JP5549760B2 - 無線通信装置 - Google Patents
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Description
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態の無線通信システムを示す図である。第1の実施の形態に係る無線通信システムは、無線通信装置1〜3を含む。このような無線通信システムは、例えば、LTE−Aシステムとして実現できる。
図2は、第2の実施の形態の移動通信システムを示す図である。第2の実施の形態に係る移動通信システムは、基地局10、移動局20,20aおよび中継局30を含む。
(ステップS11) 移動局20は、予め定義された複数通りの信号系列の中から任意の一つを選択する。そして、選択した信号系列のランダムアクセスプリアンブルを、物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access CHannel)で基地局10に送信する。このとき、PRACH上では、複数の移動局が同一の信号系列を同一タイミングで送信すること、すなわち、ランダムアクセスの競合が発生し得る。
(ステップS21) 基地局10は、スケジューリング要求を送信するための上りリンク物理制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)の無線リソースを、移動局20に割り当てる。PUCCHの無線リソースは、一定の周期で設定される。そして、基地局10は、割り当てた無線リソースを示す情報を移動局20に送信する。例えば、サブフレームのタイミングおよび当該サブフレーム内での位置が通知される。
(ステップS31) 基地局10は、C−RNTIとは異なる識別子であるCB−RNTIを移動局20に付与する。そして、CB−RNTIを移動局20に通知する。なお、CB−RNTIの付与は、競合型上りアクセスの実行を許可することを意味する。基地局10は、同一のCB−RNTIを複数の移動局に付与することができる。CB−RNTIを付与する移動局の数を調整することで、競合の発生確率を制御することができる。
(ステップS34) 移動局20は、ステップS33で基地局10から通知されたCBリソースを用いて、基地局10にデータを送信する。ただし、複数の移動局の間の競合、すなわち、複数の移動局が同一のCBリソースでデータを送信することが起こり得る。この場合、移動局20は、以降のCBリソースでデータを再送することになる。
方式判定部27は、休止状態から活性状態に復帰する際、ランダムアクセス方式、スケジューリング要求方式および競合型上りアクセス方式のうち、何れの方式を用いるか判定する。そして、判定した方式を送信処理部22に通知する。
(ステップS111) 制御部14は、移動局20に使用を許可する無線リソースとして、CBリソースとPUCCHの無線リソースの何れか一方のみを選択する。例えば、移動局20にPUCCHの無線リソースを割り当てている場合、CBリソースの使用許可は与えない。一方、移動局20にPUCCHの無線リソースを割り当てていない場合、CBリソースの使用許可を与える。
(ステップS115) 制御部14は、CBリソースで移動局20が送信したデータを検出したか否か判断する。検出した場合、処理をステップS116に進める。検出していない場合、処理をステップS117に進める。
(ステップS117) 制御部14は、ステップS114で割り当てたPUCCHの無線リソースで、移動局20が送信したスケジューリング要求を検出したか否か判断する。検出した場合、処理をステップS118に進める。検出していない場合、処理をステップS119に進める。
(ステップS121) 制御部23は、基地局10からの通知に基づき、使用可能なUL無線リソースを設定する。具体的には、基地局10からCB−RNTIが通知された場合は、その後に受信するCB送信許可が示すCBリソースを、使用可能なUL無線リソースとして設定する。基地局10からPUCCHの無線リソースが通知された場合は、それを使用可能なUL無線リソースとして設定する。
(ステップS131) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS132) 基地局10は、CB送信許可を移動局20に通知する。
(ステップS137) 基地局10は、ランダムアクセスレスポンスを返信する。
(ステップS139) 基地局10は、コンテンションリゾリューションを移動局20に送信する。その後、移動局20から基地局10へのデータ送信が行われる。
(ステップS141) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS142) 基地局10は、CB送信許可を移動局20に通知する。
(ステップS144) 移動局20は、タイムアウトが生じる前(または、カウンタが上限に達する前)であっても、競合型上りアクセス方式の手続きを自律的に終了し、ランダムアクセス方式に切り替える。切り替えを行った場合は、競合型上りアクセス方式は再実行しない。なお、図11の例では1回の失敗後に切り替えを行っているが、カウンタ上限未満の所定の回数(例えば、2回)の失敗後に切り替えを行ってもよい。
(ステップS146) 基地局10は、ランダムアクセスレスポンスを返信する。
(ステップS148) 基地局10は、コンテンションリゾリューションを移動局20に送信する。その後、移動局20から基地局10へのデータ送信が行われる。
(ステップS151) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS152) 移動局20は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局10に送信する。ここでは、ランダムアクセスの競合が生じているものとする。
(ステップS154) 移動局20は、スケジュールドトランスミッションを基地局10に送信する。
(ステップS156) 基地局10は、再実行されたランダムアクセスでも競合が生じており、コンテンションリゾリューションの送信に失敗する。
(ステップS159) 移動局20は、ステップS158で受信したCB送信許可が示すCBリソースを用いて、データを基地局10に送信する。
(ステップS161) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS162) 移動局20は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局10に送信する。ここでは、ランダムアクセスの競合が生じているものとする。
(ステップS164) 移動局20は、スケジュールドトランスミッションを基地局10に送信する。
(ステップS166) 移動局20は、タイムアウトが生じる前(または、カウンタが上限に達する前)であっても、ランダムアクセス方式の手続きを自律的に終了し、競合型上りアクセス方式に切り替える。切り替えを行った場合は、ランダムアクセス方式は再実行しない。なお、図13の例では1回の失敗後に切り替えを行っているが、カウンタ上限未満の所定の回数(例えば、2回)の失敗後に切り替えを行ってもよい。
(ステップS168) 移動局20は、CBリソースを用いて、データを基地局10に送信する。
次に、第3の実施の形態について説明する。前述の第2の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第3の実施の形態に係る移動通信システムでは、競合型上りアクセス方式とスケジューリング要求方式の選択を移動局が行う。
(ステップS211) 無線通信部11は、CB−RNTIを移動局20に通知する。また、CBリソースを示すCB送信許可を継続的に移動局20に通知する。
(ステップS213) 制御部14は、CBリソースで移動局20が送信したデータを検出したか否か判断する。検出した場合、処理をステップS214に進める。検出していない場合、処理をステップS215に進める。
(ステップS215) 制御部14は、ステップS212で割り当てたPUCCHの無線リソースで、移動局20が送信したスケジューリング要求を検出したか否か判断する。検出した場合、処理をステップS216に進める。検出していない場合、処理をステップS217に進める。
(ステップS221) 制御部23は、基地局10からの通知に基づき、使用可能なUL無線リソースを設定する。具体的には、CB送信許可が示すCBリソースとPUCCHの無線リソースの両方を、使用可能なUL無線リソースとして設定する。
(ステップS225) 制御部23は、CBリソースとPUCCHの無線リソースのタイミングに応じて、競合型上りアクセス方式とスケジューリング要求方式の何れか一方を選択する。例えば、タイミングの早い方の無線リソースを使用する方式を選択する。
(ステップS228) 送信処理部22は、スケジューリング要求方式の手続きを実行する。すなわち、PUCCHの無線リソースで基地局10にスケジューリング要求を送信し、割り当てられたPUSCHの無線リソースで基地局10にデータを送信する。
(ステップS231) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS232) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS234) 移動局20は、スケジューリング要求方式を選択する。
(ステップS235) 移動局20は、ステップS232で通知された無線リソースでスケジューリング要求を基地局10に送信する。
(ステップS237) 移動局20は、通知されたUL送信許可が示す無線リソースでデータを基地局10に送信する。
(ステップS241) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS242) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS244) 移動局20は、競合型上りアクセス方式を選択する。
(ステップS245) 移動局20は、ステップS243で受信したCB送信許可が示すCBリソースを用いて、データを基地局10に送信する。
次に、第4の実施の形態について説明する。前述の第2,第3の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第4の実施の形態に係る移動通信システムでは、送信するデータの種類に応じて、移動局が競合型上りアクセス方式とスケジューリング要求方式の何れか一方を選択する。
(ステップS312) 制御部23は、基地局10に送信するデータを検出したか否か判断する。検出した場合、処理をステップS313に進める。検出していない場合、ステップS312の処理を繰り返し、送信するデータを検出するまで待つ。
(ステップS315) 制御部23は、CBリソースとPUCCHの無線リソースのタイミングから、競合型上りアクセス方式とスケジューリング要求方式の一方を選択する。
(ステップS318) 送信処理部22は、スケジューリング要求方式の手続きを実行する。すなわち、スケジューリング要求を基地局10に送信した後、データを送信する。
(ステップS321) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS322) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS324) 移動局20は、基地局10に送信するデータとしてRRCメッセージを検出する。すると、移動局は20は、スケジューリング要求方式を選択する。
(ステップS326) 基地局10は、移動局20にPUSCHの無線リソースを割り当て、UL送信許可を移動局に通知する。
このように、図19のシーケンス例では、移動局20は、RRCメッセージを送信する場合にスケジューリング要求方式を優先的に選択する。
(ステップS331) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS332) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS334) 移動局20は、基地局10に送信するデータとしてRRCメッセージを検出する。すると、移動局は20は、競合型上りアクセス方式を選択する。
このように、図20のシーケンス例では、移動局20は、RRCメッセージを送信する場合にスケジューリング要求方式を優先的に選択する。通信効率の観点から、競合型上りアクセス方式を選択する方が好ましい。
次に、第5の実施の形態について説明する。前述の第2〜第4の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第5の実施の形態に係る移動通信システムでは、ランダムアクセス方式、スケジューリング要求方式および競合型上りアクセス方式の3つを直接に実行する。
(ステップS412) 制御部23は、基地局10に送信するデータを検出したか否か判断する。検出した場合、処理をステップS413に進める。検出していない場合、ステップS412の処理を繰り返し、送信するデータを検出するまで待つ。
(ステップS415) 制御部23は、ステップS413の手続きの経過時間が所定時間未満であるか(または、実行回数が所定回数未満であるか)判断する。該当する場合、処理をステップS413に進め、送信処理部22は1つ目の方式の手続きを再実行する。該当しない場合、1つ目の方式の手続きを終了し、処理をステップS416に進める。
(ステップS417) 制御部23は、ステップS416の手続きが成功したか判断する。成功した場合は処理を終了し、失敗した場合は処理をステップS418に進める。
(ステップS420) 制御部23は、ステップS419の手続きが成功したか判断する。成功した場合は処理を終了し、失敗した場合は処理をステップS421に進める。
図22は、第5の実施の形態の第1のシーケンス例を示す図である。
(ステップS432) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS434) 移動局20は、次のPUCCHでスケジューリング要求を基地局10に再送する。ここでは、スケジューリング要求の再送に失敗したものとする。
(ステップS437) 移動局20は、CBリソースを用いてデータを基地局10に送信する。ここでは、競合が生じてデータ送信に失敗したものとする。
(ステップS439) 移動局20は、競合上りアクセス方式のタイムアウトが生じた(または、カウンタが上限に達した)ことを検知する。すると、競合型上りアクセス方式の手続きを終了し、ランダムアクセス方式に切り替える。
(ステップS441) 基地局10は、ランダムアクセスレスポンスを返信する。
(ステップS443) 基地局10は、コンテンションリゾリューションを移動局20に送信する。その後、移動局20から基地局10へのデータ送信が行われる。
(ステップS451) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS452) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS454) 移動局20は、CBリソースを用いてデータを基地局10に送信する。ここでは、競合が生じてデータ送信に失敗したものとする。
(ステップS456) 移動局20は、競合上りアクセス方式のタイムアウトが生じた(または、カウンタが上限に達した)ことを検知する。すると、競合型上りアクセス方式の手続きを終了し、スケジューリング要求方式に切り替える。
(ステップS458) 移動局20は、次のPUCCHでスケジューリング要求を基地局10に再送する。ここでは、スケジューリング要求の再送に失敗したものとする。
(ステップS461) 基地局10は、ランダムアクセスレスポンスを返信する。
(ステップS463) 基地局10は、コンテンションリゾリューションを移動局20に送信する。その後、移動局20から基地局10へのデータ送信が行われる。
(ステップS471) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS472) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS474) 移動局20は、次のPUCCHでスケジューリング要求を基地局10に再送する。ここでは、スケジューリング要求の再送に失敗したものとする。
(ステップS477) 基地局10は、ランダムアクセスレスポンスを返信する。
(ステップS479) 基地局10は、競合が生じているため、移動局20のC−RNTIを検出できず、コンテンションリゾリューションの送信に失敗する。
(ステップS481) 移動局20は、ランダムアクセス方式のタイムアウトが生じた(または、カウンタが上限に達した)ことを検知する。すると、ランダムアクセス方式の手続きを終了し、競合型上りアクセス方式に切り替える。
(ステップS483) 移動局20は、CBリソースを用いてデータを基地局10に送信する。
次に、第6の実施の形態について説明する。前述の第2〜第5の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第6の実施の形態に係る移動通信システムでは、スケジューリング要求方式の手続きが開始された後、競合型上りアクセス方式を適用できる状態になった場合、前者をキャンセルして後者に切り替える。
(ステップS511) 無線通信部11は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS513) 無線通信部11は、CB送信許可を移動局20に通知し、その直後(例えば、所定時間以内)に、移動局20からスケジューリング要求を受信する。
(ステップS516) 制御部14は、ステップS515で割り当てた無線リソースでバッファ状態報告(BSR:Buffer Status Report)が受信されたか判断する。BSRが受信された場合、処理をステップS517に進める。受信されなかった場合、処理をステップS518に進める。
(ステップS518) 無線通信部11および有線通信部13は、移動局20がCBリソースを用いて送信したデータを抽出し、上位局に転送する処理を行う。
(ステップS521) 制御部23は、基地局10からの通知に基づき、PUCCHの無線リソースを使用可能なUL無線リソースとして設定する。
(ステップS527) 制御部23は、スケジューリング要求方式の手続きを、正常に終了させる。
図27は、第6の実施の形態の第1のシーケンス例を示す図である。
(ステップS532) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS534) 移動局20は、PUCCHでスケジューリング要求を基地局10に送信する。この時点では、移動局20は、まだCB送信許可を受信していない。
(ステップS536) 移動局20は、スケジューリング要求方式をキャンセルする。
このように、図27のシーケンス例では、同時期にスケジューリング要求とCB送信許可の両方が送受信されると、基地局10と移動局20は、それぞれの判断で、スケジューリング要求方式の手続きを停止する。この方法では、スケジューリング要求方式をキャンセルするためのメッセージを送受信しなくてよく、無線リソースの消費を抑制できる。
(ステップS541) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS542) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS544) 移動局20は、PUCCHでスケジューリング要求を基地局10に送信する。この時点では、移動局20は、まだCB送信許可を受信していない。
(ステップS546) 移動局20は、ステップS545で割り当てられた無線リソースでBSRを送信する。そして、スケジューリング要求方式をキャンセルする。
このように、図28のシーケンス例では、同時期にスケジューリング要求とCB送信許可の両方が送受信されると、移動局20が基地局10にBSRを送信することで、スケジューリング要求方式をキャンセルする。BSRの送信によってスケジューリング要求の手続きが終了することは、LTEの仕様でも規定されている。よって、キャンセルのために特別な判断を行わなくてよく、基地局10と移動局20の制御が容易となる。
次に、第7の実施の形態について説明する。前述の第2〜第6の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第7の実施の形態に係る移動通信システムでは、第6の実施の形態と同様、スケジューリング要求方式の手続きをキャンセルして競合型上りアクセス方式の手続きを実行する。
(ステップS621) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS622) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS624) 移動局20は、PUCCHでスケジューリング要求を基地局10に送信する。移動局20は、この時点でCB送信許可を受信しているが、スケジューリング要求の送信を停止できなかったものとする。
(ステップS626) 移動局20は、スケジューリング要求方式をキャンセルする。
図31は、第7の実施の形態の第2のシーケンス例を示す図である。
(ステップS632) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS634) 移動局20は、PUCCHでスケジューリング要求を基地局10に送信する。移動局20は、この時点でCB送信許可を受信しているが、スケジューリング要求の送信を停止できなかったものとする。
(ステップS636) 移動局20は、ステップS635で割り当てられた無線リソースでBSRを送信する。そして、スケジューリング要求方式をキャンセルする。
このような第7の実施の形態に係る移動通信システムによれば、第6の実施の形態と同様、移動局20,20aによってスケジューリング要求方式の手続きが開始された後であっても、競合型上りアクセス方式に切り替えることが可能となる。よって、スケジューリング要求方式と競合型上りアクセス方式の手続きが並列に実行されることを抑制でき、移動局20,20aから基地局10へのULデータ送信が効率化される。
次に、第8の実施の形態について説明する。前述の第2〜第7の実施の形態との差異を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第8の実施の形態に係る移動通信システムでは、第6,第7の実施の形態と同様、スケジューリング要求方式の手続きをキャンセルして競合型上りアクセス方式の手続きを実行する。
(ステップS711) 基地局10は、CB−RNTIを移動局20に通知する。
(ステップS712) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS714) 基地局10は、CB送信許可を移動局20に通知する。ここでは、基地局10は、スケジューリング要求を受信した直後(例えば、所定時間以内)に、CB送信許可を移動局20に通知するものとする。これは、例えば、スケジューリング要求の処理中にCB送信許可が出力されてしまい、CB送信許可の出力を停止する制御が間に合わなかった場合などに起こり得る。
(ステップS716) 移動局20は、スケジューリング要求方式をキャンセルする。
図33は、第8の実施の形態の第2のシーケンス例を示す図である。
(ステップS722) 基地局10は、PUCCHの無線リソースを移動局20に割り当て、割り当てた無線リソースを移動局20に通知する。
(ステップS724) 基地局10は、CB送信許可を移動局20に通知する。基地局10は、この時点でスケジューリング要求を受信しているが、CB送信許可の通知を停止できなかったものとする。
(ステップS726) 移動局20は、ステップS725で割り当てられた無線リソースでBSRを送信する。そして、スケジューリング要求方式をキャンセルする。
このような第8の実施の形態に係る移動通信システムによれば、第6,第7の実施の形態と同様、移動局20,20aによってスケジューリング要求方式の手続きが開始された後であっても、競合型上りアクセス方式に切り替えることが可能となる。よって、スケジューリング要求方式と競合型上りアクセス方式の手続きが並列に実行されることを抑制でき、移動局20,20aから基地局10へのULデータ送信が効率化される。
1a 制御部
1b 通知部
2a 検出部
2b 送信処理部
Claims (3)
- 第1の無線通信装置が複数の第2の無線通信装置からデータを受信する無線通信システムにおいて、前記複数の第2の無線通信装置の一つとして用いる無線通信装置であって、
前記第1の無線通信装置により割り当てられた、前記複数の第2の無線通信装置が競合的にデータ送信に使用できる第1の無線リソースと、前記第1の無線通信装置から割り当てられた制御チャネルの第2の無線リソースと、の少なくとも一方を検出する検出部と、
前記第1の無線リソースを用いてデータを送信する第1の送信方法、前記第2の無線リソースを用いた処理によりデータを送信する第2の送信方法、および、前記第1および前記第2の送信方法と異なる処理によりデータを送信する第3の送信方法、を含む3つ以上の送信方法の何れかを、前記検出部の検出結果に応じて選択的に実行するようにし、前記第1の無線リソースの使用許可を示す情報が通知されると、前記第1の送信方法を実行する送信処理部と、
を有する
無線通信装置。 - 前記第2の送信方法では、前記第2の無線リソースを用いて割り当て要求を送信し前記第1の無線通信装置から割り当てられる第3の無線リソースを用いてデータを送信し、
前記第3の送信方法では、ランダムアクセスを行い前記第1の無線通信装置から割り当てられる第4の無線リソースを用いてデータを送信する、
請求項1記載の無線通信装置。
- 前記送信処理部は、前記検出部の検出結果に応じて、前記3つ以上の送信方法を順次選択して実行する
請求項1記載の無線通信装置。
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