JP2010183531A - 無線基地局及び移動通信方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ランダムアクセス手順の成功確率を向上させる。
【解決手段】本実施形態に係る無線基地局eNBは、ランダムアクセス手順において、RAプリアンブルの使用状況が所定条件を満たす場合に、バックオフ値を通知するバックオフ・インディケータを送信するように構成されているバックオフ・インディケータ送信部14を具備し、バックオフ値は、移動局UEにおけるRAプリアンブルの送信タイミングに係る値である。
【選択図】図5

Description

本発明は、無線基地局及び移動通信方法に関する。
LTE(Long Term Evolution)方式の移動通信システムでは、移動局UEが、通信開始時に行うランダムアクセス手順(Random Access Procedure)を開始するために、PRACH(Physical Random Access Channel、物理ランダムアクセスチャネル)を介して、RA(Random Access)プリアンブルを送信するように構成されている。
3GPP TS36.321 V8.4.0 3GPP TS36.300 V8.7.0
しかしながら、上述の移動通信システムでは、同一のセルに複数の移動局UEが在圏している場合等には、複数の移動局UEによって同時に送信されたRAプリアンブルが衝突してしまい、ランダムアクセス手順の成功確率が低下してしまうという問題点があった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、ランダムアクセス手順の成功確率を向上させることができる無線基地局及び移動通信方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の特徴は、無線基地局であって、ランダムアクセス手順において、ランダムアクセスプリアンブルの使用状況が所定条件を満たす場合に、バックオフ値を通知するバックオフ・インディケータを送信するように構成されているバックオフ・インディケータ送信部を具備し、前記バックオフ値は、移動局におけるランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングに係る値であることを要旨とする。
本発明の第2の特徴は、移動通信方法であって、無線基地局が、ランダムアクセス手順において、ランダムアクセスプリアンブルの使用状況が所定条件を満たす場合に、バックオフ値を通知するバックオフ・インディケータを送信する工程Aと、前記移動局が、前記バックオフ値に基づいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを調整する工程Bとを有することを要旨とする。
以上説明したように、本発明によれば、ランダムアクセス手順の成功確率を向上させることができる無線基地局及び移動通信方法を提供することができる。
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第1の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る無線基地局によって送信されるBackoff値の一例を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第1の実施形態に係る無線基地局の動作を示すフローチャートである。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システム)
図1乃至図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。
本実施形態に係る移動通信システムは、LTE方式の移動通信システムであって、本実施形態に係る移動通信システムでは、図1に示すように、移動局UEは、ランダムアクセス手順を開始するために、PRACHを介して、無線基地局eNBに対して、RAプリアンブルを送信するように構成されている。
図2に示すように、本実施形態に係る無線基地局eNBは、RAプリアンブル計数部11と、電力測定部12と、判定部13と、バックオフ・インディケータ送信部14とを具備している。
RAプリアンブル計数部11は、各測定期間内で移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数を計数するように構成されている。
電力測定部12は、PRACHにおける受信電力や干渉電力やSINR(Signal to Interference plus Noise power ratio)やEs/N0(Energy per symbol per Noise spectral density)を測定するように構成されている。
判定部13は、ランダムアクセスプリアンブルの使用状況が所定条件を満たすか否かについて、例えば、連続する第1所定数ThCNT,UPの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第1閾値ThNUMUPを超えていたか否かについて、或いは、連続する第2所定数ThCNT,DOWNの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第2閾値ThNUMDOWN以下であるか否かについて判定するように構成されている。
或いは、判定部13は、ランダムアクセスプリアンブルの使用状況が所定条件を満たすか否かについて、例えば、PRACHにおける受信電力や干渉電力やSINRやEs/N0の少なくとも1つが所定閾値よりも大きい或いは小さいか否かについて判定するように構成されていてもよい。
バックオフ・インディケータ送信部14は、ランダムアクセス手順において、RAプリアンブルの使用状況が所定条件を満たす場合に、バックオフ値(Backoff値)を通知するバックオフ・インディケータ(Backoff Indicator)を送信するように構成されている。
ここで、バックオフ値は、移動局UEにおけるRAプリアンブルの送信タイミングに係る値であり、例えば、図3に示すように、「0」〜「960(ms)」の値となり得る。
例えば、バックオフ・インディケータ送信部14は、連続する第1所定数ThCNT,UPの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第1閾値ThNUMUPを超えていた場合に、通知するバックオフ値を増加させるように構成されている。
すなわち、バックオフ・インディケータ送信部14は、連続する第1所定数ThCNT,UPの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第1閾値ThNUMUPを超えていた場合に、前回通知したバックオフ値よりも大きいバックオフ値を含むバックオフ・インディケータを送信するように構成されている。
また、バックオフ・インディケータ送信部14は、連続する第2所定数ThCNT,DOWNの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第2閾値ThNUMDOWN以下である場合に、通知するバックオフ値を減少させるように構成されていてもよい。
すなわち、バックオフ・インディケータ送信部14は、連続する第2所定数ThCNT,DOWNの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第2閾値ThNUMDOWN以下である場合に、前回通知したバックオフ値よりも小さいバックオフ値を含むバックオフ・インディケータを送信するように構成されている。
なお、バックオフ・インディケータ送信部14は、通知するバックオフ値が0となる場合には、バックオフ・インディケータを送信しないように構成されていてもよい。
例えば、バックオフ・インディケータ送信部14は、図3に示す「Index」を含むバックオフ・インディケータを送信するように構成されていてもよい。したがって、バックオフ・インディケータ送信部14は、「Index」=「0」を含むバックオフ・インディケータを送信しないように構成されていてもよい。
また、バックオフ・インディケータ送信部14は、RAレスポンスによって、バックオフ・インディケータを送信するように構成されていてもよい。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作)
図4及び図5を参照して、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。
図4に示すように、ステップS1001において、移動局UEが、ランダムアクセス手順を開始するにあたって、PRACHを介して、無線基地局eNBに対して、RAプリアンブル(Random Access Preamble)を送信する。
ステップS1002において、無線基地局eNBは、受信したRAプリアンブルに応じて、移動局UEに対して、RAレスポンス(Random Access Response)を送信する。
ここで、無線基地局eNBは、RAレスポンスによってバックオフ・インディケータを送信するか否かについて判定する。以下、かかる判定動作について、図5を参照して説明する。
図5に示すように、ステップS101において、無線基地局eNBは、ある測定期間内で受信したRAプリアンブルの総数Numpreを計数する。
ステップS102において、無線基地局eNBは、バックオフ・インディケータを示す「Index(以下、IndexBI)」が「12」ではなく、かつ、RAプリアンブルの総数Numpreが第1閾値ThNUMUPよりも大きいか否かについて判定する。
「IndexBI」が「12」ではなく、かつ、RAプリアンブルの総数Numpreが第1閾値ThNUMUPよりも大きい場合には、無線基地局eNBは、ステップS104において、カウンタCountUPをインクリメントする処理(CountUP++)を行い、ステップS105の処理に進む。
一方、「IndexBI」が「12」である、或いは、RAプリアンブルの総数Numpreが第1閾値ThNUMUPよりも大きくない場合には、無線基地局eNBは、ステップS103において、カウンタCountUPを初期化する処理(CountUP=0)を行い、ステップS107に進む。
ステップS105において、無線基地局eNBは、カウンタCountUPが閾値(第1所定数)ThCNT,UPよりも大きいか否かについて判定する。 カウンタCountUPが閾値ThCNT,UPよりも大きい場合には、無線基地局eNBは、「IndexBI」をインクリメントする処理(IndexBI++)を行い、ステップS107に進む。 一方、カウンタCountUPが閾値ThCNT,UPよりも大きくない場合には、無線基地局eNBは、ステップS107に進む。
ステップS107において、無線基地局eNBは、「IndexBI」が「0」ではなく、かつ、RAプリアンブルの総数Numpreが第2閾値ThNUMDOWNよりも小さいか否かについて判定する。
「IndexBI」が「0」ではなく、かつ、RAプリアンブルの総数Numpreが第2閾値ThNUMDOWNよりも小さい場合には、無線基地局eNBは、ステップS109において、カウンタCountDOWNをインクリメントする処理(CountDOWN++)を行い、ステップS110の処理に進む。
一方、「IndexBI」が「0」である、或いは、RAプリアンブルの総数Numpreが第2閾値ThNUMDOWNよりも小さくない場合には、無線基地局eNBは、ステップS108において、カウンタCountDOWNを初期化する処理(CountDOWN=0)を行い、ステップS112に進む。
ステップS110において、無線基地局eNBは、カウンタCountDOWNが閾値(第2所定数)ThCNT,DOWNよりも大きいか否かについて判定する。 カウンタCountDOWNが閾値ThCNT,DOWNよりも大きい場合には、無線基地局eNBは、「IndexBI」をデクリメントする処理(IndexBI――)を行い、ステップS112に進む。 ステップS112において、無線基地局eNBは、「IndexBI」が「0」でないか否かについて判定する。
「IndexBI」が「0」でない場合には、ステップS113において、無線基地局eNBは、現在の「IndexBI」に対応するバックオフ値を含むバックオフ・インディケータを送信すべきであると判定する。
一方、「IndexBI」が「0」である場合には、無線基地局eNBは、バックオフ値を含むバックオフ・インディケータを送信すべきでないと判定する。
次に、図4に戻り、移動局UEは、バックオフ・インディケータを受信した場合、通知されたバックオフ値を最大値とした一様分布に従って、以降のPRACHにおける所定情報(例えば、RAプリアンブルやScheduled Transmission等)の送信タイミングを遅らせる。
ステップS1003において、移動局UEは、PRACHを介して、無線基地局eNBに対して、Scheduled Transmissionを送信する。
ここで、移動局UEは、バックオフ・インディケータを受信した場合、バックオフ値に基づいて決定された送信タイミングにおいて、Scheduled Transmissionを送信する。なお、移動局UEは、バックオフ・インディケータを受信した場合には、所望の送信タイミングで、Scheduled Transmissionを送信することができる。
ステップS1004において、無線基地局eNBは、移動局UEに対して、受信したScheduled Transmissionに応じて、Conetention Resolutionを送信する。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果)
本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムによれば、混雑時等において、各移動局UEによるPRACHにおける所定情報(例えば、RAプリアンブルやScheduled Transmission等)の送信タイミングを分散させることで、ランダムアクセス手順の成功確率を向上させることができる。
以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
本実施形態の第1の特徴は、無線基地局eNBであって、ランダムアクセス手順において、RAプリアンブルの使用状況が所定条件を満たす場合に、バックオフ値を通知するバックオフ・インディケータを送信するように構成されているバックオフ・インディケータ送信部14を具備し、バックオフ値は、移動局UEにおけるRAプリアンブルの送信タイミングに係る値であることを要旨とする。
本実施形態の第1の特徴において、RAプリアンブルの使用状況として、測定期間内で移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpre、RAプリアンブルを送信するPRACHにおける受信電力、PRACHにおける干渉電力、或いは、PRACHにおけるSINR又はEs/N0の少なくとも1つが用いられてもよい。
本実施形態の第1の特徴において、バックオフ・インディケータ送信部14は、連続する第1所定数ThCNT,UPの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第1閾値ThNUMUPを超えていた場合に、通知するバックオフ値を増加させるように構成されており、バックオフ・インディケータ送信部14は、連続する第2所定数ThCNT,DOWNの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第2閾値ThNUMDOWN以下である場合に、通知するバックオフ値を減少させるように構成されていてもよい。
本実施形態の第1の特徴において、バックオフ・インディケータ送信部14は、通知するバックオフ値が0となる場合には、前記バックオフ・インディケータを送信しないように構成されていてもよい。
本実施形態の第2の特徴は、移動通信方法であって、無線基地局eNBが、ランダムアクセス手順において、RAプリアンブルの使用状況が所定条件を満たす場合に、バックオフ値を通知するバックオフ・インディケータを送信する工程Aと、移動局UEが、バックオフ値に基づいて、RAプリアンブルの送信タイミングを調整する工程Bとを有することを要旨とする。
本実施形態の第2の特徴において、RAプリアンブルの使用状況として、測定期間内で移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数、RAプリアンブルを送信するPRACHにおける受信電力、PRACHにおける干渉電力、或いは、PRACHにおけるSINR又はEs/N0の少なくとも1つが用いられてもよい。
本実施形態の第2の特徴において、工程Aにおいて、無線基地局eNBは、連続する第1所定数ThCNT,UPの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第1閾値ThNUMUPを超えていた場合に、通知するバックオフ値を増加させ、工程Aにおいて、無線基地局eNBは、連続する第2所定数ThCNT,DOWNの測定期間の全てにおいて移動局UEから受信したRAプリアンブルの総数Numpreが第2閾値ThNUMDOWN以下である場合に、通知するバックオフ値を減少させてもよい。
本実施形態の第2の特徴において、工程Aにおいて、無線基地局eNBは、通知するバックオフ値が0となる場合には、前記バックオフ・インディケータを送信しなくてもよい。
なお、上述の無線基地局eNB及び移動局UEの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、RAM(Random Access Memory)や、フラッシュメモリや、ROM(Read Only Memory)や、EPROM(Erasable Programmable ROM)や、EEPROM(Electronically Erasable and Programmable ROM)や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、CD-ROMといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ASIC内に設けられていてもよい。かかるASICは、無線基地局eNB及び移動局UE内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして無線基地局eNB及び移動局UE内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
UE…移動局
eNB…無線基地局
11…RAプリアンブル計数部
12…電力測定部
13…判定部
14…バックオフ・インディケータ送信部

Claims (8)

  1. ランダムアクセス手順において、ランダムアクセスプリアンブルの使用状況が所定条件を満たす場合に、バックオフ値を通知するバックオフ・インディケータを送信するように構成されているバックオフ・インディケータ送信部を具備し、
    前記バックオフ値は、移動局におけるランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングに係る値であることを特徴とする無線基地局。
  2. 前記ランダムアクセスプリアンブルの使用状況として、測定期間内で前記移動局から受信した該ランダムアクセスプリアンブルの総数、該ランダムアクセスプリアンブルを送信する物理ランダムアクセスチャネルにおける受信電力、該物理ランダムアクセスチャネルにおける干渉電力、或いは、該物理ランダムアクセスチャネルにおけるSINR又はEs/N0の少なくとも1つが用いられることを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  3. 前記バックオフ・インディケータ送信部は、連続する第1所定数の測定期間の全てにおいて前記移動局から受信したランダムアクセスプリアンブルの総数が第1閾値を超えていた場合に、通知するバックオフ値を増加させるように構成されており、
    前記バックオフ・インディケータ送信部は、連続する第2所定数の測定期間の全てにおいて前記移動局から受信したランダムアクセスプリアンブルの総数が第2閾値以下であった場合に、通知するバックオフ値を減少させるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の無線基地局。
  4. 前記バックオフ・インディケータ送信部は、通知するバックオフ値が0となる場合には、前記バックオフ・インディケータを送信しないように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の無線基地局。
  5. 無線基地局が、ランダムアクセス手順において、ランダムアクセスプリアンブルの使用状況が所定条件を満たす場合に、バックオフ値を通知するバックオフ・インディケータを送信する工程Aと、
    前記移動局が、前記バックオフ値に基づいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを調整する工程Bとを有することを特徴とする移動通信方法。
  6. 前記ランダムアクセスプリアンブルの使用状況として、測定期間内で前記移動局から受信した該ランダムアクセスプリアンブルの総数、該ランダムアクセスプリアンブルを送信する物理ランダムアクセスチャネルにおける受信電力、該物理ランダムアクセスチャネルにおける干渉電力、或いは、該物理ランダムアクセスチャネルにおけるSINR又はEs/N0の少なくとも1つが用いられることを特徴とする請求項5に記載の移動通信方法。
  7. 前記工程Aにおいて、前記無線基地局は、連続する第1所定数の測定期間の全てにおいて前記移動局から受信したランダムアクセスプリアンブルの総数が第1閾値を超えていた場合に、通知するバックオフ値を増加させ、
    前記工程Aにおいて、前記無線基地局は、連続する第2所定数の測定期間の全てにおいて前記移動局から受信したランダムアクセスプリアンブルの総数が第2閾値以下であった場合に、通知するバックオフ値を減少させることを特徴とする請求項5に記載の移動通信方法。
  8. 前記工程Aにおいて、前記無線基地局は、通知するバックオフ値が0となる場合には、前記バックオフ・インディケータを送信しないことを特徴とする請求項7に記載の移動通信方法。
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