(57)【要約】【課題】マシンタイプコミュニケーション(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＭＴＣ)をサポートする端末と基地局が互いに通信することができるように、端末が基地局を選択する方法及び端末が基地局に接続を試みる詳細手続きに対して提供する。【解決手段】本発明を介して端末は適切な基地局を選択してネットワークに接続することができ、接続過程中にネットワークは端末の種類によって当該端末を処理してスムーズな通信ができるようにする。【選択図】図３
2020018016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のランダムアクセス方法において、
基地局からランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを受信した場合、無線リソース制御（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）接続樹立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）をリクエストする第１メッセージを共通制御チャンネル（ｃｏｍｍｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌ）を介して前記基地局に送信する段階と、
前記第１メッセージの応答として前記ＲＲＣ接続樹立のための第２メッセージを受信する段階と、を含み、
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報が前記第１メッセージを通じて前記基地局に送信され、
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報は、ＬＣＩＤ（ｌｏｇｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の予め定められた値であり、前記予め設定された値は、０００００とは異なる値であり、
前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末は、１つのサブフレームにおける最大データ伝送速度が１０００ビット以下である、ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のランダムアクセス実行方法。
【請求項２】
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報は、ＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダーに含まれることを特徴とする、請求項１に記載のｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のランダムアクセス実行方法。
【請求項３】
前記第２メッセージは、分割される（ｆｒａｇｍｅｎｔｅｄ）又は繰り返される（ｒｅｐｅａｔｅｄ）もののうちの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項１に記載のｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のランダムアクセス実行方法。
【請求項４】
前記第１メッセージを送信する段階は、
セルと関連した前記基地局からシステム情報が含まれた第３メッセージを受信する段階と、
前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末の前記セルへの接続が許容されることを指示する許諾情報が前記システム情報に含まれるかを判断する段階と、
前記システム情報が前記許諾情報を含まない場合、前記セルの選択を禁止する段階と、
前記システム情報が前記許諾情報を含む場合、前記基地局にランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信する段階と、
前記ランダムアクセスプリアンブルの応答として前記基地局からランダムアクセス応答メッセージを受信する段階と、
前記ランダムアクセス応答メッセージの応答として前記第１メッセージを前記基地局に送信する段階と、を含むことを特徴とする、請求項１に記載のｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のランダムアクセス実行方法。
【請求項５】
前記第３メッセージは、システム情報ブロック（ＳＩＢ：ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ）を含むことを特徴とする、請求項４に記載のｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のランダムアクセス実行方法。
【請求項６】
ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末において、
送受信部と、
基地局からランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを受信した場合、無線リソース制御（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）接続樹立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）をリクエストする第１メッセージを前記基地局に送信するように前記送受信部を制御し、前記第１メッセージの応答として前記ＲＲＣ接続樹立のための第２メッセージを受信するように前記送受信部を制御する制御部と、を含み、
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報が前記第１メッセージを通じて前記基地局に送信され、
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報は、ＬＣＩＤ（ｌｏｇｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の予め定められた値であり、前記予め設定された値は、０００００とは異なる値であり、
前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末は、１つのサブフレームにおける最大データ伝送速度が１０００ビット以下である、ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末。
【請求項７】
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報は、ＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダーに含まれることを特徴とする、請求項６に記載のｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末。
【請求項８】
前記第２メッセージは、分割される（ｆｒａｇｍｅｎｔｅｄ）又は繰り返される（ｒｅｐｅａｔｅｄ）もののうちの少なくとも１つであることを特徴とする、請求項６に記載のｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末。
【請求項９】
前記制御部は、セルと関連した前記基地局からシステム情報が含まれた第３メッセージを受信するように前記送受信部を制御し、前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末の前記セルへの接続が許容されることを指示する許諾情報が前記システム情報に含まれるかを判断し、前記システム情報が前記許諾情報を含まない場合、前記セルの選択を禁止し、前記システム情報が前記許諾情報を含む場合、前記基地局にランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信するように前記送受信部を制御し、前記ランダムアクセスプリアンブルの応答として前記基地局からランダムアクセス応答メッセージを受信するように前記送受信部を制御し、前記ランダムアクセス応答メッセージの応答として前記第１メッセージを前記基地局に送信するように前記送受信部を制御することを特徴とする、請求項６に記載のｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末。
【請求項１０】
前記第３メッセージは、システム情報ブロック（ＳＩＢ：ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ）を含むことを特徴とする、請求項９に記載のｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末。
【請求項１１】
基地局がｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末とランダムアクセス手続きを行う方法において、
端末から無線リソース制御（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）接続樹立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）をリクエストする第１メッセージを共通制御チャンネル（ｃｏｍｍｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌ）を介して受信する段階と、
前記第１メッセージを通じて送信された前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報に基づいて、前記端末がｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末であるか判断する段階と、
前記端末がｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末である場合、前記第１メッセージの応答としてＲＲＣ接続樹立のための第２メッセージを前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末に送信する段階と、を含み、
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報は、ＬＣＩＤ（ｌｏｇｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の予め定められた値であり、前記予め設定された値は、０００００とは異なる値であり、
前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末は、１つのサブフレームにおける最大データ伝送速度が１０００ビット以下である、基地局のランダムアクセス手続き実行方法。
【請求項１２】
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報は、ＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダーに含まれたことを特徴とする、請求項１１に記載の基地局のランダムアクセス手続き実行方法。
【請求項１３】
前記第２メッセージを送信する段階は、
前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末に送信しようとする前記第２メッセージのサイズが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末が受信できるメッセージのサイズより大きいかを判断する段階と、
第２メッセージのサイズが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末が受信できるメッセージのサイズより大きい場合、前記第２メッセージを分割する又は繰り返すことのうちの少なくとも１つにより前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末に送信する段階と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の基地局のランダムアクセス手続き実行方法。
【請求項１４】
前記第１メッセージを受信する段階は、
前記基地局が、前記基地局が形成したセルへの前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末の接続を許容するものであるかを判断する段階と、
前記基地局が前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末の前記セルへの接続を許容する場合、前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末が前記セルへの接続が許容されることを指示する許諾情報を含む第３メッセージを生成する段階と、
前記第３メッセージを前記端末に送信する段階と、
前記端末からランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅ）を受信する段階と、
前記ランダムアクセスプリアンブルの応答として前記端末にランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを送信する段階と、
前記ランダムアクセス応答メッセージの応答として前記第１メッセージを前記端末から受信する段階と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の基地局のランダムアクセス手続き実行方法。
【請求項１５】
前記第３メッセージは、システム情報ブロック（ＳＩＢ：ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ）を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の基地局のランダムアクセス手続き実行方法。
【請求項１６】
基地局において、
送受信部と、
端末から無線リソース制御（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ）接続樹立（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）をリクエストする第１メッセージを共通制御チャンネル（ｃｏｍｍｏｎ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｃｈａｎｎｅｌ）を介して受信するように前記送受信部を制御し、前記第１メッセージを通じて送信された前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報に基づいて前記端末がｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末であるか判断し、前記端末がｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末である場合、前記第１メッセージの応答としてＲＲＣ接続樹立のための第２メッセージを前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末に送信するように前記送受信部を制御する制御部と、を含み、
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報は、ＬＣＩＤ（ｌｏｇｉｃａｌ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）の予め定められた値であり、前記予め設定された値は、０００００とは異なる値であり、
前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末は、１つのサブフレームにおける最大データ伝送速度が１０００ビット以下である、基地局。
【請求項１７】
前記ＣＣＣＨがｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末のためのものであることを指示する情報は、ＭＡＣ（ｍｅｄｉｕｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダーに含まれたことを特徴とする、請求項１６に記載の基地局。
【請求項１８】
前記制御部は、前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末に送信しようとする前記第２メッセージのサイズが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末が受信できるメッセージのサイズより大きいかを判断し、第２メッセージのサイズが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末が受信できるメッセージのサイズより大きい場合、前記第２メッセージを分割する又は繰り返すことのうちの少なくとも１つにより前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末に送信するように前記送受信部を制御することを特徴とする、請求項１６に記載の基地局。
【請求項１９】
前記制御部は、前記基地局が、前記基地局が形成したセルへの前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末の接続を許容するものであるかを判断し、前記基地局が前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末の前記セルへの接続を許容する場合、前記ｃａｔｅｇｏｒｙ  ０端末が前記セルへの接続が許容されることを指示する許諾情報を含む第３メッセージを生成し、前記第３メッセージを前記端末に送信するように前記送受信部を制御し、前記端末からランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅ）を受信するように送受信部を制御し、前記ランダムアクセスプリアンブルの応答として前記端末にランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを送信するように送受信部を制御し、前記ランダムアクセス応答メッセージの応答として前記第１メッセージを前記端末から受信するように送受信部を制御することを特徴とする、請求項１６に記載の基地局。
【請求項２０】
前記第３メッセージは、システム情報ブロック（ＳＩＢ：ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ）を含むことを特徴とする、請求項１９に記載の基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、より詳しくはＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)システムで、マシンタイプコミュニケーション(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＭＴＣ)をサポートする端末がネットを選択する方法、及びネットワークに接続を試みる時のランダムアクセスを行う方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信技術は急激な発展を成し、これにより通信システム技術も進化を重ねた。このなかで現在４世代(４Ｇ)移動通信技術として脚光を浴びるシステムが３ＧＰＰ(３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ)標準団体で規格化するＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)システムである。ＬＴＥシステムでは、多様な端末種類をサポートするための技術が導入され、そのなかにはマシンタイプコミュニケーション(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、以下、ＭＴＣと称する)関連技術も含まれている。ＭＴＣ端末とは、例えば、電気料金検針器又は水道料検針器のように人が直接操作することではない機械が自ら通信をする機械などを指称することで、一般的に低い優先順位をもって接続を試みても構わない装置を意味することができる。
【０００３】
前記ＭＴＣ端末のうちで前記例示のように検針器などのような用途で使用される端末は高性能のデータ送信能力を必要ではない場合が多く、低い出力の送信パワーを持ち、地下室や倉庫のような奥まる所に設置される余地が存在する。したがって、前記のように低い送信速度を持つと共に低い送信パワーを乗り越えるためのカバレッジ拡張機能が必要な端末種類を別に区分する必要性があるようになった。このためにＬＴＥリリース１２(リリース又はｒｅｌｅａｓｅはバージョン情報を意味し、高いほど最新バージョンである)では既存の端末カテゴリー(ｃａｔｅｇｏｒｙ)に加えて前記のような形態の端末をカテゴリー０番(ｃａｔｅｇｏｒｙ ０)と新規定義した。前記のカテゴリー０番端末は、低い伝送速度(例えば、１Ｍｂｐｓ)を持つようになり、当該端末は低い送信パワーにも広いカバレッジを確保するために別途の追加的な送信方法などが使用されることができる。前記の別途の追加的な送信方法には繰返し送信などの方法などが含まれることができる。
【０００４】
ネットワークが前記端末に別途の追加的な送信方法を適用するためには、先ず前記端末が前記方法をサポートする基地局に接続するようにしなければならない。だけでなく、前記方法をサポートする基地局に接続をした状態でも端末はネットワークに自分がＭＴＣ端末であるか否かをできるだけ早く通知し、初期送信試み時のネットワークが前記端末がＭＴＣ端末であることで判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)するようにして、前記端末には別途の追加的な送信方法を適用させて接続がよく維持されるようにする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／００３４３６号
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１３／０２９４３２５号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１３／１６９８２２号
【特許文献４】国際公開第２０１３／０２３１９１号
【特許文献５】欧州特許出願公開第２５９５４２５号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ericsson，Capabilities of low cost/complexity MTC Ues[online]，３ＧＰＰ  ＴＳＧ−ＲＡＮ  ＷＧ２＃８４  3GPP TSG-RAN WG2#84    R2-134299，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_84/Docs/R2-134299.zip＞，２０１３年１１月１５日
【非特許文献２】Alcatel-Lucent, Alcatel-Lucent Shanghai Bell，PRACH Coverage Enhancement for MTC UE[online]，  3GPP TSG-RAN WG1#75    R1-135155，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_75/Docs/R1-135155.zip＞，２０１３年１１月１５日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記のような問題点及び／又は欠点を解決するために創案されたもので、以下の利点を提供するものである。従って、本発明の目的は、無線移動通信システムでマシンタイプコミュニケーション(ＭＴＣ)端末(ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ:ＵＥ)が自分をサポートすることができる基地局に優先的に接続することができるように進化されたｎｏｄｅＢ(ｅＮＢ)／セルを(再)選択する方法と、接続試み時のネットワークが端末がＭＴＣ端末であることをできるだけ早く分かるようにするための方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥ(ＭＴＣ(Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)端末)がセルを選択(ｓｅｌｅｃｔ)する方法が開示される。セル選択方法は、セルを形成(ｆｏｒｍｉｎｇ)する基地局からメッセージを受信する段階と、前記メッセージが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥの前記セルへの接続(ａｃｃｅｓｓ)に関する許容情報(ａｌｌｏｗａｎｃｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)を含むか否かを判定する段階と、及び前記メッセージが前記許容情報を含まないと、前記セルの選択を遮断(ｂａｒｒｉｎｇ)する段階と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥが開示される。前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥは、セルを形成する(ｆｏｒｍｉｎｇ)基地局と信号を送受信する送受信部と、及び基地局から受信したメッセージが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥの前記セルへの接続(ａｃｃｅｓｓ)に関する許容情報(ａｌｌｏｗａｎｃｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)を含むか否かを判定し、前記メッセージが前記許容情報を含まないと、前記セルの選択を遮断する制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、基地局がメッセージを送信する方法が開示される。前記基地局のメッセージ送信方法は、前記基地局が前記基地局によって形成されたセルにｃａｔｅｇｏｒｙ ０ユーザ端末(ＵＥ)の接続(ａｃｃｅｓｓ)を許容するか判定する段階と、前記基地局が前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０の前記セルへの接続を許容すると、前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥの前記セルへの接続に関する許容情報(ａｌｌｏｗａｎｃｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)を含むメッセージを生成する段階と、及び前記メッセージを端末に送信する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、基地局が提供される。基地局は、端末と信号を送受信する送受信部と、及び前記基地局が前記基地局によって形成されたセルにｃａｔｅｇｏｒｙ ０ユーザ端末(ＵＥ)の接続(ａｃｃｅｓｓ)を許容するか判定し、前記基地局が前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０の前記セルへの接続を許容すると、前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥの前記セルへの接続に関する許容情報(ａｌｌｏｗａｎｃｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)を含むメッセージを生成し、前記メッセージを端末に送信する制御部と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥのランダムアクセスを行う方法が開示される。前記ランダムアクセス方法は、基地局からランダムアクセス応答(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ)を受けると、前記基地局に接続設定リクエストメッセージを送信する段階と、及び前記基地局から前記接続設定リクエストメッセージに対応する接続設定メッセージを受信する段階を含み、前記接続設定リクエストメッセージはｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥであることを指示する情報を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥが提供される。前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥは、基地局と信号を送受信する送受信部と、及び基地局からランダムアクセス応答(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ)を受けると、前記基地局に接続設定リクエストメッセージを送信し、前記基地局から前記接続設定リクエストメッセージに対応する接続設定メッセージを受信する制御部を含み、前記接続設定リクエストメッセージはｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥであることを指示する情報を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、基地局がｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥとランダムアクセス手続きを行う方法が開示される。前記方法は、端末から接続設定リクエストメッセージを受信する段階と、前記受信した接続設定リクエストメッセージに基づいて、前記端末がｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥであるか判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)する段階と、前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥに送信しようとする接続設定メッセージのサイズが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥが受信することができるメッセージのサイズより大きいかを判定する段階と、前記接続設定メッセージのサイズが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥが受信することができるメッセージのサイズより大きい場合、前記接続設定メッセージを分割したり繰り返すことのうちの少なくとも一つにより前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥに送信する段階と、を含むことを特徴とする。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、基地局が提供される。前記基地局は、端末と信号を送受信する送受信部と、及び端末から接続設定リクエストメッセージを受信し、前記端末がｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥであるか判定し、前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥに送信しようとする接続設定メッセージのサイズが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥが受信することができるメッセージのサイズより大きいかを判定し、前記接続設定メッセージのサイズが前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥが受信することができるメッセージのサイズより大きい場合、前記接続設定メッセージを分割すしたり繰り返して前記ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥに送信する制御部と、を含むことを特徴とする。
本発明の他の目的、効果、及び特徴は下記図面及び多様な実施形態と組み合わせて詳細な説明から当業者は導出することができるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
本発明の特定実施形態の前記目的、効果及び利点は以下の詳細な説明及びそれに対応する図面と共により詳しく説明されるだろう。
【図１】本発明が適用されるＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)システムの構造を示す図面である。
【図２】本発明が適用されるＬＴＥシステムで無線プロトコル構造を示す図面である。
【図３】本発明で提案するマシンタイプコミュニケーション(ＭＴＣ)端末(ＵＥ)がセル選択する方法に対する手続き例示図面である。
【図４】本発明で提案するＭＴＣ端末がセル選択する方法に対する手続きの他の例示図面である。
【図５】本発明で提案するＭＴＣ端末がセル選択する方法を適用した時の端末動作手順に対する例示図面である。
【図６】本発明で提案するＭＴＣ端末がセル選択する方法を適用した時の基地局(ｅＮＢ)動作手順に対する例示図面である。
【図７】本発明で提案するＭＴＣ端末がＭＴＣ端末をサポートする基地局へランダムアクセス手続きを行う方法に対する手続き例示図面である。
【図８】本発明で提案するＭＴＣ端末がＭＴＣ端末をサポートする基地局へランダムアクセス手続きを行う方法を適用した時の端末動作手順の例示図面である。
【図９】本発明で提案するＭＴＣ端末がＭＴＣ端末をサポートする基地局へランダムアクセス手続きを行う方法を適用した時の基地局動作手順に対する例示図面である。
【図１０】本発明の実施形態による端末の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。図面において、類似の参照番号が同一であるか類似の要素、特徴、構成を指示するために使用された。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
請求項及びそれと同等なものによって定義された本発明の明細書の多様な実施形態が総合的な理解を助けるために図面と共に以下の説明が提供される。これは理解のために多様な具体的な項目が含まれるが、これはただ例示だけである。したがって、本発明の当業者は本発明の要旨を逸脱せず範囲内で本明細書で説明する多様な実施形態の多様な修正及び変形を認識することができるだろう。さらに、よく知られた機能及び説明は本発明の明確でかつ簡潔のために省略されることができる。
【００１８】
“一つの”、“前記”の単数型用語はそれが明確に他のものを指示するのではない以上、複数の対象を指称することができる。したがって、例えば、“構成の表面”は一つ以上のそのようなものの表面を含むことができる。
【００１９】
本発明ではマシンタイプコミュニケーション(ＭＴＣ)端末(ＵＥ)がＭＴＣ端末をサポートする基地局(ｅＮＢ)を優先的に選択するように下記の方法を提供する。
基地局は自分がＭＴＣ端末をサポートするかに対する情報をブロードキャストメッセージを用いて送信する。
【００２０】
前記ブロードキャストメッセージとしては所定のシステム情報ブロック(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、以下、ＳＩＢと称する)が用いられることができる。
【００２１】
端末はサポートする周波数別で基地局をスキャニングし、もし一つの周波数で最も信号が良い基地局又はセルがＭＴＣ端末をサポートしない場合、当該周波数に対して一定時間の間の接続を遮断(ｂａｒｒｉｎｇ)し、前記一定時間の間の当該周波数に対する優先順位を低める。すなわち、以後のセル選択のために端末がサポートする周波数をスキャニングする時、当該周波数に対して良い信号強度のセルが取れても、他の周波数にセルが取れる場合、他の周波数のセルを選択する。  
【００２２】
一方、本発明ではＭＴＣ端末がＭＴＣ端末をサポートする基地局へ接続を試みる時、前記端末がＭＴＣ端末であることを前記基地局に通知するために下記の方法を提案する。
【００２３】
ランダムアクセス手続き間の端末が基地局に送信するメッセージのヘッダーに新規論理チャンネル識別子(Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)(ＬＣＩＤ)を含んで送信し、基地局にとって当該端末がＭＴＣ端末であるかを判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)するようにする。
前記の端末が基地局に送信するメッセージはランダムアクセス手続きで用いられるメッセージであるＭｓｇ３(メッセージ３)が用いられることができる。
【００２４】
前記新規論理チャンネル識別子が含まれたメッセージを受信した基地局は当該端末がＭＴＣ端末であることで判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)し、当該端末に対して以後に送信されるメッセージサイズ調節(例えば、分割(ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ)送信)及び別途の送受信方法(再送信など)を適用して当該端末と通信する。
図１は、本発明が適用されるＬＴＥシステムの構造を示す図面である。
【００２５】
図１を参考すれば、ＬＴＥシステムの無線アクセスネットワークは次世代基地局(ＥｖｏｌｖｅｄＮｏｄｅ Ｂ、以下、ｅＮＢ、ＮｏｄｅＢ又は基地局)１０５、１１０、１１５、１２０と Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ(ＭＭＥ)１２５及びＳｅｒｖｉｎｇ-Ｇａｔｅｗａｙ(Ｓ-ＧＷ)１３０を含む。ユーザ端末(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、以下、ＵＥ又は端末)１３５は、ｅＮＢ１０５、１１０、１１５、１２０及びＳ-ＧＷ１３０を介して外部ネットワークに接続する。
【００２６】
図１を参考すれば、ｅＮＢ１０５、１１０、１１５、１２０はＵｎｉｖｅｒｓａｌＭｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ(ＵＭＴＳ)の既存ノードＢに対応される。ｅＮＢはＵＥ１３５と無線チャンネルで接続されて既存ノードＢより複雑な役目を行う。ＬＴＥシステムではインターネットプロトコルを通じるＶｏＩＰ(Ｖｏｉｃｅｏｖｅｒ IP)のようなリアルタイムサービスを含むすべてのユーザトラフィックが共用チャンネル(ｓｈａｒｅｄｃｈａｎｎｅｌ)を介してサービスされるので、ＵＥのバッファー状態、使用可能な送信電力状態、チャンネル状態などの状態情報を集めてスケジューリングをする機能が必要であり、このような機能をｅＮＢ１０５、１１０、１１５、１２０が行う。一つのｅＮＢは通常、多数のセルを制御する。例えば、１０Ｍｂｐｓの送信速度を具現するためにＬＴＥシステムは、例えば、２０ＭＨｚ帯域幅で直交周波数分割多重方式(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、ＯＦＤＭと称する)を無線接続技術で使用する。さらに、端末のチャンネル状態に合わせて変調方式(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅ)とチャンネルコーディング率(ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇｒａｔｅ)を決定する適応変調コーディング(Ａｄａｐｔｉｖｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ＆ Ｃｏｄｉｎｇ、以下、ＡＭＣと称する)方式を適用する。Ｓ-ＧＷ１３０は、データベアラーを提供する装置であり、ＭＭＥ１２５の制御に応じてデータベアラーを生成したり除去する。ＭＭＥは端末に対する移動性管理機能はもちろん各種制御機能を担当する装置で多数の基地局と接続される。
図２は、本発明が適用されるＬＴＥシステムで無線プロトコル構造を示す図面である。
【００２７】
図２を参照すれば、ＬＴＥシステムの無線プロトコルは端末とｅＮＢでそれぞれＰＤＣＰ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ２０５、２４０)、ＲＬＣ(Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ２１０、２３５)、ＭＡＣ(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏ ｌ２１５、２３０)からなる。ＰＤＣＰ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)２０５、２４０は、ＩＰヘッダー圧縮／復元などの動作を担当し、無線リンク制御(Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ、以下、ＲＬＣと称する)２１０、２３５はＰＤＣＰ ＰＤＵ(Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)を適切なサイズに再構成する。ＭＡＣ２１５、２３０は一つの端末に構成された多くのＲＬＣ階層装置と接続され、ＲＬＣ ＰＤＵをＭＡＣ ＰＤＵに多重化してＭＡＣ ＰＤＵからＲＬＣ ＰＤＵを逆多重化する動作を行う。物理階層２２０、２２５は上位階層データをチャンネルコーディング及び変調し、ＯＦＤＭシンボルで造って無線チャンネルへ送信したり、無線チャンネルを介して受信したＯＦＤＭシンボルを復調してチャンネルデコーディングして上位階層に伝達する動作をする。さらに、物理階層でも追加的なエラー訂正のために、ＨＡＲＱ(Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ)を使用しており、受信端では送信端から送信したパケットの受信可否を１ビットで送信する。これをＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報と言う。アップリンク送信に対するダウンリンクＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報はＰＨＩＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ-ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ)物理チャンネルを介して送信されてダウンリンク送信に対するアップリンクＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報はＰＵＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)やＰＵＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)物理チャンネルを介して送信されることができる。
【００２８】
図３は、本発明で提案するＭＴＣ端末がセル選択する方法に対する手続き例示図面である。
【００２９】
図３を参考すれば、端末３０１は電源をオンし(３１１)、周辺の基地局(又はセル)３０３、３０５のうちの留まるセルを選択する手続きを行う(３１３)。
【００３０】
このために、端末はセルをディスカバーするために前記端末がサポートする動作セル(周波数)をセルがあるかを検索(ｓｃａｎ)する。この時、“周波数”及び“セル”は同じ意味で交換して用いられることができる。図３で、端末は先ず３２１段階で周波数１(f１)を検索する。端末は、前記周波数１を検索するために当該周波数で動作周波数を変更した後、前記周波数１から来る信号を受信する。前記受信する信号は基地局が送信する同期信号３２３と全般的なシステム情報を運ぶメッセージ３２５を含むことができる。前記システム情報を運ぶメッセージは多数のシステム情報ブロック(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、以下、ＳＩＢと称する)から構成され、前記ＳＩＢは用途及び含まれる情報の種類によりＳＩＢ１、ＳＩＢ２、ＳＩＢ３などで区分される。
【００３１】
端末は基地局から来る同期信号のうち、最も良い信号強度を持つ基地局を選択して当該基地局との同期を合わせて(３２３)、当該同期を合わせた基地局から送信されるメッセージ(例えば、ＳＩＢ)を受信する(３２５)。本発明の一実施形態よれば、もし、基地局(３０３又は３０５)がＭＴＣ端末をサポートする基地局の場合(前記基地局(３０３又は３０５)によって形成されたセルへのＭＴＣ端末の接続を許容する場合)、基地局(３０３又は３０５)が端末３０１にＭＴＣ端末をサポートするか否かを通知するインジケーターを前記基地局(３０３又は３０５)がＭＴＣＵＥに送信することができる。前記インジケーターは１ビットのサイズを持つことができ、前記ＳＩＢメッセージのいずれか一つを介して送信されることができる(例えば、ＳＩＢ１又は新規と定義される所定のＳＩＢなど)。前記インジケーターｃａｔｅｇｏｒｙ ０端末の前記基地局(３０３又は３０５)によって形成された(ｆｏｒｍｉｎｇ)セルへの接続に関する許容情報(ａｌｌｏｗａｎｃｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)であることがある。
【００３２】
端末３０１は、周辺セルを検索する間、留まるセルを決定するために周波数別で最も良い信号強度及び品質を持つ基地局(３０３又は３０５)と同期信号を合わせてＳＩＢを受信しながら、ＳＩＢメッセージにＭＴＣ端末をサポートするか否かを示すインジケーターがあるか確認する。もし、当該基地局(３０３又は３０５)がＭＴＣ端末をサポートしない場合には、３２７段階で決定された期間の間に端末３０１は当該周波数に対して所定の時間の間の検索を遮断することができる(３２７)(ｂａｒ ｃａｍｐ ｏｎ ｔｈｅ ｅＮＢ)。これは、基地局(３０３又は３０５)が前記基地局(３０３又は３０５)によって形成されたセルにＭＴＣ ＵＥの接続を許容しない場合に、基地局(３０３又は３０５)が選択を遮断することを意味する。これはＭＴＣ端末がＭＴＣ端末をサポートしない基地局(３０３又は３０５)に留まって追後に接続をする場合、通信がスムーズにできないことを予め遮断するためである。また、所定の時間の間の検索を遮断するため、タイマー又はカウンターなどを用いることができる。当該タイマー長さ又はカウンター値は、規格で予め定められた値を用いるか、ＭＴＣをサポートする基地局(３０３又は３０５)で前記のＳＩＢメッセージなどを介してＭＴＣ端末に送信して設定することもできる。例えば、基地局(３０３又は３０５)はＳＩＢ１メッセージに、前記遮断のためのタイマー値(例えば、１分)を含んでセル内の端末に送信する。これを受信したＭＴＣ端末は以後、セル選択時、特定周波数で最も信号強度が良いセルがＭＴＣをサポートしない時、前記のタイマーを始めて設定されたタイマー時間の間(本発明の例示では１分)、当該周波数に対するセル選択優先順位を低めることができる。前記タイマー又はカウンターを駆動(ｓｔａｒｔ)する時点は、ＭＴＣインジケーター情報を受信することができなかったことを理由で、当該基地局(３０３又は３０５)がＭＴＣ端末をサポートすることができないことで判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)する時に該当することができる。３２７段階と異なり、端末３０１がすべてのセルを検索してから留まる周波数及びセルを決定する時点又はその後のどんな時点に、ＭＴＣをサポートしないセルが動作する周波数に対して一度に遮断することもできる。
【００３３】
周波数１で最も良い信号強度を持つ基地局(３０３又は３０５)を検索した後には、端末３０１は３３１段階で周波数２(f２)で動作周波数を変更し、周波数２で最も良い信号強度を持つ基地局(３０３又は３０５)を検索する。
【００３４】
前記周波数１での動作と同様に、端末３０１は３３３段階で周波数２で動作する基地局(３０３又は３０５)から来る同期信号のうちの最も良い信号強度を持つ基地局を選択して当該基地局との同期を合わせ、３３５段階で当該同期を合わせた基地局(３０３又は３０５)から送信されるメッセージ(例えば、ＳＩＢ)を受信する。この時、周波数２で動作して端末と同期を合わせた基地局(３０３又は３０５)は、ＭＴＣ端末をサポートする基地局(３０３又は３０５)であることで仮定する。したがって、前述したように、周波数２で動作して端末と同期を合わせた基地局(３０３又は３０５)は、前記基地局(３０３又は３０５)がＭＴＣ端末をサポートするか否かを通知するインジケーターを含んで前記システム情報ブロックを送信することができる。図３では端末３０１が２個の周波数(f１、f２)に対してだけ基地局(３０３又は３０５)からメッセージを受信するための手続きを行うことに対して示されているが前記手続きを行う周波数の個数がここに限定されるものではない。例えば、端末は１５個(f１− f１５)の周波数に対して前記手続きを行うこともできる。
【００３５】
前記のような手続きを繰り返して３３７段階で端末３０１は周波数別で最も良い信号を持つセルの情報及び当該セルがＭＴＣ端末をサポートするか否かを確認することができ、各周波数別セルのうちの通信事業者情報及びＭＴＣ端末サポート可否などを考慮してどんなセルに留まるかに対して決定する。前述したように、ＭＴＣ端末をサポートしないセルを遮断する場合、端末３０１は３２７段階で基地局(３０３又は３０５)がＭＴＣ端末をサポートすることができないことで判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)した時から当該周波数に対して検索を遮断することができ、前記遮断状態は３３７段階まで続くことができる。これと異なり、端末３０１が検索したすべてのセルを検索してから、留まる周波数及びセルを決定した時点又はその後にＭＴＣをサポートしないセルが動作する周波数に対して遮断することもできる。
【００３６】
図４は、本発明で提案するＭＴＣ端末がセル選択する方法に対する手続きの他の例示図面である。
【００３７】
図４を参考すれば、端末４０１は４４１段階で電源をオンし、４１３段階で周辺の基地局(又はセル)(４０３、４０５)のうちの留まるセルを選択する手続きを行う。
【００３８】
図４の４２１、４２３、４２５、４３１、４３３、４３５、４３７段階に対しては図３の３２１、３２３、３２５、３３１、３３３、３３５、３３７段階と同様で、詳しい説明は省略する。一方、図４では検索する周波数が２個であることを示されているが検索する周波数の個数がここに限定されるものではない。
【００３９】
図３を参考すれば、各周波数に対して基地局から受信したメッセージに基づいて当該基地局(４０３又は４０５)がＭＴＣ端末をサポートしないと判定すると、例えば、当該基地局(４０３又は４０５)がＭＴＣ端末をサポートすることができないことで判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)した時から端末が当該周波数に対して所定の時間の間の検索を遮断することを示された。図４に示された実施形態ではこれとは異なり、端末がすべてのセルを検索してから、４３９段階で留まる周波数及びセルを決定した時点又はそれから一定時間が経過した以後にＭＴＣをサポートしないセルが動作する周波数に対して検索を遮断する。図４では周波数１に対して所定の時間の間の検索を遮断することを示された。図４とは異なり、端末４０１のサポートする周波数が１５個(f１−f１５)と仮定すると、１５個の周波数に対して検索を全部終了した後、ＭＴＣをサポートしないセルが動作する周波数(例えば f１、f５、f１１)に対する検索を所定の時間の間遮断することができる。
図５は、本発明で提案するＭＴＣ端末がセル選択する方法を適用した時の端末動作手順に対する例示図面である。
【００４０】
図５を参考すれば、５０１段階で端末がセル選択手続きを開始すると、先ず既存にセル選択関連情報が保存されているか否かを確認する。例えば、端末が一度オンしてからオフした場合、最後に接続していた情報などが端末内部に保存されてあり得る。もし、前記のような情報がある場合、５０３段階で端末は当該情報に基づいて検索する周波数を選定し、当該周波数別で最も良いセルを検索して当該セルから情報を受信する。一方、端末に前記のような情報がない場合、５０５段階で端末は端末がサポートするすべての各周波数別で最も良いセルを検索し、当該セルから情報を受信する。以後、５０７段階で端末は各周波数別で検索された最も良いセルのうち、ＭＴＣサポートしないセルがある周波数を選別する。これによって図３で説明したように、５０９段階で基地局が送信するＭＴＣサポート可否、インジケーター有無によってＭＴＣをサポートしない周波数があるか否かを判定することができる。もし、そういう周波数が一つ以上存在する場合、５１１段階で当該周波数に対して所定の時間の間検索を遮断し、端末は所定の時間の間の当該周波数をセル選択から除く。前記の所定の時間が過ぎるか否かを判定するためにタイマー又はカウンターなどが用いられることができる。
【００４１】
以後、端末は５１３段階で各周波数別セルのうちの事業者情報及びＭＴＣ端末サポート可否などを考慮してどんなセルに留まるかに対して選択し、５１５段階でセル選択手続きを終了する。
図６は、本発明で提案するＭＴＣ端末がセル選択する方法を適用した時の基地局動作手順に対する例示図面である。
【００４２】
図６を参考すれば、先ず基地局は６０１段階で前記基地局がＭＴＣ端末をサポートする基地局であるか判定することができる。もし、基地局がＭＴＣ端末をサポートする基地局の場合、６０３段階で基地局はシステム情報ブロックメッセージを生成する時のＭＴＣサポートインジケーター情報を含んで生成する。前記インジケーター情報にはサポート可否を示す１ビット長さを持つインジケーターと、及び選択的にサポートしない周波数の遮断時間又はカウンター値に対する情報などが含まれることができる。基地局がＭＴＣ端末をサポートする基地局ではない場合、６０５段階で基地局ＭＴＣサポートインジケーター情報を含まずシステム情報ブロックメッセージを生成する。以後、６０７段階で基地局は生成したシステム情報ブロックメッセージを端末に送信する。
【００４３】
図７は、本発明で提案するＭＴＣ端末がＭＴＣ端末をサポートする基地局でランダムアクセス手続き(ｐｒｏｃｅｓｓ)を行う方法に対する手続き例示図面である。
【００４４】
図７を参考すれば、端末７０１はＭＴＣ端末(ｃａｔｅｇｏｒｙ ０ ＵＥ)を仮定しており、基地局又はセル７０３はＭＴＣをサポートする基地局を仮定している。
【００４５】
ＭＴＣ端末は低い送信出力及び広いカバレッジを要し、さらに定められた時間の間の小さいサイズのメッセージだけを送信することができるので、これをスムーズにサポートするためにはＭＴＣ基地局を要する。一方、ＭＴＣをサポートする基地局であっても、ＭＴＣ端末だけでなく一般端末をサポートすることができ、基地局は端末が一般端末であるかＭＴＣ端末であるかに対する区分を端末が報告するカテゴリー(ｃａｔｅｇｏｒｙ)情報を介して確認することができる。前記ＭＴＣ端末のためにカテゴリー０番が新規するように定義され、当該カテゴリー情報を受けた基地局は当該端末がＭＴＣ端末であることで判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)し、低い送信出力及び制限されたサイズのメッセージを送信するように、特別な(一般端末との通信と異なる)方法で通信することができる。
【００４６】
前記従来の方法によれば、前記カテゴリー情報を送信することは端末が当該基地局に接続に成功して接続モード(ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ)に転換された以後に可能である。すなわち、端末はアイドルモード(ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ)で動作してから、データ送受信が必要な場合(基地局と)接続モード(ｃｏｎｎｅｃｔｅ ｄｍｏｄｅ)に転換するためにランダムアクセス手続きを経て、前記ランダムアクセス手続きを全部成功的に終了した後、前記カテゴリー情報を送信することができる。したがって、ランダムアクセス手続き途中には基地局が前記端末が一般端末であるかＭＴＣ端末であるかを区分することができなく、ランダムアクセスメッセージを特別な方法(例えば、繰返し送信)で送信したり、又は大きいメッセージを分割して小さいサイズのメッセージで何回送信しなければならない場合に対する問題を解決する必要があり、本図面での発明内容は前記問題を解決しようとするものである。
【００４７】
端末７０１は、アイドルモード(ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ)で動作してから、７１１段階でデータ送受信が必要な場合、(基地局と)接続モード(ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ)で転換するために接続しようとする基地局７０３にプリアンブルを送信する(Ｍｓｇ１)。前記プリアンブルは一般端末が使用するプリアンブルを繰返し送信する形態であることができ、又はＭＴＣ端末をサポートするために広いカバレッジを持つように新規するように設計したプリアンブルが用いられることができる。
【００４８】
前記プリアンブルを受信した基地局７０３は、７１３段階で前記プリアンブルをよく受信したという情報を端末７０１に通知するためにランダムアクセス応答(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡＲ)メッセージを送信する(Ｍｓｇ２)。前記ＲＡＲメッセージには前記プリアンブルの識別子情報及び前記プリアンブルを送信した端末７０１が追加的なメッセージを送信するようにするためのリソース割り当て情報などが含まれる。
【００４９】
前記ＲＡＲメッセージを成功的に受信した端末７０１は、７１５段階で接続モードに進入しようと基地局７０３に接続設定リクエストメッセージを送信する(Ｍｓｇ３)。前記の接続設定リクエストメッセージは３ＧＰＰ標準で定義する無線リソース制御(ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ、ＲＲＣ)階層のメッセージが用いられ、前記接続設定リクエストメッセージの例としてはＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔのようなメッセージが用いられることができる。一方、端末７０１が基地局７０３にメッセージを送信する時は、端末７０１は基地局７０３が当該端末に割り当てられたリソースメッセージを送信するようになる。この時、メッセージは、基地局７０３が割り当てられた５ビット長さの論理チャンネル識別子(Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、以下、ＬＣＩＤと称する)をＭＡＣヘッダーに含んで送信し、メッセージをＭＡＣ ＳＤＵ(Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ)に含んで送信することができる。初期送信の場合、端末７０１はまだ基地局７０１から割り当てられたＬＣＩＤがないので、もし前記端末７０１が一般端末の場合には、前記端末７０１は識別子０００００値を用いてメッセージを送信する。表１はアップリンクに用いられるＬＣＩＤ値である。表１のように端末７０１はランダムアクセス手続きを成功的に終了してアイドルモードから接続モードに転換する前まで制御メッセージ送受信のために一般制御チャンネル(ＣｏｍｍｏｎＣｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)に割り当てられた前記の識別子０００００値を用いるようになる。
【００５０】
【表１】
2020018016.tif 000003
【００５１】
しかし、本発明では端末７０１がＭＴＣ端末の場合、前記のＬＣＩＤ０００００を用いること代りに別途の値を用いることを提案する。前記の別途の値は現在予備で残されている二進数０１０１１から二進数１１０００の間の値のうちのいずれか一つの値を用いることを提案する。本方法を用いるようになれば、基地局７０３は端末７０１がランダムアクセスを行う途中に７１５段階のメッセージ(Ｍｓｇ３)を受信する時、７１５段階のメッセージ(Ｍｓｇ３)に含まれたＬＣＩＤを確認して当該端末７０１が一般端末であるかＭＴＣ端末であるかを区分することができる。これを介して基地局はランダムアクセス手続きが終了される前にも端末７０１の情報を獲得して当該端末７０１に適切なリソース割り当て及び当該端末７０１とのデータ送受信を行うことができる。例えば、端末７０１がＭＴＣ端末の場合、端末７０１は一つサブフレーム(１ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ)時間の間の受けられるビットが制限されている(例えば、１,０００ビット)。ところで、もし基地局が前記Ｍｓｇ３を受けた後に７１９段階で送信すべきであるメッセージ(Ｍｓｇ４)のサイズが１,０００ビットを超えるにもかかわらず基地局７０３が１，０００ビット以上のサイズのデータを送信するようになれば、端末は当該Ｍｓｇ４を正常に受信することができない。
【００５２】
したがって、本発明では７１５段階で基地局が端末７０１のＬＣＩＤ値を介して端末７０１がＭＴＣ端末であるかを確認した場合、以後７１７段階で基地局７０３は送信するメッセージ(図７のＭｓｇ４)のサイズがＭＴＣ端末が送受信することができるサイズを超過されるか否かを判定する。当該メッセージのサイズがＭＴＣ端末が送受信することができるサイズを超過する場合、基地局７０３は７１９段階で当該メッセージを分割したりメッセージ内容のうちで一部分を除去して送信する。前記基地局が送信するメッセージはＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＳｅｔｕｐのようなメッセージが含まれることができる。このように端末７０１は、端末７０１が上位階層のメッセージでＭＴＣ端末可否をネットワークに通知する以前にネットワークにとって当該端末７０１がＭＴＣ端末であるかを通知することによって、ＭＴＣ端末７０１と基地局(７０３)の間の接続を成功させることができる。
【００５３】
図８は、本発明で提案するＭＴＣ端末がＭＴＣ端末をサポートする基地局へランダムアクセス手続きを行う方法を適用した時の端末動作手順の例示図面である。
【００５４】
図８を参考すれば、ランダムアクセス手続きを行う端末は８０１段階で先ず指定された位置にランダムアクセスプリアンブルを送信する。以後、８０３段階で前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答(ＲＡＲ)メッセージを受信する。図３又は図４に示されたように、８０５段階で基地局が送信するＭＴＣ端末サポート可否インジケーターの受信などを介して現在接続を試みる基地局がＭＴＣ端末をサポートするか否かを判定する。もし、前記基地局がＭＴＣ端末をサポートしない場合には、８０７段階で基地局は既存のＬＣＩＤ値をＭＡＣヘッダーヘ含んで送信する。もし、前記基地局がＭＴＣ端末をサポートする場合には、８０９段階で基地局は既存のＬＣＩＤ値ではなく本発明で提案する新規のＬＣＩＤをＭＡＣヘッダーに含んで送信することができる。以後、端末が基地局から８１１段階でＭＴＣ端末が受信することができる形態(例えば、分割されたり繰り返される)のメッセージを受信し、８１３段階でランダムアクセス手続きを終了する。
【００５５】
図９は、本発明で提案するＭＴＣ端末がＭＴＣ端末をサポートする基地局へランダムアクセス手続きを行う方法を適用した時の基地局動作手順に対する例示図面である。
【００５６】
図９を参考すれば、基地局は９０１段階で本発明で提案したＬＣＩＤが含まれたＭＡＣヘッダーが受信したメッセージに含まれているか判定することができる。そして、もし、受信したメッセージが前記新しく提案したＬＣＩＤが含まれた場合、９０３段階で基地局は当該端末をＭＴＣ端末で判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)し、以後送信されメッセージ(図７のＭｓｇ４)のサイズがＭＴＣ端末が送受信することができるサイズに比べて超過されるか否かを判定する。もし、前記メッセージのサイズがＭＴＣ端末が送受信することができるサイズを超過する場合、基地局は９０５段階で当該メッセージを分割したりメッセージ内容のうちで一部分を除去した部分を別に送信することができる。これを介して端末は端末のカテゴリーを送信する前にネットワークにとって端末のカテゴリーを通知することによって基地局との接続を成功させることができる。
図１０は、本発明の実施形態による端末の構成を示すブロック図である。
【００５７】
図１０を参照すれば、本発明の実施形態による端末は送受信部１００５、制御部１０１０、マルチプレクサ及びデマルチプレクサ１０２０、制御メッセージ処理部１０３５及び各種上位階層処理部１０２５、１０３０を含む。
【００５８】
前記送受信部１００５は、サービングセルのダウンリンクチャンネルでデータ及び所定の制御信号を受信し、アップリンクチャンネルでデータ及び所定の制御信号を送信する。多数のサービングセルが設定された場合、送受信部１００５は前記多数のサービングセルを通じるデータ送受信及び制御信号送受信を行う。
【００５９】
マルチプレクサ及びデマルチプレクサ１０２０は、上位階層処理部１０２５、１０３０や制御メッセージ処理部１０３５で発生したデータを多重化したり、送受信部１０１０で受信されたデータを逆多重化して適切な上位階層処理部１０２５、１０３０や制御メッセージ処理部１０３５へ伝達する役目をする。
制御メッセージ処理部１０３５は基地局から受信された制御メッセージを処理して必要な動作を取る。
【００６０】
上位階層処理部１０２５、１０３０はサービス別から構成されることができ、ＦＴＰ(Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)やＶｏＩＰ(Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ)などのようなユーザサービスで発生するデータを処理してマルチプレクサ及びデマルチプレクサ１０１５へ伝達したり前記マルチプレクサ及びデマルチプレクサ１０１５から伝達したデータを処理して上位階層のサービスアプリケーションへ伝達する。
【００６１】
制御部１０１０は、送受信部１００５を介して受信されたスケジューリングコマンド、例えば、アップリンクリソース割り当て情報を確認して適切な時点に適切な送信リソースでアップリンク送信が行われるように送受信部１００５とマルチプレクサ及びデマルチプレクサ１０１５を制御する。
【００６２】
制御メッセージ処理部１０３５でランダムアクセス手続きのＭｓｇ３送信時にＭＴＣ端末の場合、既存のＬＣＩＤ値ではない新規ＬＣＩＤ値を含んで送信するようにし、端末が上位階層のメッセージでＭＴＣ端末可否をネットワークに通知する以前に基地局にとって端末のカテゴリー情報が分かるようにする。
【００６３】
図１０では送受信部１００５、制御部１０１０、マルチプレクサ及びデマルチプレクサ１０２０、制御メッセージ処理部１０３５及び各種上位階層処理部１０２５、１０３０が別途のブロックから構成され、各ブロックが相違する機能を行うことで記述したがこれは技術上の便宜のためのものであって、必ずこのように各機能が区分されることではない。例えば、制御部１０１０は基地局からメッセージを受信すると、前記メッセージが前記基地局のＭＴＣ端末サポート可否に対するインジケーターを含むか否かを判定し、前記メッセージが前記インジケーターを含まないと、前記基地局との通信に用いられる周波数に対して予め定められた時間の間の検索を遮断することができる。前記メッセージは、ブロードキャストメッセージであることができる。前記ブロードキャストメッセージは、システム情報ブロック(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、ＳＩＢ)であることができる。制御部１０１０は、前記メッセージが前記インジケーターを含まないことで判定(ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ)した時から検索を遮断することができる。制御部１０１０は、端末がサポートするすべての周波数に対する検索を終了した後、端末が留まるセルを選択した時、又はそれから一定時間が経過した時から検索を遮断することができる。制御部１０１０は端末がサポートするすべての周波数に対する検索を終了すると、通信事業者情報又はＭＴＣ端末サポート可否に基づいて端末が留まるセルを選択することができる。
【００６４】
また、制御部１０１０は基地局からランダムアクセス応答(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ)を受けると、前記基地局に接続設定リクエストメッセージを送信し、前記基地局から前記接続設定リクエストメッセージに対応する接続設定メッセージを受信することができる。前記接続設定リクエストメッセージは端末がＭＴＣ端末であることを指示する情報を含むことができる。前記接続設定リクエストメッセージは、ＲＲＣ接続設定リクエスト(ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｑｕｅｓｔ)メッセージであることができる。端末がＭＴＣ端末であることを指示する前記情報は、前記接続設定リクエストメッセージのＭＡＣ(Ｍｅｄｉｕｍ ＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ)ヘッダーに含まれることができる。端末がＭＴＣ端末であることを指示する前記情報は、ＬＣＩＤ(Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)の０ｂ０１０１１から０ｂ１１０００間の値のうちのいずれか一つであることができる。前記接続設定メッセージは、分割されたり(ｆｒａｇｍｅｎｔｅｄ)又は繰り返された(ｒｅｐｅａｔｅｄ)のに該当することができる。
図１１は、本発明の実施形態による基地局の構成を示すブロック図である。
【００６５】
図１１を参考すれば、基地局は送受信部１１０５、制御部１１１０、スケジューラー１１１５、マルチプレクサ及びデマルチプレクサ１１２０、制御メッセージ処理部１１３５、各種上位階層処理部１１２５、１１３０を含む。
【００６６】
送受信部１１０５は、ダウンリンクキャリアでデータ及び所定の制御信号を送信してアップリンクキャリアでデータ及び所定の制御信号を受信する。多数のキャリアが設定された場合、送受信部１１０５は前記多数のキャリアでデータ送受信及び制御信号送受信を行う。
【００６７】
マルチプレクサ及びデマルチプレクサ１１２０は、上位階層処理部１１２５、１１３０や制御メッセージ処理部１１３５で発生したデータを多重化したり、送受信部１１０５で受信されたデータを逆多重化して適切な上位階層処理部１１２５、１１３０や制御メッセージ処理部１１３５、又は制御部１１１０へ伝達する役目をする。制御メッセージ処理部１１３５は端末が送信した制御メッセージを処理して必要な動作を取るか、端末に伝達する制御メッセージを生成して下位階層へ伝達する。
【００６８】
上位階層処理部１１２５(又は１１３０)は、端末別又はサービス別から構成されることができ、ＦＴＰやＶｏＩＰなどのようなユーザサービスで発生するデータを処理してマルチプレクサ及びデマルチプレクサ１１２０に伝達したりマルチプレクサ及びデマルチプレクサ１１２０から伝達したデータを処理して上位階層のサービスアプリケーションへ伝達する。
【００６９】
制御部１１１０は、端末がいつチャンネル状態情報などを送信するかを判定して送受信部を制御する。
【００７０】
スケジューラ１１１５は、端末のバッファー状態、チャンネル状態及び端末の活動時間などを考慮して端末に適切な時点に送信リソースを割り当てて、送受信部に端末が送信した信号を処理したり端末に信号を送信するように処理する。
【００７１】
端末の制御メッセージ処理部１１３５でＳＩＢメッセージを生成する時、ＭＴＣサポート可否を示すインジケーターを選択して送信し、さらに、端末からメッセージ受信時、新規のＬＣＩＤした値が含まれたメッセージを受信すると、基地局が当該端末をＭＴＣ端末であることで判定して繰返し送信又は分割送信などの方法でデータを送受信する。
【００７２】
図１１では送受信部１１０５、制御部１１１０、マルチプレクサ及びデマルチプレクサ１１２０、制御メッセージ処理部１１３５、各種上位階層処理部１１２５、１１３０及びスケジューラー１１１５が別途のブロックから構成され、各ブロックが相違する機能を行うことで記述したがこれは技術上の便宜のためのことであるだけ、必ずこのように各機能が区分されることではない。例えば、制御部１１１０は基地局がＭＴＣ端末をサポートする基地局であるか判定し、前記基地局がＭＴＣ端末をサポートする基地局であればＭＴＣ端末サポート可否に対するインジケーターを含んでメッセージを生成し、前記メッセージを端末に送信することができる。前記メッセージはブロードキャストメッセージであることができる。前記ブロードキャストメッセージはシステム情報ブロック(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、ＳＩＢ)であることできる。
【００７３】
また、制御部１１１０は端末から接続設定リクエストメッセージを受信し、前記端末がＭＴＣ端末であることで判定し、前記端末に送信しようとする接続設定メッセージのサイズが前記端末が受信することができるメッセージのサイズより大きいかを判定し、前記接続設定メッセージのサイズが前記端末が受信することができるメッセージのサイズより大きい場合、前記接続設定メッセージを分割したり繰り返して前記端末に送信することができる。制御部１１１０は、前記接続設定リクエストメッセージに含まれた、ＭＴＣ端末であることを指示する情報に基づいて、前記端末がＭＴＣ端末であることで判定することができる。ＭＴＣ端末であることを指示する前記情報は、前記接続設定リクエストメッセージのＭＡＣ(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ)ヘッダーに含まれることができる。ＭＴＣ端末であることを指示する前記情報は、ＬＣＩＤ(Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ)の０ｂ０１０１１から０ｂ１１０００間の値のうちのいずれか１つに該当することができる。
【００７４】
提案する方法を利用すれば、ＭＴＣ端末はＭＴＣ端末をサポートするネットを選択して今後のより広いカバレッジ及びサービスが提供されることができ、前記端末が接続試み時に基地局が端末のＭＴＣサポート可否をより速やかに確認し、当該端末がサポートするサイズのデータを送信して誤動作を防止し、ＭＴＣ端末に特化された送信方法を適用して当該端末に広いカバレッジなどを保障することができる。
【００７５】
本発明の詳細な説明では具体的な実施形態に関して説明したが、本発明の範囲から逸脱せず限度内で様々な変形が可能であることは勿論である。したがって、本発明の範囲は説明した実施形態に限定されず、後述される特許請求の範囲だけではなくこの特許請求の範囲と均等なものなどによって決まるべきである。
【符号の説明】
【００７６】
１０５,１１０,１１５,１２０  次世代基地局
１２５  ＭＭＥ
１３０  Ｇａｔｅｗａｙ（Ｓ−ＧＷ）
１３５  ユーザ端末
１００５  送受信部
１０１０  送受信部
１０１０  制御部
１０２０  マルチプレクサ及びデマルチプレクサ
１０２５  上位階層処理部
１０３０  上位階層処理部
１０３５  制御メッセージ処理部
１１０５  送受信部
１１１０  制御部
１１１５  スケジューラー
１１２０  マルチプレクサ及びデマルチプレクサ
１１２５  上位階層処理部
１１３０  上位階層処理部
１１３５  制御メッセージ処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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