(57)【要約】本発明はユーザ装置にランダムアクセスの実行を可能にする方法および装置（無線基地局（１２０、６００）およびユーザ装置（１１０、７００））に関する。本発明の実施形態によれば、プレアンブルがユーザ装置に有効なチャネル（単数または複数）を示す情報と共に専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号をメッセージで送信する。ユーザ装置（１１０、７００）は次いで受信情報を使用し、その情報に基づきランダムアクセスを実行することができる。
2011527134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ装置（１１０、７００）にプレアンブルを割り当て、前記ユーザ装置（１１０、７００）によるランダムアクセスの実行を可能にする無線基地局（１２０、６００）における方法であって、前記無線基地局には、非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットが割り当てられ、前記方法が、
前記ユーザ装置への割り当てに利用可能な前記第２のセットの中の専用ランダムアクセスプレアンブルを決定するステップ（４０１）と、
前記利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、前記ユーザ装置（１１０、７００）によるランダムアクセスのための使用に前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを前記ユーザ装置（１１０、７００）に送信するステップ（４０２）と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記送信ステップ（４０２）において、前記ユーザ装置（１１０、７００）によるランダムアクセスのための使用に割り当てた前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのサブフレームを前記情報が示し、前記少なくとも１つのサブフレームがフレーム構成に連結されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信ステップ（４０２）において、前記ユーザ装置（１１０、７００）によるランダムアクセスへの使用に前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起の周期性を前記情報が示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記送信ステップ(４０２)において、前記メッセージの前記情報が前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を持つフィールドを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記送信ステップ(４０２)において、前記バイナリ値を事前規定ビット数により表すことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記送信ステップ(４０２)において、前記バイナリ値がＰＲＡＣＨ指標に対応し、該指標は、前記ユーザ装置（１１０、７００）による前記利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの送信を可能にすべく、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である、少なくとも１つの可能なＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成に関連づけられていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記送信ステップ(４０２)が物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨにおける前記メッセージの送信ステップを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの事前規定サブフレームに連結されている時間基準に対するオフセット値と、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する前記情報とを、前記メッセージにおいて示すステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載の方法。
【請求項９】
非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる無線基地局（１２０、６００）を含む通信システム（１００）においてユーザ装置（１１０、７００）にランダムアクセスの実行を可能にする方法であって、
前記無線基地局（１２０、６００）からメッセージを受信するステップであって、前記メッセージは前記第２のセットの中の利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、さらに前記メッセージは、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報を含むステップ（５０１）と、
前記利用可能なランダムアクセスプレアンブルの前記受信識別番号および前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関して表示した前記情報に基づきランダムアクセスを実行するステップ（５０２）と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記受信ステップ（５０１）において、前記情報が、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される割り当てられた前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのサブフレームを示し、前記少なくとも１つのサブフレームがフレーム構成に連結していることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記受信ステップ（５０１）において、前記情報が、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する周期性を示すことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記受信ステップ（５０１）において、前記メッセージにおける前記情報が前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を持つフィールドを含むことを特徴とする請求項９乃至請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記受信ステップ（５０１）において、前記バイナリ値を事前規定ビット数により表すことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記受信ステップ（５０１）において、前記バイナリ値がＰＲＡＣＨ指標に対応し、該指標は、前記ユーザ装置（１１０、７００）による前記利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの前記無線基地局への送信を可能とすべく、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの許容されたＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成に関連づけられていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨにおける前記メッセージの受信ステップを前記受信ステップ（５０１）が含むことを特徴とする請求項９乃至請求項１４の何れか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記受信ステップ（５０１）が、少なくとも１つの事前規定サブフレームに連結している時間基準に対するオフセット値と、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である、少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する前記情報とを、前記メッセージにおいて受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９乃至請求項１５の何れか一項に記載の方法。
【請求項１７】
ユーザ装置（１１０、７００）にランダムアクセスの実行を可能にするプレアンブルを前記ユーザ装置（１１０、７００）に割り当てる通信システム（１００）における方法であって、前記システムは非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる無線基地局（１２０、６００）を含み、前記方法が、
前記無線基地局（１２０、６００）において、前記ユーザ装置（１１０、７００）に割り当て可能な前記第２のセットの中の専用ランダムアクセスプレアンブルを決定するステップと、
前記ユーザ装置（１１０、７００）において、前記無線基地局（１２０、６００）からメッセージを受信するステップであって、前記割り当て可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを受信するステップと、
前記ユーザ装置（１１０、７００）により、前記割り当て可能なランダムアクセスプレアンブルの前記受信識別番号および前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関して表示した前記情報に基づき前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスを実行するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１８】
ユーザ装置（１１０、７００）にるランダムアクセスの実行を可能にすべく、プレアンブルを前記ユーザ装置（１１０、７００）に割り当てる無線基地局（１２０、６００）であって、前記無線基地局（１２０、６００）には非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットが割り当てられ、前記無線基地局（１２０、６００）が、
前記ユーザ装置（１１０、７００）に割り当て可能な前記第２のセットの中の専用ランダムアクセスプレアンブルを決定し、
前記割り当て可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを前記ユーザ装置（１１０、７００）に送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項１９】
ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される、割り当てられた前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのサブフレームを前記情報が示し、前記少なくとも１つのサブフレームがフレーム構成に連結していることを特徴とする請求項１８に記載の無線基地局。
【請求項２０】
ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起の周期性を前記情報が示すことを特徴とする請求項１８に記載の無線基地局。
【請求項２１】
前記メッセージの前記情報が前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を持つフィールドを含むことを特徴とする請求項１８乃至請求項２０のいずれか一項に記載の無線基地局。
【請求項２２】
前記バイナリ値を事前規定ビット数により表すことを特徴とする請求項２１に記載の無線基地局。
【請求項２３】
前記バイナリ値がＰＲＡＣＨ指標に対応し、該指標は、前記ユーザ装置（１１０、７００）による割り当て可能な前記専用ランダムアクセスプレアンブルの送信を可能にすねく、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの許容されたＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成に関連づけられていることを特徴とする請求項２１または請求項２２に記載の無線基地局。
【請求項２４】
物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨにおいて前記メッセージを送信するようにすることを特徴とする請求項１８乃至請求項２３の何れか一項に記載の無線基地局。
【請求項２５】
少なくとも１つの事前規定サブフレームに連結されている時間基準に対するオフセット値と、前記情報は、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する前記情報とを、前記メッセージにおいて示すようにさらに構成したことを特徴とする請求項１８乃至請求項２４の何れか一項に記載の無線基地局。
【請求項２６】
非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる無線基地局（１２０、６００）を含む通信システム（１００）においてランダムアクセスを実行するユーザ装置（１１０、７００）であって、
前記第２のセットの中の利用可能な専用アクセスプレアンブルの識別番号を含み、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを前記無線基地局（１２０、６００）から受信し、
前記利用可能なランダムプレアンブルの前記受信識別番号および前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関して表示した前記情報に基づきランダムアクセスを実行することを特徴とするユーザ装置。
【請求項２７】
前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される割り当てられた前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのサブフレームを示し、前記少なくとも１つのサブフレームがフレーム構成に連結していることを特徴とする請求項２６に記載のユーザ装置。
【請求項２８】
前記情報が、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起の周期性を示すことを特徴とする請求項２６に記載のユーザ装置。
【請求項２９】
前記メッセージの前記情報が前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を持つフィールドを含むことを特徴とする請求項２６乃至請求項２８のいずれか一項に記載のユーザ装置（１１０、７００）。
【請求項３０】
前記バイナリ値を事前規定ビット数により表すことを特徴とする請求項２９に記載のユーザ装置。
【請求項３１】
前記バイナリ値がＰＲＡＣＨ指標に対応し、該指標値は、前記ユーザ装置による前記利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの前記無線基地局への送信を可能にすべく、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である、少なくとも１つの可能なＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成に関連づけられていることを特徴とする請求項２９または請求項３０に記載のユーザ装置。
【請求項３２】
物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨにおいて前記メッセージを受信するようにすることを特徴とする請求項２６乃至請求項３１の何れか一項に記載のユーザ装置。
【請求項３３】
前記受信メッセージが、少なくとも１つの事前規定サブフレームに連結している時間基準に対するオフセット値と、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である、少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する前記情報とを、さらに示すことを特徴とする請求項２６乃至請求項３２の何れか一項に記載のユーザ装置。
【請求項３４】
ユーザ装置（１１０、７００）によるランダムアクセスの実行を可能にすべく、プレアンブルの前記ユーザ装置（１１０、７００）への割り当てを無線基地局（１２０、６００）に可能にする通信システム（１００）であって、前記無線基地局に非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットが割り当てられ、
前記無線基地局（１２０、６００）が前記ユーザ装置（１１０、７００）に割り当て可能な前記第２のセットの専用ランダムアクセスプレアンブルを決定し、
前記ユーザ装置（１１０、７００）が前記無線基地局からメッセージを受信し、前記メッセージが、前記第２のセットの中の前記割り当て可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号と、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報とを含み、
利用可能な、前記割り当てられたランダムアクセスプレアンブルの前記識別番号および前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関して表示した前記情報に基づき前記ユーザ装置（１１０、７００）がランダムアクセスを実行する
ことを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に無線通信の分野に関し、より詳細にはユーザ装置に通信システムにおけるランダムアクセスの実行を可能にするユーザ装置へのプレアンブルの割り当て方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代パートナシッププロジェクト（３ＧＰＰ、3rd Generation Partnership Project）はＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunication Service、汎用移動通信サービス）システムの標準化に責を負い、ＬＴＥ（Long-Term Evolution、ロングタームエボリューション）はＵＭＴＳシステムの次世代移動通信システムとして目下検討下にある。ＬＴＥは高速パケットベース通信を実現する技術であり、ダウンリンクにおいて１００Ｍｂｐｓを超え、アップリンクにおいて５０Ｍｂｐｓを超えるデータ速度に達することができる。ＬＴＥに関する３ＧＰＰの作業は発展型汎用地上アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ、Evolved Universal Terrestrial Access Network）とも呼ばれる。
【０００３】
一般に、３ＧＰＰＬＴＥシステムにおいてｅＮＢ（enhanced/evolved NodeB、高度化／発展型ノードＢ）またはeノードＢとして既知の無線基地局に１つ以上のセルを割り当てる。さらに、ＬＴＥのｅＮＢ（複数）はコアネットワークおよび他のｅＮＢ（複数）と直接相互動作をするであろう。複数のユーザ装置をｅＮＢによりサービスを受けるセルに配置することができる。ユーザ装置（ＵＥ、user equipment）を代表することができるのは、移動電話機、無線端末、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント、ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ、voice over internet protocol）の可能な電話機または任意の他の３ＧＰＰＬＴＥの可能なＵＥである。一般に、システムへのＵＥの最初のアクセスはランダムアクセス（ＲＡ、random access）手順により実行する。ランダムアクセス手順の目的が含みうるのは、初期アクセス、ハンドオーバ、スケジューリング要求（無線リソース要求）、タイミング同期などである。無線ネットワークノードは一般にＵＥの振舞いを制御する。例として、周波数、タイミングおよび電力のようなアップリンク伝送パラメータは無線基地局（例えば、ｅＮＢ）からＵＥへのダウンリンク制御信号により調整する。アップリンク（ＵＬ、uplink）周波数および電力推定パラメータに関し、ＵＥは１つ以上幾つかのダウンリンク（制御）信号からこれらのパラメータを導出することができる。しかしながら、アップリンクのタイミング推定の実施はｅＮＢ（即ちeノードＢ）とＵＥとの間の伝搬遅延が一般に未知であるためより困難である。例として長い待機時間の後にＵＥに電源を投入するかまたはＵＥを使用状態にする場合、ＵＥはアップリンクにおいて同期していない。それ故トラフィック搬送の開始前に、ＵＥは最初のステップでネットワークへの同期の入手を含むネットワークへのアクセスを行わなければならない。これは通常ＵＥにより行い、ＵＥはダウンリンク信号の聴取による測定(単数または複数)を行い、これらの信号からタイミング同期；周波数誤りの推定およびダウンリンク経路損失の推定をも入手する。そこでＵＥがダウンリンクに時間同期をするとしても、ＵＥから送信する信号は前記未知の伝搬遅延のためｅＮＢ（即ちeノードＢ）の受信タイミングと未だ調整が取れていない。従って、ＵＥはネットワークへのランダムアクセス（ＲＡ）手順を実行しなければならない。ランダムアクセス手順はＵＥがアップリンク同期を取得する必要またはアップリンク送信を行う必要を見出し、前記アップリンク送信のリソースがＵＥに未だ利用可能でない場合にシステムまたはリソースへのアクセス要求のためにＵＥにより一般に使用する手順である。さらにその上、アップリンク送信の同期または時間調整は保護帯域の必要性の最少化により他ＵＥ(複数)の送信との干渉の最少化およびリソース能率の増大を目標とする。
【０００４】
ランダムアクセス手順は競合ベースランダムアクセス手順と無競合（または非競合ベース）ランダムアクセス手順に分類することができる。
【０００５】
競合ベースランダムアクセス手順の場合、非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットをセル毎に(即ち、eノードＢに）割り当てる。ＵＥを発信元とするデータがあり、ランダムアクセス手順を通じてネットワークとの接続および適切なアップリンクタイミング関係をＵＥが確立しなければならない場合に、このプールを主として使用する。競合ベースランダムアクセスの実行の場合、非専用ランダムアクセスプレアンブルとしてＵＥはプールからプレアンブルを任意に選択する。これはＵＥにより開始する（ＬＴＥにおいてサポートする）ランダムアクセスとして既知である。従って競合ベースランダムアクセスの場合、ネットワーク（またはｅＮＢ）はＵＥが選択するプレアンブルを（直ちには）認識しない。これに伴う欠点は、複数のＵＥが実際に同じプレアンブルを選択し、同時にネットワーク（即ちeノードＢ）にアクセスを試行することがありうることである。これは衝突(単数または複数)を生じる原因となりうる。従って、ネットワーク（即ちeノードＢ）へのアクセスを試行するＵＥ(複数)を特定し、潜在的衝突を解決する特別のステップ、所謂競合解決機構が必要である。
【０００６】
無競合ランダムアクセスの実行の場合、セル毎に(即ち、eノードＢに）割り当てるランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットも規定する。これらのプレアンブルは専用ランダムアクセスプレアンブルとして既知である。非専用ランダムアクセスプレアンブルに反し、専用ランダムアクセスプレアンブルはeノードＢによりＵＥに割り当てられる。換言すれば、このプレアンブルはＵＥにより自律的に選択することはできず、それ故割り当てが有効な間この専用ランダムアクセスプレアンブルはＵＥに排他的に専用である。これは（ＬＴＥにおいてサポートする）ネットワーク起動またはネットワーク指令ランダムアクセスとして既知である。特定のプレアンブルをＵＥに割り当てる／専用とするので、ネットワークへのアクセスを試行する（または試行した）ＵＥをeノードＢは受信プレアンブルから直ちに知ることができるのが無競合アクセスの利得である。これは従って競合解決の必要性を除去し、それ故衝突リスクの最少化によるリソース能率を改善する。さらにその上、競合解決手順の回避は遅延を削減する。
【０００７】
注意すべきは、（例えば、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおける）ネットワーク起動ランダムアクセスを使用して、有効なアップリンクタイミングを持たないＵＥに、そのアップリンクをeノードＢにおけるタイミングへ同期することを強いることができることであり、例えばeノードＢのダウンリンク送信の実施前に、ＵＥは確認応答（ＡＣＫ）または否定的確認応答（あるいは無応答）（ＮＡＣＫ）のフィードバックを送信する必要があろう。また、ランダムアクセスおよびアップリンク同期手順の非零期間のせいで、ダウンリンク送信の実施に先立ち、再同期が一般に強いられることも、述べておくべきことである。ＵＥが一定の時間アクティブでなければ、一般にＵＥ（例えば、移動端末）は同期を失う。一定の時間何ら動作が無ければ、ＵＥ（例えば、移動端末）はｅＮＢへの同期を失ったと仮定する判断基準をネットワークにおいて（例えば、Ｅ−ＵＴＲＡＮにおいて）規定することが従って可能である。
【０００８】
例えばダウンリンクデータがＵＥに到着すれば、同期の再確立がまず必要であり、このため上記の専用ランダムアクセスプレアンブルがＵＥに割り当てられ、これをＵＥが使用して、無競合ランダムアクセス手順を実行することができる。これはタイミング先行調整コマンドをｅＮＢから起動することとし、このコマンドに基づき、ＵＥは時間調整を再確立することができる。例えばＬＴＥ（またはＥ−ＵＴＲＡＮ）では、物理ダウンリンク制御チャネル（physical downlink control channel）ＰＤＣＣＨを使用して、専用プレアンブルが割り当てられる。
【０００９】
ランダムアクセス手順はネットワークアクセスのためにＵＥにより実行される最初の手順であるので、ランダムアクセスがあるべき様に動作することが重要である。ランダムアクセスが失敗すれば、ＵＥはネットワークにアクセスすることができない。ランダムアクセス手順が失敗しうるかまたは実行しえない例示的シナリオは、全ての専用プレアンブルが既に使用中である場合である。前記のように、eノードＢは既に配分／割り当てされた専用プレアンブルを記憶し、割り当てに利用可能なような専用プレアンブルがない場合、専用プレアンブルがない他のＵＥ（複数）に競合ベースランダムアクセスの実行をeノードＢは勧告／指示しなければならない。しかしながら前記のように、競合ベースランダムアクセスは潜在的衝突に繋がり、競合解決の実行が必要な場合遅延の追加に繋がる。衝突が生じ、１つ以上のＵＥがそのランダムアクセスに失敗すれば、１つ以上幾つかのＵＥは一定時間の後ランダムアクセス手順を再試行するであろうが、これがさらに遅延を導入するバックオフ機構を起動しうることに繋がる。バックオフ機構は、アクセス再試行の前に待機すべき時間期間を表す例えばバックオフパラメータの導入により、ＵＥの再アクセス試行を制御する手法である。従って再アクセス試行数が多いほど、遅延は長い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の課題を提示し、ＵＥ（単数または複数）によるランダムアクセスへの使用に専用プレアンブル（単数または複数）が有効であるチャネル生起（単数または複数）を表す有効性パターンの導入により、１つ以上のＵＥに１つ以上の専用ランダムアクセスプレアンブル（単数または複数）の使用を許容することにより、１つ以上のＵＥに成功裏にランダムアクセスの実行を可能にする方法および装置の提供が、それ故本発明の例示的実施形態の目的である。これはランダムアクセス遅延の削減およびまた生起しうる衝突数の削減に繋がるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施形態の第１の態様によれば、上述の課題はＵＥにプレアンブルを割り当てる無線基地局における方法により解決する。ｅＮＢ即ちeノードＢまたはノードＢを代表する無線基地局に非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる。本発明の実施形態によれば、無線基地局は第２のセットから利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルを判断し、無線基地局は次いで利用可能な専用プレアンブルの識別番号を含み、ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用プレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨ（physical random access channel、物理ランダムアクセスチャネル）の生起を示す情報をさらに含むメッセージをＵＥに送信する。
【００１２】
従って例えば専用ランダムアクセスプレアンブルが不足する場合を少なくし、専用ランダムアクセスプレアンブルの可用性を拡大するために、無線基地局はＵＥに割り当てる専用ランダムアクセスプレアンブルの可用性を判断し、専用プレアンブルの識別番号をメッセージで送信し、ＵＥに専用プレアンブルが有効であるＰＲＡＣＨの生起（単数または複数）をＵＥが知ることを可能にする有効性パターンを前記メッセージにおいてさらに示すようにする。
【００１３】
本発明の実施形態の第２の態様によれば、上述の課題は上述のように非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる無線基地局を含む通信システムにおいてＵＥにランダムアクセスの実行を可能にする前記ＵＥにおける方法により解決する。本発明の実施形態による方法は第２のセットの中の利用可能な専用アクセスプレアンブルの識別番号を含むメッセージを無線基地局から受信するステップを含む。ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨの生起を示す情報をメッセージはさらに含む。本方法は利用可能な専用プレアンブルの受信識別番号および前記１つ以上のＰＲＡＣＨの生起に関して表示した情報に基づきランダムアクセスを実行するステップをさらに含む。
【００１４】
本発明の実施形態の第３の態様によれば、上述の課題はＵＥにランダムアクセスの実行を可能にするプレアンブルをＵＥに割り当てる無線基地局により解決する。上述のように、非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを無線基地局に割り当てる。無線基地局は本発明の実施形態により専用ランダムアクセスプレアンブルを第２のセットから判断し、判断する専用プレアンブルの識別番号を含み、ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用プレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨ（物理ランダムアクセスチャネル）の生起を示す情報を含むメッセージをＵＥに送信するようにする。
【００１５】
本発明の実施形態の第４の態様によれば、上述の課題は上述のように非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる無線基地局を含む通信システムにおいてランダムアクセスを実行するＵＥにより解決する。ＵＥは本発明の実施形態により第２のセットの中の利用可能な専用アクセスプレアンブルの識別番号を含むメッセージを無線基地局から受信するようにする。ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨの生起を示す情報をメッセージはさらに含む。ＵＥは利用可能な専用プレアンブルの受信識別番号および前記１つ以上のＰＲＡＣＨの生起に関して表示した情報に基づきランダムアクセスをさらに実行するようにする。
【００１６】
本発明の実施形態の第５の態様によれば、上述の課題はＵＥにランダムアクセスの実行を可能にするプレアンブルをＵＥに割り当てる通信システムにおける方法により解決する。本システムは無線基地局を含み、無線基地局に非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる。本発明の実施形態により、本方法は無線基地局においてＵＥに割り当てる利用可能な第２のセットの専用ランダムアクセスプレアンブルを判断するステップ；利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを無線基地局からＵＥにおいて受信するステップ；および利用可能なランダムアクセスプレアンブルの受信識別番号および１つ以上のＰＲＡＣＨの生起に関して表示した情報に基づきＵＥによりランダムアクセスを実行するステップを含む。
【００１７】
本発明の実施形態の第６の態様によれば、上述の課題はＵＥにランダムアクセスの実行を可能にするプレアンブルをＵＥに割り当てる通信システムにより解決する。本システムは無線基地局を含み、無線基地局に非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる。本システムでは本発明の実施形態に従い、無線基地局はＵＥに割り当てる利用可能な第２のセットの中の専用ランダムアクセスプレアンブルを判断するようにし；ＵＥは無線基地局からメッセージを受信するようにし、本メッセージは利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含み；ＵＥは利用可能なランダムアクセスプレアンブルの受信識別番号および１つ以上のＰＲＡＣＨの生起に関して表示した情報に基づきランダムアクセスをさらに実行するようにさらにする。
【００１８】
本発明に伴う利点はランダムアクセス遅延を削減することである。
【００１９】
本発明に伴う別の利点は専用プレアンブルが不足する場合を少なくするような有効性パターンの時間領域への導入により専用プレアンブルを事実上拡大することを可能にすることである。
【００２０】
本発明に伴うさらなる利点は無競合ランダムアクセスの所与の負荷に対し、専用プレアンブルのプールを形成するセットのサイズを削減しうることである。これは次いでより多くの非専用ランダムアクセスプレアンブルが利用可能であることを意味し、これは衝突のリスクを最小化することを意味する。
【００２１】
本発明のさらに他の目的および特徴は添付する図面に関する以下の詳細な説明から明らかになろうが、以下の図面は例証的であるのみであること、および添付する特許請求の範囲内において説明するように例示する特定の実施形態において種々の修正および変更を為しうる事実に注意すべきである。さらに理解すべきは、図面は必ずしも比例するように描かれておらず、別途明確に表示しない限り図面は本明細書で説明した構成と手順を概念的に示すことを単に意図するにすぎないことである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の例示的実施形態を適用することができる無線ネットワーク通信システムの例を示す図である。
【図２】従来技術によるＬＴＥＦＤＤに適用可能なタイプ１フレーム構成を示す図である。
【図３Ａ】本発明の例示的実施形態に適用可能な例示的有効性パターンを使用する例示的ＰＲＡＣＨ構成を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の例示的実施形態に適用可能な別の例示的有効性パターンを使用する例示的ＰＲＡＣＨ構成を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の例示的実施形態に適用可能なさらに別の例示的有効性パターンを使用する例示的ＰＲＡＣＨ構成を示す図である。
【図４】本発明の例示的実施形態による無線基地局において実行する方法のフローチャートを示す図である。
【図５】本発明の例示的実施形態によるユーザ装置において実行する方法のフローチャートを示す図である。
【図６】本発明の実施形態による例示的無線基地局のブロック図を示す。
【図７】本発明の実施形態による例示的ユーザ装置のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下の記述では説明のためであり、制限するためでなく、本発明の完全な理解に備えるために詳細な構成、シナリオ、技術などのような特定の詳細を示す。しかしながら、本発明およびその実施形態はこれら特定の詳細から離れる他の実施形態において実行することができることは当業者に明らかであろう。
【００２４】
特定例のシナリオの参照により、本発明の種々の実施形態をここで説明する。特に、第３世代（３Ｇ）ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）の概念に基づく通信ネットワークシステムにおけるランダムアクセス手順に関する非限定的、一般的コンテキトにおいて本発明を説明する。注意すべきは、本発明は３ＧＬＴＥに限定せず、他の無線システムにおいて適用できることであり、これらの無線システムはＷｉＭＡＸ（マイクロ波アクセスワールドワイド相互動作）またはＨＳＰＡ（高速パケットアクセス）またはＨＳＵＰＡ（高速アップリンクパケットアクセス）またはＨＳＤＰＡ（高速ダウンリンクパケットアクセス）またはＷＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）などのようなランダムアクセス手順を採用する。
【００２５】
図１を参照して、本発明の種々の例示的実施形態を適用することができる例示的無線通信ネットワークシステム１００のブロック図を示す。図１に描くシステムは本発明の種々の例示的実施形態を理解するのに必要な通信機またはノードのみを示すことに注意されたい。図示するように、ここで単純化３ＧＰＰＬＴＥシステムを表すと考えるシステム１００が含むのは、幾つかのユーザ装置ＵＥ１１０、ＵＥ１１１、ＵＥ１１２および無線基地局として動作し、ｅノードＢ１１２０、ｅノードＢ２１２１およびｅノードＢ３１２２と表す装置である。ｅノードＢ(複数)の機能の１つはセルのＵＥ(複数)へおよびＵＥ(複数)からのトラフィックの制御である。移動電話機、無線端末、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、パーソナルディジタルアシスタント、ボイス・オーバ・インターネット・プロトコル（ＶｏＩＰ）の可能な電話機または任意の他の３ＧＰＰＬＴＥの可能な装置として使用するのにＵＥは適する。無線リンクを経てｅノードＢからＵＥへのトラフィックをダウンリンク（downlink、ＤＬ）トラフィックと呼び、無線リンクを経てＵＥからｅノードＢへのトラフィックをアップリンク(ＵＬ)トラフィックと呼ぶ。注意されたいのは、図１でＵＥ(複数)およびｅノードＢ(複数)の数は例示に過ぎず、本発明の実施形態はあらゆる特定のＵＥ(複数)の数および／またはｅノードＢ(複数)の数に限定しないことである。
【００２６】
図１を再度参照して、ＵＥ１１１およびＵＥ１１２はｅノードＢ１１２０によりサービスを受けるとここで仮定する。換言すれば、ＵＥ１１１およびＵＥ１１２は既にネットワーク１００に成功裏にランダムアクセス済みであり、ｅノードＢ１１２０に無線で接続しているものとする。さらにその上、必須ではないが本発明の実施形態の原理の容易な理解のために、ｅノードＢ例えばｅノードＢ１１２０は１つのセルのみにサービスしていることも仮定する。ＬＴＥには、全体で、セル毎に利用可能な（または１セルについて設定された）６４のランダムアクセスプレアンブルを含むセットが存在する。従って、ｅノードＢにこれら６４のプレアンブルを配分する／割り当てることができる。注意すべきは、同じｅノードＢにより制御する異なるセルに割り当てるプレアンブルは必ずしも同じセットのプレアンブルに属していないこと、即ち異なるセット（およびプール）は通常セル固有であることである。とはいえ本発明の種々の実施形態のより良き理解のためには、ｅノードＢは単一のセルにサービスしているとここでは仮定し、それ故この場合６４のプレアンブルのセットをｅノードＢにより（すなわちセル毎に）割り当てると記述するのが適切である。
６４のプレアンブルのこのセット内の第１のセットは競合ベースランダムアクセスにより使用するプレアンブルのプールを形成する。このプールのプレアンブルは、前記のように非専用ランダムアクセスプレアンブルとして既知である。ＵＥを発信元とするデータがあり、ランダムアクセス（ＲＡ）手順によりＵＥがネットワークと接続および適したアップリンク時間関係またはそのいずれかを確立しなければならない場合、このプールを主として使用する。競合ベースランダムアクセスを実行する場合、ＵＥはランダムにこの第１のセットから非専用ランダムアクセスプレアンブルを選択する。この第１のセットの各非専用ランダムアクセスプレアンブルに対し、プレアンブル識別番号（即ちプレアンブル識別情報）が関連する。６４のプレアンブルのセットの中に、専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットも存在する。第２のセットの専用ランダムアクセスプレアンブルは前記のように無競合ランダムアクセスの実行に使用する。無競合ランダムアクセスの場合、ＵＥに専用ランダムアクセスプレアンブルを割り当てるのはｅノードＢである。換言すれば、このタイプのランダムアクセスはネットワーク（例えば、ｅノードＢ）により起動する。この第２のセットの各専用ランダムアクセスプレアンブルに対しても、プレアンブル識別番号（ＩＤ）（即ちプレンブル識別情報）が関連する。ｅノードＢは現在使用中の専用プレアンブルＩＤ（複数）を記憶する。無競合ランダムアクセスの場合、専用ランダムアクセスプレアンブルを送信し、システムまたはネットワークシステムへのアクセスを試行したＵＥに、ｅノードＢはそれ故受信プレアンブルを対応付けることができる。それ故競合解決手順を実行する必要はない。
【００２７】
図１の参照に戻り、ＵＥ１１０に関し無競合ランダムアクセス手順をネットワーク（例えばｅノードＢ１１２０）により起動し、従ってＵＥはネットワーク（例えばｅノードＢ）への時間調整および同期を確立することができると仮定しよう。ＵＥ１１０とｅノードＢ１１２０との間の破線矢印を使用してこれを概念的に示す。前記のように、ｅノードＢ１１２０は割り当て済みでありかつ現在使用中の全ての専用ランダムアクセスプレアンブル（および専用プレアンブルＩＤ（複数））を記憶する。いったん無競合ランダムアクセスが成功裡に完了したか、または専用プレアンブル割り当ての有効性が満了したとすれば、専用プレアンブルを再使用することができる。しかしながら第２のセットの専用ランダムアクセスプレアンブルの何れもその時点でＵＥ１１０への割り当てに利用可能でない場合、ｅノードＢ１１２０は専用プレアンブルの無いＵＥ（複数）に競合ベースランダムアクセスの実行を指示しなければならない。しかしながら競合解決を実行する必要がある場合、競合ベースランダムアクセスは、一般的に遅延に加えて潜在的な衝突の発生に繋がる。
【００２８】
それ故、無競合ランダムアクセスの実行に専用プレアンブルが利用できない例示的課題のシナリオを少なくするために本発明の実施形態に従い、ＵＥ１１０への指定に利用可能な第２のセットからの専用ランダムアクセスプレアンブルをｅノードＢ１１２０は決定するようにし、また、決定した専用ランダムアクセスプレアンブルのプレアンブルＩＤを表示し、ＵＥにより使用される専用プレアンブルがランダムアクセスを行うために有効な物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）の生起を特定する例えば時間領域における有効性パターンをさらに表示するメッセージを、例えば物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）でＵＥ１１０に送信するようにする。例としてｅノードＢ１１２０が現在使用中の専用プレアンブルおよび関連ＩＤ（複数）を記憶するので、ｅノードＢ１１２０は専用プレアンブルに基づくランダムアクセスが成功裡に完了した、または割り当ての有効性が満了したことをまた知り、従ってそのような専用プレアンブルが次に利用可能であり、再使用できることを判断することができる。ｅノードＢ１１２０がアップリンク同期の確立を必要とすれば、この利用可能なプレアンブルのプレアンブルＩＤおよび専用プレアンブルがＵＥ１１０に有効であるＰＲＡＣＨの生起を示す情報を、ｅノードＢ１１２０は例えばＰＤＣＣＨメッセージで送信する。ｅノードＢ１１２０から受信するプレアンブルＩＤおよびＰＲＡＣＨの生起（単数または複数）に関して知らされた情報にも基づき、ＵＥ１１０は次いでランダムアクセスを実行することができる。
【００２９】
注記すべきは、「発展型汎用地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）物理チャネルおよび変調（リリース８）（"Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)Physical Channels and Modulation(release 8")」、ＬＴＥ技術仕様書３ＧＰＰＴＳ３６．２１１では、ダウンリンクおよびアップリンク送信を無線フレームに組織化し、各無線フレームは１０ｍｓの継続時間を有することである。２つの異なる無線フレーム構成が規定され、１方のフレーム構成はＦＤＤ（周波数分割複信）に適用可能なタイプ１として既知であり、他方のフレーム構成はＴＤＤ（時間分割複信）に適用可能なタイプ２として既知である。ＦＤＤの場合、無線フレーム毎に１０サブフレームがダウンリンク送信に利用可能であり、（同じ無線フレームの）１０サブフレームがアップリンク送信に利用可能であることおよびアップリンクとダウンリンク送信が周波数領域で分離されることを、上記のＬＴＥ技術仕様書３ＧＰＰＴＳ３６．２１１はまた規定している。その上さらに、タイプ１フレーム構成はそれぞれ０．５ｍｓ長の２０スロットを含み、２つの連続スロットは従って１ｍｓ長のサブフレームを規定する。
【００３０】
図２を参照して、ＬＴＥ技術仕様書３ＧＰＰＴＳ３６．２１１で規定するようにＬＴＥＦＤＤに適用可能なタイプ１フレーム構成を示す。ＰＲＡＣＨリソースおよびその生起（単数または複数）を各セル（即ちｅノードＢ）について構成し、ブロードキャストまたは専用制御チャネル（例えばＰＤＣＣＨ）の何れかにおいて通信することを、ＬＴＥ技術仕様書３ＧＰＰＴＳ３６．２１１はまた規定する。ＬＴＥ技術仕様書３ＧＰＰＴＳ３６．２１１では、１６のＰＲＡＣＨ構成をＦＤＤに対し規定する。
【００３１】
本発明の実施形態に従い、前記のように、ＰＤＣＣＨメッセージはｅノードＢ１１２０により利用可能と判断する専用プレアンブルＩＤを伝達することができ、ＵＥに専用プレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨの生起を示す情報をまた伝達することができる。例として、その情報は、ＵＥによる使用に割り当てた専用ランダムアクセスプレアンブルが有効であるサブフレーム（単数または複数）を表示することができる。本発明の実施形態に従い、サブフレーム（単数または複数）をフレーム構成、例えば無線フレーム構成に連結する。
【００３２】
以下で、ＦＤＤＰＲＡＣＨ構成１２のコンテキストにおいて例示的実施形態をより詳細に説明しよう。ＰＲＡＣＨリソースが各無線フレームのサブフレーム＃０、サブフレーム＃２、サブフレーム＃４、サブフレーム＃６およびサブフレーム＃８に生起することをＰＲＡＣＨ構成１２は規定する。
【００３３】
本発明の例示的実施形態として、ＰＤＣＣＨメッセージにおける情報は前記ＰＤＣＣＨメッセージのフィールドで、例えばＦＤＤＰＲＡＣＨ構成１２の場合、利用可能な専用プレアンブルが各無線フレームのサブフレーム＃２においてのみ有効であることを示すことができる。これを図３Ａに示し、この場合各フレームのサブフレーム２において専用プレアンブルが特定のＵＥに有効であることを示す。記述すべきは、ＰＲＡＣＨ構成１２の場合、上記のように選択することができる幾つかのサブフレームが存在し、そこではＵＥに専用プレアンブルが有効であることである。そのようなサブフレームをまた図３Ａに示し、以上のように即ちサブフレーム＃０、サブフレーム＃２、サブフレーム＃４、サブフレーム＃６およびサブフレーム＃８と附番する。しかしながら、説明する図３Ａに示す例は、ＰＤＣＣＨメッセージに示す情報に従い、各無線フレームのサブフレーム＃２においてのみ専用プレアンブルが有効であることを示す。注意すべきは、サブフレーム＃０、サブフレーム＃２、サブフレーム＃４、サブフレーム＃６およびサブフレーム＃８の少なくともいずれかに対してそれぞれ例えば同じ専用プレアンブルを異なるＵＥ（複数）に割り当てることができることをここでまた意味することである。このことは、事実上、専用プレアンブルの可用性がこの例では５倍に増加することを意味する。明らかに、このような有効性パターンの使用法は指定に利用可能な専用プレアンブルが無くなるリスクをかなり削減する。
【００３４】
記述すべきは、本発明の例示的実施形態はＰＲＡＣＨ構成１２に限定しないことである。換言すれば、ＦＤＤに規定する全てのＰＲＡＣＨ構成（例えばフレーム構成タイプ１）を使用することができる。例としてＰＲＡＣＨリソースに考えられる構成は、ＰＲＡＣＨリソースが全ての無線フレームのサブフレーム＃１（ＰＲＡＣＨ構成３）において生起することでありえよう。
【００３５】
ＰＲＡＣＨ構成１２を使用する別の例は、ＵＥに対してＰＲＡＣＨリソースが各フレームのサブフレーム＃０、サブフレーム＃２、サブフレーム＃４、サブフレーム＃６およびサブフレーム＃８において生起することである。これを図３Ｂに示し、ここでサブフレーム＃０、サブフレーム＃２、サブフレーム＃４、サブフレーム＃６およびサブフレーム＃８をそれぞれ各フレームの内部に示す。使用しないサブフレームは白色の背景（例えばサブフレーム＃７、サブフレーム＃１、など）を有する。
【００３６】
上記のようにＰＲＡＣＨ構成１２の場合、ＵＥに対して専用プレアンブルが有効でありうる幾つかのサブフレームが存在する。そのようなサブフレームはサブフレーム＃０、サブフレーム＃２、サブフレーム＃４、サブフレーム＃６およびサブフレーム＃８である。それ故本発明の別の例示的実施形態によれば、専用プレアンブルの割り当てのためのＰＤＣＣＨメッセージフィールドは、ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用プレアンブルが有効であるＰＲＡＣＨの生起（単数または複数）の周期性を表示することができる。例えば、そのフィールドは４つのＰＲＡＣＨの生起毎に、ＵＥに対して専用プレアンブルが有効であることを示しえよう。これを図３Ｃに示し、ここでＰＲＡＣＨ構成１２の場合、サブフレームシーケンス（周期性）は例えば（フレーム１の）サブフレーム＃８、（フレーム２の）サブフレーム＃６、（フレーム３の）サブフレーム＃４、（フレーム４の（図示しない））サブフレーム＃２などであり、これらのサブフレームの間でＵＥのランダムアクセスの実行に専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である。従って、この例では専用プレアンブルは４つのＰＲＡＣＨの生起毎に有効である。図３Ｃで、一連のサブフレームを内部のＸ印により示す。
【００３７】
ＰＲＡＣＨ構成１２のような幾つかの構成では、ＰＲＡＣＨリソースが互いに余りに接近して続くので、後続ＰＲＡＣＨリソースを使用するのはＵＥにとって例えば有用ではないことに注意されたい。ＵＥがランダムアクセス試行の反復を許容される前に、ＵＥはｅノードＢ（即ちネットワーク）からの応答を待つ必要がある。従って、例えば構成１２の全てのＰＲＡＣＨリソースを再使用するのはＵＥにとって有用ではない。
【００３８】
本発明の実施形態はこのようにＬＴＥＦＤＤの無競合アクセスの時間領域における有効性パターンの規定により専用プレアンブルの可用性を増す。しかしながら、ＬＴＥＴＤＤに規定するＰＲＡＣＨ構成（即ちフレーム構成タイプ２）にも同じ原理を適用できることに注意されたい。従って、本発明の実施形態はＬＴＥＦＤＤに限定されない。注意すべきは、ＬＴＥＴＤＤでは、ＰＤＣＣＨメッセージフィールドは、専用プレアンブルが有効である周波数領域および時間領域またはそのいずれかのＰＲＡＣＨリソース（単数または複数）を表示することができる。
【００３９】
本発明の別の実施形態によれば、ｅノードＢによりメッセージ（例えばＰＤＣＣＨメッセージ）で送信する専用プレアンブルＩＤを含む情報は１つ以上のＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を表示あるいは明記する。このバイナリ値はメッセージで示す所定のビット数により（例えば３ビットまたは４ビットにより）表される。この値は明確な値または値（単数または複数）を与える関数への入力値または前記値（単数または複数）を含むテーブルの指標またはテーブルのエントリへの指標またはテーブルにおける指標の何れかでありうる。本発明の例示的実施形態として、バイナリ値は、ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用プレアンブルが有効である１つ以上の許容されたＰＲＡＣＨの生起を示す事前に規定したＰＲＡＣＨ構成に関連するＰＲＡＣＨ指標（例えばマスク指標）に対応しうる。ＰＲＡＣＨ構成により、前記の技術仕様書３ＧＰＰ  ３６．２１１で表示／規定する例えばＰＲＡＣＨ構成を意味することに注意されたい。注意すべきは、ＰＲＡＣＨ指標値が割り当てられた専用プレアンブルの有効性を決定することである。本発明の例示的実施形態として、バイナリ値はＰＲＡＣＨ指標（例えばマスク指標）に対応しうる。技術仕様書３ＧＰＰ  ３６．２１１で規定し、構成するＰＲＡＣＨ構成に関して、ＰＲＡＣＨ指標は割り当てた専用プレアンブルが有効であるフレームの１つ以上のサブフレームを決定する。例えば、ＦＤＤＰＲＡＣＨ構成１２は、サブフレーム＃０、サブフレーム＃２、サブフレーム＃４、サブフレーム＃６およびサブフレーム＃８のＰＲＡＣＨリソースに対応する。ＰＲＡＣＨ指標は専用プレアンブルが有効である以上にリストするサブフレームの中の１つ以上のサブフレームを決定する。
【００４０】
さらなる例として専用ランダムアクセスプレアンブルのプールにおける全てのプレアンブルが既に割り当て済みである場合、専用プレアンブルに基づくランダムアクセスが成功裡に完了したまたは割り当ての有効性が満了したのをｅノードＢは判断し、次いで利用可能な専用プレアンブルを再使用し、ＰＤＣＣＨメッセージで（利用可能な専用プレアンブルの）プレアンブルＩＤをＵＥに送信し、そのメッセージでＰＲＡＣＨマスク指標を表示するようにする。上記のように、ＵＥによる使用にプレアンブルが有効である、許容されたＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成とＰＲＡＣＨマスク指標は関連するので、ＵＥは次いでそのようなＰＤＣＣＨメッセージを受信し、プレアンブルＩＤおよびＰＲＡＣＨマスク指標に基づきランダムアクセスを実行する。
【００４１】
例として、ｅノードＢが固定ＩＤ値を持つ専用プレアンブルＩＤをＵＥに例えばＰＤＣＣＨメッセージで明確に通知し、サブフレーム中で専用プレアンブルが有効である１つ以上のサブフレームをＵＥにより指し示す（即ち、ＵＥによる使用に専用プレアンブルが有効であるＰＲＡＣＨの生起を記述する有効性パターンを指し示す）のに使用するＰＲＡＣＨ指標（ＰＲＡＣＨ指標（例えばマスク指標）に対応する例えばバイナリ値）を、ｅノードＢがさらにメッセージで示せば、その場合専用プレアンブルＩＤおよびＰＲＡＣＨ指標に基づき、ＵＥの専用ランダムアクセスプレアンブルを使用するランダムアクセスの実行に専用プレアンブルが有効なＰＲＡＣＨの生起（単数または複数）をＵＥは知る。
【００４２】
注意すべきは、ＰＲＡＣＨリソースの有効性パターンの時間基準に対するオフセットを表示するバイナリ値（例えば３イットまたは４ビット）が明確な値または値を与える関数への入力または値を含むテーブルへの指標であってよいことである。あるいは、ＰＲＡＣＨリソースの有効性パターンを表示するフィールドのバイナリ値とＰＲＡＣＨリソースの有効性パターンの時間基準に対するオフセットを表示するフィールドのバイナリ値との併合符号化は明確な値または値を与える関数への入力または値を含むテーブルへの指標でありえよう。
【００４３】
図４を参照して、本発明の上記の実施形態に従い無線基地局（例えばｅノードＢ）における実行／実装を目標とする方法のフローチャートを示す。上記のように、無線基地局に、非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる。無線基地局における方法はＵＥにランダムアクセスの実行を可能にする。無線基地局における方法は、以下の主なステップ：
（４０１）；ＵＥへの指定に利用可能な第２のセットから専用ランダムアクセスプレアンブルを決定するステップと、
（４０２）；無線基地局により決定した利用可能な専用プレアンブルの専用プレアンブルＩＤを含み、ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨの生起に関する情報をさらに含むメッセージを（例えばＰＤＣＣＨメッセージでまたはＰＤＣＣＨメッセージにおけるフィールドで）ＵＥに送信するステップとを含む。
【００４４】
上記のように、ＰＤＣＣＨメッセージにおける情報はＵＥによる使用に割り当てた専用プレアンブルが有効であるサブフレーム（単数または複数）を示す。１つ以上のサブフレームは上記のようにフレーム構成に連結する。この情報はＵＥに専用プレアンブルが有効であるＰＲＡＣＨの生起（単数または複数）の周期性をＵＥにまた示すことができる。さらにその上、事前に規定したビット数（即ち４ビット）により表すバイナリ値を使用してこの情報を表すことができる。上記のように、ＵＥの使用に専用プレアンブルが有効である可能なＰＲＡＣＨの生起（単数または複数）を示す事前規定構成と関連するＰＲＡＣＨ指標にバイナリ値は対応することができる。
【００４５】
図５を参照し、本発明の上記の実施形態に従いＵＥにおける実行／実装を目標とする方法のフローチャートを示す。非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる無線基地局を備えるシステムにおいて、ＵＥにおける方法は前記ＵＥにランダムアクセスの実行を可能にする。ＵＥで実行する方法は以下の主なステップ：
（５０１）第２のセットの中の利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルのプレアンブルＩＤを含み、ＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用プレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを（例えばＰＤＣＣＨで）無線基地局（即ちｅノードＢ）から受信するステップと、
（５０２）利用可能な専用プレアンブルのプレアンブルＩＤおよび１つ以上のＰＲＡＣＨの生起に関して表示された情報に基づきランダムアクセス手順を実行するステップとを含む。
サブフレーム、周期性、バイナリ値などを記述する種々の例示的実施形態は既に説明したので、不必要に再度繰り返さない。
【００４６】
図６を参照し、ＵＥに専用ランダムアクセスプレアンブルを割り当てるように構成／配備し、非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる例示的無線基地局６００（例えばｅノードＢ）のブロック図を示す。図６に示すように、無線基地局６００はＵＥへの割り当てに利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルを第２のセットから判断するようにする処理手段６０１を含む。例として一度専用プレアンブルに基づくランダムアクセスが成功裡に完了した、または割り当ての有効性が満了したとすれば、割り当てた専用プレアンブルを再使用することができる。無線基地局６００は図６でＴＸと表す送信手段６０２ＡによりＵＥへのメッセージ、即ち専用かつ利用可能なプレアンブルＩＤを例えばＰＤＣＣＨメッセージで送信するようにし、そのメッセージにおいてＵＥによるランダムアクセスへの使用に専用プレアンブルが有効である１つ以上のＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに表示するようにする。図６に示すように、無線基地局６００は図６でＲＸと表す受信手段６０２Ｂをさらに含み、専用プレアンブルＩＤおよびまた１つ以上のＰＲＡＣＨの生起に関して表示した情報に基づきランダムアクセスの実行にＵＥが使用した／使用する割り当てた専用プレアンブルを、受信手段はＵＥから受信するように配備／構成する。無線基地局により実行する追加動作は既に説明したので、繰り返さない。しかしながら記述すべきは、図６に示す種々の例示的ブロックは必ずしも分離する必要はないことである。さらにその上、ＴＸ手段６０２ＡおよびＲＸ手段６０２Ｂは必ずしも同じブロックに含む必要はない、即ち両手段は個別ブロックにより表すことができる。無線基地局６００はそれ故図６に示す例示的ブロック図に限定、制限しない。加えて、無線基地局６００は図６に示さない他の要素およびブロックまたはそのいずれかをまた含むことができる。
【００４７】
図７を参照し、本発明の前記実施形態に従い割り当てた専用ランダムアクセスプレアンブルを使用してランダムアクセスを実行することができる例示的ユーザ装置（ＵＥ）７００のブロック図を示す。図７に示すように、ＵＥ７００は図７でＲＸと表す受信手段７０１Ａを含み、この受信手段は専用プレアンブルＩＤを含み、ＵＥによる使用に専用プレアンブルが有効である少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを無線基地局から受信するように適応／構成する。非制限的な例として、メッセージをＰＤＣＣＨにおいて受信する。ＵＥ７００は図７でＴＸと表す送信手段７０１Ｂをさらに含み、この送信手段は受信専用プレアンブルＩＤおよび１つ以上のＰＲＡＣＨの生起に関して表示した情報に基づきランダムアクセスを実行するために専用ランダムアクセスプレアンブルを送信するように適応／構成する。ＵＥ７００は１つ以上の受信／送信メッセージを例えば処理する処理手段７０２をまたさらに含む。再度、サブフレーム、周期性、バイナリ値（例えば４ビット）などを記述する種々の例示的実施形態は既に説明したので、不必要に繰り返さない。
【００４８】
上記のように本発明の種々の実施形態により、幾つかの効果を達成する。例として、専用ランダムアクセスプレアンブルのプールにおける全てのプレアンブルが既に使用中である場合にも、ランダムアクセス遅延は減少する。本発明の種々の例示に伴う別の利点は専用プレアンブルが不足する場合を少なくするように、前記のように時間領域への有効性パターンの導入により事実上専用プレアンブルを拡大することを可能にすることである。本発明に伴うさらに別の利点は、非専用ランダムアクセスプレアンブルの使用を照会する必要がないそれぞれのランダムアクセスの場合に、ランダムアクセス遅延を削減することができることである。
【００４９】
本発明およびその実施形態は多くの方法で実現することができる。例えば、本発明の一実施形態はコンピュータ可読媒体を含み、コンピュータ可読媒体はその上に蓄積する通信システムの無線基地局（例えばｅノードＢ即ちｅＮＢ）およびＵＥまたはそのいずれかにより実行可能な命令を有する。無線基地局およびＵＥまたはそのいずれかによる実行可能な、コンピュータ可読媒体に蓄積する命令は特許請求の範囲に記述するように本発明の方法のステップを実行する。
【００５０】
幾つかの好ましい実施形態により本発明を説明したが、本明細書を読み、図面を考察するとその代替、修正、置換および等価物が当業者に明らかになるであろうことが予想される。それ故、そのような代替、修正、置換および等価物を以下に添付する特許請求の範囲は本発明の範囲に入るものとして含むと考えられる。
【図１】
2011527134.tif 000003
【図２】
2011527134.tif 000004
【図３Ａ】
2011527134.tif 000005
【図３Ｂ】
2011527134.tif 000006
【図３Ｃ】
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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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【手続補正書】
【提出日】平成22年5月3日(2010.5.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ装置（１１０、７００）にプレアンブルを割り当て、前記ユーザ装置（１１０、７００）によるランダムアクセスの実行を可能にする無線基地局（１２０、６００）における方法であって、前記無線基地局には、非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットが割り当てられ、前記方法が、
前記ユーザ装置への割り当てに利用可能な前記第２のセットの中の専用ランダムアクセスプレアンブルを決定するステップ（４０１）と、
前記利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、前記ユーザ装置（１１０、７００）によるランダムアクセスのための使用に前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを前記ユーザ装置（１１０、７００）に送信するステップ（４０２）とを含み、
前記送信ステップ(４０２)において、前記メッセージの前記情報が前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を持つフィールドを含み、前記バイナリ値がＰＲＡＣＨ指標に対応し、該指標は、前記ユーザ装置（１１０、７００）による前記利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの送信を可能にすべく、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である、少なくとも１つの可能なＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成に関連づけられていることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記送信ステップ（４０２）において、前記ユーザ装置（１１０、７００）によるランダムアクセスへの使用に前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起の周期性を前記情報が示すことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信ステップ(４０２)において、前記バイナリ値を事前規定ビット数により表すことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの事前規定サブフレームに連結されている時間基準に対するオフセット値と、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する前記情報とを、前記メッセージにおいて示すステップをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる無線基地局（１２０、６００）を含む通信システム（１００）においてユーザ装置（１１０、７００）にランダムアクセスの実行を可能にする方法であって、
前記無線基地局（１２０、６００）からメッセージを受信するステップであって、前記メッセージは前記第２のセットの中の利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、さらに前記メッセージは、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報を含むステップ（５０１）と、
前記利用可能なランダムアクセスプレアンブルの前記受信識別番号および前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関して表示した前記情報に基づきランダムアクセスを実行するステップ（５０２）とを含み、
前記受信ステップ（５０１）において、前記メッセージにおける前記情報が前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を持つフィールドを含み、前記バイナリ値がＰＲＡＣＨ指標に対応し、該指標は、前記ユーザ装置（１１０、７００）による前記利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの前記無線基地局への送信を可能とすべく、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの許容されたＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成に関連づけられていることを特徴とする方法。
【請求項６】
前記受信ステップ（５０１）において、前記情報が、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する周期性を示すことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記受信ステップ（５０１）において、前記バイナリ値を事前規定ビット数により表すことを特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
物理ダウンリンク制御チャネルＰＤＣＣＨにおける前記メッセージの受信ステップを前記受信ステップ（５０１）が含むことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記受信ステップ（５０１）が、少なくとも１つの事前規定サブフレームに連結している時間基準に対するオフセット値と、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である、少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する前記情報とを、前記メッセージにおいて受信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項５乃至請求項８の何れか一項に記載の方法。
【請求項１０】
ユーザ装置（１１０、７００）にるランダムアクセスの実行を可能にすべく、プレアンブルを前記ユーザ装置（１１０、７００）に割り当てる無線基地局（１２０、６００）であって、前記無線基地局（１２０、６００）には非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットが割り当てられ、前記無線基地局（１２０、６００）が、
前記ユーザ装置（１１０、７００）に割り当て可能な前記第２のセットの中の専用ランダムアクセスプレアンブルを決定し、
前記割り当て可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの識別番号を含み、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを前記ユーザ装置（１１０、７００）に送信し、
前記メッセージの前記情報が前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を持つフィールドを含み、前記バイナリ値がＰＲＡＣＨ指標に対応し、該指標は、前記ユーザ装置（１１０、７００）による割り当て可能な前記専用ランダムアクセスプレアンブルの送信を可能にすねく、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの許容されたＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成に関連づけられていることを特徴とする無線基地局。
することを特徴とする無線基地局。
【請求項１１】
ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起の周期性を前記情報が示すことを特徴とする請求項１０に記載の無線基地局。
【請求項１２】
少なくとも１つの事前規定サブフレームに連結されている時間基準に対するオフセット値と、前記情報は、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する前記情報とを、前記メッセージにおいて示すようにさらに構成したことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の無線基地局。
【請求項１３】
非専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第１のセットおよび専用ランダムアクセスプレアンブルのプールを形成する第２のセットを割り当てる無線基地局（１２０、６００）を含む通信システム（１００）においてランダムアクセスを実行するユーザ装置（１１０、７００）であって、
前記第２のセットの中の利用可能な専用アクセスプレアンブルの識別番号を含み、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である少なくとも１つの物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨの生起を示す情報をさらに含むメッセージを前記無線基地局（１２０、６００）から受信し、
前記利用可能なランダムプレアンブルの前記受信識別番号および前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関して表示した前記情報に基づきランダムアクセスを実行し、
前記メッセージの前記情報が前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起を示すバイナリ値を持つフィールドを含み、前記バイナリ値がＰＲＡＣＨ指標に対応し、該指標値は、前記ユーザ装置による前記利用可能な専用ランダムアクセスプレアンブルの前記無線基地局への送信を可能にすべく、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である、少なくとも１つの可能なＰＲＡＣＨの生起を示す事前規定構成に関連づけられていることを特徴とするユーザ装置。
【請求項１４】
前記情報が、前記ユーザ装置（１１０、７００）によりランダムアクセスのために使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である前記少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起の周期性を示すことを特徴とする請求項１３に記載のユーザ装置。
【請求項１５】
前記受信メッセージが、少なくとも１つの事前規定サブフレームに連結している時間基準に対するオフセット値と、ランダムアクセスのために前記ユーザ装置（１１０、７００）により使用される前記専用ランダムアクセスプレアンブルが有効である、少なくとも１つのＰＲＡＣＨの生起に関する前記情報とを、さらに示すことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載のユーザ装置。
【国際調査報告】
2011527134.tif 000012
2011527134.tif 000013