JP5211217B2 - 基地局及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、上りリンクの同期外れが検出された場合、移動局に当該上りリンクの同期確立を要求するSyncRequestを送信する基地局及び通信制御方法に関する。

3rd Generation Partnership Project（3GPP）において標準化されているLong Term Evolution（LTE）では、基地局（eNB）が上りリンク（UL）の同期外れを検出すると、基地局が当該上りリンクを設定している移動局に対して、下り制御物理チャネル（PDCCH）を介してSyncRequestを送信することが規定されている（例えば、非特許文献１参照）。SyncRequestを受信した移動局は、Random access（RA）手順を実行し、上りリンクの同期を再確立する。

3GPP TS 36.300 V10.3.0, 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 10)、２０１１年３月

しかしながら、上述した従来の上りリンクの同期の確立方法には、次のような問題があった。すなわち、移動局がSyncRequestの受信に失敗すると、RA手順も実行されないため、上りリンクの同期が再確立されず、上りリンクの同期外れの状態が長時間に渡って継続してしまう問題があった。

また、このような状態は、上りリンクの個別リソース（当該移動局のChannel Quality Indicator（CQI）などのフィードバック情報を報告するための上りリンクのリソース）が解放された状態において、下りリンクを介したデータの送信再開を検出した場合も同様である。

そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上りリンクの同期確立が必要なことが検出された場合において、より確実かつ迅速に上りリンクの同期を再確立し得る基地局及び通信制御方法の提供を目的とする。

本発明の第１の特徴は、移動局（例えば、移動局200A）と設定される上りリンクの同期確立が必要か否かを検出する同期状態検出部（UL同期外れ検出部105）と、前記同期状態検出部によって前記上りリンクの同期確立が必要と判定された場合、前記移動局に前記上りリンクの同期確立を要求するSyncRequestを送信する同期要求送信部（同期要求送信部107）とを備え、前記同期要求送信部は、前記SyncRequestを送信した後においても、前記同期状態検出部による前記上りリンクの同期確立が必要な状態が継続している場合、前記移動局に新たなSyncRequestを送信する基地局（基地局100）であることを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、通信装置が、移動局と設定される上りリンクの同期確立が必要か否かを検出するステップと、前記通信装置が、前記上りリンクの同期確立が必要なことを検出した場合、前記移動局に前記上りリンクの同期確立を要求するSyncRequestを送信するステップとを備え、前記SyncRequestを送信するステップでは、前記SyncRequestを送信した後においても、前記上りリンクの同期確立が必要な状態が継続している場合、前記移動局に新たなSyncRequestを送信する通信制御方法であることを要旨とする。

本発明の特徴によれば、上りリンクの同期確立が必要なことが検出された場合において、より確実かつ迅速に上りリンクの同期を再確立し得る基地局及び通信制御方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。 本発明の実施形態に係る基地局100の機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る上りリンクの同期外れ検出から上りリンクの同期確立までの基地局100と移動局200Aとによる通信シーケンスを示す図である。 本発明の実施形態に係る基地局100（PF）におけるSyncRequestの送信動作フローを示す図である。 本発明の変更例に係る上りリンクの同期確立までの基地局100と移動局200Aとによる通信シーケンスを示す図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。

したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（１）無線通信システムの全体概略構成
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの全体概略構成図である。図１に示すように、本実施形態に係る無線通信システムは、Long Term Evolution（LTE）方式を採用しており、コアネットワーク50、基地局100（eNB）及び移動局200A, 200B（UE）を含む。

基地局100は、コアネットワーク50に接続されている。基地局100は、セルC1を形成し、移動局200A及び200BとLTE方式に従った無線通信を実行する。特に、本実施形態では、基地局100は、上りリンクの同期外れが検出された場合、移動局200A（または移動局200B、以下同）に当該上りリンクの同期確立を要求するSyncRequestを送信する。

移動局200Aは、基地局100からSyncRequestを受信すると、Random access（RA）手順を実行し、上りリンクの同期を再確立する。

（２）無線通信システムの機能ブロック構成
次に、本実施形態に係る無線通信システムの機能ブロック構成について説明する。具体的には、基地局100の機能ブロック構成について説明する。図２は、基地局100の機能ブロック構成図である。

図２に示すように、基地局100は、無線通信部101、データ送受信部103、UL同期外れ検出部105及び同期要求送信部107を備える。なお、基地局100は、これらの機能ブロックを、プラットフォーム部（PF）及びアプリケーション部（AP）によって実現する。

無線通信部101は、移動局200A（200B）とLTE方式に従った無線通信を実行する。

データ送受信部103は、無線通信部101を介して移動局200A向けの制御データ（C-planeデータ）及びユーザデータ（U-Planeデータ）を送受信する。特に、本実施形態では、データ送受信部103は、同期要求送信部107から送信された制御データの一種であるSyncRequestを下り制御物理チャネル（PDCCH）を介して移動局200Aに送信する。

UL同期外れ検出部105は、移動局200Aと設定される上りリンク（UL）の同期確立が必要か否かを検出する。具体的には、UL同期外れ検出部105は、移動局200Aと設定される上りリンクの同期外れを検出する。本実施形態において、UL同期外れ検出部105は、同期状態検出部を構成する。

UL同期外れ検出部105は、移動局200Aから送信される上り物理チャネル（Sounding RSやPUCCH）の品質を監視する。UL同期外れ検出部105は、移動局200Aから送信される上り物理チャネルの品質が所定時間（或いは、所定の観測回数）に渡って閾値を下回ると、同期外れを検出する。

同期要求送信部107は、UL同期外れ検出部105によって上りリンクの同期確立が必要と判定された場合、具体的には、同期外れが検出された場合、移動局200Aに当該上りリンクの同期確立を要求するSyncRequestを送信する。具体的には、上述したように、同期要求送信部107は、PDCCHを介してSyncRequestを移動局200Aに送信する。

特に、本実施形態では、同期要求送信部107は、UL同期外れ検出部105によって上りリンクの同期外れが検出されたことに伴って一度SyncRequestを送信した後においても、UL同期外れ検出部105による当該上りリンクの同期外れが継続している場合、移動局200Aに新たなSyncRequestを送信する。より具体的には、同期要求送信部107は、既に送信したSyncRequestの送信から所定時間が経過してもUL同期外れ検出部105による当該上りリンクの同期外れが継続している場合、新たなSyncRequestを送信する。

また、同期要求送信部107は、当該上りリンクの同期外れが継続している場合、SyncRequestを所定回数（N_syncreq）まで繰り返し送信することができる。

（３）無線通信システムの動作
次に、本実施形態に係る無線通信システムの動作について説明する。具体的には、基地局100（eNB）と移動局200A（UE）とによる上りリンクの同期確立動作について説明する。

（３．１）通信シーケンス
図３は、上りリンクの同期外れ検出から上りリンクの同期確立までの基地局100と移動局200Aとによる通信シーケンスを示す。

図３に示すように、基地局100（PF）は、上りリンクの同期外れを検出（S10）し、同期外れを検出したことを基地局100（AP）に通知する（S20）。

基地局100（PF）は、上りリンクの同期外れを検出すると、移動局200AにSyncRequestを複数回数に渡って連続して送信する（S30）。なお、移動局200Aは、SyncRequestを正常に受信すると、RA手順を実行し、上りリンクの同期を再確立する。

具体的には、基地局100（PF）は、SyncRequestを送信したサブフレームからTimer_synqrecによって規定される所定時間経過後のサブフレームまでに、当該上りリンクの同期が再確立されない場合、移動局200Aに対してSyncRequestを再送する。なお、最初のSyncRequestを送信したサブフレームからTimer_synqrecによって規定される所定時間経過後のサブフレームまでに当該上りリンクの同期が再確立された場合には、SyncRequestを再送せずに上りリンクの同期確立処理を終了する。

つまり、基地局100（PF）は、当該上りリンクの同期外れが継続している場合、SyncRequestの所定回数（N_syncreq）まで繰り返し送信することができる。

また、基地局100（PF）は、N_syncreq回のSyncRequestを送信したサブフレームからTimer_synqrecによって規定される所定時間経過後のサブフレームまでに、当該上りリンクの同期が再確立されない場合、SyncRequestの送信後においても当該上りリンクの同期外れが継続していることを基地局100（AP）に通知する（S40）。

（３．２）基地局100の動作フロー
図４は、基地局100（PF）におけるSyncRequestの送信動作フローを示す。図４に示すように、基地局100（PF）は、上りリンクの同期外れを検出（S110）し、同期外れを検出したことを基地局100（AP）にメール通知する（S120）。なお、S110及びS120は、図３に示したS10及びS20と対応する。

次いで、基地局100（PF）は、パラメータk=1に設定（S130）し、移動局200AにSyncRequestを送信する（S140）。基地局100（PF）は、送信したSyncRequestによって、上りリンクの同期が確立したか否かを判定する（S150）。

上りリンクの同期外れが継続している場合、基地局100（PF）は、パラメータkの値を加算（S160）し、kがN_syncreqを下回っているか否かを判定する（S170）。

kがN_syncreqと一致する（または上回る）場合、基地局100（PF）は、SyncRequestの送信後においても当該上りリンクの同期外れが継続していることを基地局100（AP）に通知する（S180）。なお、S180は、図３に示したS40と対応する。

（４）作用・効果
基地局100（PF）によれば、一度SyncRequestを移動局200Aに送信した後においても、当該上りリンクの同期外れが継続している場合、移動局200Aに新たなSyncRequestが送信される。このため、移動局200Aが最初のSyncRequestの受信に失敗した場合でも、上りリンクの同期が再確立されず、上りリンクの同期外れの状態が長時間に渡って継続してしまうことを防止できる。このため、基地局100（PF）によれば上りリンクの同期外れが検出された場合において、より確実かつ迅速に上りリンクの同期を再確立し得る。

本実施形態では、SyncRequestの送信から所定時間（Timer_synqrec）が経過しても当該上りリンクの同期外れが継続している場合、新たなSyncRequestが送信される。また、当該上りリンクの同期外れが継続している場合、SyncRequestが所定回数（N_syncreq）まで繰り返し送信される。このため、不要なSyncRequestの送信を抑制しつつ、確実かつ迅速に上りリンクの同期を再確立し得る。

（５）その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、UL同期外れ検出部105によって上りリンクの同期外れが検出された場合、SyncRequestを送信するようにしたが、図５に示すように、上りリンクの個別リソースが解放された状態における下りリンクを介したデータの送信再開を検出した場合、同期要求送信部107がSyncRequestを送信するようにしてもよい。

図５は、本発明の変更例に係る上りリンクの同期確立までの基地局100と移動局200Aとによる通信シーケンスを示す図である。

図５に示すように、基地局100から定期的に送信されるTiming Advance（TA）を受信しない時間がTA timerによって計測される所定時間以上継続すると、上り（UL）リンクの個別リソース（移動局200AのCQIなどのフィードバック情報を報告するためのULリソース）を解放する（S210）。当該個別リソースを解放した移動局200Aに関して、基地局100は、上りリンクの同期状態を監視しない。移動局200AからCQIが報告されないため、必ず上りリンクが同期外れの状態となる。

このような状態において、下りリンクを介したデータの送信を再開する場合、基地局100及び移動局200Aは、上りリンクの個別リソースを再設定する必要がある。基地局100は、上りリンクの同期が確立されていないため、まずSyncRequestを送信して移動局200AにRA手順を起動させる（S220〜S230）。なお、S240の動作は、上述したS40の動作（図３参照）と同様である。

また、上述した本発明の実施形態では、上りリンクの同期外れが継続している場合、SyncRequestが所定回数（N_syncreq）まで繰り返し送信していたが、最初のSyncRequest後において上りリンクの同期外れが継続している場合、上りリンクの同期が確立したことを逐次確認することなく、複数回に渡ってSyncRequestを送信するようにしてもよい。

上述した実施形態では、基地局100（PF）がSyncRequestの送信に関する処理を実行していたが、このような処理の全部または一部は、例えば、コアネットワーク50に接続されている他の通信装置（例えば、MME）において実行するようにしてもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

50…コアネットワーク
100…基地局
101…無線通信部
103…データ送受信部
105…UL同期外れ検出部
107…同期要求送信部
200A, 200B…移動局
C1…セル

Claims (5)

1. 移動局と設定される上りリンクの同期確立が必要か否かを検出する同期状態検出部と、
   前記同期状態検出部によって前記上りリンクの同期確立が必要と判定された場合、前記移動局に前記上りリンクの同期確立を要求するSyncRequestを送信する同期要求送信部と
   を備え、
   前記同期状態検出部は、前記上りリンクの個別リソースが解放された状態における下りリンクを介したデータの送信再開を検出し、
   前記同期要求送信部は、
   前記SyncRequestを送信した後においても、前記同期状態検出部による前記上りリンクの同期確立が必要な状態が継続している場合、前記移動局に新たなSyncRequestを送信し、
   前記同期状態検出部によって前記下りリンクを介したデータの送信再開が検出された場合、前記SyncRequestを送信する基地局。
2. 前記同期要求送信部は、前記SyncRequestの送信から所定時間が経過しても前記同期状態検出部による前記上りリンクの同期確立が必要な状態が継続している場合、前記新たなSyncRequestを送信する請求項１に記載の基地局。
3. 前記同期要求送信部は、前記上りリンクの同期確立が必要な状態が継続している場合、前記SyncRequestを所定回数まで繰り返し送信する請求項１に記載の基地局。
4. 前記同期状態検出部は、前記上りリンクの同期外れを検出し、
   前記同期要求送信部は、前記同期状態検出部によって前記上りリンクの同期外れが検出された場合、前記SyncRequestを送信する請求項１に記載の基地局。
5. 通信装置が、移動局と設定される上りリンクの同期確立が必要か否かを検出するステップと、
   前記通信装置が、前記上りリンクの同期確立が必要なことを検出した場合、前記移動局に前記上りリンクの同期確立を要求するSyncRequestを送信するステップと
   を備え、
   前記同期確立が必要か否かを検出するステップでは、前記上りリンクの個別リソースが解放された状態における下りリンクを介したデータの送信再開を検出し、
   前記SyncRequestを送信するステップでは、
   前記SyncRequestを送信した後においても、前記上りリンクの同期確立が必要な状態が継続している場合、前記移動局に新たなSyncRequestを送信し、
   前記同期確立が必要か否かを検出するステップにおいて前記下りリンクを介したデータの送信再開が検出された場合、前記SyncRequestを送信する通信制御方法。

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