JP5437422B2

JP5437422B2 - 無線基地局及び移動局

Info

Publication number: JP5437422B2
Application number: JP2012055768A
Authority: JP
Inventors: 徹内野; アニールウメシュ
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2032-03-13
Also published as: US9014145B2; KR101483565B1; CN104041119B; NO2793508T3; EP2793508A1; EP2793508A4; RU2568679C1; CN104041119A; KR20140092416A; US20150009959A1; WO2013137307A1; JP2013191973A; CA2861771A1; EP2793508B1; CA2861771C

Description

本発明は、無線基地局及び移動局に関する。

ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式では、図５に示すように、移動局ＵＥ及び無線基地局ｅＮＢにおいて、物理（ＰＨＹ）レイヤや、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）レイヤや、ＲＬＣ（ＲａｄｉｏＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌ）レイヤや、ＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤや、ＲＲＣ（ＲａｄｉｏＲｅｓｏｕｒｃｅＣｏｎｔｒｏｌ）レイヤが設けられている。

送信側のＰＤＣＰレイヤは、ＲＲＣレイヤから受信したＰＤＣＰ-ＳＤＵ（ＳｅｒｖｉｃｅＤａｔａＵｎｉｔ）に対して、ＣＯＵＮＴ値を用いて、秘匿処理や改ざん検出のための処理を施し、ＰＤＣＰ-ＳＮ（ＳｅｑｕｅｎｃｅＮｕｍｂｅｒ）をヘッダとして付与したＰＤＣＰ-ＰＤＵ（ＰｒｏｔｏｃｏｌＤａｔａＵｎｉｔ）をＲＬＣレイヤに対して送信するように構成されている。

ここで、図６に示すように、ＣＯＵＮＴ値は、ＨＦＮ（ＨｙｐｅｒＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ）及びＰＤＣＰ-ＳＮによって構成されている。

なお、ＰＤＣＰ-ＳＮは、１２ビットからなり、ＰＤＣＰ-ＰＤＵが生成されてＲＬＣレイヤに送信される度にインクリメントされるように構成されている。また、ＨＦＮは、２０ビットからなり、ＰＤＣＰ-ＳＮが周回する度にインクリメントされるように構成されている。

一方、受信側のＰＤＣＰレイヤは、ＣＯＵＮＴ値を用いて、解匿処理や改ざん検出処理を施すように構成されている。

また、送信側のＰＤＣＰレイヤは、ＲＬＣ-ＵＭ（Ｕｎ-ＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄＭｏｄｅ）のベアラ（例えば、音声ベアラ）に対しては、ＰＤＣＰ-ＳＮとして、図７に示すように、１２ビット長の「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」及び７ビット長の「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」の２種類から選択して設定することができる。

ここで、「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」は、パケットロスに対する耐性が強いという長所を有しているが、オーバヘッドが大きくなるという短所を有している。

一方、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」は、オーバヘッドが小さいという長所を有しているが、パケットロスに対する耐性が弱いという短所を有している。

したがって、一般的には、音声ベアラのような高い品質を要求するベアラに対しては、カバレッジの観点（オーバヘッドの観点）から「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」を用いることが好ましいと考えられている。

３ＧＰＰＴＳ３６.３２３

しかしながら、発明者は、現在のＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式では、以下のような問題点があることを発見した。

図８に示すように、セル半径の小さいセル＃１１（例えば、フェムトセル）では、「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」を設定することによるリソース及びカバレッジの観点からの影響が小さいため、音声ベアラのような高い品質を要求するベアラに対しても「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」を用いることができると考えられる。

なお、図８に示すようにセル半径が比較的大きいセル＃１（例えば、マクロセル）では、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」が用いられる場合がある。

ここで、現在のＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式では、移動局ＵＥが、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」が用いられているセルと「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」が用いられているセルとの間でハンドオーバを行う場合に、ハンドオーバ後のセル内の通信で、かかる移動局ＵＥによって用いられるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを変更することができない。

したがって、現在のＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式では、ハンドオーバ後のセル内の通信で移動局ＵＥによって用いられるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを変更するためには、移動局ＵＥが、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１から「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１１に対してハンドオーバを行うことを決定した場合に、図９（ａ）に示すように、セル＃１を管理する無線基地局ｅＮＢ＃１が、移動局ＵＥに対して、セル＃１１内の通信で用いるＰＤＣＰ-ＳＮを「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」から「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」に変更するように指示した後、図９（ｂ）及び図９（ｃ）に示すように、かかるハンドオーバ手順を行う必要があった。

或いは、移動局ＵＥが、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１から「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１１に対してハンドオーバを行うことを決定した場合に、セル＃１を管理する無線基地局ｅＮＢ＃１から、セル＃１１にハンドオーバ手順が完了した後、移動局ＵＥに対して、セル＃１１内の通信で用いるＰＤＣＰ-ＳＮを「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」から「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」に変更する必要があった。

かかる場合、Ｃ-Ｐｌａｎｅの負荷が増大し、また、ハンドオーバ遅延が発生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、ハンドオーバ後のセルで用いるＰＤＣＰ-ＳＮの種類を変更した場合であっても、Ｃ-Ｐｌａｎｅの負荷の増加を回避しつつ、ハンドオーバ遅延を低減することができる無線基地局及び移動局を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号として、第１シーケンス番号が用いられている第１セル、及び、ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号として、該第１シーケンス番号の長さよりも長い長さの第２シーケンス番号が用いられている第２セルが設けられている移動通信システムにおいて、該第１セル又は該第２セルを管理する無線基地局であって、移動局が、前記第１セルから前記第２セルにハンドオーバする場合に、或いは、該第２セルから該第１セルにハンドオーバする場合に、該移動局に対して、ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号の長さが変更になることを通知するように構成されている送信部を具備することを要旨とする。

本発明の第２の特徴は、ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号として、第１シーケンス番号が用いられている第１セル、及び、ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号として、該第１シーケンス番号の長さよりも長い長さの第２シーケンス番号が用いられている第２セルが設けられている移動通信システムにおいて通信可能な移動局であって、前記第１セルから前記第２セルにハンドオーバする場合に、或いは、該第２セルから該第１セルにハンドオーバする場合に、該第１セル又は該第２セルを管理する無線基地局からの指示に応じて、該第１セル又は該第２セル内の通信に用いるＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号の長さを変更するように構成されている設定部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、ハンドオーバ後のセルで用いるＰＤＣＰ-ＳＮの種類を変更した場合であっても、Ｃ-Ｐｌａｎｅの負荷の増加を回避しつつ、ハンドオーバ遅延を低減することができる無線基地局及び移動局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情報要素「ＰＤＣＰ-Ｃｏｎｆｉｇ」のフォーマットの一例である。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。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システムについて説明するための図である。従来の移動通信システム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として、ＬＴＥ-Ａｄｖａｎｃｅｄ方式の移動通信システムを例に挙げて説明するが、本発明は、かかる移動通信システムに限定されず、他の方式の移動通信システムにも適用可能である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本実施形態に係る移動通信システムでは、ＰＤＣＰ-ＳＮとして「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１（マクロセル）、及び、ＰＤＣＰ-ＳＮとして「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１１（フェムトセル）が設けられている。

ここで、セル＃１は、無線基地局ｅＮＢ＃１によって管理されており、セル＃１は、無線基地局ｅＮＢ＃１１によって管理されている。

図２に示すように、本実施形態に係る無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１は、ハンドオーバ処理部１１と、送信部１２とを具備している。

無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１のハンドオーバ処理部１１は、セル＃１/＃１１において通信中の移動局ＵＥに係るハンドオーバ処理を行うように構成されている。

例えば、無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１のハンドオーバ処理部１１は、移動局ＵＥのセル＃１からセル＃１１へのハンドオーバ処理（Ｉｎｔｅｒ-ｅＮＢハンドオーバ処理）を行うように構成されていてもよい。

なお、無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１のハンドオーバ処理部１１は、移動局ＵＥに係るＩｎｔｒａ-ｅＮＢハンドオーバ処理を行うように構成されていてもよい。

無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１の送信部１２は、移動局ＵＥに対して、ハンドオーバ処理部１１によって行われるハンドオーバ処理に係る信号を送信するように構成されている。

例えば、移動局ＵＥが、セル＃１からセル＃１１にハンドオーバする場合に、無線基地局ｅＮＢ＃１のハンドオーバ処理部１１によって行われるハンドオーバ処理において、無線基地局ｅＮＢ＃１の送信部１２は、図１（ａ）に示すように、移動局ＵＥに対して、セル＃１１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さが変更になることを通知するように構成されている。

或いは、移動局ＵＥが、セル＃１からセル＃１１にハンドオーバする場合に、無線基地局ｅＮＢ＃１１のハンドオーバ処理部１１によって行われるハンドオーバ処理において、無線基地局ｅＮＢ＃１１の送信部１２は、図１（ａ）に示すように、移動局ＵＥに対して、セル＃１１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さが変更になることを通知するように構成されていてもよい。

ここで、例えば、無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１の送信部１２は、移動局ＵＥに対して、図３に示すように、情報要素「ＰＤＣＰ-Ｃｏｎｆｉｇ」内の「ｐｄｃｐ-ｓｉｚｅ」によって、セル＃１１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さ（図１の例では、１２ビット）を通知するように構成されていてもよい。

なお、セル＃１１内の通信で移動局ＵＥによって用いられるＰＤＣＰ-ＳＮの長さが変更にならない場合には、無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１の送信部１２は、情報要素「ＰＤＣＰ-Ｃｏｎｆｉｇ」内の「ｐｄｃｐ-ｓｉｚｅ」等によって、セル＃１１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを通知しないように構成されていてもよい。

また、かかる場合、無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１の送信部１２は、移動局ＵＥに対して、セル＃１１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さとして、「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」又は「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」を特定するための情報を通知するように構成されていてもよい。

また、移動局ＵＥが、無線基地局ｅＮＢ配下のセル間でハンドオーバ（Ｉｎｔｒａ-ｅＮＢハンドオーバ）を行う場合であっても、ハンドオーバ先のセル内の通信で移動局ＵＥによって用いられるＰＤＣＰ-ＳＮの長さが変更になる場合には、無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１の送信部１２は、移動局ＵＥに対して、ハンドオーバ先のセル内の通信で移動局ＵＥによって用いられるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを通知するように構成されていてもよい。

また、同様に、移動局ＵＥが、セル＃１１からセル＃１にハンドオーバする場合に、無線基地局ｅＮＢ＃１１のハンドオーバ処理部１１によって行われるハンドオーバ処理において、無線基地局ｅＮＢ＃１１の送信部１２は、移動局ＵＥに対して、セル＃１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さが変更になることを通知するように構成されていてもよい。

或いは、移動局ＵＥが、セル＃１１からセル＃１にハンドオーバする場合に、無線基地局ｅＮＢ＃１のハンドオーバ処理部１１によって行われるハンドオーバ処理において、無線基地局ｅＮＢ＃１の送信部１２は、移動局ＵＥに対して、セル＃１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さが変更になることを通知するように構成されていてもよい。

図４に示すように、本実施形態に係る移動局ＵＥは、受信部２１と、設定部２２とを具備している。

受信部２１は、セル＃１からセル＃１１にハンドオーバする場合に、及び、セル＃１１からセル＃１にハンドオーバする場合に、無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１からの信号を受信するように構成されている。

例えば、受信部２１は、セル＃１からセル＃１１にハンドオーバする場合に、及び、セル＃１１からセル＃１にハンドオーバする場合に、図１（ａ）に示すように、無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１から、セル＃１１/＃１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを変更するように指示する指示信号（例えば、図３に示す情報要素「ＰＤＣＰ-Ｃｏｎｆｉｇ」等）を受信するように構成されていてもよい。

設定部２２は、図１（ｂ）に示すように、受信部２１によって受信された無線基地局ｅＮＢ＃１/ｅＮＢ＃１１からの指示信号に応じて、セル＃１１/＃１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを変更するように構成されている。

本実施形態に係る移動局ＵＥ及び無線基地局ｅＮＢ＃１/＃１１によれば、移動局ＵＥのセル＃１からセル＃１１へのハンドオーバ処理、及び、移動局ＵＥのセル＃１１からセル＃１へのハンドオーバ処理において、移動局ＵＥに対して、セル＃１１/＃１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを変更することを通知することができるため、かかるハンドオーバ処理の開始前に、移動局ＵＥに対して、セル＃１１/＃１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを設定する必要がないため、Ｃ-Ｐｌａｎｅの負荷の増加を回避しつつ、ハンドオーバ遅延を低減することができる。

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、ＰＤＣＰ-ＳＮ（ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号）として、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ（第１シーケンス番号）」が用いられているセル＃１（第１セル）、及び、ＰＤＣＰ-ＳＮとして、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」の長さよりも長い長さの「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ（第２シーケンス番号）」が用いられているセル＃１１（第２セル）が設けられている移動通信システムにおいて、セル＃１を管理する無線基地局ｅＮＢ＃１であって、移動局ＵＥが、セル＃１からセル＃１１にハンドオーバする場合（或いは、セル＃１１からセル＃１にハンドオーバする場合）に、移動局ＵＥに対して、セル＃１１（或いは、セル＃１）内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さが変更になることを通知するように構成されている送信部１１を具備することを要旨とする。

本実施形態の第２の特徴は、ＰＤＣＰ-ＳＮとして、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１、及び、ＰＤＣＰ-ＳＮとして、「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１１が設けられている移動通信システムにおいて、セル＃１１を管理する無線基地局ｅＮＢ＃１１であって、移動局ＵＥが、セル＃１１からセル＃１にハンドオーバする場合（或いは、セル＃１からセル＃１１にハンドオーバする場合）に、移動局ＵＥに対して、セル＃１（或いは、セル＃１１）内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さが変更になることを通知するように構成されている送信部１１を具備することを要旨とする。

本実施形態の第３の特徴は、ＰＤＣＰ-ＳＮとして、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１、及び、ＰＤＣＰ-ＳＮとして、「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１１が設けられている移動通信システムにおいて通信可能な移動局ＵＥであって、セル＃１からセル＃１１にハンドオーバする場合に、無線基地局ｅＮＢ＃１（或いは、無線基地局ｅＮＢ＃１１）からの指示に応じて、セル＃１１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを変更するように構成されている設定部２２を具備することを要旨とする。

本実施形態の第４の特徴は、ＰＤＣＰ-ＳＮとして、「Ｓｈｏｒｔｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１、及び、ＰＤＣＰ-ＳＮとして、「Ｌｏｎｇｅｒ-ＳＮ」が用いられているセル＃１１が設けられている移動通信システムにおいて通信可能な移動局ＵＥであって、セル＃１１からセル＃１にハンドオーバする場合に、無線基地局ｅＮＢ＃１１（或いは、無線基地局ｅＮＢ＃１）からの指示に応じて、セル＃１内の通信に用いるＰＤＣＰ-ＳＮの長さを変更するように構成されている設定部２２を具備することを要旨とする。

なお、上述の移動局ＵＥや無線基地局ｅＮＢ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（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（ＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅａｎｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲＯＭ）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ｅＮＢ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ｅＮＢ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…ハンドオーバ処理部
１２…送信部
２１…受信部
２２…設定部

Claims

ＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤにおけるシーケンス番号として、第１シーケンス番号が用いられている第１セル、及び、ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号として、該第１シーケンス番号の長さよりも長い長さの第２シーケンス番号が用いられている第２セルが設けられている移動通信システムにおいて、該第１セル又は該第２セルを管理する無線基地局であって、
移動局が、前記第１セルから前記第２セルにハンドオーバする場合に、或いは、該第２セルから該第１セルにハンドオーバする場合に、該移動局に対して、ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号の長さが変更になることを通知するように構成されている送信部を具備することを特徴とする無線基地局。
前記送信部は、情報要素「ＰＤＣＰ-Ｃｏｎｆｉｇ」によって、上述の通知を行う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。
ＰＤＣＰ（ＰａｃｋｅｔＤａｔａＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤにおけるシーケンス番号として、第１シーケンス番号が用いられている第１セル、及び、ＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号として、該第１シーケンス番号の長さよりも長い長さの第２シーケンス番号が用いられている第２セルが設けられている移動通信システムにおいて通信可能な移動局であって、
前記第１セルから前記第２セルにハンドオーバする場合に、或いは、該第２セルから該第１セルにハンドオーバする場合に、該第１セル又は該第２セルを管理する無線基地局からの指示に応じて、該第１セル又は該第２セル内の通信に用いるＰＤＣＰレイヤにおけるシーケンス番号の長さを変更するように構成されている設定部を具備することを特徴とする移動局。
前記指示は、情報要素「ＰＤＣＰ-Ｃｏｎｆｉｇ」によって行われるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の移動局。