JP4616350B2 - 伝送制御方法、移動局及び無線基地局 - Google Patents

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Description

本発明は、伝送制御方法、移動局及び無線基地局に関する。
従来の移動通信システムでは、移動局UEと無線基地局NodeBとの間で通信リンクが形成されていない場合、移動局UEは、何らかの手段で無線基地局NodeBに信号を送信する必要がある。
移動局UEは、物理レイヤのランダムアクセスチャネル(Random Access Channel、以下、RACH)を用いて、移動局UEからの送信電力を決定することができる。
RACHを介して無線基地局NodeBに信号を送信する方法の例として、移動局UEが必要な時に随時1つのランダムアクセス要求を送信し、無線基地局NodeBからランダムアクセス要求の確認応答が受信できないことで失敗を知るパワーランピングを用いる方法がある。
W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)における、パワーランピングの例を示す。まず、移動局UEが、無線基地局NodeBにプリアンブル信号をランダムアクセス要求として送信する。ここで、移動局UEは、段階的に送信電力を上げてランダムアクセス要求を送信する。
無線基地局NodeBは、移動局UEからのランダムアクセス要求を受信し、下り制御チャネルを介して、ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するためのランダムアクセス応答を送信する。
そして、移動局UEは、無線基地局NodeBからのランダムアクセス応答を受信することで、無線基地局NodeBに直前にランダムアクセス要求を送信した際の送信電力を記憶する。
移動局UEは、この送信電力以上の送信電力で無線基地局NodeBにランダムアクセス要求に続いて、制御チャネル等の割当要求を送信する。
無線基地局NodeBが、移動局UEからの割当要求を受信し、移動局UEに制御チャネル等の割当を送信することで、移動局UEと無線基地局NodeBとの間で通信リンクが形成される(例えば、非特許文献1、非特許文献2参照)。
しかしながら、従来の移動通信システムでは、複数の移動局UEが同一タイミングで、RACH(Random Access Channel)を用いて無線基地局NodeBに信号を送信した場合に衝突が発生することがあった。これにより、従来の移動通信システムでは、移動局UEが、送信したランダムアクセス要求が、無線基地局NodeBに受信されたと誤った判断をするという問題点があった。
図11を用いて、移動局UEが、誤った判断をする例について説明する。図11では、移動局UE♯1及び移動局UE♯2は、無線基地局NodeBとの間で通信リンクが形成されていない。ここで、移動局UE♯1が、無線基地局NodeBに対して、アクセス要求を送信できなかった場合に、移動局UE♯1が、無線基地局NodeBに対して、アクセス要求を送信できたという誤った判断をする場合を例に示す。
ステップS2001において、移動局UE#1は、無線基地局NodeBに対して、RACHを介してランダムアクセス要求を送信する。
ここで、移動局UE#1が送信したランダムアクセス要求は、送信電力が小さい等の理由で無線基地局NodeBには受信されてないものとする。
また、ステップS2001において、移動局UE♯2は、移動局UE♯1と同一のタイミングで無線基地局NodeBに対して、RACHを介してランダムアクセス要求を送信する。
ここで、移動局UE♯1と、移動局UE♯2とにより送信されたランダムアクセス要求が衝突を起こし、そのまま無線基地局NodeBに送信される。
ステップS2002において、無線基地局NodeBは、ランダムアクセス要求を受信し、移動局UE♯1に対して、ランダムアクセス要求を送信したRACHに対応する下り共有制御チャネルを介して、当該ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するためのランダムアクセス応答を送信する。
また、ステップS2002において、無線基地局NodeBは、ランダムアクセス要求を受信し、移動局UE♯2に対して、ランダムアクセス要求を送信したRACHに対応する下り共有制御チャネルを介して、当該ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するためのランダムアクセス応答を送信する。
ステップS2003において、移動局UE♯1は、下り共有制御チャネルを介して、ランダムアクセス応答を受信し、無線基地局NodeBに対して、割当要求を送信する。
ここで、移動局UE#1は、送信したランダムアクセス要求が、無線基地局NodeBに受信されたと、誤った判断をしている。また、移動局UE♯1が無線基地局NodeBに送信した割当要求の送信電力では、無線基地局NodeBに受信されない。
ステップS2004において、移動局UE♯2は、下り制御チャネルを介して、ランダムアクセス応答を受信し、無線基地局NodeBに対して、割当要求を送信する。
ステップS2005において、無線基地局NodeBは、移動局UE♯2に対して、下り制御チャネルを介して、割当要求を受信した旨を通知する割当応答を送信する。
このようにして、従来の移動通信システムでは、移動局UEが、送信したランダムアクセス要求が、無線基地局NodeBに受信されたと、誤った判断をするという問題点があった。
更にこの場合、誤った判断をした移動局UEでは、誤りが判明するまでの処理遅延が発生するという問題があった。
また、誤った判断をした移動局UEでは、誤りが判明するまでの間にリソースが無駄になるという問題があった。
3GPP TS 25.213 V5.5.0 3GPP TS 25.211 V5.6.0
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、移動局と無線基地局とが、パケット通信を開始するための通信をする際に、移動局が誤った判断をすることを低減することができるパケット通信方法、移動局及び無線基地局を提供することを目的とする。
本発明の第1の特徴は、移動局が、所定の無線リソースに割り当てられているランダムアクセスチャネルを介して、当該移動局に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を無線基地局に送信する工程と、前記無線基地局が、前記移動局から、前記ランダムアクセス要求を受信し、前記ランダムアクセスチャネルに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有データチャネルの少なくとも一方を介して、前記ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、前記移動局情報を含むランダムアクセス応答信号を移動局に送信する工程とを有することを要旨とする。
本発明の第1の特徴において、前記移動局が、前記無線基地局から前記移動局情報を含むランダムアクセス応答信号を受信できない場合、前記移動局が、前回送信を行ったランダムアクセスチャネルの無線リソース(周波数,時間,符号のいずれかあるいはその組み合わせ)を変更して、前記無線基地局に対して、ランダムアクセスチャネルを介し、ランダムアクセス要求を送信する工程とを更に有してもよい。
本発明の第2の特徴は、移動局が、所定の無線リソースで規定されているランダムアクセスチャネルを介して、当該移動局に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を無線基地局に送信するランダムアクセス要求送信部と、前記移動局情報を含むランダムアクセス応答を受信するランダムアクセス応答受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、無線基地局が、移動局から、所定の無線ソースで規定されるランダムアクセスチャネルを介して、当該移動局に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を受信するランダムアクセス受信部と、前記ランダムアクセスチャネルに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有制御チャネルの少なくとも一方を介して、前記ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、当該移動局情報を含むランダムアクセス応答信号を当該移動局に送信するランダムアクセス応答送信部とを具備することを要旨とする。
図1は、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。 図2は、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。 図3は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおいて用いられるRACHのフォーマットの一例を示す図である。 図4は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおいて用いられる移動局情報のフォーマットの一例を示す図である。 図5は、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。 図6は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける上り無線リンクのリソースの割当例を示す図である。 図7は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける上り無線リンクのリソースの割当例を示す図である。 図8は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける上り無線リンクのリソースの割当例を示す図である。 図9は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおける下り無線リンクのリソースの割当例を示す図である。 図10は、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。 図11は、従来技術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の実施形態に係る移動通信システム)
図1乃至図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構成について説明する。
本実施形態に係る移動通信システムは、図1に示すように、複数の無線基地局eNodeB#1及びeNodeB#2と、複数の無線基地局eNodeB#1及びeNodeB#2を制御するセントラルノード(例えば、アクセスルータや無線回線制御局RNC等)とを具備する。
本実施形態に係る移動通信システムにおいて、各移動局UEは、ランダムアクセス制御によって、在圏セルを管理する無線基地局eNodeB及びセントラルノード(アクセスルータ,あるいは無線制御装置など)を介して、パケット通信を開始するように構成されている。
図2に示すように、移動局UEは、RACH情報取得部11と、RACH情報記憶部12と、ランダムアクセス要求送信部13と、ランダムアクセス応答受信部14と、割当要求送信部15と、割当応答受信部16と、パケットランダムアクセス要求送信部17と、パケットランダムアクセス応答受信部18と、通信部19とを具備している。
RACH情報取得部11は、在圏セルによって送信された報知チャネル又は当該移動局UEに割り当てられた下り共有チャネルを介して通知されるRACH情報を取得して、RACH情報記憶部12に格納するように構成されている。
例えば、RACH情報取得部11は、当該移動局UEのハンドオーバ時に、ハンドオーバ先の無線基地局eNodeBから、当該RACH情報を取得するように構成されていてもよい。
報知チャネルとしては、例えば、3GPPで規定されているBCH(Broadcast Channel)等が想定される。
下り共有チャネルとしては、下り共有制御チャネルまたは下り共有データチャネルなどが想定される。
また、RACH情報には、ランダムアクセスチャネルを識別する情報や、無線基地局eNodeBによって当該無線基地局eNodeB配下のセルに在圏する移動局UEに対して割り当てられている移動局情報等が含まれている。
なお、RACH情報には、当該ランダムアクセスチャネルに対応する下り共有制御チャネル及び下り共有データチャネルを識別する情報が含まれていてもよい。
また、RACH情報には、当該ランダムアクセス要求の送信タイミングが含まれていてもよい。
ここで、移動局情報は、ハンドオーバ時に、ハンドオーバ先の無線基地局eNodeBによって指定された当該移動局UEが用いるべきプリアンブル信号のパターン(RACHのシグネチャ)であってもよい(図4参照)。
また、移動局情報は、移動局UE固有の識別情報であってもよいし、ランダムに生成された数値であってもよいし、QoS情報とランダムに生成された数値との組み合わせであってもよい。
なお、移動局情報は、予め移動局UEが具備する数値表の何番目の数値を用いるべきかについて指定する情報であってもよい。
ここで、ランダムアクセスチャネルとしては、3GPP(3rd Generation Partnership Project)で規定されているRACH(Random Access Channel)等が想定されるので、以下、かかるランダムアクセスチャネルをRACHと記載することとする。
RACH情報には、具体的には、RACHや当該RACHに対応する下り共有制御チャネルや下り共有データチャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報が含まれている。
ここで、上述の無線リソースを特定するための情報は、周波数リソース(周波数帯域)、時間リソース(タイムスロット、TTI)、符号リソース(拡散符号)、又は、これらの組み合わせを特定するものとする。
また、RACH情報には、上述の無線リソースを特定するための情報が複数含まれていてもよい。
また、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、RACH及び当該RACHに対応する下り共有制御チャネルに割り当てられる無線リソースは、固定されていてもよい。
なお、RACHに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有データチャネルの少なくとも一方を介して、当該RACHを介して送信されたランダムアクセス要求を受信した旨を通知するためのランダムアクセス応答が送信される。
ランダムアクセス要求送信部13は、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を形成して送信するように構成されている。
例えば、ランダムアクセス要求送信部13は、かかる移動局情報として、上述の移動局UE固有の識別情報を含むランダムアクセス要求を形成して送信するように構成されていてもよい。
また、ランダムアクセス要求送信部13は、かかる移動局情報として、上述のRACHのシグニチャ(図4参照)を含むランダムアクセス要求を形成して送信するように構成されていてもよい。
具体的には、ランダムアクセス要求送信部13は、ハンドオーバ時等に無線基地局eNodeBによって指定されたプリアンブル信号のパターン(例えば、図4に示す16ビットのアダマール系列)を含むランダムアクセス要求を形成して送信するように構成されていてもよい。
また、ランダムアクセス要求送信部13は、RACH情報取得部11により取得されたRACH情報に含まれている送信タイミング、例えば、ハンドオーバ時等に無線基地局eNodeBによってRACH情報として指定された送信タイミングで、所定のRACHを介して、当該プリアンブル信号のパターンを含むランダムアクセス要求を形成して送信するように構成されていてもよい。
RACH情報記憶部12は、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報として、予め定められた数値表やランダムに生成された数値表に基づいて、順番に選択した数値を使用してランダムアクセス要求を形成して送信するように構成されていてもよい。
また、RACH情報記憶部12は、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報として、予め定められた数値表やランダムに生成された数値表に基づいて、ランダムに選択した数値を使用してランダムアクセス要求を形成するように構成されていてもよい。
また、RACH情報記憶部12は、報知チャネル,又は当該移動局UEに割り当てられた下り共有チャネルを介してRACH情報取得部11によって取得されたRACH情報を参照して、上述の移動局情報を含むランダムアクセス要求を形成するように構成されていてもよい。
また、RACH情報記憶部12は、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報として、QoS情報を含むランダムアクセス要求を形成するように構成されていてもよい。
ランダムアクセス要求送信部13は、RACH情報記憶部12を参照して、在圏セルを管理する無線基地局eNodeに対して、所定の無線リソースが割り当てられているRACHを介して、ランダムアクセス要求を送信するように構成されている。
なお、RACH情報記憶部12に、RACHや当該RACHに対応する下り共有制御チャネルや下り共有データチャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報が複数格納されている場合、ランダムアクセス要求送信部13は、任意の方法で、ランダムアクセス要求の送信に用いるRACHを変更するように構成されていてもよい。
更に、RACH情報記憶部12に、RACHや当該RACHに対応する下り共有制御チャネルや下り共有データチャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報が複数格納され、ランダムアクセス応答受信部14が、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答信号を受信できない場合、ランダムアクセス要求送信部13は、任意の方法で、ランダムアクセス要求の送信に用いるRACHを変更するように構成されていてもよい。
また、ランダムアクセス要求送信部13は、サービスクラス毎に、セル毎に、目的毎、又は受信レベルに、ランダムアクセス要求の送信に用いるRACH、又は、当該ランダムアクセス要求に含まれるプリアンブル信号のパターン(例えば、図4に示す16ビットのアダマール系列)を変更するように構成されていてもよい。
すなわち、ランダムアクセス要求送信部13は、どういう目的で送信するランダムアクセス要求であるかによって、当該ランダムアクセス要求の送信に用いるRACH、又は、当該ランダムアクセス要求に含まれるプリアンブル信号のパターンを変更するように構成されていてもよい。
ランダムアクセス要求送信部13は、目的毎に、例えば、ハンドオーバ時に送信されるランダムアクセス要求と、無線基地局eNodeBとの間の無線リンクを確立するために送信されるランダムアクセス要求と、無線基地局eNodeBとの間で確立されている無線リンクにおけるタイミング調整のために送信されるランダムアクセス要求との間で、これらのランダムアクセス要求を送信するためのRACH、又は、これらのランダムアクセス要求に含まれるプリアンブル信号のパターンを変更することができる。
例えば、ランダムアクセス要求送信部13は、ハンドオーバ時に送信されるランダムアクセス要求に含まれるプリアンブル信号のパターンとして、図4に示すP(n)乃至P(n)のアダマール系列を用い、無線基地局eNodeBとの間の無線リンクを確立するために送信されるランダムアクセス要求に含まれるプリアンブル信号のパターンとして、図4に示すP(n)乃至P(n)のアダマール系列を用い、無線基地局eNodeBとの間で確立されている無線リンクにおけるタイミング調整のために送信されるランダムアクセス要求に含まれるプリアンブル信号のパターンとして、図4に示すP(n)乃至P(n)のアダマール系列を用いてもよい。
ランダムアクセス応答受信部14は、無線基地局eNodeから、ランダムアクセス要求を送信したRACHに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有データチャネルの少なくとも一方を介して、ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するためのランダムアクセス応答を受信するように構成されている。
なお、ランダムアクセス応答は、パケット通信の開始を要求するためのパケットランダムアクセス要求(例えば、メッセージパートに対応)を送信すべき上り共有チャネルを通知するように構成されていてもよい。
すなわち、ランダムアクセス応答は、かかる上り共有チャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報を含むように構成されていてもよい。
割当要求送信部15は、ランダムアクセス応答に、パケットランダムアクセス要求を送信すべき上り共有チャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報が含まれていない場合、無線基地局eNodeに対して、当該上り共有チャネルに割り当てられる無線リソースを通知するように要求するための割当要求を送信するように構成されている。
割当応答受信部16は、無線基地局eNodeから送信された当該割当要求に対する割当応答を受信するように構成されている。なお、かかる割当応答には、パケットランダムアクセス要求を送信すべき上り共有チャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報が含まれている。
パケットランダムアクセス要求送信部17は、ランダムアクセス応答受信部14によって受信されたランダムアクセス応答によって通知された上り共有チャネルを介して、セントラルノードに対して、パケット通信の開始を要求するためのパケットランダムアクセス要求を送信するように構成されている。
また、パケットランダムアクセス要求送信部17は、割当応答受信部16によって受信された割当応答によって通知された上り共有チャネルを介して、パケット通信の開始を要求するためのパケットランダムアクセス要求を送信するように構成されていてもよい。
パケットランダムアクセス応答受信部18は、セントラルノードから送信された当該パケットランダムアクセス要求に対するパケットランダムアクセス応答を受信するように構成されている。
通信部19は、パケットランダムアクセス応答受信部18によってパケットランダムアクセス応答が受信された場合、セントラルノードとの間で、ユーザデータ(U-plane)を送受信するためのリンクを設定し、当該リンクを介して通信を行うように構成されている。
図3は、本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムにおいて用いられるRACHのフォーマットの一例を示す図である。
図3(a)に示すように、RACHのフォーマットには、パイロット信号と、移動局UEに割り当てられている移動局情報と、QoS(Quality of Service)情報とが具備されるように構成される。
また、図3(b)に示すように、RACHのフォーマットには、パイロット信号と、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報とが具備され、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報にQoS情報が含まれるように構成されていてもよい。
移動局UEに対して割り当てられている移動局情報の例を、図4に示す。図4に示す移動局情報は、16ビットのアダマール系列より形成されるプリアンブル信号である。
かかるプリアンブル信号は、ランダムアクセス要求送信部13によりランダムに選ばれるように構成されていてもよい。また、かかるプリアンブル信号は、ランダムアクセス要求送信部13により順番に利用されるように構成されていてもよい。また、かかるプリアンブル信号は、RACH情報記憶部12に格納されたRACH情報により、指定されるように構成されてもよい。
図5に示す無線基地局eNodeBは、ランダムアクセス要求受信部31と、ランダムアクセス応答送信部32と、割当要求受信部33と、割当応答送信部34と、RACH情報送信部35と、リソース管理部36とを具備している。
ランダムアクセス要求受信部31は、移動局UEから、所定の無線リソースが割り当てられているRACHを介して、ランダムアクセス要求を受信するように構成されている。
ランダムアクセス応答送信部32は、リソース管理部36を参照して、移動局UEに対して、ランダムアクセス要求を受信したRACHに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有データチャネルの少なくとも一方を介して、かかるランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答を送信するように構成されている。
なお、ランダムアクセス応答送信部32は、リソース管理部36を参照して、移動局UEに対して、上述のランダムアクセス応答によって、当該移動局UEがパケットランダムアクセス要求を送信する上り共有チャネルを通知するように構成されている。
具体的には、ランダムアクセス応答送信部32は、リソース管理部36を参照して、移動局UEに対して、当該移動局UEがパケットランダムアクセス要求を送信する上り共有チャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報を含むランダムアクセス応答を送信するように構成されている。
割当要求受信部33は、移動局UEから、所定の無線リソースが割り当てられているチャネル(例えば、RACHや上り共有制御チャネル)を介して、当該移動局UEがパケットランダムアクセス要求を送信する上り共有チャネルに割り当てられている無線リソースを通知するように要求する割当要求を受信するように構成されている。
割当応答送信部34は、移動局UEから上述の割当要求を受信した場合、リソース管理部36を参照して、当該移動局UEに対して、割当応答によって、当該移動局UEがパケットランダムアクセス要求を送信する上り共有チャネルを通知するように構成されている。
具体的には、割当応答送信部34は、リソース管理部36を参照して、移動局UEに対して、当該移動局UEがパケットランダムアクセス要求を送信する上り共有チャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報を含む割当応答を送信するように構成されている。
RACH情報送信部35は、リソース管理部36を参照して、移動局UEに対して、報知チャネル,又は当該移動局UEに割り当てられた下り共有チャネルによって、RACHや当該RACHに対応する下り共有制御チャネルや下り共有データチャネルを通知するように構成されている。
具体的には、RACH情報送信部35は、リソース管理部36を参照して、移動局UEに対して、報知チャネル,又は当該移動局UEに割り当てられた下り共有チャネルによって、RACHや当該RACHに対応する下り共有制御チャネルや下り共有データチャネルに割り当てられる無線リソースを特定するための情報を含むRACH情報を送信するように構成されている。
なお、RACH情報送信部35は、セル毎に、サービスクラス毎に、目的毎、又は、受信レベル毎に、移動局UEに対して通知するRACH情報(RACHや当該RACHに対応する下り共有制御チャネルや下り共有データチャネルに割り当てられる無線リソース)を変更するように構成されていてもよい。
また、RACH情報送信部35は、トラフィック状況や無線通信状況等に基づいて、所定のタイミングで、移動局UEに対して通知するRACH情報(RACHや当該RACHに対応する下り共有制御チャネルや下り共有データチャネルに割り当てられる無線リソース)を変更するように構成されていてもよい。
リソース管理部36は、上りリンク及び下りリンクにおいて、各チャネルに割り当てられる無線リソース(周波数リソース、時間リソース、符号リソース)を管理するように構成されている。例えば、リソース管理部36は、RACHや当該RACHに対応する下り共有制御チャネルや下り共有データチャネルに割り当てられる無線リソースを管理するように構成されている。
図6乃至図9は、リソース管理部36によって、上りリンク及び下りリンクにおいて各チャネルに割り当てられる無線リソースの例を示す。
ここで、図6乃至図9に示す例では、周波数ブロックA内に、RACHが割り当てられるように構成されている。なお、図6の例では、周波数ブロックA内で、複数のRACHが符号分割(CDMA)多重されており、図7の例では、周波数ブロックA内で、複数のRACHが時分割(TDMA)多重されており、図8の例では、周波数ブロックA内で、複数のRACHが周波数分割(FDMA)多重されており、図9の例では、周波数ブロックA内で、複数のRACHが符号分割(CDMA)多重されている。
以下、図7を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおける上り無線リンクのリソースの割当について更に説明する。
図7に示す例では、周波数ブロックA内で、複数のRACHが時分割(TDMA)多重されている。
図7に示す例で、移動局UEは、周波数ブロックA内で時分割多重されたRACH50を介して送信したランダムアクセス要求が、無線基地局eNodeBに受信されていな旨を確認したとする。
そこで、移動局UEは、無線基地局eNodeBに対して、移動局UE♯2が前回の送信で用いた周波数リソースを変更させて、周波数ブロックB内で、時分割(TDMA)多重されたRACH51を介して、ランダムアクセス要求を無線基地局eNodeBに送信する。
図8に示す例では、周波数ブロックA内で、複数のRACHが周波数分割(FDMA)多重されている。
図8に示す例で、移動局UEは、移動局UEは、無線基地局eNodeBに対して、移動局UEが前回の送信で用いた時間リソースを変更させて、周波数ブロックB内で、周波数分割(FDMA)多重されたRACH53を介して、ランダムアクセス要求を無線基地局eNodeBに送信する。
図9に示す例では、周波数ブロックA内で、複数のRACHが符号分割(CDMA)多重されている。
図9に示す例で、移動局UEは、移動局UEは、無線基地局eNodeBに対して、移動局UEが前回の送信で用いたの符号リソースを変更させて、周波数ブロックB内で、符号分割(CDMA)多重されたRACHを介して、ランダムアクセス要求を無線基地局eNodeBに送信する。
(本発明の第1の実施形態に係る移動通信システムの動作)
以下、図10を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおけるランダムアクセス制御の動作について説明する。
図10では、移動局UE♯1及び移動局UE♯2は、無線基地局eNodeBとの間で通信リンクが形成されていない。
図10に示すように、ステップS1001において、移動局UE♯1は、無線基地局eNodeBに対して、所定の無線リソースが割り当てられているRACHを介して、移動局UE#1に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を送信する。
また、ステップS1001において、移動局UE♯2は、無線基地局eNodeBに対して、所定の無線リソースが割り当てられているRACHを介して、移動局UE#2に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を送信する。
ステップS2001において、移動局UE#2が送信したランダムアクセス要求は、送信電力が小さい等の理由で無線基地局eNodeBには受信されてないものとする
ここで、移動局UE♯1と、移動局UE♯2とにより送信されたランダムアクセス要求が衝突を起こし、そのまま無線基地局eNodeBに送信される。
ステップS1002において、無線基地局eNodeBは、移動局UE♯1に対して、ランダムアクセス要求を送信したRACHに対応する下り共有制御チャネルを介して、当該ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、移動局UE#1に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答を送信する。
ここで、無線基地局eNodeBは、ランダムアクセス応答によって、移動局UE♯1がパケットランダムアクセス要求を送信する上り共有チャネルを通知するものとする。
なお、RACH及び当該RACHに対応する下り共有制御チャネルに割り当てられている所定の無線リソースは、予め決められているものとする。
また、ステップS1002において、無線基地局eNodeBは、移動局UE♯2に対して、ランダムアクセス要求を送信したRACHに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有データチャネルの少なくとも一方を介して、当該ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、移動局UE#1に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答を送信する。
ここで、無線基地局eNodeBは、衝突したランダムアクセス要求を受信したため、移動局UE♯2に対しても、ランダムアクセス応答を送信している。
なお、RACH及び当該RACHに対応する下り共有制御チャネルに割り当てられている所定の無線リソースは、予め決められていてもよい。
ステップS1003において、移動局UE♯1は、ランダムアクセス要求を送信したRACHに対応する下り共有制御チャネルを介して、移動局UE#1に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答を受信し、ランダムアクセス要求が無線基地局eNodeBに受信された旨を確認することができる。
ステップS1004において、移動局UE♯1は、上述のランダムアクセス応答によって通知された上り共有チャネルを介して、無線基地局eNodeBに対して、パケットランダムアクセス要求を送信する。
ステップS1005において、無線基地局eNodeBは、かかるパケットランダムアクセス要求をセントラルノードに転送する。
ステップS1006において、セントラルノードは、受信したパケットランダムアクセス要求を受信した旨を通知するためのパケットランダムアクセス応答を、無線基地局に送信する。
ステップS1007において、無線基地局eNodeBは、かかるパケットランダムアクセス応答を移動局UE♯1に転送する。
ステップS1008において、移動局UE♯1によってパケットランダムアクセス応答が受信された場合、当該移動局UE♯1とセントラルノードとの間で、ユーザデータ(U−plane)を送受信するためのリンクが設定され、当該リンクを介して通信が開始される。
ステップS1008において、移動局UE♯2は、ランダムアクセス要求を送信したRACHに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有データチャネルの少なくとも一方を介して、移動局UE#1に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答を受信する。
移動局UE♯2は、受信したランダムアクセス応答が、移動局UE#1に対して割り当てられている移動局情報を含むため、移動局UE♯2が送信したランダムアクセス要求が、無線基地局eNodeBに受信されていない旨を確認することができる。
なお、移動局UE♯2は、移動局UE#2に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答を所定期間受信できないことで、ランダムアクセス要求が、無線基地局eNodeBに受信されていない旨を確認してもよい。
ステップS1010において、移動局UE♯2は、無線基地局eNodeBに対して、ステップS1001とは異なる無線リソースが割り当てられているRACHを介して、ランダムアクセス要求を無線基地局eNodeBに送信する。
ステップS1011において、無線基地局eNodeBは、移動局UE♯2に対して、ランダムアクセス要求を送信したRACHに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有データチャネルの少なくとも一方を介して、当該ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、移動局UE#2に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答を送信する。
ステップS1012乃至S1016の動作は、上述のステップS1004乃至S1008の動作と同一であるため、説明を省略する。
(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)
本実施形態に係る移動通信システムによれば、移動局UEが、所定の無線リソースに割り当てられているランダムアクセスチャネルを介して、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を無線基地局eNodeBに送信する工程と、無線基地局eNodeBが、移動局UEから、ランダムアクセス要求を受信し、ランダムアクセスチャネルに対応する下り共有制御チャネル又は下り共有データチャネルの少なくとも一方を介して、ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、当該移動局情報を含むランダムアクセス応答信号を移動局UEに送信する工程とを有することにより、移動局UEは、当該移動局UEが送信したランダムアクセス要求が無線基地局eNodeBに受信された旨を確認することができる。これにより、移動局UEが誤った判断をすることを低減することができる。
また、移動局UEの誤りが判明するまでの処理遅延や、誤りが判明するまでの間にリソースを低減することができる。
また、本実施形態に係る移動通信システムによれば、移動局UEが、無線基地局eNodeBから、移動局UEに対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス応答信号を受信できない場合、無線リソースを変更させたランダムアクセス要求を無線基地局eNodeBに送信することにより、移動局UEが、無線基地局eNodeBから当該移動局情報を含むランダムアクセス応答信号を受信できない理由が、衝突によるものである場合、衝突を避けて無線基地局eNodeBに対して、ランダムアクセス要求を送信することができる。
また、移動局UEが、無線基地局eNodeBから、当該移動局情報を含むランダムアクセス応答信号を受信できない理由が、衝突によるものである場合、連続して衝突が発生することを回避することができる。これにより、周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。
産業上の利用の可能性
以上説明したように、本発明によれば、移動局と無線基地局とが、パケット通信を開始するための通信をする際に、移動局が誤った判断をすることを低減するパケット通信方法、移動局及び無線基地局を提供することができる。

Claims (3)

  1. 移動局が、無線基地局に対して、所定の無線リソースに割り当てられているランダムアクセスチャネルを介して、前記移動局に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を送信する工程Aと、
    前記無線基地局が、前記移動局から、前記ランダムアクセス要求を受信し、下り共有チャネルを介して、前記ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、前記移動局情報を含むランダムアクセス応答を前記移動局に送信する工程Bと、
    前記移動局が、前記無線基地局から前記移動局情報を含む前記ランダムアクセス応答を受信できない場合、前記移動局が、前記ランダムアクセスチャネルの無線リソースを変更して、前記無線基地局に対して、前記ランダムアクセス要求を送信する工程Cとを有し、
    前記工程Bにおいて、ハンドオーバ時に、前記無線基地局が、前記移動局情報として、ハンドオーバ先の無線基地局によって指定された前記移動局が用いるべきプリアンブル信号のパターンを含むランダムアクセス応答を前記移動局に送信することを特徴とするパケット通信方法。
  2. 所定の無線リソースで規定されているランダムアクセスチャネルを介して、移動局に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を無線基地局に送信するランダムアクセス要求送信部と、
    前記移動局情報を含むランダムアクセス応答を受信するランダムアクセス応答受信部とを具備し、
    前記ランダムアクセス応答受信部が、前記無線基地局から前記移動局情報を含む前記ランダムアクセス応答を受信できない場合、前記ランダムアクセス要求送信部は、前記ランダムアクセスチャネルの無線リソースを変更して、前記無線基地局に対して、前記ランダムアクセス要求を送信するように構成されており、
    前記ランダムアクセス応答受信部は、ハンドオーバ時に、前記移動局情報として、ハンドオーバ先の無線基地局によって指定された前記移動局が用いるべきプリアンブル信号のパターンを含むランダムアクセス応答を受信するように構成されていることを特徴とする移動局。
  3. 移動局から、所定の無線リソースで規定されるランダムアクセスチャネルを介して、前記移動局に対して割り当てられている移動局情報を含むランダムアクセス要求を受信するランダムアクセス要求受信部と、
    下り共有チャネルを介して、前記ランダムアクセス要求を受信した旨を通知するために、前記移動局情報を含むランダムアクセス応答を前記移動局に送信するランダムアクセス応答送信部とを具備し、
    前記移動局が、前記移動局情報を含む前記ランダムアクセス応答を受信できない場合、前記ランダムアクセス要求受信部は、前記移動局によって前記ランダムアクセスチャネルの無線リソースを変更して送信された前記ランダムアクセス要求を受信するように構成されており、
    前記ランダムアクセス応答送信部は、ハンドオーバ時に、前記移動局情報として、ハンドオーバ先の無線基地局によって指定された前記移動局が用いるべきプリアンブル信号のパターンを含むランダムアクセス応答を前記移動局に送信するように構成されていることを特徴とする無線基地局。
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