は、通信端末 装置がトランスポートチャネルの共通チャネルを使用する場合の RRC接続手順を示 すシーケンス図であり、図 9は、通信端末装置がトランスポートチャネルの個別チヤネ ルを使用する場合の RRC接続手順を示すシーケンス図である。なお、図 8及び図 9 においては、図 4及び図 5と同一動作である部分には同一の符号を付してその説明 は省略する。
[0062] 最初に共通チャネルを使用する場合の RRC接続手順について説明する。無線ネ ットワーク制御装置 500は、メッセージ作成部 501が生成した RRC Connection Setup メッセージを基地局装置経由にて通信端末装置へ送信する (ステップ ST601)。ステ ップ ST601で送信する RRC Connection Setupメッセージには、「InitialUE- IdentityJ が含まれている。さらに、ステップ ST601で送信する RRC Connection Setupメッセ一 ジには、「InitialUE- Identity」以外にも、「RNTI」、 「RRCStateIndicator」、 「Radio Beare r IE」、 「Transport Channel IE」、 「Physical Channel IE」の中の任意に選択した一部 の情報要素が含まれている。さらに、ステップ ST601で送信する RRC Connection Se tupメッセージには、受信成功を通知するメッセージとして利用されていることを示す ためのフラグである RRC Connection Request RxOK Flagが含まれている。
[0063] 次に、通信端末装置は、所定時間内に RRC Connection Request RxOK Flagを含 む RRC Connection Setupメッセージを受信した場合には、無線ネットワーク制御装置 500にて RRC Connection Requestメッセージが正しく読み取れたものと判断する。一 方、通信端末装置は、所定時間内に RRC Connection Request RxOK Flagを含む RR C Connection Setupメッセージを受信しなかった場合には、無線ネットワーク制御装 置 500にて RRC Connection Requestメッセージが正しく読み取れなかったものと判断 して、 RRC Connection Requestメッセージの再送を行う。
[0064] 次に、無線ネットワーク制御装置 500は、メッセージ作成部 501が生成した RRC Co nnection Setupメッセージを基地局装置経由にて通信端末装置へ送信する（ステップ ST602)。ステップ ST602で送信する RRC Connection Setupメッセージには、「Initia 1UE- Identity」が含まれている。さらに、ステップ ST602で送信する RRC Connection Setupメッセージには、「InitialUE- Identity以外にも、ステップ ST601で送信した RR C Connection Setupメッセージには含まれていない残りの情報要素が含まれている。 なお、図 9の個別チャネルを使用する場合の RRC接続手順において、ステップ ST6 01及びステップ ST602は共通チャネルを使用する場合の RRC接続手順と同一であ るので、その説明は省略する。また、無線ネットワーク制御装置と通信端末装置との 規格バージョンの不一致によって発生する不具合にっ 、ては、無線ネットワーク制御 装置の規格バージョンを、システムの報知情報で通信端末装置に知らせることによつ て防ぐことができる点は、上記実施の形態 1と同様である。また、再送遅延の削減量 A tl及び RRC Connection Requestメッセージの送信から RRC Connection Setupメッ セージの受信までの平均時間の削減量 A t2は、上記実施の形態 1と同様である。
[0065] このように、本実施の开態 2によれば、複数の RRC Connection Setupメッセージを送 信するとともに最初に送信した RRC Connection Setupメッセージにて受信成功を通 知することにより、通信端末装置は、最初の RRC Connection Setupメッセージの受信 タイミングで受信成功を知ることができるので、 T300の値を小さくすることができて再 送の時間間隔を短く設定することができ、再送による遅延を抑制することができる。ま た、本実施の开態 2によれば、 RRC Connection Setupメッセージの一部にて受信成 功を通知することにより、送信する情報要素の伝送量は従来と同じであるので、 RRC 接続手順全体の伝送時間の増加を抑制することができる。また、本実施の形態 2によ れば、受信成功を通知するメッセージと RRC接続メッセージとを同じメッセージにす るので、 3GPPのプロトコル規格に対する変更を最小限に抑えることができる。
[0066] なお、本実施の形態 2において、 RRC Connection Setupメッセージを 2回に分けて 送信したが、これに限らず、 3回以上の任意の回数に分けて送信しても良い。この場 合、各 RRC Connection Setupメッセージには異なる情報要素が含まれるようにするこ とにより、送信する情報要素の伝送量は従来と同じにすることができる。
産業上の利用可能性
[0067] 本発明に力かる無線ネットワーク制御装置、通信システム及び通信方法は、 RRC 接続手順を実行するのに好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 無線通信のための接続である無線リソース制御接続の設定を要求する接続要求メ ッセージを受信する受信手段と、
受信した前記接続要求メッセージを読み取る読み取り手段と、
前記接続要求メッセージが正しく読み取れた場合に受信成功を示すメッセージを 作成するとともに前記無線リソース制御接続を設定するためのメッセージである接続 設定メッセージを作成するメッセージ作成手段と、
前記受信成功を示すメッセージを送信した後に前記接続設定メッツセージを送信 する送信制御手段と、
を具備する無線ネットワーク制御装置。
[2] 前記メッセージ作成手段は、前記無線リソース制御接続を設定するための情報で ある接続情報を分割して、分割した前記接続情報を含む前記受信成功を示すメッセ ージ及び前記接続設定メッセージを作成する請求項 1記載の無線ネットワーク制御 装置。
[3] 前記メッセージ作成手段は、最小送信単位である 1ブロックの前記受信成功を通知 するメッセージを作成する請求項 1記載の無線ネットワーク制御装置。
[4] 前記メッセージ作成手段は、前記受信成功を示すメッセージと前記接続設定メッセ 一ジとを同一のメッセージとして作成する請求項 1記載の無線ネットワーク制御装置。
[5] 通信端末装置と無線ネットワーク制御装置とが無線通信のための接続である無線リ ソース制御接続の設定の手順を実行する通信システムであって、
前記通信端末装置は、送信した前記無線リソース制御接続の設定を要求する接続 要求メッセージの受信成功を示すメッセージを所定時間内に受信しな力つた場合に 前記接続要求メッセージを再送するとともに、受信した接続設定メッセージに含まれ る無線リソース制御接続を設定するための情報である接続情報に基づいて無線リソ ース制御接続を設定し、
前記無線ネットワーク制御装置は、受信した前記接続要求メッセージが正しく読み 取れた場合に前記受信成功を示すメッセージを送信するとともに前記受信成功を示 すメッセージを送信した後に前記接続情報を含む接続設定メッセージを送信する通 信システム。
通信端末装置と無線ネットワーク制御装置とが無線通信のための接続である無線リ ソース制御接続の設定の手順を実行する通信方法であって、
前記通信端末装置が前記無線リソース制御接続の設定を要求する接続要求メッセ ージを送信するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置が前記接続要求メッセージを受信するステップと、 受信した前記接続要求メッセージが正しく読み取れた場合に受信成功を示すメッ セージを作成するとともに前記無線リソース制御接続を設定するための情報である接 続情報を含む接続設定メッセージを作成するステップと、
前記無線ネットワーク制御装置が前記受信成功を示すメッセージを送信した後に 前記接続設定メッセージを送信するステップと、
前記通信端末装置が前記接続設定メッセージを受信した場合に前記接続情報に 基づ!/、て無線リソース制御接続を設定し、前記通信端末装置が所定時間内に前記 受信成功を示すメッセージを受信しな力つた場合に前記接続要求メッセージを再送 するステップと、
を具備する通信方法。
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