(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022120025
(43)【公開日】2022-08-17
(54)【発明の名称】通信制御方法
(51)【国際特許分類】
H04W 74/08 20090101AFI20220809BHJP
H04W 72/04 20090101ALI20220809BHJP
【FI】
H04W74/08
H04W72/04 137
【審査請求】有
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022092605
(22)【出願日】2022-06-07
(62)【分割の表示】P 2021509497の分割
【原出願日】2020-03-25
(31)【優先権主張番号】P 2019060236
(32)【優先日】2019-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001106
【氏名又は名称】キュリーズ特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】藤代 真人
(57)【要約】 (修正有)
【課題】ユーザ装置から基地局への送信を行うことと、ユーザ装置から基地局への送信の後に基地局からユーザ装置への送信を行うこととによって競合ベースのランダムアクセスプロシージャを完了させる2ステップランダムアクセスプロシージャを制御する通信制御方法を提供する。
【解決手段】移動通信システムにおける方法は、基地局が、プリアンブルリソースと対応付けられたPUSCHリソースを示すシステム情報をブロードキャストすることと、ユーザ装置が、システム情報を受信することと、を含む。ユーザ装置から基地局への送信を行うことは、ユーザ装置が、基地局にランダムアクセスプリアンブルを送信することと、ユーザ装置が、システム情報に基づいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信に用いたプリアンブルリソースと対応付けられたPUSCHリソースを用いて基地局に制御メッセージを送信することと、を含む。
【選択図】
図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
通信制御方法であって、
ユーザ装置が、所定のUEカテゴリと対応付けられるPRACHリソースを示す情報を含むシステム情報ブロックを基地局から受信するステップと、
前記ユーザ装置が、前記ユーザ装置が前記UEカテゴリに属すると判定した場合、前記PRACHリソースを用いてランダムアクセスプロシージャにおけるプリアンブルを前記基地局に送信するステップと、を含む、
通信制御方法。
【請求項2】
前記情報は、前記PRACHリソースとして、2ステップランダムアクセスプロシージャに用いられる第1PRACHリソースを示す
請求項1に記載の通信制御方法。
【請求項3】
前記システム情報ブロックは、前記第1PRACHリソースと対応付けられるPUSCHリソースを示す第1情報を含み、
前記プリアンブルを前記基地局に送信するステップは、前記第1PRACHリソースを用いて前記プリアンブルを送信するとともに、前記第1PRACHリソースと対応付けられるPUSCHリソースを用いて制御メッセージを送信するステップを含む
請求項2に記載の通信制御方法。
【請求項4】
ユーザ装置であって、
所定のUEカテゴリと対応付けられるPRACHリソースを示す情報を含むシステム情報ブロックを基地局から受信する受信部と、
前記ユーザ装置が前記UEカテゴリに属すると判定した場合、前記PRACHリソースを用いてランダムアクセスプロシージャにおけるプリアンブルを前記基地局に送信する送信部と、を備える
ユーザ装置。
【請求項5】
ユーザ装置を制御するプロセッサであって、
所定のUEカテゴリと対応付けられるPRACHリソースを示す情報を含むシステム情報ブロックを基地局から受信する処理と、
前記ユーザ装置が前記UEカテゴリに属すると判定した場合、前記PRACHリソースを用いてプリアンブルを前記基地局に送信する処理と、を実行する
プロセッサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、移動通信システムにおける通信制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
非特許文献1には、ユーザ装置から基地局への送信を行う第1ステップと、第1ステップの後に基地局からユーザ装置への送信を行う第2ステップとによって競合ベースのランダムアクセスプロシージャを完了させる2ステップランダムアクセスプロシージャが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】3GPP寄書「RP-182894」,2018年12月
【発明の概要】
【0004】
本開示は、ユーザ装置から基地局への送信を行うことと、前記ユーザ装置から前記基地局への送信の後に前記基地局から前記ユーザ装置への送信を行うこととによって競合ベースのランダムアクセスプロシージャを完了させる2ステップランダムアクセスプロシージャを適切に制御するための技術に関する。
【0005】
第1の態様に係る通信制御方法は、ユーザ装置と基地局の間で行われる競合ベースのランダムアクセスプロシージャである2ステップランダムアクセスプロシージャを制御する通信制御方法であって、前記ユーザ装置が、前記基地局から、前記2ステップランダムアクセスプロシージャの実行の許可に関する情報を受信することと、前記ユーザ装置が、前記情報に基づいて、前記2ステップランダムアクセスプロシージャの実行が許可されると判定した場合、前記ユーザ装置の識別子を含むMsgAを前記基地局に送信することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【
図1】一実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
【
図2】一実施形態に係るユーザ装置の構成を示す図である。
【
図3】一実施形態に係る基地局の構成を示す図である。
【
図4】一実施形態に係るユーザプレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。
【
図5】一実施形態に係る制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。
【
図6】4ステップランダムアクセスプロシージャの一例を示す図である。
【
図7】2ステップランダムアクセスプロシージャの第1ステップにおいて用いるリソースの一例を示す図である。
【
図8】一実施形態に係る2ステップランダムアクセスプロシージャに関連する動作シーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
図面を参照しながら、実施形態に係る移動通信システムについて説明する。図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【0008】
(移動通信システムの構成)
まず、一実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。一実施形態に係る移動通信システムは3GPP(Third Generation Partnership Project)(登録商標)の5Gシステムであるが、移動通信システムには、LTE(Long Term Evolution)が少なくとも部分的に適用されてもよい。
【0009】
図1は、一実施形態に係る移動通信システムの構成を示す図である。
【0010】
図1に示すように、移動通信システムは、ユーザ装置(UE:User Equipment)100と、5Gの無線アクセスネットワーク(NG-RAN:Next Generation Radio Access Network)10と、5Gのコアネットワーク(5GC:5G Core Network)20とを有する。
【0011】
UE100は、移動可能な装置である。UE100は、ユーザにより利用される装置であればよい。例えば、UE100は、携帯電話端末(スマートフォンを含む)やタブレット端末、ノートPC、通信モジュール(通信カード又はチップセットを含む)、センサ若しくはセンサに設けられる装置、車両若しくは車両に設けられる装置(Vehicle UE)、又は飛行体若しくは飛行体に設けられる装置(Aerial UE)である。
【0012】
NG-RAN10は、基地局(5Gシステムにおいて「gNB」と呼ばれる)200を含む。gNB200は、NG-RANノードと呼ばれることもある。gNB200は、基地局間インターフェイスであるXnインターフェイスを介して相互に接続される。gNB200は、1又は複数のセルを管理する。gNB200は、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。gNB200は、無線リソース管理(RRM)機能、ユーザデータ(以下、単に「データ」という)のルーティング機能、及び/又はモビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能等を有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として用いられる。「セル」は、UE100との無線通信を行う機能又はリソースを示す用語としても用いられる。1つのセルは1つのキャリア周波数に属する。
【0013】
なお、gNBがLTEのコアネットワークであるEPC(Evolved Packet Core)に接続されてもよいし、LTEの基地局が5GCに接続されてもよい。また、LTEの基地局とgNBとが基地局間インターフェイスを介して接続されてもよい。
【0014】
5GC20は、AMF(Access and Mobility Management Function)及びUPF(User Plane Function)300を含む。AMFは、UE100に対する各種モビリティ制御等を行う。AMFは、NAS(Non-Access Stratum)シグナリングを用いてUE100と通信することにより、UE100が在圏するエリアの情報を管理する。UPFは、データの転送制御を行う。AMF及びUPFは、基地局-コアネットワーク間インターフェイスであるNGインターフェイスを介してgNB200と接続される。
【0015】
図2は、UE100(ユーザ装置)の構成を示す図である。
【0016】
図2に示すように、UE100は、受信部110、送信部120、及び制御部130を備える。
【0017】
受信部110は、制御部130の制御下で各種の受信を行う。受信部110は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換して制御部130に出力する。
【0018】
送信部120は、制御部130の制御下で各種の送信を行う。送信部120は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部130が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナから送信する。
【0019】
制御部130は、UE100における各種の制御を行う。制御部130は、少なくとも1つのプロセッサと、プロセッサと電気的に接続された少なくとも1つのメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサと、CPU(Central Processing Unit)と、を含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。
【0020】
図3は、gNB200(基地局)の構成を示す図である。
【0021】
図3に示すように、gNB200は、送信部210、受信部220、制御部230、及びバックホール通信部240を備える。
【0022】
送信部210は、制御部230の制御下で各種の送信を行う。送信部210は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部230が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナから送信する。
【0023】
受信部220は、制御部230の制御下で各種の受信を行う。受信部220は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換して制御部230に出力する。
【0024】
制御部230は、gNB200における各種の制御を行う。制御部230は、少なくとも1つのプロセッサと、プロセッサと電気的に接続された少なくとも1つのメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に用いられる情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンドプロセッサと、CPUと、を含んでもよい。ベースバンドプロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行う。CPUは、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行う。
【0025】
バックホール通信部240は、基地局間インターフェイスを介して隣接基地局と接続される。バックホール通信部240は、基地局-コアネットワーク間インターフェイスを介してAMF/UPF300と接続される。なお、gNBは、CU(Central Unit)とDU(Distributed Unit)とで構成され(すなわち、機能分割され)、両ユニット間がF1インターフェイスで接続されてもよい。
【0026】
図4は、データを取り扱うユーザプレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。
【0027】
図4に示すように、ユーザプレーンの無線インターフェイスプロトコルは、物理(PHY)レイヤと、MAC(Medium Access Control)レイヤと、RLC(Radio Link Control)レイヤと、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤと、SDAP(Service Data Adaptation Protocol)レイヤとを有する。
【0028】
PHYレイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。UE100のPHYレイヤとgNB200のPHYレイヤとの間では、物理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。
【0029】
MACレイヤは、データの優先制御、ハイブリッドARQ(HARQ)による再送処理、及びランダムアクセスプロシージャ等を行う。UE100のMACレイヤとgNB200のMACレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。gNB200のMACレイヤはスケジューラを含む。スケジューラは、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式(MCS))及びUE100への割当リソースブロックを決定する。
【0030】
RLCレイヤは、MACレイヤ及びPHYレイヤの機能を利用してデータを受信側のRLCレイヤに伝送する。UE100のRLCレイヤとgNB200のRLCレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータ及び制御情報が伝送される。
【0031】
PDCPレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
【0032】
SDAPレイヤは、コアネットワークがQoS制御を行う単位であるIPフローとAS(Access Stratum)がQoS制御を行う単位である無線ベアラとのマッピングを行う。なお、RANがEPCに接続される場合は、SDAPが無くてもよい。
【0033】
図5は、シグナリング(制御信号)を取り扱う制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックの構成を示す図である。
【0034】
図5に示すように、制御プレーンの無線インターフェイスのプロトコルスタックは、
図4に示したSDAPレイヤに代えて、RRC(Radio Resource Control)レイヤ及びNAS(Non-Access Stratum)レイヤを有する。
【0035】
UE100のRRCレイヤとgNB200のRRCレイヤとの間では、各種設定のためのRRCシグナリングが伝送される。RRCレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとgNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE100はRRCコネクティッド状態にある。UE100のRRCとgNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がない場合、UE100はRRCアイドル状態にある。また、RRC接続が中断(サスペンド)されている場合、UE100はRRCインアクティブ状態にある。
【0036】
RRCコネクティッド状態及びRRCインアクティブ状態はUE100のRRC接続が確立されている状態である。但し、RRCインアクティブ状態は、確立されたRRC接続が中断(サスペンド)されている状態である。具体的には、RRCインアクティブ状態においては、UE100のコンテキスト情報がgNB200及びUE100において保持されるため、保持されたコンテキスト情報を用いて円滑にRRCコネクティッド状態に遷移可能である。RRCアイドル状態は、UE100のRRC接続が確立されていない状態である。
【0037】
RRCレイヤの上位に位置するNASレイヤは、セッション管理及びモビリティ管理等を行う。UE100のNASレイヤとAMF300のNASレイヤとの間では、NASシグナリングが伝送される。
【0038】
なお、UE100は、無線インターフェイスのプロトコル以外にアプリケーションレイヤ等を有する。
【0039】
(ランダムアクセスプロシージャの概要)
次に、ランダムアクセスプロシージャの概要について説明する。この動作は、競合ベースのランダムアクセスプロシージャに関する。
【0040】
ランダムアクセスプロシージャには、非競合ベースのランダムアクセスプロシージャと競合ベースのランダムアクセスプロシージャとの2種類がある。
【0041】
非競合ベースのランダムアクセスプロシージャにおいては、UE100に専用のプリアンブル系列をgNB200からUE100に割り当て、UE100が、割り当てられたプリアンブル系列を用いてランダムアクセスプリアンブルをgNB200に送信する。gNB200は、UE100から受信したランダムアクセスプリアンブルのプリアンブル系列に基づいて、このランダムアクセスプリアンブルの送信元UEを一意に特定できる。
【0042】
一方、競合ベースのランダムアクセスプロシージャにおいては、UE100は、競合ベースのランダムアクセスプロシージャ用に用意された複数のプリアンブル系列の中からランダムにプリアンブル系列を選択する。そして、UE100は、当該選択したプリアンブル系列を用いてランダムアクセスプリアンブルをgNB200に送信する。gNB200は、このランダムアクセスプリアンブルの送信元UEを一意に特定できない。複数のUE100が同じプリアンブル系列を選択して同時期に競合ベースのランダムアクセスプロシージャを行う場合、競合が生じるため、競合を解決する動作が必要になる。
【0043】
一般的な競合ベースのランダムアクセスプロシージャは、4つのステップによってランダムアクセスプロシージャを完了させる4ステップランダムアクセスプロシージャである。
【0044】
図6は、4ステップランダムアクセスプロシージャの一例を示す図である。RRCアイドル状態又はRRCインアクティブ状態にあるUE100は、RRCコネクティッド状態に遷移するためにランダムアクセスプロシージャを実行する。このようなケースは、初期接続と称される。初期接続時には、競合ベースのランダムアクセスプロシージャが適用される。UE100は、gNB200との同期を再確立するためにランダムアクセスプロシージャを行ってもよい。
【0045】
図6に示すように、ステップS101において、gNB200は、PRACH(Physical Random Access Channel)関連情報を含むシステム情報(SIB:System Information Block)をブロードキャストする。PRACH関連情報は、PRACHに利用可能な時間・周波数リソースであるPRACHリソースを示す情報を含む。
【0046】
UE100は、gNB200から受信するシステム情報に基づいて、PRACHリソースの中からいずれかの時間・周波数リソースを選択するとともに、複数のプリアンブル系列の中からランダムにプリアンブル系列を選択する。
【0047】
ステップS102において、UE100は、選択したプリアンブルリソースを用いてランダムアクセスプリアンブルをgNB200に送信する。「プリアンブルリソース」とは、プリアンブル系列を意味するが、時間・周波数リソースを含む概念であってもよい。ランダムアクセスプリアンブルは、4ステップランダムアクセスプロシージャにおけるメッセージ1(Msg1)と呼ばれる。
【0048】
ステップS103において、gNB200は、UE100からのMsg1の受信に応じて、ランダムアクセス応答(RA応答)をUE100に送信する。RA応答は、4ステップランダムアクセスプロシージャにおけるメッセージ2(Msg2)と呼ばれる。
【0049】
Msg2は、プリアンブル情報と、上りリンク送信許可(UL grant)と、タイミングアドバンス値と、一時識別子とを含む。ここで、プリアンブル情報は、UE100から受信したランダムアクセスプリアンブルのプリアンブル系列を示す情報である。UL grantは、後述するMsg3をUE100が送信するために用いるPUSCHリソースを示す情報である。タイミングアドバンス値は、無線信号の伝搬遅延を補償するための送信タイミング調整値である。一時識別子は、gNB200がUE100に割り当てたTemporary C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier)である。
【0050】
UE100は、ステップS102で送信したランダムアクセスプリアンブルのプリアンブル系列と、ステップS103でgNB200から受信したプリアンブル情報が示すプリアンブル系列とが一致する場合、ランダムアクセスに成功したと判定する。但し、複数のUE100が同じプリアンブル系列を選択して同時期にランダムアクセスプリアンブルを送信した場合、これらの複数のUE100がいずれもランダムアクセスに成功したと判定しうるため、競合が生じる。
【0051】
ステップS104において、UE100は、Msg2の受信に応じて、UE100のUE識別子を含む制御メッセージをPUSCH(Physical Uplink Access Channel)上で送信する。制御メッセージは、4ステップランダムアクセスプロシージャにおけるメッセージ3(Msg3)と呼ばれる。UE識別子は、Temporary C-RNTIとは異なる識別子であって、UE100に固有の識別子である。
【0052】
UE100がRRCアイドル状態にある場合、Msg3は、RRC確立要求(RRC Setup Request)メッセージであってもよい。UE100がRRCインアクティブ状態にある場合、Msg3は、RRC復旧要求(RRC Resume Request)メッセージであってもよい。
【0053】
競合が生じた場合、gNB200は、1つのMsg2と対応付けられた複数のMsg3を複数のUE100から受信しうる。この場合、gNB200は、これら複数のUE100のうちいずれかを選択する。
【0054】
ステップS105において、gNB200は、選択したUE100のUE識別子を含む競合解決メッセージをUE100に送信する。競合解決メッセージは、4ステップランダムアクセスプロシージャにおけるメッセージ4(Msg4)と呼ばれる。
【0055】
UE100がRRCアイドル状態にある場合、Msg4は、RRC確立(RRC Setup)メッセージであってもよい。UE100がRRCインアクティブ状態にある場合、Msg4は、RRC復旧(RRC Resume)メッセージであってもよい。
【0056】
UE100は、自身のUE識別子を含む競合解決メッセージを受信すると、ランダムアクセスプロシージャ(競合解決)に成功したと判定する。この場合、UE100は、RRCコネクティッド状態に遷移しうる。RRCコネクティッド状態に遷移したUE100は、Msg2に含まれていたTemporary C-RNTIを、自身に割り当てられたC-RNTIとして、RRCコネクティッド状態である間において継続的に使用する。
【0057】
(2ステップランダムアクセスプロシージャ)
次に、一実施形態に係る2ステップランダムアクセスプロシージャについて説明する。
【0058】
2ステップランダムアクセスプロシージャは、UE100からgNB200への送信を行う第1ステップと、第1ステップの後にgNB200からUE100への送信を行う第2ステップとによって、競合ベースのランダムアクセスプロシージャを完了させる。これにより、4ステップランダムアクセスプロシージャに比べてメッセージのやり取りを削減できるため、効率的且つ速やかなランダムアクセスプロシージャを実現する。
【0059】
なお、全てのgNB200が2ステップランダムアクセスプロシージャに対応しているとは限らないため、2ステップランダムアクセスプロシージャに対応したUE100は、4ステップランダムアクセスプロシージャにも対応していると仮定する。
【0060】
(1)第1ステップにおいて用いるリソースの一例
ここで、2ステップランダムアクセスプロシージャの第1ステップにおいて用いるリソースについて説明する。
【0061】
図7は、2ステップランダムアクセスプロシージャの第1ステップにおいて用いるリソースの一例を示す図である。
【0062】
図7(a)に示すように、2ステップランダムアクセスプロシージャの第1ステップにおいて用いるリソースとして、複数のPRACHリソース群と、複数のPUSCHリソース群とが用意されている。PRACHリソース群とPUSCHリソース群とは時間分割により多重される。
【0063】
これらのリソース群は、1セルのキャリア周波数内に設けられていてもよいし、複数のキャリア周波数に分散して設けられていてもよい。
図7(a)に示す例において、3つのPRACHリソース群が周波数分割により多重される一例を示しているが、3つのPRACHリソース群が時間分割により多重されてもよい。また、3つのPUSCHリソース群が周波数分割により多重される一例を示しているが、3つのPUSCHリソース群が時間分割により多重されてもよい。
【0064】
図7(a)に示す各リソース群は、2ステップランダムアクセスプロシージャに専用で用いるリソースであってもよいし、4ステップランダムアクセスプロシージャと兼用で用いるリソースであってもよい。以下の説明においては、
図7(a)に示す各リソース群が、2ステップランダムアクセスプロシージャに専用で用いるリソースであるものとする。
【0065】
3つのPRACHリソース群は、3つのRRC状態と対応付けられている。例えば、PRACHリソース群#1はRRCアイドル状態と対応付けられており、PRACHリソース群#2はRRCインアクティブ状態と対応付けられており、PRACHリソース群#3はRRCコネクティッド状態と対応付けられている。UE100は、ランダムアクセスプロシージャ開始時点での自身のRRC状態と対応付けられたPRACHリソース群を選択し、選択したPRACHリソース群の中からいずれかのPRACHリソースを選択する。
【0066】
3つのPUSCHリソース群は、3つのRRC状態と対応付けられている。例えば、PUSCHリソース群#1はRRCアイドル状態と対応付けられており、PUSCHリソース群#2はRRCインアクティブ状態と対応付けられており、PUSCHリソース群#3はRRCコネクティッド状態と対応付けられている。UE100は、ランダムアクセスプロシージャ開始時点での自身のRRC状態と対応付けられたPUSCHリソース群を選択し、選択したPUSCHリソース群の中からいずれかのPUSCHリソースを選択する。
【0067】
このようなリソース分けを行うことにより、RRC状態ごとに、競合が生じる確率を制御しやすくなる。また、RRC状態ごとにリソース群のサイズ(リソース量)を異ならせることにより、そのような制御をし易くすることができる。ここで、競合が生じた場合の悪影響(サービス中断等)は、RRCアイドル状態、RRCインアクティブ状態、RRCコネクティッド状態の順に大きくなる。よって、この順にリソース群のサイズを大きくし、この順に競合が生じる確率を低減させることができる。
【0068】
或いは、
図7(a)に示すようにRRC状態別にリソースを分けることに代えて、アクセスクラス別にリソースを分けてもよい。アクセスクラスとは、UE100(具体的には、UICC:Universal Integrated Circuit Card)に格納されたクラスであって、このクラスごとにアクセス優先度が設定される。例えば、アクセス規制時において、優先度が低いアクセスクラスを有するUE100のみがネットワーク接続が規制され、優先度が高いアクセスクラスを有するUE100はネットワーク接続が規制されないような制御が行われる。よって、アクセスクラス別にリソースを分けることにより、優先度が高いアクセスクラスを有するUE100について競合が生じる確率を低減させることができる。
【0069】
或いは、
図7(a)に示すようにRRC状態別にリソースを分けることに代えて、UEカテゴリ別にリソースを分けてもよいし、UEが実行しようとするサービス(上位レイヤに許可又は設定されているサービス)別にリソースを分けてもよい。サービスの例としては、URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communications)、NR-U(unlicensed)が挙げられる。
【0070】
図7(b)に示すように、各PUSCHリソース群は、複数のPUSCHリソースを有する。
図7(b)に示す例において、複数のPUSCHリソースが周波数分割により多重される一例を示しているが、複数のPUSCHリソースが時間分割により多重されてもよい。各PUSCHリソースは、プリアンブルリソース(プリアンブル系列)と対応付けられていてもよい。例えば、PRACHリソース群#1についてプリアンブル系列#1を選択したUE100は、PUSCHリソース群#1において、プリアンブル系列#1と対応付けられたPUSCHリソース#1を選択する。
【0071】
(2)動作シーケンスの一例
図8は、一実施形態に係る2ステップランダムアクセスプロシージャに関連する動作シーケンスの一例を示す図である。
図8において、UE100は、RRCアイドル状態、RRCインアクティブ状態、又はRRCコネクティッド状態にある。また、
図8において、必須ではないシグナリングを破線で示している。以下において、上述した4ステップランダムアクセスプロシージャとの相違点を主として説明し、重複する説明を省略する。
【0072】
図8に示すように、ステップS201において、gNB200は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可するか否かを示す設定情報を含むユニキャストメッセージをUE100に送信する。このとき、UE100は、RRCコネクティッド状態にある。このユニキャストメッセージは、プリアンブルリソース(プリアンブル系列)とPUSCHリソースとの対応関係を示す情報を含んでもよい。このユニキャストメッセージの設定情報は、後述するシステム情報(SIB)に含まれる各種の設定情報よりも優先されてもよい。
【0073】
このユニキャストメッセージは、RRC解放(RRC Release)メッセージであってもよいし、RRC再設定(RRC Reconfiguration)メッセージであってもよい。RRC Releaseメッセージの場合、UE100は、RRCアイドル状態又はRRCインアクティブ状態に遷移し、次にRRCコネクティッド状態に遷移する際のランダムアクセスプロシージャにおいて設定情報に従う。RRC Reconfigurationメッセージの場合、UE100は、RRCコネクティッド状態時のランダムアクセスプロシージャにおいて設定情報に従ってもよい。
【0074】
ステップS202において、gNB200は、システム情報(SIB)をブロードキャストする。
【0075】
SIBは、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可する条件を示す条件情報を含んでもよい。条件は、UE100の属性又はUE100の状態である。例えば、条件は、RRC状態及びアクセスクラスの少なくとも一方であってもよい。また、2ステップランダムアクセスプロシージャ用のリソースが条件別に分けられている場合、条件情報は、2ステップランダムアクセスプロシージャ用のリソースと対応付けられていてもよい。
【0076】
UE100は、SIBに含まれる条件情報に基づいて、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行が許可されているか否かを判定する。UE100は、SIBに含まれる条件情報に基づいて、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行が許可されるPRACHリソース群及び/又はPUSCHリソース群を判定してもよい。
【0077】
例えば、gNB200は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可するUE100のRRC状態を示す情報を条件情報としてSIBに含める。この情報は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可しないRRC状態として表現されてもよい。この情報は、PRACHリソース群ごとに提供されてもよいし、PUSCHリソース群ごとに提供されてもよい(
図7(a)参照)。
【0078】
gNB200は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可するUE100のアクセスクラスを示す情報を条件情報としてSIBに含めてもよい。この情報は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可しないアクセスクラスとして表現されてもよい。この情報は、PRACHリソース群ごとに提供されてもよいし、PUSCHリソース群ごとに提供されてもよい(
図7(a)参照)。
【0079】
gNB200は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可するUE100のUEカテゴリを示す情報を条件情報としてSIBに含めてもよい。この情報は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可しないUEカテゴリとして表現されてもよい。この情報は、PRACHリソース群ごとに提供されてもよいし、PUSCHリソース群ごとに提供されてもよい(
図7(a)参照)。
【0080】
gNB200は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可するサービス(上位レイヤに許可又は設定されているサービス)を示す情報を条件情報としてSIBに含めてもよい。この情報は、2ステップランダムアクセスプロシージャの実行を許可しないサービスとして表現されてもよい。この情報は、PRACHリソース群ごとに提供されてもよいし、PUSCHリソース群ごとに提供されてもよい。
【0081】
SIBは、PRACH関連情報を含む。PRACH関連情報は、PRACHリソース(時間・周波数リソース)を示す情報を含む。2ステップランダムアクセスプロシージャ用のPRACH関連情報と4ステップランダムアクセスプロシージャ用のPRACH関連情報とが別々にSIBに設けられてもよい。
【0082】
SIBは、プリアンブルリソース(プリアンブル系列)と対応付けられたPUSCHリソース(時間・周波数リソース)を示す対応付け情報を含んでもよい(
図7(b)参照)。例えば、対応付け情報は、PUSCHリソースのリストにより構成され、このリスト中の各エントリがプリアンブル系列の番号と対応付けられていてもよい。或いは、対応付け情報は、プリアンブル系列の番号からPUSCHリソースを導出するためのテーブル又は計算式であってもよい。或いは、このようなテーブル又は計算式は、システム仕様において規定され、且つUE100に事前設定されていてもよい。
【0083】
UE100は、このような対応付け情報を含むSIBをgNB200から受信した場合、このgNB200が2ステップランダムアクセスプロシージャに対応していると判定してもよい。一方、UE100は、対応付け情報を含むSIBをgNB200から受信しない場合、このgNB200が2ステップランダムアクセスプロシージャに対応していないと判定し、4ステップランダムアクセスプロシージャを開始してもよい。
【0084】
ステップS203において、UE100は、自身が利用可能なPRACHリソース群の中からPRACHリソースを選択するとともに、プリアンブルリソース(プリアンブル系列)を選択する。そして、UE100は、当該選択したプリアンブルリソースを用いてランダムアクセスプリアンブル(Msg1)をgNB200に送信する。
【0085】
ステップS204において、UE100は、制御メッセージ(Msg3)をgNB200に送信する。この制御メッセージは、4ステップランダムアクセスプロシージャにおけるMsg3と同様な情報を含んでもよい。
【0086】
UE100は、4ステップランダムアクセスプロシージャでは、UE100はgNB200からのRA応答を受信した後に制御メッセージを送信する。一方、2ステップランダムアクセスプロシージャでは、UE100はgNB200からのRA応答が無くても制御メッセージを送信する。
【0087】
UE100は、プリアンブルリソースと対応付けられたPUSCHリソースを用いて制御メッセージを送信してもよい。これにより、gNB200は、UE100から受信するランダムアクセスプリアンブル及び制御メッセージを対応付けることができる。すなわち、gNB200は、プリアンブルリソースとPUSCHリソースとの対応関係に基づいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信元UEと制御メッセージの送信元UEとの同一性を判定できる。
【0088】
或いは、プリアンブルリソースとPUSCHリソースとが対応付けられていなくてもよい。このような場合、UE100は、ステップS203で送信したランダムアクセスプリアンブルのプリアンブル系列を示すプリアンブル情報(プリアンブル番号)を含む制御メッセージをgNB200に送信する。これにより、gNB200は、制御メッセージに含まれるプリアンブル情報に基づいて、UE100から受信するランダムアクセスプリアンブル及び制御メッセージを対応付けることができる。
【0089】
また、制御メッセージは、UE100のUE識別子を含む。UE100がRRCアイドル状態である場合、UE識別子は、S-TMSI(SAE-Temporary Mobile Subscriber Identity))又はランダム値であってもよい。UE100がRRCインアクティブ状態である場合、UE識別子は、I-RNTI(Inactive RNTI)であってもよい。UE100のUE識別子を含む。UE100がRRCアイドル状態である場合、UE識別子は、C-RNTIであってもよい。UE100は、UE識別子の一部のみ(MSB 8ビットのみ、LSB 4ビットのみ等)を送信してもよい。このような短縮IDを用いるか否か及びビット数などはgNB200から指定されてもよい。
【0090】
なお、ランダムアクセスプリアンブル及び制御メッセージを合わせて「MsgA」と呼んでもよい。
【0091】
ステップS205において、gNB200は、RA応答(Msg2)及び競合解決メッセージ(Msg4)をUE100に送信する。例えば、gNB200は、RA応答及び競合解決メッセージを同一MAC PDUで送信する。
【0092】
RA応答は、4ステップランダムアクセスプロシージャにおけるMsg2と同様な情報を含んでもよい。競合解決メッセージは、4ステップランダムアクセスプロシージャにおけるMsg4と同様な情報を含んでもよい。なお、RA応答及び競合解決メッセージを合わせて「MsgB」と呼んでもよい。MsgBは、どのリソース群(
図7(a)参照)を使ったランダムアクセスへのランダムアクセス応答であるかを示す情報を含んでもよい。
【0093】
以下において、RA応答がプリアンブル情報を含み、競合解決メッセージがUE識別子を含む一例について説明する。
【0094】
UE100は、第1条件、及び、第2条件のうち、少なくとも一方の条件が満たされたか否かに基づいて、ランダムアクセスプロシージャが成功したか否かを判定する。第1条件は、第1ステップにおいてgNB200に送信したランダムアクセスプリアンブルのプリアンブル系列と、第2ステップにおいてgNB200から受信したプリアンブル情報が示すプリアンブル系列とが一致するという条件である。第2条件は、第1ステップにおいてgNB200に送信したUE識別子と、第2ステップにおいてgNB200から受信したUE識別子とが一致するという条件である。
【0095】
例えば、UE100は、少なくとも第2条件が満たされた場合、ランダムアクセスプロシージャに成功したと判定してもよい。UE100は、第1条件及び第2条件の両方が満たされた場合、ランダムアクセスプロシージャに成功したと判定してもよい。
【0096】
UE100は、少なくとも第1条件が満たされない場合、ランダムアクセスが失敗した(すなわち、gNB200がランダムアクセスプリアンブルを正しく受信しない)と判定し、2ステップランダムアクセスプロシージャを最初から再実施する。
【0097】
UE100は、第1条件及び第2条件のうち、少なくとも一方の条件が満たされたか否かに基づいて、2ステップランダムアクセスプロシージャを再実施するか又は4ステップランダムアクセスプロシージャに切り替えるかを判定してもよい。例えば、UE100は、第1条件が満たされ、且つ第2条件が満たされない場合、ランダムアクセスは成功したものの競合解決に失敗したとみなし、4ステップランダムアクセスプロシージャに切り替える。そして、UE100は、ランダムアクセスプリアンブル(Msg1)の送信を省略し、4ステップランダムアクセスプロシージャにおける制御メッセージ(Msg3)をgNB200に送信する。
【0098】
UE100は、第1ステップ(MsgA)の後に、4ステップランダムアクセスプロシージャにおけるランダムアクセス応答(すなわち、競合解決メッセージを伴わないランダムアクセス応答)をgNB200から受信した場合、2ステップランダムアクセスプロシージャがgNB200により拒否されたとみなす。この場合、UE100は、4ステップランダムアクセスプロシージャに切り替えると判定してもよい。そして、UE100は、ランダムアクセスプリアンブル(Msg1)の送信を省略し、4ステップランダムアクセスプロシージャにおける制御メッセージ(Msg3)をgNB200に送信する。
【0099】
ステップS206において、UE100は、RRC Setup Completeメッセージ又はRRC Resume Completeメッセージを送信してもよい。UE100は、このメッセージに、プリアンブル情報及びUE識別子の少なくとも一方を含めてもよい。
【0100】
(その他の実施形態)
非競合ベースのランダムアクセスプロシージャにおいて、gNB200は、複数のUE100に対して同じ非競合プリアンブル系列を割り当てるとともに、この非競合プリアンブル系列を時分割で用いるように制御してもよい。各UE100は、gNB200から割り当てられたプリアンブル系列を、gNB200から許可されたタイミングにおいてのみ利用する。これにより、非競合プリアンブル系列を有効活用できる。このタイミング情報は、サブフレームパターン又は所定の計算式に適用される値(例えば、「SFN mod N」におけるNの値)であってもよい。非競合プリアンブル系列及びタイミング情報は、RRC ReleaseメッセージによりgNB200からUE100に設定されてもよい。また、gNB200は、非競合プリアンブル系列の利用状況に基づいて、時分割の制限を解除する旨(すなわち、いつでも利用可能である旨)を非競合プリアンブル系列ごとにSIBで通知してもよい。さらに、gNB200は、非競合プリアンブル系列及びタイミング情報の設定を無効にする通知をSIBで実施してもよい。
【0101】
上述した実施形態において、5Gシステム(NR)について主として説明したが、実施形態に係る動作をLTEに適用してもよい。
【0102】
UE100又はgNB200が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、CD-ROMやDVD-ROM等の記録媒体であってもよい。
【0103】
UE100又はgNB200が行う各処理を実行する回路を集積化し、UE100又はgNB200の少なくとも一部を半導体集積回路(チップセット、SoC)として構成してもよい。
【0104】
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【0105】
本願は、日本国特許出願第2019-060236号(2019年3月27日出願)の優先権を主張し、その内容の全てが本願明細書に組み込まれている。