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技術 移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法

出願人 株式会社NTTドコモ
発明者 岸山祥久樋口健一佐和橋衛
出願日 2006年6月19日 (14年5ヶ月経過) 出願番号 2006-169456
公開日 2007年12月27日 (12年10ヶ月経過) 公開番号 2007-336501
状態 特許登録済
技術分野 移動無線通信システム 伝送一般の監視、試験 時分割方式以外の多重化通信方式 交流方式デジタル伝送
主要キーワード 部分ブロック 非同期ランダムアクセス 分割帯域 遅延時間τ 送信制御ステップ 同期保持 高速移動 状態推定
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2007年12月27日)のものです。
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図面 (6)

課題

上りリンクの同期を確立することができる移動局および基地局並びに上りリンクのユーザ間同期方法を提供する。

解決手段

基地局が、移動局から送信された該移動局の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局間で同期を取るために各移動局が送信する同期の保持に用いるチャネル送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定し、移動局が、同期の保持に用いるチャネルを生成し、移動局が、前記送信間隔および無線リソースに基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行い、基地局が、前記移動局から、前記送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局に遅延情報フィードバックし、移動局が、基地局から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する上りリンクのユーザ間同期方法により達成される。

概要

背景

次世代の移動通信システムでは、上りリンクにおける無線アクセス方式として、シングルキャリアFDMAが検討されている(例えば、非特許文献1参照)。

さらに、パケットとパケットとを周波数領域で直交させることが必要とされている。
3GPP TR25.814

概要

上りリンクの同期を確立することができる移動局および基地局並びに上りリンクのユーザ間同期方法を提供する。基地局が、移動局から送信された該移動局の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局間で同期を取るために各移動局が送信する同期の保持に用いるチャネル送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定し、移動局が、同期の保持に用いるチャネルを生成し、移動局が、前記送信間隔および無線リソースに基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行い、基地局が、前記移動局から、前記送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局に遅延情報フィードバックし、移動局が、基地局から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する上りリンクのユーザ間同期方法により達成される。

目的

そこで本発明は、上述した問題点の少なくとも1つを解決するためになされたものであり、その目的は、データ通信中以外の上りリンクの送信データがない場合において、上りリンクの同期を確立することができる移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

上りリンク無線アクセス方式として、シングルキャリアFDMが適用される移動通信システムにおける移動局装置であって:データ通信中ではないが、基地局装置と同期を保持する必要のある区間において、該同期の保持に用いるチャネル送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを示す情報が、基地局装置から送信され、同期の保持に用いるチャネルを生成する生成手段;前記送信間隔および無線リソースに基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行い、基地局装置から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する制御手段;を備えることを特徴とする移動局装置。

請求項2

請求項1に記載の移動局装置において:下りリンクパイロットチャネルおよび/または同期チャネルに基づいて、移動局装置の状態を推定する状態推定手段;前記移動局装置の状態を送信する送信手段;を備え、前記制御手段は、前記移動局装置の状態に基づいてスケジューリングが行われることにより決定された送信間隔および無線リソースを示す情報に基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルを送信することを特徴とする移動局装置。

請求項3

請求項1に記載の移動局装置において;移動局装置の状態として、サービスのQoSを示す情報を生成するQoS情報生成手段;を備え、前記制御手段は、前記サービスのQoSを示す情報に基づいてスケジューリングが行われることにより決定された送信間隔および無線リソースを示す情報に基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルを送信することを特徴とする移動局装置。

請求項4

請求項1ないし3のいずれか1項に記載の移動局装置において:前記同期の保持に用いるチャネルを、衝突型チャネルおよび事前割り当てを行う非衝突型チャネルの一方で送信する送信手段;を備えることを特徴とする移動局装置。

請求項5

請求項1ないし4のいずれか1項に記載の移動局装置において:前記同期の保持に用いるチャネルとして、上りリンクのパイロットチャネルを用いることを特徴とする移動局装置。

請求項6

請求項1ないし4のいずれか1項に記載の移動局装置において:前記同期の保持に用いるチャネルとして、ランダムアクセスチャネルを用いることを特徴とする移動局装置。

請求項7

上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリアOFDMが適用される移動通信システムにおける基地局装置であって:移動局装置から送信された該移動局装置の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースとを決定するスケジューリング手段;前記移動局装置から、前記送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局装置に遅延情報をフィードバックする相関検出手段;を備えることを特徴とする基地局装置。

請求項8

請求項7に記載の基地局装置において:前記スケジューリング手段は、移動局装置の状態を示す情報および/またはサービスのQoSに基づいて、前記送信間隔と、無線リソースを決定することを特徴とする基地局装置。

請求項9

請求項7または8に記載の基地局装置において:前記スケジューリング手段は、複数の移動局装置を、周波数分割多重時間分割多重および符号分割多重のうちいずれか1つまたはこれらの組み合わせにより多重するスケジューリングを行うことを特徴とする基地局装置。

請求項10

請求項7ないし9のいずれか1項に記載の基地局装置において:前記同期の保持に用いるチャネルとして、上りリンクのパイロットチャネルを用いることを特徴とする基地局装置。

請求項11

請求項7ないし9のいずれか1項に記載の基地局装置において:前記同期の保持に用いるチャネルとして、ランダムアクセスチャネルを用いることを特徴とする基地局装置。

請求項12

上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリアOFDMが適用される移動通信システムにおける上りリンクのユーザ間同期方法であって:基地局装置が、移動局装置から送信された該移動局装置の状態および/またはサービスのQoS情報を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定するスケジューリングステップ;移動局装置が、同期の保持に用いるチャネルを生成する生成ステップ;移動局装置が、前記送信間隔および無線リソースに基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行う送信制御ステップ;基地局装置が、前記移動局装置から、前記送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局装置に遅延情報をフィードバックする相関検出ステップ;移動局装置が、基地局装置から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する同期保持ステップ;を有することを特徴とする上りリンクのユーザ間同期方法。

請求項13

請求項12に記載の上りリンクのユーザ間同期方法において:前記同期の保持に用いるチャネルとして、上りリンクのパイロットチャネルを用いることを特徴とする上りリンクのユーザ間同期方法。

請求項14

請求項12に記載の上りリンクのユーザ間同期方法において:前記同期の保持に用いるチャネルとして、ランダムアクセスチャネルを用いることを特徴とする上りリンクのユーザ間同期方法。

技術分野

0001

本発明は、上りリンク無線アクセス方式として、シングルキャリアFDMが適用される移動通信システムにおける移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法に関する。

背景技術

0002

次世代の移動通信システムでは、上りリンクにおける無線アクセス方式として、シングルキャリアFDMAが検討されている(例えば、非特許文献1参照)。

0003

さらに、パケットとパケットとを周波数領域で直交させることが必要とされている。
3GPP TR25.814

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

0005

W−CDMAでは、基地局装置において、各移動局装置から送信されるデータ間で同期をとることは必要とされていなかったが、次世代の移動通信システムでは、上りリンクのパケット伝送において、同一セル(基地局装置)に接続する複数のユーザ間で同期を取ることが前提となる。

0006

移動局装置からデータが送信されている場合には、基地局装置は送信されたデータに基づいて同期を取ることができる。しかし、移動局装置からデータが送信されていない区間においては、基地局装置は、自局に接続する複数のユーザ間で同期を取ることができない問題がある。

0007

同期がはずれると、通信再開したい場合に再同期が必要となり、遅延が生じる。

0008

そこで本発明は、上述した問題点の少なくとも1つを解決するためになされたものであり、その目的は、データ通信中以外の上りリンクの送信データがない場合において、上りリンクの同期を確立することができる移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決するため、本発明の移動局装置は、
上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリアOFDMが適用される移動通信システムにおける移動局装置であって:
データ通信中ではないが、基地局装置と同期を保持する必要のある区間において、該同期の保持に用いるチャネル送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを示す情報が、基地局装置から送信され、
同期の保持に用いるチャネルを生成する生成手段;
前記送信間隔および無線リソースに基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行い、基地局装置から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する制御手段;
を備えることを特徴の1つとする。

0010

このように構成することにより、データ通信中ではないが、基地局装置と同期を保持する必要のある区間において、該同期の保持に用いるチャネルを送信することができる。

0011

本発明の基地局装置は、
上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリアOFDMが適用される移動通信システムにおける基地局装置であって:
移動局装置から送信された該移動局装置の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースとを決定するスケジューリング手段;
前記移動局装置から、前記送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局装置に遅延情報をフィードバックする相関検出手段;
を備えることを特徴の1つとする。

0012

このように構成することにより、移動局装置から送信された該移動局装置の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースとを決定することができる。

0013

本発明の上りリンクのユーザ間同期方法は、
上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリアOFDMが適用される移動通信システムにおける上りリンクのユーザ間同期方法であって:
基地局装置が、移動局装置から送信された該移動局装置の状態および/またはサービスQoS情報を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定するスケジューリングステップ
移動局装置が、同期の保持に用いるチャネルを生成する生成ステップ;
移動局装置が、前記送信間隔および無線リソースに基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行う送信制御ステップ
基地局装置が、前記移動局装置から、前記送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局装置に遅延情報をフィードバックする相関検出ステップ;
移動局装置が、基地局装置から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する同期保持ステップ;
を有することを特徴の1つとする。

0014

このようにすることにより、移動局装置は、データ通信中ではないが、基地局装置と同期を保持する必要のある区間において、該同期の保持に用いるチャネルを送信することができ、基地局装置は、移動局装置から送信された該移動局装置の状態および/またはサービスのQoS情報を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定することができる。

発明の効果

0015

本発明の実施例によれば、データ通信中以外の上りリンクの送信データがない場合において、上りリンクの同期を確立することができる移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法を実現できる。

発明を実施するための最良の形態

0016

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

0017

本発明の実施例にかかる移動通信システムについて説明する。

0018

本実施例にかかる移動通信システムは、基地局装置100と、基地局装置100と無線通信が可能である移動局装置200とを備える。

0019

本実施例にかかる移動通信システムでは、基地局装置100と、該基地局装置100に接続する複数のユーザ間で、データ通信中でない区間においても同期が保持される。

0020

具体的には、図1に示すように、移動局装置200は、データ通信中ではないが同期を保持する区間において、同期の保持に用いるチャネルを送信する。基地局装置100は、移動局装置200から送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、データ通信中でない区間においても移動局装置200間の同期をとることができる。同期がはずれると、通信を再開したい場合に再同期が必要となり、遅延が生じるが、データ通信中でない区間においても移動局装置200間の同期を取るようにすることにより、データ通信中でない状態から通信状態に遅延を生じることなく遷移させることができる。

0021

次に、本実施例にかかる基地局装置100について、図2を参照して説明する。

0022

本実施例にかかる基地局装置100は、移動局装置200から送信された該移動局装置200の状態を示す情報(以下、移動局装置状態情報と呼ぶ)および/またはサービスのQoSを示す情報が入力されるスケジューラ102と、移動局装置200から送信された同期の保持に用いるチャネルが入力される相関検出部104と、送信部106とを備える。

0023

スケジューラ102は、各移動局装置200から送信された該移動局装置状態情報および/またはサービスのQoSを示す情報に基づいて、スケジューリングを行い、各移動局装置200が同期の保持に用いるチャネルを送信する送信間隔と、周波数リソースを決定し、送信部206に入力する。すなわち、同期の保持に用いるチャネルを、各ユーザが予め定められた時間・周波数のリソースを用いて送信間隔Tで定期的に送信する機会を与える。

0024

例えば、スケジューラ102は、図3に示すように、予めシステムで決定された同期を保持する区間Wにおいて、各移動局装置200に同期の保持に用いるチャネルを送信させる送信間隔Tと、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソース、例えば割り当てられたシステム帯域を複数に分割した分割帯域、すなわち周波数ブロックのうち少なくとも1つを決定する。同期を保持する区間と、送信間隔Tは、システムとして1つに予め決定しておくようにしてもよいし、セル毎に異なる値を用いるようにしてもよい。セル毎に異なる値とする場合には、報知チャネルにより、予め通知される。

0025

具体的には、例えば、スケジューラ102は、各移動局装置200から送信された該移動局装置状態情報、例えばモビリティに基づいて、移動局装置200が高速移動している場合には同期が外れやすいと判断し、送信間隔Tを小さい値とする。

0026

また、例えば、スケジューラ102は、各移動局装置200から送信された該移動局装置状態情報、例えば基地局装置−移動局装置間の周波数誤差に基づいて、この周波数誤差が大きい値の場合には同期が外れやすいと判断し、送信間隔Tを小さい値とするようにしてもよい。

0027

また、スケジューラ102は、移動局装置200の通信の種類に応じて、同期を保持する区間を制御するようにしてもよい。例えば、ゲームなどにおいては、キー入力操作など、データ通信中ではないが同期を保持する必要のある区間を長くする必要がある。このような場合に同期を保持する区間を長くするようにしてもよい。

0028

スケジューラ102は、周波数ホッピングにより、送信間隔Tを最小単位として、異なる無線リソースを割り当てるようにしてもよい。

0029

スケジューラ102は、上述したFDM(周波数分割多重)に限らず、TDM時間分割多重)またはCDM符号分割多重)により各ユーザを多重するようにスケジューリングを行うようにしてもよい。

0030

また、スケジューラ102は、FDM、TDMおよびCDMのうち少なくとも2つを組み合わせて各ユーザを多重するようにスケジューリングを行うようにしてもよい。

0031

送信部206は、入力された送信間隔と、無線リソースを示す情報を、対応する移動局装置200、すなわち同期の保持に用いるチャネルを送信した各移動局装置に送信する。

0032

相関検出部204は、各移動局装置200から送信された同期の保持に用いるチャネルと、受信信号系列レプリカ信号との相関検出を行うことにより、タイミングを推定し、遅延時間τを決定し、送信部206に入力する。

0033

送信部206は、入力された遅延時間τを対応する移動局装置200に送信する。

0034

次に、本発明の実施例にかかる移動局装置200について、図4を参照して説明する。

0035

本実施例にかかる移動局装置200は、基地局装置100から送信された下りリンクパイロットチャネルおよび/または同期チャネルが入力される状態推定部202と、基地局装置100から送信された送信間隔Tと無線リソースを示す情報が入力される制御部204と、制御部204と、同期の保持に用いるチャネル生成部206と、送信部208とを備える。

0036

下りリンクのパイロットチャネルおよび/または同期チャネルは、状態推定部202に入力される。

0037

状態推定部202は、入力された下りリンクのパイロットチャネルおよび/または同期チャネルに基づいて、移動局装置200の状態、例えば、モビリティ、基地局装置−ユーザ間の周波数誤差、すなわちシンセサイザの周波数誤差を測定し、測定した移動局装置200の状態を示す情報を送信部208に入力する。送信部208は、入力された移動局装置200の状態を示す情報を基地局装置100に送信する。また、状態推定部202は、基地局装置100との間に要求されるサービスのQoSを生成し、基地局100に送信するようにしてもよい。

0038

後述する非衝突型チャネルにより同期の保持に用いるチャネルを送信する場合には、状態推定部202は、移動局装置200の状態および/またはサービスのQoSを基地局装置100に通知する必要はない。この場合、移動局装置200は、独自に判断して、同期の保持に用いるチャネルを送信する。この場合、移動局装置200は、送信間隔Tを間引いて送信することも可能である。

0039

基地局装置100から送信された同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースと、送信間隔Tを示す情報は、制御部204に入力される。

0040

制御部204は、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースと、送信間隔Tを示す情報が入力されると、同期の保持に用いるチャネル生成部206に対して、同期の保持に用いるチャネルを生成するように命令する。

0041

同期の保持に用いるチャネル生成部206は、制御部204による命令にしたがって、同期の保持に用いるチャネルを生成する。例えば、同期の保持に用いるチャネル生成部206は、ユーザIDを含む衝突型チャネル、例えば同期/非同期ランダムアクセスチャネルを生成する。このようにすることにより、無線リソースを節約できる。また、同期の保持に用いるチャネル生成部206は、ユーザIDを含む非衝突型チャネル、例えば(上りリンクの)パイロットチャネル、L1/L2制御チャネルを生成するようにしてもよい。このようにすることにより、信頼性を向上させることができる。

0042

また、同期の保持に用いるチャネル生成部206は、送信間隔Tを最小単位とする予め決定された周期にしたがって、ユーザIDを含む衝突型チャネルまたはユーザIDを含む非衝突型チャネルを生成するようにしてもよい。すなわち、衝突型チャネルと非衝突型チャネルとを組み合わせる。

0043

また、同期の保持に用いるチャネル生成部206は、サービスのQoSにしたがって、ユーザIDを含む衝突型チャネルまたはユーザIDを含む非衝突型チャネルを生成するようにしてもよい。例えば、サービスのQoSが高いユーザに対しては、非衝突型チャネルを生成する。

0044

次に、本実施例にかかる移動通信システムの動作について、図5を参照して説明する。

0045

移動局装置200の状態推定部202は、移動局装置の状態および/またはサービスのQoSを推定し(ステップS502)、基地局装置100に送信する(ステップS504)。

0046

基地局装置100は、移動局装置200から送信された移動局装置の状態および/またはサービスのQoSに基づいて、スケジューリングを行い、同期の保持に用いるチャネルの送信間隔Tと、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを示す情報を移動局装置200に送信する(ステップS508)。

0047

移動局装置200は、基地局装置100から送信された同期の保持に用いるチャネルの送信間隔Tと、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを示す情報に対するACKを返す(ステップS510)。

0048

移動局装置200の同期の保持に用いるチャネル生成部206は、送信間隔Tで同期の保持に用いるチャネルを生成する(ステップS512)。送信部208は、制御部204による制御にしたがって、同期の保持に用いるチャネル生成部206により生成された同期の保持に用いるチャネルを、送信間隔Tで、指定された無線リソースにより送信する(ステップS514)。

0049

基地局装置100の相関検出部204は、受信信号系列とレプリカ信号との相関検出を行い、タイミングを推定し、遅延時間τを検出する。相関検出部204は、遅延時間τを移動局装置200にフィードバックする(ステップS518)。また、相関検出部204は、遅延時間τを検出した後、今までの遅延時間との差分を求め、該差分を遅延情報として、移動局装置200に通知するようにしてもよい。このようにすることにより、通知する情報量を減少させることができる。

0050

本発明にかかる移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法は、移動通信システムに適用できる。

図面の簡単な説明

0051

上りリンクのユーザ間同期を示す説明図である。
本発明の一実施例にかかる基地局装置を示す部分ブロック図である。
本発明の一実施例にかかる送信間隔、無線リソース割り当てを示す説明図である。
本発明の一実施例にかかる移動局装置を示す部分ブロック図である。
本発明の一実施例にかかる移動通信システムの動作を示すフロー図である。

符号の説明

0052

100基地局装置
200 移動局装置

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