JP5626476B2 - 無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法に関する。
従来、移動局が基地局との間で送受信を行う無線通信システムでは、移動局は、基地局宛にデータを送信する際、データの送信に先立ち、基地局に対してスケジューリングの要求を行う。例えば、PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)を用いたデータ送信では、まず、移動局は、SR(Scheduling Request)を送信し、基地局に対して、通信リソースの割り当てを要求する。基地局は、当該要求に対する許可を示すGrantを返信し、割り当ての許可を移動局に通知する。通知を受けた移動局は、基地局に対して、BSR(Buffer Status Report)を送信することで、送信するデータの容量を通知する。基地局は、データ受信を許可する場合、移動局に対してGrantを返信し、これにより、データ送信の許可を移動局に通知する。移動局がGrantを受信すると、移動局は、PUSCHによるデータ送信が可能な状態となる。
上記一連の手順のうち、BSRの送信と、これに対するGrantの返信は、送信データ容量の算出処理を伴うことから、比較的長い時間(例えば、8ms)を要する。特に、送信データの容量が小さい場合や、一旦通信が中断された後に再開する場合には、通信時間(40ms程度)に占めるBSR送信時間の割合が高いことから、この時間が、送信遅延の発生要因となる。このような遅延要因を低減するため、基地局において、SRの受信タイミングとBSRとの対応付けを予め保持しておき、基地局が、SRを受信したタイミングからBSRを特定することで、BSRの送受信を省略する技術も知られている。
特表2010−518733号公報
しかしながら、上述した技術では、特定のタイミングのSRとBSRとを対応付けるため、レイヤ1等、上位レイヤのシグナリングを行うことが想定される。また、基地局は、上記BSRの検知に際して、通常(最初)のSRとは別に、BSRを特定するためのSRを、移動局から新たに受信することとなる。このため、移動局から送信されるSRの送信周期が長くなり、反って遅延時間が増加することがある。例えば、SRの送信周期が20msであり、かつ、SR用リソースが200移動局分である場合に、全ての移動局が、通常のSRに加えて、BSRの特定に必要な新たなSRを送信すると、SR用のリソースが、2倍消費されることとなる。これにより、200移動局分あったSR用リソースは、100移動局分に減少する。したがって、無線通信システムは、従前通り、200移動局分のSR用リソースを確保するため、SRの送信周期を20msから40msに変更することとなる。その結果、一移動局当たりの送信遅延時間は、20ms(=40−20ms)増加することとなる。
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、移動局から基地局への送信遅延を低減することができる無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する無線通信システムは、一つの態様において、基地局と移動局とを有する。基地局は、移動局からのスケジューリング要求に応じて、第1のリソース割り当て情報を前記移動局に送信する。また、前記基地局は、前記第1のリソース割り当て情報を用いて前記移動局から報告されるバッファ状態に基づき、第2のリソース割り当て情報を前記移動局に送信する。該移動局は、前記第2のリソース割り当て情報を用いてデータを送信する。前記基地局は、受信部と、プロセッサとを有する。前記受信部は、前記第2のリソース割り当て情報を用いて前記移動局から送信されたデータを受信する。前記プロセッサは、前記移動局から報告された前記バッファ状態の示す量のデータの受信が完了する前に前記移動局から前記スケジューリング要求を受信し、かつ、所定の条件を満たす場合は、前記移動局に対し、前記第1のリソース割り当て情報を送信することなく前記第2のリソース割り当て情報を送信する制御を行う。
本願の開示する無線通信システムの一つの態様によれば、移動局から基地局への送信遅延を低減することができるという効果を奏する。
図1は、無線通信システムの構成を示す図である。 図2は、実施例1に係る基地局の構成を示す図である。 図3は、実施例1に係る移動局の構成を示す図である。 図4は、実施例1に係る基地局及び移動局の動作を説明するための図である。 図5は、移動局から基地局へのデータ送信に使用されるPUSCH内における中断信号の配置例を示す図である。 図6は、実施例1に係る基地局の動作を説明するためのフローチャートである。 図7は、実施例2に係る移動局の構成を示す図である。 図8は、実施例2に係る基地局及び移動局の動作を説明するための図である。 図9は、実施例3に係る基地局の動作を説明するためのフローチャートである。 図10は、実施例4に係る基地局及び移動局の動作を説明するための図である。 図11は、実施例4に係る基地局の動作を説明するためのフローチャートである。 図12は、変形例1に係る基地局の動作を説明するためのフローチャートである。 図13は、変形例2に係る移動局の動作を説明するためのフローチャートである。
以下に、本願の開示する無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法が限定されるものではない。
図1は、無線通信システム1の構成を示す図である。図1に示すように、無線通信システム1は、基地局10と移動局20とを有する。基地局10は、移動局20との間で、通信チャネルとしての無線リソースを介して、相互に、各種信号やデータの送受信が可能である。基地局10は、移動局20からのスケジューリング要求に基づき、第1のリソース割り当て情報を移動局20に送信する。また、基地局10は、第1のリソース割り当て情報を用いて移動局20から報告される送信バッファ状態(上述のBSR)に基づき、第2のリソース割り当て情報を移動局20に送信する。移動局20は、第2のリソース割り当て情報を用いて、基地局10宛にデータを送信する。
図2は、実施例1に係る基地局10の構成を示す図である。図2に示すように、基地局10は、ハードウェアの構成要素として、RF(Radio Frequency)回路11とプロセッサ12とメモリ13とを有する。RF回路11は、機能的な構成要素として、受信部111と送信部112とを有する。プロセッサ12は、機能的な構成要素として、チャネル推定部121と制御信号復調復号部122とデータ信号復調復号部123と受信品質算出部124とスケジューラ125とを有する。更に、プロセッサ12は、データ信号生成部126と制御信号生成部127とRS(Reference Symbol)生成部128とデータ信号符号化変調部129と制御信号符号化変調部130と割り当て配置部131とを有する。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。
受信部111は、PUSCH、PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)から上り方向の信号を受信する。上り方向の信号には、例えば、移動局20からのスケジューリング要求としてのSR、データのバッファ量を示すBSR、基地局10との通信の中断を基地局10に通知する中断信号、送信対象のデータが含まれる。送信部112は、PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)により、下り方向の信号を送信する。下り方向の信号には、例えば、BSRの送信に使用するリソースを移動局20に割り当てるための情報、データの送信に使用するリソースを移動局20に割り当てるための情報が含まれる。
チャネル推定部121は、受信部111により受信された信号の中からRS信号を抽出し、このRS信号を用いて、チャネル推定値を算出する。制御信号復調復号部122は、受信部111により受信された信号の中から制御信号を抽出し、上記チャネル推定値を使用して制御信号を復調及び復号する。また、制御信号復調復号部122は、復号の結果、中断信号を検出した場合、該中断信号を、その送信元である移動局を識別するRBS(Radio Base Station)−IDと併せて、スケジューラ125に出力する。データ信号復調復号部123は、受信部111により受信された信号の中からデータ信号を抽出し、上記制御信号と上記チャネル推定値とを用いてデータ信号を復調及び復号する。復号された制御信号やデータ信号は、後述するスケジューラ125に出力される。受信品質算出部124は、チャネル推定部121により算出されたチャネル推定値を基に、受信電波強度やSIR(Signal to Interference Ratio)を算出し、算出結果を受信品質として、スケジューラ125に出力する。
スケジューラ125は、制御信号復調復号部122から入力された復号結果、中断信号、及びRBS−IDと、データ信号復調復号部123から入力された復号結果と、受信品質算出部124から入力された受信品質とが入力されると、各種の信号の生成を要求する。すなわち、スケジューラ125は、データ信号生成部126に対してデータ信号の生成を要求し、制御信号生成部127に対して制御信号の生成を要求し、RS生成部128に対してRSの生成を要求する。また、スケジューラ125は、送信対象の信号に割り当てるリソースを特定するための割り当て情報を、後述する割り当て配置部131に出力する。
データ信号生成部126と、制御信号生成部127と、RS生成部128との各生成部は、スケジューラ125からの要求に応じて、信号を生成する。データ信号符号化変調部129は、データ信号生成部126から入力されたデータ信号を、無線送信可能な形式に符号化及び変調し、割り当て配置部131に出力する。制御信号符号化変調部130は、は、制御信号生成部127から入力された制御信号を、無線送信可能な形式に符号化及び変調し、割り当て配置部131に出力する。割り当て配置部131は、上記割り当て情報に基づき、データ信号符号化変調部129により符号化及び変調されたデータ信号と、制御信号符号化変調部130により符号化及び変調された制御信号と、RS生成部128により生成された信号とに、送信チャネル用のリソースを割り当てる。
図3は、移動局20の構成を示す図である。図3に示すように、移動局20の構成は、スケジューラを有さない点を除き、図2に示した基地局10の構成と同様である。したがって、共通する構成要素には、末尾が同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。移動局20は、ハードウェアの構成要素として、RF回路21とプロセッサ22とメモリ23とを有する。移動局20は、スケジューラを有さないため、データ信号復調復号部223から出力された復号結果は、直接、制御信号生成部227に入力される。同様に、制御信号復調復号部222から出力された復号結果は、制御信号生成部227に直接入力される。また、受信品質算出部224にて算定された受信品質についても、制御信号生成部227に入力される。
RF回路11、21は、例えば、DAC(Digital-to-Analog Converter)/ADC(Analog-to-Digital Converter)、周波数変換器、アンテナA等により構成される。プロセッサ12、22は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、DSP(Digital Signal Processor)等により構成される。メモリ13、23は、例えば、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等のRAM、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等により構成される。
次に、実施例1における無線通信システム1の動作を説明する。
図4は、実施例1に係る基地局10及び移動局20の動作を説明するための図である。S1では、移動局20は、SR(Scheduling Request)を送信することで、基地局10に対して、通信リソースの割り当てを要求する。基地局10は、当該要求に対する許可を示すGrantを返信し、割り当ての許可を移動局20に通知する(S2)。通知を受けた移動局20は、基地局10に対して、BSR(Buffer Status Report)を送信することで、送信するデータの量を通知する(S3)。基地局10は、データ受信を許可する場合、移動局に対して、再びGrantを返信することにより、データ送信の許可を移動局20に通知する(S4)。基地局10から移動局20へのGrantの送信は、PDCCHを介して行われる。
移動局20がGrantを受信すると、移動局20は、PUSCHによるデータ送信が可能な状態となり、移動局20から基地局10へのデータ送信が開始される(S5)。S5におけるデータ送信中に、データ送信が完了していないにも拘らず、移動局20においてデータ送信を中断する際、移動局20は、基地局10に対して、中断信号を送信する(S6)。なお、中断信号を送信するトリガーは、通信環境の悪化等に起因する、移動局20の自発的な送信中断処理に限らず、ユーザの手動操作による強制的な中断処理であってもよい。
ここで、S6で送受信される中断信号の配置について説明する。図5は、移動局から基地局へのデータ送信に使用されるPUSCH内における中断信号の配置例を示す図である。図5では、x軸方向に周波数が規定され、y軸方向に時間が規定されている。図5に示すように、PUSCHにおいて、中断信号R1〜R4は、周波数方向にACK/NACKと隣接し、かつ、時間軸方向にRSと隣接する位置に、配置されている。移動局20は、中断信号R1〜R4を、パイロット信号となるRS付近にマッピングすることで、基地局10は、パイロット信号を用いたチャネル推定を、容易に行うことができる。
基地局10は、S6において中断信号を受信すると、移動局20に対するスケジューリングを停止して、リソース割り当ての対象外とすると共に、S3で受信されたBSRを所定時間保持する(S7)。所定時間は、BSRの示すデータ量、基地局10の収容可能な移動局の数等によって異なるが、例えば、数分から数十分程度である。BSRは、所定時間の経過後、破棄される。また、基地局10は、移動局20からの送信中断要求に伴い、移動局20に対するスケジューリングを停止するため、以降、移動局20は、チャネルの割り当て対象から除外される。これにより、リソースの浪費が抑制され、移動局20以外の移動局に対して、リソースを有効活用することが可能となる。
中断期間の終了(通信再開)後、かつ、上記所定時間の経過前に、基地局10は、移動局20から再びSRを受信すると(S8)、S7で保持されたBSRを流用し(S9)、当該BSRを基に、移動局20に対するGrantを送信する。このとき、BSRの送信を要求するGrant(上記S2で送受信されたGrant)は送信されず、データの送信を許可するGrant(上記S4で送受信されたGrant)が送信される。これにより、基地局10は、BSRの受信を省略して、移動局20に対するリソース割り当てを行う(S10)。そして、移動局20は、S10で割り当てられたリソースを用いて、PUSCHによるデータの送信を行う(S11)。
図6は、実施例1に係る基地局10の動作を説明するためのフローチャートである。基地局10は、移動局20からの中断信号の受信を待機しており(S21)、中断信号を受信しても(S21;Yes)、移動局20に関し直前に受信されたBSRを破棄することなく保持する(S22)。BSRの受信時から所定時間Tが経過する前に、移動局20からのSRが基地局10に到達した場合(S23;Yes)には、基地局10は、S22で保持されたBSRを基に、移動局20がデータを送信するためのリソースの割り当てを行う(S24)。一方、上記S23において、移動局20からSRが到達することなく、上記所定時間Tが経過した場合(S23;No)には、基地局10は、S22で保持されたBSRを破棄する(S25)。
以上説明したように、実施例1に係る無線通信システム1は、基地局10と移動局20とを有する。基地局10は、移動局20からのスケジューリング要求(例えば、S1のSR)に応じて、第1のリソース割り当て情報(例えば、S2のGrant)を移動局20に送信する。また、基地局10は、第1のリソース割り当て情報を用いて移動局20から報告されるバッファ状態(例えば、S3のBSR)に基づき、第2のリソース割り当て情報(例えば、S4のGrant)を移動局に送信する。移動局20は、第2のリソース割り当て情報を用いてデータを送信する。基地局10は、受信部111とプロセッサ12とを有する。受信部111は、第2のリソース割り当て情報を用いて移動局20から送信されたデータを受信する。プロセッサ12は、移動局20から報告されたバッファ状態の示す量のデータの受信が完了する前に移動局20からスケジューリング要求(例えば、S8のSR)を受信し、かつ、所定の条件を満たす場合は、移動局20に対し、第1のリソース割り当て情報(例えば、S2のGrant)を送信することなく第2のリソース割り当て情報(例えば、S10のGrant)を送信する制御を行う。
実施例1に係る移動局20は、基地局10にスケジューリング要求を送信し、該スケジューリング要求に応じて基地局10から送信される第1のリソース割り当て情報を用いて自局のバッファ状態を基地局10に報告する。また、移動局20は、該バッファ状態に基づき基地局10から送信される第2のリソース割り当て情報を用いてデータを送信する。移動局20は、受信部211を有する。受信部211は、基地局10において所定の信号(例えば、中断信号)が受信された後にスケジューリング要求が受信された場合に、該スケジューリング要求に応じて基地局10から送信された第2のリソース割り当て情報を受信する。
基地局10は、中断信号の受信に先立ち、事前に報告されたBSRを保持しておき、通信再開時に、そのBSRを使用して、移動局20に対するリソースの割り当てを行う。これにより、移動局20は、通信再開時に、BSRを送信する必要が無くなり、これに伴う処理が省略可能となる分、遅延時間が短縮される。また、その際、上位レイヤにおける新たなシグナリングを必要とせず、リソースを浪費することもない。その結果、無線リソースの消費を抑制しつつ、低遅延の無線通信システムを提供することが可能となる。
次に、実施例2について説明する。実施例2における無線通信システムの構成は、図1に示した実施例1における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例2における基地局の構成は、図2に示した実施例1における基地局の構成と同様である。更に、実施例2における移動局の構成は、図7に示すように、図3に示した実施例1における移動局の構成と、BSR破棄要求生成部232及びBSR破棄要求符号化変調部233を有する点を除き、同様である。したがって、実施例2では、実施例1と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。実施例2が実施例1と異なる点は、基地局10が、移動局20からの要求に応じて、保持していたBSRを破棄する点である。具体的には、実施例1では、所定時間の経過を待って、BSRが破棄されるのに対し、実施例2では、所定時間の経過を待たずとも、移動局20側からの要求があった場合には、BSRは破棄される。以下においては、このような実施例2における基地局10及び移動局20の動作を、図8を参照しながら、実施例1との相違点を中心として説明する。
図8は、実施例2に係る基地局10及び移動局20の動作を説明するための図である。図8は、実施例1に係る動作の説明において参照した図4と、T8及びT9の各処理を除き同様であるため、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図8のステップT1〜T7は、図4に示したステップS1〜S7にそれぞれ対応する。
図8のT8では、移動局20のBSR破棄要求生成部232は、移動局20のBSRの破棄を基地局10に要求するためのBSR破棄要求信号を生成する。その後、BSR破棄要求符号化変調部233は、BSR破棄要求生成部232により生成されたBSR破棄要求信号を、PUSCHによる無線通信の可能な形式に符号化及び変調し、割り当て配置部231を介して、送信部212に出力する。送信部212は、基地局10を宛先として、上記BSR破棄要求信号を送信する。なお、BSR破棄要求信号を送信するトリガーは、例えば、ユーザの操作による指示入力であるが、移動局20が、所定時間(例えば、数分〜数十分)の経過を待って自動的に、BSR破棄要求信号を送信するものとしてもよい。
上述したように、実施例2に係る無線通信システム1によれば、基地局10は、移動局20からの要求があった場合には、所定時間の経過前であっても、事前に保持していたBSRを破棄する制御を行う。これにより、実施例1に係る無線通信システム1による効果に加えて、使用される可能性の低いBSRを、移動局20側から自発的に破棄することができる。したがって、ユーザが通信を再開しないことが確実な場合等、BSRが使用されない場合に、使用されることのないBSRを基地局10が保持して、メモリ13等のリソースを浪費することが未然に防止される。その結果、リソースの有効活用が可能となる。
ここで、上記所定の条件とは、例えば、BSRが破棄される前、すなわち、実施例1における所定時間の経過前、あるいは、実施例2における移動局20からの破棄要求受信前である。
次に、実施例3について説明する。実施例3における無線通信システムの構成は、図1に示した実施例1における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例3における基地局の構成は、図2に示した実施例1における基地局の構成と同様である。更に、実施例3における移動局の構成は、図3に示した実施例1における移動局の構成と同様である。したがって、実施例3では、実施例1と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。
実施例3が実施例1と異なる点は、基地局10におけるRBS−ID(端末ID)の割り当て方である。具体的には、実施例1では、基地局10は、中断信号の受信に伴い、その信号を送信した移動局のRBS−IDを一旦開放するのに対し、実施例3では、基地局10は、中断信号を受信しても、当該RBS−IDを開放することなく保護する。なお、本実施例において、「保護」とは、移動局に一旦割り当てられたRBS−IDを、他の移動局に割り当てない(開放しない)ことである。以下においては、このような実施例3における基地局10の動作を、図9を参照しながら、実施例1との相違点を中心として説明する。
図9は、実施例3に係る基地局10の動作を説明するためのフローチャートである。基地局10は、移動局20からの中断信号の受信を待機しており(U1)、中断信号を受信しても(U1;Yes)、移動局20のRBS−IDを他の移動局に割り当てることなく保護する(U2)。BSRの受信時から所定時間Tが経過する前に、移動局20からのSRが基地局10に到達した場合(U3;Yes)には、基地局10は、U2で保護されたRBS−IDを、再び移動局20に割り当てる(U4)。一方、上記U3において、移動局20からSRが到達することなく、上記所定時間Tが経過した場合(U3;No)には、基地局10は、U2で保護されたRBS−IDを開放する(U5)。
基地局10は、RBS−IDとBSRとを、移動局毎に対応付けて管理している。従来は、基地局10は、移動局から中断信号を受信すると、その移動局に割り当てていたRBS−IDを一旦開放し、通信再開時に、再度、その移動局にRBS−IDを割り当てていた。このため、再開時には、上記開放されたRBS−IDが、基地局10にハンドオーバしてきた別の移動局等に既に割り当てられていることがある。この場合、端末としては同じ移動局であるにも拘らず、通信中断前と再開後とで、異なるRBS−IDが割り当てられることとなる。その結果、基地局10は、中断前に保持されていたBSRを、通信を再開した移動局のBSRとして参照できなくなることがある。
そこで、実施例3に係る基地局10は、少なくとも、一旦受信したBSRが流用される可能性のある間は、当該BSRに対応するRBS−IDを保護することで、通信中断の前後における移動局IDの不一致を防止し、上述した不都合を回避する。これにより、基地局10は、通信再開後においても、通信を中断した移動局20のBSRを、より正確に参照及び利用することができる。したがって、当該BSRを流用することで、より確実に、無線リソースの消費を抑制しつつ、低遅延の無線通信システムを提供することが可能となる。その結果、無線通信システム1の信頼性が向上する。
次に、実施例4について説明する。実施例4における無線通信システムの構成は、図1に示した実施例1における無線通信システムの構成と同様である。また、実施例4における基地局の構成は、図2に示した実施例1における基地局の構成と同様である。更に、実施例4における移動局の構成は、図3に示した実施例1における移動局の構成と同様である。したがって、実施例4では、実施例1と共通する構成要素には、同一の参照符号を用いると共に、その詳細な説明は省略する。
実施例4が実施例1と異なる点は、BSRの通知の仕方である。具体的には、実施例1では、基地局10は、通信切断前に受信されたBSRを保持しておき、通信再開後にこれを流用するのに対し、実施例4では、基地局10はBSRを保持せず、移動局20がSRの代わりにBSRを送信する。以下においては、このような実施例4における基地局10及び移動局20の動作を、図10、図11を参照しながら、実施例1との相違点を中心として説明する。
図10は、実施例4に係る基地局10及び移動局20の動作を説明するための図である。図10は、実施例1に係る動作の説明において参照した図4と、V7及びV8の各処理を除き同様であるため、共通するステップには、末尾が同一の参照符号を付すと共に、その詳細な説明は省略する。具体的には、図10のステップV1〜V6、V10、V11は、図4に示したステップS1〜S6、S10、S11にそれぞれ対応する。
図10のV7では、移動局20の送信部212は、通信再開後、基地局10に対して、SRを送信せず、BSRを送信する。基地局10は、受信部111によりBSRを受信すると、プロセッサ12により、当該BSRをSRの代用として使用する(V8)。
図11は、実施例4に係る基地局10の動作を説明するためのフローチャートである。基地局10は、移動局20からの中断信号の受信を待機しており(V11)、中断信号を受信すると(V11;Yes)、通信中断中の移動局である移動局20からのBSRの到達を監視する(V12)。監視の結果、基地局10がBSRの到達を検知すると(V12;Yes)、基地局10は、当該BSRを基に、BSRの送信元である移動局20に対して、リソースの割り当てを行う(V13)。一方、基地局10は、前回のBSRの到達(図10に示したV3)時から所定時間Tの間、BSRの到達を検知しない場合(V12;No)には、V13の処理を省略する。
以上説明したように、実施例4に係る無線通信システム1は、基地局10と移動局20とを有する。移動局20は、予め決められたタイミング(例えば、20ms周期)で基地局10にスケジューリング要求(例えば、V1のSR)を送信する。移動局20は、該スケジューリング要求に応じて基地局10から送信される第1のリソース割り当て情報(例えば、V2のGrant)を用いて、自局のバッファ状態(例えば、V3のBSR)を基地局10に報告する。移動局20は、該バッファ状態に基づき基地局10から送信される第2のリソース割り当て情報(例えば、V4のGrant)を用いて、データを送信する。移動局20は、第2のリソース割り当て情報の指定するリソースによって、基地局10に報告したバッファ状態の示す量のデータの送信を完了しなかった場合は、上記予め決められたタイミングで、基地局10に対し、スケジューリング要求(SR)を送信しない。そして、移動局20のプロセッサ22は、上述の場合、自局のバッファ状態(例えば、V7のBSR)を報告する制御を行う。
換言すれば、移動局20は、通信中断後の再開時には、SRではなくBSRを送信し、このBSRにSRを兼用させる。基地局10においては、通信中断中であった移動局20から、SRの受信なくBSRを受信すると、この受信処理を以って、移動局20が基地局10との通信再開を要求していると判断する。そして、基地局10は、移動局20にGrantを返信すると共に、受信されたBSRに基づくリソース割り当てを再開する。これにより、移動局20は、通信再開時に、SRの送信を省略することができるため、その分、遅延時間が短縮される。また、その際、上位レイヤにおける新たなシグナリングを必要とせず、リソースを浪費することもない。その結果、無線リソースの消費を抑制しつつ、低遅延の無線通信システムを提供することが可能となる。併せて、基地局10は、以前に受信したBSRを、通信中断中に、継続して保持する必要がない。したがって、BSRの保持に所要するメモリ13等のリソースを節約することができる。その結果、リソースの有効活用が可能となる。
上記各実施例は、上述した態様に限らず、各種の変形態様を採ることができる。以下、図12、図13を参照しながら、変形例1、2について説明する。上記各実施例では、主に、移動局20は、データ送信のための通信中断後、再開時に、既に送信を完了したデータを含めて全てのデータを送信することを想定して説明した。しかしながら、実施例1〜3では、移動局20は、データ送信再開時に、既に送信を完了したデータは送信せず、残りのデータ(未送信データ)を途中から送信するものとしてもよい。この場合、基地局10は、BSRを流用する際、一旦受信されたBSRから受信済データ容量を減算し、通信再開時のBSRを算出する処理を行う。
図12は、変形例1に係る基地局10の動作を説明するためのフローチャートである。図12に示すように、基地局10は、移動局20からBSRを受信した(W1)後、データを受信する際、受信済のデータ量をカウントする(W2)。その後、基地局10は、受信済データ量とBSRとの比較を行い(W3)、受信済のデータ量が、BSRの示すデータ量(送信を予定している全データ量)以上となった場合(W3;Yes)には、全てのデータの受信が完了したものとして、処理を終了する。
これに対して、基地局10は、上記比較の結果、受信済のデータ量が、BSRの示すデータ量未満である場合(W3;No)に、移動局20から中断信号を受信すると(W4;Yes)、未受信データが存在するにも拘らず通信が中断されたものとして、以降の処理(W5)に移行する。W5では、基地局10は、W1で受信されたBSRの示すデータ量から、中断前までの受信済データ量を減算し、その減算結果を、通信再開時の新たなBSR(残りのデータ量を示すBSR)に設定する。なお、W4において、移動局20から中断信号を受信しない間(W4;No)は、ステップW2に戻り、基地局10は、W2以降の処理を継続して実行する。
変形例1に係る無線通信システムによれば、基地局10は、通信中断前に受信したBSRと同一のBSRを、通信再開後に流用するのではなく、既に受信したデータ量を勘案した上で、通信再開時のBSRを更新する。すなわち、基地局10のプロセッサ12は、受信部111が、移動局20から報告されたBSRの示す量のデータの受信を完了する前に、中断信号を受信した場合、BSRの示す量から、移動局20から既に受信されたデータの量(受信済データ量)を減算する。例えば、移動局20が100MB分のデータの送信を予定している場合、基地局10は、100MBを示すBSRを受信する。その後、基地局10が、移動局20から送信された40MB分のデータの受信を完了した時に、通信が中断されると、通信再開時のBSRの示すデータ量は、未送信データ量である60MB(=100MB−40MB)に更新される。これにより、実施例1〜3に係る無線通信システム1は、移動局20が通信再開時に最初(0MB)からデータを再送信する場合のみならず、途中からデータを送信する場合にも、対応可能となる。したがって、無線通信システム1は、変形例1の適用により、上述した各実施例の効果に加えて、汎用性が向上するという効果も奏する。
なお、実施例4では、基地局10は、通信再開時にBSRを保持しないことからBSRを更新しないが、移動局20側で、新たなBSRを算出し直して送信する(図10のV7)。例えば、移動局20が100MB分のデータの送信を予定している場合、移動局20は、データ送信に先立ち、100MBを示すBSRを送信する(図10に示したV3)。その後、移動局20が40MB分のデータの送信を完了した時に、通信が中断されると、移動局20は、通信再開時に、BSRのデータ量を、未送信分である60MB(=100MB−40MB)に更新した上で、再びBSRを送信する(図10に示したV7)。したがって、基地局10は、移動局20からSRの代用として受信した更新済みのBSRをそのまま使用すればよく、基地局10側でのBSRの算出(減算処理)は不要となる。上述したように、実施例4に係る無線通信システム1によっても、実施例1〜3と同様に、移動局20が途中からデータを送信する場合に対応することができる。その結果、システムの汎用性が向上する。
更に、変形例2として、基地局10がBSRを保持する時間の測定を、基地局10に加えて、移動局20で行うものとしてもよい。図13は、変形例2に係る移動局20の動作を説明するためのフローチャートである。図13に示すように、移動局20は、上記所定時間T〜T及びBSR送信時からの経過時間Tをメモリ23に保持しており、中断信号の送信(X1)後に、基地局20との通信を再開すると(X2;Yes)、データ送信のためのSRの送信を試行する。このとき、移動局20は、メモリ23内の時間Tを参照し、SRを送信するタイミングが、時間Tの経過前であるか否かを判定する(X3)。
上記判定の結果、SRの送信が時間Tの経過前に行われる場合(X3;Yes)には、移動局20は、基地局10がBSRを依然として保持しているものと判断し、BSRの送信を省略する。すなわち、移動局20は、X3のSRに対するGrantを基地局10から受信した(X4)後、データ送信用に割り当てられたリソースを用いて、基地局10宛にデータ送信を行う(X5)。一方、X3における判定の結果、SRの送信が時間Tの経過後に行われる場合(X3;No)には、移動局20は、基地局10がBSRを保持していない(既に破棄した)ものと判断し、通常通り、BSRの送信を行う。すなわち、移動局20は、X3のSRに対するGrantを基地局10から受信した(X6)後、BSRを送信する(X7)。続いて、移動局20は、BSRに対するGrantを基地局10から受信し(X8)、割り当てられたリソースを用いて、基地局10宛にデータ送信を行う(X9)。
上述したように、変形例2に係る無線通信システムによれば、移動局20は、基地局10がBSRの示す量を保持する時間を測定するプロセッサ22を有する。かかる態様によれば、移動局20は、上記所定時間T〜TとBSR送信時からの経過時間Tとの照合により、自局側においても、基地局10がBSRを保持しているか否かを把握することができる。具体的には、移動局20は、経過時間Tが所定時間T〜Tに達した場合には、基地局10が移動局20のBSRを破棄したものと判断する。これにより、移動局20は、SR送信後に、基地局10に対してBSRを送信すべきか否かを容易に決定することができる。したがって、基地局10において既存のBSRの流用が可能であり、新たなBSRの取得が不要な場合にまで、BSRが送信されてしまうという事態は回避される。その結果、BSRの送受信に伴う遅延時間が短縮されると共に、リソースの節減が可能となる。
なお、上述した変形例2は、実施例1〜4及び変形例1への適用が可能であるが、実施例2に適用する場合、移動局20は、経過時間Tが所定時間T〜Tに達した場合に、基地局10へのBSR破棄要求の送信を抑止する。これにより、既に破棄されているBSRに対する破棄要求が未然に防止される。その結果、破棄要求の送受信に伴う遅延時間の短縮、及びリソースの節減という効果が期待できる。このため、変形例2は、実施例2への適用が特に有効である。
また、従来、移動局20は、SRの送信に対するGrantを受信すると、これを契機としてBSRを送信する(例えば、図4のS3)。このため、実施例1〜3においても、通信再開後のSRの送信に対するGrantの受信(例えば、図4のS10)に伴い、本来不要なBSRを、基地局10宛に送信してしまうことが懸念される。かかる懸念を解消するため、移動局20は、中断信号(例えば、図4のS6)を送信した直後のGrant(例えば、図4のS10)に対しては、BSRを返信せず、中断信号を送信した直後のGrant以外のGrant(例えば、図4のS2)に対しては、通常通り、BSRを返信する制御を行うものとしてもよい。また、基地局10において、SRに対するGrant(例えば、図4のS10)に、BSRの不要を通知する信号を含ませることによっても、上記懸念を解消することができる。
更に、実施例4において、移動局20が、予め決められたタイミングで、自局のBSRを基地局10に通知する場合を、第2のリソース割り当て情報の指定するリソースによって、上記BSRの示す量のデータの送信を完了しなかった(通信が中断された)場合とした。しかしながら、移動局20が自局のBSRを基地局10に通知する場合は、上記場合に限らない。例えば、実施例4では、基地局10は、BSRを受信しても継続して保持しないことから、移動局20側で、BSR送信時からの経過時間を測定しておくことが好適である。かかる態様では、移動局20が自局のBSRを基地局10に通知する場合を、移動局20によるBSR送信時から所定時間T(図10参照)が経過していない場合としてもよい。
上述した所定時間T(図4参照)、T(図8参照)の開始時点についても、BSRの受信時に限らず、データの受信時、中断信号の受信時、通信再開後のSR受信時等であってもよい。特に、基地局10は、所定時間T、Tの始点を、通信再開後の時点とすることで、通信の中断時間の影響を受けることなく、受信されたBSRを保持することができる。また、上述したT(図10参照)の開始時点についても、BSRの送信時に限らず、データの送信時、中断信号の送信時等であってもよい。
上記各実施例では、中断信号は、PUSCH内部に配置されるものとしたが、これに限らず、他の無線チャネル、例えば、PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)に配置されるものとしてもよい。
また、各実施例では、移動局として、携帯電話、スマートフォン、PDA(Personal Digital Assistant)を想定して説明したが、本発明は、移動局に限らず、中断信号を送信する様々な通信機器に対して適用可能である。特に、本発明は、移動局の所望するタイミング(換言すれば、移動局主導)で中断を要求することから、センサノード、MTC(Machine Type Communication)端末、アドホック端末、マルチホップ端末等、通信中に、中断や再開のアクションが頻繁に発生する端末への適用が、効果的である。
更に、図2に示した基地局10、図3及び図7に示した移動局20の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、制御信号復調復号部122、222とデータ信号復調復号部123、223、あるいは、BSR破棄要求生成部232とBSR破棄要求符号化変調部233をそれぞれ1つの構成要素として統合してもよい。反対に、プロセッサ12、22に関し、BSRや経過時間を算出する部分と、BSRや経過時間を保持する部分(メモリ)とに分散してもよい。また、メモリ13、23を、基地局10、移動局20の外部装置としてネットワークやケーブル経由で接続するようにしてもよい。
また、上記説明では、個々の実施例毎に個別の構成、及び動作を説明した。しかしながら、各実施例に係る無線通信システムは、他の実施例や変形例に特有の構成要素を併せて有するものとしてもよい。また、実施例、変形例毎の組合せについても、2つに限らず、3つ以上の組合せ等、任意の形態を採ることが可能である。例えば、実施例1に係る無線通信システム1が、実施例3のように、中断信号を受信してもRBS−IDを開放することなく保護するものとしてもよい。また、変形例1に係る無線通信システムが、変形例2に特有の、上記所定時間T〜TとBSR送信時からの経過時間Tとを照合する機能をもつものとしてもよい。更に、1つの無線通信システムが、実施例1〜4及び変形例1、2において説明した全ての構成要素を併有するものとしてもよい。
1 無線通信システム
10 基地局
11 RF回路
111 受信部
112 送信部
12 プロセッサ
13 メモリ
121 チャネル推定部
122 制御信号復調復号部
123 データ信号復調復号部
124 受信品質算出部
125 スケジューラ
126 データ信号生成部
127 制御信号生成部
128 RS生成部
129 データ信号符号化変調部
130 制御信号符号化変調部
131 割り当て配置部
20 移動局
21 RF回路
211 受信部
212 送信部
22 プロセッサ
23 メモリ
221 チャネル推定部
222 制御信号復調復号部
223 データ信号復調復号部
224 受信品質算出部
226 データ信号生成部
227 制御信号生成部
228 RS生成部
229 データ信号符号化変調部
230 制御信号符号化変調部
231 割り当て配置部
232 BSR破棄要求生成部
233 BSR破棄要求符号化変調部
A アンテナ
、T、T、T、T 所定時間

Claims (12)

  1. 基地局が、移動局からのスケジューリング要求に応じて、第1のリソース割り当て情報を前記移動局に送信すると共に、前記基地局が、前記第1のリソース割り当て情報を用いて前記移動局から報告されるバッファ状態に基づき、第2のリソース割り当て情報を前記移動局に送信し、該移動局が、前記第2のリソース割り当て情報を用いてデータを送信する、無線通信システムにおいて、
    前記基地局は、
    前記第2のリソース割り当て情報を用いて前記移動局から送信されたデータを受信する受信部と、
    前記基地局と前記移動局との通信の中断を通知する中断信号を前記移動局から受信すると共に、前記移動局から報告された前記バッファ状態の示す量のデータの受信が完了する前に前記移動局から前記スケジューリング要求を受信し、かつ、前記バッファ状態を示す情報が破棄される前である場合は、前記移動局に対し、前記第1のリソース割り当て情報を送信することなく前記第2のリソース割り当て情報を送信する制御を行うプロセッサと
    を有することを特徴とする無線通信システム。
  2. 前記プロセッサは、前記移動局から報告された前記バッファ状態を示す情報を、所定時間の経過に伴い、破棄することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  3. 前記移動局は、
    前記バッファ状態を示す情報を破棄する要求を、前記基地局へ送信する送信部を有し、
    前記基地局のプロセッサは、前記移動局から報告された前記バッファ状態を示す情報を、前記要求の受信に伴い、破棄することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  4. 前記移動局は、
    前記基地局との通信の中断を通知する中断信号を、前記基地局へ送信する送信部を有することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  5. 前記基地局のプロセッサは、前記基地局の受信部が、前記移動局から報告された前記バッファ状態の示す量のデータの受信を完了する前に、前記中断信号を受信した場合、前記バッファ状態の示す量から、前記移動局から既に受信されたデータの量を減算することを特徴とする請求項4記載の無線通信システム。
  6. 前記移動局は、
    前記基地局が前記バッファ状態の示す量を保持する時間を測定するプロセッサを有することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。
  7. 移動局が、予め決められたタイミングで基地局にスケジューリング要求を送信し、該スケジューリング要求に応じて前記基地局から送信される第1のリソース割り当て情報を用いて、自局のバッファ状態を前記基地局に報告すると共に、該バッファ状態に基づき前記基地局から送信される第2のリソース割り当て情報を用いて、データを送信する、無線通信システムにおいて、
    前記移動局は、
    前記移動局と前記基地局との通信の中断を通知する中断信号を前記基地局へ送信すると共に、前記第2のリソース割り当て情報の指定するリソースによって、前記基地局に報告した前記バッファ状態の示す量のデータの送信を完了しなかった場合は、前記予め決められたタイミングで、前記基地局に対し、前記スケジューリング要求を送信することなく自局のバッファ状態を報告する制御を行うプロセッサ
    を有することを特徴とする無線通信システム。
  8. 移動局からのスケジューリング要求に応じて、第1のリソース割り当て情報を前記移動局に送信すると共に、前記第1のリソース割り当て情報を用いて前記移動局から報告されるバッファ状態に基づき、前記移動局からのデータ送信に用いられる第2のリソース割り当て情報を前記移動局に送信する、基地局において、
    前記移動局から前記第2のリソース割り当て情報を用いて送信されたデータを受信する受信部と、
    前記基地局と前記移動局との通信の中断を通知する中断信号を前記移動局から受信すると共に、前記移動局から報告された前記バッファ状態の示す量のデータの受信が完了する前に前記移動局から前記スケジューリング要求を受信し、かつ、前記バッファ状態を示す情報が破棄される前である場合は、前記移動局に対し、前記第1のリソース割り当て情報を送信することなく前記第2のリソース割り当て情報を送信する制御を行うプロセッサと
    を有することを特徴とする基地局。
  9. 基地局にスケジューリング要求を送信し、該スケジューリング要求に応じて前記基地局から送信される第1のリソース割り当て情報を用いて自局のバッファ状態を前記基地局に報告すると共に、該バッファ状態に基づき前記基地局から送信される第2のリソース割り当て情報を用いてデータを送信する、移動局において、
    前記移動局と前記基地局との通信の中断を通知する中断信号を、前記基地局へ送信する送信部と、
    前記基地局において前記中断信号が受信された後に前記スケジューリング要求が受信された場合に、該スケジューリング要求に応じて前記基地局から送信された前記第2のリソース割り当て情報を受信する受信部
    を有することを特徴とする移動局。
  10. 予め決められたタイミングで基地局にスケジューリング要求を送信し、該スケジューリング要求に応じて前記基地局から送信される第1のリソース割り当て情報を用いて、自局のバッファ状態を前記基地局に報告すると共に、該バッファ状態に基づき前記基地局から送信される第2のリソース割り当て情報を用いて、データを送信する、移動局において、
    前記移動局と前記基地局との通信の中断を通知する中断信号を前記基地局へ送信すると共に、前記第2のリソース割り当て情報の指定するリソースによって、前記基地局に報告した前記バッファ状態の示す量のデータの送信を完了しなかった場合は、前記予め決められたタイミングで、前記基地局に対し、前記スケジューリング要求を送信することなく自局のバッファ状態を報告する制御を行うプロセッサ
    を有することを特徴とする移動局。
  11. 基地局が、移動局からのスケジューリング要求に応じて、第1のリソース割り当て情報を前記移動局に送信すると共に、前記第1のリソース割り当て情報を用いて前記移動局から報告されるバッファ状態に基づき、該移動局からのデータ送信に用いられる第2のリソース割り当て情報を前記移動局に送信する、無線通信方法において、
    前記移動局から前記第2のリソース割り当て情報を用いて送信されたデータを受信し、
    前記基地局と前記移動局との通信の中断を通知する中断信号を前記移動局から受信すると共に、前記移動局から報告された前記バッファ状態の示す量のデータの受信が完了する前に前記移動局から前記スケジューリング要求を受信し、かつ、前記バッファ状態を示す情報が破棄される前である場合は、前記移動局に対し、前記第1のリソース割り当て情報を送信することなく前記第2のリソース割り当て情報を送信する
    ことを特徴とする無線通信方法。
  12. 移動局が、予め決められたタイミングで基地局にスケジューリング要求を送信し、該スケジューリング要求に応じて前記基地局から送信される第1のリソース割り当て情報を用いて、自局のバッファ状態を前記基地局に報告すると共に、該バッファ状態に基づき前記基地局から送信される第2のリソース割り当て情報を用いて、データを送信する、無線通信方法において、
    前記移動局と前記基地局との通信の中断を通知する中断信号を前記基地局へ送信すると共に、前記第2のリソース割り当て情報の指定するリソースによって、前記基地局に報告した前記バッファ状態の示す量のデータの送信を完了しなかった場合は、前記予め決められたタイミングで、前記基地局に対し、前記スケジューリング要求を送信することなく自局のバッファ状態を報告する
    ことを特徴とする無線通信方法。
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