(57)【要約】  ユーザ装置（ＵＥ）によってランダムアクセス用のメッセージを送信するための技法について説明する。一態様では、ＵＥは、ランダムアクセス用の制御チャネル上でメッセージを送信し、制御チャネル上で送信されているメッセージを示すために、予約されたチャネル識別子を送信する。別の態様では、ＵＥはプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）中でメッセージを送信し、ＵＥが追加の情報に適応することができる場合、ＰＤＵ中で追加の情報（たとえば、バッファステータス報告）を送信する。また別の態様では、ＵＥは、メッセージのショートＭＡＣ−Ｉ（完全性保護のためのメッセージ認証コード）を生成する。ショートＭＡＣ−Ｉは、より小さいサイズを有することができ、ＵＥを認証するために使用できる。また別の態様では、ＵＥは、複数タイプのランダムアクセスのうちの１つのためのＵＥ  ＩＤを送信し、メッセージ中のフォーマットフィールドを介してＵＥ  ＩＤタイプを搬送する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信のための方法、該方法は下記を備える：
一つのＵＥによってランダムアクセスに関して制御チャネル上でメッセージを送信すること；
前記制御チャネル上で送信されている前記メッセージを示すために、予約されたチャネル識別子を送信すること；および、
前記制御チャネルを搬送するアップリンク共有チャネル上で、前記メッセージおよび前記予約されたチャネル識別子を送信すること。
【請求項２】
制御チャネル上でメッセージを前記送信することが、ランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上でＲＲＣメッセージを送信することを備え、予約されたチャネル識別子を前記送信することが、前記ＣＣＣＨ上で送信されている前記ＲＲＣメッセージを示すために、予約されたＬＣＩＤを送信することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＲＲＣメッセージが、ＲＲＣ接続再確立のためのＲＲＣ接続再確立要求メッセージ、または接続もしくは後続のアクセスのためのＲＲＣ接続要求メッセージを備えることができる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記予約されたＬＣＩＤがゼロの値を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣとＳＤＵとを生成することと、
前記予約されたＬＣＩＤを備えるＭＡＣサブヘッダを生成することと、
前記ＭＡＣサブヘッダと前記ＭＡＣ  ＳＤＵとを備えるＭＡＣ  ＰＤＵを生成することと、をさらに備える、請求項２に記載の方法。
【請求項６】
ワイヤレス通信のための方法、該方法は下記を備える：
ＰＤＵ中でメッセージを送信すること、ただし前記メッセージはＵＥによってランダムアクセスに関して制御チャネル上で送信されている；および、
前記ＰＤＵが追加の情報に適応することができる場合、前記ＰＤＵ中で前記追加の情報を送信すること。
【請求項７】
前記追加の情報が、前記ＵＥのバッファステータス報告、前記ＵＥの電力ヘッドルーム報告、専用制御チャネルのデータ、および専用トラフィックチャネルのデータのうちの少なくとも１つを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ＰＤＵが、前記ＵＥのアップリンク許可に基づいて決定される可変サイズを有する、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記ＰＤＵを充填するために、必要に応じて、前記ＰＤＵをパディングすることをさらに備える、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
前記メッセージが、前記ＵＥによってランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上で送信されたＲＲＣメッセージを備え、前記ＰＤＵがＭＡＣ  ＰＤＵを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣ  ＳＤＵを生成することと、
前記ＵＥのアップリンク許可が前記ＭＡＣ  ＳＤＵおよびＭＡＣ  ＣＥに適応することができる場合、バッファステータス報告または電力ヘッドルーム報告を備える前記ＭＡＣ  ＣＥを生成することと、
前記ＭＡＣ  ＳＤＵおよび前記ＭＡＣ  ＣＥが生成された場合、それらを備える前記ＭＡＣ  ＰＤＵを生成することと、
前記ＵＥによってランダムアクセスに関する前記ＭＡＣ  ＰＤＵを送信することと
をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＲＲＣメッセージが、必要な場合、所定の長さを得るために、パディングビットを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
ワイヤレス通信のための方法、該方法は下記を備える：
ＵＥによってランダムアクセスに関して制御チャネル上で送信されるメッセージのショートＭＡＣ−Ｉを生成すること、ただし、フルＭＡＣ−Ｉよりも小さいサイズを有する前記ショートＭＡＣ−Ｉは、制御プレーン上で送信されるメッセージの完全性保護のために使用される；および、
前記ＵＥによって、ランダムアクセスに関する前記ショートＭＡＣ−Ｉを備える前記メッセージを送信すること。
【請求項１４】
ショートＭＡＣ−Ｉを前記生成することが、
ランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージの前記ショートＭＡＣ−Ｉを生成することを備える、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記ショートＭＡＣ−Ｉが１６ビットのサイズを有し、前記フルＭＡＣ−Ｉが３２ビットのサイズを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記ショートＭＡＣ−Ｉが、前記ＵＥのアップリンク許可に基づいて決定される可変サイズを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
ワイヤレス通信のための方法、該方法は下記を備える：
メッセージのフォーマットフィールドを、前記メッセージ中で送信されている第１のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第１の値に設定するか、または、前記メッセージ中で送信されている第２のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第２の値に設定すること；
前記フォーマットフィールドと前記フォーマットフィールドによって示される前記タイプのＵＥ  ＩＤとを備える前記メッセージを生成すること；および、
ＵＥによってランダムアクセス用の前記メッセージを送信すること。
【請求項１８】
前記第１のタイプのＵＥ  ＩＤが前記ＵＥによる接続用であり、前記第２のタイプのＵＥ  ＩＤが前記ＵＥによる後続のアクセス用である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第１のタイプのＵＥ  ＩＤがフルＩＭＳＩまたは部分的なＩＭＳＩまたはランダムＩＤを備え、前記第２のタイプのＵＥ  ＩＤがＳ−ＴＭＳＩを備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記フルＩＭＳＩまたは部分的なＩＭＳＩが、１６進表現の代わりに２進表現を使用して搬送される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記部分的なＩＭＳＩが、前記フルＩＭＳＩの所定数の最下位ビット（ＬＳＢ）を備える、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記部分的なＩＭＳＩが、前記メッセージ中のＩＭＳＩ長さフィールドによって示される可変サイズを有する、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
ワイヤレス通信のための方法、該方法は下記を備える：
ＵＥによってランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上でＲＲＣメッセージを生成すること；
前記ＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣとＳＤＵとを生成すること；
前記ＣＣＣＨ上で送信されている前記ＲＲＣメッセージを示すために、予約されたＬＣＩＤを備えるＭＡＣサブヘッダを生成すること；
前記ＭＡＣサブヘッダと前記ＭＡＣ  ＳＤＵとを備えるＭＡＣ  ＰＤＵを生成すること；および、
前記ＵＥによってランダムアクセスに関する前記ＭＡＣ  ＰＤＵを送信すること。
【請求項２４】
前記ＲＲＣメッセージを前記生成することが、ＲＲＣ接続再確立のための前記ＲＲＣメッセージのショートＭＡＣ−Ｉを生成することを備え、前記ショートＭＡＣ−Ｉが、制御プレーン上で送信されるメッセージの完全性保護のために使用されるフルＭＡＣ−Ｉよりも小さいサイズを有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記ＲＲＣメッセージを前記生成することが、
接続用の前記ＲＲＣメッセージ中で送信されている第１のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために前記ＲＲＣメッセージのフォーマットフィールドを第１の値に設定するか、または後続のアクセス用の前記ＲＲＣメッセージ中で送信されている第２のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第２の値に設定することと、
前記フォーマットフィールドと前記フォーマットフィールドによって示される前記タイプのＵＥ  ＩＤとを備える前記ＲＲＣメッセージを生成することとを備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＵＥのバッファステータス報告または電力ヘッドルーム報告を備えるＭＡＣ  ＣＥを生成することと、
前記ＭＡＣ  ＣＥ用の第２のＭＡＣサブヘッダを生成することと
をさらに備え、前記ＭＡＣ  ＰＤＵが、前記第２のＭＡＣサブヘッダおよび前記ＭＡＣ  ＣＥをさらに備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
ワイヤレス通信のための装置、該装置は下記を備える：
ＵＥによってランダムアクセスに関して制御チャネル上でメッセージを送信し、前記制御チャネル上で送信されている前記メッセージを示すために、予約されたチャネル識別子を送信し、前記制御チャネルを搬送するアップリンク共有チャネル上で、前記メッセージおよび前記予約されたチャネル識別子を送信するように構成された、少なくとも１つのプロセッサ。
【請求項２８】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記ＵＥによってランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上でＲＲＣメッセージを送信し、前記ＣＣＣＨ上で送信されている前記ＲＲＣメッセージを示すために、予約されたＬＣＩＤを送信するように構成された、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記ＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣ  ＳＤＵを生成し、前記予約されたＬＣＩＤを備えるＭＡＣサブヘッダを生成し、前記ＭＡＣサブヘッダおよび前記ＭＡＣ  ＳＤＵを備えるＭＡＣ  ＰＤＵを生成するように構成された、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記ＵＥのバッファステータス報告または電力ヘッドルーム報告を備えるＭＡＣ  ＣＥを生成し、前記ＭＡＣ  ＣＥに関する第２のＭＡＣサブヘッダを生成し、前記第２のＭＡＣサブヘッダおよび前記ＭＡＣ  ＣＥをさらに備える前記ＭＡＣ  ＰＤＵを生成するように構成された、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つのプロセッサが、前記ＲＲＣメッセージのショートＭＡＣ−Ｉを生成するように構成され、前記ショートＭＡＣ−Ｉが、制御プレーン上で送信されるメッセージの完全性保護のために使用されるフルＭＡＣ−Ｉよりも小さいサイズを有する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
前記少なくとも１つのプロセッサが、接続に関して前記ＲＲＣメッセージ中で送信されている第１のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために、前記ＲＲＣメッセージのフォーマットフィールドを第１の値に設定するか、または後続のアクセスに関して前記ＲＲＣメッセージ中で送信されている第２のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第２の値に設定し、前記フォーマットフィールドおよび前記フォーマットフィールドによって示される前記タイプのＵＥ  ＩＤを備える前記ＲＲＣメッセージを生成するように構成された、請求項２８に記載の装置。
【請求項３３】
ワイヤレス通信のための装置、該装置は下記を備える：
ＵＥによってランダムアクセスに関して制御チャネル上でメッセージを送信するための手段；
前記制御チャネル上で送信されている前記メッセージを示すために、予約されたチャネル識別子を送信するための手段；および、
前記制御チャネルを搬送するアップリンク共有チャネル上で、前記メッセージおよび前記予約されたチャネル識別子を送信するための手段。
【請求項３４】
制御チャネル上でメッセージを送信するための前記手段が、前記ＵＥによってランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上でＲＲＣメッセージを送信するための手段を備え、予約されたチャネル識別子を送信するための前記手段が、前記ＣＣＣＨ上で送信されている前記ＲＲＣメッセージを示すために予約されたＬＣＩＤを送信するための手段を備える、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記ＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣ  ＳＤＵを生成するための手段と、
前記予約されたＬＣＩＤを備えるＭＡＣサブヘッダを生成するための手段と、
前記ＭＡＣサブヘッダと前記ＭＡＣ  ＳＤＵとを備えるＭＡＣ  ＰＤＵを生成するための手段とをさらに備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記ＵＥのバッファステータス報告または電力ヘッドルーム報告を備えるＭＡＣ  ＣＥを生成するための手段と、
前記ＭＡＣ  ＣＥに関する第２のＭＡＣサブヘッダを生成するための手段と
をさらに備え、前記ＭＡＣ  ＰＤＵが、前記第２のＭＡＣサブヘッダおよび前記ＭＡＣ  ＣＥをさらに備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
前記ＲＲＣメッセージのショートＭＡＣ−Ｉを生成するための手段をさらに備え、前記ショートＭＡＣ−Ｉが、制御プレーン上で送信されるメッセージの完全性保護のために使用されるフルＭＡＣ−Ｉよりも小さいサイズを有する、請求項３４に記載の装置。
【請求項３８】
接続に関して前記ＲＲＣメッセージ中で送信されている第１のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために前記ＲＲＣメッセージのフォーマットフィールドを第１の値に設定するか、または後続のアクセスに関して前記ＲＲＣメッセージ中で送信されている第２のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第２の値に設定するための手段と、
前記フォーマットフィールドと前記フォーマットフィールドによって示される前記タイプのＵＥ  ＩＤとを備える前記ＲＲＣメッセージを生成するための手段と
をさらに備える、請求項３４に記載の装置。
【請求項３９】
コンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラム製品、該コンピュータ可読媒体は下記のコードを備える：
少なくとも１つのコンピュータに、ＵＥによってランダムアクセスに関して制御チャネル上でメッセージを送信させるためのコードと、
前記少なくとも１つのコンピュータに、前記制御チャネル上で送信されている前記メッセージを示すために、予約されたチャネル識別子を送信させるためのコードと、
前記少なくとも１つのコンピュータに、前記制御チャネルを搬送するアップリンク共有チャネル上で、前記メッセージおよび前記予約されたチャネル識別子を送信させるためのコード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に通信に関し、より詳細には、無線通信ネットワークにおいてランダムアクセスを実行するための技術に関する。米国特許法第１１９条に基づく優先権の主張。
【０００２】
本特許出願は、本出願の譲受人に譲渡され、参照により本明細書に明白に組み込まれる、２００７年１２月１９日に出願された「METHODS AND APPARATUSES FOR TRANSFER OF FIRST SCHEDULED TRANSMISSION USING CONTROL CHANNEL」と題する米国仮出願第６１／０１５，１５９号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００３】
ワイヤレス通信ネットワークは、音声、ビデオ、パケットデータ、メッセージング、ブロードキャストなど、様々な通信サービスを提供するために、広く配備されている。これらのネットワークは、利用可能なネットワークリソースを共有することによって複数のユーザをサポートすることが可能な多元接続ネットワークとすることができる。このような多元接続ネットワークの例には、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）ネットワーク、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）ネットワーク、周波数分割多元接続（ＦＤＭＡ）ネットワーク、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）ネットワーク、およびシングルキャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）ネットワークがある。
【０００４】
ワイヤレス通信ネットワークは、いくつかのユーザ装置（ＵＥ）の通信をサポートすることができるいくつかの基地局を含むことができる。ＵＥは、基地局との接続を確立するためにランダムアクセスを実行することができる。ＵＥは、接続を確立するために使用する適切な情報を送信することができる。ランダムアクセス中に効率的に情報を送信することが望ましい。
【発明の概要】
【０００５】
ＵＥによってランダムアクセスのためのメッセージを送信するための技法について、本明細書で説明する。一態様では、ランダムアクセス用の制御チャネル上で送信されているメッセージを示すために、予約されたチャネル識別子を使用することができる。１つの設計では、ＵＥは、ランダムアクセス用の制御チャネル上でメッセージを送信することができ、制御チャネル上で送信されているメッセージを示すために、予約されたチャネル識別子を送信することもできる。制御チャネル上で送信されるメッセージは、無線リソース制御（ＲＲＣ）メッセージを備えることができ、該ＲＲＣメッセージは、アップリンク共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）にマッピングできる共通制御チャネル（ＣＣＣＨ）上で送信される。予約されたチャネル識別子は、予約された論理チャネル識別子（ＬＣＩＤ）を備えることができる。
【０００６】
別の態様では、ランダムアクセス用のメッセージおよび追加の情報を送信することができる。１つの設計では、ＵＥはプロトコルデータユニット（ＰＤＵ）中でメッセージを送信することができ、メッセージはＵＥによってランダムアクセス用の制御チャネル上で送信されている。ＵＥは、ＰＤＵが追加の情報に適応することができる場合、ＰＤＵ中で追加の情報を送信することができる。追加の情報は、ＵＥのバッファステータス報告、ＵＥの電力ヘッドルーム報告、専用制御チャネルのデータ、専用のトラフィックチャネルのデータなどを備えることができる。ＰＤＵは、ＵＥに関するアップリンク許可に基づいて決定される可変サイズを有することができる。
【０００７】
また別の態様では、ランダムアクセス用のメッセージ中でショートＭＡＣ−Ｉ（完全性保護のためのメッセージ認証コード）を送信することができる。１つの設計では、ＵＥは、ランダムアクセス用の制御チャネル上で送信されるメッセージのショートＭＡＣ−Ｉを生成することができる。ショートＭＡＣ−Ｉは、制御プレーン上で送信されるメッセージの完全性保護のために使用されるフルＭＡＣ−Ｉよりも小さいサイズを有することができる。ショートＭＡＣ−Ｉは、ＲＲＣ接続再確立のためにＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージに関するものとすることができ、ＵＥを認証するために使用できる。
【０００８】
また別の態様では、ランダムアクセス用の複数のタイプのＵＥ  ＩＤのうちの１つを送信することができる。１つの設計では、ＵＥは、（たとえば、接続のための）メッセージ中で送信されている第１のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために、メッセージのフォーマットフィールドを第１の値に設定するか、または（たとえば、後続のアクセスのための）メッセージ中で送信されている第２のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第２の値に設定することができる。ＵＥは、フォーマットフィールドおよびＵＥ  ＩＤを備えるメッセージを生成することができ、該ＵＥ  ＩＤは該フォーマットフィールドによって示されるタイプのＵＥ  ＩＤである。ＵＥは、ランダムアクセス用のメッセージを送信することができる。
【０００９】
本開示の様々な態様および特徴は、以下でさらに詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ワイヤレス通信ネットワークを示す図。
【図２】Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）における制御プレーンのプロトコルスタックを示す図。
【図３】論理チャネルからトランスポートチャネルへのアップリンクに関するマッピングを示す図。
【図４】ＬＴＥにおけるランダムアクセス手順のためのメッセージフローを示す図。
【図５】ランダムアクセス手順においてメッセージ３を生成するための処理を示す図。
【図６】メッセージ３の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ＰＤＵを示す図。
【図７Ａ】ＭＡＣサブヘッダを示す図。
【図７Ｂ】ＭＡＣサブヘッダを示す図。
【図７Ｃ】ＭＡＣサブヘッダを示す図。
【図８Ａ】ランダムアクセス用のメッセージを搬送するＭＡＣ  ＰＤＵを示す図。
【図８Ｂ】ランダムアクセス用のメッセージを搬送するＭＡＣ  ＰＤＵを示す図。
【図８Ｃ】ランダムアクセス用のメッセージを搬送するＭＡＣ  ＰＤＵを示す図。
【図８Ｄ】ランダムアクセス用のメッセージを搬送するＭＡＣ  ＰＤＵを示す図。
【図９】ランダムアクセス用の制御チャネルの上で予約されたチャネル識別子と共にメッセージを送信するための方法を示す図。
【図１０】ランダムアクセス用のメッセージおよび追加情報を送信するための方法を示す図。
【図１１】ランダムアクセス用のメッセージおよびショートＭＡＣ−Ｉを送信するための方法を示す図。
【図１２】ランダムアクセス用のＵＥ  ＩＤを送信するための方法を示す図。
【図１３】ランダムアクセス用のメッセージを送信するための方法を示す図。
【図１４】ｅＮＢ／基地局およびＵＥのブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本明細書で説明する技法は、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡおよび他のネットワークなど、様々なワイヤレス通信ネットワークに使用できる。用語「ネットワーク」と「システム」とは、しばしば互換的に使用される。ＣＤＭＡネットワークは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ）、ｃｄｍａ２０００などの無線技術を実装することができる。ＵＴＲＡは、Ｗｉｄｅｂａｎｄ  ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）およびＣＤＭＡに関する他の変形実施例を含む。ｃｄｍａ２０００は、ＩＳ−２０００、ＩＳ−９５およびＩＳ−８５６標準をカバーする。ＴＤＭＡネットワークは、Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）などの無線技術を実装することができる。ＯＦＤＭＡネットワークは、Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）、Ｕｌｔｒａ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｂｒｏａｄｂａｎｄ（ＵＭＢ）、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２．２０、Ｆｌａｓｈ−ＯＦＤＭ（登録商標）などの無線技術を実装することができる。Ｅ−ＵＴＲＡは、ダウンリンク上ではＯＦＤＭＡを使用し、アップリンク上ではＳＣ−ＦＤＭＡを使用する。３ＧＰＰ  Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）は、Ｅ−ＵＴＲＡによって定義されるエアインターフェースおよびＥ−ＵＴＲＡＮによって定義されるネットワークアーキテクチャを利用する。ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡ、Ｅ−ＵＴＲＡＮ、ＬＴＥおよびＧＳＭは、「３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ」（３ＧＰＰ）と称する組織からの文書に記載されている。ｃｄｍａ２０００およびＵＭＢは、「３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  ２」（３ＧＰＰ２）と称する組織からの文書に記載されている。明快さのために、本技法のいくつかの態様について以下ではＬＴＥに関して説明し、以下の説明の大部分でＬＴＥの用語を使用する。
【００１２】
図１は、ワイヤレス通信ネットワーク１００を示しており、これはＬＴＥネットワークとすることができる。ネットワーク１００は、３ＧＰＰで説明されている発展型ノードＢ（ｅＮＢ）１１０および他のネットワークエンティティを含むことができる。ｅＮＢは、ＵＥと通信する固定局とすることができ、ノードＢ、基地局、アクセスポイントなどとも呼ばれる。各ｅＮＢは、特定の地理的エリアに対して通信カバレージを提供することができる。ネットワーク容量を改善するために、ｅＮＢの全体的なカバレージエリアを複数（たとえば、３つ）のより小さいエリアに分割することができる。より小さいエリアの各々は、それぞれのｅＮＢのサブシステムによってサービスされる。３ＧＰＰでは、「セル」という用語は、このカバレージエリアにサービスしているｅＮＢおよび／またはｅＮＢサブシステムの最も小さいカバレージエリアを指すことができる。
【００１３】
モビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）／サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ）１３０は、１組のｅＮＢに結合し、これらのｅＮＢの調整および制御を行うことができる。サービングゲートウェイ１３０は、パケットデータ、ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）、ビデオ、メッセージングなどのデータサービスをサポートすることができる。ＭＭＥ１３０は、ハンドオーバにおいて送信元ｅＮＢとターゲットｅＮＢとの間の経路スイッチングを担当することができる。ＭＭＥ／サービングゲートウェイ１３０は、コアおよび／またはデータネットワーク（たとえば、インターネット）に結合し、コア／データネットワークに結合された他のエンティティ（たとえば、リモートサーバおよび端末）と通信することができる。
【００１４】
ＵＥ１２０はネットワーク全体に分散でき、各ＵＥは固定または移動とすることができる。ＵＥは、移動局、端末、アクセス端末、加入者ユニット、局などとも呼ばれる。ＵＥは、セルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ワイヤレスモデム、ワイヤレス通信デバイス、ハンドヘルドデバイス、ラップトップコンピュータ、コードレス電話、ワイヤレスローカルループ（ＷＬＬ）局などとすることができる。ＵＥは、ダウンリンクおよびアップリンクを介してｅＮＢと通信することができる。ダウンリンク（または順方向リンク）はｅＮＢからＵＥへの通信リンクを指し、アップリンク（または逆方向リンク）はＵＥからｅＮＢへの通信リンクを指す。図１で、両矢印をもつ実線は、ｅＮＢとＵＥとの間のアクティブな通信を示す。両矢印をもつ破線は、ランダムアクセスを実行しているＵＥを示す。
【００１５】
図２に、ＬＴＥにおける制御プレーンの例示的なプロトコルスタック２００を示す。制御プレーンは、ｅＮＢ１１０を介してＵＥ１２０とＭＭＥ１３０との間のシグナリングを搬送する。ＵＥ１２０は、非アクセス層（ＮＡＳ）制御プロトコルを介してＭＭＥ１３０と通信することができる。ＮＡＳは、発展型パケットシステム（ＥＰＳ）ベアラ管理、認証、モビリティ処理、ページング開始、セキュリティ制御などの様々な機能を実行することができる。ＵＥ１２０は、無線リソース制御（ＲＲＣ）を介してｅＮＢ１１０とシグナリングメッセージを交換することができる。ＲＲＣは、ＲＲＣ接続管理、ＵＥ測定報告および制御、無線ベアラ（ＲＢ）制御、モビリティ機能、ブロードキャスト、ページングなどの機能を実行することができる。
【００１６】
レイヤ２（Ｌ２）のサブレイヤである、パケットデータ収束プロトコル（ＰＤＣＰ）、無線リンク制御（ＲＬＣ）、および媒体アクセス制御（ＭＡＣ）を介して、ＵＥ１２０とｅＮＢ１１０との間でＲＲＣメッセージは交換できる。各プロトコルは、サービスデータユニット（ＳＤＵ）を上位のサブレイヤ／レイヤから受信し、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）を下位のサブレイヤ／レイヤに提供する。ＰＤＣＰは、制御プレーンの暗号化および完全性保護、ユーザプレーンの暗号化およびヘッダ圧縮など、様々な機能を実行することができる。ＲＬＣは、（ｉ）ＲＬＣ  ＳＤＵのセグメンテーションおよび連接、および送信エンティティにおける自動再送要求（ＡＲＱ）を介した誤り訂正、および（ｉｉ）受信エンティティにおける下位のレイヤＳＤＵの重複の検出、ＲＬＣ  ＳＤＵの並べ替え、および上位レイヤＰＤＵの所定の順序に従う配信など、様々な機能を実行することができる。ＭＡＣは、論理チャネルとトランスポートチャネルとの間のマッピング、論理チャネルに関するＲＬＣ  ＰＤＵからトランスポートチャネルに関するトランスポートブロックへの、または該トランスポートブロックから該ＲＬＣ  ＰＤＵへの多重化および逆多重化、トラフィック量測定報告、ハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）を通しての誤り訂正、動的スケジューリングによるＵＥの論理チャネル間の優先順位処理およびＵＥ間の優先順位処理、トランスポートフォーマットの選択、パディングなど、様々な機能を実行することができる。ＬＴＥにおいて、ＲＲＣ、ＰＤＣＰ、ＲＬＣおよびＭＡＣによって実行される機能は、他の無線技術における等価なプロトコルによって提供できる。ＵＥ１２０は、さらに物理レイヤ（ＰＨＹ）においてＥ−ＵＴＲＡエアリンクインターフェースを介してｅＮＢ１１０と通信する。
【００１７】
ＭＡＣは、論理チャネルを介してデータ転送サービスを提供することができる。ＭＡＣによって提供される様々なデータ転送サービスに対して、１組の論理チャネルを定義することができる。ＭＡＣは、論理チャネルのデータを搬送するために、１組のトランスポートチャネルを利用することもできる。論理チャネルは、何がトランスポートされるかによって特徴づけられるが、トランスポートチャネルは、無線インターフェースを介してユーザデータおよび制御データがどのように転送されるか、およびどの特性とともに転送されるかによって特徴づけられる。論理チャネルはトランスポートチャネルにマッピングでき、トランスポートチャネルはさらに物理チャネルにマッピングできる。
【００１８】
表１に、ＬＴＥにおけるいくつかの論理チャネルとトランスポートチャネルを記載する。ＬＴＥは、簡単のために表１には示さない他の論理チャネルおよびトランスポートチャネルをもサポートする。
【表１】
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【００１９】
図３に、ＬＴＥにおけるアップリンクに関して、いくつかの論理チャネルからのトランスポートチャネルへのマッピングを示す。アップリンク上では、ＣＣＣＨ、ＤＣＣＨおよびＤＴＣＨはＵＬ−ＳＣＨにマッピングできる。ＵＥは、ネットワークがＵＥの識別情報を知らない場合はＣＣＣＨを使用することができ、ネットワークがＵＥの識別情報を知っている場合はＤＣＣＨを使用することができる。ダウンリンク上では、ＣＣＣＨはＤＬ−ＳＣＨ（図３には図示せず）にマッピングできる。
【００２０】
ＵＥは、ネットワークにアクセスするため、および／または他の目的のためにランダムアクセス手順を実行することができる。用語「ランダムアクセス」、「システムアクセス」、および「アクセス」は互換的に使用できる。たとえば、ＵＥは、以下のランダムアクセスシナリオに対してランダムアクセス手順を実行することができる。
【００２１】
・  ＲＲＣ接続再確立、
・  たとえば、国際モバイル加入者識別情報（ＩＭＳＩ）に基づくネットワークへの接続、または
・  たとえば、ＥＰＳ一時的モバイル加入者識別情報（Ｓ−ＴＭＳＩ）に基づく、アイドルモードからアクティブモードに移行するための後続のネットワークアクセス。
【００２２】
ＵＥは、ＵＥが１つのｅＮＢから別のｅＮＢにハンドオーバーされるときに、ハンドオーバーアクセスに対してランダムアクセス手順を実行することもできる。ＵＥは、他のシナリオに対してランダムアクセス手順を実行することもできる。ＵＥは、ＲＲＣ接続再確立、接続、および後続のアクセスのためにＣＣＣＨを使用することができる。
【００２３】
図４に、ＬＴＥにおけるランダムアクセス手順のメッセージフロー４００を示す。ＵＥは、ＵＥがネットワークにアクセスすることを望み、リソースが利用可能なときはいつでも、ＲＡＣＨ上でランダムアクセス（ＲＡ）プリアンブルを送信する（ステップ１）。ＲＡプリアンブルはメッセージ１とも呼ばれる。ＲＡプリアンブルは、ランダムアクセス手順の間にＵＥの一時的ＩＤとして使用されるＲＡプリアンブル識別子（ＩＤ）によって識別できる。ｅＮＢは、ＵＥからのＲＡプリアンブルおよび場合によっては他のＵＥからのＲＡプリアンブルを受信することができる。ｅＮＢは、１つまたは複数のＲＡプリアンブルに応答するために、ＤＬ−ＳＣＨ上でランダムアクセス応答を送信する（ステップ２）。ランダムアクセス応答は、メッセージ２とも呼ばれ、ＲＡプリアンブルＩＤ、タイミング・アラインメント情報、初期アップリンク許可、一時的ＵＥ  ＩＤの割当てなど、様々なタイプの情報を含むことができる
ＵＥは、ｅＮＢからのランダムアクセス応答を受信することができ、第１のスケジュールされた送信をＵＬ−ＳＣＨ上で送信することができる。第１のスケジュールされた送信は、メッセージ３とも呼ばれ、以下で説明するように、様々なタイプのランダムアクセスに関して様々な情報を含むことができる。第１のスケジュールされた送信のサイズは、メッセージ２中で搬送されるアップリンク許可に依存することができる。ｅＮＢは、第１のスケジュールされた送信を受信し、必要な場合、競合の解決のためにＤＬ−ＳＣＨ上でメッセージを送信する（ステップ４）。複数のＵＥがＲＡＣＨ上で同じＲＡプリアンブルを送信すると、衝突が起こる可能性がある。どのＵＥがアクセスを許可されるかを解決するために、競合の解決を実行することができる。
【００２４】
ＬＴＥのためのランダムアクセス手順は、公開されている３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１３、ＴＳ３６．３００、ＴＳ３６．３２１およびＴＳ３６．３３１に記載されている。
【００２５】
ステップ３において、第１のスケジュールされた送信は、以下の説明の大部分でメッセージ３と呼ばれる。表２に、１つの設計に従って、様々なランダムアクセスシナリオ／タイプに関して、メッセージ３中で送信できる様々なタイプの情報を記載する。ＩＭＳＩは、グローバルに一意であるＵＥ識別情報（ＩＤ）である。Ｓ−ＴＭＳＩは、ネットワーク内で一意であるＵＥ  ＩＤである。セル無線ネットワーク一時識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）は、セル内で一意であるＵＥ  ＩＤである。様々なタイプのＵＥ  ＩＤは、様々なエリアに適用可能であり、様々な長さを有することができる。ＭＡＣ−Ｉは、完全性保護のためのメッセージ認証コードであり、メッセージの送信者を認証するために使用できる。また、表２に、１つの設計による、各タイプの情報のビット数を記載する。各ランダムアクセスタイプについて、他のタイプの情報を送信することもできる。
【表２】
2011508538.tif 000004
【００２６】
ＵＥには、メッセージ３を送信するためのアップリンク許可を割り当てることができる。１つの設計では、アップリンク許可は、少なくとも８０ビットとすることができ、８ビットの倍数、たとえば、８０ビット、８８ビット、９６ビットなどが与えられる。８０ビットという最小のアップリンク許可は、メッセージ３中で送信される情報量、セルの外縁部における所望のパフォーマンスなどの様々な要因に基づいて選択できる。最小のアップリンク許可に対して、より少ないビット（たとえば、７２ビット）またはより多くのビットをサポートすることもできる。
【００２７】
表２に示すように、各ランダムアクセスタイプに関するメッセージ３の総ビット数は、８０ビットの最小のアップリンク許可を超える。メッセージ３が最小のアップリンク許可で送信できるように、メッセージ３の総ビット数を減らすことが望ましい場合がある。ＰＤＣＰ、ＲＬＣおよびＭＡＣに対してメッセージ３の単一のフォーマットを定義することも望ましい場合がある。以下で説明するように、メッセージ３の総ビット数を減らすことができる。
【００２８】
ＲＲＣの場合、メッセージ３のためにＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージに対して、限られた数のＲＲＣメッセージサイズの１つをサポートすることができる。１つの設計では、４８ビットおよび９６ビットのＲＲＣメッセージサイズをサポートすることができる。アップリンク許可サイズに応じて、４８ビットＲＲＣメッセージまたは９６ビットＲＲＣメッセージがメッセージ３中で送信できる。
【００２９】
ＲＲＣ接続再確立の場合、メッセージ３はＲＲＣ接続再確立要求メッセージまたは何らかの他のＲＲＣメッセージを備えることができる。１つの設計では、ＲＲＣ接続再確立のためのＲＲＣメッセージのビット数は、３２ビットＭＡＣ−Ｉならびに周波数情報を省略することによって減らすことができる。ＭＡＣ−Ｉは、ＲＲＣメッセージを送信するＵＥを検証するために使用でき、ネットワーク側でＵＥのＳ１データ経路をスイッチングするためのトリガとして働くことができる。ＲＲＣ接続再確立要求メッセージからＭＡＣ−Ｉを省略すると、ＲＲＣ接続再確立手順においてＵＥからＲＲＣ接続再構成完了メッセージ（完全性が保護されたものであって良い）が送信されるまで、経路スイッチングを遅延させることができる。別の設計では、より小さいサイズのショートＭＡＣ−Ｉを生成し、これをＲＲＣメッセージ中で送信することができる。たとえば、１６ビットショートＭＡＣ−Ｉは、フルＭＡＣ−Ｉの１６の最上位ビット（ＭＳＢ）に基づいて生成でき、ＲＲＣメッセージ中で送信できる。さらに別の設計では、ショートＭＡＣ−Ｉは可変サイズを有することができ、このサイズはアップリンク許可サイズに依存することができる。すべての設計について、ＲＲＣ接続再確立のために４８ビットＲＲＣメッセージを送信でき、必要に応じて十分な数のパディングビットを充填できる。
【００３０】
接続の場合、メッセージ３はＲＲＣ接続要求メッセージまたはいくつかの他のＲＲＣメッセージを備えることができる。１つの設計では、必要に応じて、サポートされるＲＲＣメッセージサイズの１つにＲＲＣメッセージが適合できるように、初期ＵＥ  ＩＤ（たとえば、ＩＭＳＩ）のサイズを縮小することができる。ＩＭＳＩは、３桁のモバイル国コード（ＭＣＣ）、２桁または３桁のモバイルネットワークコード（ＭＮＣ）および、ネットワーク内で一意である移動局識別番号（ＭＳＩＮ）から構成できる。ＩＭＳＩは、長さを６〜２１桁の１０進数とすることができ、ＬＴＥにおける典型的なＩＭＳＩの長さは１５桁とすることができる。
【００３１】
１つの設計では、ＩＭＳＩは、所与のサイズのＲＲＣメッセージ中で送信できるＩＭＳＩ情報の量を増すために、（１６進表現の代わりに）２進表現を使用して搬送できる。ＩＭＳＩの１０進の各桁は、（たとえば、ＵＴＲＡＮのような）１つの４ビット１６進数で搬送できる。２１桁のＩＭＳＩは、１６進表現を使用して８４ビットまたは２進表現を使用して７０ビットで搬送できる。
【００３２】
１つの設計では、ＩＭＳＩの所定数の最下位ビット（ＬＳＢ）は、ＲＲＣメッセージの固定サイズのフィールド中で送信できる。たとえば、ＵＥ  ＩＤは、ＩＭＳＩの４４個のＬＳＢで形成でき、４８ビットＲＲＣメッセージ中で送信できる。各ＵＥのＩＭＳＩがグローバルに一意であっても、ＩＭＳＩの一部を使用すると、グローバルに一意のＩＭＳＩを有するが部分的なＩＭＳＩが同じである複数のＵＥによる衝突の確率（非常に低いが）が可能性として発生する。一般に所与のネットワークのＭＣＣおよびＭＮＣは同じなので、ＩＭＳＩのＬＳＢを使用することで衝突の可能性を低くすることができる。部分的なＩＭＳＩの衝突を無線レベルで検出し、解決することはできない可能性がある。代わりに、上位レイヤ手順の失敗（たとえば、認証の問題）を使用して、部分的なＩＭＳＩの衝突を検出し、解決することができる。
【００３３】
部分的なＩＭＳＩは、ＩＭＳＩの部分から構成でき、２進表現を使用して搬送できる。たとえば、ＩＭＳＩの１３個の最下位桁は、２進表現を使用すると４４ビットで搬送できるのに対して、１６進表現を使用すると５２ビットで搬送できる。４４ビットの部分的なＩＭＳＩは、４８ビットのＲＲＣメッセージ中で送信できる。ＩＭＳＩが１３桁よりも短い場合、ＲＲＣメッセージはゼロでパディングできる。ＲＲＣメッセージは、１ビットのフォーマットフィールドを含むことができ、４３ビットの部分的なＩＭＳＩを示すためにこのフィールドを０に設定するか、またはフルＩＭＳＩを示すために１に設定することができる。
【００３４】
別の設計では、アップリンク許可サイズに応じて可変量のＵＥ  ＩＤ情報をＲＲＣメッセージ中で送信することができる。ＵＥは、まれに起こる悪い状況では、最小のアップリンク許可を割り当て、ＩＭＳＩの最小のビット数を送信する可能性がある。ＵＥは、ほとんどの状況において最小を上回るアップリンク許可が割り当てられ、より大きいアップリンク許可が割り当てられると、ＩＭＳＩのより多くのビットをＲＲＣメッセージ中で送信することができる。１つの設計では、ＲＲＣメッセージの１ビットのフォーマットフィールドは、可変サイズのＲＲＣメッセージを示すために「１」に設定するか、または所定のサイズのＲＲＣメッセージを示すために「０」に設定することができる。可変サイズのＲＲＣメッセージは、ＩＭＳＩ長さフィールドとＩＭＳＩフィールドとを含むことができる。ＩＭＳＩ長さフィールドは、部分的なＩＭＳＩまたはフルＩＭＳＩを搬送することができるＩＭＳＩフィールドの長さを示すことができる。ＭＡＣは、ＵＥのアップリンク許可を受信することができ、アップリンク許可サイズをＲＲＣに搬送することができる。次いで、ＲＲＣは、ＲＲＣメッセージ中にできるだけ多くのＩＭＳＩ桁またはビットを含むことができる。
【００３５】
表３に、１つの設計による、様々なランダムアクセスタイプのメッセージ３に対してＣＣＣＨ上で送信できる様々なタイプの情報を記載する。表３では８０ビットの最小のアップリンク許可を仮定する。ＲＲＣの情報は上述のように削減できる。ＲＲＣ接続再確立の場合、ＲＲＣ接続再確立要求メッセージは、古いセルＩＤ（９ビット）、最小のアップリンク許可のための古いＣ−ＲＮＴＩ（１６ビット）、ショートＭＡＣ−Ｉ、およびパディングおよび／または予約ビットを含むことができる。ＲＲＣメッセージは、１６ビットＭＡＣ−Ｉと７パディングビット（表３に示すように）、または２３ビットＭＡＣ−Ｉとパディングビットなし、またはＭＡＣ−Ｉビットとパディングビットのいくつかの他の組合せを含むことができる。ＲＲＣメッセージは、より大きいアップリンク許可の場合は、より大きいＭＡＣ−Ｉ（たとえば、メッセージのＰＤＣＰによって制御プレーン上で正常に生成された３２ビットのフルＭＡＣ−Ｉ）を含むこともできる。ショートＭＡＣ−Ｉは、ＵＥのアップリンク許可に基づいて決定される可変サイズを有することができる。接続の場合、ＲＲＣ接続要求メッセージは、（ｉ）フォーマットフィールドが０に設定される場合は４４ビットの部分的なＩＭＳＩ、または（ｉｉ）フォーマットフィールドが１に設定される場合は可変長のＩＭＳＩ（たとえば、８ビットの倍数で最大９６ビットのもの）を含むことができる。ＰＤＣＰおよびＭＡＣの情報は、下記のように削減できる。
【表３】
2011508538.tif 000005
【００３６】
表３に示さない別の設計では、接続のための部分的なＩＭＳＩの代わりにランダムＩＤが送信できる。ランダムＩＤは、ＵＥによって選択される擬似ランダム値、ＩＭＳＩをハッシングすることによって、または何らかの他のＵＥ  ＩＤによって生成されるハッシュ値、または他の方法で得られる値とすることができる。ランダムＩＤは、固定のサイズ（たとえば、Ｓ−ＴＭＳＩのサイズに一致するために４０ビット）または可変サイズ（たとえば、アップリンク許可サイズに依存）を有することができる。
【００３７】
別の設計では、フォーマットフィールドは、ＲＲＣメッセージ中で送信される複数タイプのＵＥ  ＩＤの１つを示すことができる。たとえば、フォーマットフィールドは、（ｉ）後続のアクセスのためにＲＲＣメッセージ中で送信されるＳ−ＴＭＳＩを示すために「０」に設定するか、または（ｉｉ）接続のためのＲＲＣメッセージ中で送信される部分的なＩＭＳＩまたはランダムＩＤを示すために「１」に設定することができる。
【００３８】
図５に、ＬＴＥにおいてメッセージ３を生成するための処理の設計を示す。メッセージ３は、表３に示すＲＲＣのすべての情報を含むことができる。１つの設計では、メッセージ３はすべてのランダムアクセスタイプについて固定長（たとえば、８０ビット）を有することができる。別の設計では、メッセージ３は、様々なランダムアクセスタイプ、様々なアップリンク許可サイズなどに対して様々な長さを有することができる。
【００３９】
１つの設計では、ＰＤＣＰがランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上でのＲＲＣメッセージの転送をサポートするために、透過動作モードが定義できる。透過モードでは、ＰＤＣＰはＲＲＣメッセージを搬送するＣＣＣＨに対して完全性保護も暗号化も実行しなくてもよく、ＣＣＣＨの転送においてＰＤＣＰヘッダを省略することができる。ＰＤＣＰは、透過モードで動作するよう通知されることができ、次いでＣＣＣＨに対してノーオペレーションを実行することができる。ＰＤＣＰは、ＲＲＣメッセージをＰＤＣＰ  ＳＤＵとして受信することができ、このＲＲＣメッセージをＰＤＣＰ  ＰＤＵとして提供することができる。代替的に、ＲＲＣはＲＲＣメッセージを直接ＲＬＣにパスすることができ、ＣＣＣＨ上でのＲＲＣメッセージの転送のためにＰＤＣＰを全面的にバイパスすることができる。いずれの場合も、表３に示すように、ＰＤＣＰヘッダを省略すると８ビットを節約することができ、メッセージ３のサイズを８０ビットに縮小することができる。
【００４０】
ＲＬＣは、ＣＣＣＨに関して透過モード（ＴＭ）で動作することができる。この場合、ＲＬＣは、ＰＤＣＰ  ＰＤＵをＲＬＣ  ＳＤＵとして受信することができ、ＰＤＣＰ  ＳＤＵをＲＬＣ  ＰＤＵとして単にパスすることができる。
【００４１】
ＭＡＣは、ＲＬＣ  ＰＤＵをＭＡＣ  ＳＤＵとして受信することができ、ＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣ  ＳＤＵの表示を受信することもできる。ＭＡＣは、ＭＡＣヘッダおよびＭＡＣペイロードを含むＭＡＣ  ＰＤＵを生成することができる。ＭＡＣヘッダは、以下で説明するフォーマットを有することができる。ＭＡＣペイロードは、（ｉ）ＲＲＣメッセージを搬送するＭＡＣ  ＳＤＵ、および（ｉｉ）場合によっては他の情報またはパディングを含むことができる。物理レイヤは、ＭＡＣ  ＰＤＵの２４ビットの巡回冗長検査（ＣＲＣ）を生成し、ＭＡＣ  ＰＤＵにＣＲＣを追加し、ＰＨＹ  ＰＤＵを提供することができる。ＰＨＹ  ＰＤＵは、メッセージ３として送信できる。
【００４２】
図６に、メッセージ３に使用できるＭＡＣ  ＰＤＵ６００の設計を示す。ＭＡＣ  ＰＤＵ６００は、ＭＡＣヘッダ６１０とＭＡＣペイロード６２０とを含む。ＭＡＣヘッダ６１０は、Ｎ個のＭＡＣサブヘッダ６１２ａ〜６１２ｎを含む。ただし、Ｎは１以上の整数値とすることができる。各ＭＡＣサブヘッダ６１２は、以下で説明するフォーマットを有することができる。ＭＡＣペイロード６２０がパディングフィールド６２４を含む場合、ＭＡＣヘッダ６１０はパディングサブヘッダ６１４を含むこともできる。ＭＡＣペイロード６２０は、Ｎ個のＭＡＣペイロードユニット６２２ａ〜６２２ｎを含む。各ＭＡＣペイロードユニット６２２は、ＭＡＣ制御要素（ＣＥ）またはＭＡＣ  ＳＤＵとすることができる。ｎ番目のＭＡＣサブヘッダ６１２は、ｎ番目のＭＡＣペイロードユニット６２２に関連する。ただし、１≦ｎ≦Ｎである。
【００４３】
図７Ａに、メッセージ３のＭＡＣ  ＳＤＵに使用できる８ビットＭＡＣサブヘッダ７１０を示す。この設計では、ＭＡＣサブヘッダ７１０は、２個の１ビット幅の予約（Ｒ）フィールド、１ビットの拡張（Ｅ）フィールド、および５ビットの論理チャネルＩＤ（ＬＣＩＤ）フィールドから構成されるＲ／Ｒ／Ｅ／ＬＣＩＤサブヘッダを含む。予約フィールドは、将来使用するために予約されている。拡張フィールドは、ＭＡＣヘッダにおいて別のＭＡＣサブヘッダが後続するかどうかを示す。ＬＣＩＤフィールドは、関連するＭＡＣ  ＳＤＵ中でデータを送信する論理チャネルのＬＣＩＤを搬送する。１つまたは複数の論理チャネルのデータは、ＭＡＣ  ＳＤＵのストリーム中で送信できる。論理チャネル毎に異なるＬＣＩＤを割り当てることができる。ＭＡＣ  ＰＤＵは、（ｉ）ＭＡＣサブヘッダのＬＣＩＤフィールド中で論理チャネルのＬＣＩＤを搬送し、（ｉｉ）ＭＡＣ  ＳＤＵ中で論理チャネルのデータを搬送することができる。
【００４４】
１つの設計では、特定のＬＣＩＤを予約し、それを使用して、ＭＡＣ  ＳＤＵがメッセージ３用のＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを搬送することを示すことができる。１つの設計では、予約されたＬＣＩＤは「０００００」（バイナリ）の値を有する。予約されたＬＣＩＤには他の値を使用することもできる。ＵＥは、表２に示すいずれかのランダムアクセスタイプ用のＣＣＣＨ上で、またはハンドオーバー・アクセス用のＤＣＣＨ上で、ＲＲＣメッセージを送信することができる。予約されたＬＣＩＤにより、ＵＥにおけるＭＡＣは、ＵＬ−ＳＣＨにマッピングされる他の論理チャネルと同じ方法でメッセージ３用のＣＣＣＨを処理することができ、ＵＥにおける処理を単純化することができる。また、予約されたＬＣＩＤにより、ｅＮＢはＣＣＣＨのデータと他の論理チャネルのデータとを区別することもできる。
【００４５】
ＭＡＣサブヘッダ７１０は長さフィールドを含まない。ＭＡＣサブヘッダ７１０は、固定長ＭＡＣ  ＳＤＵに使用でき、ＭＡＣヘッダ中の最後のＭＡＣサブヘッダ、たとえば、図６においてパディングサブヘッダ６１４が存在しない場合のＭＡＣサブヘッダ６１２ｎにも使用できる。
【００４６】
図７Ｂに、ＭＡＣ  ＳＤＵに使用できる１６ビットのＭＡＣサブヘッダ７２０を示す。ＭＡＣサブヘッダ７２０は、２個の１ビット幅の予約フィールドと、１ビットの拡張フィールドと、５ビットのＬＣＩＤフィールドと、１ビットのフォーマット（Ｆ）フィールドと、７ビット幅の「長さ（Ｌ）フィールド」とから構成されるＲ／Ｒ／Ｅ／ＬＣＩＤ／Ｆ／Ｌサブヘッダを含む。７ビット幅の「長さフィールド」が使用されると、フォーマットフィールドは「０」に設定される。長さフィールドは、ＭＡＣ  ＳＤＵの長さをオクテット単位で示す。
【００４７】
図７Ｃに、同じくＭＡＣ  ＳＤＵに使用できる２４ビットのＭＡＣサブヘッダ７３０を示す。ＭＡＣサブヘッダ７３０は、２個の１ビット幅の予約フィールド、１ビットの拡張フィールド、５ビットのＬＣＩＤフィールド、１ビットのフォーマットフィールド、および１５ビット幅の「長さフィールド」から構成されるＲ／Ｒ／Ｅ／ＬＣＩＤ／Ｆ／Ｌサブヘッダを含む。１５ビット幅の「長さフィールド」が使用されると、フォーマットフィールドは「１」に設定される。ＭＡＣサブヘッダ７３０は、オクテット数が１２７を超える大きいＭＡＣ  ＳＤＵに使用できる。
【００４８】
図７Ａに示す設計では、「長さフィールド」はＭＡＣサブヘッダ７１０から省略できる。送信エンティティにおけるパディングおよび受信エンティティにおけるパディング解除は、「長さフィールド」なしに様々な方法で実行できる。１つの設計では、送信エンティティにおけるＭＡＣおよび／またはＲＲＣは、ＭＡＣサブヘッダ中での表示なしにパディングビットを追加することができる。パディング解除は、受信エンティティにおけるＭＡＣおよび／またはＲＲＣ中で暗黙的である可能性がある。メッセージ２中で送信されるアップリンク許可は、ＭＡＣによって決定でき、可変サイズを有することができる。この場合、パディングは、送信エンティティにおけるＭＡＣでのスケジューリング動作の一部とすることができる。受信エンティティにおいて、ＭＡＣはＣＣＣＨのためのＭＡＣ  ＳＤＵを単にＲＲＣにパスすることができ、ＲＲＣは、ＭＡＣ  ＳＤＵ中の情報要素だけを読み取り、パディングを無視することができる。
【００４９】
別の設計では、図６に示すＭＡＣヘッダ６１０は、ＭＡＣペイロード６２０がＣＣＣＨを搬送しているかどうかを示すことができるフラグを含むことができる。このフラグは、すべてのＭＡＣ  ＰＤＵについてＭＡＣヘッダ中に存在することができ、次いでユーザデータを含むすべてのデータのオーバーヘッドを表す。
【００５０】
１つの設計では、オーバーヘッドを低減するために、たとえば、可能な場合はいつでも、ＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを搬送するＭＡＣ  ＳＤＵに８ビットのＭＡＣサブヘッダ７１０を使用することができる。１つの設計では、（たとえば、パディングの存在により）必要な場合、または（たとえば、ＭＡＣペイロードを満たすために）適切な場合に、ＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを搬送するＭＡＣ  ＳＤＵに１６ビットのＭＡＣサブヘッダ７２０を使用することができる。パディングは、パディングサブヘッダと呼ばれるパディングのための既存のＭＡＣサブヘッダをもつＭＡＣによって実行できる。
【００５１】
ＭＡＣは、トランスポートブロックのパッキングと、ＭＡＣヘッダおよびＭＡＣペイロードから構成されるＭＡＣ  ＰＤＵの生成とを担当することができる。ＭＡＣは、ＭＡＣペイロード中でＲＲＣメッセージを搬送するＭＡＣ  ＳＤＵを送信することができる。アップリンク許可が十分に大きい場合、ＭＡＣはバッファステータス報告（ＢＳＲ）または電力ヘッドルーム報告（ＰＨＲ）のためのＭＡＣ  ＣＥを生成することもでき、このＭＡＣ  ＣＥをＭＡＣペイロード中で送信することもできる。アップリンク許可がＭＡＣ  ＳＤＵおよびＭＡＣ  ＣＥよりも大きい場合、（ユーザデータを充填する代わりに）ＭＡＣペイロード中の残りのスペースをパディングすることができる。ユーザデータの暗号化は、ランダムアクセス手順のこの段階では利用できないので、ＭＡＣペイロード中ではユーザデータを送信しないことが望ましい。ＲＲＣメッセージおよび場合によっては他の情報は、ＭＡＣ  ＰＤＵにおいて様々なフォーマットを使用して送信できる。
【００５２】
図８Ａに、８０ビット幅の最小のアップリンク許可の場合に、ＣＣＣＨ上でＲＲＣメッセージを搬送するＭＡＣ  ＰＤＵ８１０の設計を示す。ＭＡＣ  ＰＤＵ８１０は、ＭＡＣサブヘッダ８１２とＭＡＣ  ＳＤＵ８１４とを含む。ＭＡＣサブヘッダ８１２は、図７Ａに示す８ビットＭＡＣサブヘッダ７１０とすることができ、ＣＣＣＨサブヘッダと呼ぶことができる。ＭＡＣサブヘッダ８１２のＬＣＩＤフィールドは、ＭＡＣ  ＳＤＵ  ８１４がＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを搬送することを示すために、予約されたＬＣＩＤを搬送することができる。ＭＡＣ  ＳＤＵ８１４は、ＲＲＣ接続再確立、接続、または後続のアクセスのためにＣＣＣＨ上で送信される４８ビット幅のＲＲＣメッセージを搬送することができる。ＲＲＣメッセージは、表３に示す情報を含むことができる。メッセージ３は、ＭＡＣ  ＰＤＵ８１０のための５６ビット＋ＣＲＣのための２４ビットを含むことができる。
【００５３】
図８Ｂに、１２８ビット幅のより大きいアップリンク許可の場合に、ＣＣＣＨ上でＲＲＣメッセージを搬送するＭＡＣ  ＰＤＵ８２０の設計を示す。ＭＡＣ  ＰＤＵ８２０は、ＣＣＣＨ（またはＣＣＣＨサブヘッダ）のＭＡＣサブヘッダ８２２とＭＡＣ  ＳＤＵ８２４とを含む。ＭＡＣサブヘッダ８２２は、予約されたＬＣＩＤを搬送するＬＣＩＤフィールドをもつ８ビット幅のＭＡＣサブヘッダ７１０とすることができる。ＭＡＣ  ＳＤＵ８２４は、表３に記載されたいずれかのランダムアクセスタイプに関してＣＣＣＨ上で送信される９６ビット幅のＲＲＣメッセージを搬送することができる。より大きいＲＲＣメッセージは、接続および／または他の情報のためのフルＩＭＳＩを搬送することができる。
【００５４】
図８Ｃに、ＲＲＣメッセージおよび他の情報を搬送するＭＡＣ  ＰＤＵ８３０の設計を示す。ＭＡＣ  ＰＤＵ８３０は、ＢＳＲ（またはＢＳＲサブヘッダ）のためのＭＡＣサブヘッダ８３２、ＣＣＣＨのためのＭＡＣサブヘッダ８３４、ＢＳＲ  ＭＡＣ  ＣＥ８３６、およびＭＡＣ  ＳＤＵ８３８を含む。ＢＳＲサブヘッダ８３２は、ＭＡＣ  ＰＤＵ中にＢＳＲ  ＭＡＣ  ＣＥ８３６が存在することを示すＭＡＣサブヘッダとすることができる。ＭＡＣサブヘッダ８３４は、予約されたＬＣＩＤを搬送するＬＣＩＤフィールドをもつ８ビット幅のＭＡＣサブヘッダ７１０とすることができる。ＢＳＲ  ＭＡＣ  ＣＥ８３６は、（サイズが１バイトまたは３バイトの）バッファステータス報告を搬送することができ、アップリンク許可がＲＲＣメッセージのサイズよりも大きい場合はＭＡＣ  ＰＤＵ中に含めることができる。ＭＡＣ  ＳＤＵ８３８は、表３に記載されたいずれかのランダムアクセスタイプに関してＣＣＣＨ上で送信される４８ビットまたは９６ビット幅のＲＲＣメッセージを搬送することができる。
【００５５】
図８Ｄに、ＲＲＣメッセージ、他の情報、およびパディングを搬送するＭＡＣ  ＰＤＵ８４０の設計を示す。ＭＡＣ  ＰＤＵ８４０は、ＢＳＲサブヘッダ８４２、ＣＣＣＨのためのＭＡＣサブヘッダ８４４、パディングサブヘッダ８４６、ＢＳＲ  ＭＡＣ  ＣＥ８４８、ＭＡＣ  ＳＤＵ８５０、およびパディングフィールド８５２を含む。ＢＳＲサブヘッダ８４２は、ＭＡＣ  ＰＤＵ中にＢＳＲ  ＭＡＣ  ＣＥ８４８が存在することを示すことができる。ＭＡＣサブヘッダ８４４は、図７Ｂに示す１６ビット幅のＭＡＣサブヘッダ７２０とすることができ、（ｉ）予約されたＬＣＩＤを搬送するＬＣＩＤフィールドと、（ｉｉ）ＭＡＣ  ＳＤＵ８５０の長さを示す「長さフィールド」とを有することができる。パディングサブヘッダ８４６は、ＭＡＣ  ＰＤＵ中にパディングフィールド８５２が存在することを示すことができる。ＢＳＲ  ＭＡＣ  ＣＥ８４８は、８ビットまたは２４ビット幅のバッファステータス報告を搬送することができる。ＭＡＣ  ＳＤＵ８５０は、表３に記載されたいずれかのランダムアクセスタイプに関してＣＣＣＨ上で送信される４８ビットまたは９６ビット幅のＲＲＣメッセージを搬送することができる。パディングフィールド８５２は、ＭＡＣ  ＰＤＵを充填するために十分な数のパディングビットを含むことができる。
【００５６】
図８Ａ〜図８Ｄは、アップリンク許可の様々なサイズについて、ＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを搬送するＭＡＣ  ＰＤＵの４つの例示的な設計を示している。一般に、ＭＡＣ  ＰＤＵは、ＲＲＣメッセージおよび場合によっては他の情報を任意のフォーマットを使用して搬送することができる。他の情報は、バッファステータス報告、ＵＥがアップリンク送信にどの程度の電力ヘッドルームを有するかを示す電力ヘッドルーム報告、ＤＣＣＨのデータ、ＤＴＣＨのデータなどを備えることができる。ＲＲＣメッセージは、可変サイズ（たとえば、４８ビットまたは９６ビット）または固定サイズ（たとえば、４８ビット）を有することができ、ＭＡＣ  ＳＤＵ中で送信できる。バッファステータス報告または電力ヘッドルーム報告（たとえば、８ビット幅、２４ビット幅、または何らかの他のサイズ）は、ＭＡＣ  ＣＥ中で送信できる。他のＭＡＣ制御要素をランダムアクセスに関してＭＡＣ  ＰＤＵ中で送信することもできる。
【００５７】
表４に、図８Ａ〜図８Ｄに示すアップリンク許可の様々なサイズに関する設計に従うＭＡＣ  ＰＤＵの内容を記載する。アップリンク許可に関して第１列に与えられるサイズ毎に、第２列、第３列および第４列は、（ｉ）ＢＳＲサブヘッダ、ＣＣＣＨサブヘッダ、およびパディングサブヘッダがそれぞれＭＡＣヘッダ中に含まれるかかどうか、および（ｉｉ）含まれる場合は各サブヘッダのサイズを示す。第５列、第６列および第７列は、バッファステータス報告、ＲＲＣメッセージ、およびパディングがＭＡＣペイロード中に含まれる場合、それぞれのサイズを示す。第８列はＭＡＣの総ビット数を与える。これは第２〜７列のビットの和である。最後の列は、物理レイヤによってＭＡＣ  ＰＤＵに付加されたＣＲＣビットの数を与える。
【表４】
2011508538.tif 000006
【００５８】
表４に示す設計では、８ビットまたは１６ビット幅のＭＡＣサブヘッダは、ＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを搬送するＭＡＣ  ＳＤＵに使用できる。アップリンク許可のサイズに応じて、４８ビットまたは９６ビット幅のＲＲＣメッセージがＭＡＣ  ＳＤＵ中で送信できる。アップリンク許可のサイズが十分に大きい場合は、８ビットまたは２４ビット幅のＢＳＲがＭＡＣ  ＣＥ中で送信できる。ＭＡＣ  ＰＤＵは、必要な場合、ＭＡＣ  ＰＤＵを充填するためにパディングを充填できる。
【００５９】
１つの設計では、増加分の情報をサポートするアップリンク許可のサイズだけがサポートされ、他のアップリンク許可のサイズは許されない。表４に示す設計では、８０、９６、１１２、１２８、１４４および１６０ビット幅のアップリンク許可サイズがサポートされる。サポートされるアップリンク許可サイズの組は、ＲＲＣメッセージを搬送するＣＣＣＨに８ビット幅のＭＡＣサブヘッダのみを利用し、ＭＡＣ  ＰＤＵのパディングを許可しないように選択できる。別の設計では、ＲＲＣメッセージ用のＭＡＣ  ＣＥおよび／またはＭＡＣ  ＳＤＵは、利用可能なＭＡＣ  ＰＤＵをより十分に利用するために、より多くのサイズで定義できる。
【００６０】
ＵＥは、８０ビット幅未満のアップリンク許可を受信し、メッセージ３中でＲＲＣメッセージを送信することができない場合がある。このＵＥは、メッセージ３について、パディングのみ、またはＢＳＲ＋パディングを送信すること、または何も送信しないことが可能である。
【００６１】
図９に、ランダムアクセスを実行するための方法９００の設計を示す。ＵＥは、ランダムアクセスに関して制御チャネル上でメッセージを送信する（ブロック９１２）。ＵＥはまた、制御チャネル上で送信されているメッセージを示すために、予約されたチャネル識別子を送信する（ブロック９１４）。ＵＥは、制御チャネルを搬送するＵＬ−ＳＣＨ上でメッセージおよび予約されたチャネル識別子を送信する（ブロック９１６）。
【００６２】
制御チャネル上で送信されるメッセージは、ＵＥによってランダムアクセスに関しＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを備える。ＲＲＣメッセージは、ＲＲＣ接続再確立のためのＲＲＣ接続再確立要求メッセージ、接続または後続のアクセスのためのＲＲＣ接続要求メッセージなどを備える。予約されたチャネル識別子は、０の値を有する予約されたＬＣＩＤを備える。ＵＥは、ＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣ  ＳＤＵを生成し、予約されたＬＣＩＤを備えるＭＡＣサブヘッダを生成する。ＵＥは、次いでＭＡＣサブヘッダおよびＭＡＣ  ＳＤＵを備えるＭＡＣ  ＰＤＵを生成し、ＵＬ−ＳＣＨ上でＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。
【００６３】
図１０に、ランダムアクセス用のメッセージおよび追加情報を送信するための方法１０００の設計を示す。ＵＥはＰＤＵ中でメッセージを送信し、メッセージはＵＥによってランダムアクセスに関して制御チャネル上で送信されている（ブロック１０１２）。ＰＤＵが追加情報に適応することができる場合、ＵＥはＰＤＵ中で追加情報を送信する（ブロック１０１４）。追加情報は、ＵＥのバッファステータス報告、ＵＥの電力ヘッドルーム報告、ＤＣＣＨのデータ、ＤＴＣＨのデータなどを備える。ＰＤＵは、ＵＥのアップリンク許可に基づいて決定される可変サイズを有する。ＵＥは、必要に応じて所定のメッセージ長さを得るためにメッセージをパディングすること、および／または必要に応じてＰＤＵを充填するためにＰＤＵをパディングする（ブロック１０１６）。
【００６４】
１つの設計では、メッセージは、ＵＥによってランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージを備える。ＰＤＵはＭＡＣ  ＰＤＵを備える。ＵＥは、ＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣ  ＳＤＵを生成する。ＵＥはまた、ＵＥのアップリンク許可がＭＡＣ  ＳＤＵおよびＭＡＣ  ＣＥに適応することができる場合、バッファステータス報告または電力ヘッドルーム報告を備えるＭＡＣ  ＣＥを生成する。ＵＥは、ＭＡＣ  ＳＤＵおよびＭＡＣ  ＣＥが生成される場合、これらを備えるＭＡＣ  ＰＤＵを生成する。ＵＥは、次いでランダムアクセス用のＭＡＣ  ＰＤＵを送信する。
【００６５】
図１１に、ランダムアクセス用のメッセージおよびショートＭＡＣ−Ｉを送信するための方法１１００の設計を示す。ＵＥは、ＵＥによってランダムアクセスに関して制御チャネル上で送信されるメッセージのショートＭＡＣ−Ｉを生成する（ブロック１１１２）。ショートＭＡＣ−Ｉは、制御プレーン上で送信されるメッセージの完全性保護のために使用されるフルＭＡＣ−Ｉよりも小さいサイズを有する。ＵＥは、ランダムアクセス用のショートＭＡＣ−Ｉを備えるメッセージを送信する（ブロック１１１４）。ショートＭＡＣ−Ｉは、ＲＲＣ接続再確立のためにＣＣＣＨ上で送信されるＲＲＣメッセージに関するものとする。ショートＭＡＣ−Ｉは１６ビットのサイズを有し、フルＭＡＣ−Ｉは３２ビットのサイズを有する。ショートＭＡＣ−ＩおよびフルＭＡＣ−Ｉは他のサイズを有することもできる。
【００６６】
図１２に、ランダムアクセス用のＵＥ  ＩＤを送信するための方法１２００の設計を示す。ＵＥは、メッセージのフォーマットフィールドを、メッセージ中で送信されている第１のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第１の値に設定するか、または、メッセージ中で送信されている第２のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第２の値に設定する（ブロック１２１２）。ＵＥは、フォーマットフィールドとフォーマットフィールドによって示されるタイプのＵＥ  ＩＤとを備えるメッセージを生成する（ブロック１２１４）。ＵＥは、ランダムアクセス用のメッセージを送信する（ブロック１２１６）。
【００６７】
１つの設計では、第１のタイプのＵＥ  ＩＤはＵＥによる接続用であり、第２のタイプのＵＥ  ＩＤはＵＥによる後続のアクセス用である。１つの設計では、第１のタイプのＵＥ  ＩＤは、フルＩＭＳＩまたは部分的なＩＭＳＩ、ランダムＩＤ、または何らかの他のＵＥ  ＩＤを備える。第２のタイプのＵＥ  ＩＤは、Ｓ−ＴＭＳＩまたは何らかの他のＵＥ  ＩＤを備える。フルＩＭＳＩまたは部分的なＩＭＳＩは、１６進表現の代わりに２進表現を使用して搬送できる。部分的なＩＭＳＩは、フルＩＭＳＩの所定数のＬＳＢを備える。代替的に、部分的なＩＭＳＩは、メッセージ中のＩＭＳＩ長さフィールドによって示される可変サイズを有することができる。
【００６８】
図１３に、ランダムアクセスを実行するための方法１３００の設計を示す。ＵＥは、ランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上でＲＲＣメッセージを生成する（ブロック１３１２）。ＵＥは、ＲＲＣメッセージを備えるＭＡＣ  ＳＤＵを生成する（ブロック１３１４）。ＵＥは、ＣＣＣＨ上で送信されているＲＲＣメッセージを示すために予約されたＬＣＩＤを備えるＭＡＣサブヘッダを生成する（ブロック１３１６）。ＵＥは、ＭＡＣサブヘッダとＭＡＣ  ＳＤＵとを備えるＭＡＣ  ＰＤＵを生成する（ブロック１３１８）。ＵＥは、ランダムアクセス用のＭＡＣ  ＰＤＵを送信する（ブロック１３２０）。
【００６９】
ＲＲＣ接続再確立の場合、ＵＥはＲＲＣメッセージのためのショートＭＡＣ−Ｉを生成する。ショートＭＡＣ−Ｉは、制御プレーン上で送信されるメッセージの完全性保護のために使用されるフルＭＡＣ−Ｉよりも小さいサイズを有する。ＵＥは、ショートＭＡＣ−Ｉを備えるＲＲＣメッセージを生成する。
【００７０】
接続および後続のアクセスの場合、ＵＥは、接続用のＲＲＣメッセージ中で送信されている第１のタイプのＵＥ  ＩＤを示すためにＲＲＣメッセージのフォーマットフィールドを第１の値に設定するか、または後続のアクセス用のＲＲＣメッセージ中で送信されている第２のタイプのＵＥ  ＩＤを示すために第２の値に設定する。ＵＥは、次いで、フォーマットフィールドとフォーマットフィールドによって示されるタイプのＵＥ  ＩＤとを備えるＲＲＣメッセージを生成する。
【００７１】
ＵＥは、たとえばＵＥが十分なサイズのアップリンク許可を受信する場合、バッファステータス報告、電力ヘッドルーム報告、および／または他の情報を含むＭＡＣ  ＣＥを生成する。ＵＥは、ＭＡＣ  ＣＥ用の第２のＭＡＣサブヘッダを生成する。ＭＡＣ  ＰＤＵは、たとえば、図８Ｃまたは図８Ｄに示すような第２のＭＡＣサブヘッダおよびＭＡＣ  ＣＥをさらに備える。
【００７２】
ｅＮＢは、図９〜図１３に示すＵＥによる処理に対して相補的な処理を実行する。図９では、ｅＮＢは、予約されたチャネル識別子に基づいて、ランダムアクセスに関して制御チャネル上でメッセージが送信されると判断する。図１０では、ｅＮＢは、ＵＥから受信したＰＤＵからメッセージおよび追加情報（存在する場合には）を抽出する。図１１では、ｅＮＢは、ランダムアクセスのためにＵＥによって送信されたメッセージから得られるショートＭＡＣ−Ｉに基づいてＵＥを認証する。図１２では、ｅＮＢは、ランダムアクセスに関してＵＥによって送信されるメッセージからＵＥ  ＩＤを得て、メッセージ中のフォーマットフィールドに基づいてＵＥ  ＩＤタイプを決定する。図１３では、ｅＮＢは、予約されたＬＣＩＤに基づいてランダムアクセスに関してＣＣＣＨ上でＲＲＣメッセージが送信されると判断する。
【００７３】
図１４に、図１のｅＮＢの１つであるｅＮＢ／基地局１１０、および図１のＵＥの１つであるＵＥ１２０の設計のブロック図を示す。この設計では、ＵＥ１２０はＴ個のアンテナ１４３４ａ〜１４３４ｔを備え、ｅＮＢ１１０はＲ個のアンテナ１４５２ａ〜１４５２ｒを備える。ただし、一般に、Ｔ≧１かつＲ≧１である。
【００７４】
ＵＥ１２０において、送信プロセッサ１４２０は、データソース１４１２からユーザデータを受信し、１つまたは複数の変調およびコーディング方式に基づいてユーザデータを処理し、データシンボルを提供する。送信プロセッサ１４２０はまた、（たとえば、ＲＲＣメッセージ、バッファステータス報告、電力ヘッドルーム報告などのための）制御データを処理し、制御シンボルを提供する。送信（ＴＸ）多入力多出力（ＭＩＭＯ）プロセッサ１４３０は、データシンボル、制御シンボル、パイロットシンボル、および場合によっては他のシンボルを多重化する。ＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１４３０は、多重化シンボル上で空間的処理（たとえば、プリコーディング）を実行し、適用可能な場合、Ｔ個の出力シンボルストリームをＴ個の変調器（ＭＯＤ）１４３２ａ〜１４３２ｔに提供する。各変調器１４３２は、それぞれの（たとえば、ＳＣ−ＦＤＭＡの）出力シンボルストリームを処理して出力サンプルストリームを取得する。各変調器１４３２は、アップリンク信号を取得するために出力サンプルストリームをさらに処理（たとえば、アナログへの変換、増幅、フィルタリング、およびアップコンバート）する。変調器１４３２ａ〜１４３２ｔからのＴ個のアップリンク信号は、それぞれＴ個のアンテナ１４３４ａ〜１４３４ｔを介して送信される。
【００７５】
ｅＮＢ１１０において、アンテナ１４５２ａ〜１４５２ｒはＵＥ１２０および場合によっては他のＵＥからアップリンク信号を受信し、受信信号をそれぞれ復調器（ＤＥＭＯＤ）１４５４ａ〜１４５４ｒに提供する。各復調器１４５４は、受信サンプルを得るようにそれぞれの受信信号を調整（たとえば、フィルタ処理、増幅、ダウンコンバート、およびデジタル化）する。各復調器１４５４は、（たとえばＳＣ−ＦＤＭＡの）受信シンボルを得るために、受信サンプルをさらに処理する。ＭＩＭＯ検出器１４５６は、受信シンボルをＲ個の復調器１４５４ａ〜１４５４ｒのすべてから取得し、適用可能な場合は受信シンボル上でＭＩＭＯ検出を実行し、検出されたシンボルを提供する。受信プロセッサ１４５８は、検出されたシンボルを処理（たとえば、復調、デインターリーブ、復号）し、ＵＥ１２０および／または他のＵＥからの復号化されたユーザデータをデータシンク１４６０に提供する。受信プロセッサ１４５８はまた、復号化された制御データ（たとえば、ランダムアクセスを実行しているＵＥからのＲＲＣメッセージ）をコントローラ／プロセッサ１４８０に提供する。
【００７６】
ダウンリンク上では、ｅＮＢ１１０において、データソース１４６２からの１つまたは複数のＵＥのためのユーザデータおよびコントローラ／プロセッサ１４８０からの制御データは、送信プロセッサ１４６４によって処理され、適用可能な場合はＴＸ  ＭＩＭＯプロセッサ１４６６によってプリコーディングされ、変調器１４５４ａ〜１４５４ｒによって調整され、ＵＥ１２０および他のＵＥに送信されることが可能である。ＵＥ１２０において、ｅＮＢ１１０からのダウンリンク信号は、アンテナ１４３４によって受信され、復調器１４３２によって調整され、適用可能な場合はＭＩＭＯ検出器１４３６によって処理され、ｅＮＢ１１０からＵＥ１２０に送信されたユーザデータおよび制御データを回復するために受信プロセッサ１４３８によってさらに処理されることが可能である。
【００７７】
コントローラ／プロセッサ１４４０および１４８０は、それぞれＵＥ１２０における動作およびｅＮＢ１１０における動作を指示する。ＵＥ１２０のコントローラ／プロセッサ１４４０は、図９の方法９００、図１０の方法１０００、図１１の方法１１００、図１２の方法１２００、図１３の方法１３００、および／または本明細書で説明する技法のための他の方法を実行または指導する。ｅＮＢ１１０のコントローラ／プロセッサ１４８０は、方法９００〜１３００および／または本明細書で説明する技法のための他の方法に対して相補的な方法を実行または指導する。メモリ１４４２および１４８２は、ＵＥ１２０およびｅＮＢ１１０に関するデータおよびプログラムコードを、それぞれ格納する。スケジューラ１４８４は、ダウンリンクおよび／またはアップリンク送信のためにＵＥをスケジューリングし、スケジューリングされたＵＥのアップリンク許可を提供する。
【００７８】
情報および信号は様々な異なる技術および技法のいずれかを使用して表すことができることを、当業者は理解されよう。たとえば、上記の説明の全体にわたって言及することがあるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表現できる。
【００７９】
さらに、本明細書の開示に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装できることを、当業者は諒解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップを、上記では概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。当業者は、説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装することができるが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を生じると解釈すべきではない。
【００８０】
本明細書の開示に関連して説明した様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートまたはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、あるいは本明細書に記載の機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実装または実行できる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械とすることができる。プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携する１つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成としても実装できる。
【００８１】
本明細書の開示に関連して説明された方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接実施するか、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで実施するか、またはその２つの組合せで実施することができる。ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている他の形態の記憶媒体に存在してよい。例示的な記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読むことができ、記憶媒体に情報を書き込むことができるようにプロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサに一体化することができる。プロセッサおよび記憶媒体はＡＳＩＣ中に常駐することができる。ＡＳＩＣはユーザ端末内に常駐することができる。代替として、プロセッサおよび記憶媒体はユーザ端末中の個別構成要素として常駐することができる。
【００８２】
１つまたは複数の例示的な設計では、説明した機能を、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組合せで実装することができる。ソフトウェアで実装する場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとしてコンピュータ可読媒体上に記憶するか、あるいはコンピュータ可読媒体を介して送信することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある場所から別の場所へのコンピュータプログラムの転送を可能にするいかなる媒体をも含む通信媒体との両方を含む。記憶媒体は、汎用または専用コンピュータによってアクセスできる任意の利用可能な媒体とすることができる。限定ではなく例として、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージデバイス、もしくは命令またはデータ構造の形の所望のプログラムコード手段を搬送または記憶するために使用でき、汎用または専用コンピュータあるいは汎用または専用プロセッサによってアクセスできる任意の他の媒体を備えることができる。また、いかなる接続も正しくはコンピュータ可読媒体と呼ばれる。たとえば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術を使用して、ウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外線、無線、およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用するディスク（disk）およびディスク（disc）は、コンパクトディスク（disc）（ＣＤ）、レーザディスク（disc）、光ディスク（disc）、デジタル多用途ディスク（disc）（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク（disk）およびブルーレイディスク（disc）を含み、ディスク（disk）は、通常、データを磁気的に再生し、ディスク（disc）は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せもコンピュータ可読媒体の範囲内に含めるべきである。
【００８３】
本開示の前述の説明は、いかなる当業者でも本開示を作成または使用することができるように提供される。本開示への様々な修正が当業者には容易に理解されるであろうが、本明細書で定義した一般的な原理は、本開示の範囲から逸脱することなく他の変形形態に適用できる。したがって、本開示は、本明細書で説明する例および設計に限定されるものではなく、本明細書で開示する原理および新規の特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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