JP2011142593A - 移動通信方法、移動局及びリレーノード - Google Patents

移動通信方法、移動局及びリレーノード Download PDF

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Abstract

【課題】リレーノードRNと無線基地局DeNBとの間の距離も変化する場合であっても、効率的に、各移動局UEにおける信号の送信タイミングを調整する。
【解決手段】本発明に係る移動通信方法は、移動局UEが、リレーノードRNから個別の送信タイミング調整情報TAを取得する工程Aと、移動局UEが、リレーノードRNから報知されている共通の送信タイミング調整情報TAを取得する工程Bと、移動局UEが、個別の送信タイミング調整情報TA及び共通の送信タイミング調整情報TAに基づいて、リレーノードRNに対する信号の送信タイミングを調整する工程Cとを有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、移動通信方法、移動局及びリレーノードに関する。
3GPPで仕様化が進められているLTE-Advance方式の移動通信システムでは、図1に示すように、Unインターフェイスを介して無線基地局DeNBに接続し、Uuインターフェイスを介して複数の移動局UE#1乃至UE#3に接続することができるリレーノードRNを設けることができる。
また、無線基地局DeNBは、Uuインターフェイスを介して他の移動局UEとはリレーノードRNを介さずに直接通信を行うことができる。
かかるリレーノードRNは、干渉を回避するために、Unインターフェイスを介して無線基地局DeNBから信号を受信している期間には、Uuインターフェイスを介して移動局UE#1乃至UE#3に対して信号を送信することができない。
同様に、かかるリレーノードRNは、Uuインターフェイスを介して移動局UE#1乃至UE#3に対して信号を送信している期間には、Unインターフェイスを介して無線基地局DeNBから信号を受信することができない。
また、複数の移動局UE#1乃至UE#3によって送信された信号は、干渉を回避するために、所定時間範囲内で、リレーノードRNに到着する必要がある。このため、リレーノードRNは、送信タイミング調整情報TA(Timing Advance)を用いて、各移動局UE#1乃至UE#3における信号の送信タイミングを調整することができる。
LTE方式やLTE-Advance方式の移動通信システムでは、複数の移動局UE間の上り信号の直交性を保つため、無線基地局は、所定時間範囲内で各移動局UEからの上り信号を受信できるように、各移動局UEにおける信号の送信タイミングを調整する制御を行っている。
また、移動局UEは、無線基地局から受信した下り信号の受信タイミングに基づいて、無線基地局から指示された送信タイミング調整情報TAに従って、送信タイミングを調整して上り信号を送信している。
リレーノードRNも、無線基地局DeNBに直接Uuインターフェイスで接続する他の移動局UEとの間で上り回線を共有するため、無線基地局DeNBが所定時間範囲内でリレーノードRNからの上り信号を受信できるように、無線基地局DeNBからの送信タイミング調整情報TAに従って、送信タイミングを調整して上り信号を送信する必要がある。
かかる送信タイミングの調整量は、伝搬遅延に依存するため、一般に送受信間の距離に依存する。したがって、モビリティに伴い、かかる送信タイミングを調整する必要がある。
3GPP TS36.321 v9.1.0 3GPP TR36.814 v1.5.0 3GPP TR36.806 v9.0.0
かかる移動通信システムでは、リレーノードRNと各移動局UE#1乃至UE#3との間の距離だけでなく、リレーノードRNと無線基地局DeNBとの間の距離も変化する可能性がある。
この場合、リレーノードRNにおける信号の送信タイミングは、無線基地局DeNBからの送信タイミング調整情報TAに従って調整される必要がある。
しかしながら、リレーノードRNは、Unインターフェイスにおける信号の送受信タイミングとUuインターフェイスにおける信号の送受信タイミングとで時分割する必要があるため、Unインターフェイスにおける上り信号の送信タイミングを変更した場合、Uuインターフェイスにおける上り信号の受信タイミングも合わせて変更する必要がある。すなわち、リレーノードRN配下の全移動局UEに対して、一斉に送信タイミング調整をかける必要が生じる。
しかしながら、現段階では、かかる移動通信システムにおいて、このような状況を考慮して、各移動局UE#1乃至UE#3における信号の送信タイミングを調整する方法について検討されていない。
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、リレーノードNと無線基地局DeNBとの間の距離も変化する場合であっても、効率的に、各移動局UE#1乃至UE#3における信号の送信タイミングを調整することができる移動通信方法、移動局及びリレーノードを提供することを目的とする。
本発明の第1の特徴は、移動通信方法であって、移動局が、リレーノードから個別の送信タイミング調整情報を取得する工程Aと、前記移動局が、前記リレーノードから報知されている共通の送信タイミング調整情報を取得する工程Bと、前記移動局が、前記個別の送信タイミング調整情報及び前記共通の送信タイミング調整情報に基づいて、前記リレーノードに対する信号の送信タイミングを調整する工程Cとを有することを要旨とする。
本発明の第2の特徴は、移動局であって、リレーノードから個別の送信タイミング調整情報を取得し、該リレーノードから報知されている共通の送信タイミング調整情報を取得するように構成されている取得部と、前記個別の送信タイミング調整情報及び前記共通の送信タイミング調整情報に基づいて、前記リレーノードに対する信号の送信タイミングを調整するように構成されている送信部とを具備することを要旨とする。
本発明の第3の特徴は、無線基地局から信号を受信している期間と移動局に対して信号を送信している期間とが重ならないように調整するリレーノードであって、前記リレーノード配下のセルで通信中の移動局における信号の送信タイミングを共通に調整するための送信タイミング調整情報を報知するように構成されている共通送信タイミング調整情報送信部と、前記リレーノード配下のセルで通信中の移動局における信号の送信タイミングを個別に調整するための送信タイミング調整情報を送信するように構成されている個別送信タイミング調整情報送信部とを具備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、リレーノードRNと無線基地局DeNBとの間の距離も変化する場合であっても、効率的に、各移動局UE#1乃至UE#3における信号の送信タイミングを調整することができる移動通信方法、移動局及びリレーノード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の実施形態に係るリレーノードの機能ブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 本発明の第1の実施形態に係る移動局による上り信号の送信タイミングの調整方法について説明するための図である。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システム)
図1乃至図4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-Advanced方式の移動通信システムであって、図1に示すように、無線基地局DeNBと、リレーノードRNと、複数の移動局UE#1乃至UE#3とを具備している。
無線基地局DeNBとリレーノードRNとの間は、Unインターフェイスによって接続されるように構成されており、リレーノードRNと各移動局UE#1乃至#3との間は、Uuインターフェイスによって接続されるように構成されている。
図2に示すように、リレーノードRNは、報知情報送信部10と、Uuインターフェイス部11と、Unインターフェイス部12と、TA管理部13とを具備している。
報知情報送信部10は、リレーノードRN配下のセルにおいて、MIB(Master Information Block)やSIB(System Informaition Block)等の報知情報を送信するように構成されている。
例えば、報知情報送信部10は、リレーノードRN配下のセルで通信中の移動局UEにおける信号の送信タイミングを共通に調整するための送信タイミング調整情報TAを含む報知情報を送信するように構成されている。
Uuインターフェイス部11は、Uuインターフェイスを介して、各移動局UE#1乃至#3との間で通信を行うように構成されている。
ここで、Uuインターフェイス部11は、無線基地局DeNBから信号を受信していない期間に、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)やPDCCH(Physical Downlink Control Channel)やPHICH(Physical HARQ Indicator Channel)を介して、各移動局UE#1乃至UE#3宛ての信号を送信するように構成されている。
すなわち、Uuインターフェイス部11は、各移動局UE#1乃至UE#3に対して信号を送信している期間を、無線基地局DeNBから信号を受信している期間と重ならないように調整する。
ここで、Uuインターフェイス部11は、無線基地局DeNBから受信した信号の復号時間や各移動局UE#1乃至UE#3宛ての信号の生成時間等を考慮して、上述の調整を行うように構成されている。
また、Uuインターフェイス部11は、各移動局UE#1乃至UE#3によって送信された信号が所定時間範囲内でリレーノードRNに到着することができるように、各移動局UE#1乃至UE#3に対して個別に送信タイミング調整情報TAを割り当てるように構成されている。
Uuインターフェイス部11は、個別シグナリング等によって、リレーノードRN配下のセルで通信中の移動局UEにおける信号の送信タイミングを個別に調整するための送信タイミング調整情報TAを送信するように構成されている。
Unインターフェイス部12は、Unインターフェイスを介して、無線基地局DeNBとの間で通信を行うように構成されている。
ここで、Unインターフェイス部12は、各移動局UE#1乃至UE#3から信号を受信していない期間に、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)やPUCCH(Physical Uplink Control Channel)を介して、無線基地局DeNB宛ての信号を送信するように構成されている。
すなわち、Unインターフェイス部12は、無線基地局DeNBに対して信号を送信している期間を、各移動局UE#1乃至UE#3から信号を受信している期間と重ならないように調整する。
ここで、Unインターフェイス部12は、各移動局UE#1乃至UE#3から受信した信号の復号時間や無線基地局DeNB宛ての信号の生成時間等を考慮して、上述の調整を行うように構成されている。
TA管理部13は、リレーノードRN配下のセルにおいて報知した送信タイミング調整情報TAを及び各移動局UE#1乃至UE#3に対して個別に割り当てた送信タイミング調整情報TAを管理するように構成されている。
図3に示すように、移動局UEは、TA取得部21と、状態管理部22と、送信部23とを具備している。
TA取得部21は、Uuインターフェイスを介してリレーノードRNから個別シグナリング等によって送信された送信タイミング調整情報TAを取得するように構成されている。
また、TA取得部21は、リレーノードRNによって送信されている報知情報に含まれている送信タイミング調整情報TAを取得するように構成されている。ここで、TA取得部21は、周期的に、送信タイミング調整情報TAを取得するように構成されていてもよい。
状態管理部22は、移動局UEとリレーノードRNとの間の同期状態を管理するように構成されている。
ここで、TA取得部21が、所定タイマが満了するまでに、送信タイミング調整情報TA及びTAを取得することができなかった場合には、状態管理部22は、移動局UEとリレーノードRNとの間の上りリンクの同期外れを検出するように構成されている。
かかる所定タイマは、TA取得部21によって送信タイミング調整情報TA及びTAが受信された際にリセットされる。また、かかる所定タイマの値は、リレーノードRNから報知或いは個別制御によって移動局UEに対して設定されている。
また、所定タイマは、送信タイミング調整情報TAと送信タイミング調整情報TAとで独立なタイマが使用されてもよい。この結果、リレーノードRNによって送信タイミング調整情報TA及びTAが送信される頻度を個別に調整できる。
例えば、リレーノードRNがバスに設置された場合、車内の移動局UEとリレーノードRNとの間の距離は、バスが移動中はほぼ不変だが、リレーノードRNと無線基地局DeNBとの間の距離は、著しく変化する。したがって、このような場合は、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマの値を短く設定し、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマの値を長く設定することで、信号量を削減することができる。
送信部23は、Uuインターフェイスを介して、リレーノードRNに対して、信号を送信するように構成されている。
ここで、送信部23は、送信タイミング調整情報TA及び送信タイミング調整情報TAに基づいて、リレーノードRNに対する信号の送信タイミングを調整するように構成されている。
具体的には、図4に示すように、送信部23は、リレーノードRNに対する信号の送信タイミングを、基準タイミングTよりも、送信タイミング調整情報TAによって指定される時間及び送信タイミング調整情報TAによって指定される時間の和だけ早いタイミングとなるように調整してもよい。
ここで、送信部23は、リレーノードRNから受信した信号の復号時間やリレーノードRN宛ての信号の生成時間等を考慮して、上述の調整を行うように構成されている。
また、送信部23は、移動局UEとリレーノードRNとの間の上りリンクの同期外れが検出された場合、PRACH(Physical Random Access Channel)を介してリレーノードRNに対してRAプリアンブルを送信することによって、ランダムアクセス手順を開始するように構成されている。
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、各移動局UE#1乃至UE#3が、リレーノードRNから取得した送信タイミング調整情報TA及び送信タイミング調整情報TAという2種類の送信タイミング調整情報TAを用いて、リレーノードRNに対する信号の送信タイミングを調整することができるため、リレーノードRNと無線基地局DeNBとの間の距離も変化する場合であっても、干渉を回避することができる。
送信タイミング調整情報TAを用いるのは、リレーノードRNと配下の移動局UEとの間の距離が、移動局UEごとに異なる場合に対応するためで、移動局UEが移動してリレーノードRNとの間の距離が変わる場合に対応するためである。
一方、送信タイミング調整情報TAを用いるのは、リレーノードRNと無線基地局DeNBとの間の距離が変わった場合に、リレーノードRN配下の移動局UEに対して一斉に同じ量の送信タイミング調整を行うためである。これにより、各移動局UEに対して個別に送信タイミング調整情報TAを送信する必要性を省くことができ、信号量を大幅に削減できる。
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、移動通信方法であって、移動局UEが、リレーノードRNから個別の送信タイミング調整情報TAを取得する工程Aと、移動局UEが、リレーノードRNから報知されている共通の送信タイミング調整情報TAを取得する工程Bと、移動局UEが、個別の送信タイミング調整情報TA及び共通の送信タイミング調整情報TAに基づいて、リレーノードRNに対する信号の送信タイミングを調整する工程Cとを有することを要旨とする。
本実施形態の第1の特徴において、工程Cにおいて、移動局UEは、リレーノードRNに対する信号の送信タイミングを、基準タイミングTよりも、個別の送信タイミング調整情報TAによって指定される時間及び共通の送信タイミング調整情報TAによって指定される時間の和だけ早いタイミングとなるように調整してもよい。
本実施形態の第1の特徴において、移動局UEが、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマ(第1タイマ)が満了するまでに、送信タイミング調整情報TAを取得することができなかった場合に、移動局UEとリレーノードRNとの間の上りリンクの同期外れを検出する工程と、移動局UEが、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマとは別の送信タイミング調整情報TA用の所定タイマ(第2タイマ)が満了するまでに、送信タイミング調整情報TAを取得することができなかった場合に、移動局UEとリレーノードRNとの間の上りリンクの同期外れを検出する工程とを有してもよい。
本実施形態の第1の特徴において、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマは、送信タイミング調整情報TAが取得された際にリセットされ、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマは、送信タイミング調整情報TAが取得された際にリセットされてもよい。
本実施形態の第2の特徴は、リレーノードRNから個別の送信タイミング調整情報TAを取得し、リレーノードRNから報知されている共通の送信タイミング調整情報TAを取得するように構成されているTA取得部21と、個別の送信タイミング調整情報TA及び共通の送信タイミング調整情報TAに基づいて、リレーノードRNに対する信号の送信タイミングを調整するように構成されている送信部23とを具備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、送信部23は、リレーノードRNに対する信号の送信タイミングを、基準タイミングTよりも、個別の送信タイミング調整情報TAによって指定される時間及び共通の送信タイミング調整情報TAによって指定される時間の和だけ早いタイミングとなるように調整してもよい。
本実施形態の第2の特徴において、移動局UEとリレーノードRNとの間の上りリンクの同期状態を管理するように構成されている状態管理部22を更に具備し、取得部23が、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマが満了するまでに、送信タイミング調整情報TAを取得することができなかった場合に、状態管理部22は、移動局UEとリレーノードRNとの間の上りリンクの同期外れを検出するように構成されており、取得部23が、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマとは別の送信タイミング調整情報TA用の所定タイマが満了するまでに、送信タイミング調整情報TAを取得することができなかった場合に、状態管理部22は、移動局UEとリレーノードRNとの間の上りリンクの同期外れを検出するように構成されていてもよい。
本実施形態の第2の特徴において、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマは、送信タイミング調整情報TAが取得された際にリセットされ、送信タイミング調整情報TA用の所定タイマは、送信タイミング調整情報TAが取得された際にリセットされてもよい。
本実施形態の第3の特徴は、無線基地局DeNBから信号を受信している期間と移動局UEに対して信号を送信している期間とが重ならないように調整するリレーノードRNであって、リレーノードRN配下のセルで通信中の移動局UEにおける信号の送信タイミングを共通に調整するための送信タイミング調整情報TAを報知するように構成されている報知情報送信部10と、リレーノードRN配下のセルで通信中の移動局UEにおける信号の送信タイミングを個別に調整するための送信タイミング調整情報TAを送信するように構成されているUuインターフェイス部を具備することを要旨とする。
なお、上述の実施形態では、共通の送信タイミング調整情報TA及び移動局個別の送信タイミング調整情報TAの両方を用いた送信タイミング調整方法について説明したが、どちらか一方のみを用いるように構成されていてもよい。どちらを用いるかは、リレーノードRNから報知又は個別制御によって移動局UEに指定されてもよい。
特に、共通の送信タイミング調整情報TAに対応していない移動局UEが存在した場合は、かかる移動局UEに対しては移動局個別の送信タイミング調整情報TAのみを用いるように設定し、共通の送信タイミング調整情報TAに対応している移動局UEに対しては共通の送信タイミング調整情報TAを用いるように設定してもよい。
LTE−Advanced方式は、LTE方式に対するバックワードコンパティビリティを保障する必要があるため、リレーノードRN配下にはUuインタフェースを使ってリレーノードRNと接続するLTE方式の移動局UEも存在してよい。かかるLTE方式の移動局UEは、共通の送信タイミング調整情報TAに対応していない場合もある。
また、リレーノードRNにおいて、移動局UEが共通の送信タイミング調整情報TAに対応しているか否かについて把握し、適用する送信タイミング調整情報を決定するため、移動局UEから、共通の送信タイミング調整情報TAへの対応可否に関する情報が、リレーノードRNに対して通知されてもよい。
なお、上述の移動局UEや無線基地局DeNBやリレーノードRN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、移動局UEや無線基地局DeNBやリレーノードRN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移動局UEや無線基地局DeNBやリレーノードRN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。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。
RN…リレーノード
10…報知情報送信部
11…Uuインターフェイス部
12…Unインターフェイス部
13…TA管理部
UE…移動局
21…TA取得部
22…状態管理部
23…送信部

Claims (9)

  1. 移動局が、リレーノードから個別の送信タイミング調整情報を取得する工程Aと、
    前記移動局が、前記リレーノードから報知されている共通の送信タイミング調整情報を取得する工程Bと、
    前記移動局が、前記個別の送信タイミング調整情報及び前記共通の送信タイミング調整情報に基づいて、前記リレーノードに対する信号の送信タイミングを調整する工程Cとを有することを特徴とする移動通信方法。
  2. 前記工程Cにおいて、前記移動局は、前記リレーノードに対する信号の送信タイミングを、基準タイミングよりも、前記個別の送信タイミング調整情報によって指定される時間及び前記共通の送信タイミング調整情報によって指定される時間の和だけ早いタイミングとなるように調整することを特徴とする請求項1に記載の移動通信方法。
  3. 前記移動局が、第1タイマが満了するまでに、前記個別の送信タイミング調整情報を取得することができなかった場合に、該移動局と前記リレーノードとの間の上りリンクの同期外れを検出する工程と、
    前記移動局が、前記第1タイマとは別の第2タイマが満了するまでに、前記共通の送信タイミング調整情報を取得することができなかった場合に、該移動局と前記リレーノードとの間の上りリンクの同期外れを検出する工程とを有することを特徴とする請求項1に記載の移動通信方法。
  4. 前記第1タイマは、前記個別の送信タイミング調整情報が取得された際にリセットされ、前記第2タイマは、前記共通の送信タイミング調整情報が取得された際にリセットされることを特徴とする請求項3に記載の移動通信方法。
  5. リレーノードから個別の送信タイミング調整情報を取得し、該リレーノードから報知されている共通の送信タイミング調整情報を取得するように構成されている取得部と、
    前記個別の送信タイミング調整情報及び前記共通の送信タイミング調整情報に基づいて、前記リレーノードに対する信号の送信タイミングを調整するように構成されている送信部とを具備することを特徴とする移動局。
  6. 前記送信部は、前記リレーノードに対する信号の送信タイミングを、基準タイミングよりも、前記個別の送信タイミング調整情報によって指定される時間及び前記共通の送信タイミング調整情報によって指定される時間の和だけ早いタイミングとなるように調整することを特徴とする請求項5に記載の移動局。
  7. 前記移動局と前記リレーノードとの間の上りリンクの同期状態を管理するように構成されている状態管理部を更に具備し、
    前記取得部が、第1タイマが満了するまでに、前記個別の送信タイミング調整情報を取得することができなかった場合に、前記状態管理部は、前記移動局と前記リレーノードとの間の上りリンクの同期外れを検出するように構成されており、
    前記取得部が、前記第1タイマとは別の第2タイマが満了するまでに、前記共通の送信タイミング調整情報を取得することができなかった場合に、前記状態管理部は、前記移動局と前記リレーノードとの間の上りリンクの同期外れを検出するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の移動局。
  8. 前記第1タイマは、前記個別の送信タイミング調整情報が取得された際にリセットされ、前記第2タイマは、前記共通の送信タイミング調整情報が取得された際にリセットされることを特徴とする請求項7に記載の移動局。
  9. 無線基地局から信号を受信している期間と移動局に対して信号を送信している期間とが重ならないように調整するリレーノードであって、
    前記リレーノード配下のセルで通信中の移動局における信号の送信タイミングを共通に調整するための送信タイミング調整情報を報知するように構成されている共通送信タイミング調整情報送信部と、
    前記リレーノード配下のセルで通信中の移動局における信号の送信タイミングを個別に調整するための送信タイミング調整情報を送信するように構成されている個別送信タイミング調整情報送信部とを具備することを特徴とするリレーノード。
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