JP2003333647A - 移動体通信システム及びこのシステムを構成するための基地局制御装置、無線基地局、並びに、このシステムにおける通信タイミング制御方法 - Google Patents

移動体通信システム及びこのシステムを構成するための基地局制御装置、無線基地局、並びに、このシステムにおける通信タイミング制御方法

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JP2003333647A
JP2003333647A JP2002138016A JP2002138016A JP2003333647A JP 2003333647 A JP2003333647 A JP 2003333647A JP 2002138016 A JP2002138016 A JP 2002138016A JP 2002138016 A JP2002138016 A JP 2002138016A JP 2003333647 A JP2003333647 A JP 2003333647A
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    • H04W92/00Interfaces specially adapted for wireless communication networks
    • H04W92/04Interfaces between hierarchically different network devices
    • H04W92/045Interfaces between hierarchically different network devices between access point and backbone network device

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Abstract

(57)【要約】 【課題】基地局制御装置におけるデータのバッファリン
グ時間を短縮することによって、基地局制御装置の負担
ひいては規模の増大を抑制し、且つ、システム全体とし
てユーザデータの伝送時間を短縮することのできる移動
体通信システム及びこのシステムを構成するための基地
局制御装置、無線基地局、並びに、このシステムにおけ
る通信タイミング制御方法を提供する。 【解決手段】基地局制御装置と複数の無線基地局との間
の各伝送遅延時間が最長時間となる無線基地局3−2に
対しては、基地局制御装置2からの下りデータをバッフ
ァ時間0で伝送し、他の無線基地局3−1に対しては伝
送遅延時間の相対的な短さの度合いに応じたバッファ時
間を適用して伝送し、且つ、無線基地局からの上りデー
タの遅延時間の差分の変動を監視してバッファ時間の修
正を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話などの移
動体通信システム及びこのシステムを構成するための基
地局制御装置、無線基地局、並びに、このシステムにお
ける通信タイミング制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯電話やPHSに代表される移動体通
信システムは、今日の情報化社会において欠かすことの
できない情報伝達手段となっている。それらの移動体通
信は、移動体端末が無線基地局との間で無線信号のやり
とりを行い、無線基地局が通信対象へと繋がるネットワ
ークとの間で有線信号のやりとりを行うことにより、実
現されている。1つの無線基地局では通信を行えるエリ
アが限定されるため、複数の無線基地局が通信をカバー
できるエリア(セル)を構成して、互いに補い合うこと
によりあらゆる場所から移動体通信を行うことを可能に
している。移動体端末が通信を行う場合、自己が所属す
るセル内での通信を担う無線基地局を利用して通信を行
うが、通信中に当初に所属していたセルの範囲を超えて
他のセルに移動した場合、移動先のセルに存在する無線
基地局を利用して通信を行う必要が生じる。その際、端
末が1つの無線基地局のみしか利用できないとすると、
利用する無線基地局を切り換える瞬間に通信が瞬間的に
途切れてしまうという問題が発生する。そのような問題
を回避する為に、現代の移動体通信システムにおいて
は、移動体端末が複数のセルの境界付近に存在する場合
は、複数の無線基地局と同時に通信することを可能とす
ることより、移動体端末がセル間を移動する場合にも通
信が途切れないようにする手法が用いられている。
【0003】そのような手法を可能にするためには、端
末の近くに存在する複数の無線基地局がユーザデータを
受信し、各無線基地局から端末へのデータが同時に端末
に到着するようにタイミング制御を行わなければならな
い。その役割は一般に基地局制御装置が担っており、基
地局制御装置は端末へのユーザデータを受信するとその
データを複製し、複数の無線基地局にユーザデータが同
時に到着するように各無線基地局への送信タイミングを
制御する。
【0004】図12は、一般的な移動体通信システムに
おける、基地局制御装置、無線基地局、端末の関係を示
した概念図である。
【0005】図12において、この移動体通信システム
では、コアネットワーク1からのユーザデータCを基地
局制御装置2で受信し、該受信されたユーザデータCを
上記基地局制御装置2から複数の無線基地局3(3−
1,3−2,3−3)に伝送し、これら複数の無線基地
局3−1,3−2,3−3から該ユーザデータBを無線
上にユーザデータAとして送出することによって、該当
する無線基地局3から上記ユーザデータが移動体端末4
に伝送されるようになされている。
【0006】上記移動体通信システムにおいて、基地局
制御装置2は通信のタイミング制御を行う為に、あらか
じめ基地局制御装置2がユーザデータCを受信してか
ら、無線基地局3がユーザデータAとして無線上に送信
するまでの時間(以下この時間をRAN内総遅延時間と
いう)を一定値として規定する。また、通信開始時に基
地局制御装置2と各無線基地局3−1,3−2,3−3
の間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を算出す
る。基地局制御装置2はコアネットワーク1からのユー
ザデータCを受信すると、次式に従って、各無線基地局
3−1,3−2,3−3へのユーザデータの送信タイミ
ングを決定する。 (送信時刻)=(受信時刻)+(RAN内総遅延時間)-
(基地局制御装置と無線基地局間との間の伝送遅延量) このタイミング制御方法では、伝送遅延量が少ない場合
には、基地局制御装置2がRAN内総遅延時間に近い時
間だけユーザデータをバッファリングする必要が生じる
ため、システム全体の総遅延量の増加を導く可能性があ
る。また、ハンドオーバー等により基地局制御装置2と
無線基地局3間との間の伝送遅延量が変化した場合は、
無線基地局3がユーザデータの受信タイミングのずれを
検知して基地局制御装置2に対して送信タイミングの修
正を指示することによりタイミング修正を行うが、この
ような制御を行うためには無線基地局3と基地局制御装
置2との間でタイミングの同期をとり、無線基地局3が
常に基地局制御装置2からのデータの受信タイミングの
正常性を監視する必要がある。
【0007】従来のタイミング制御方法を図面を参照し
つつ更に詳述する。先ず、通信開始時には、基地局制御
装置2と各無線基地局3−1,3−2,3−3の間の伝
送遅延量を考慮に入れて、全無線基地局3(3−1,3
−2,3−3)に対し同時にユーザデータが到着するよ
うにタイミングの調整を行う。
【0008】図13は、通信開始時における従来のタイ
ミング制御方法を表すタイミング図である。
【0009】基地局制御装置2と伝送路(ケーブル)で
結ばれた各無線基地局3−1,3−2,3−3におい
て、フレームに付与されるシーケンス番号(以下、CF
N)とフレームの無線送信タイミングとの関係が同一と
なるように調整する。
【0010】基地局制御装置2はCFNを適当に付与し
て、各無線基地局3−1,3−2,(3−3)に同期フ
レームを送信する。基地局制御装置2から送信された同
期フレームを受信した無線基地局3−1,3−2,(3
−3)は、同期フレームの受信時刻と同期フレームに付
与されたCFNを持つフレームが送信されるタイミング
との間の差分を、基地局制御装置2に対して応答する。
【0011】基地局制御装置2は各無線基地局3−1,
3−2,3−3から受信した差分に基づいて、フレーム
に付与するCFNとフレームの送信タイミングとの関係
を調整し、各無線基地局3−1,3−2,3−3のCF
N送信タイミングに適合するようにフレームが到着する
ようにユーザデータ送出のタイミングを調整する。
【0012】図14は、従来の方法における、下りフレ
ーム受信時の各無線基地局3−1,3−2,3−3への
ユーザデータの送信タイミングを表すタイミング図であ
る。
【0013】基地局制御装置2がユーザデータをコアネ
ットワーク1から受信してから、無線基地局3−1,3
−2,3−3がユーザデータを無線上に送信するまでの
上述のRAN内総遅延時間を固定値として予め定めてお
く。
【0014】基地局制御装置2はコアネットワーク1か
らユーザデータを受信すると、受信時点からRAN内総
遅延時間後に無線基地局3−1,3−2,3−3にユー
ザデータが届くように各無線基地局3−1,3−2,3
−3へのユーザデータの送信タイミング、即ち、適用す
べき各バッファ時間を調整する。
【0015】ハードハンドオーバー等により基地局制御
装置2と無線基地局3−1,3−2,3−3との間の伝
送遅延量が変化した場合はタイミング修正を行う。
【0016】図15はこのタイミング修正時における従
来のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【0017】無線基地局3−1,3−2,3−3はCF
Nの送信タイミング毎に一定の時間幅をもったウィンド
ウを持っており、ウィンドウ内に入らないフレームが受
信されると、ウィンドウからのずれを基地局制御装置2
に報告する。
【0018】報告を受けた基地局制御装置2は、ウィン
ドウからずれた分だけ無線基地局3へのユーザデータの
送信タイミングを調整する。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】既述のように、このよ
うな従来のタイミング制御方法では、基地局制御装置2
がデータを受信してから無線基地局3がデータを送信す
るまでの時間をあらかじめ規定し、その時間を元に基地
局制御装置2のバッファ時間を決定していたため、基地
局制御装置においてデータを長時間バッファリングする
必要があった。
【0020】また、無線基地局と基地局制御装置との間
のタイミング制御が複雑であり、このため、システム全
体として、ユーザデータ伝送の遅延時間を短縮すること
が困難であった。
【0021】尚、基地局制御装置とコアネットワークと
の間に信号処理装置を設けた移動体通信システムにおい
て、基地局制御装置からこの信号処理装置までの伝送遅
延時間を短縮することによってユーザフレームの遅着廃
棄を低減して通信品質の劣化を防止しようとする技術が
提案され(特開2001−333446)、また、高速
で移動する移動局と無線基地局との間の信号の信号伝搬
時間(伝送遅延時間)を測定しこの結果に応じた適応的
制御を行なって通信の品質を維持しようとする技術も提
案されている(特開2001−16159、特開200
1−358638)。しかしながら、これらの提案は、
基地局制御装置におけるユーザデータ(フレーム)のバ
ッファリング時間を短縮することによって、基地局制御
装置の規模の増大を抑制すると共に、システム全体とし
てユーザデータの伝送時間を短縮しようとする視点はな
い。
【0022】そこで、本発明の目的は、基地局制御装置
におけるデータのバッファリング時間を短縮することに
よって、基地局制御装置の負担ひいては規模の増大を抑
制し、且つ、システム全体としてユーザデータの伝送時
間を短縮することのできる移動体通信システム及びこの
システムを構成するための基地局制御装置、無線基地
局、並びに、このシステムにおける通信タイミング制御
方法を提供することにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明による移動体通信システム及びこのシステム
を構成するための基地局制御装置、無線基地局、並び
に、このシステムにおける通信タイミング制御方法は、
次のような特徴的構成を備えている。
【0024】(1)コアネットワークからのユーザデー
タを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデー
タを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送
し、これら複数の無線基地局から該ユーザデータを無線
上に送出することによって、該当する無線基地局から前
記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされ
た移動体通信システムであって、前記基地局制御装置
は、通信開始に際しては、前記各無線基地局に対して試
験データを送信し、この送信された試験データに対する
各無線基地局からの応答信号を夫々受信し、前記送信の
時刻と前記各無線基地局からの各応答受信の時刻とに基
づいて、自己と当該各無線基地局間のデータ伝送時間に
相応する伝送遅延量を夫々算出し、当該算出された各伝
送遅延量に基づいて各無線基地局に対して適用する送信
データのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大である
一の無線基地局を基準にして該一の無線基地局に対して
は実質的に0乃至極小、その他の各無線基地局に対して
は前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対
関係に依拠した各有限の値としてそれぞれ算出し、前記
コアネットワークから供給される下りデータの伝送に際
しては、前記算出による各バッファ時間を適用して各対
応する無線基地局へのデータの送信を行ない、前記各無
線基地局からの上りデータの受信に際しては、夫々の無
線基地局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づいて
適用すべきバッファ時間の調整を行なうように構成さ
れ、前記各無線基地局は、通信開始に際して、前記基地
局制御装置から試験データを受信すると実質的に遅延な
く該基地局制御装置に応答信号を送信するように構成さ
れたものである移動体通信システム。
【0025】(2)コアネットワークからのユーザデー
タを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデー
タを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送
し、これら複数の無線基地局から該ユーザデータを無線
上に送出することによって、該当する無線基地局から前
記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされ
た移動体通信システムを構成するための基地局制御装置
であって、通信開始に際しては、前記各無線基地局に対
して試験データを送信し、この送信された試験データに
対する各無線基地局からの応答信号を夫々受信し、前記
送信の時刻と前記各無線基地局からの各応答受信の時刻
とに基づいて、自己と当該各無線基地局間のデータ伝送
時間に相応する伝送遅延量を夫々算出し、当該算出され
た各伝送遅延量に基づいて各無線基地局に対して適用す
る送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大
である一の無線基地局を基準にして該一の無線基地局に
対しては実質的に0乃至極小、その他の各無線基地局に
対しては前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量と
の相対関係に依拠した各有限の値としてそれぞれ算出
し、前記コアネットワークから供給される下りデータの
伝送に際しては、前記算出による各バッファ時間を適用
して各対応する無線基地局へのデータの送信を行ない、
前記各無線基地局からの上りデータの受信に際しては、
夫々の無線基地局からのデータ受信時刻の差分の変動に
基づいて適用すべきバッファ時間の調整を行なうように
構成されたものである基地局制御装置。
【0026】(3)コアネットワークからのユーザデー
タを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデー
タを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送
し、これら複数の無線基地局から該ユーザデータを無線
上に送出することによって、該当する無線基地局から前
記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになさ
れ、前記基地局制御装置は、通信開始に際しては、前記
各無線基地局に対して試験データを送信し、この送信さ
れた試験データに対する各無線基地局からの応答信号を
夫々受信し、前記送信の時刻と前記各無線基地局からの
各応答受信の時刻とに基づいて、自己と当該各無線基地
局間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を夫々算出
し、当該算出された各伝送遅延量に基づいて各無線基地
局に対して適用する送信データのバッファ時間を、前記
伝送遅延量が最大である一の無線基地局を基準にして該
一の無線基地局に対しては実質的に0乃至極小、その他
の各無線基地局に対しては前記一の無線基地局に関する
前記伝送遅延量との相対関係に依拠した各有限の値とし
てそれぞれ算出し、前記コアネットワークから供給され
る下りデータの伝送に際しては、前記算出による各バッ
ファ時間を適用して各対応する無線基地局へのデータの
送信を行ない、前記各無線基地局からの上りデータの受
信に際しては、夫々の無線基地局からのデータ受信時刻
の差分の変動に基づいて適用すべきバッファ時間の調整
を行なうように構成された移動体通信システムを構成す
るための無線基地局であって、通信開始に際して、前記
基地局制御装置から試験データを受信すると実質的に遅
延なく該基地局制御装置に応答信号を送信するように構
成されたものである無線基地局。
【0027】(4)コアネットワークからのユーザデー
タを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデー
タを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送
し、これら複数の無線基地局から該ユーザデータを無線
上に送出することによって、該当する無線基地局から前
記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされ
た移動体通信システムにおける通信タイミング制御方法
であって、前記基地局制御装置において、通信開始に際
し、前記各無線基地局に対して試験データを送信するス
テップと、前記各無線基地局において、前記試験データ
を夫々受信すると実質的に遅延なく前記基地局制御装置
に応答信号を送信するステップと、前記基地局制御装置
において、前記各無線基地局からの応答信号を夫々受信
するステップと、前記基地局制御装置において、前記送
信の時刻と前記各無線基地局からの各応答受信の時刻と
に基づいて、自己と当該各無線基地局間のデータ伝送時
間に相応する伝送遅延量を夫々算出するステップと、前
記基地局制御装置において、当該算出された各伝送遅延
量に基づいて各無線基地局に対して適用する送信データ
のバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大である一の無
線基地局を基準にして該一の無線基地局に対しては実質
的に0乃至極小、その他の各無線基地局に対しては前記
一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に
依拠した各有限の値としてそれぞれ算出するステップ
と、前記基地局制御装置において、前記コアネットワー
クから供給される下りデータの伝送に際して、前記算出
による各バッファ時間を適用して各対応する無線基地局
へのデータの送信を行なうステップと、前記基地局制御
装置において、前記各無線基地局からの上りデータの受
信に際しては、夫々の無線基地局からのデータ受信時刻
の差分の変動に基づいて適用すべきバッファ時間の調整
を行なうステップと、の前記各ステップを含んでなる移
動体通信システムにおける通信タイミング制御方法。
【0028】(5)前記基地局制御装置は、前記各無線
基地局からの上りデータの受信に際して行なう夫々の無
線基地局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づくバ
ッファ時間の調整を常時行なうように構成されたもので
ある上記(1)の移動体通信システム。
【0029】(6)前記各無線基地局からの上りデータ
の受信に際して行なう夫々の無線基地局からのデータ受
信時刻の差分の変動に基づくバッファ時間の調整を常時
行なうように構成されたものである上記(2)の基地局
制御装置。
【0030】(7)前記基地局制御装置において、前記
各無線基地局からの上りデータの受信に際しては、夫々
の無線基地局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づ
いて適用すべきバッファ時間の調整を行なうステップ
は、常時実行されるものである上記(4)の通信タイミ
ング制御方法。
【0031】(8)前記基地局制御装置は、前記各無線
基地局からの上りデータの受信に際して行なう夫々の無
線基地局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づくバ
ッファ時間の調整を所定の周期で実行するように構成さ
れたものである上記(1)の移動体通信システム。
【0032】(9)前記各無線基地局からの上りデータ
の受信に際して行なう夫々の無線基地局からのデータ受
信時刻の差分の変動に基づくバッファ時間の調整を所定
の周期で実行するように構成されたものである上記
(2)の基地局制御装置。
【0033】(10)前記基地局制御装置において、前
記各無線基地局からの上りデータの受信に際しては、夫
々の無線基地局からのデータ受信時刻の差分の変動に基
づいて適用すべきバッファ時間の調整を行なうステップ
は、所定の周期で実行されるものである上記(4)の通
信タイミング制御方法。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、本発明による移動体通信シ
ステム及びこのシステムを構成するための基地局制御装
置、無線基地局、並びに、このシステムにおける通信タ
イミング制御方法の好適実施形態について詳細に説明す
る。
【0035】図2は、通信開始時における本発明のタイ
ミング制御方法を表すタイミング図である。
【0036】基地局制御装置2は各無線基地局3−1,
3−2,3−3に対し、試験データを送信する。
【0037】無線基地局3−1,3−2,3−3は試験
データを受信すると、何も処理を行わずに実質的に遅延
なく直ちに基地局制御装置2に対して応答を返す。基地
局制御装置2は試験データ送信から応答受信までにかか
った時間から、基地局制御装置2と無線基地局3−1,
3−2,3−3との間の伝送遅延量を算出する。
【0038】全無線基地局3−1,3−2,3−3の伝
送遅延量の算出が完了すると、全無線基地局3−1,3
−2,3−3のユーザデータの受信タイミングが同一と
なるように各無線基地局3−1,3−2,3−3への送
信データに関して基地局制御装置2が持つべきバッファ
時間を計算する。
【0039】図3は、本発明の方法における、下りフレ
ーム受信時の各無線基地局3−1,3−2,3−3への
ユーザデータの送信タイミングを表すタイミング図であ
る。
【0040】基地局制御装置2はユーザデータを受信す
ると、最も伝送遅延量の多い無線基地局3−3に対して
ユーザデータを即時に送信する。即ち、各無線基地局に
対して適用する送信データのバッファ時間を、上記伝送
遅延量が最大である一の無線基地局3−3を基準にして
該一の無線基地局3−3に対しては実質的に0乃至極小
に設定する。
【0041】全無線基地局3−1,3−2,3−3のユ
ーザデータの受信タイミングが同一となるように、上記
一の無線基地局3−3に対する他の各無線基地局3−
2,3−1におけるフレームのバッファ時間を調整し
て、これら未送信の無線基地局3−2,3−1に対して
ユーザデータを送信する。即ち、上記一の無線基地局に
関する上記伝送遅延量(最大の値)との相対関係に依拠
した各有限の値としてそれぞれ算出しその値をその無線
基地局に係るフレームのバッファ時間とする。上述の例
における3箇所の無線基地局に関して定性的に言えば、
算出された伝送遅延量が最大である一の無線基地局3−
3に係って適用するバッファ時間は最小(実質的に0)
であり、算出された伝送遅延量が最小である無線基地局
3−1に係って適用するバッファ時間は最大であり、伝
送遅延量が両者の中間の値である無線基地局3−2に係
って適用するバッファ時間は両者の中間の値となる。
【0042】図1は、タイミング修正時における本発明
のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【0043】既述のとおり、ハードハンドオーバー等に
より基地局制御装置2と無線基地局3−1,3−2,3
−3との間の伝送遅延量が変化した場合にタイミング修
正が必要になる。
【0044】各無線基地局3−1,3−2,3−3から
の上りユーザデータの到着タイミングの差分の変化か
ら、伝送遅延量の変化を察知する。図示の場合は無線基
地局3−1に係る伝送遅延量と無線基地局3−2に係る
無線遅延量との差分の変化が認められる。
【0045】上記察知された伝送遅延量の変化を下りの
ユーザデータ送信タイミングに反映させる。即ち、図示
の場合は、相対的に遅延量の大きい無線基地局3−2を
基準として上記差分の変化量に応じて無線基地局3−1
に送出するデータのバッファ時間を調整する。
【0046】図4は、基地局制御装置2と一の無線基地
局(この場合は3−1)との間の伝送遅延量が変化した
ことに対応してタイミング修正を行なう例を示す説明図
である。
【0047】まず通信開始時に、基地局制御装置2は使
用する全無線基地局3(3−1,3−2,3−3)に対
して、伝送遅延量を確認するための試験要求を送信す
る。
【0048】各無線基地局3−1,3−2,3−3は試
験要求を受信すると、何も処理を行わずに直ちに基地局
制御装置2へ試験応答を返す。
【0049】基地局制御装置2は各無線基地局3−1,
3−2,3−3からの応答を受信すると、試験データを
送信してから応答を受信するまでにかかった時間から、
伝送遅延量を計算する。
【0050】次に、最も伝送遅延量の大きな無線基地局
を基準に、下りデータを受信してから無線基地局に送信
するまでのバッファ時間を計算し、各無線基地局への下
りデータの到着時刻が等しくなるようにする。例えば無
線基地局3−1の伝送遅延量が4、無線基地局3−2の
伝送遅延量が5、無線基地局3−3の伝送遅延量が7で
あったとすると、伝送遅延量が最も大きい無線基地局3
−3を基準にして、無線基地局3−3のバッファ時間を
0(実質的に0乃至極小)、無線基地局3−2のバッフ
ァ時間を2(即ち、7−5)、無線基地局3−1のバッ
ファ時間を3(即ち、7−4)とすることにより、各無
線基地局3−1,3−2,3−3の伝送遅延量の差をバ
ッファ時間で吸収する。
【0051】換言すれば、当該算出された各伝送遅延量
に基づいて各無線基地局に対して適用する送信データの
バッファ時間を、上記伝送遅延量が最大である一の無線
基地局を基準にして該一の無線基地局に対しては実質的
に0乃至極小、その他の各無線基地局に対しては上記一
の無線基地局に関する上記伝送遅延量との相対関係に依
拠した各有限の値としてそれぞれ算出する。
【0052】下りデータ受信後は伝送遅延量の差をバッ
ファ時間で吸収するため、各無線基地局のデータの受信
時刻は同一となる。
【0053】通信中、無線基地局3と基地局制御装置2
との間の伝送遅延量が変化しない場合は、バッファ時間
を変えることなく通信を継続することができるが、ハン
ドオーバー等により伝送遅延量が変化した際には、基地
局制御装置のバッファ時間を修正しなければならない。
【0054】無線基地局3−1の伝送遅延量が変化した
際の下りデータバッファ時間の修正過程(上りデータ受
信時)が図4に例示されている。上りデータ受信時<1
>は伝送遅延量の変化前であるため、伝送遅延量の差は
通信開始時と同一であり、下りデータバッファ時間を変
化させる必要はない。
【0055】上りデータ受信時<2>は、伝送遅延量が
変化することにより、伝送遅延量の差が通信開始時と異
なってしまうため、下りデータバッファ時間を更新す
る。
【0056】図5は、本発明のシステムとも共通する一
般的な無線基地局-基地局制御装置間の関係を示した概
念図である。同図において、多くの部分は既述の図12
と共通である。上りデータ(A)、下りデータ(B)を
無線基地局-基地局制御装置間で送受信する様子が示さ
れている。
【0057】図6、図7は基地局制御装置のタイミング
制御機能を示すブロック図であり、図6は通信開始時に
下りデータのバッファ時間を計算するために使用される
初期設定部2Aの機能ブロック図である。基地局制御装
置は通信を開始する際に、送信時刻格納部21に試験要
求の送信時刻を保存し、同時に、試験要求送信部22に
て試験要求を無線基地局に対して送信する。既述の通
り、無線基地局は試験要求を受信するとすぐに試験応答
を送信する。基地局制御装置の初期設定部2Aは試験応
答受信部23にて試験応答を受信し、同時に、受信時刻
格納部24に試験応答の受信時刻を保存する。すべての
無線基地局からの試験応答の受信が完了すると、各無線
基地局の試験要求送信時刻と試験応答受信時刻とに基づ
いて、下りデータバッファ時間演算部25にて、各無線
基地局への下り送信データのバッファ時間を計算する。
この計算結果は、下りデータバッファ時間格納部26に
保存する。基地局制御装置は下りデータを受信すると、
下りデータバッファ時間格納部26に保存されたバッフ
ァ時間に基づいて、各無線基地局への下りデータの送信
タイミングを決定する。
【0058】図7は上りデータを受信した際に下りデー
タのバッファ時間を更新するために使用されるデータ受
信部2Bの機能ブロック図である。基地局制御装置は各
無線基地局から上りデータを受信すると、上りデータ受
信時刻格納部27にデータの受信時刻を保存する。すべ
ての無線基地局からのデータの到着が完了すると、上り
データ受信時刻差分演算部28にて、最も遅い上りデー
タ受信時刻を基準時刻として各無線基地局からの上りデ
ータ受信時刻の差分を計算する。差分の計算が終了する
と、下りデータバッファ時間比較部29にて今回計算し
た差分と、図6につき既述の下りデータバッファ時間格
納部26に保存されている下りデータのバッファ時間と
を比較する。比較した結果が一致しない場合は、下りデ
ータバッファ時間格納部26に今回計算した差分を格納
する。
【0059】図8は基地局制御装置における、試験要求
送信時の動作フローを示すフローチャートである。ま
た、図9は、基地局制御装置における、試験応答送信時
の動作フローを示すフローチャートである。更に、図1
0は、基地局制御装置における、上りデータ受信時の動
作フローを示すフローチャートである。
【0060】図8のフローチャートに表されたとおり、
基地局制御装置は、通信を開始する際に、各無線基地局
に対して試験要求を送信し(ステップS1)、送信時刻
を保存しておく(ステップS2)。
【0061】図9のフローチャートに表されたとおり、
基地局制御装置は、無線基地局からの応答を受信する
(ステップS11)と、試験要求送信から試験応答受信
までにかかった時間に基づいて、無線基地局と基地局制
御装置との間の伝送遅延量を導出する(ステップS1
2)。導出方法は伝送媒体および無線基地局のデータ処
理特性に依存するが、上り方向の伝送遅延量と下り方向
の伝送遅延量が等しい場合は次式により下り方向の伝送
遅延量を求めることができる。 (伝送遅延量)=(試験要求送信から試験応答受信まで
の時間)/2 上り方向と下り方向の伝送遅延量が異なる場合は、その
特性に応じた計算方法で伝送遅延量を導出する。全無線
基地局からの試験応答受信を完了すると(ステップS1
3)、最も伝送遅延量が大きい無線基地局を基準無線基
地局とし(ステップS14、S15)、次式により各無
線基地局に対する下りバッファ時間を計算する(ステッ
プS16)。 (対象無線基地局の下りバッファ時間)=(基準基地局
の伝送遅延量)−(対象基地局の伝送遅延量) 上式により、最も伝送遅延量が大きい無線基地局に対す
る下りバッファ時間は0となり、その他の無線基地局に
対する下りバッファ時間は伝送遅延量が小さいほど大き
な値となる。結果として、すべての無線基地局が下りデ
ータを同時に受信することになる。
【0062】また、図10のフローチャートに示すとお
り、基地局制御装置は通信開始後に、各無線基地局から
到着する上りデータの到着時刻に基づいて下りデータの
バッファ時間の再計算を行う。
【0063】まず、基準基地局よりユーザデータを受信
し(ステップS21)、基地局制御装置は無線基地局か
らの上りデータを受信すると、受信時刻を内部のメモリ
に保存しておく(ステップS22)。全無線基地局から
の上りデータの受信が完了すると(ステップS23)、
最も受信時刻が遅いデータを送信した無線基地局を基準
無線基地局とし(ステップS24、S25)、データの
受信時刻の差分を計算する(ステップS26)。 (データ受信時刻の差分)=(基準基地局からのデータ
受信時刻)−(対象基地局からのデータ受信時刻) 全無線基地局について上式の差分と現状の下りデータバ
ッファ時間を比較し(ステップS27)、一致しない場
合は下りデータのバッファ時間を上式の差分に更新する
(ステップS28)。
【0064】以上に説明した本発明によれば、次のよう
な作用効果を奏することになる。即ち、従来の方式では
基地局制御装置がデータを受信してから無線基地局がデ
ータを送信するまでの時間をあらかじめ規定し、その時
間に基づいて基地局制御装置のバッファ時間を決定して
いたため、基地局制御装置においてデータを長時間バッ
ファリングする必要があったが、本発明においては各基
地局制御装置からの上りデータの受信時刻を常時監視す
ることにより、基地局制御装置のデータのバッファ時間
を最小化することが出来る。このことにより、基地局制
御装置の負荷が軽減され装置の規模の増大を招来するこ
とが抑制され、且つ、システム全体を通しての伝送遅延
量を削減することができ、より高速で快適な通話が可能
となる。
【0065】更にまた、従来の方式では無線基地局が下
りデータの受信時刻を監視し、期待どおりの時刻にデー
タが受信されなかった場合に基地局制御装置に対して下
りデータの送信タイミングの修正要求を行うことによ
り、タイミング制御を行っているが、本発明では基地局
制御装置が上りデータの受信時刻を使用して自律的に下
りデータのタイミング制御を行う為、基地局制御装置と
無線基地局との間のタイミング制御を簡略化することが
できる。
【0066】図11は、本発明の他の実施形態を説明す
るためのフローチャートである。既述の実施形態では、
上りデータを常時監視しているため、タイミング修正は
タイムリーに行えるが、基地局制御装置の処理能力の低
下を招く可能性がある。そのような可能性を回避する方
法として、上りデータを常時監視するのではなく、監視
を一定周期ごとに行うようにした方法がこの図11の実
施形態である。
【0067】無線基地局よりユーザデータを受信し(ス
テップS31)、基地局制御装置は上りデータを受信す
ると遅延量確認カウンタをインクリメントする(ステッ
プS32)。その後、確認周期と比較し(ステップS3
3)、一致する場合は下りデータバッファ時間の再計算
を行い(ステップS34〜S38)、遅延量確認カウン
タをクリアする(ステップS39)。一致しない場合は
何も処理を行わない。
【0068】確認周期は短くし過ぎると基地局制御装置
の処理能力の低下が大きくなるという問題が生じ、ま
た、長くし過ぎると伝送遅延量の変化の検知が遅くなる
という問題が生じるため、システムに応じて適切な周期
とするのが望ましい。また上りデータ送信が定期的に行
われず、長時間上りデータが送信されない可能性のある
システムにおいては、伝送遅延量を確認するための試験
データを上り方向に定期的に送信する必要がある。
【0069】
【発明の効果】本発明によれば、基地局制御装置におけ
るデータのバッファリング時間を短縮することによっ
て、基地局制御装置の負担ひいては規模の増大を抑制
し、且つ、システム全体としてユーザデータの伝送時間
を短縮することのできる移動体通信システム及びこのシ
ステムを構成するための基地局制御装置、無線基地局、
並びに、このシステムにおける通信タイミング制御方法
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】タイミング修正時における本発明のタイミング
制御方法を表すタイミング図である。
【図2】通信開始時における本発明のタイミング制御方
法を表すタイミング図である。
【図3】本発明の方法における、下りフレーム受信時の
各無線基地局へのユーザデータの送信タイミングを表す
タイミング図である。
【図4】基地局制御装置と一の無線基地局との間の伝送
遅延量が変化したことに対応してタイミング修正を行な
う例を示す説明図である。
【図5】本発明のシステムとも共通する一般的な無線基
地局-基地局制御装置間の関係を示した概念図である。
【図6】基地局制御装置のタイミング制御機能(初期設
定部)を示すブロック図である。
【図7】基地局制御装置のタイミング制御機能(データ
受信部)を示すブロック図である。
【図8】基地局制御装置における、試験要求送信時の動
作フローを示すフローチャートである。
【図9】基地局制御装置における、試験応答送信時の動
作フローを示すフローチャートである。
【図10】基地局制御装置における、上りデータ受信時
の動作フローを示すフローチャートである。
【図11】本発明の他の実施形態を説明するためのフロ
ーチャートである。
【図12】一般的な移動体通信システムにおける、基地
局制御装置、無線基地局、端末の関係を示した概念図で
ある。
【図13】通信開始時における従来のタイミング制御方
法を表すタイミング図である。
【図14】従来の方法における、下りフレーム受信時の
各無線基地局へのユーザデータの送信タイミングを表す
タイミング図である。
【図15】タイミング修正時における従来のタイミング
制御方法を表すタイミング図である。
【符号の説明】
1 コアネットワーク 2 基地局制御装置 3 無線基地局 3−1,3−2,3−3 無線基地局 21 送信時刻格納部 22 試験要求送信部 23 試験応答受信部 24 受信時刻格納部 25 下りデータバッファ時間演算
部 26 下りデータバッファ時間格納
部 27 上りデータ受信時刻格納部 28 上りデータ受信時刻差分演算
部 29 下りデータバッファ時間格納

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コアネットワークからのユーザデータを基
    地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前
    記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、これ
    ら複数の無線基地局から該ユーザデータを無線上に送出
    することによって、該当する無線基地局から前記ユーザ
    データが移動体端末に伝送されるようになされた移動体
    通信システムであって、 前記基地局制御装置は、通信開始に際しては、前記各無
    線基地局に対して試験データを送信し、この送信された
    試験データに対する各無線基地局からの応答信号を夫々
    受信し、前記送信の時刻と前記各無線基地局からの各応
    答受信の時刻とに基づいて、自己と当該各無線基地局間
    のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を夫々算出し、
    当該算出された各伝送遅延量に基づいて各無線基地局に
    対して適用する送信データのバッファ時間を、前記伝送
    遅延量が最大である一の無線基地局を基準にして該一の
    無線基地局に対しては実質的に0乃至極小、その他の各
    無線基地局に対しては前記一の無線基地局に関する前記
    伝送遅延量との相対関係に依拠した各有限の値としてそ
    れぞれ算出し、前記コアネットワークから供給される下
    りデータの伝送に際しては、前記算出による各バッファ
    時間を適用して各対応する無線基地局へのデータの送信
    を行ない、前記各無線基地局からの上りデータの受信に
    際しては、夫々の無線基地局からのデータ受信時刻の差
    分の変動に基づいて適用すべきバッファ時間の調整を行
    なうように構成され、 前記各無線基地局は、通信開始に際して、前記基地局制
    御装置から試験データを受信すると実質的に遅延なく該
    基地局制御装置に応答信号を送信するように構成された
    ものであることを特徴とする移動体通信システム。
  2. 【請求項2】コアネットワークからのユーザデータを基
    地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前
    記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、これ
    ら複数の無線基地局から該ユーザデータを無線上に送出
    することによって、該当する無線基地局から前記ユーザ
    データが移動体端末に伝送されるようになされた移動体
    通信システムを構成するための基地局制御装置であっ
    て、 通信開始に際しては、前記各無線基地局に対して試験デ
    ータを送信し、この送信された試験データに対する各無
    線基地局からの応答信号を夫々受信し、前記送信の時刻
    と前記各無線基地局からの各応答受信の時刻とに基づい
    て、自己と当該各無線基地局間のデータ伝送時間に相応
    する伝送遅延量を夫々算出し、当該算出された各伝送遅
    延量に基づいて各無線基地局に対して適用する送信デー
    タのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大である一の
    無線基地局を基準にして該一の無線基地局に対しては実
    質的に0乃至極小、その他の各無線基地局に対しては前
    記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係
    に依拠した各有限の値としてそれぞれ算出し、前記コア
    ネットワークから供給される下りデータの伝送に際して
    は、前記算出による各バッファ時間を適用して各対応す
    る無線基地局へのデータの送信を行ない、前記各無線基
    地局からの上りデータの受信に際しては、夫々の無線基
    地局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づいて適用
    すべきバッファ時間の調整を行なうように構成されたも
    のであることを特徴とする基地局制御装置。
  3. 【請求項3】コアネットワークからのユーザデータを基
    地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前
    記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、これ
    ら複数の無線基地局から該ユーザデータを無線上に送出
    することによって、該当する無線基地局から前記ユーザ
    データが移動体端末に伝送されるようになされ、前記基
    地局制御装置は、通信開始に際しては、前記各無線基地
    局に対して試験データを送信し、この送信された試験デ
    ータに対する各無線基地局からの応答信号を夫々受信
    し、前記送信の時刻と前記各無線基地局からの各応答受
    信の時刻とに基づいて、自己と当該各無線基地局間のデ
    ータ伝送時間に相応する伝送遅延量を夫々算出し、当該
    算出された各伝送遅延量に基づいて各無線基地局に対し
    て適用する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延
    量が最大である一の無線基地局を基準にして該一の無線
    基地局に対しては実質的に0乃至極小、その他の各無線
    基地局に対しては前記一の無線基地局に関する前記伝送
    遅延量との相対関係に依拠した各有限の値としてそれぞ
    れ算出し、前記コアネットワークから供給される下りデ
    ータの伝送に際しては、前記算出による各バッファ時間
    を適用して各対応する無線基地局へのデータの送信を行
    ない、前記各無線基地局からの上りデータの受信に際し
    ては、夫々の無線基地局からのデータ受信時刻の差分の
    変動に基づいて適用すべきバッファ時間の調整を行なう
    ように構成された移動体通信システムを構成するための
    無線基地局であって、 通信開始に際して、前記基地局制御装置から試験データ
    を受信すると実質的に遅延なく該基地局制御装置に応答
    信号を送信するように構成されたものであることを特徴
    とする無線基地局。
  4. 【請求項4】コアネットワークからのユーザデータを基
    地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前
    記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、これ
    ら複数の無線基地局から該ユーザデータを無線上に送出
    することによって、該当する無線基地局から前記ユーザ
    データが移動体端末に伝送されるようになされた移動体
    通信システムにおける通信タイミング制御方法であっ
    て、 前記基地局制御装置において、通信開始に際し、前記各
    無線基地局に対して試験データを送信するステップと、 前記各無線基地局において、前記試験データを夫々受信
    すると実質的に遅延なく前記基地局制御装置に応答信号
    を送信するステップと、 前記基地局制御装置において、前記各無線基地局からの
    応答信号を夫々受信するステップと、 前記基地局制御装置において、前記送信の時刻と前記各
    無線基地局からの各応答受信の時刻とに基づいて、自己
    と当該各無線基地局間のデータ伝送時間に相応する伝送
    遅延量を夫々算出するステップと、 前記基地局制御装置において、当該算出された各伝送遅
    延量に基づいて各無線基地局に対して適用する送信デー
    タのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大である一の
    無線基地局を基準にして該一の無線基地局に対しては実
    質的に0乃至極小、その他の各無線基地局に対しては前
    記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係
    に依拠した各有限の値としてそれぞれ算出するステップ
    と、 前記基地局制御装置において、前記コアネットワークか
    ら供給される下りデータの伝送に際して、前記算出によ
    る各バッファ時間を適用して各対応する無線基地局への
    データの送信を行なうステップと、 前記基地局制御装置において、前記各無線基地局からの
    上りデータの受信に際しては、夫々の無線基地局からの
    データ受信時刻の差分の変動に基づいて適用すべきバッ
    ファ時間の調整を行なうステップと、 の前記各ステップを含んでなることを特徴とする移動体
    通信システムにおける通信タイミング制御方法。
  5. 【請求項5】前記基地局制御装置は、前記各無線基地局
    からの上りデータの受信に際して行なう夫々の無線基地
    局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づくバッファ
    時間の調整を常時行なうように構成されたものであるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の移動体通信システム。
  6. 【請求項6】前記各無線基地局からの上りデータの受信
    に際して行なう夫々の無線基地局からのデータ受信時刻
    の差分の変動に基づくバッファ時間の調整を常時行なう
    ように構成されたものであることを特徴とする請求項2
    に記載の基地局制御装置。
  7. 【請求項7】前記基地局制御装置において、前記各無線
    基地局からの上りデータの受信に際しては、夫々の無線
    基地局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づいて適
    用すべきバッファ時間の調整を行なうステップは、常時
    実行されるものであることを特徴とする請求項4に記載
    の通信タイミング制御方法。
  8. 【請求項8】前記基地局制御装置は、前記各無線基地局
    からの上りデータの受信に際して行なう夫々の無線基地
    局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づくバッファ
    時間の調整を所定の周期で実行するように構成されたも
    のであることを特徴とする請求項1に記載の移動体通信
    システム。
  9. 【請求項9】前記各無線基地局からの上りデータの受信
    に際して行なう夫々の無線基地局からのデータ受信時刻
    の差分の変動に基づくバッファ時間の調整を所定の周期
    で実行するように構成されたものであることを特徴とす
    る請求項2に記載の基地局制御装置。
  10. 【請求項10】前記基地局制御装置において、前記各無
    線基地局からの上りデータの受信に際しては、夫々の無
    線基地局からのデータ受信時刻の差分の変動に基づいて
    適用すべきバッファ時間の調整を行なうステップは、所
    定の周期で実行されるものであることを特徴とする請求
    項4に記載の通信タイミング制御方法。
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