WO2014181829A1 - ユーザ端末、セルラ基地局、及びプロセッサ - Google Patents

ユーザ端末、セルラ基地局、及びプロセッサ Download PDF

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WO2014181829A1
WO2014181829A1 PCT/JP2014/062368 JP2014062368W WO2014181829A1 WO 2014181829 A1 WO2014181829 A1 WO 2014181829A1 JP 2014062368 W JP2014062368 W JP 2014062368W WO 2014181829 A1 WO2014181829 A1 WO 2014181829A1
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WO
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connection
user terminal
base station
random access
cellular base
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PCT/JP2014/062368
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English (en)
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優志 長坂
真人 藤代
空悟 守田
裕之 安達
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京セラ株式会社
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Publication date
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    • H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals

Definitions

  • the present invention relates to a user terminal, a cellular base station, and a processor used in a cellular communication system capable of cooperating with a wireless LAN system.
  • WLAN wireless LAN
  • a method is considered in which traffic transmitted and received between the user terminal and the cellular base station is shifted to the WLAN system (that is, offloaded), and the traffic load of the cellular base station is distributed to the WLAN system.
  • an object of the present invention is to avoid communication interruption caused by contention of random access preambles when a cellular communication system and a WLAN system are linked.
  • the user terminal supports cellular communication and WLAN communication.
  • the user terminal when the user terminal has established a connection with a cellular base station, includes preamble information indicating a random access preamble to be used for a random access procedure when establishing a connection with the cellular base station again.
  • a receiving unit that receives from the cellular base station, and a control unit that retains the preamble information without discarding even when the user terminal establishes a connection with an access point and releases the connection with the cellular base station And comprising.
  • the cellular base station establishes a connection with the user terminal.
  • the cellular base station when establishing a connection with the user terminal, preamble information indicating a random access preamble to be used for a random access procedure when the user terminal establishes a connection with the cellular base station again Is provided to the user terminal.
  • the processor according to the third feature is used in a user terminal that supports cellular communication and WLAN communication.
  • the processor when the user terminal has established a connection with a cellular base station, the preamble information indicating a random access preamble to be used for a random access procedure when establishing a connection with the cellular base station again Receiving from a cellular base station, and maintaining the preamble information without discarding even when the user terminal establishes a connection with an access point and releases the connection with the cellular base station.
  • the user terminal supports cellular communication and WLAN communication.
  • the user terminal when the user terminal has established a connection with a cellular base station, includes preamble information indicating a random access preamble to be used for a random access procedure when establishing a connection with the cellular base station again.
  • a receiving unit that receives from the cellular base station, and a control unit that retains the preamble information without discarding even when the user terminal establishes a connection with an access point and releases the connection with the cellular base station And comprising.
  • control unit releases the connection with the cellular base station, and then establishes the connection with the cellular base station again, and then the random access preamble indicated by the held preamble information. To perform the random access procedure.
  • the random access preamble different from that of other user terminals establishing a connection with the cellular base station is assigned to the user terminal from the cellular base station.
  • the cellular base station assigns the user terminal with the random access preamble different from other user terminals that establish a connection with the access point.
  • the random access preamble included in the contention-based random access preamble group is allocated to the user terminal from the cellular base station.
  • control unit holds the hold when a predetermined time has elapsed after establishing a connection with the access point, or when establishing a connection with a cellular base station different from the cellular base station. Discard the preamble information.
  • the user terminal further includes a transmission unit that transmits a notification regarding a WLAN communication capability of the user terminal or a WLAN on / off state to the cellular base station.
  • the receiving unit receives the preamble information transmitted from the cellular base station based on the notification.
  • the preamble information is transmitted from the cellular base station and included in a connection instruction for instructing connection to the access point.
  • the cellular base station establishes a connection with the user terminal.
  • the cellular base station when establishing a connection with the user terminal, preamble information indicating a random access preamble to be used for a random access procedure when the user terminal establishes a connection with the cellular base station again Is provided to the user terminal.
  • control unit allocates the random access preamble that is different for each user terminal that establishes a connection with the cellular base station.
  • control unit assigns a different random access preamble to each user terminal that establishes a connection with the same access point.
  • control unit allocates the random access preamble included in the contention-based random access preamble group.
  • the control unit allocates the random access preamble included in the non-contention based random access preamble group.
  • the control unit is assigned to the user terminal until a predetermined time elapses after the preamble information is notified to the user terminal, or until a predetermined time elapses after the connection with the user terminal is released.
  • the random access preamble is secured without being assigned to other user terminals.
  • the mobile terminal further includes a reception unit that receives a notification regarding the WLAN communication capability or the WLAN on / off state of the user terminal from the user terminal.
  • the control unit notifies the user terminal of the preamble information based on the notification.
  • control unit notifies the user terminal by including the preamble information in a connection instruction for instructing connection to an access point.
  • the processor according to the embodiment is used in a user terminal that supports cellular communication and WLAN communication.
  • the processor when the user terminal has established a connection with a cellular base station, the preamble information indicating a random access preamble to be used for a random access procedure when establishing a connection with the cellular base station again Receiving from a cellular base station, and maintaining the preamble information without discarding even when the user terminal establishes a connection with an access point and releases the connection with the cellular base station.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram according to the embodiment.
  • the cellular communication system includes a plurality of UEs (User Equipment) 100, an E-UTRAN (Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network) 10, and an EPC (Evolved Packet Core) 20.
  • the E-UTRAN 10 corresponds to a radio access network.
  • the EPC 20 corresponds to a core network.
  • the UE 100 is a mobile radio communication device, and performs radio communication with a cell that has established a connection.
  • UE100 is corresponded to a user terminal.
  • the UE 100 is a terminal (dual terminal) that supports both cellular communication and WLAN communication methods.
  • the E-UTRAN 10 includes a plurality of eNBs 200 (evolved Node-B).
  • the eNB 200 corresponds to a cellular base station.
  • the eNB 200 manages one or a plurality of cells, and performs radio communication with the UE 100 that has established a connection with the own cell.
  • “cell” is used as a term indicating a minimum unit of a radio communication area, and is also used as a term indicating a function of performing radio communication with the UE 100.
  • the eNB 200 has, for example, a radio resource management (RRM) function, a user data routing function, and a measurement control function for mobility control and scheduling.
  • RRM radio resource management
  • the eNB 200 is connected to each other via the X2 interface.
  • the eNB 200 is connected to the MME / S-GW 500 included in the EPC 20 via the S1 interface.
  • the EPC 20 includes a plurality of MME (Mobility Management Entity) / S-GW (Serving-Gateway) 500.
  • MME Mobility Management Entity
  • S-GW Serving-Gateway
  • the MME is a network node that performs various types of mobility control for the UE 100, and corresponds to a control station.
  • the S-GW is a network node that performs transfer control of user data, and corresponds to an exchange.
  • the WLAN system includes a WLAN access point (hereinafter referred to as “AP”) 300.
  • the WLAN system is configured in accordance with, for example, IEEE 802.11 standards.
  • the AP 300 communicates with the UE 100 in a frequency band (WLAN frequency band) different from the cellular frequency band.
  • the AP 300 is connected to the EPC 20 via a router or the like.
  • the eNB 200 and the AP 300 are not limited to being individually arranged, and the eNB 200 and the AP 300 may be arranged at the same location (Collocated). As one form of Collated, the eNB 200 and the AP 300 may be directly connected by an arbitrary interface of the operator.
  • FIG. 2 is a block diagram of the UE 100.
  • the UE 100 includes antennas 101 and 102, a cellular communication unit 111, a WLAN communication unit 112, a user interface 120, a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver 130, a battery 140, and a memory. 150 and a processor 160.
  • the memory 150 and the processor 160 constitute a control unit.
  • the UE 100 may not have the GNSS receiver 130.
  • the memory 150 may be integrated with the processor 160, and this set (that is, a chip set) may be used as the processor 160 '.
  • the antenna 101 and the cellular communication unit 111 are used for transmitting and receiving cellular radio signals.
  • the cellular communication unit 111 converts the baseband signal output from the processor 160 into a cellular radio signal and transmits it from the antenna 101.
  • the cellular communication unit 111 converts a cellular radio signal received by the antenna 101 into a baseband signal and outputs it to the processor 160.
  • the antenna 102 and the WLAN communication unit 112 are used for transmitting and receiving WLAN radio signals.
  • the WLAN communication unit 112 converts the baseband signal output from the processor 160 into a WLAN radio signal and transmits it from the antenna 102.
  • the WLAN communication unit 112 converts the WLAN radio signal received by the antenna 102 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the processor 160.
  • the user interface 120 is an interface with a user who owns the UE 100, and includes, for example, a display, a microphone, a speaker, and various buttons.
  • the user interface 120 receives an input from the user and outputs a signal indicating the content of the input to the processor 160.
  • the GNSS receiver 130 receives a GNSS signal and outputs the received signal to the processor 160 in order to obtain position information indicating the geographical position of the UE 100.
  • the battery 140 stores power to be supplied to each block of the UE 100.
  • the memory 150 stores a program executed by the processor 160 and information used for processing by the processor 160.
  • the processor 160 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal, and a CPU that executes programs stored in the memory 150 and performs various processes.
  • the processor 160 may further include a codec that performs encoding / decoding of an audio / video signal.
  • the processor 160 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 3 is a block diagram of the eNB 200.
  • the eNB 200 includes an antenna 201, a cellular communication unit 210, a network interface 220, a memory 230, and a processor 240.
  • the memory 230 and the processor 240 constitute a control unit.
  • the antenna 201 and the cellular communication unit 210 are used for transmitting and receiving cellular radio signals.
  • the cellular communication unit 210 converts the baseband signal output from the processor 240 into a cellular radio signal and transmits it from the antenna 201.
  • the cellular communication unit 210 converts a cellular radio signal received by the antenna 201 into a baseband signal and outputs it to the processor 240.
  • the network interface 220 is connected to the neighboring eNB 200 via the X2 interface and is connected to the MME / S-GW 500 via the S1 interface.
  • the network interface 220 is used for communication with the AP 300 via the EPC 20.
  • the memory 230 stores a program executed by the processor 240 and information used for processing by the processor 240.
  • the processor 240 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of a baseband signal, and a CPU that executes a program stored in the memory 230 and performs various processes.
  • the processor 240 executes various processes and various communication protocols described later.
  • FIG. 4 is a block diagram of the AP 300. As illustrated in FIG. 4, the AP 300 includes an antenna 301, a WLAN communication unit 311, a network interface 320, a memory 330, and a processor 340.
  • the antenna 301 and the WLAN communication unit 311 are used for transmitting and receiving WLAN radio signals.
  • the WLAN communication unit 311 converts the baseband signal output from the processor 340 into a WLAN radio signal and transmits it from the antenna 301.
  • the WLAN communication unit 311 converts the WLAN radio signal received by the antenna 301 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the processor 340.
  • the network interface 320 is connected to the EPC 20 via a router or the like.
  • the network interface 320 is used for communication with the eNB 200 via the EPC 20.
  • the memory 330 stores a program executed by the processor 340 and information used for processing by the processor 340.
  • the processor 340 includes a baseband processor that performs modulation / demodulation and encoding / decoding of the baseband signal, and a CPU that executes programs stored in the memory 330 and performs various processes.
  • FIG. 5 is a protocol stack diagram of a radio interface in the cellular communication system. As shown in FIG. 5, the radio interface protocol is divided into layers 1 to 3 of the OSI reference model, and layer 1 is a physical (PHY) layer. Layer 2 includes a MAC (Media Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer. Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • PHY Physical
  • Layer 2 includes a MAC (Media Access Control) layer, an RLC (Radio Link Control) layer, and a PDCP (Packet Data Convergence Protocol) layer.
  • Layer 3 includes an RRC (Radio Resource Control) layer.
  • RRC Radio Resource Control
  • the physical layer performs encoding / decoding, modulation / demodulation, antenna mapping / demapping, and resource mapping / demapping. Data is transmitted between the physical layer of the UE 100 and the physical layer of the eNB 200 via a physical channel.
  • the MAC layer performs data priority control, retransmission processing by hybrid ARQ (HARQ), and the like. Data is transmitted via the transport channel between the MAC layer of the UE 100 and the MAC layer of the eNB 200.
  • the MAC layer of the eNB 200 includes a uplink / downlink transport format (transport block size, modulation / coding scheme, and the like) and a scheduler that selects allocated resource blocks.
  • the RLC layer transmits data to the RLC layer on the receiving side using the functions of the MAC layer and the physical layer. Data is transmitted between the RLC layer of the UE 100 and the RLC layer of the eNB 200 via a logical channel.
  • the PDCP layer performs header compression / decompression and encryption / decryption.
  • the RRC layer is defined only in the control plane. Control messages (RRC messages) for various settings are transmitted between the RRC layer of the UE 100 and the RRC layer of the eNB 200.
  • the RRC layer controls the logical channel, the transport channel, and the physical channel according to establishment, re-establishment, and release of the radio bearer.
  • RRC connection When there is a connection (RRC connection) between the RRC of the UE 100 and the RRC of the eNB 200, the UE 100 is in a connected state (RRC connected state). Otherwise, the UE 100 is in an idle state (RRC idle state).
  • the NAS (Non-Access Stratum) layer located above the RRC layer performs session management and mobility management.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a radio frame used in the LTE system.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Multiple Access
  • the radio frame is composed of ten subframes arranged in the time direction, and each subframe is composed of two slots arranged in the time direction.
  • the length of each subframe is 1 ms, and the length of each slot is 0.5 ms.
  • Each subframe includes a plurality of resource blocks (RB) in the frequency direction and includes a plurality of symbols in the time direction.
  • the resource block includes a plurality of subcarriers in the frequency direction.
  • frequency resources can be specified by resource blocks, and time resources can be specified by subframes (or slots).
  • the section of the first few symbols of each subframe is a control region mainly used as a physical downlink control channel (PDCCH).
  • the remaining section of each subframe is an area that can be used mainly as a physical downlink shared channel (PDSCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • reference signals such as cell-specific reference signals are distributed and arranged in each subframe.
  • both ends in the frequency direction in each subframe are control regions mainly used as a physical uplink control channel (PUCCH). Further, the central portion in the frequency direction in each subframe is an area that can be used mainly as a physical uplink shared channel (PUSCH).
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • the UE 100 performs a random access procedure in order to transition from a state where the connection with the eNB 200 is not established (idle state) to a state where the connection with the eNB 200 is established (connection state).
  • the UE 100 Prior to the random access procedure, the UE 100 establishes downlink synchronization with the eNB 200 by cell search. Then, the UE 100 receives and decodes the broadcast information (MIB and SIB) from the eNB 200, and starts a random access procedure in order to establish uplink synchronization.
  • MIB and SIB broadcast information
  • the UE 100 transmits a random access preamble to the eNB 200 on a random access channel (RACH).
  • RACH random access channel
  • PRACH physical random access channel
  • the eNB 200 broadcasts (for example, transmits by SIB2) information on resources (random access resources) that can be used for transmission of the random access preamble.
  • the UE 100 transmits a random access preamble using a random access resource selected from available random access resources.
  • the random access resource includes a preamble sequence.
  • the preamble sequence is defined by a combination of two parameters (ra-PreambleIndex, ra-PRACH-MaskIndex).
  • the random access preamble notified by SIB2 is a contention-based (contention-based) random access preamble (group).
  • the contention-based random access preamble is not allocated exclusively for the UE 100, but the UE 100 can select and use any random access preamble from the random access preamble group.
  • a non-contention based (non-contention based) random access preamble (group) is used. Since the non-contention based random access preamble is assigned exclusively to the UE 100 that performs handover, contention does not occur.
  • the eNB 200 After receiving the random access preamble from the UE 100, the eNB 200 performs delay estimation with the UE 100 based on the random access preamble and determines radio resources to be allocated to the UE 100. Then, the eNB 200 transmits a random access response that is a response to the random access preamble to the UE 100 on the DL-SCH.
  • the random access response includes a timing correction value based on the delay estimation result and information on the determined allocation resource.
  • the UE 100 transmits a connection establishment request (RRC Connection Request) to the eNB 200 on the CCCH using the resource indicated by the random access response.
  • the connection establishment request includes identification information (temporary identifier) of the UE 100.
  • the eNB 200 transmits a connection establishment response, which is a response to the connection establishment request, to the UE 100 on the CCCH.
  • the connection establishment response is an affirmative response (RRC Connection Setup) or a negative response (RRC Connection Reject).
  • the connection establishment response includes identification information of the destination UE 100.
  • the UE 100 confirms whether or not the UE identification information included in the connection establishment response matches the UE identification information transmitted by itself. If the UE identification information matches, the UE 100 determines that the connection establishment response is addressed to itself and completes the connection establishment with the eNB 200.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operating environment according to the embodiment. As illustrated in FIG. 7, the AP 300 is provided in the coverage of the eNB 200. The AP 300 is an AP (Operator controlled AP) managed by an operator.
  • AP Operaator controlled AP
  • a plurality of UEs 100 are located within the coverage of the eNB 200 and within the coverage of the AP 300.
  • the UE 100 has established a connection with the eNB 200 and performs cellular communication with the eNB 200. Specifically, the UE 100 transmits and receives a cellular radio signal including traffic (user data) to and from the eNB 200.
  • a load level means the congestion degree of eNB200, such as the traffic load of eNB200, or the radio
  • the traffic load of the eNB 200 can be distributed to the WLAN system by shifting (offloading) at least part of the traffic transmitted and received between the UE 100 and the eNB 200 to the WLAN system.
  • the UE 100 or the eNB 200 determines to perform offload to the AP 300, and switches the connection of the UE 100 from the eNB 200 to the AP 300. As a result, a plurality of UEs 100 establish a connection with the AP 300 and do not establish a connection with the eNB 200 (idle state).
  • Operation pattern 1 is an operation pattern when eNB 200 cannot grasp the timing at which UE 100 starts connection with AP 300, for example, when UE 100 starts offloading.
  • the operation pattern 2 is an operation pattern in the case where eNB 200 can grasp the timing at which the UE 100 starts connection with the AP 300, for example, when offloading is initiated by the eNB 200.
  • FIG. 8 is a sequence diagram of an operation pattern 1 according to the embodiment.
  • a plurality of UEs 100 UEs 100-1 to 100-n
  • the WLAN communication unit 112 is in an on state.
  • step S101-1 the processor 240 of the eNB 200 transmits preamble information indicating a random access preamble to be used for a random access procedure when the UE 100-1 establishes a connection with the eNB 200 again.
  • the UE 210-1 is notified by the unit 210.
  • the preamble information includes two parameters (ra-PreambleIndex, ra-PRACH-MaskIndex) that define the preamble sequence.
  • the preamble information is notified from the eNB 200 to the UE 100-1 by a UE-specific message (for example, an RRC message).
  • the preamble information notification trigger includes, for example, that the UE 100-1 has completed connection establishment with the eNB 200, or that the UE 100-1 has performed a handover to the eNB 200, and a message for network selection is sent to the eNB 200. To the UE 100-1.
  • a random access preamble different from that of other UEs 100 that establish a connection with the eNB 200 is assigned from the eNB 200 to the UE 100-1. That is, the processor 240 of the eNB 200 assigns a different random access preamble to each UE 100 that has established a connection with the eNB 200.
  • Different random access preambles are random access preambles in which at least one of ra-PreambleIndex and ra-PRACH-MaskIndex is composed of different preamble sequences.
  • the eNB 200 allocates a random access preamble included in the contention-based random access preamble group to the UE 100-1.
  • a random access preamble included in a non-contention based random access preamble group may be allocated to the UE 100-1.
  • the cellular communication unit 111 of the UE 100 receives the preamble information.
  • the processor 160 stores the preamble information received by the cellular communication unit 111 in the memory 150.
  • step S102-1 the processor 160 of the UE 100 starts a timer for measuring a period in which the preamble information should be held.
  • the processor 160 starts a timer when starting offloading to the AP 300.
  • step S103-1 the processor 160 of the UE 100 starts offloading, establishes a connection with the AP 300 by the WLAN communication unit 112, and releases the connection with the eNB 200.
  • the UE 100 transitions from the cellular communication connection state to the idle state.
  • the processor 160 of the UE 100 retains the preamble information stored in the memory 150 without discarding even when the UE 100 establishes the connection with the AP 300 and releases the connection with the eNB 200.
  • steps S101-2 to S103-2 the UE 100-2 performs the same operation as the UE 100-1.
  • steps S101-n to S103-n the UE 100-n performs the same operation as the UE 100-1.
  • step S104 the UEs 100-1 to 100-n perform WLAN communication with the AP 300 through connection with the AP 300.
  • step S105-1 the processor 160 of the UE 100-1 determines switching of connection to the eNB 200 (that is, outbound from the AP 300).
  • step S105-2 the processor 160 of the UE 100-2 determines switching of the connection to the NB 200.
  • step S105-n the processor 160 of the UE 100-n determines switching of the connection to the eNB 200.
  • step S106-1 the processor 160 of the UE 100-1 establishes downlink synchronization with the eNB 200 by the cellular communication unit 111.
  • step S106-2 the processor 160 of the UE 100-2 establishes downlink synchronization with the eNB 200 by the cellular communication unit 111.
  • step S106-n the processor 160 of the UE 100-n establishes downlink synchronization with the eNB 200 by the cellular communication unit 111.
  • step S107-1 the processor 160 of the UE 100-1 performs a random access procedure using the random access preamble indicated by the preamble information stored in the memory 150 when establishing a connection with the eNB 200 again.
  • step S107-2 when establishing a connection with the eNB 200 again, the processor 160 of the UE 100-2 performs a random access procedure using the random access preamble indicated by the preamble information stored in the memory 150. Do.
  • step S107-n the processor 160 of the UE 100-n performs a random access procedure using the random access preamble indicated by the preamble information held in the memory 150 when establishing a connection with the eNB 200 again.
  • Each of the UEs 100-1 to 100-n establishes a connection with an eNB 200 that is different from the eNB 200 when a predetermined time has elapsed since the connection with the AP 300 has been established (that is, when the timer has expired). In this case, the held preamble information may be discarded.
  • FIG. 9 is a sequence diagram of an operation pattern 2 according to the embodiment.
  • a plurality of UEs 100 UEs 100-1 to 100-n
  • the WLAN communication unit 112 is in an on state.
  • step S201-1 the processor 160 of the UE 100-1 determines to start offloading to the AP 300.
  • the eNB 200 may determine the start of offload.
  • step S202-1 the processor 160 of the UE 100-1 notifies the eNB 200 of the identifier (SSID or BSSID) of the offload destination AP 300 through the cellular communication unit 111.
  • the cellular communication unit 210 of the eNB 200 receives the identifier of the AP 300 that is the offload destination.
  • step S203-1 the processor 240 of the eNB 200 transmits preamble information indicating a random access preamble to be used for a random access procedure when the UE 100-1 establishes a connection with the eNB 200 to the UE 100-1 by the cellular communication unit 210.
  • the preamble information includes two parameters (ra-PreambleIndex, ra-PRACH-MaskIndex) that define the preamble sequence.
  • the preamble information is notified from the eNB 200 to the UE 100-1 by a UE-specific message (for example, an RRC message).
  • the preamble information may be included in a connection instruction that is transmitted from the eNB 200 and instructs connection to the AP 300.
  • the preamble information notification trigger is determined to start offloading to the AP 300, for example.
  • a random access preamble different from that of other UEs 100 that establish a connection with the AP 300 is allocated from the eNB 200 to the UE 100-1. That is, the processor 240 of the eNB 200 assigns a different random access preamble to each UE 100 that establishes a connection with the same AP 300.
  • Different random access preambles are random access preambles in which at least one of ra-PreambleIndex and ra-PRACH-MaskIndex is composed of different preamble sequences.
  • the eNB 200 assigns a random access preamble included in the non-contention based random access preamble group to the UE 100-1. However, as described above, the eNB 200 may assign a random access preamble included in the contention-based random access preamble group to the UE 100-1.
  • step S204-1 the processor 240 of the eNB 200 starts a timer for timing a period to be secured without allocating the random access preamble (non-contention base) allocated to the UE 100-1 to other UEs 100.
  • the timing for starting this timer may be the timing for notifying the UE 100-1 of the preamble information or the offload start timing for the UE 100-1 (connection release timing for the UE 100-1).
  • the eNB 200 releases the random access preamble (non-contention base) reserved in the UE 100-1 when the timer expires or when the random access preamble (non-contention base) is received from the UE 100-1.
  • the cellular communication unit 111 of the UE 100 receives the preamble information.
  • the processor 160 stores the preamble information received by the cellular communication unit 111 in the memory 150.
  • step S205-1 the processor 160 of the UE 100 starts a timer for measuring a period in which the preamble information should be held.
  • the processor 160 starts a timer when starting offloading to the AP 300.
  • step S206-1 the processor 160 of the UE 100 starts offloading, establishes a connection with the AP 300 by the WLAN communication unit 112, and releases the connection with the eNB 200.
  • the UE 100 transitions from the cellular communication connection state to the idle state.
  • the processor 160 of the UE 100 retains the preamble information stored in the memory 150 without discarding even when the UE 100 establishes the connection with the AP 300 and releases the connection with the eNB 200.
  • steps S201-2 to S206-2 the UE 100-2 (and the eNB 200) performs the same operation as the UE 100-1.
  • steps S201-n to S203-n the UE 100-n (and the eNB 200) performs the same operation as the UE 100-1.
  • step S207 the UEs 100-1 to 100-n perform WLAN communication with the AP 300 through connection with the AP 300.
  • step S208-1 the processor 160 of the UE 100-1 determines switching of the connection to the eNB 200 (that is, outbound from the AP 300). Further, in step S208-2, the processor 160 of the UE 100-2 determines switching of the connection to the NB 200. In step S208-n, the processor 160 of the UE 100-n determines to switch the connection to the eNB 200.
  • step S209-1 the processor 160 of the UE 100-1 establishes downlink synchronization with the eNB 200 by the cellular communication unit 111. Further, in step S209-2, the processor 160 of the UE 100-2 establishes downlink synchronization with the eNB 200 by the cellular communication unit 111. In step S209-n, the processor 160 of the UE 100-n establishes downlink synchronization with the eNB 200 by the cellular communication unit 111.
  • step S210-1 the processor 160 of the UE 100-1 performs a random access procedure using the random access preamble indicated by the preamble information held in the memory 150 when establishing a connection with the eNB 200 again.
  • step S210-2 the processor 160 of the UE 100-2 performs a random access procedure using the random access preamble indicated by the preamble information held in the memory 150 when establishing a connection with the eNB 200 again. Do.
  • step S210-n the processor 160 of the UE 100-n performs a random access procedure using the random access preamble indicated by the preamble information held in the memory 150 when establishing a connection with the eNB 200 again.
  • Each of the UEs 100-1 to 100-n establishes a connection with an eNB 200 that is different from the eNB 200 when a predetermined time has elapsed since the connection with the AP 300 has been established (that is, when the timer has expired). In this case, the held preamble information may be discarded.
  • UE100 which concerns on embodiment receives the preamble information which shows the random access preamble which should be used for the random access procedure at the time of establishing a connection with eNB200 again, when UE100 has established the connection with eNB200 from eNB200. Even when the UE 100 establishes a connection with the AP 300 and releases the connection with the eNB 200, the UE 100 holds the preamble information without discarding it.
  • the UE 100 can use a random access preamble designated in advance by the eNB 200 instead of the random access preamble selected by the UE 100 in the random access procedure when establishing a connection with the eNB 200 again. Therefore, it is possible to prevent the random access preambles from being matched between the UEs 100, and to avoid communication interruption due to random access preamble contention.
  • a random access preamble different from that of the other UEs 100 that establish a connection with the eNB 200 is assigned to the UE 100 from the eNB 200. That is, the eNB 200 assigns a different random access preamble to each UE 100 that has established a connection with the eNB 200.
  • a random access preamble different from that of the other UEs 100 that establish a connection with the AP 300 is allocated from the eNB 200 to the UE 100. That is, the eNB 200 assigns a different random access preamble to each UE 100 that establishes a connection with the same AP 300.
  • a random access preamble included in a contention-based random access preamble group is allocated from the eNB 200 to the UE 100. Thereby, a non-contention based random access preamble group can be secured for handover between eNBs 200.
  • a random access preamble included in a non-contention based random access preamble group is allocated from the eNB 200 to the UE 100.
  • the eNB 200 secures the random access preamble assigned to the UE 100 without assigning it to other UEs 100 until a predetermined time elapses after notifying the UE 100 of the preamble information. This can more reliably avoid random access preamble contention.
  • the preamble information is included in the connection instruction that is transmitted from the eNB 200 and instructs the connection to the AP 300. Thereby, UE100 connected with AP300 can acquire preamble information.
  • the UE 100 discards the held preamble information when a predetermined time has elapsed since the connection with the AP 300 has been established, or when the connection with the eNB 200 different from the eNB 200 is established. Thereby, preamble information can be discarded at an appropriate timing.
  • the UE 100 may transmit a notification regarding the WLAN communication capability of the UE 100 or the WLAN on / off state to the eNB 200.
  • the eNB 200 notifies the UE 100 of the preamble information based on the notification from the UE 100. Specifically, the eNB 200 transmits the preamble information only to the UE 100 that supports the WLAN communication and the WLAN communication unit 112 is on.
  • the UE 100 After transmitting the notification regarding the WLAN communication capability of the UE 100 or the WLAN on / off state to the eNB 200, the UE 100 receives the preamble information transmitted from the eNB 200 based on the notification. Thereby, UE100 which can be connected with AP300 can acquire preamble information.
  • the UE 100 that has received the preamble information does not intend to offload the AP 300, the UE 100 may be notified of this.
  • the eNB 200 is a macro cell base station having a wide coverage, but the eNB 200 may be a small cell base station having a coverage similar to that of the AP 300. Further, when the eNB 200 is a small cell base station, the AP 300 may be associated with the eNB 200 (Collocated).
  • the LTE system has been described as an example of the cellular communication system.
  • the present invention is not limited to the LTE system, and the present invention may be applied to systems other than the LTE system.
  • the present invention when the cellular communication system and the WLAN system are linked, it is possible to avoid communication interruption due to random access preamble contention.

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Abstract

ＵＥ１００は、ＵＥ１００がｅＮＢ２００との接続を確立している場合において、ｅＮＢ２００と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報をｅＮＢ２００から受信する。ＵＥ１００は、ＵＥ１００がＡＰ３００との接続を確立し、かつｅＮＢ２００との接続を解放した場合でも、プリアンブル情報を破棄せずに保持する。

Description

ユーザ端末、セルラ基地局、及びプロセッサ
　本発明は、無線ＬＡＮシステムと連携可能なセルラ通信システムにおいて用いられるユーザ端末、セルラ基地局、及びプロセッサに関する。
　近年、セルラ通信部及び無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）通信部を有するユーザ端末（いわゆる、デュアル端末）の普及が進んでいる。また、セルラ通信システムのオペレータにより管理されるＷＬＡＮアクセスポイント（以下、単に「アクセスポイント」という）が増加している。
　そこで、セルラ通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、セルラ通信システムとＷＬＡＮシステムとの連携を強化できる技術が検討される予定である（非特許文献１参照）。
　例えば、ユーザ端末とセルラ基地局との間で送受信されるトラフィックをＷＬＡＮシステムに移行（すなわち、オフロード）させて、セルラ基地局のトラフィック負荷をＷＬＡＮシステムに分散させる方法が考えられる。
３ＧＰＰ寄書　ＲＰ－１２０１４５５
　上述したオフロードにより、多数のユーザ端末が、１つのアクセスポイントとの接続を確立し、かつセルラ基地局との接続を確立していない状況を想定する。
　このような状況において、例えばアクセスポイントに障害が生じたような場合、多数のユーザ端末が、セルラ基地局との接続を確立するための処理（すなわち、ランダムアクセス手順）を一斉に行うことが考えられる。
　ここで、ランダムアクセス手順においてランダムアクセスプリアンブルの競合が生じることにより、セルラ基地局との接続を確立できないユーザ端末は、通信が途絶するという問題がある。
　そこで、本発明は、セルラ通信システムとＷＬＡＮシステムとを連携させる場合において、ランダムアクセスプリアンブルの競合に起因する通信の途絶を回避することを目的とする。
　第１の特徴に係るユーザ端末は、セルラ通信及びＷＬＡＮ通信をサポートする。前記ユーザ端末は、前記ユーザ端末がセルラ基地局との接続を確立している場合において、前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記セルラ基地局から受信する受信部と、前記ユーザ端末がアクセスポイントとの接続を確立し、かつ前記セルラ基地局との接続を解放した場合でも、前記プリアンブル情報を破棄せずに保持する制御部と、を備える。
　第２の特徴に係るセルラ基地局は、ユーザ端末との接続を確立する。前記セルラ基地局は、前記ユーザ端末との接続を確立している場合において、前記ユーザ端末が前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記ユーザ端末に通知する制御部を備える。
　第３の特徴に係るプロセッサは、セルラ通信及びＷＬＡＮ通信をサポートするユーザ端末において用いられる。前記プロセッサは、前記ユーザ端末がセルラ基地局との接続を確立している場合において、前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記セルラ基地局から受信するステップと、前記ユーザ端末がアクセスポイントとの接続を確立し、かつ前記セルラ基地局との接続を解放した場合でも、前記プリアンブル情報を破棄せずに保持するステップと、を実行する。
実施形態に係るシステム構成図である。 実施形態に係るＵＥ（ユーザ端末）のブロック図である。 実施形態に係るｅＮＢ（セルラ基地局）のブロック図である。 実施形態に係るＡＰ（アクセスポイント）のブロック図である。 ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 実施形態に係る動作環境を説明するための図である。 実施形態に係る動作パターン１のシーケンス図である。 実施形態に係る動作パターン２のシーケンス図である。
　［実施形態の概要］
　実施形態に係るユーザ端末は、セルラ通信及びＷＬＡＮ通信をサポートする。前記ユーザ端末は、前記ユーザ端末がセルラ基地局との接続を確立している場合において、前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記セルラ基地局から受信する受信部と、前記ユーザ端末がアクセスポイントとの接続を確立し、かつ前記セルラ基地局との接続を解放した場合でも、前記プリアンブル情報を破棄せずに保持する制御部と、を備える。
　実施形態では、前記制御部は、前記セルラ基地局との接続を解放した後、前記セルラ基地局との接続を改めて確立する際に、前記保持しているプリアンブル情報により示される前記ランダムアクセスプリアンブルを使用して前記ランダムアクセス手順を行う。
　実施形態では、前記ユーザ端末には、前記セルラ基地局との接続を確立する他のユーザ端末とは異なる前記ランダムアクセスプリアンブルが前記セルラ基地局から割り当てられる。
　実施形態では、前記ユーザ端末には、前記アクセスポイントとの接続を確立する他のユーザ端末とは異なる前記ランダムアクセスプリアンブルが前記セルラ基地局から割り当てられる。
　実施形態では、前記ユーザ端末には、競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれる前記ランダムアクセスプリアンブルが前記セルラ基地局から割り当てられる。
　実施形態では、前記制御部は、前記アクセスポイントとの接続を確立してから所定時間が経過した場合、又は、前記セルラ基地局とは異なるセルラ基地局との接続を確立する場合、前記保持しているプリアンブル情報を破棄する。
　実施形態では、前記ユーザ端末は、前記ユーザ端末のＷＬＡＮ通信能力又はＷＬＡＮオン／オフ状態に関する通知を前記セルラ基地局に送信する送信部をさらに備える。前記受信部は、前記通知に基づいて前記セルラ基地局から送信される前記プリアンブル情報を受信する。
　実施形態では、前記プリアンブル情報は、前記セルラ基地局から送信され、かつ前記アクセスポイントへの接続を指示する接続指示に含まれている。
　実施形態に係るセルラ基地局は、ユーザ端末との接続を確立する。前記セルラ基地局は、前記ユーザ端末との接続を確立している場合において、前記ユーザ端末が前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記ユーザ端末に通知する制御部を備える。
　実施形態では、前記制御部は、前記セルラ基地局との接続を確立したユーザ端末ごとに異なる前記ランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。
　実施形態では、前記制御部は、同一のアクセスポイントとの接続を確立するユーザ端末ごとに異なる前記ランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。
　実施形態では、前記制御部は、競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれる前記ランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。
　実施形態では、前記制御部は、非競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれる前記ランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。前記制御部は、前記ユーザ端末に前記プリアンブル情報を通知してから所定時間が経過するまで、又は、前記ユーザ端末との接続を解放してから所定時間が経過するまでは、前記ユーザ端末に割り当てたランダムアクセスプリアンブルを他のユーザ端末に割り当てずに確保する。
　実施形態では、前記ユーザ端末のＷＬＡＮ通信能力又はＷＬＡＮオン／オフ状態に関する通知を前記ユーザ端末から受信する受信部をさらに備える。前記制御部は、前記通知に基づいて前記プリアンブル情報を前記ユーザ端末に通知する。
　実施形態では、前記制御部は、アクセスポイントへの接続を指示する接続指示に前記プリアンブル情報を含めて前記ユーザ端末に通知する。
　実施形態に係るプロセッサは、セルラ通信及びＷＬＡＮ通信をサポートするユーザ端末において用いられる。前記プロセッサは、前記ユーザ端末がセルラ基地局との接続を確立している場合において、前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記セルラ基地局から受信するステップと、前記ユーザ端末がアクセスポイントとの接続を確立し、かつ前記セルラ基地局との接続を解放した場合でも、前記プリアンブル情報を破棄せずに保持するステップと、を実行する。
　［実施形態］
　以下、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成されるセルラ通信システム（ＬＴＥシステム）を無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）システムと連携させる場合の実施形態を説明する。
　（システム構成）
　図１は、実施形態に係るシステム構成図である。図１に示すように、セルラ通信システムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ－ＵＭＴＳ　Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　Ｒａｄｉｏ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｐａｃｋｅｔ　Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、無線アクセスネットワークに相当する。ＥＰＣ２０は、コアネットワークに相当する。
　ＵＥ１００は、移動型の無線通信装置であり、接続を確立したセルとの無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。ＵＥ１００は、セルラ通信及びＷＬＡＮ通信の両通信方式をサポートする端末（デュアル端末）である。
　Ｅ－ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ　Ｎｏｄｅ－Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００はセルラ基地局に相当する。ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。なお、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。また、ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。
　ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介して、ＥＰＣ２０に含まれるＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ５００と接続される。
　ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ－ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ－Ｇａｔｅｗａｙ）５００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ－ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。
　ＷＬＡＮシステムは、ＷＬＡＮアクセスポイント（以下、「ＡＰ」と称する）３００を含む。ＷＬＡＮシステムは、例えばＩＥＥＥ　８０２．１１諸規格に準拠して構成される。ＡＰ３００は、セルラ周波数帯とは異なる周波数帯（ＷＬＡＮ周波数帯）でＵＥ１００との通信を行う。ＡＰ３００は、ルータなどを介してＥＰＣ２０に接続される。
　また、ｅＮＢ２００及びＡＰ３００が個別に配置される場合に限らず、ｅＮＢ２００及びＡＰ３００が同じ場所に配置（Ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ）されていてもよい。Ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄの一形態として、ｅＮＢ２００及びＡＰ３００がオペレータの任意のインターフェイスで直接的に接続されていてもよい。
　次に、ＵＥ１００、ｅＮＢ２００、及びＡＰ３００の構成を説明する。
　図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、アンテナ１０１及び１０２と、セルラ通信部１１１と、ＷＬＡＮ通信部１１２と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。
　アンテナ１０１及びセルラ通信部１１１は、セルラ無線信号の送受信に用いられる。セルラ通信部１１１は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号をセルラ無線信号に変換してアンテナ１０１から送信する。また、セルラ通信部１１１は、アンテナ１０１が受信するセルラ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。
　アンテナ１０２及びＷＬＡＮ通信部１１２は、ＷＬＡＮ無線信号の送受信に用いられる。ＷＬＡＮ通信部１１２は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号をＷＬＡＮ無線信号に変換してアンテナ１０２から送信する。また、ＷＬＡＮ通信部１１２は、アンテナ１０２が受信するＷＬＡＮ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。
　ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの入力を受け付けて、該入力の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
　メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
　図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、アンテナ２０１と、セルラ通信部２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。
　アンテナ２０１及びセルラ通信部２１０は、セルラ無線信号の送受信に用いられる。セルラ通信部２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号をセルラ無線信号に変換してアンテナ２０１から送信する。また、セルラ通信部２１０は、アンテナ２０１が受信するセルラ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。
　ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ－ＧＷ５００と接続される。また、ネットワークインターフェイス２２０は、ＥＰＣ２０を介したＡＰ３００との通信に使用される。
　メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
　図４は、ＡＰ３００のブロック図である。図４に示すように、ＡＰ３００は、アンテナ３０１と、ＷＬＡＮ通信部３１１と、ネットワークインターフェイス３２０と、メモリ３３０と、プロセッサ３４０と、を有する。
　アンテナ３０１及びＷＬＡＮ通信部３１１は、ＷＬＡＮ無線信号の送受信に用いられる。ＷＬＡＮ通信部３１１は、プロセッサ３４０が出力するベースバンド信号をＷＬＡＮ無線信号に変換してアンテナ３０１から送信する。また、ＷＬＡＮ通信部３１１は、アンテナ３０１が受信するＷＬＡＮ無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ３４０に出力する。
　ネットワークインターフェイス３２０は、ルータなどを介してＥＰＣ２０と接続される。また、ネットワークインターフェイス３２０は、ＥＰＣ２０を介したｅＮＢ２００との通信に使用される。
　メモリ３３０は、プロセッサ３４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ３４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ３４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ３３０に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うＣＰＵと、を含む。
　図５は、セルラ通信システムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図５に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｌｉｎｋ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ　Ｄａｔａ　Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。
　物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。
　ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式など）、及び割当リソースブロックを選択するスケジューラを含む。
　ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。
　ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
　ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間に接続（ＲＲＣ接続）がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ　ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｓｔａｔｅ）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ　ｉｄｌｅ　ｓｔａｔｅ）である。
　ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ　Ｓｔｒａｔｕｍ）レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
　図６は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ　Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。
　図６に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。
　ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。
　下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主に物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。また、下りリンクにおいて、各サブフレームには、セル固有参照信号などの参照信号が分散して配置される。
　上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主に物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。
　（ランダムアクセス手順）
　ここで、ＬＴＥにおける一般的なランダムアクセス手順について説明する。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００との接続を確立していない状態（アイドル状態）から、ｅＮＢ２００との接続を確立した状態（接続状態）に遷移するためにランダムアクセス手順を行う。
　ランダムアクセス手順に先立ち、ＵＥ１００は、セルサーチにより下りリンクの同期をｅＮＢ２００と確立する。そして、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００からの報知情報（ＭＩＢ及びＳＩＢ）を受信及び復号し、上りリンクの同期を確立するためにランダムアクセス手順を開始する。
　第１の処理として、ＵＥ１００は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）上でランダムアクセスプリアンブルをｅＮＢ２００に送信する。ＲＡＣＨは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）にマッピングされる。
　尚、ｅＮＢ２００は、ランダムアクセスプリアンブルの送信に使用可能なリソース（ランダムアクセスリソース）の情報をブロードキャストで送信（例えばＳＩＢ２で送信）している。ＵＥ１００は、使用可能なランダムアクセスリソースの中から選択したランダムアクセスリソースを用いてランダムアクセスプリアンブルを送信する。ランダムアクセスリソースは、プリアンブル系列を含む。プリアンブル系列は、２つのパラメータ（ｒａ－ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ、ｒａ－ＰＲＡＣＨ－ＭａｓｋＩｎｄｅｘ）の組み合わせにより定められる。
　尚、ＳＩＢ２で通知されるランダムアクセスプリアンブルは、競合ベース（コンテンションベース）のランダムアクセスプリアンブル（群）である。競合ベースのランダムアクセスプリアンブルは、ＵＥ１００専用に割り当てられるのではなく、ＵＥ１００がランダムアクセスプリアンブル群の中から何れかのランダムアクセスプリアンブルを選択して使用できる。これに対し、ハンドオーバ時には、非競合ベース（ノン・コンテンションベース）のランダムアクセスプリアンブル（群）が使用される。非競合ベースのランダムアクセスプリアンブルは、ハンドオーバを行うＵＥ１００専用に割り当てられるので、競合が生じない。
　第２の処理として、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００からランダムアクセスプリアンブルを受信した後、該ランダムアクセスプリアンブルに基づいてＵＥ１００との間の遅延推定を行うとともに、ＵＥ１００に割り当てる無線リソースを決定する。そして、ｅＮＢ２００は、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答であるランダムアクセス応答をＤＬ－ＳＣＨ上でＵＥ１００に送信する。ランダムアクセス応答は、遅延推定の結果に基づくタイミング補正値と、決定した割当てリソースの情報と、を含む。
　第３の処理として、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００からのランダムアクセス応答を受信した後、該ランダムアクセス応答で示されるリソースを用いて、接続確立要求（ＲＲＣ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｒｅｑｕｅｓｔ）をＣＣＣＨ上でｅＮＢ２００に送信する。接続確立要求は、ＵＥ１００の識別情報（一時的な識別子）を含む。
　第４の処理として、ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００からの接続確立要求を受信した後、該接続確立要求に対する応答である接続確立応答をＣＣＣＨ上でＵＥ１００に送信する。接続確立応答は、肯定応答（ＲＲＣ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｓｅｔｕｐ）又は否定応答（ＲＲＣ　Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　Ｒｅｊｅｃｔ）である。接続確立応答は、送信先のＵＥ１００の識別情報を含む。ＵＥ１００は、該接続確立応答に含まれるＵＥ識別情報と、自身が送信したＵＥ識別情報と、が一致するか否かを確認する。ＵＥ識別情報が一致すれば、ＵＥ１００は、該接続確立応答が自身宛のものであると判断し、ｅＮＢ２００との接続確立を完了する。
　上述した第１の処理において、複数のＵＥ１００が同じランダムアクセスリソース（プリアンブル系列）でランダムアクセスプリアンブルを送信する場合には、アクセス競合が生じる。この場合、ｅＮＢ２００が送信したランダムアクセス応答に対して複数のＵＥ１００が反応してしまうので、衝突が生じる。このような衝突が生じたＵＥ１００は、ｅＮＢ２００との接続を確立できず、ランダムアクセス手順を改めて行うことになる。
　（実施形態に係る動作）
　次に、実施形態に係る動作について説明する。
　（１）動作環境
　図７は、実施形態に係る動作環境を説明するための図である。図７に示すように、ｅＮＢ２００のカバレッジ内にＡＰ３００が設けられている。ＡＰ３００は、オペレータにより管理されるＡＰ（Ｏｐｅｒａｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ＡＰ）である。
　また、ｅＮＢ２００のカバレッジ内であって、かつＡＰ３００のカバレッジ内に複数のＵＥ１００が位置している。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００との接続を確立しており、ｅＮＢ２００とのセルラ通信を行っている。具体的には、ＵＥ１００は、トラフィック（ユーザデータ）を含んだセルラ無線信号をｅＮＢ２００と送受信している。
　ｅＮＢ２００が多数のＵＥ１００との接続を確立する場合、ｅＮＢ２００の負荷レベルが高くなる。負荷レベルとは、ｅＮＢ２００のトラフィック負荷又はｅＮＢ２００の無線リソース使用率など、ｅＮＢ２００の混雑度を意味する。ここで、ＵＥ１００とｅＮＢ２００との間で送受信されるトラフィックの少なくとも一部をＷＬＡＮシステムに移行（オフロード）させることにより、ｅＮＢ２００のトラフィック負荷をＷＬＡＮシステムに分散できる。
　そこで、ＵＥ１００又はｅＮＢ２００は、ＡＰ３００へのオフロードを行うことを決定し、ＵＥ１００の接続をｅＮＢ２００からＡＰ３００に切り替える。その結果、複数のＵＥ１００が、ＡＰ３００との接続を確立し、かつｅＮＢ２００との接続を確立していない状況（アイドル状態）になる。
　このような状況において、例えばＡＰ３００に障害が生じたような場合、複数のＵＥ１００が、ｅＮＢ２００との接続を確立するために、上述したランダムアクセス手順を一斉に行うことが考えられる。ここで、ランダムアクセス手順においてランダムアクセスプリアンブルの競合が生じることにより、ｅＮＢ２００との接続を確立できないＵＥ１００は、通信が途絶してしまう。
　そこで、このようなランダムアクセスプリアンブルの競合に起因する通信の途絶を回避するための実施形態に係る動作シーケンスを以下において説明する。
　（２）動作シーケンス
　次に、実施形態に係る動作シーケンスについて、動作パターン１及び２の順に説明する。
　動作パターン１は、例えばＵＥ１００主導でオフロードを開始する場合であって、ＵＥ１００がＡＰ３００との接続を開始するタイミングをｅＮＢ２００が把握できない場合の動作パターンである。
　これに対し、動作パターン２は、例えばｅＮＢ２００主導でオフロードを開始する場合であって、ＵＥ１００がＡＰ３００との接続を開始するタイミングをｅＮＢ２００が把握できる場合の動作パターンである。
　（２．１）動作パターン１
　図８は、実施形態に係る動作パターン１のシーケンス図である。本シーケンスの初期状態において、複数のＵＥ１００（ＵＥ１００－１乃至１００－ｎ）はｅＮＢ２００との接続を確立した状態（接続状態）であり、かつＷＬＡＮ通信部１１２はオン状態である。
　図８に示すように、ステップＳ１０１－１において、ｅＮＢ２００のプロセッサ２４０は、ＵＥ１００－１がｅＮＢ２００と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を、セルラ通信部２１０によりＵＥ１００－１に通知する。プリアンブル情報は、プリアンブル系列を定める２つのパラメータ（ｒａ－ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ、ｒａ－ＰＲＡＣＨ－ＭａｓｋＩｎｄｅｘ）を含む。プリアンブル情報は、ＵＥ個別のメッセージ（例えばＲＲＣメッセージ）によりｅＮＢ２００からＵＥ１００－１に通知される。
　動作パターン１では、プリアンブル情報の通知トリガは、例えば、ＵＥ１００－１がｅＮＢ２００との接続確立が完了したこと、又は、ＵＥ１００－１がｅＮＢ２００へのハンドオーバを実行したこと、ネットワーク選択用のメッセージをｅＮＢ２００からＵＥ１００－１に送信すること、の何れかである。
　動作パターン１では、ＵＥ１００－１には、ｅＮＢ２００との接続を確立する他のＵＥ１００とは異なるランダムアクセスプリアンブルがｅＮＢ２００から割り当てられる。すなわち、ｅＮＢ２００のプロセッサ２４０は、ｅＮＢ２００との接続を確立したＵＥ１００ごとに異なるランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。異なるランダムアクセスプリアンブルとは、ｒａ－ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ、ｒａ－ＰＲＡＣＨ－ＭａｓｋＩｎｄｅｘの少なくとも一方が異なるプリアンブル系列からなるランダムアクセスプリアンブルである。
　動作パターン１では、ｅＮＢ２００は、競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれるランダムアクセスプリアンブルをＵＥ１００－１に割り当てる。但し、後述するように、非競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれるランダムアクセスプリアンブルをＵＥ１００－１に割り当ててもよい。
　ＵＥ１００のセルラ通信部１１１は、プリアンブル情報を受信する。プロセッサ１６０は、セルラ通信部１１１が受信したプリアンブル情報をメモリ１５０に格納する。
　ステップＳ１０２－１において、ＵＥ１００のプロセッサ１６０は、プリアンブル情報を保持すべき期間を計時するためのタイマを起動する。プロセッサ１６０は、ＡＰ３００へのオフロードを開始する際に、タイマを起動する。
　ステップＳ１０３－１において、ＵＥ１００のプロセッサ１６０は、オフロードを開始し、ＷＬＡＮ通信部１１２によりＡＰ３００との接続を確立し、ｅＮＢ２００との接続を解放する。その結果、ＵＥ１００は、セルラ通信の接続状態からアイドル状態に遷移する。ここで、ＵＥ１００のプロセッサ１６０は、ＵＥ１００がＡＰ３００との接続を確立し、かつｅＮＢ２００との接続を解放した場合でも、メモリ１５０に格納したプリアンブル情報を破棄せずに保持する。
　また、ステップＳ１０１－２乃至Ｓ１０３－２において、ＵＥ１００－２は、ＵＥ１００－１と同様の動作を行う。ステップＳ１０１－ｎ乃至Ｓ１０３－ｎにおいて、ＵＥ１００－ｎは、ＵＥ１００－１と同様の動作を行う。
　ステップＳ１０４において、ＵＥ１００－１乃至１００－ｎは、ＡＰ３００との接続によりＡＰ３００とのＷＬＡＮ通信を行う。
　ステップＳ１０５－１において、ＵＥ１００－１のプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００への接続の切り替え（すなわち、ＡＰ３００からのアウトバウンド）を決定する。また、ステップＳ１０５－２において、ＵＥ１００－２のプロセッサ１６０は、ＮＢ２００への接続の切り替えを決定する。ステップＳ１０５－ｎにおいて、ＵＥ１００－ｎのプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００への接続の切り替えを決定する。
　ステップＳ１０６－１において、ＵＥ１００－１のプロセッサ１６０は、セルラ通信部１１１によりｅＮＢ２００との下りリンクの同期を確立する。また、ステップＳ１０６－２において、ＵＥ１００－２のプロセッサ１６０は、セルラ通信部１１１によりｅＮＢ２００との下りリンクの同期を確立する。ステップＳ１０６－ｎにおいて、ＵＥ１００－ｎのプロセッサ１６０は、セルラ通信部１１１によりｅＮＢ２００との下りリンクの同期を確立する。
　ステップＳ１０７－１において、ＵＥ１００－１のプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００との接続を改めて確立する際に、メモリ１５０に保持しているプリアンブル情報により示されるランダムアクセスプリアンブルを使用してランダムアクセス手順を行う。
　また、ステップＳ１０７－２において、ＵＥ１００－２のプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００との接続を改めて確立する際に、メモリ１５０に保持しているプリアンブル情報により示されるランダムアクセスプリアンブルを使用してランダムアクセス手順を行う。
　ステップＳ１０７－ｎにおいて、ＵＥ１００－ｎのプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００との接続を改めて確立する際に、メモリ１５０に保持しているプリアンブル情報により示されるランダムアクセスプリアンブルを使用してランダムアクセス手順を行う。
　その結果、ランダムアクセスプリアンブルがＵＥ１００－１乃至１００－ｎで一致することを防止し、ランダムアクセスプリアンブルの競合に起因する通信の途絶を回避できる。
　尚、ＵＥ１００－１乃至１００－ｎのそれぞれは、ＡＰ３００との接続を確立してから所定時間が経過した場合（すなわち、タイマが満了した場合）、又は、ｅＮＢ２００とは異なるｅＮＢ２００との接続を確立する場合には、保持しているプリアンブル情報を破棄してもよい。
　（２．２）動作パターン２
　図９は、実施形態に係る動作パターン２のシーケンス図である。本シーケンスの初期状態において、複数のＵＥ１００（ＵＥ１００－１乃至１００－ｎ）はｅＮＢ２００との接続を確立した状態（接続状態）であり、かつＷＬＡＮ通信部１１２はオン状態である。
　図９に示すように、ステップＳ２０１－１において、ＵＥ１００－１のプロセッサ１６０は、ＡＰ３００へのオフロードを開始することを決定する。但し、オフロードの開始は、ｅＮＢ２００が決定してもよい。
　ステップＳ２０２－１において、ＵＥ１００－１のプロセッサ１６０は、オフロード先のＡＰ３００の識別子（ＳＳＩＤ又はＢＳＳＩＤ）をセルラ通信部１１１によりｅＮＢ２００に通知する。ｅＮＢ２００のセルラ通信部２１０は、オフロード先のＡＰ３００の識別子を受信する。
　ステップＳ２０３－１において、ｅＮＢ２００のプロセッサ２４０は、ＵＥ１００－１がｅＮＢ２００と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を、セルラ通信部２１０によりＵＥ１００－１に通知する。プリアンブル情報は、プリアンブル系列を定める２つのパラメータ（ｒａ－ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ、ｒａ－ＰＲＡＣＨ－ＭａｓｋＩｎｄｅｘ）を含む。プリアンブル情報は、ＵＥ個別のメッセージ（例えばＲＲＣメッセージ）によりｅＮＢ２００からＵＥ１００－１に通知される。プリアンブル情報は、ｅＮＢ２００から送信され、かつＡＰ３００への接続を指示する接続指示に含まれていてもよい。
　動作パターン２では、プリアンブル情報の通知トリガは、例えばＡＰ３００へのオフロードを開始することを決定したことである。
　動作パターン２では、ＵＥ１００－１には、ＡＰ３００との接続を確立する他のＵＥ１００とは異なるランダムアクセスプリアンブルがｅＮＢ２００から割り当てられる。すなわち、ｅＮＢ２００のプロセッサ２４０は、同一のＡＰ３００との接続を確立するＵＥ１００ごとに異なるランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。異なるランダムアクセスプリアンブルとは、ｒａ－ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘ、ｒａ－ＰＲＡＣＨ－ＭａｓｋＩｎｄｅｘの少なくとも一方が異なるプリアンブル系列からなるランダムアクセスプリアンブルである。
　動作パターン２では、ｅＮＢ２００は、非競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれるランダムアクセスプリアンブルをＵＥ１００－１に割り当てる。但し、ｅＮＢ２００は、上述したように、競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれるランダムアクセスプリアンブルをＵＥ１００－１に割り当ててもよい。
　ステップＳ２０４－１において、ｅＮＢ２００のプロセッサ２４０は、ＵＥ１００－１に割り当てたランダムアクセスプリアンブル（非競合ベース）を他のＵＥ１００に割り当てずに確保すべき期間を計時するためのタイマを起動する。このタイマを起動するタイミングは、ＵＥ１００－１にプリアンブル情報を通知するタイミングであってもよく、ＵＥ１００－１のオフロード開始タイミング（ＵＥ１００－１の接続解放タイミング）であってもよい。尚、ｅＮＢ２００は、タイマが満了した場合、又は、ＵＥ１００－１からランダムアクセスプリアンブル（非競合ベース）を受信した場合、ＵＥ１００－１に確保していたランダムアクセスプリアンブル（非競合ベース）を解放する。
　ＵＥ１００のセルラ通信部１１１は、プリアンブル情報を受信する。プロセッサ１６０は、セルラ通信部１１１が受信したプリアンブル情報をメモリ１５０に格納する。
　ステップＳ２０５－１において、ＵＥ１００のプロセッサ１６０は、プリアンブル情報を保持すべき期間を計時するためのタイマを起動する。プロセッサ１６０は、ＡＰ３００へのオフロードを開始する際に、タイマを起動する。
　ステップＳ２０６－１において、ＵＥ１００のプロセッサ１６０は、オフロードを開始し、ＷＬＡＮ通信部１１２によりＡＰ３００との接続を確立し、ｅＮＢ２００との接続を解放する。その結果、ＵＥ１００は、セルラ通信の接続状態からアイドル状態に遷移する。ここで、ＵＥ１００のプロセッサ１６０は、ＵＥ１００がＡＰ３００との接続を確立し、かつｅＮＢ２００との接続を解放した場合でも、メモリ１５０に格納したプリアンブル情報を破棄せずに保持する。
　また、ステップＳ２０１－２乃至Ｓ２０６－２において、ＵＥ１００－２（及びｅＮＢ２００）は、ＵＥ１００－１と同様の動作を行う。ステップＳ２０１－ｎ乃至Ｓ２０３－ｎにおいて、ＵＥ１００－ｎ（及びｅＮＢ２００）は、ＵＥ１００－１と同様の動作を行う。
　ステップＳ２０７において、ＵＥ１００－１乃至１００－ｎは、ＡＰ３００との接続によりＡＰ３００とのＷＬＡＮ通信を行う。
　ステップＳ２０８－１において、ＵＥ１００－１のプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００への接続の切り替え（すなわち、ＡＰ３００からのアウトバウンド）を決定する。また、ステップＳ２０８－２において、ＵＥ１００－２のプロセッサ１６０は、ＮＢ２００への接続の切り替えを決定する。ステップＳ２０８－ｎにおいて、ＵＥ１００－ｎのプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００への接続の切り替えを決定する。
　ステップＳ２０９－１において、ＵＥ１００－１のプロセッサ１６０は、セルラ通信部１１１によりｅＮＢ２００との下りリンクの同期を確立する。また、ステップＳ２０９－２において、ＵＥ１００－２のプロセッサ１６０は、セルラ通信部１１１によりｅＮＢ２００との下りリンクの同期を確立する。ステップＳ２０９－ｎにおいて、ＵＥ１００－ｎのプロセッサ１６０は、セルラ通信部１１１によりｅＮＢ２００との下りリンクの同期を確立する。
　ステップＳ２１０－１において、ＵＥ１００－１のプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００との接続を改めて確立する際に、メモリ１５０に保持しているプリアンブル情報により示されるランダムアクセスプリアンブルを使用してランダムアクセス手順を行う。
　また、ステップＳ２１０－２において、ＵＥ１００－２のプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００との接続を改めて確立する際に、メモリ１５０に保持しているプリアンブル情報により示されるランダムアクセスプリアンブルを使用してランダムアクセス手順を行う。
　ステップＳ２１０－ｎにおいて、ＵＥ１００－ｎのプロセッサ１６０は、ｅＮＢ２００との接続を改めて確立する際に、メモリ１５０に保持しているプリアンブル情報により示されるランダムアクセスプリアンブルを使用してランダムアクセス手順を行う。
　その結果、ランダムアクセスプリアンブルがＵＥ１００－１乃至１００－ｎで一致することを防止し、ランダムアクセスプリアンブルの競合に起因する通信の途絶を回避できる。
　尚、ＵＥ１００－１乃至１００－ｎのそれぞれは、ＡＰ３００との接続を確立してから所定時間が経過した場合（すなわち、タイマが満了した場合）、又は、ｅＮＢ２００とは異なるｅＮＢ２００との接続を確立する場合には、保持しているプリアンブル情報を破棄してもよい。
　（実施形態のまとめ）
　実施形態に係るＵＥ１００は、ＵＥ１００がｅＮＢ２００との接続を確立している場合において、ｅＮＢ２００と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報をｅＮＢ２００から受信する。ＵＥ１００は、ＵＥ１００がＡＰ３００との接続を確立し、かつｅＮＢ２００との接続を解放した場合でも、プリアンブル情報を破棄せずに保持する。
　よって、ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順において、ＵＥ１００が自身で選択したランダムアクセスプリアンブルではなく、ｅＮＢ２００から予め指定されたランダムアクセスプリアンブルを使用できる。従って、ランダムアクセスプリアンブルがＵＥ１００間で一致することを防止し、ランダムアクセスプリアンブルの競合に起因する通信の途絶を回避できる。
　実施形態の動作パターン１では、ＵＥ１００には、ｅＮＢ２００との接続を確立する他のＵＥ１００とは異なるランダムアクセスプリアンブルがｅＮＢ２００から割り当てられる。すなわち、ｅＮＢ２００は、ｅＮＢ２００との接続を確立したＵＥ１００ごとに異なるランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。
　実施形態の動作パターン２では、ＵＥ１００には、ＡＰ３００との接続を確立する他のＵＥ１００とは異なるランダムアクセスプリアンブルがｅＮＢ２００から割り当てられる。すなわち、ｅＮＢ２００は、同一のＡＰ３００との接続を確立するＵＥ１００ごとに異なるランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。
　よって、ランダムアクセスプリアンブルの競合をより確実に回避できる。
　実施形態の動作パターン１では、ＵＥ１００には、競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれるランダムアクセスプリアンブルがｅＮＢ２００から割り当てられる。これにより、非競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群をｅＮＢ２００間ハンドオーバのために確保しておくことができる。
　実施形態の動作パターン２では、ＵＥ１００には、非競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれるランダムアクセスプリアンブルがｅＮＢ２００から割り当てられる。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００にプリアンブル情報を通知してから所定時間が経過するまでは、ＵＥ１００に割り当てたランダムアクセスプリアンブルを他のＵＥ１００に割り当てずに確保する。これにより、ランダムアクセスプリアンブルの競合をより確実に回避できる。
　実施形態の動作パターン２では、プリアンブル情報は、ｅＮＢ２００から送信され、かつＡＰ３００への接続を指示する接続指示に含まれている。これにより、ＡＰ３００と接続するＵＥ１００がプリアンブル情報を取得できる。
　実施形態では、ＵＥ１００は、ＡＰ３００との接続を確立してから所定時間が経過した場合、又は、ｅＮＢ２００とは異なるｅＮＢ２００との接続を確立する場合、保持しているプリアンブル情報を破棄する。これにより、適切なタイミングでプリアンブル情報を破棄できる。
　［変更例］
　上述した実施形態では、ＵＥ１００がＷＬＡＮ通信をサポートしており、かつＷＬＡＮ通信部１１２がオン状態であることを想定していた。しかしながら、実環境では、ＷＬＡＮ通信をサポートしないＵＥ１００、又はＷＬＡＮ通信部１１２がオフ状態であるＵＥ１００も存在する。
　よって、ＵＥ１００は、ＵＥ１００のＷＬＡＮ通信能力又はＷＬＡＮオン／オフ状態に関する通知をｅＮＢ２００に送信してもよい。ｅＮＢ２００は、ＵＥ１００からの通知に基づいて、プリアンブル情報をＵＥ１００に通知する。具体的には、ｅＮＢ２００は、ＷＬＡＮ通信をサポートしており、かつＷＬＡＮ通信部１１２がオン状態であるＵＥ１００に対してのみ、プリアンブル情報を送信する。
　このように、ＵＥ１００は、ＵＥ１００のＷＬＡＮ通信能力又はＷＬＡＮオン／オフ状態に関する通知をｅＮＢ２００に送信した後、その通知に基づいてｅＮＢ２００から送信されるプリアンブル情報を受信する。これにより、ＡＰ３００と接続可能なＵＥ１００がプリアンブル情報を取得できる。
　［その他の実施形態］
　プリアンブル情報を受信したＵＥ１００において、ＡＰ３００のオフロードを行う意志がない場合には、その旨をｅＮＢ２００に通知してもよい。
　上述した実施形態では、ｅＮＢ２００が広いカバレッジを有するマクロセル基地局である場合を想定していたが、ｅＮＢ２００は、ＡＰ３００と同程度のカバレッジを有する小セル基地局であってもよい。また、ｅＮＢ２００が小セル基地局である場合で、ＡＰ３００がｅＮＢ２００と併設（Ｃｏｌｌｏｃａｔｅｄ）されていてもよい。
　上述した実施形態では、セルラ通信システムの一例としてＬＴＥシステムを説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
　なお、日本国特許出願第２０１３－１００１５９号（２０１３年５月１０日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　本発明によれば、セルラ通信システムとＷＬＡＮシステムとを連携させる場合において、ランダムアクセスプリアンブルの競合に起因する通信の途絶を回避できる。

Claims (16)

  1. 　セルラ通信及びＷＬＡＮ通信をサポートするユーザ端末であって、
    　前記ユーザ端末がセルラ基地局との接続を確立している場合において、前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記セルラ基地局から受信する受信部と、
    　前記ユーザ端末がアクセスポイントとの接続を確立し、かつ前記セルラ基地局との接続を解放した場合でも、前記プリアンブル情報を破棄せずに保持する制御部と、を備えることを特徴とするユーザ端末。
  2. 　前記制御部は、前記セルラ基地局との接続を解放した後、前記セルラ基地局との接続を改めて確立する際に、前記保持しているプリアンブル情報により示される前記ランダムアクセスプリアンブルを使用して前記ランダムアクセス手順を行うことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 　前記ユーザ端末には、前記セルラ基地局との接続を確立する他のユーザ端末とは異なる前記ランダムアクセスプリアンブルが前記セルラ基地局から割り当てられることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  4. 　前記ユーザ端末には、前記アクセスポイントとの接続を確立する他のユーザ端末とは異なる前記ランダムアクセスプリアンブルが前記セルラ基地局から割り当てられることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  5. 　前記ユーザ端末には、競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれる前記ランダムアクセスプリアンブルが前記セルラ基地局から割り当てられることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  6. 　前記制御部は、前記アクセスポイントとの接続を確立してから所定時間が経過した場合、又は、前記セルラ基地局とは異なるセルラ基地局との接続を確立する場合、前記保持しているプリアンブル情報を破棄することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  7. 　前記ユーザ端末のＷＬＡＮ通信能力又はＷＬＡＮオン／オフ状態に関する通知を前記セルラ基地局に送信する送信部をさらに備え、
    　前記受信部は、前記通知に基づいて前記セルラ基地局から送信される前記プリアンブル情報を受信することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  8. 　前記プリアンブル情報は、前記セルラ基地局から送信され、かつ前記アクセスポイントへの接続を指示する接続指示に含まれていることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  9. 　ユーザ端末との接続を確立するセルラ基地局であって、
    　前記ユーザ端末との接続を確立している場合において、前記ユーザ端末が前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記ユーザ端末に通知する制御部を備えることを特徴とするセルラ基地局。
  10. 　前記制御部は、前記セルラ基地局との接続を確立したユーザ端末ごとに異なる前記ランダムアクセスプリアンブルを割り当てることを特徴とする請求項９に記載のセルラ基地局。
  11. 　前記制御部は、同一のアクセスポイントとの接続を確立するユーザ端末ごとに異なる前記ランダムアクセスプリアンブルを割り当てることを特徴とする請求項９に記載のセルラ基地局。
  12. 　前記制御部は、競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれる前記ランダムアクセスプリアンブルを割り当てることを特徴とする請求項９に記載のセルラ基地局。
  13. 　前記制御部は、非競合ベースのランダムアクセスプリアンブル群に含まれる前記ランダムアクセスプリアンブルを割り当て、
    　前記制御部は、前記ユーザ端末に前記プリアンブル情報を通知してから所定時間が経過するまで、又は、前記ユーザ端末との接続を解放してから所定時間が経過するまでは、前記ユーザ端末に割り当てたランダムアクセスプリアンブルを他のユーザ端末に割り当てずに確保することを特徴とする請求項９に記載のセルラ基地局。
  14. 　前記ユーザ端末のＷＬＡＮ通信能力又はＷＬＡＮオン／オフ状態に関する通知を前記ユーザ端末から受信する受信部をさらに備え、
    　前記制御部は、前記通知に基づいて前記プリアンブル情報を前記ユーザ端末に通知することを特徴とする請求項９に記載のセルラ基地局。
  15. 　前記制御部は、アクセスポイントへの接続を指示する接続指示に前記プリアンブル情報を含めて前記ユーザ端末に通知することを特徴とする請求項９に記載のセルラ基地局。
  16. 　セルラ通信及びＷＬＡＮ通信をサポートするユーザ端末において用いられるプロセッサであって、
    　前記ユーザ端末がセルラ基地局との接続を確立している場合において、前記セルラ基地局と改めて接続を確立する際のランダムアクセス手順に使用すべきランダムアクセスプリアンブルを示すプリアンブル情報を前記セルラ基地局から受信するステップと、
    　前記ユーザ端末がアクセスポイントとの接続を確立し、かつ前記セルラ基地局との接続を解放した場合でも、前記プリアンブル情報を破棄せずに保持するステップと、を実行することを特徴とするプロセッサ。
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