(57)【要約】本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、無線通信システムにおいて端末がネットワークとの同期状態を效率的に制御できる方案を提供することにある。本発明は無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法に関する。本発明の一様相による上り同期状態制御方法は、無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法において、端末の上り同期状態の制御と関連した制御情報をネットワークから受信する段階と、制御情報に基づいて上り同期状態から非同期状態に遷移した場合、ネットワークから受信した上り資源を解除する段階と、を含む構成とした。
2010529805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法であって、
前記端末の上り同期状態の制御と関連した制御情報をネットワークから受信する段階と、
前記制御情報に基づいて上り同期状態から非同期状態に遷移した場合、前記ネットワークから割り当てられた上り資源を解除する段階と、
を含む、上り同期状態制御方法。
【請求項２】
前記制御情報は、タイミング整列（time  alignment）を指示する情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の上り同期状態制御方法。
【請求項３】
前記制御情報を受信した後にタイマーを駆動する段階と、
前記タイマーが満了した場合、上り同期状態から非同期状態に遷移する段階と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載の上り同期状態制御方法。
【請求項４】
前記制御情報は、前記端末の上り同期状態を同期から非同期に遷移することを指示する情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の上り同期状態制御方法。
【請求項５】
前記制御情報は、前記端末の上り同期状態を継続して維持することを指示する情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の上り同期状態制御方法。
【請求項６】
前記ネットワークとランダムアクセス過程を周期的に行なう段階をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の上り同期状態制御方法。
【請求項７】
前記ネットワークから上り無線資源を受信する段階と、
前記受信した上り無線資源を通じて上りデータを前記ネットワークに伝送する段階と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項５に記載の上り同期状態制御方法。
【請求項８】
前記上りデータは、前記データ伝送が上り同期状態を維持するためのものであることを指示する情報を含むことを特徴とする、請求項７に記載の上り同期状態制御方法。
【請求項９】
無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法であって、
ネットワークから専用ランダムアクセスプリアンブルを含む下りデータを受信する段階と、
前記端末の上り同期状態が同期かまたは非同期かにかかわらずに、前記専用ランダムアクセスプリアンブルを用いてランダムアクセス過程を行なう段階と、
を含む、上り同期状態制御方法。
【請求項１０】
無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法であって、
ネットワークから上りまたは下りチャネル資源を受信する段階と、
前記端末の上り同期状態が非同期である場合、前記上りまたは下りクチャネル資源を解除する段階と、
前記ネットワークとランダムアクセス過程を行なう段階と、
を含む、上り同期状態制御方法。
【請求項１１】
無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法であって、
ネットワークから上りチャネル資源を受信する段階と、
前記ネットワークからタイミング整列命令語（timing  alignment  command）を受信する段階と、
タイミング整列タイマーを駆動する段階と、
前記タイミング整列タイマーが満了する場合、前記受信した上りチャネル資源を解除する段階と、
を含む、上り同期状態制御方法。
【請求項１２】
無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法であって、
ネットワークからタイミング整列命令語を受信する段階と、
上り同期状態の判断のためのタイミング整列タイマーを駆動する段階と、
前記タイミング整列タイマーが満了した状態で前記ネットワークに伝送する上りデータが発生した場合、ランダムアクセス過程を行なう段階と、
を含む、上り同期状態制御方法。
【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するもので、より詳細には、無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）やＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier-Frequency  Division  Multiple  Access）などのように多重搬送波方式を使用する無線通信システムにおいて、無線資源は、連続した副搬送波（sub-carrier）の集合であって、２次元空間の時間−周波数領域（time-frequency  region）によって定義される。一つの時間−周波数領域は、時間及び副搬送波座標によって区分される直方形となる。すなわち、一つの時間−周波数領域は、少なくとも一つの時間軸上におけるシンボルと多数の周波数軸上における副搬送波によって区画される直方形になり得る。このような時間−周波数領域は、特定ＵＥの上りリンクに割り当てられたり、または、下りリンクでは特定の使用者に基地局が伝送することができる。２次元空間でこのような時間−周波数領域を定義するには、時間領域でＯＦＤＭシンボルの数が与えられるとともに、周波数領域で基準点からのオフセット（offset）だけ離れた位置で始まる連続した副搬送波の数が与えられなければならない。
【０００３】
図１は、従来技術による多重搬送波システムで用いられる物理チャネル構造の一例を示すもので、１サブフレームは、Ｌ１／Ｌ２制御情報伝送領域（ハッチング部分）とデータ伝送領域（非ハッチング部分）とから構成される。
【０００４】
図１を参照すると、物理チャネル（physical  channel）は、時間軸上の多数のサブフレーム（sub−frame）と周波数軸上の多数のサブキャリア（sub−carrier）で構成される。ここで、１サブフレームは、時間軸上の複数のシンボル（symbols）で構成される。１サブフレームは、複数の資源ブロック（ＲＢｓ：Resource  Blocks）で構成され、一つの資源ブロックは、複数のシンボルと複数のサブキャリアとで構成される。また、各サブフレームは、ＰＤＣＣＨ（Physical  Downlink  Control  Channel）、すなわち、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルのために、該当のサブフレームの特定シンボル（例えば、１番目のシンボル）の特定サブキャリアを用いることができる。１サブフレームは０．５ｍｓであり、データが伝送される単位時間であるＴＴＩ（Transmission  Time  Interval）は、２サブフレームに該当する１ｍｓである。
【０００５】
無線通信システムにおいて、一つのセルの無線資源は、上り無線資源と下り無線資源とで構成される。基地局は、セルの上り及び下り無線資源の割当及び制御を担当する。すなわち、基地局は、いつどの端末がどのような無線資源を使用するかを決定する。例えば、基地局は、３．２秒後に周波数１００Ｍｈｚから１０１Ｍｈｚを第１端末に０．２秒間、下りデータ伝送のために割り当てると決定することができる。この基地局は、決定された事実を第１端末に知らせ、この端末が下りデータを受信するようにする。同様に、基地局は、いつどの端末がどれだけの無線資源を用いて上りリンクで上りデータを伝送するか決定し、この決定事実も該当の端末に知らせることによって該端末が上りデータを伝送するようにする。
【０００６】
従来技術では、呼が連結されている間には、特定端末が特定無線資源を継続して使用する構造となっていた。しかし、このような構造は、多くのサービスがＩＰパケットを基盤にして提供される最近の通信システムには非効率的である。これは、大部分のパケットサービスは、呼の連結時間中ずっとパケットを生成するわけではなく、よって、パケットが伝送される区間もあるが、何も伝送されない区間もありうるためである。このようなパケット基盤システムにおいて呼連結時間中ずっと特定端末に継続して無線資源を割り当てることは非効率的である。このような問題点を解決するために、最近の無線通信システムでは無線資源を動的に割り当てることによって、端末が無線資源を必要とする場合または端末に伝送すべきデータがある時間にのみ、当該端末に無線資源を割り当てる方式を用いる。
【０００７】
ＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡ方式を用いるシステムでは、周波数帯域を一定の大きさの大域に分け、それぞれの帯域を多数の端末に割り当てる方式を用いる。この場合、各周波数帯域を通じて上りで伝送されるデータが、他の帯域を通じて伝送されるデータにより干渉を受けることから基地局がデータ受信を正しくできない場合を防ぐには、各端末間の伝送時間の同期化が重要である。すなわち、ある特定時間区間に第１端末と第２端末が上りデータを伝送するようにスケジューリングされた時、第１端末の伝送したデータが基地局に到着する時間と、第２端末の伝送したデータが基地局に到着する時間は一致しなければならない。この時、両端末が伝送したデータが基地局に到着するタイミングに少しでずれかあると、これら第１端末及び第２端末が伝送したデータは基地局で成功的に復旧されることができない。
【０００８】
したがって、ＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡ方式を使用するシステムでは、各端末の上り同期化（synchronization）は必須である。上り同期を維持するために様々な方法が用いられている。その一つが、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Random  Access  Channel）を通じたランダムアクセス過程を用いる同期化方式である。
【０００９】
ランダムアクセス過程について簡略に説明すると、次の通りである。上り非同期状態の端末は、ＲＡＣＨにあらかじめ定められたビットストリーム、すなわち、シグネチャー（signature）を基地局に伝送する。この基地局はシグネチャーを検出し、検出した信号に基づいて上り同期のために端末のデータ伝送をどれくらい遅らせねばならないか、あるいは、早めねばならないかを計算し、その結果を当該端末に知らせる。その結果に基づいて端末は上りデータの伝送時間を調整することによって上り同期化を獲得する。
【００１０】
次に、端末のＲＲＣ（Radio  Resource  Control）状態（RRC  state）とＲＲＣ連結方法について説明する。ＲＲＣ状態は、端末のＲＲＣ階層がネットワークのＲＲＣ階層と論理的連結（logical  connection）を設定しているか否かを表す。この連結が設定されている場合はＲＲＣ連結状態（RRC  connected  state）、連結されていない場合はＲＲＣ休止状態（RRC  idle  state）と呼ぶ。ＲＲＣ連結状態の端末は、ＲＲＣ連結が存在するため、ネットワークは該当の端末の存在をセル単位で把握でき、よって、端末を效果的に制御することができる。これに対し、ＲＲＣ休止状態の端末はネットワークでは把握できず、セルよりも大きい地域単位であるＴＡ（Tracking  Area）単位で基幹網が管理する。すなわち、ＲＲＣ休止状態の端末は、大きい地域単位における存在有無しか把握されず、音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためには、ＲＲＣ連結状態に遷移しなければならない。
【００１１】
使用者が端末の電源を最初入れた時、端末はまず、適切なセルを探索した後に、該当のセルでＲＲＣ休止状態を維持する。ＲＲＣ休止状態の端末は、以降、ＲＲＣ連結をする必要がある時にのみ、ＲＲＣ連結過程（RRC  connection  procedure）を通じてネットワークのＲＲＣ階層とＲＲＣ連結を行なってＲＲＣ連結状態に遷移する。休止状態にある端末がＲＲＣ連結をする必要がある場合には様々なものがあり、例えば、使用者が通話を試み、上りデータ伝送が必要とされる場合、または、ネットワークからページングメッセージを受信し、その応答メッセージを伝送する必要がある場合などを挙げることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、端末とネットワークとがＲＲＣ連結されているとしても、端末が上りリンクでデータ伝送を行なうのではない。例えば、使用者がインターネットブラウジングをする場合、使用者は自身が見たいウェブページをダウンロードした後、該当のページを読みきるまでは何らの動作も取らない。このように何らの動作も取らない間に、端末が継続して上り同期化を維持するための余分の努力（例えば、持続したランダムアクセス過程を行う等）をし、結果として無線資源や端末の電力などのような資源の浪費を招くという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、無線通信システムにおいて端末がネットワークとの同期状態を效率的に制御できる方案を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、無線通信システムにおいて端末が同期状態の遷移によって無線資源を效率的に管理できる方案を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一様相による上り同期状態制御方法は、無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法において、前記端末の上り同期状態の制御と関連する制御情報をネットワークから受信する段階と、前記制御情報に基づいて上り同期状態から非同期状態に遷移した場合、前記ネットワークから割り当てられた上り資源を解除する段階と、を含んでなることができる。
【００１６】
本発明の他の様相による上り同期状態制御方法は、無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法において、ネットワークから専用ランダムアクセスプリアンブルを含む下りリンクデータを受信する段階と、前記端末の上り同期状態が同期かまたは非同期かにかかわらずに前記専用ランダムアクセスプリアンブルを用いてランダムアクセス過程を行なう段階と、を含んでなることができる。
【００１７】
本発明のさらに他の様相による上り同期状態制御方法は、無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法において、ネットワークから上りまたは下りチャネル資源を受け取る段階と、前記端末の上り同期状態が非同期である場合、前記上りまたは下りチャネル資源を解除する段階と、前記ネットワークとランダムアクセス過程を行なう段階と、を含んでなることができる。
【００１８】
本発明のさらに他の様相による上り同期状態制御方法は、無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法において、ネットワークから上りチャネル資源を受信する段階と、前記ネットワークからタイミング整列命令語（timing  alignment  command）を受信する段階と、タイミング整列タイマーを駆動する段階と、前記タイミング整列タイマーが満了する場合、前記受信した上りチャネル資源を解除する段階と、を含んでなることができる。
【００１９】
本発明のさらに他の様相による上り同期状態制御方法は、無線通信システムの端末における上り同期状態制御方法において、ネットワークからタイミング整列命令語を受信する段階と、上り同期状態の判断のためのタイミング整列タイマーを駆動する段階と、前記タイミング整列タイマーが満了した状態で前記ネットワークに伝送する上りデータが発生した場合、ランダムアクセス過程を行なう段階と、を含んでなることができる。
【００２０】
本発明の実施例によると、無線通信システムにおいて端末がネットワークとの同期状態を效率的に制御することができ、同期状態による無線資源を效率的に管理できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術による多重搬送波システムで使用する物理チャネル構造の一例を示す図である。
【図２】Ｅ−ＵＭＴＳの網構造を示す図である。
【図３】Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network）の概略構成図である。
【図４Ａ】端末（ＵＥ）とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコル（Radio  Interface  Protocol）の構造を示すもので、図４Ａが制御平面プロトコル構成図で、図４Ｂが使用者平面プロトコル構成図である。
【図４Ｂ】端末（ＵＥ）とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコル（Radio  Interface  Protocol）の構造を示すもので、図４Ａが制御平面プロトコル構成図で、図４Ｂが使用者平面プロトコル構成図である。
【図５】本発明の一実施例による手順を示すフローチャートである。
【図６】競争基盤（contention  based）ランダムアクセス過程の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の他の実施例による手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明のさらに他の実施例による手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に添付の図面に基づいて説明される本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易にわかる。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴がＥ−ＵＭＴＳ（Evolved  Universal  Mobile  Telecommunications  System）に適用された例とする。
【００２３】
図２は、Ｅ−ＵＭＴＳの網構造を示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳシステムは、既存ＷＣＤＭＡ  ＵＭＴＳシステムから進化したシステムで、現在３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）で基礎的な標準化作業が進行されている。Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）システムとも呼ばれる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格（technical  specification）の詳細な内容はそれぞれ、［http://www.3gpp.org/ftp/Specs/2006-12/］と［http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/GanttChart-Level-2.htm］を参照すれば良い。
【００２４】
図２を参照すると、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、基地局（以下、‘ｅＮｏｄｅＢ'または‘ｅＮＢ’と略す）で構成され、これらｅＮＢ間はＸ２インタフェースを通じて連結される。ｅＮＢは、無線インタフェースを通じて端末（User  Equipment；以下、‘ＵＥ’と略す）と連結され、Ｓ１インタフェースを通じてＥＰＣ（Evolved  Packet  Core）に連結される。ＥＰＣは、ＭＭＥ（Mobility  Management  Entity）／ＳＡＥ（System  Architecture  Evolution）ゲートウェイを含む。
【００２５】
端末とネットワーク間の無線インタフェースプロトコル（Radio  Interface  Protocol）の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続（Open  System  Interconnection；ＯＳＩ）基準モデルの下位３階層に基づいてＬ１（第１階層）、Ｌ２（第２階層）、Ｌ３（第３階層）に区分されることができ、なかでも、第１階層に属する物理階層は、物理チャネル（Physical  Channel）を用いた情報伝送サービス（Information  Transfer  Service）を提供し、第３階層に位置する無線資源制御（Radio  Resource  Control；以下、‘ＲＲＣ’と略す）階層は、端末とネットワーク間に無線資源を制御する役割を果たす。このために、ＲＲＣ階層は、端末とネットワーク間にＲＲＣメッセージが互い交換されるようにする。ＲＲＣ階層は、ＮｏｄｅＢとＡＧなどネットワークノードに分散して位置しても良く、ＮｏｄｅＢまたはＡＧに独立して位置しても良い。
【００２６】
図３は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  Network）の概略構成図である。図３で、ハッチング（hatching）した部分は、使用者平面（user  plane）の機能的エンティティを表し、ハッチングしていない部分は制御平面（control  plane）の機能的エンティティを表す。
【００２７】
図４Ａ及び図４Ｂは、端末（ＵＥ）とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インタフェースプロトコル（Radio  Interface  Protocol）の構造を示すもので、図４Ａが制御平面プロトコル構成図で、図４Ｂが使用者平面プロトコル構成図である。図４Ａ及び図４Ｂの無線インタフェースプロトコルは、水平的には、物理階層（Physical  Layer）、データリンク階層（Data  Link  Layer）及びネットワーク階層（Network  Layer）からなり、垂直的には、データ情報伝送のための使用者平面（User  Plane）及び制御信号（Signaling）伝達のための制御平面（Control  Plane）からなる。図４Ａ及び図４Ｂのプロトコル階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続（Open  System  Interconnection；ＯＳＩ）基準モデルの下位３階層に基づいてＬ１（第１階層）、Ｌ２（第２階層）、Ｌ３（第３階層）に区分されることができる。
【００２８】
第１階層である物理階層は、物理チャネル（Physical  Channel）を用いて上位階層に情報伝送サービス（Information  Transfer  Service）を提供する。物理階層は、上位にある媒体接続制御（Medium  Access  Control）階層とは伝送チャネル（Transport  Channel）を通じて連結されており、この伝送チャネルを通じて媒体接続制御階層と物理階層間のデータが移動する。そして、異なる物理階層間、すなわち、送信側と受信側の物理階層間は、物理チャネルを通じてデータが移動する。この物理チャネルはＥ−ＵＭＴＳにおいてＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）方式で変調され、時間（time）と周波数（frequency）を無線資源として用いる。
【００２９】
第２階層の媒体接続制御（Medium  Access  Control；以下‘ＭＡＣ’と略す）階層は、論理チャネル（Logical  Channel）を通じて上位階層である無線リンク制御（Radio  Link  Control）階層にサービスを提供する。第２階層の無線リンク制御（Radio  Link  Control；以下、‘ＲＬＣ’と略す）階層は、信頼性あるデータの伝送を支援する。第２階層のＰＤＣＰ階層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを用いて伝送データが相対的に帯域幅の小さい無線区間で効率的に伝送されるように余計の制御情報を減らすヘッダ圧縮（Header  Compression）機能を果たす。
【００３０】
第３階層の最も下部に位置している無線資源制御（Radio  Resource  Control；以下、‘ＲＲＣ’と略す）階層は、制御平面にのみ定義され、無線ベアラ（Radio  Bearer；‘ＲＢ’と略す）の設定（Configuration）、再設定（Re−configuration）及び解除（Release）と関連して論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。この時、ＲＢは、端末とＵＴＲＡＮ間のデータ伝達のために第２階層により提供されるサービスを意味する。
【００３１】
ネットワークから端末へデータを伝送する下り伝送チャネルには、システム情報を伝送するＢＣＨ（Broadcast  Channel）、ページングメッセージを伝送するＰＣＨ（Paging  Channel）、その他使用者トラフィックや制御メッセージを伝送する下りＳＣＨ（Shared  Channel）がある。下りマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージは、下りＳＣＨを通じて伝送されても良く、または、別の下りＭＣＨ（Multicast  Channel）を通じて伝送されても良い。一方、端末から網へデータを伝送する上り伝送チャネルには、初期制御メッセージを伝送するＲＡＣＨ（Random  Access  Channel）とその他使用者トラフィックや制御メッセージを伝送する上りＳＣＨ（Shared  Channel）がある。
【００３２】
伝送チャネルの上位にあり、伝送チャネルにマッピングされる論理チャネル（Logical  Channel）には、ＢＣＣＨ（Broadcast  Channel）、ＰＣＣＨ（Paging  Control  Channel）、ＣＣＣＨ（Common  Control  Channel）、ＭＣＣＨ（Multicast  Control  Channel）、ＭＴＣＨ（Multicast  Traffic  Channel）などがある。
【００３３】
Ｅ−ＵＭＴＳシステムにおいては、下りリンクでＯＦＤＭ方式を用い、上りリンクではＳＣ−ＦＤＭＡ（Single  Carrier−Frequency  Division  Multiple  Access）方式を用いる。多重搬送波方式であるＯＦＤＭシステムは、搬送波の一部をグループ化した多数の副搬送波（subcarriers）単位に資源を割り当てるシステムで、接続方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）を使用する。
【００３４】
図５は、本発明の一実施例による手順を示すフローチャートである。
【００３５】
図５を参照すると、端末（ＵＥ）は、基地局（ｅＮＢ）とランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を通じてランダムアクセス過程を行なう［Ｓ５１］。ランダムアクセス過程を用いて端末は上り同期を合わせることで同期状態に進入する［Ｓ５２］。
【００３６】
図６は、競争基盤（contention  based）ランダムアクセス過程の一例を示すフローチャートである。図６を参照すると、端末のＭＡＣ（Medium  Access  Control）階層が端末の物理階層にランダムアクセス過程の開始を指示すると、端末の物理階層は、まず、一つのアクセススロット（access  slot）と一つのシグネチャー（signature）を選択してランダムアクセスプリアンブルを基地局に伝送する［Ｓ６１］。端末がプリアンブルを伝送すると、基地局は、下り物理チャネル（例えば、ＡＩＣＨ（Acquisition  Indicator  Channel））を通じて応答メッセージを伝送する［Ｓ６２］。このプリアンブルに対する応答として伝送されるＡＩＣＨは、プリアンブルが伝送されたアクセススロットに対応するアクセススロットの初めの一定の長さの間に、プリアンブルが選択したシグネチャーを伝送する。この時、基地局は、ＡＩＣＨが伝送するシグネチャーを通じて肯定的な応答（ＡＣＫ：Acknowledgement）または否定的な応答（ＮＡＣＫ：Non−acknowledgement）を端末に伝送する。この時、端末は、ランダムアクセス応答メッセージに含まれた無線資源割当情報、メッセージ大きさ、無線パラメータを用いて特定メッセージを伝送する［Ｓ６３］。ランダムアクセス応答メッセージにはタイミング整列情報（timing  alignment  information）が含まれ、端末はタイミング整列情報を用いて上り同期を獲得する。
【００３７】
万一、端末がランダムアクセス応答メッセージを通じてＮＡＣＫを受信すると、端末のＭＡＣは適当な時間後に端末の物理階層に再びプリアンブル伝送を指示する。端末からメッセージを受信すると、基地局は端末に衝突解決（MAC  Contention  Resolution）メッセージを伝送する［Ｓ６４］。
【００３８】
図６で、ランダムアクセス過程は衝突基盤であるから、端末はランダムアクセス応答メッセージが自身に送られてくるものか確信できず、よって、衝突解決メッセージを受信し、これを通じて自身がランダムアクセスに成功したことが明確になるまでは上り同期を獲得したと判断しないことが好ましい。すなわち、衝突解決メッセージを通じて端末がランダムアクセスに失敗したことが明らかになる場合、端末は上り同期を獲得できなかったと判断しなければならない。
【００３９】
再び図５を参照すると、端末がランダムアクセスに成功すると、端末は上り（ＵＬ）同期状態に進入する［Ｓ５２］。基地局は、上り（ＵＬ）/下り（ＤＬ）スケジューリング過程を通じて端末における上りデータ伝送または下りデータ受信のために上り及び／または下りチャネル資源を割り当てる［Ｓ５３］。
【００４０】
基地局は、端末の上り同期状態を制御するための制御情報を端末に伝送する［Ｓ５４］。図５の実施例で、制御情報は、タイミング整列指示情報を含む。タイミング整列指示情報を受信すると、端末は、タイミング整列のためのタイマーを駆動する。端末がタイミング整列指示情報を受信した時、タイマーが既に動作中にあると、端末はタイマーを再び駆動する。
【００４１】
基地局から端末の上り同期状態と関連した別の指示がない状態でタイマーが満了すると、端末は、自身が上り非同期状態に切り替わったと判断する［Ｓ５５］。したがって、端末は、基地局から割り当てられた上りまたは下りチャネル資源を全て解除する［Ｓ５６］。すなわち、端末は、上りまたは下りチャネル資源が割り当てられなかったと見なし、この上りチャネル資源を通じて上りデータを伝送したり、下りチャネル資源を通じて下りデータの受信を試みたりすることをしない。また、端末が上りデータ伝送などの必要性から上り同期を獲得する必要がある場合には、ランダムアクセス過程を行なう［Ｓ５７］。
【００４２】
図７は、本発明の他の実施例による手順を示すフローチャートである。
【００４３】
図７を参照すると、端末（ＵＥ）は、基地局（ｅＮＢ）とランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を通じてランダムアクセス過程を行なう［Ｓ７１］。ランダムアクセス過程によって端末は上り同期を合わせることで同期状態に進入する［Ｓ７２］。基地局は、上り（ＵＬ）/下り（ＤＬ）スケジューリング過程を通じて、端末での上りデータ伝送または下りデータ受信のために上り及び／または下りチャネル資源を割り当てる［Ｓ７３］。以上の過程（Ｓ７１〜Ｓ７３）についての具体的な説明は、図５の実施例における説明を参照されたい。
【００４４】
基地局は、端末の上り同期状態を制御するための制御情報を端末に伝送する［Ｓ７４］。図７の実施例で、制御情報は、端末の上り同期状態を継続して維持するか、または、非同期状態に遷移するかを指示する指示情報を含む。端末は、基地局から受信した上り同期状態制御情報の内容に基づいて、基地局との通信を通じてまたは端末自体で特定動作を行なう［Ｓ７５］。その具体的な内容は、制御情報、特に指示情報の内容によって変わるが、その具体を以下に説明する。
【００４５】
指示情報が、端末が上り同期状態を維持することを指示する場合、端末は周期的または非周期的にランダムアクセス過程を行なう。この時、ランダムアクセス過程と関連する周期は、基地局が端末に知らせることができる。例えば、周期は制御情報に含まれることができる。または、端末が自体で周期を決定したり、非周期的にランダムアクセス過程を行なったりすることも可能である。
【００４６】
端末が周期的にランダムアクセス過程を行なう場合、ランダムアクセス過程が成功的に完了すると周期測定用タイマーを駆動する。周期測定用タイマーが満了すると、端末は、ランダムアクセス過程を再び行なう。周期測定用タイマーが満了する前においても、端末が上りデータを基地局に成功的に伝送した場合には周期測定用タイマーを再駆動する。端末は、ランダムアクセス過程または上りデータ伝送を成功的に行なう場合、自身が上り同期状態にあると見なす。一方、端末がランダムアクセスまたは上りデータ伝送に失敗する場合、自身が上り非同期状態にあると見なす。
【００４７】
他の例として、指示情報が、端末が上り同期状態を維持することを指示する場合、端末が上り同期状態を維持できるようにする目的で、基地局は端末に周期的に上り無線資源を割り当てる。端末は、割り当てられた上り無線資源を用いてデータまたは制御情報を基地局に伝送する。この時、端末は、データまたは制御情報の伝送が上り同期維持のためのものであることを指示する指示子をデータまたは制御情報と一緒に伝送できる。指示子は、データまたは制御情報と別に、例えば、ＭＡＣ  ＰＤＵに含まれて伝送されることができる。基地局は、上り無線資源を割り当てるための割当情報をＬ１／Ｌ２制御チャネル上のＰＤＣＣＨを通じて端末に伝送したりＲＲＣメッセージに含めて伝送したりすることができる。
【００４８】
図８は、本発明のさらに他の実施例による手順を示すフローチャートである。図８の実施例は、端末の立場で自身が上り同期状態にあるのかまたは非同期状態にあるのか不確実である場合における端末の動作と関連した実施例である。
【００４９】
図８を参照すると、端末（ＵＥ）は、基地局（ｅＮＢ）とランダムアクセス過程などを通じて上り同期を獲得する［Ｓ８１］。基地局は端末に専用（dedicated）ランダムアクセスプリアンブルを割り当てる［Ｓ８２］。専用ランダムアクセスプリアンブルは、端末が上り同期を獲得する前であっても基地局により端末に割り当てられることができる。端末が上り同期状態を獲得した後に別の手順無しで一定時間が経過すると、端末は、自身が上り同期状態にあるのかまたは非同期状態にあるのかわからなくなる。この場合、端末は、自身が上り同期状態にあるかまたは非同期状態にあるかにかかわらずに、専用ランダムアクセスプリアンブルを用いて基地局とランダムアクセス過程を行なうことによって上り同期を獲得する［Ｓ８３］。すなわち、専用ランダムアクセスプリアンブルが、ハンドオーバーのためにＲＲＣメッセージを通じて割り当てられたものである場合を除いては、端末は、自身が上り非同期状態にあると見なす。
【００５０】
図８で、端末は、自身が上り非同期状態にあると判断している状態で［Ｓ８４］、基地局から上りまたは下りチャネル資源を割当受ける［Ｓ８５］。この場合、端末は、上りまたは下りチャネル資源を受信したという事実だけで自身が上り同期状態にあるとは見なさない。したがって、端末は、受信した上りチャネル資源を通じてデータ伝送を行なわなく、受信した下りチャネル資源に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送しない。また、端末は、基地局とランダムアクセス過程を行なう。この過程で、端末は基地局に上り同期と関連する誤り状況が発生したことを知らせる。すなわち、端末は、自身が上り非同期状態で上りまたは下り無線資源を受信したということを基地局に知らせる。
【００５１】
本発明の他の実施例として、端末は、一定状況に応じて自体的に上り同期状態を管理することができる。それら具体的な例を説明すると、下記の通りである。
【００５２】
第１の例として、既に設定された所定条件を満たすと、端末は周期的にランダムアクセス過程を行なったりまたは上りリンクを通じてデータを伝送したりして上り同期状態を維持する。所定条件は、端末が位置しているセルの信号品質が一定水準以上または以下になるか否かに関するものである。または、所定条件は、端末が位置しているセルの周辺セルの信号品質が一定水準以上または以下になるか否かに関するものである。
【００５３】
第２の例として、端末は、上りチャネル資源が割り当てられている場合、基地局が端末に上り同期状態を維持することを指示したと見なし、周期的にランダムアクセス過程を行なったり上りを通じて基地局にデータを伝送したりする。すなわち、端末は、自身に専用上りチャネル資源が割り当てられている場合、上り同期状態を維持するための動作を行なう。または、端末に割り当てられている専用無線資源を基地局が解除した場合、端末は、基地局が上り非同期状態に遷移することを指示したと見なす。この場合、端末は、上り同期状態を維持するための動作を行なわない。
【００５４】
端末に上り無線資源が割り当てられている状況で端末が上り非同期状態に遷移する場合、端末は、自身に割り当てられた専用上り無線資源を解除する。すなわち、端末は上り無線資源がそれ以上自身に割り当てられていると見なさず、上り無線資源を用いたデータ伝送を行なわない。端末は、上り同期状態にある場合にのみ、自身に割り当てられた専用上り無線資源を用いて上りデータを伝送するわけである。一例として、専用上り無線資源はＳＲＳ（Sounding  Reference  Signal）またはＣＱＩを伝送するための無線資源である。他の例として、上り無線資源は、上りリンクを通じてデータを伝送するために設定された持続割当資源（Persistently  Scheduled  Resource）または下りリンクを通じて伝送されるデータを受信するために設定された持続割当資源に対してＡＣＫ／ＮＡＣＫを伝送するための無線資源でありうる。さらに他の例として、上り無線資源は、端末が基地局に無線資源を要請するために使用される専用スケジューリング要請チャネル（Dedicated  Scheduling  Request  Channel）を意味する。
【００５５】
以上で説明された実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定形態で結合されたものである。各構成要素または特徴は別の明示的な言及がない限り選択的なものとして考慮されるべきである。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合される形態で実施されることができる。また、一部構成要素及び／または特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は他の実施例に含まれることができ、または、他の実施例の対応する構成または特徴に取り替えられることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係がされていない請求項を結合させて実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりすることができることは自明である。
【００５６】
本発明による実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（firmware）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現されることができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上のASICs（application  specific  integrated  circuits）、DSPs（digital  signal  processors）、DSPDs（digital  signal  processing  devices）、PLDs（programmable  logic  devices）、FPGAs（field  programmable  gate  arrays）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどにより具現されることができる。
【００５７】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能または動作を行なうモジュール、手順、関数などの形態で具現されることができる。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに記憶されてプロセッサにより駆動されることができる。メモリーユニットは、プロセッサ内部または外部に位置し、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。
【００５８】
本発明は、本発明の精神及び必須特徴を逸脱しない範囲で、他の特定の形態に具体化されることができるということは当業者には自明である。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制約的に解釈されてはならなく、例示的なものとして考慮されるべきである。本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲の合理的解釈により決定されなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、移動通信システム、無線インターネットシステムなどのような無線通信システムにおいて適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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