不必要な再送防止のためのランダムアクセス手法及びそのための端末
【課題】不必要なデータ再送を防止するためのランダムアクセス方法及びそのための端末を提供する。
【解決手段】不必要な再送防止のためのランダムアクセス手法及びそのための端末が開示される。端末のランダムアクセス手順のうち、競合解決手順において競合解決タイマーが満了する場合、または、物理ダウンリンク制御チャネル信号または該物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が端末の識別情報に対応しない場合、ランダムアクセス手順で転送されたＭＡＣ ＰＤＵを保存するＨＡＲＱバッファーをフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）することで、不必要なデータ再送を防止することができる。
【解決手段】不必要な再送防止のためのランダムアクセス手法及びそのための端末が開示される。端末のランダムアクセス手順のうち、競合解決手順において競合解決タイマーが満了する場合、または、物理ダウンリンク制御チャネル信号または該物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が端末の識別情報に対応しない場合、ランダムアクセス手順で転送されたＭＡＣ ＰＤＵを保存するＨＡＲＱバッファーをフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）することで、不必要なデータ再送を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムにおいて端末がランダムアクセスを行う技術に係り、特に、不必要な再送を防止するためのランダムアクセス手法及びそのための端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明を適用できる移動通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ(３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という。）通信システムについて概略的に説明する。
【０００３】
図１は、移動通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。
【０００４】
Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進展したシステムであり、現在３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が行われている。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥシステムと呼ぶこともできる。
【０００５】
Ｅ−ＵＭＴＳは、主に、Ｅ−ＵＴＲＡＮ １０１及びＣＮ（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒ）１０２とからなることができる。Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０１は、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；以下、「ＵＥ」と略す。）１０３、基地局（以下、「ｅＮｏｄｅ Ｂ」または「ｅＮＢ」と略す。）１０４、及びネットワークの終端に設けられて外部ネットワークと接続する接続ゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；以下、「ＡＧ」と略す。）１０５で構成される。ＡＧ １０５は、ユーザトラフィック処理を担当する部分と、制御用トラフィックを処理する部分とに区別することもできる。この場合には、新しいユーザトラフィックを処理するＡＧと制御用トラフィックを処理するＡＧとの間に新しいインターフェースを用いて互いに通信してもよい。
【０００６】
一つのｅＮｏｄｅ Ｂには、一つ以上のセル（Ｃｅｌｌ）が存在することができる。ｅＮｏｄｅ Ｂ同士間には、ユーザトラフィックあるいは制御トラフィックの転送のためのインターフェースが用いられてよい。ＣＮ １０２は、ＡＧ １０５、及びその他ＵＥ １０３のユーザ登録などのためのノードなどで構成されればよい。Ｅ−ＵＴＲＡＮ １０１とＣＮ １０２とを区別するためのインターフェースが使用されてもよい。
【０００７】
端末とネットワークとの間における無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、通信システムに広く知られた開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）基準モデルの下位の３層に基づき、Ｌ１（第１層）、Ｌ２（第２層）、Ｌ３（第３層）に区別することができる。それらのうち、第１層に属する物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いた情報転送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供し、第３層に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、「ＲＲＣ」と略す。）層は、端末とネットワーク間において無線リソースを制御する役割を果たす。このために、ＲＲＣ層は、端末とネットワーク間においてＲＲＣメッセージをやり取りする。ＲＲＣ層は、ｅＮｏｄｅ Ｂ １０４及びＡＧ １０５などを含むネットワークノードに分散してもよく、ｅＮｏｄｅ Ｂ １０４またはＡＧ １０５にのみ位置してもよい。
【０００８】
図２及び図３に、３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコルの構造を示す。
【０００９】
図２及び図３の無線インターフェースプロトコルは、水平的には、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）、データリンク層（Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）及びネットワーク層（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌａｙｅｒ）からなり、垂直的には、データ情報転送のためのユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）と制御信号（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）伝達のための制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）とに区別される。具体的に、図２は、無線プロトコル制御プレーンの各層を示し、図３は、無線プロトコルユーザプレーンの各層を示す。図２及び図３のプロトコル層は、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（ＯＳＩ）基準モデルの下位３層に基づき、Ｌ１（第１層）、Ｌ２（第２層）、Ｌ３（第３層）に区別することができる。
【００１０】
以下、図２の無線プロトコル制御プレーンと図３の無線プロトコルユーザプレーンにおける各層について説明する。
【００１１】
第１層である物理（Ｐｈｙｓｉｃａｌ；ＰＨＹ）層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報転送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。ＰＨＹ層は、上位のメディア・アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層と転送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続しており、この転送チャネルを介してＭＡＣ層とＰＨＹ層との間においてデータが移動する。ここで、転送チャネルは、チャネルの共有有無によって、専用（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）転送チャネルと共用（Ｃｏｍｍｏｎ）転送チャネルとに大別される。そして、互いに異なるＰＨＹ層の間、すなわち、送信側のＰＨＹ層と受信側のＰＨＹ層との間では、無線リソースを用いた物理チャネルを介してデータが移動する。
【００１２】
第２層には、様々な層が存在する。まず、メディア・アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、様々な論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を様々な転送チャネルにマッピングさせる役割を果たし、また、様々な論理チャネルを一つの転送チャネルにマッピングさせる論理チャネル多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の役割を果たす。ＭＡＣ層は、上位層であるＲＬＣ層とは論理チャネルで連結されており、論理チャネルは、転送される情報の種類によって、制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）の情報を転送する制御チャネル（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）とユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の情報を転送するトラフィックチャネル（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）とに大別される。
【００１３】
第２層の無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層は、上位層から受信したデータを分割（Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）及び連結（Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）して、下位層が無線区間でデータを転送するのに適合するようにデータのサイズを調節する役割を果たす。また、それぞれの無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）が要求する様々なＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保障できるようにするためにＴＭ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ、透過モード）、ＵＭ（Ｕｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、非確認モード）、及びＡＭ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、確認モード）を含む３種類の動作モードを提供している。特に、ＡＭ ＲＬＣは、信頼できるデータ転送のために自動反復及び要請（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ Ｒｅｑｕｅｓｔ；ＡＲＱ）機能を用いた再送機能を行っている。
【００１４】
第２層のパケットデータコンバージェンスプロトコル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケット転送時に、帯域幅の小さな無線区間で効率的に転送するために、比較的大きいサイズであるとともに不要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダーサイズを減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を実行する。これは、データのヘッダー（Ｈｅａｄｅｒ）部分で必須の情報のみを転送するようにし、無線区間の転送効率を増加させる役割を果たす。また、ＬＴＥシステムでは、ＰＤＣＰ層がセキュリティー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）機能も担うが、これは、第３者のデータ傍受を防止する暗号化（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）と第３者のデータ操作を防止する完全性保護（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）とで構成される。
【００１５】
第３層の最上部に位置している無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ;ＲＲＣ）層は、制御プレーンでのみ定義され、無線ベアラ（ＲＢ）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、転送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ここで、ＲＢは、端末とＵＴＲＡＮ間のデータ伝達のために無線プロトコルの第１及び第２層により提供される論理的経路（ｐａｔｈ）を意味し、一般に、ＲＢが設定されるということは、特定サービスを提供するために必要な無線プロトコル層及びチャネルの特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。ＲＢは再び、ＳＲＢ（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ＲＢ）とＤＲＢ（Ｄａｔａ ＲＢ）の２種類に分けられ、ＳＲＢは、制御プレーン（Ｃ−ｐｌａｎｅ）でＲＲＣメッセージを転送する経路として用いられ、ＤＲＢは、ユーザプレーン（Ｕ−ｐｌａｎｅ）でユーザデータを転送する経路として用いられる。
【００１６】
ネットワークにおいて端末にデータを転送する下り転送チャネルには、システム情報を転送するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、それ以外にユーザトラフィックや制御メッセージを転送する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とがある。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を通じて転送されてもよく、別の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて転送されてもよい。一方、端末からネットワークへデータを転送する上り転送チャネルには、初期制御メッセージを転送するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、それ以外にユーザトラフィックや制御メッセージを転送する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とがある。
【００１７】
そして、下り転送チャネルに伝達される情報を、ネットワークと端末との間の無線区間で転送する下り物理チャネルには、ＢＣＨの情報を転送するＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＨの情報を転送するＰＭＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＨと下りＳＣＨの情報を転送するＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、そして下りまたは上り無線リソース割当情報（ＤＬ／ＵＬ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）などのように、第１層と第２層から提供する制御情報を転送するＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、またはＤＬ Ｌ１／Ｌ２ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌともいう。）がある。一方、上り転送チャネルに伝達される情報を、ネットワークと端末との間の無線区間で転送する上り物理チャネルには、上りＳＣＨの情報を転送するＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＲＡＣＨ情報を転送するＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、そしてＨＡＲＱ ＡＣＫまたはＮＡＣＫ、スケジューリング要請（ＳＲ；Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）報告などのように、第１層と第２層から提供する制御情報を転送するＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。
【００１８】
上述した説明に基づき、ＬＴＥシステムで行われるＨＡＲＱ動作について説明すると、下記の通りである。
【００１９】
図４は、ＬＴＥシステムで行われるＨＡＲＱ動作を示す図である。
【００２０】
図４では、端末（ＵＥ）が送信側になり、基地局（ｅＮｏｄｅ ＢまたはｅＮＢ）が受信側になって、ＨＡＲＱフィードバック情報を基地局から受信するアップリンク状況を仮定して説明するが、ダウンリンクにも同一の適用が可能である。
【００２１】
まず、基地局は、ＨＡＲＱ方式で端末がデータを転送するようにするためにＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）を通じてアップリンクスケジューリング情報、すなわち、アップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）を転送することができる（Ｓ４０１）。このＵＬ承認には、端末識別子（例えば、Ｃ−ＲＮＴＩまたはＳｅｍｉ−Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｃ−ＲＮＴＩ）、割り当てられた無線リソースの位置（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）、変調／コーディング率及びリダンダンシーバージョンのような転送パラメータ、新規データ指示子（Ｎｅｗ Ｄａｔａ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などが含まれてよい。
【００２２】
端末は、ＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）ごとにＰＤＣＣＨをモニタリング（Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）して、自身に来るＵＬ承認情報を確認することができ、端末は、自身に転送されたＵＬ承認情報を発見する場合、受信したＵＬ承認情報に基づいてデータ（図４では、データ１）をＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）を通じて転送することができる（Ｓ４０２）。この時、転送されるデータは、ＭＡＣ ＰＤＵ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）単位で転送されてもよい。
【００２３】
上述した通り、ＰＵＳＣＨを通じたアップリンク転送を行った端末は、基地局からのＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）を通じたＨＡＲＱフィードバック情報の受信を待つようになる。基地局から上記データ１に対するＨＡＲＱ ＮＡＣＫが転送された場合（Ｓ４０３）には、端末は、該データ１の再送ＴＴＩにおいてデータ１を再送する（Ｓ４０４）。一方、基地局からＨＡＲＱ ＡＣＫを受信した場合（図示せず）には、端末は、データ１に対するＨＡＲＱ再送を中止する。
【００２４】
端末は、ＨＡＲＱ方式で１回のデータ転送を行う度に転送回数（ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＴＸ＿ＮＢ）をカウントし、この転送回数が、上位層で設定した最大転送回数（ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＴＸ＿ＮＢ）に達すると、ＨＡＲＱバッファー（ｂｕｆｆｅｒ）に保存されたＭＡＣ ＰＤＵを捨てる。
【００２５】
端末が、段階Ｓ４０４で再送したデータ１に対するＨＡＲＱ ＡＣＫを受信し（Ｓ４０５）、ＰＤＣＣＨを通じてＵＬ承認を受信する場合（Ｓ４０６）、端末は、今回転送すべきデータが初期転送（ｉｎｉｔｉａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）されたＭＡＣ ＰＤＵなのか、あるいは、以前のＭＡＣ ＰＤＵを再送（ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）すべきなのかは、ＰＤＣＣＨを通じて受信するＮＤＩ（Ｎｅｗ Ｄａｔａ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィールドからわかる。このＮＤＩフィールドは、１ビットフィールドであり、新しいＭＡＣ ＰＤＵが転送される度に０→１→０→１→…にトグル（ｔｏｇｇｌｅ）され、再送に対しては初期転送と同じ値を有する。すなわち、端末は、ＮＤＩフィールドが以前に転送された値と同じか否か比較し、ＭＡＣ ＰＤＵを再送するか否かがわかる。
【００２６】
図４では、段階Ｓ４０１におけるＮＤＩ＝０値が段階Ｓ４０６でＮＤＩ＝１にトグリングされたことから、端末は該当の転送が新規転送であることを認知し、これにより、データ２をＰＵＳＣＨを通じて転送することができる（Ｓ４０７）。
【００２７】
一方、端末が基地局にランダムアクセスを行う方法について説明すると、下記の通りである。
【００２８】
まず、端末がランダムアクセス手順を行う場合には、下記のようなものがある。
− 端末が基地局とＲＲＣ連結（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）しておらず、初期接続（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）をする場合
− 端末がハンドオーバー手順において、ターゲット（ｔａｒｇｅｔ）セルに初めて接続する場合
− 基地局の命令に応じてランダムアクセス手順が要請される場合
− アップリンクの時間同期が合わなかったり、無線リソースを要請するために使われる指定された無線リソースが割り当てられていない状況で、アップリンクで転送するデータが発生する場合
−無線連結失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ）またはハンドオーバー失敗（ｈａｎｄｏｖｅｒ ｆａｉｌｕｒｅ）時に、復旧過程を行う場合
【００２９】
ＬＴＥシステムでは、ランダムアクセスプリアンブルを選択する過程で、特定の集合の中から端末が任意に一つのプリアンブルを選択して使用する競合ベースランダムアクセス手順（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）と、基地局が特定端末にのみ割り当てたランダムアクセスプリアンブルを使用する非競合ベースランダムアクセス手順（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の両方を提供する。ただし、非競合ベースランダムアクセス手順は、上述したハンドオーバー手順や基地局の命令によって要請された場合に限って用いることができる。
【００３０】
一方、端末が特定基地局とランダムアクセスを行う手順は、主に、（１）端末が基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送する段階（以下、混同がない限り、「第１メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ １）」転送段階という。）、（２）転送されたランダムアクセスプリアンブルに対応して基地局からランダムアクセス応答を受信する段階（以下、混同がない限り、「第２メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ ２）」受信段階という。）、（３）ランダムアクセス応答メッセージによって搬送された情報を用いてアップリンクメッセージを転送する段階（以下、混同がない限り、「第３メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ ３）」転送段階という。）、及び（４）前記アップリンクメッセージに対応するメッセージを基地局から受信する段階（以下、混同がない限り、「第４メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ ４）」受信段階という。）を含むことができる。
【００３１】
図５は、競合ベースランダムアクセス手順において端末と基地局の動作手順を説明するための図である。
【００３２】
（１）第１メッセージ転送
まず、端末は、システム情報またはハンドオーバー命令（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｍａｎｄ）を通じて指示されたランダムアクセスプリアンブルの集合から、任意に（ｒａｎｄｏｍｌｙ）一つのランダムアクセスプリアンブルを選択し、該ランダムアクセスプリアンブルを転送できるＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲＡＣＨ）リソースを選択して転送することができる（Ｓ５０１）。
【００３３】
（２）第２メッセージ受信
端末は、上記段階Ｓ５０１でランダムアクセスプリアンブルを転送した後に、基地局がシステム情報またはハンドオーバー命令を通じて指示したランダムアクセス応答受信ウィンドウ内で、自身のランダムアクセス応答の受信を試みる（Ｓ５０２）。特に、ランダムアクセス応答情報は、ＭＡＣ ＰＤＵの形式に転送されてよく、該ＭＡＣ ＰＤＵは、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）を通じて伝達可能である。また、ＰＤＳＣＨで伝達される情報を端末が適切に受信するために、端末は、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）をモニタリングすることが好ましい。すなわち、ＰＤＣＣＨには、当該ＰＤＳＣＨを受信すべき端末の情報、該ＰＤＳＣＨの無線リソースの周波数及び時間情報、及び該ＰＤＳＣＨの転送形式などが含まれていると好ましい。一応、端末が自身に転送されるＰＤＣＣＨの受信に成功すると、これらのＰＤＣＣＨの情報に基づき、ＰＤＳＣＨで転送されるランダムアクセス応答を適切に受信することができる。そして、このランダムアクセス応答には、ランダムアクセスプリアンブル識別子（ＩＤ；例えば、ＲＡＰＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ））、アップリンク無線リソースを知らせるアップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）、そして時間同期補正値（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ：ＴＡＣ）が含まれてよい。
【００３４】
ランダムアクセスプリアンブル識別子がランダムアクセス応答に含まれる理由は、一つのランダムアクセス応答には一つ以上の端末のためのランダムアクセス応答情報が含まれることがあり、よって、アップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子そしてＴＡＣなどの情報のどれが有効であるかを端末に知らせなければならないためである。この段階で、端末は、段階Ｓ５０２において自身が選択したランダムアクセスプリアンブルと一致するランダムアクセスプリアンブル識別子を選択すると仮定する。これにより、端末は、アップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）及び時間同期補正値（ＴＡＣ）などを受信することができる。
【００３５】
（３）第３メッセージ転送
端末が、自身に有効なランダムアクセス応答を受信した場合には、該ランダムアクセス応答に含まれた情報をそれぞれ処理する。すなわち、端末は、ＴＡＣを適用させ、臨時セル識別子を保存する。また、有効なランダムアクセス応答受信に対応して、転送するデータを第３メッセージのバッファーに保存することができる。
【００３６】
一方、端末は、受信されたＵＬ承認を用いて、データ（すなわち、第３メッセージ）を基地局に転送する（Ｓ５０３）。第３メッセージは端末の識別子を含まなければならない。競合ベースランダムアクセス手順では基地局でいかなる端末がランダムアクセス手順を行うかが判断できず、よって、将来の競合解決のためには端末を識別しなければならないわけである。
【００３７】
端末の識別子を含める方法ついては、２通りの方法が論議された。第一の方法は、端末がランダムアクセス手順の前に、既に該当のセルから割り当てられた有効なセル識別子を持っていたとすれば、端末は、ＵＬ承認に対応するアップリンク転送信号を通じて自身のセル識別子を転送する。反面、もしランダムアクセス手順の前に、有効なセル識別子が割り当てられていないとすれば、端末は、自身の固有識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩまたは任意ＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ｉｄ））を含めて転送する。一般に、この固有識別子は、セル識別子よりも長い。端末は、ＵＬ承認に対応するデータを転送すると、競合解決のためのタイマー（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｉｍｅｒ;以下、「ＣＲタイマー」という。）を始動させる。
【００３８】
（４）第４メッセージ受信
端末が、ランダムアクセス応答に含まれたＵＬ承認を通じて、自身の識別子を含むデータを転送した後、競合解決のために基地局の指示を待つ。すなわち、特定メッセージを受信するためにＰＤＣＣＨの受信を試みる（Ｓ５０４）。該ＰＤＣＣＨを受信する方法についても、２通りの方法が論議された。前述した通り、ＵＬ承認に対応して転送された第３メッセージに含まれた端末識別子がセル識別子であれば、端末は、自身のセル識別子を用いてＰＤＣＣＨの受信を試み、当該識別子が固有識別子である場合には、ランダムアクセス応答に含まれた臨時セル識別子を用いてＰＤＣＣＨの受信を試みることができる。その後、前者の場合、もし、競合解決タイマーが満了する前に、自身のセル識別子を通じてＰＤＣＣＨを受信した場合に、端末は、正常にランダムアクセス手順が行われたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。後者の場合には、競合解決タイマーが満了する前に、臨時セル識別子を通じてＰＤＣＣＨを受信すると、該ＰＤＣＣＨが指示するＰＤＳＣＨにより伝達されるデータを確認する。もし、該データの内容に自身の固有識別子が含まれていると、端末は、正常にランダムアクセス手順が行われたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。
【００３９】
一方、上述したような第３メッセージ転送及び第４メッセージ受信を用いた競合解決手順に成功できなかった場合、端末は、別のランダムアクセスプリアンブルを選択してランダムアクセス手順を再び行うことができる。このため、端末は、基地局から第２メッセージを受信し、競合解決手順のために第３メッセージを構成して基地局に転送することができる。図４を参照して記載したＨＡＲＱシステムにおいて、第３メッセージ転送に用いられるＨＡＲＱプロセスは、以前のランダムアクセスを試みる時に第３メッセージ転送に用いられたＨＡＲＱプロセスと異なることがある。この場合、以前のＨＡＲＱプロセスに対応するＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵが余計に再送されることがあるという問題が生じる。よって、この問題を認識し、解決するための方案を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
上記の点に鑑みて、本発明は、従来技術の制約及び不都合による一つ以上の問題を大幅に軽減する、不必要な再送防止のためのランダムアクセス手法及びそのための端末を対象とする。
【００４１】
本発明の目的は、不必要なデータ再送を防止するためのランダムアクセス方法及びそのための端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態では、端末が基地局にランダムアクセスを行う方法であって、前記端末が前記基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送し、前記基地局から前記ランダムアクセスプリアンブルに対応して、アップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージを受信し、前記アップリンク承認情報受信によってアップリンクデータ及び前記端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵをメッセージ３バッファーに保存し、前記メッセージ３バッファーに保存されたＭＡＣ ＰＤＵを、第１ＨＡＲＱプロセスに対応する第１ＨＡＲＱバッファーに複写し、前記第１ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されたＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送し、 競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動または再始動し、前記基地局から物理ダウンリンク制御チャネル信号を受信し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応しない場合、または競合解決タイマーが満了した場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）すること、を含む、端末のランダムアクセス方法を提供する。
【００４３】
ここで、前記端末は、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、競合解決手順を失敗と見なすことができる。
【００４４】
また、前記端末が競合解決手順を失敗と見なす場合、前記端末は、時間同期タイマー（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ：ＴＡＴ）を中止させることができ、好適には、前記端末は、前記時間同期タイマー（ＴＡＴ）が満了する場合または中止される場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることができる。
【００４５】
また、前記端末の識別情報は、前記端末のＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）及び端末競合解決識別子（ＵＥ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）のうちのいずれか一つでよく、前記端末が前記端末のＣ−ＲＮＴＩを含むＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号が前記端末のＣ−ＲＮＴＩに対応しない場合、前記端末は、前記競合解決手順を失敗と見なすことができる。一方、前記端末が前記端末競合解決識別子を含むＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末競合解決識別子に対応しない場合、前記端末は、前記競合解決手順を失敗と見なすことができる。
【００４６】
また、前記端末のランダムアクセス方法は、前記端末が、前記基地局に前記競合解決手順失敗によって選択されたランダムアクセスプリアンブルを再送し、前記基地局から時間同期命令（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｃｏｍｍａｎｄ：ＴＡＣ）を含むランダムアクセス応答メッセージを受信し、前記時間同期命令受信によって時間同期タイマー（ＴＡＴ）を始動または再始動し、前記メッセージ３バッファーに保存されたＭＡＣ ＰＤＵを、第２ＨＡＲＱプロセスに対応する第２ＨＡＲＱバッファーに複写し、前記第２ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第２ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送すること、をさらに含み、前記端末は、前記時間同期タイマーが始動または再始動されても、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを再送しなくてよい。
【００４７】
一方、本発明に係る他の実施形態では、基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送するように構成される転送モジュール、及び前記基地局からアップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージを受信するように構成される受信モジュール、を含む物理層モジュールと、前記受信モジュールが受信した前記アップリンク承認情報に基づき、アップリンクデータ及び端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵを構成する多重化及び組み合わせエンティティ、前記ランダムアクセス応答メッセージ受信によって前記多重化及び組み合わせエンティティにより構成されるＭＡＣ ＰＤＵを保存するように構成されるメッセージ３バッファー、複数のＨＡＲＱプロセスモジュール及び前記複数のＨＡＲＱプロセスモジュールのそれぞれに対応する複数のＨＡＲＱバッファー、及び前記複数のＨＡＲＱプロセスモジュールの動作を制御するＨＡＲＱエンティティ、を含むＭＡＣ層モジュールと、を含み、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記受信モジュールの前記ランダムアクセス応答メッセージ受信によって前記メッセージ３バッファーに保存されたＭＡＣ ＰＤＵを第１ＨＡＲＱプロセスに対応する第１ＨＡＲＱバッファーに複写し、前記第１ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送するように制御し、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵの転送時に競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動または再始動し、前記物理層モジュールから前記基地局からの物理ダウンリンク制御チャネル信号受信が通知される場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応するか否か、または競合解決タイマーが満了したか否かを判定し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応しない場合、または競合解決タイマーが満了した場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュするように構成される、端末を提供する。
【００４８】
ここで、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、競合解決手順を失敗と見なすように構成されるとよい。
【００４９】
前記競合解決手順を失敗と見なす場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、時間同期タイマー（ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ：ＴＡＴ）を中止させるように構成されてよく、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記時間同期タイマー（ＴＡＴ）が満了する場合、または中止される場合に、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュするように構成されてよい。
【００５０】
前記端末の識別情報は、前記端末のＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）及び端末競合解決識別子（ＵＥ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）のうちのいずれか一つでよく、前記端末が前記端末のＣ−ＲＮＴＩを含むＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号が前記端末のＣ−ＲＮＴＩに対応しない場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記競合解決手順を失敗と見なすように構成されてよい。
【００５１】
なお、前記端末が前記端末競合解決識別子を含むＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末競合解決識別子に対応しない場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記競合解決手順を失敗と見なすように構成されてよい。
【発明の効果】
【００５２】
上述した本発明によると、ランダムアクセス手順中にまたはランダムアクセス手順終了後に不必要なデータの再送を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】移動通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。
【図２】３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＵＴＲＡＮとの間における無線インターフェースプロトコルの構造を示す図である。
【図３】３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＵＴＲＡＮとの間における無線インターフェースプロトコルの構造を示す図である。
【図４】ＬＴＥシステムで行われるＨＡＲＱ動作を示す図である。
【図５】競合ベースランダムアクセス手順において端末と基地局の動作を説明するための図である。
【図６】本発明者により認識された、端末が意図しないＨＡＲＱ再送を行うようになる場合を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【図９】本発明の第３実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る端末が基地局にランダムアクセスを行う手順を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る端末のプロセッサ構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者には、本発明がそれらの具体的な細部事項なしにも実施されうることが理解できる。例えば、以下の詳細な説明は、移動通信システムが３ＧＰＰ ＬＴＥシステムであるとして具体的に説明するが、３ＧＰＰ ＬＴＥ特有の事項を除けば、他の任意の移動通信システムにも適用可能である。
【００５５】
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。また、本明細書全体において同一の構成要素については同一の図面符号を使用して説明する。
【００５６】
なお、以下の説明において、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）など、移動または固定型のユーザ端の機器を総称するとする。また、基地局は、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎなど、端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するとする。
【００５７】
上述した通り、本発明では、ランダムアクセス手順において不必要なデータ再送を防止するためのランダムアクセス手法及びそのための端末を提供する。そのために、まず、アップリンク時間同期管理手法及びランダムアクセス手順のうち、競合解決手順についてより具体的に説明する必要がある。
【００５８】
まず、ＬＴＥシステムにおけるアップリンク時間同期管理（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）について説明する。
【００５９】
ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術に基づくＬＴＥシステムでは、特定ユーザ（ＵＥ）データ転送が他のユーザの基地局との通信に干渉を招くことがある。このような干渉を最小化するために、基地局は、端末の転送タイミングを適切に管理しなければならない。さらにいうと、端末は、セル内の任意の領域に存在することができ、これは、端末の送信したデータが基地局に到達する時間が端末の位置にしたがって別々になることがあるということを意味する。すなわち、セルのエッジで送信を試みる端末の場合、この送信が基地局に到達する時間は、セルの中央に位置する端末の送信の到達時間よりも長いはずである。逆に、セルの中央にある端末の送信が基地局に到着する時間は、セルのエッジにある端末の送信に比べて短いはずである。基地局にとっては、干渉の影響を防ぐために、セル内における全端末が転送したデータまたは信号を、その都度境界（ｂｏｕｎｄａｒｙ）内で受信できるように管理しなければならず、そのため、基地局は端末の位置状況に応じて端末の転送タイミングを適切に調節しなければならない。このような調節を時間同期管理という。
【００６０】
時間同期を管理する一つの方法に、ランダムアクセス動作がある。すなわち、ランダムアクセス動作手順を通じて基地局は、端末が転送するランダムアクセスプリアンブルを受信するようになり、このランダムアクセスプリアンブルの受信情報を用いて、転送タイミングの時間同期値を計算する。そして、ランダムアクセス応答を通じて、計算された時間同期値を端末に知らせ、端末は、この値を用いて、転送タイミングを更新する。
【００６１】
もう一つの方法には、基地局が、端末が周期的あるいは任意的に転送するサウンディング参照信号（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を受信し、該受信した信号を通じて端末の時間同期値を計算して端末に知らせる方法がある。これによって、端末は、自身の転送タイミングを更新するようになる。
【００６２】
上述した通り、基地局は、ランダムアクセスプリアンブルまたはサウンディング参照信号を通じて端末の転送タイミングを測定し、補正するタイミング値を計算して端末に知らせる。上述したように、基地局が端末に転送する時間同期値を、時間同期命令（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｃｏｍｍａｎｄ；以下、「ＴＡＣ」と称する。）と呼ぶ。このＴＡＣは、ＭＡＣ層で処理する。そして、端末は、常に固定した位置に存在するとは限らず、端末の転送タイミングは、端末が移動する速度と位置などによって毎度変わることになる。この点から、端末は、基地局から一度時間同期命令を受けると、該命令が無限の時間において有効であると見なさず、特定時間においてのみ有効であると想定しなければならない。このために使われるものが時間同期タイマー（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ；以下、「ＴＡＴ」と称する。）である。すなわち、端末は、基地局からＴＡＣを受信するとＴＡＴを始動させる。そして、ＴＡＴの動作中にのみ、端末は基地局と時間同期していると仮定する。このＴＡＴ値は、システム情報または無線ベアラ再構成（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）などのようなＲＲＣ信号を通じて伝達することができる。また、端末は、ＴＡＴの動作中に、新しいＴＡＣを基地局から受信すると、ＴＡＴを再び始動させる。そして、ＴＡＴが満了したり、ＴＡＴが動作しない時には、端末は基地局と時間同期していないとし、ランダムアクセスプリアンブル以外のいかなるアップリンクデータまたは制御信号も転送しない。
【００６３】
一方、以下では、ランダムアクセス手順のうち、競合解決のための具体的な方法について説明する。
【００６４】
ランダムアクセス手順で競合が発生する理由は、基本的に、ランダムアクセスプリアンブルの数が有限であるからである。すなわち、基地局は、全ての端末に端末固有のランダムアクセスプリアンブルを与えることができず、端末は、共通のランダムアクセスプリアンブルから任意に一つを選択して転送することになる。このため、同一のＰＲＡＣＨリソースを通じて２以上の端末が同じランダムアクセスプリアンブルを選択して転送する場合が発生するが、この場合も、基地局では一つの端末から転送される一つのランダムアクセスプリアンブルと判断してしまう。
【００６５】
これによって、基地局は、ランダムアクセス応答を端末に転送し、該ランダムアクセス応答を一つの端末が受信すると予測する。しかし、上述した通り、競合が発生することがあるから、２以上の端末が一つのランダムアクセス応答を受信するようになり、これによって、端末ごとにそれぞれランダムアクセス応答の受信に伴う動作を行うことになる。すなわち、ランダムアクセス応答に含まれた一つのアップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）を用いて、２以上の端末がそれぞれ異なるデータを同じ無線リソースに転送するという問題点が発生する。
【００６６】
これにより、当該データの転送は両方とも失敗することもあり、端末の位置または転送パワーによって特定端末のデータのみを基地局で受信することもある。後者の場合、２以上の端末はいずれも、自身のデータの転送に成功したと仮定するため、基地局は、競合に失敗した端末に、失敗した事実に関する情報を知らせなければならない。すなわち、競合の失敗または成功に関する情報を知らせることが、競合解決（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）である。
【００６７】
競合解決方法には、２通りの方法がある。一つの方法は、競合解決タイマー（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎタイマー；以下、「ＣＲタイマー」と称する。）を用いる方法であり、もう一つの方法は、成功した端末の識別子を端末に転送する方法である。
【００６８】
前者の場合は、端末がランダムアクセス手順前に既に固有のセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を持っている場合に用いられる。すなわち、既にセル識別子を持っている端末は、ランダムアクセス応答によって自身のセル識別子を含むデータを基地局に転送し、競合解決タイマーを作動する。そして、競合解決タイマーが満了する前に、自身のセル識別子が含まれているＰＤＣＣＨ情報が受信すると、端末は、自身が競合に成功したと判断し、ランダムアクセス手順を正常に終えることとなる。逆に、もし競合解決タイマーが満了する前に、自身のセル識別子が含まれているＰＤＣＣＨを受信できないと、自身が競合で失敗したと判断し、ランダムアクセス手順を再び行ったり、上位層に失敗事実を通報したりする。
【００６９】
競合解消方法の後者は、すなわち、成功した端末の識別子を転送する方法は、端末がランダムアクセス手順の前に固有のセル識別子を持っていない場合に用いられる。すなわち、端末自身がセル識別子を持っていない場合、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）情報に基づき、セル識別子よりも上位識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩまたはＲａｎｄｏｍ Ｉｄ）をデータに含めて転送し、端末は、競合解決タイマーを始動させる。競合解決タイマーが満了する前に、自身の上位識別子を含むデータがＤＬ−ＳＣＨで受信すると、端末は、ランダムアクセス手順に成功したと判断する。一方、競合解決タイマーが満了する前に、自身の上位識別子を含むデータをＤＬ−ＳＣＨで受信できないと、端末は、ランダムアクセス手順に失敗したと判断する。
【００７０】
このような内容を理解のうえ、ランダムアクセス手順中にまたはランダムアクセス手順後に余計にデータが再送されうる場合について具体的に説明し、その原因を規定する。
【００７１】
図６は、本発明者により認識された、端末が意図しないＨＡＲＱ再送を行うようになる場合を説明するための図である。
【００７２】
段階１：端末は、競合ベースランダムアクセス手順を行うためにランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送することができる。
【００７３】
段階２：基地局は、端末にランダムアクセスプリアンブルに対する応答としてランダムアクセス応答を転送することができる。
【００７４】
段階３：端末は、ランダムアクセス応答に含まれたＴＡＣを適用し、ＴＡＴを始動させることができる。また、端末は、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンクスケジューリング情報に基づいてＭＡＣ ＰＤＵを生成し、これをメッセージ３バッファー（Ｍｓｇ３ Ｂｕｆｆｅｒ）に保存することができる。そして、端末は、メッセージ３バッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを、複数のＨＡＲＱプロセスのうち、特定ＨＡＲＱプロセス（本実施形態ではｘ ＨＡＲＱプロセスと仮定する。）に関連したＨＡＲＱバッファーに再び保存し、当該ＨＡＲＱプロセスの転送時点で、ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを基地局に転送することができる。
【００７５】
段階４：上述した通り、特定条件によってランダムアクセス手順に失敗したと判断する。これにより、端末は、ＴＡＴの動作を中止する。そして、端末は、再びランダムアクセス手順を試みるために、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送し、以降の必要な動作を行うことができる。
【００７６】
段階５：端末は再びランダムアクセス手順を試みるために、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送し、基地局からランダムアクセス応答を受信することができる。この場合、端末はランダムアクセス応答に含まれたＴＡＣを適用してＴＡＴを再開始できる。また、端末は、メッセージ３バッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを複数のＨＡＲＱプロセスのうち特定ＨＡＲＱプロセス（本実施形態では、ｙ ＨＡＲＱプロセスと仮定する。）に関連したＨＡＲＱバッファーに保存し、当該ＨＡＲＱプロセスの転送時点で、ＭＡＣ ＰＤＵを転送するために準備することができる。
【００７７】
段階６：端末のＴＡＴが動作中の場合は、端末はアップリンクの時間同期がなされていると判断し、よって、複数のＨＡＲＱプロセス（具体的に、ＬＴＥシステムでは８個のＨＡＲＱプロセス）に対応するそれぞれの転送時点に対応するＨＡＲＱバッファーにＭＡＣ ＰＤＵが存在するか否かを判定し、対応するＨＡＲＱバッファーにＭＡＣ ＰＤＵが保存していると、それを該当の転送時点に転送または再送するようになる。したがって、段階６で、もしｘ ＨＡＲＱプロセスに関連したＨＡＲＱバッファー（ｘ ＨＡＲＱバッファー）にＭＡＣ ＰＤＵが依然として保存されており、端末のＴＡＴが動作しているとすれば、ｙ ＨＡＲＱプロセスに対応するＨＡＲＱバッファー（ｙ ＨＡＲＱバッファー）に保存されているＭＡＣ ＰＤＵの転送と独立して、ｘ ＨＡＲＱプロセスに対応する転送時点に、ｘ ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを再送することになる。しかし、このようなｘ ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵの再送は、意図しない再送に該当する。
【００７８】
図６で上述した例の通り、端末がランダムアクセス手順を再び行う際に用いるＨＡＲＱプロセスは、以前のランダムアクセス手順で用いたＨＡＲＱプロセスと異なる場合があり、よって、上述したような不必要なデータ再送が発生することがある。したがって、本発明の一実施の形態では、上述した通り、意図しないデータの再送を防止するために、ランダムアクセス手順が再び行われる状況をそれぞれ把握し、各状況において取られる後続の手順において、以前の転送に用いられたＨＡＲＱバッファーをフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）することで、不必要な再送を防止することを提案する。
【００７９】
以下では、それぞれの状況に対して本実施形態による方法を適用する場合について説明する。
第１実施例
【００８０】
図７は、本発明の第１実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【００８１】
端末は基地局にランダムアクセスを行うためにランダムアクセスプリアンブルを転送することができる（Ｓ７０１）。ランダムアクセスプリアンブル転送に対する応答として基地局はランダムアクセス応答メッセージを端末に転送することができる（Ｓ７０２）。このランダムアクセス応答メッセージは、以降の端末の第３メッセージ転送のためのアップリンク承認情報を含むことができる。
【００８２】
この状態で、端末が基地局に対して確定されたセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を持っていると、端末は、競合解決手順を行うために、端末のセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含むＭＡＣ ＰＤＵを構成し、これを第３メッセージとして基地局に転送することができる。このような端末のＭＡＣ ＰＤＵ構成は、端末ＭＡＣ層の多重化及び組み合わせエンティティ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｅｎｔｉｔｙ）により構成されてメッセージ３バッファーに保存され、第３メッセージ転送に用いられる特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーに再び保存されることができる。
【００８３】
上述した特定ＨＡＲＱプロセスを用いて第３メッセージを転送した端末は、競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動させることができる（Ｓ７０４）。本実施例では、競合解決タイマーが満了する前に、端末が基地局からＰＤＣＣＨ信号を受信する場合を仮定する（Ｓ７０５）。端末がＰＤＣＣＨを受信すると、すなわち、端末の物理層からＭＡＣ層にＰＤＣＣＨ受信を知らせた場合、本実施例に係る端末は、当該ＰＤＣＣＨ信号が、端末の第３メッセージにより搬送されたセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を用いて受信されたか否か判定する。
【００８４】
もし、第３メッセージ転送において端末のセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含めて転送した端末が、自身のセル識別子に対応するＰＤＣＣＨを受信できなかった場合、端末は、競合解決手順に失敗したと判断し、競合解決手順失敗に伴う後続動作を行うことができる。
【００８５】
例えば、競合解決手順に失敗したと判断した端末は、（１）ランダムアクセスプリアンブル転送カウンター（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ）を１だけ増加させ、（２）このプリアンブル転送カウンター値が最大プリアンブル転送回数（ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ＋１）に到達したか否か判定することができる。（３）万一、プリアンブル転送カウンター値が最大プリアンブル転送回数に到達すると、上位層にランダムアクセス手順の問題を報告することができる。（４）万一、プリアンブル転送カウンター値が最大プリアンブル転送回数に到達していない場合、端末は、バックオフパラメータを適用して後続ランダムアクセスプリアンブル転送時点を遅延させ、新しいランダムアクセスプリアンブルを選択する手順を行うことができる。
【００８６】
一方、本実施形態に係る端末は、このような競合解決手順失敗による動作を行うに先立ち、第３メッセージ転送に用いられた特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーをフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）する動作をさらに行うように構成することを提案する。このように、端末が競合解決手順を失敗と見なす動作に該当のＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、図６で上述したような不必要な再送を防止することができる。
第２実施例
【００８７】
図８は、本発明の第２実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【００８８】
端末が基地局にランダムアクセスを行うためにランダムアクセスプリアンブルを転送（Ｓ８０１）し、これに対応するランダムアクセス応答メッセージを受信（Ｓ８０２）する動作は、第１実施例における動作と同様である。
【００８９】
ただし、本実施例に係る端末は、この状態で、基地局に対して確定されたセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を持っていないと仮定する。この場合、端末は、第３メッセージの転送時に自身の固有識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩまたは任意ＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ｉｄ））をＭＡＣ ＰＤＵに含めて転送することができる。このように、競合解決手順に用いられる端末の固有識別子を、「端末競合解決識別子（ＵＥ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）」と呼ぶことができる。
【００９０】
本実施例に係る端末は、Ｓ−ＴＭＳＩを含むＭＡＣ ＰＤＵを構成して基地局に転送するとする（Ｓ８０３）。このような端末のＭＡＣ ＰＤＵ構成も同様、端末ＭＡＣ層の多重化及び組み合わせエンティティ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｅｎｔｉｔｙ）により構成されてメッセージ３バッファーに保存され、第３メッセージ転送に用いられる特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーに再び保存されることができる。
【００９１】
上述した特定ＨＡＲＱプロセスを用いて第３メッセージを転送した端末は、競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動させることができる（Ｓ８０４）。本実施例では、競合解決タイマーが満了する前に、端末が基地局からＰＤＣＣＨ信号を受信する場合を仮定する（Ｓ８０５）。端末がＰＤＣＣＨを受信する場合、本実施例に係る端末は、当該ＰＤＣＣＨ信号が、端末が現在ランダムアクセスに用いている臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）を用いて受信されたか否か判定することができる。
【００９２】
もし、該ＰＤＣＣＨが端末の臨時セル識別子を用いて受信されたものでない、または、該ＰＤＣＣＨに対応する無線領域を通じて受信したＰＤＳＣＨに、端末のＳ−ＴＭＳＩが含まれていない場合は、端末は、競合解決手順に失敗したと見なし、競合解決手順失敗による後続動作を行うことができる。
【００９３】
本実施例に係る端末も同様、第１実施例で説明したような、競合解決失敗による動作を行うことができる。また、本実施形態に係る端末は、このような競合解決手順失敗による動作を行うに先立ち、第３メッセージ転送に用いられた特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーをフラッシュする動作をさらに行うように構成することを提案する。このように、端末が競合解決手順を失敗と見なす動作に該当のＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、図６で上述したような不必要な再送を防止することができる。
第３実施例
【００９４】
図９は、本発明の第３実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【００９５】
端末が基地局にランダムアクセスを行うためにランダムアクセスプリアンブルを転送（Ｓ９０１）し、これに対応するランダムアクセス応答メッセージを受信（Ｓ９０２）する動作は、第１実施例におけると同様である。
【００９６】
また、本実施例において、端末は、第３メッセージにより搬送されるＭＡＣ ＰＤＵにセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含める場合、及び端末競合解決識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩ）を含める場合の両方を含むとする（Ｓ９０３）。
【００９７】
端末は、第３メッセージを転送すると、競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動させることができる（Ｓ９０４）。競合解決タイマー満了前に基地局から端末の第３メッセージ転送に対応する第４メッセージを受信できない場合（Ｓ９０５）、端末は、この競合解決手順を失敗と見なし、第１及び第２実施例と同様に、競合解決手順の失敗による後続動作を行うことができる。この場合、本実施形態に係る端末は、このような競合解決手順失敗による動作を行うに先立ち、第３メッセージ転送に用いられた特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーをフラッシュする動作をさらに行うように構成することを提案する。このように、端末が競合解決手順を失敗と見なす動作に該当のＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、図６で上述したような不必要な再送を防止することができる。
【００９８】
以上、図７乃至図９を参照して説明した第１乃至第３実施例はいずれも、端末が「競合解決手順を失敗と見なす場合」に関するものである。このように、端末が競合解決手順を失敗と見なす場合、それによる後続動作の一つとして、以前のランダムアクセス手順で用いられたＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、以降の追加的なランダムアクセス動作に不必要なＭＡＣ ＰＤＵ再送を防止すると同時に、ＨＡＲＱ動作を明確にすることができる。
【００９９】
一方、本発明の他の側面として、端末のアップリンク同期状況を表す時間同期タイマー（ＴＡＴ）について説明する。
【０１００】
上述した通り、端末が基地局から時間同期命令（ＴＡＣ）を受信すると、当該時間同期命令を適用し、時間同期タイマーを始動または再始動させることができる。このような時間同期タイマーが動作中である場合に限って、端末は基地局とアップリンク同期が合っているとし、アップリンク信号を基地局に転送することができる。時間同期タイマーが満了（Ｅｘｐｉｒｅ）した場合、全てのＨＡＲＱバッファーをフラッシュし、ＲＲＣ層にＰＵＣＣＨ及びＳＲＳを解除する旨を知らせることができる。また、構成された全てのダウンリンク割当情報及びアップリンク承認情報を削除することができる。
【０１０１】
ただし、本発明の他の実施形態では、このように時間整列タイマー（ＴＡＴ）が満了する場合の他、時間整列タイマー（ＴＡＴ）が中止（ｓｔｏｐ）される場合にも、該当のＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることを提案する。特に、端末は、図７乃至９で説明した通り、競合解決手順を失敗と見なす場合、時間整列タイマー（ＴＡＴ）を中止させるように構成される。したがって、端末の時間整列タイマーが満了する場合、時間整列タイマーがさらに中止されると、時間整列タイマー中止に対応するＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、以後の手順において不必要なアップリンクデータ再送を防止することができる。
【０１０２】
一方、上述したような本発明の実施形態による場合、端末のランダムアクセス動作について説明すると、下記の通りである。
【０１０３】
図１０は、本発明の一実施形態に係る端末が基地局にランダムアクセスを行う手順を説明するための図である。
【０１０４】
段階１：端末は、競合ベースランダムアクセス手順を行うために、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送することができる。
【０１０５】
段階２：基地局は端末にランダムアクセス応答メッセージを転送することができる。
【０１０６】
段階３：端末は、ランダムアクセス応答に含まれた時間同期命令（ＴＡＣ）を適用し、時間整列タイマー（ＴＡＴ）を始動または再始動させることができる。また、端末は、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンクスケジューリング情報に基づいてＭＡＣ ＰＤＵを生成し、これをメッセージ３バッファーに保存することができる。そして端末は、メッセージ３バッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを、関連ＨＡＲＱバッファー（本実施形態ではｘ ＨＡＲＱプロセスと関連したＨＡＲＱバッファーとする。）に再び保存し、当該ＨＡＲＱプロセスの転送時点において、ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを基地局に転送することができる。また、競合解消のための競合解決タイマーを始動させることができる。
【０１０７】
段階４：競合解決タイマーが満了したとき、端末がセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含む第３メッセージを転送した後に端末のセル識別子に対応するＰＤＣＣＨを受信できなかった場合、またはセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）が端末に割当てられなかった場合、端末は、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンクスケジューリング情報に基づいて、メッセージ内に上位識別子（Ｓ−ＴＭＳＩまたはＲａｎｄｏｍ ＩＤ）を含めて、メッセージを転送し、基地局が臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）で指示して転送したＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨデータに、当該上位識別子と同一の情報が含まれていない場合に、現在行われているランダムアクセス手順に失敗した、つまり、競合解決手順に失敗したと判断することができる。本実施形態に係る端末は、競合解決手順に失敗したと認知する場合、端末のＨＡＲＱバッファーに保存されているデータを捨てるように構成することを提案する。
【０１０８】
また、端末は、ランダムアクセス手順を再び試みるために、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送し、以降、基地局からランダムアクセス応答を受信することができる。
【０１０９】
段階５：端末は、ランダムアクセス応答に含まれた時間同期命令（ＴＡＣ）を適用し、時間整列タイマー（ＴＡＴ）を再始動させることができる。また、端末は、メッセージ３バッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを、関連ＨＡＲＱバッファー（本実施形態では、ｙＨＡＲＱプロセスと関連したＨＡＲＱバッファーとする。）に保存し、該当のＨＡＲＱプロセスの転送時点でＭＡＣ ＰＤＵを転送するために準備することができる。
【０１１０】
上述したように、ＬＴＥシステムにおいてＨＡＲＱ動作は、複数のＨＡＲＱプロセスが対応する転送時点に自身のＨＡＲＱバッファーにデータが保存されている場合、これを基地局に再送するように構成されている。ただし、本実施形態では、ｘ ＨＡＲＱプロセスに保存されているＭＡＣ ＰＤＵが段階４でフラッシュされたため、ｘ ＨＡＲＱプロセスに対応する転送時点で不必要なデータ再送が発行されることがない。
【０１１１】
一方、以下では、本発明の一実施形態に係る端末構成について説明する。
【０１１２】
移動通信システムにおいて、端末は、信号入力のためのモジュール、ディスプレイモジュール、アンテナ、信号処理のためのプロセッサなどを含むことができる。特に、本発明の一実施形態に係るランダムアクセス動作を行うための端末のプロセッサの構成について具体的に説明する。
【０１１３】
図１１は、本発明の一実施形態に係る端末のプロセッサ構成を示す図である。
【０１１４】
図１１に示すように、端末のプロセッサは、図２及び図３に示すような層構造を有することができる。なかでも、本実施形態と関連した物理層モジュール１１１０及びＭＡＣ層モジュール１１２０を中心に説明する。
【０１１５】
本実施形態に係る端末の物理層モジュール１１１０は、基地局にランダムアクセスプリアンブル（ＲＡ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を転送するように構成される転送モジュール（Ｔｘ Ｍｏｄｕｌｅ）１１１１、及び基地局からアップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージ（ＲＡＲ）を受信するように構成される受信モジュール（Ｒｘ Ｍｏｄｕｌｅ）１１１２を含むように構成することができる。また、本実施形態に係る端末のＭＡＣ層モジュール１１２０は、受信モジュール１１１２が受信したアップリンク承認情報に基づき、アップリンクデータ及び端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵを構成する多重化及び組み合わせエンティティ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｅｎｔｉｔｙ）１１２１、ランダムアクセス応答メッセージ受信によって多重化及び組み合わせエンティティ１１２１で構成されるＭＡＣ ＰＤＵを保存するように構成されるメッセージ３バッファー１１２２、複数のＨＡＲＱプロセスモジュール１１２４とこれら複数のＨＡＲＱプロセスモジュールのそれぞれに対応する複数のＨＡＲＱバッファー１１２５、及び複数のＨＡＲＱプロセスモジュール１１２４の動作を制御するＨＡＲＱエンティティ（ＨＡＲＱ Ｅｎｔｉｔｙ）１１２３を含むことができる。
【０１１６】
特に、ＭＡＣ層モジュール１１２０は、受信モジュール１１１２のランダムアクセス応答メッセージ受信によってメッセージ３バッファー１１２２に保存されたＭＡＣ ＰＤＵを、複数のＨＡＲＱプロセスモジュールのうちの第１ＨＡＲＱプロセス１１２４に対応する第１ＨＡＲＱバッファー１１２５に複写するように構成することができる。また、ＭＡＣ層モジュール１１２０は、第１ＨＡＲＱプロセス１１２４を用いて、第１ＨＡＲＱバッファー１１２５に保存されているＭＡＣ ＰＤＵを転送モジュール１１１１を通じて基地局に転送するように制御することができる。なお、第１ＨＡＲＱバッファー１１２５に保存されているＭＡＣ ＰＤＵ転送時に、ＭＡＣ層モジュール１１２０が、競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動または再始動させるように構成することができる。
【０１１７】
一方、物理層モジュール１１１０が基地局からのＰＤＣＣＨ受信を通知する場合、ＭＡＣ層モジュール１１２０は、このＰＤＣＣＨ信号またはこのＰＤＣＣＨ信号に対応するＰＤＳＣＨ信号が、端末の識別情報に対応するか否か、または、競合解決タイマーが満了したか否かを判定することができる。万一、ＰＤＣＣＨまたは該ＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨが端末の識別情報に対応しない場合、または競合解決タイマーが満了する場合、本実施形態に係る端末におけるＭＡＣ層モジュール１１２０を、第１ＨＡＲＱバッファー１１２５をフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）するように構成することを提案する。
【０１１８】
このように、ＭＡＣ層モジュール１１２０が競合解決手順を失敗と見なす場合、ＭＡＣ層モジュール１１２０はＴＡＴを中止させ、具体的にＴＡＴが満了（ｅｘｐｉｒｅ）する場合または中止（ｓｔｏｐ）される場合に、ＭＡＣ層モジュールは、第１ＨＡＲＱバッファー１１２５に保存されているＭＡＣ ＰＤＵをフラッシュするように構成することができる。
【０１１９】
以上開示された本発明の好適な実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を実現及び実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者には、添付した特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で、本発明を様々に修正及び変更できるということが理解されるであろう。したがって、本発明は、ここに開示された実施形態に制限されるものではなく、ここで開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を有するものといえる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
上述したような信号送受信技術及びそのための端末構造は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他にも、類似の過程を有するその他の様々な移動通信システムにも適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムにおいて端末がランダムアクセスを行う技術に係り、特に、不必要な再送を防止するためのランダムアクセス手法及びそのための端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明を適用できる移動通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ(３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という。）通信システムについて概略的に説明する。
【０００３】
図１は、移動通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。
【０００４】
Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進展したシステムであり、現在３ＧＰＰで基礎的な標準化作業が行われている。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥシステムと呼ぶこともできる。
【０００５】
Ｅ−ＵＭＴＳは、主に、Ｅ−ＵＴＲＡＮ １０１及びＣＮ（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒ）１０２とからなることができる。Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０１は、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；以下、「ＵＥ」と略す。）１０３、基地局（以下、「ｅＮｏｄｅ Ｂ」または「ｅＮＢ」と略す。）１０４、及びネットワークの終端に設けられて外部ネットワークと接続する接続ゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；以下、「ＡＧ」と略す。）１０５で構成される。ＡＧ １０５は、ユーザトラフィック処理を担当する部分と、制御用トラフィックを処理する部分とに区別することもできる。この場合には、新しいユーザトラフィックを処理するＡＧと制御用トラフィックを処理するＡＧとの間に新しいインターフェースを用いて互いに通信してもよい。
【０００６】
一つのｅＮｏｄｅ Ｂには、一つ以上のセル（Ｃｅｌｌ）が存在することができる。ｅＮｏｄｅ Ｂ同士間には、ユーザトラフィックあるいは制御トラフィックの転送のためのインターフェースが用いられてよい。ＣＮ １０２は、ＡＧ １０５、及びその他ＵＥ １０３のユーザ登録などのためのノードなどで構成されればよい。Ｅ−ＵＴＲＡＮ １０１とＣＮ １０２とを区別するためのインターフェースが使用されてもよい。
【０００７】
端末とネットワークとの間における無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、通信システムに広く知られた開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）基準モデルの下位の３層に基づき、Ｌ１（第１層）、Ｌ２（第２層）、Ｌ３（第３層）に区別することができる。それらのうち、第１層に属する物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いた情報転送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供し、第３層に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；以下、「ＲＲＣ」と略す。）層は、端末とネットワーク間において無線リソースを制御する役割を果たす。このために、ＲＲＣ層は、端末とネットワーク間においてＲＲＣメッセージをやり取りする。ＲＲＣ層は、ｅＮｏｄｅ Ｂ １０４及びＡＧ １０５などを含むネットワークノードに分散してもよく、ｅＮｏｄｅ Ｂ １０４またはＡＧ １０５にのみ位置してもよい。
【０００８】
図２及び図３に、３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコルの構造を示す。
【０００９】
図２及び図３の無線インターフェースプロトコルは、水平的には、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）、データリンク層（Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）及びネットワーク層（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｌａｙｅｒ）からなり、垂直的には、データ情報転送のためのユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）と制御信号（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）伝達のための制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）とに区別される。具体的に、図２は、無線プロトコル制御プレーンの各層を示し、図３は、無線プロトコルユーザプレーンの各層を示す。図２及び図３のプロトコル層は、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（ＯＳＩ）基準モデルの下位３層に基づき、Ｌ１（第１層）、Ｌ２（第２層）、Ｌ３（第３層）に区別することができる。
【００１０】
以下、図２の無線プロトコル制御プレーンと図３の無線プロトコルユーザプレーンにおける各層について説明する。
【００１１】
第１層である物理（Ｐｈｙｓｉｃａｌ；ＰＨＹ）層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報転送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。ＰＨＹ層は、上位のメディア・アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層と転送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続しており、この転送チャネルを介してＭＡＣ層とＰＨＹ層との間においてデータが移動する。ここで、転送チャネルは、チャネルの共有有無によって、専用（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）転送チャネルと共用（Ｃｏｍｍｏｎ）転送チャネルとに大別される。そして、互いに異なるＰＨＹ層の間、すなわち、送信側のＰＨＹ層と受信側のＰＨＹ層との間では、無線リソースを用いた物理チャネルを介してデータが移動する。
【００１２】
第２層には、様々な層が存在する。まず、メディア・アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、様々な論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を様々な転送チャネルにマッピングさせる役割を果たし、また、様々な論理チャネルを一つの転送チャネルにマッピングさせる論理チャネル多重化（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）の役割を果たす。ＭＡＣ層は、上位層であるＲＬＣ層とは論理チャネルで連結されており、論理チャネルは、転送される情報の種類によって、制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）の情報を転送する制御チャネル（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）とユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の情報を転送するトラフィックチャネル（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）とに大別される。
【００１３】
第２層の無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層は、上位層から受信したデータを分割（Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）及び連結（Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）して、下位層が無線区間でデータを転送するのに適合するようにデータのサイズを調節する役割を果たす。また、それぞれの無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）が要求する様々なＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保障できるようにするためにＴＭ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ、透過モード）、ＵＭ（Ｕｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、非確認モード）、及びＡＭ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ Ｍｏｄｅ、確認モード）を含む３種類の動作モードを提供している。特に、ＡＭ ＲＬＣは、信頼できるデータ転送のために自動反復及び要請（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ Ｒｅｑｕｅｓｔ；ＡＲＱ）機能を用いた再送機能を行っている。
【００１４】
第２層のパケットデータコンバージェンスプロトコル（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；ＰＤＣＰ）層は、ＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケット転送時に、帯域幅の小さな無線区間で効率的に転送するために、比較的大きいサイズであるとともに不要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダーサイズを減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を実行する。これは、データのヘッダー（Ｈｅａｄｅｒ）部分で必須の情報のみを転送するようにし、無線区間の転送効率を増加させる役割を果たす。また、ＬＴＥシステムでは、ＰＤＣＰ層がセキュリティー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）機能も担うが、これは、第３者のデータ傍受を防止する暗号化（Ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）と第３者のデータ操作を防止する完全性保護（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）とで構成される。
【００１５】
第３層の最上部に位置している無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ;ＲＲＣ）層は、制御プレーンでのみ定義され、無線ベアラ（ＲＢ）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、転送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ここで、ＲＢは、端末とＵＴＲＡＮ間のデータ伝達のために無線プロトコルの第１及び第２層により提供される論理的経路（ｐａｔｈ）を意味し、一般に、ＲＢが設定されるということは、特定サービスを提供するために必要な無線プロトコル層及びチャネルの特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定する過程を意味する。ＲＢは再び、ＳＲＢ（Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ＲＢ）とＤＲＢ（Ｄａｔａ ＲＢ）の２種類に分けられ、ＳＲＢは、制御プレーン（Ｃ−ｐｌａｎｅ）でＲＲＣメッセージを転送する経路として用いられ、ＤＲＢは、ユーザプレーン（Ｕ−ｐｌａｎｅ）でユーザデータを転送する経路として用いられる。
【００１６】
ネットワークにおいて端末にデータを転送する下り転送チャネルには、システム情報を転送するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、それ以外にユーザトラフィックや制御メッセージを転送する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とがある。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を通じて転送されてもよく、別の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて転送されてもよい。一方、端末からネットワークへデータを転送する上り転送チャネルには、初期制御メッセージを転送するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、それ以外にユーザトラフィックや制御メッセージを転送する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とがある。
【００１７】
そして、下り転送チャネルに伝達される情報を、ネットワークと端末との間の無線区間で転送する下り物理チャネルには、ＢＣＨの情報を転送するＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＨの情報を転送するＰＭＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＨと下りＳＣＨの情報を転送するＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、そして下りまたは上り無線リソース割当情報（ＤＬ／ＵＬ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）などのように、第１層と第２層から提供する制御情報を転送するＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、またはＤＬ Ｌ１／Ｌ２ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌともいう。）がある。一方、上り転送チャネルに伝達される情報を、ネットワークと端末との間の無線区間で転送する上り物理チャネルには、上りＳＣＨの情報を転送するＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＲＡＣＨ情報を転送するＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、そしてＨＡＲＱ ＡＣＫまたはＮＡＣＫ、スケジューリング要請（ＳＲ；Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）報告などのように、第１層と第２層から提供する制御情報を転送するＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。
【００１８】
上述した説明に基づき、ＬＴＥシステムで行われるＨＡＲＱ動作について説明すると、下記の通りである。
【００１９】
図４は、ＬＴＥシステムで行われるＨＡＲＱ動作を示す図である。
【００２０】
図４では、端末（ＵＥ）が送信側になり、基地局（ｅＮｏｄｅ ＢまたはｅＮＢ）が受信側になって、ＨＡＲＱフィードバック情報を基地局から受信するアップリンク状況を仮定して説明するが、ダウンリンクにも同一の適用が可能である。
【００２１】
まず、基地局は、ＨＡＲＱ方式で端末がデータを転送するようにするためにＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）を通じてアップリンクスケジューリング情報、すなわち、アップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）を転送することができる（Ｓ４０１）。このＵＬ承認には、端末識別子（例えば、Ｃ−ＲＮＴＩまたはＳｅｍｉ−Ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｃ−ＲＮＴＩ）、割り当てられた無線リソースの位置（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）、変調／コーディング率及びリダンダンシーバージョンのような転送パラメータ、新規データ指示子（Ｎｅｗ Ｄａｔａ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などが含まれてよい。
【００２２】
端末は、ＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）ごとにＰＤＣＣＨをモニタリング（Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）して、自身に来るＵＬ承認情報を確認することができ、端末は、自身に転送されたＵＬ承認情報を発見する場合、受信したＵＬ承認情報に基づいてデータ（図４では、データ１）をＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）を通じて転送することができる（Ｓ４０２）。この時、転送されるデータは、ＭＡＣ ＰＤＵ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）単位で転送されてもよい。
【００２３】
上述した通り、ＰＵＳＣＨを通じたアップリンク転送を行った端末は、基地局からのＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）を通じたＨＡＲＱフィードバック情報の受信を待つようになる。基地局から上記データ１に対するＨＡＲＱ ＮＡＣＫが転送された場合（Ｓ４０３）には、端末は、該データ１の再送ＴＴＩにおいてデータ１を再送する（Ｓ４０４）。一方、基地局からＨＡＲＱ ＡＣＫを受信した場合（図示せず）には、端末は、データ１に対するＨＡＲＱ再送を中止する。
【００２４】
端末は、ＨＡＲＱ方式で１回のデータ転送を行う度に転送回数（ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＴＸ＿ＮＢ）をカウントし、この転送回数が、上位層で設定した最大転送回数（ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＴＸ＿ＮＢ）に達すると、ＨＡＲＱバッファー（ｂｕｆｆｅｒ）に保存されたＭＡＣ ＰＤＵを捨てる。
【００２５】
端末が、段階Ｓ４０４で再送したデータ１に対するＨＡＲＱ ＡＣＫを受信し（Ｓ４０５）、ＰＤＣＣＨを通じてＵＬ承認を受信する場合（Ｓ４０６）、端末は、今回転送すべきデータが初期転送（ｉｎｉｔｉａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）されたＭＡＣ ＰＤＵなのか、あるいは、以前のＭＡＣ ＰＤＵを再送（ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）すべきなのかは、ＰＤＣＣＨを通じて受信するＮＤＩ（Ｎｅｗ Ｄａｔａ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）フィールドからわかる。このＮＤＩフィールドは、１ビットフィールドであり、新しいＭＡＣ ＰＤＵが転送される度に０→１→０→１→…にトグル（ｔｏｇｇｌｅ）され、再送に対しては初期転送と同じ値を有する。すなわち、端末は、ＮＤＩフィールドが以前に転送された値と同じか否か比較し、ＭＡＣ ＰＤＵを再送するか否かがわかる。
【００２６】
図４では、段階Ｓ４０１におけるＮＤＩ＝０値が段階Ｓ４０６でＮＤＩ＝１にトグリングされたことから、端末は該当の転送が新規転送であることを認知し、これにより、データ２をＰＵＳＣＨを通じて転送することができる（Ｓ４０７）。
【００２７】
一方、端末が基地局にランダムアクセスを行う方法について説明すると、下記の通りである。
【００２８】
まず、端末がランダムアクセス手順を行う場合には、下記のようなものがある。
− 端末が基地局とＲＲＣ連結（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）しておらず、初期接続（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）をする場合
− 端末がハンドオーバー手順において、ターゲット（ｔａｒｇｅｔ）セルに初めて接続する場合
− 基地局の命令に応じてランダムアクセス手順が要請される場合
− アップリンクの時間同期が合わなかったり、無線リソースを要請するために使われる指定された無線リソースが割り当てられていない状況で、アップリンクで転送するデータが発生する場合
−無線連結失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ）またはハンドオーバー失敗（ｈａｎｄｏｖｅｒ ｆａｉｌｕｒｅ）時に、復旧過程を行う場合
【００２９】
ＬＴＥシステムでは、ランダムアクセスプリアンブルを選択する過程で、特定の集合の中から端末が任意に一つのプリアンブルを選択して使用する競合ベースランダムアクセス手順（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）と、基地局が特定端末にのみ割り当てたランダムアクセスプリアンブルを使用する非競合ベースランダムアクセス手順（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の両方を提供する。ただし、非競合ベースランダムアクセス手順は、上述したハンドオーバー手順や基地局の命令によって要請された場合に限って用いることができる。
【００３０】
一方、端末が特定基地局とランダムアクセスを行う手順は、主に、（１）端末が基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送する段階（以下、混同がない限り、「第１メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ １）」転送段階という。）、（２）転送されたランダムアクセスプリアンブルに対応して基地局からランダムアクセス応答を受信する段階（以下、混同がない限り、「第２メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ ２）」受信段階という。）、（３）ランダムアクセス応答メッセージによって搬送された情報を用いてアップリンクメッセージを転送する段階（以下、混同がない限り、「第３メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ ３）」転送段階という。）、及び（４）前記アップリンクメッセージに対応するメッセージを基地局から受信する段階（以下、混同がない限り、「第４メッセージ（ｍｅｓｓａｇｅ ４）」受信段階という。）を含むことができる。
【００３１】
図５は、競合ベースランダムアクセス手順において端末と基地局の動作手順を説明するための図である。
【００３２】
（１）第１メッセージ転送
まず、端末は、システム情報またはハンドオーバー命令（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｍａｎｄ）を通じて指示されたランダムアクセスプリアンブルの集合から、任意に（ｒａｎｄｏｍｌｙ）一つのランダムアクセスプリアンブルを選択し、該ランダムアクセスプリアンブルを転送できるＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲＡＣＨ）リソースを選択して転送することができる（Ｓ５０１）。
【００３３】
（２）第２メッセージ受信
端末は、上記段階Ｓ５０１でランダムアクセスプリアンブルを転送した後に、基地局がシステム情報またはハンドオーバー命令を通じて指示したランダムアクセス応答受信ウィンドウ内で、自身のランダムアクセス応答の受信を試みる（Ｓ５０２）。特に、ランダムアクセス応答情報は、ＭＡＣ ＰＤＵの形式に転送されてよく、該ＭＡＣ ＰＤＵは、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）を通じて伝達可能である。また、ＰＤＳＣＨで伝達される情報を端末が適切に受信するために、端末は、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）をモニタリングすることが好ましい。すなわち、ＰＤＣＣＨには、当該ＰＤＳＣＨを受信すべき端末の情報、該ＰＤＳＣＨの無線リソースの周波数及び時間情報、及び該ＰＤＳＣＨの転送形式などが含まれていると好ましい。一応、端末が自身に転送されるＰＤＣＣＨの受信に成功すると、これらのＰＤＣＣＨの情報に基づき、ＰＤＳＣＨで転送されるランダムアクセス応答を適切に受信することができる。そして、このランダムアクセス応答には、ランダムアクセスプリアンブル識別子（ＩＤ；例えば、ＲＡＰＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ））、アップリンク無線リソースを知らせるアップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）、そして時間同期補正値（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ：ＴＡＣ）が含まれてよい。
【００３４】
ランダムアクセスプリアンブル識別子がランダムアクセス応答に含まれる理由は、一つのランダムアクセス応答には一つ以上の端末のためのランダムアクセス応答情報が含まれることがあり、よって、アップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子そしてＴＡＣなどの情報のどれが有効であるかを端末に知らせなければならないためである。この段階で、端末は、段階Ｓ５０２において自身が選択したランダムアクセスプリアンブルと一致するランダムアクセスプリアンブル識別子を選択すると仮定する。これにより、端末は、アップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）及び時間同期補正値（ＴＡＣ）などを受信することができる。
【００３５】
（３）第３メッセージ転送
端末が、自身に有効なランダムアクセス応答を受信した場合には、該ランダムアクセス応答に含まれた情報をそれぞれ処理する。すなわち、端末は、ＴＡＣを適用させ、臨時セル識別子を保存する。また、有効なランダムアクセス応答受信に対応して、転送するデータを第３メッセージのバッファーに保存することができる。
【００３６】
一方、端末は、受信されたＵＬ承認を用いて、データ（すなわち、第３メッセージ）を基地局に転送する（Ｓ５０３）。第３メッセージは端末の識別子を含まなければならない。競合ベースランダムアクセス手順では基地局でいかなる端末がランダムアクセス手順を行うかが判断できず、よって、将来の競合解決のためには端末を識別しなければならないわけである。
【００３７】
端末の識別子を含める方法ついては、２通りの方法が論議された。第一の方法は、端末がランダムアクセス手順の前に、既に該当のセルから割り当てられた有効なセル識別子を持っていたとすれば、端末は、ＵＬ承認に対応するアップリンク転送信号を通じて自身のセル識別子を転送する。反面、もしランダムアクセス手順の前に、有効なセル識別子が割り当てられていないとすれば、端末は、自身の固有識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩまたは任意ＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ｉｄ））を含めて転送する。一般に、この固有識別子は、セル識別子よりも長い。端末は、ＵＬ承認に対応するデータを転送すると、競合解決のためのタイマー（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｉｍｅｒ;以下、「ＣＲタイマー」という。）を始動させる。
【００３８】
（４）第４メッセージ受信
端末が、ランダムアクセス応答に含まれたＵＬ承認を通じて、自身の識別子を含むデータを転送した後、競合解決のために基地局の指示を待つ。すなわち、特定メッセージを受信するためにＰＤＣＣＨの受信を試みる（Ｓ５０４）。該ＰＤＣＣＨを受信する方法についても、２通りの方法が論議された。前述した通り、ＵＬ承認に対応して転送された第３メッセージに含まれた端末識別子がセル識別子であれば、端末は、自身のセル識別子を用いてＰＤＣＣＨの受信を試み、当該識別子が固有識別子である場合には、ランダムアクセス応答に含まれた臨時セル識別子を用いてＰＤＣＣＨの受信を試みることができる。その後、前者の場合、もし、競合解決タイマーが満了する前に、自身のセル識別子を通じてＰＤＣＣＨを受信した場合に、端末は、正常にランダムアクセス手順が行われたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。後者の場合には、競合解決タイマーが満了する前に、臨時セル識別子を通じてＰＤＣＣＨを受信すると、該ＰＤＣＣＨが指示するＰＤＳＣＨにより伝達されるデータを確認する。もし、該データの内容に自身の固有識別子が含まれていると、端末は、正常にランダムアクセス手順が行われたと判断し、ランダムアクセス手順を終了する。
【００３９】
一方、上述したような第３メッセージ転送及び第４メッセージ受信を用いた競合解決手順に成功できなかった場合、端末は、別のランダムアクセスプリアンブルを選択してランダムアクセス手順を再び行うことができる。このため、端末は、基地局から第２メッセージを受信し、競合解決手順のために第３メッセージを構成して基地局に転送することができる。図４を参照して記載したＨＡＲＱシステムにおいて、第３メッセージ転送に用いられるＨＡＲＱプロセスは、以前のランダムアクセスを試みる時に第３メッセージ転送に用いられたＨＡＲＱプロセスと異なることがある。この場合、以前のＨＡＲＱプロセスに対応するＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵが余計に再送されることがあるという問題が生じる。よって、この問題を認識し、解決するための方案を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
上記の点に鑑みて、本発明は、従来技術の制約及び不都合による一つ以上の問題を大幅に軽減する、不必要な再送防止のためのランダムアクセス手法及びそのための端末を対象とする。
【００４１】
本発明の目的は、不必要なデータ再送を防止するためのランダムアクセス方法及びそのための端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００４２】
上記課題を解決するための本発明の一実施形態では、端末が基地局にランダムアクセスを行う方法であって、前記端末が前記基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送し、前記基地局から前記ランダムアクセスプリアンブルに対応して、アップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージを受信し、前記アップリンク承認情報受信によってアップリンクデータ及び前記端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵをメッセージ３バッファーに保存し、前記メッセージ３バッファーに保存されたＭＡＣ ＰＤＵを、第１ＨＡＲＱプロセスに対応する第１ＨＡＲＱバッファーに複写し、前記第１ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されたＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送し、 競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動または再始動し、前記基地局から物理ダウンリンク制御チャネル信号を受信し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応しない場合、または競合解決タイマーが満了した場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）すること、を含む、端末のランダムアクセス方法を提供する。
【００４３】
ここで、前記端末は、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、競合解決手順を失敗と見なすことができる。
【００４４】
また、前記端末が競合解決手順を失敗と見なす場合、前記端末は、時間同期タイマー（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ：ＴＡＴ）を中止させることができ、好適には、前記端末は、前記時間同期タイマー（ＴＡＴ）が満了する場合または中止される場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることができる。
【００４５】
また、前記端末の識別情報は、前記端末のＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）及び端末競合解決識別子（ＵＥ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）のうちのいずれか一つでよく、前記端末が前記端末のＣ−ＲＮＴＩを含むＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号が前記端末のＣ−ＲＮＴＩに対応しない場合、前記端末は、前記競合解決手順を失敗と見なすことができる。一方、前記端末が前記端末競合解決識別子を含むＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末競合解決識別子に対応しない場合、前記端末は、前記競合解決手順を失敗と見なすことができる。
【００４６】
また、前記端末のランダムアクセス方法は、前記端末が、前記基地局に前記競合解決手順失敗によって選択されたランダムアクセスプリアンブルを再送し、前記基地局から時間同期命令（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｃｏｍｍａｎｄ：ＴＡＣ）を含むランダムアクセス応答メッセージを受信し、前記時間同期命令受信によって時間同期タイマー（ＴＡＴ）を始動または再始動し、前記メッセージ３バッファーに保存されたＭＡＣ ＰＤＵを、第２ＨＡＲＱプロセスに対応する第２ＨＡＲＱバッファーに複写し、前記第２ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第２ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送すること、をさらに含み、前記端末は、前記時間同期タイマーが始動または再始動されても、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを再送しなくてよい。
【００４７】
一方、本発明に係る他の実施形態では、基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送するように構成される転送モジュール、及び前記基地局からアップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージを受信するように構成される受信モジュール、を含む物理層モジュールと、前記受信モジュールが受信した前記アップリンク承認情報に基づき、アップリンクデータ及び端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵを構成する多重化及び組み合わせエンティティ、前記ランダムアクセス応答メッセージ受信によって前記多重化及び組み合わせエンティティにより構成されるＭＡＣ ＰＤＵを保存するように構成されるメッセージ３バッファー、複数のＨＡＲＱプロセスモジュール及び前記複数のＨＡＲＱプロセスモジュールのそれぞれに対応する複数のＨＡＲＱバッファー、及び前記複数のＨＡＲＱプロセスモジュールの動作を制御するＨＡＲＱエンティティ、を含むＭＡＣ層モジュールと、を含み、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記受信モジュールの前記ランダムアクセス応答メッセージ受信によって前記メッセージ３バッファーに保存されたＭＡＣ ＰＤＵを第１ＨＡＲＱプロセスに対応する第１ＨＡＲＱバッファーに複写し、前記第１ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送するように制御し、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵの転送時に競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動または再始動し、前記物理層モジュールから前記基地局からの物理ダウンリンク制御チャネル信号受信が通知される場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応するか否か、または競合解決タイマーが満了したか否かを判定し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応しない場合、または競合解決タイマーが満了した場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュするように構成される、端末を提供する。
【００４８】
ここで、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、競合解決手順を失敗と見なすように構成されるとよい。
【００４９】
前記競合解決手順を失敗と見なす場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、時間同期タイマー（ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ：ＴＡＴ）を中止させるように構成されてよく、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記時間同期タイマー（ＴＡＴ）が満了する場合、または中止される場合に、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュするように構成されてよい。
【００５０】
前記端末の識別情報は、前記端末のＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）及び端末競合解決識別子（ＵＥ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）のうちのいずれか一つでよく、前記端末が前記端末のＣ−ＲＮＴＩを含むＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号が前記端末のＣ−ＲＮＴＩに対応しない場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記競合解決手順を失敗と見なすように構成されてよい。
【００５１】
なお、前記端末が前記端末競合解決識別子を含むＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末競合解決識別子に対応しない場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記競合解決手順を失敗と見なすように構成されてよい。
【発明の効果】
【００５２】
上述した本発明によると、ランダムアクセス手順中にまたはランダムアクセス手順終了後に不必要なデータの再送を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】移動通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。
【図２】３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＵＴＲＡＮとの間における無線インターフェースプロトコルの構造を示す図である。
【図３】３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＵＴＲＡＮとの間における無線インターフェースプロトコルの構造を示す図である。
【図４】ＬＴＥシステムで行われるＨＡＲＱ動作を示す図である。
【図５】競合ベースランダムアクセス手順において端末と基地局の動作を説明するための図である。
【図６】本発明者により認識された、端末が意図しないＨＡＲＱ再送を行うようになる場合を説明するための図である。
【図７】本発明の第１実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【図９】本発明の第３実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る端末が基地局にランダムアクセスを行う手順を説明するための図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る端末のプロセッサ構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者には、本発明がそれらの具体的な細部事項なしにも実施されうることが理解できる。例えば、以下の詳細な説明は、移動通信システムが３ＧＰＰ ＬＴＥシステムであるとして具体的に説明するが、３ＧＰＰ ＬＴＥ特有の事項を除けば、他の任意の移動通信システムにも適用可能である。
【００５５】
場合によっては、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で示すことができる。また、本明細書全体において同一の構成要素については同一の図面符号を使用して説明する。
【００５６】
なお、以下の説明において、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）など、移動または固定型のユーザ端の機器を総称するとする。また、基地局は、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ、Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎなど、端末と通信するネットワーク端の任意のノードを総称するとする。
【００５７】
上述した通り、本発明では、ランダムアクセス手順において不必要なデータ再送を防止するためのランダムアクセス手法及びそのための端末を提供する。そのために、まず、アップリンク時間同期管理手法及びランダムアクセス手順のうち、競合解決手順についてより具体的に説明する必要がある。
【００５８】
まず、ＬＴＥシステムにおけるアップリンク時間同期管理（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）について説明する。
【００５９】
ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）技術に基づくＬＴＥシステムでは、特定ユーザ（ＵＥ）データ転送が他のユーザの基地局との通信に干渉を招くことがある。このような干渉を最小化するために、基地局は、端末の転送タイミングを適切に管理しなければならない。さらにいうと、端末は、セル内の任意の領域に存在することができ、これは、端末の送信したデータが基地局に到達する時間が端末の位置にしたがって別々になることがあるということを意味する。すなわち、セルのエッジで送信を試みる端末の場合、この送信が基地局に到達する時間は、セルの中央に位置する端末の送信の到達時間よりも長いはずである。逆に、セルの中央にある端末の送信が基地局に到着する時間は、セルのエッジにある端末の送信に比べて短いはずである。基地局にとっては、干渉の影響を防ぐために、セル内における全端末が転送したデータまたは信号を、その都度境界（ｂｏｕｎｄａｒｙ）内で受信できるように管理しなければならず、そのため、基地局は端末の位置状況に応じて端末の転送タイミングを適切に調節しなければならない。このような調節を時間同期管理という。
【００６０】
時間同期を管理する一つの方法に、ランダムアクセス動作がある。すなわち、ランダムアクセス動作手順を通じて基地局は、端末が転送するランダムアクセスプリアンブルを受信するようになり、このランダムアクセスプリアンブルの受信情報を用いて、転送タイミングの時間同期値を計算する。そして、ランダムアクセス応答を通じて、計算された時間同期値を端末に知らせ、端末は、この値を用いて、転送タイミングを更新する。
【００６１】
もう一つの方法には、基地局が、端末が周期的あるいは任意的に転送するサウンディング参照信号（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を受信し、該受信した信号を通じて端末の時間同期値を計算して端末に知らせる方法がある。これによって、端末は、自身の転送タイミングを更新するようになる。
【００６２】
上述した通り、基地局は、ランダムアクセスプリアンブルまたはサウンディング参照信号を通じて端末の転送タイミングを測定し、補正するタイミング値を計算して端末に知らせる。上述したように、基地局が端末に転送する時間同期値を、時間同期命令（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｃｏｍｍａｎｄ；以下、「ＴＡＣ」と称する。）と呼ぶ。このＴＡＣは、ＭＡＣ層で処理する。そして、端末は、常に固定した位置に存在するとは限らず、端末の転送タイミングは、端末が移動する速度と位置などによって毎度変わることになる。この点から、端末は、基地局から一度時間同期命令を受けると、該命令が無限の時間において有効であると見なさず、特定時間においてのみ有効であると想定しなければならない。このために使われるものが時間同期タイマー（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ；以下、「ＴＡＴ」と称する。）である。すなわち、端末は、基地局からＴＡＣを受信するとＴＡＴを始動させる。そして、ＴＡＴの動作中にのみ、端末は基地局と時間同期していると仮定する。このＴＡＴ値は、システム情報または無線ベアラ再構成（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）などのようなＲＲＣ信号を通じて伝達することができる。また、端末は、ＴＡＴの動作中に、新しいＴＡＣを基地局から受信すると、ＴＡＴを再び始動させる。そして、ＴＡＴが満了したり、ＴＡＴが動作しない時には、端末は基地局と時間同期していないとし、ランダムアクセスプリアンブル以外のいかなるアップリンクデータまたは制御信号も転送しない。
【００６３】
一方、以下では、ランダムアクセス手順のうち、競合解決のための具体的な方法について説明する。
【００６４】
ランダムアクセス手順で競合が発生する理由は、基本的に、ランダムアクセスプリアンブルの数が有限であるからである。すなわち、基地局は、全ての端末に端末固有のランダムアクセスプリアンブルを与えることができず、端末は、共通のランダムアクセスプリアンブルから任意に一つを選択して転送することになる。このため、同一のＰＲＡＣＨリソースを通じて２以上の端末が同じランダムアクセスプリアンブルを選択して転送する場合が発生するが、この場合も、基地局では一つの端末から転送される一つのランダムアクセスプリアンブルと判断してしまう。
【００６５】
これによって、基地局は、ランダムアクセス応答を端末に転送し、該ランダムアクセス応答を一つの端末が受信すると予測する。しかし、上述した通り、競合が発生することがあるから、２以上の端末が一つのランダムアクセス応答を受信するようになり、これによって、端末ごとにそれぞれランダムアクセス応答の受信に伴う動作を行うことになる。すなわち、ランダムアクセス応答に含まれた一つのアップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）を用いて、２以上の端末がそれぞれ異なるデータを同じ無線リソースに転送するという問題点が発生する。
【００６６】
これにより、当該データの転送は両方とも失敗することもあり、端末の位置または転送パワーによって特定端末のデータのみを基地局で受信することもある。後者の場合、２以上の端末はいずれも、自身のデータの転送に成功したと仮定するため、基地局は、競合に失敗した端末に、失敗した事実に関する情報を知らせなければならない。すなわち、競合の失敗または成功に関する情報を知らせることが、競合解決（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）である。
【００６７】
競合解決方法には、２通りの方法がある。一つの方法は、競合解決タイマー（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎタイマー；以下、「ＣＲタイマー」と称する。）を用いる方法であり、もう一つの方法は、成功した端末の識別子を端末に転送する方法である。
【００６８】
前者の場合は、端末がランダムアクセス手順前に既に固有のセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を持っている場合に用いられる。すなわち、既にセル識別子を持っている端末は、ランダムアクセス応答によって自身のセル識別子を含むデータを基地局に転送し、競合解決タイマーを作動する。そして、競合解決タイマーが満了する前に、自身のセル識別子が含まれているＰＤＣＣＨ情報が受信すると、端末は、自身が競合に成功したと判断し、ランダムアクセス手順を正常に終えることとなる。逆に、もし競合解決タイマーが満了する前に、自身のセル識別子が含まれているＰＤＣＣＨを受信できないと、自身が競合で失敗したと判断し、ランダムアクセス手順を再び行ったり、上位層に失敗事実を通報したりする。
【００６９】
競合解消方法の後者は、すなわち、成功した端末の識別子を転送する方法は、端末がランダムアクセス手順の前に固有のセル識別子を持っていない場合に用いられる。すなわち、端末自身がセル識別子を持っていない場合、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）情報に基づき、セル識別子よりも上位識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩまたはＲａｎｄｏｍ Ｉｄ）をデータに含めて転送し、端末は、競合解決タイマーを始動させる。競合解決タイマーが満了する前に、自身の上位識別子を含むデータがＤＬ−ＳＣＨで受信すると、端末は、ランダムアクセス手順に成功したと判断する。一方、競合解決タイマーが満了する前に、自身の上位識別子を含むデータをＤＬ−ＳＣＨで受信できないと、端末は、ランダムアクセス手順に失敗したと判断する。
【００７０】
このような内容を理解のうえ、ランダムアクセス手順中にまたはランダムアクセス手順後に余計にデータが再送されうる場合について具体的に説明し、その原因を規定する。
【００７１】
図６は、本発明者により認識された、端末が意図しないＨＡＲＱ再送を行うようになる場合を説明するための図である。
【００７２】
段階１：端末は、競合ベースランダムアクセス手順を行うためにランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送することができる。
【００７３】
段階２：基地局は、端末にランダムアクセスプリアンブルに対する応答としてランダムアクセス応答を転送することができる。
【００７４】
段階３：端末は、ランダムアクセス応答に含まれたＴＡＣを適用し、ＴＡＴを始動させることができる。また、端末は、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンクスケジューリング情報に基づいてＭＡＣ ＰＤＵを生成し、これをメッセージ３バッファー（Ｍｓｇ３ Ｂｕｆｆｅｒ）に保存することができる。そして、端末は、メッセージ３バッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを、複数のＨＡＲＱプロセスのうち、特定ＨＡＲＱプロセス（本実施形態ではｘ ＨＡＲＱプロセスと仮定する。）に関連したＨＡＲＱバッファーに再び保存し、当該ＨＡＲＱプロセスの転送時点で、ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを基地局に転送することができる。
【００７５】
段階４：上述した通り、特定条件によってランダムアクセス手順に失敗したと判断する。これにより、端末は、ＴＡＴの動作を中止する。そして、端末は、再びランダムアクセス手順を試みるために、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送し、以降の必要な動作を行うことができる。
【００７６】
段階５：端末は再びランダムアクセス手順を試みるために、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送し、基地局からランダムアクセス応答を受信することができる。この場合、端末はランダムアクセス応答に含まれたＴＡＣを適用してＴＡＴを再開始できる。また、端末は、メッセージ３バッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを複数のＨＡＲＱプロセスのうち特定ＨＡＲＱプロセス（本実施形態では、ｙ ＨＡＲＱプロセスと仮定する。）に関連したＨＡＲＱバッファーに保存し、当該ＨＡＲＱプロセスの転送時点で、ＭＡＣ ＰＤＵを転送するために準備することができる。
【００７７】
段階６：端末のＴＡＴが動作中の場合は、端末はアップリンクの時間同期がなされていると判断し、よって、複数のＨＡＲＱプロセス（具体的に、ＬＴＥシステムでは８個のＨＡＲＱプロセス）に対応するそれぞれの転送時点に対応するＨＡＲＱバッファーにＭＡＣ ＰＤＵが存在するか否かを判定し、対応するＨＡＲＱバッファーにＭＡＣ ＰＤＵが保存していると、それを該当の転送時点に転送または再送するようになる。したがって、段階６で、もしｘ ＨＡＲＱプロセスに関連したＨＡＲＱバッファー（ｘ ＨＡＲＱバッファー）にＭＡＣ ＰＤＵが依然として保存されており、端末のＴＡＴが動作しているとすれば、ｙ ＨＡＲＱプロセスに対応するＨＡＲＱバッファー（ｙ ＨＡＲＱバッファー）に保存されているＭＡＣ ＰＤＵの転送と独立して、ｘ ＨＡＲＱプロセスに対応する転送時点に、ｘ ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを再送することになる。しかし、このようなｘ ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵの再送は、意図しない再送に該当する。
【００７８】
図６で上述した例の通り、端末がランダムアクセス手順を再び行う際に用いるＨＡＲＱプロセスは、以前のランダムアクセス手順で用いたＨＡＲＱプロセスと異なる場合があり、よって、上述したような不必要なデータ再送が発生することがある。したがって、本発明の一実施の形態では、上述した通り、意図しないデータの再送を防止するために、ランダムアクセス手順が再び行われる状況をそれぞれ把握し、各状況において取られる後続の手順において、以前の転送に用いられたＨＡＲＱバッファーをフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）することで、不必要な再送を防止することを提案する。
【００７９】
以下では、それぞれの状況に対して本実施形態による方法を適用する場合について説明する。
第１実施例
【００８０】
図７は、本発明の第１実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【００８１】
端末は基地局にランダムアクセスを行うためにランダムアクセスプリアンブルを転送することができる（Ｓ７０１）。ランダムアクセスプリアンブル転送に対する応答として基地局はランダムアクセス応答メッセージを端末に転送することができる（Ｓ７０２）。このランダムアクセス応答メッセージは、以降の端末の第３メッセージ転送のためのアップリンク承認情報を含むことができる。
【００８２】
この状態で、端末が基地局に対して確定されたセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を持っていると、端末は、競合解決手順を行うために、端末のセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含むＭＡＣ ＰＤＵを構成し、これを第３メッセージとして基地局に転送することができる。このような端末のＭＡＣ ＰＤＵ構成は、端末ＭＡＣ層の多重化及び組み合わせエンティティ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｅｎｔｉｔｙ）により構成されてメッセージ３バッファーに保存され、第３メッセージ転送に用いられる特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーに再び保存されることができる。
【００８３】
上述した特定ＨＡＲＱプロセスを用いて第３メッセージを転送した端末は、競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動させることができる（Ｓ７０４）。本実施例では、競合解決タイマーが満了する前に、端末が基地局からＰＤＣＣＨ信号を受信する場合を仮定する（Ｓ７０５）。端末がＰＤＣＣＨを受信すると、すなわち、端末の物理層からＭＡＣ層にＰＤＣＣＨ受信を知らせた場合、本実施例に係る端末は、当該ＰＤＣＣＨ信号が、端末の第３メッセージにより搬送されたセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を用いて受信されたか否か判定する。
【００８４】
もし、第３メッセージ転送において端末のセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含めて転送した端末が、自身のセル識別子に対応するＰＤＣＣＨを受信できなかった場合、端末は、競合解決手順に失敗したと判断し、競合解決手順失敗に伴う後続動作を行うことができる。
【００８５】
例えば、競合解決手順に失敗したと判断した端末は、（１）ランダムアクセスプリアンブル転送カウンター（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ）を１だけ増加させ、（２）このプリアンブル転送カウンター値が最大プリアンブル転送回数（ｐｒｅａｍｂｌｅＴｒａｎｓＭａｘ＋１）に到達したか否か判定することができる。（３）万一、プリアンブル転送カウンター値が最大プリアンブル転送回数に到達すると、上位層にランダムアクセス手順の問題を報告することができる。（４）万一、プリアンブル転送カウンター値が最大プリアンブル転送回数に到達していない場合、端末は、バックオフパラメータを適用して後続ランダムアクセスプリアンブル転送時点を遅延させ、新しいランダムアクセスプリアンブルを選択する手順を行うことができる。
【００８６】
一方、本実施形態に係る端末は、このような競合解決手順失敗による動作を行うに先立ち、第３メッセージ転送に用いられた特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーをフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）する動作をさらに行うように構成することを提案する。このように、端末が競合解決手順を失敗と見なす動作に該当のＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、図６で上述したような不必要な再送を防止することができる。
第２実施例
【００８７】
図８は、本発明の第２実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【００８８】
端末が基地局にランダムアクセスを行うためにランダムアクセスプリアンブルを転送（Ｓ８０１）し、これに対応するランダムアクセス応答メッセージを受信（Ｓ８０２）する動作は、第１実施例における動作と同様である。
【００８９】
ただし、本実施例に係る端末は、この状態で、基地局に対して確定されたセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を持っていないと仮定する。この場合、端末は、第３メッセージの転送時に自身の固有識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩまたは任意ＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ｉｄ））をＭＡＣ ＰＤＵに含めて転送することができる。このように、競合解決手順に用いられる端末の固有識別子を、「端末競合解決識別子（ＵＥ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）」と呼ぶことができる。
【００９０】
本実施例に係る端末は、Ｓ−ＴＭＳＩを含むＭＡＣ ＰＤＵを構成して基地局に転送するとする（Ｓ８０３）。このような端末のＭＡＣ ＰＤＵ構成も同様、端末ＭＡＣ層の多重化及び組み合わせエンティティ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｅｎｔｉｔｙ）により構成されてメッセージ３バッファーに保存され、第３メッセージ転送に用いられる特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーに再び保存されることができる。
【００９１】
上述した特定ＨＡＲＱプロセスを用いて第３メッセージを転送した端末は、競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動させることができる（Ｓ８０４）。本実施例では、競合解決タイマーが満了する前に、端末が基地局からＰＤＣＣＨ信号を受信する場合を仮定する（Ｓ８０５）。端末がＰＤＣＣＨを受信する場合、本実施例に係る端末は、当該ＰＤＣＣＨ信号が、端末が現在ランダムアクセスに用いている臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）を用いて受信されたか否か判定することができる。
【００９２】
もし、該ＰＤＣＣＨが端末の臨時セル識別子を用いて受信されたものでない、または、該ＰＤＣＣＨに対応する無線領域を通じて受信したＰＤＳＣＨに、端末のＳ−ＴＭＳＩが含まれていない場合は、端末は、競合解決手順に失敗したと見なし、競合解決手順失敗による後続動作を行うことができる。
【００９３】
本実施例に係る端末も同様、第１実施例で説明したような、競合解決失敗による動作を行うことができる。また、本実施形態に係る端末は、このような競合解決手順失敗による動作を行うに先立ち、第３メッセージ転送に用いられた特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーをフラッシュする動作をさらに行うように構成することを提案する。このように、端末が競合解決手順を失敗と見なす動作に該当のＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、図６で上述したような不必要な再送を防止することができる。
第３実施例
【００９４】
図９は、本発明の第３実施例によってランダムアクセスを行う端末の動作を説明するための図である。
【００９５】
端末が基地局にランダムアクセスを行うためにランダムアクセスプリアンブルを転送（Ｓ９０１）し、これに対応するランダムアクセス応答メッセージを受信（Ｓ９０２）する動作は、第１実施例におけると同様である。
【００９６】
また、本実施例において、端末は、第３メッセージにより搬送されるＭＡＣ ＰＤＵにセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含める場合、及び端末競合解決識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩ）を含める場合の両方を含むとする（Ｓ９０３）。
【００９７】
端末は、第３メッセージを転送すると、競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動させることができる（Ｓ９０４）。競合解決タイマー満了前に基地局から端末の第３メッセージ転送に対応する第４メッセージを受信できない場合（Ｓ９０５）、端末は、この競合解決手順を失敗と見なし、第１及び第２実施例と同様に、競合解決手順の失敗による後続動作を行うことができる。この場合、本実施形態に係る端末は、このような競合解決手順失敗による動作を行うに先立ち、第３メッセージ転送に用いられた特定ＨＡＲＱプロセスのＨＡＲＱバッファーをフラッシュする動作をさらに行うように構成することを提案する。このように、端末が競合解決手順を失敗と見なす動作に該当のＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、図６で上述したような不必要な再送を防止することができる。
【００９８】
以上、図７乃至図９を参照して説明した第１乃至第３実施例はいずれも、端末が「競合解決手順を失敗と見なす場合」に関するものである。このように、端末が競合解決手順を失敗と見なす場合、それによる後続動作の一つとして、以前のランダムアクセス手順で用いられたＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、以降の追加的なランダムアクセス動作に不必要なＭＡＣ ＰＤＵ再送を防止すると同時に、ＨＡＲＱ動作を明確にすることができる。
【００９９】
一方、本発明の他の側面として、端末のアップリンク同期状況を表す時間同期タイマー（ＴＡＴ）について説明する。
【０１００】
上述した通り、端末が基地局から時間同期命令（ＴＡＣ）を受信すると、当該時間同期命令を適用し、時間同期タイマーを始動または再始動させることができる。このような時間同期タイマーが動作中である場合に限って、端末は基地局とアップリンク同期が合っているとし、アップリンク信号を基地局に転送することができる。時間同期タイマーが満了（Ｅｘｐｉｒｅ）した場合、全てのＨＡＲＱバッファーをフラッシュし、ＲＲＣ層にＰＵＣＣＨ及びＳＲＳを解除する旨を知らせることができる。また、構成された全てのダウンリンク割当情報及びアップリンク承認情報を削除することができる。
【０１０１】
ただし、本発明の他の実施形態では、このように時間整列タイマー（ＴＡＴ）が満了する場合の他、時間整列タイマー（ＴＡＴ）が中止（ｓｔｏｐ）される場合にも、該当のＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることを提案する。特に、端末は、図７乃至９で説明した通り、競合解決手順を失敗と見なす場合、時間整列タイマー（ＴＡＴ）を中止させるように構成される。したがって、端末の時間整列タイマーが満了する場合、時間整列タイマーがさらに中止されると、時間整列タイマー中止に対応するＨＡＲＱバッファーをフラッシュすることで、以後の手順において不必要なアップリンクデータ再送を防止することができる。
【０１０２】
一方、上述したような本発明の実施形態による場合、端末のランダムアクセス動作について説明すると、下記の通りである。
【０１０３】
図１０は、本発明の一実施形態に係る端末が基地局にランダムアクセスを行う手順を説明するための図である。
【０１０４】
段階１：端末は、競合ベースランダムアクセス手順を行うために、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送することができる。
【０１０５】
段階２：基地局は端末にランダムアクセス応答メッセージを転送することができる。
【０１０６】
段階３：端末は、ランダムアクセス応答に含まれた時間同期命令（ＴＡＣ）を適用し、時間整列タイマー（ＴＡＴ）を始動または再始動させることができる。また、端末は、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンクスケジューリング情報に基づいてＭＡＣ ＰＤＵを生成し、これをメッセージ３バッファーに保存することができる。そして端末は、メッセージ３バッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを、関連ＨＡＲＱバッファー（本実施形態ではｘ ＨＡＲＱプロセスと関連したＨＡＲＱバッファーとする。）に再び保存し、当該ＨＡＲＱプロセスの転送時点において、ＨＡＲＱバッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを基地局に転送することができる。また、競合解消のための競合解決タイマーを始動させることができる。
【０１０７】
段階４：競合解決タイマーが満了したとき、端末がセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）を含む第３メッセージを転送した後に端末のセル識別子に対応するＰＤＣＣＨを受信できなかった場合、またはセル識別子（Ｃ−ＲＮＴＩ）が端末に割当てられなかった場合、端末は、ランダムアクセス応答に含まれたアップリンクスケジューリング情報に基づいて、メッセージ内に上位識別子（Ｓ−ＴＭＳＩまたはＲａｎｄｏｍ ＩＤ）を含めて、メッセージを転送し、基地局が臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）で指示して転送したＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨデータに、当該上位識別子と同一の情報が含まれていない場合に、現在行われているランダムアクセス手順に失敗した、つまり、競合解決手順に失敗したと判断することができる。本実施形態に係る端末は、競合解決手順に失敗したと認知する場合、端末のＨＡＲＱバッファーに保存されているデータを捨てるように構成することを提案する。
【０１０８】
また、端末は、ランダムアクセス手順を再び試みるために、ランダムアクセスプリアンブルを基地局に転送し、以降、基地局からランダムアクセス応答を受信することができる。
【０１０９】
段階５：端末は、ランダムアクセス応答に含まれた時間同期命令（ＴＡＣ）を適用し、時間整列タイマー（ＴＡＴ）を再始動させることができる。また、端末は、メッセージ３バッファーに保存されているＭＡＣ ＰＤＵを、関連ＨＡＲＱバッファー（本実施形態では、ｙＨＡＲＱプロセスと関連したＨＡＲＱバッファーとする。）に保存し、該当のＨＡＲＱプロセスの転送時点でＭＡＣ ＰＤＵを転送するために準備することができる。
【０１１０】
上述したように、ＬＴＥシステムにおいてＨＡＲＱ動作は、複数のＨＡＲＱプロセスが対応する転送時点に自身のＨＡＲＱバッファーにデータが保存されている場合、これを基地局に再送するように構成されている。ただし、本実施形態では、ｘ ＨＡＲＱプロセスに保存されているＭＡＣ ＰＤＵが段階４でフラッシュされたため、ｘ ＨＡＲＱプロセスに対応する転送時点で不必要なデータ再送が発行されることがない。
【０１１１】
一方、以下では、本発明の一実施形態に係る端末構成について説明する。
【０１１２】
移動通信システムにおいて、端末は、信号入力のためのモジュール、ディスプレイモジュール、アンテナ、信号処理のためのプロセッサなどを含むことができる。特に、本発明の一実施形態に係るランダムアクセス動作を行うための端末のプロセッサの構成について具体的に説明する。
【０１１３】
図１１は、本発明の一実施形態に係る端末のプロセッサ構成を示す図である。
【０１１４】
図１１に示すように、端末のプロセッサは、図２及び図３に示すような層構造を有することができる。なかでも、本実施形態と関連した物理層モジュール１１１０及びＭＡＣ層モジュール１１２０を中心に説明する。
【０１１５】
本実施形態に係る端末の物理層モジュール１１１０は、基地局にランダムアクセスプリアンブル（ＲＡ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を転送するように構成される転送モジュール（Ｔｘ Ｍｏｄｕｌｅ）１１１１、及び基地局からアップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージ（ＲＡＲ）を受信するように構成される受信モジュール（Ｒｘ Ｍｏｄｕｌｅ）１１１２を含むように構成することができる。また、本実施形態に係る端末のＭＡＣ層モジュール１１２０は、受信モジュール１１１２が受信したアップリンク承認情報に基づき、アップリンクデータ及び端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵを構成する多重化及び組み合わせエンティティ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｅｎｔｉｔｙ）１１２１、ランダムアクセス応答メッセージ受信によって多重化及び組み合わせエンティティ１１２１で構成されるＭＡＣ ＰＤＵを保存するように構成されるメッセージ３バッファー１１２２、複数のＨＡＲＱプロセスモジュール１１２４とこれら複数のＨＡＲＱプロセスモジュールのそれぞれに対応する複数のＨＡＲＱバッファー１１２５、及び複数のＨＡＲＱプロセスモジュール１１２４の動作を制御するＨＡＲＱエンティティ（ＨＡＲＱ Ｅｎｔｉｔｙ）１１２３を含むことができる。
【０１１６】
特に、ＭＡＣ層モジュール１１２０は、受信モジュール１１１２のランダムアクセス応答メッセージ受信によってメッセージ３バッファー１１２２に保存されたＭＡＣ ＰＤＵを、複数のＨＡＲＱプロセスモジュールのうちの第１ＨＡＲＱプロセス１１２４に対応する第１ＨＡＲＱバッファー１１２５に複写するように構成することができる。また、ＭＡＣ層モジュール１１２０は、第１ＨＡＲＱプロセス１１２４を用いて、第１ＨＡＲＱバッファー１１２５に保存されているＭＡＣ ＰＤＵを転送モジュール１１１１を通じて基地局に転送するように制御することができる。なお、第１ＨＡＲＱバッファー１１２５に保存されているＭＡＣ ＰＤＵ転送時に、ＭＡＣ層モジュール１１２０が、競合解決タイマー（ＣＲ Ｔｉｍｅｒ）を始動または再始動させるように構成することができる。
【０１１７】
一方、物理層モジュール１１１０が基地局からのＰＤＣＣＨ受信を通知する場合、ＭＡＣ層モジュール１１２０は、このＰＤＣＣＨ信号またはこのＰＤＣＣＨ信号に対応するＰＤＳＣＨ信号が、端末の識別情報に対応するか否か、または、競合解決タイマーが満了したか否かを判定することができる。万一、ＰＤＣＣＨまたは該ＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨが端末の識別情報に対応しない場合、または競合解決タイマーが満了する場合、本実施形態に係る端末におけるＭＡＣ層モジュール１１２０を、第１ＨＡＲＱバッファー１１２５をフラッシュ（ｆｌｕｓｈ）するように構成することを提案する。
【０１１８】
このように、ＭＡＣ層モジュール１１２０が競合解決手順を失敗と見なす場合、ＭＡＣ層モジュール１１２０はＴＡＴを中止させ、具体的にＴＡＴが満了（ｅｘｐｉｒｅ）する場合または中止（ｓｔｏｐ）される場合に、ＭＡＣ層モジュールは、第１ＨＡＲＱバッファー１１２５に保存されているＭＡＣ ＰＤＵをフラッシュするように構成することができる。
【０１１９】
以上開示された本発明の好適な実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を実現及び実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施形態を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者には、添付した特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で、本発明を様々に修正及び変更できるということが理解されるであろう。したがって、本発明は、ここに開示された実施形態に制限されるものではなく、ここで開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を有するものといえる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
上述したような信号送受信技術及びそのための端末構造は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他にも、類似の過程を有するその他の様々な移動通信システムにも適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末が基地局にランダムアクセスを行う方法であって、
前記基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送するステップと、
前記ランダムアクセスプリアンブルに応答して、前記基地局からアップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージを受信するステップと、
前記アップリンク承認情報に応じて、アップリンクデータ及び前記端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵをメッセージ３バッファーに保存するステップと、
前記メッセージ３バッファーに保存された前記ＭＡＣ ＰＤＵを、第１ＨＡＲＱプロセスに対応する第１ＨＡＲＱバッファーに複写するステップと、
前記第１ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存された前記ＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送するステップと、
競合解決タイマーを始動または再始動するステップと、
前記基地局から物理ダウンリンク制御チャネル信号を受信するステップと、
前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュするステップと、
を含む、端末のランダムアクセス方法。
【請求項２】
前記端末は、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、競合解決手順を失敗と見なす、請求項１に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項３】
前記端末が前記競合解決手順を失敗と見なす場合、前記端末は、時間同期タイマーを中止させる、請求項２に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項４】
前記端末は、前記時間同期タイマーが満了する場合または中止される場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュする、請求項３に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項５】
前記端末の前記識別情報は、前記端末のＣ−ＲＮＴＩまたは前記端末の端末競合解決識別子のうちのいずれか一つである、請求項２に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項６】
前記端末が前記端末の前記Ｃ−ＲＮＴＩを含む前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号が前記端末の前記Ｃ−ＲＮＴＩに対応しない場合、前記端末は、前記競合解決手順を失敗と見なす、請求項５に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項７】
前記端末が前記端末の前記端末競合解決識別子を含む前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する前記物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記端末競合解決識別子に対応しない場合、前記端末は、前記競合解決手順を失敗と見なす、請求項５に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項８】
前記競合解決手順の失敗に従い、前記ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局に再送するステップと、
前記基地局から時間同期命令を含むランダムアクセス応答メッセージを受信するステップと、
前記時間同期命令受信によって時間同期タイマーを始動または再始動するステップと、
前記メッセージ３バッファーに保存された前記ＭＡＣ ＰＤＵを、第２ＨＡＲＱプロセスに対応する第２ＨＡＲＱバッファーに複写するステップと、
前記第２ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第２ＨＡＲＱバッファーに保存されている前記ＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送するステップと、
をさらに含み、
前記端末は、前記時間同期タイマーが始動または再始動されても、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されている前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送しない、請求項２に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項９】
基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送するように構成される転送モジュール、及び
前記基地局からアップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージを受信するように構成される受信モジュール、を含む物理層モジュールと、
前記受信モジュールが受信した前記アップリンク承認情報に従い、アップリンクデータ及び前記端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵを形成するように構成される多重化及び組み合わせエンティティ、
前記ランダムアクセス応答メッセージ受信に従い、前記多重化及び組み合わせエンティティにより形成される前記ＭＡＣ ＰＤＵを保存するように構成されるメッセージ３バッファー、
複数のＨＡＲＱプロセスモジュール及び前記複数のＨＡＲＱプロセスモジュールに対応する複数のＨＡＲＱバッファー、及び
前記複数のＨＡＲＱプロセスモジュールの動作を制御するように構成されるＨＡＲＱエンティティ、を含むＭＡＣ層モジュールと、
を含み、
前記ＭＡＣ層モジュールは、前記受信モジュールの前記ランダムアクセス応答メッセージの受信に従い、前記メッセージ３バッファーに保存された前記ＭＡＣ ＰＤＵを第１ＨＡＲＱプロセスに対応する第１ＨＡＲＱバッファーに複写し、前記第１ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されている前記ＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送するように制御し、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されている前記ＭＡＣ ＰＤＵの転送時に競合解決タイマーを始動または再始動し、
前記基地局からの物理ダウンリンク制御チャネル信号の受信が前記物理層モジュールから通知される場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応するか否か、または前記競合解決タイマーが満了したか否かを判定し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する前記物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュする、端末。
【請求項１０】
前記ＭＡＣ層モジュールは、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記受信したダウンリンク制御チャネル信号に対応する前記物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、競合解決手順を失敗と見なす、請求項９に記載の端末。
【請求項１１】
前記端末が前記競合解決手順を失敗と見なす場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、時間同期タイマーを中止させる、請求項１０に記載の端末。
【請求項１２】
前記ＭＡＣ層モジュールは、前記時間同期タイマーが満了する場合、または中止される場合に、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュする、請求項１１に記載の端末。
【請求項１３】
前記端末の前記識別情報は、前記端末のＣ−ＲＮＴＩまたは前記端末の端末競合解決識別子のうちのいずれか一つである、請求項９に記載の端末。
【請求項１４】
前記端末が前記端末の前記Ｃ−ＲＮＴＩを含む前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号が前記端末の前記Ｃ−ＲＮＴＩに対応しない場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記競合解決手順を失敗と見なす、請求項１３に記載の端末。
【請求項１５】
前記端末が前記端末の前記端末競合解決識別子を含む前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する前記物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記端末競合解決識別子に対応しない場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記競合解決手順を失敗と見なす、請求項１３に記載の端末。
【請求項１】
端末が基地局にランダムアクセスを行う方法であって、
前記基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送するステップと、
前記ランダムアクセスプリアンブルに応答して、前記基地局からアップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージを受信するステップと、
前記アップリンク承認情報に応じて、アップリンクデータ及び前記端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵをメッセージ３バッファーに保存するステップと、
前記メッセージ３バッファーに保存された前記ＭＡＣ ＰＤＵを、第１ＨＡＲＱプロセスに対応する第１ＨＡＲＱバッファーに複写するステップと、
前記第１ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存された前記ＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送するステップと、
競合解決タイマーを始動または再始動するステップと、
前記基地局から物理ダウンリンク制御チャネル信号を受信するステップと、
前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュするステップと、
を含む、端末のランダムアクセス方法。
【請求項２】
前記端末は、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、競合解決手順を失敗と見なす、請求項１に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項３】
前記端末が前記競合解決手順を失敗と見なす場合、前記端末は、時間同期タイマーを中止させる、請求項２に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項４】
前記端末は、前記時間同期タイマーが満了する場合または中止される場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュする、請求項３に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項５】
前記端末の前記識別情報は、前記端末のＣ−ＲＮＴＩまたは前記端末の端末競合解決識別子のうちのいずれか一つである、請求項２に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項６】
前記端末が前記端末の前記Ｃ−ＲＮＴＩを含む前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号が前記端末の前記Ｃ−ＲＮＴＩに対応しない場合、前記端末は、前記競合解決手順を失敗と見なす、請求項５に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項７】
前記端末が前記端末の前記端末競合解決識別子を含む前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する前記物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記端末競合解決識別子に対応しない場合、前記端末は、前記競合解決手順を失敗と見なす、請求項５に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項８】
前記競合解決手順の失敗に従い、前記ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局に再送するステップと、
前記基地局から時間同期命令を含むランダムアクセス応答メッセージを受信するステップと、
前記時間同期命令受信によって時間同期タイマーを始動または再始動するステップと、
前記メッセージ３バッファーに保存された前記ＭＡＣ ＰＤＵを、第２ＨＡＲＱプロセスに対応する第２ＨＡＲＱバッファーに複写するステップと、
前記第２ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第２ＨＡＲＱバッファーに保存されている前記ＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送するステップと、
をさらに含み、
前記端末は、前記時間同期タイマーが始動または再始動されても、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されている前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送しない、請求項２に記載の端末のランダムアクセス方法。
【請求項９】
基地局にランダムアクセスプリアンブルを転送するように構成される転送モジュール、及び
前記基地局からアップリンク承認情報を含むランダムアクセス応答メッセージを受信するように構成される受信モジュール、を含む物理層モジュールと、
前記受信モジュールが受信した前記アップリンク承認情報に従い、アップリンクデータ及び前記端末の識別情報を含むＭＡＣ ＰＤＵを形成するように構成される多重化及び組み合わせエンティティ、
前記ランダムアクセス応答メッセージ受信に従い、前記多重化及び組み合わせエンティティにより形成される前記ＭＡＣ ＰＤＵを保存するように構成されるメッセージ３バッファー、
複数のＨＡＲＱプロセスモジュール及び前記複数のＨＡＲＱプロセスモジュールに対応する複数のＨＡＲＱバッファー、及び
前記複数のＨＡＲＱプロセスモジュールの動作を制御するように構成されるＨＡＲＱエンティティ、を含むＭＡＣ層モジュールと、
を含み、
前記ＭＡＣ層モジュールは、前記受信モジュールの前記ランダムアクセス応答メッセージの受信に従い、前記メッセージ３バッファーに保存された前記ＭＡＣ ＰＤＵを第１ＨＡＲＱプロセスに対応する第１ＨＡＲＱバッファーに複写し、前記第１ＨＡＲＱプロセスを用いて、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されている前記ＭＡＣ ＰＤＵを前記基地局に転送するように制御し、前記第１ＨＡＲＱバッファーに保存されている前記ＭＡＣ ＰＤＵの転送時に競合解決タイマーを始動または再始動し、
前記基地局からの物理ダウンリンク制御チャネル信号の受信が前記物理層モジュールから通知される場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応するか否か、または前記競合解決タイマーが満了したか否かを判定し、前記物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する前記物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュする、端末。
【請求項１０】
前記ＭＡＣ層モジュールは、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号または前記受信したダウンリンク制御チャネル信号に対応する前記物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記識別情報に対応しない場合、または前記競合解決タイマーが満了した場合、競合解決手順を失敗と見なす、請求項９に記載の端末。
【請求項１１】
前記端末が前記競合解決手順を失敗と見なす場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、時間同期タイマーを中止させる、請求項１０に記載の端末。
【請求項１２】
前記ＭＡＣ層モジュールは、前記時間同期タイマーが満了する場合、または中止される場合に、前記第１ＨＡＲＱバッファーをフラッシュする、請求項１１に記載の端末。
【請求項１３】
前記端末の前記識別情報は、前記端末のＣ−ＲＮＴＩまたは前記端末の端末競合解決識別子のうちのいずれか一つである、請求項９に記載の端末。
【請求項１４】
前記端末が前記端末の前記Ｃ−ＲＮＴＩを含む前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号が前記端末の前記Ｃ−ＲＮＴＩに対応しない場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記競合解決手順を失敗と見なす、請求項１３に記載の端末。
【請求項１５】
前記端末が前記端末の前記端末競合解決識別子を含む前記ＭＡＣ ＰＤＵを転送し、前記受信した物理ダウンリンク制御チャネル信号に対応する前記物理ダウンリンク共有チャネル信号が前記端末の前記端末競合解決識別子に対応しない場合、前記ＭＡＣ層モジュールは、前記競合解決手順を失敗と見なす、請求項１３に記載の端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６２８８０（Ｐ２０１３−６２８８０Ａ）
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−２７８３９４（Ｐ２０１２−２７８３９４）
【出願日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【分割の表示】特願２０１１−５４４３７９（Ｐ２０１１−５４４３７９）の分割
【原出願日】平成２２年１月５日（２０１０．１．５）
【出願人】（５０２０３２１０５）エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月４日（２０１３．４．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【分割の表示】特願２０１１−５４４３７９（Ｐ２０１１−５４４３７９）の分割
【原出願日】平成２２年１月５日（２０１０．１．５）
【出願人】（５０２０３２１０５）エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Ｆターム（参考）】
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