JP5778539B2 - 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、移動局のハンドオーバーまたは再接続の場合、ハンドオーバー元または接続元のセルには既に移動局が存在しない可能性が高いため、基地局は、当該移動局と設定していた上りリンクの同期外れを検出し、既に移動局が当該セルに存在していないにも拘わらず、SyncRequestを送信してしまう問題があった。

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、ハンドオーバーまたは再接続時において、ハンドオーバー元または接続元のセルにSyncRequestを送信してしまうことによる無線リソースの浪費を抑制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（移動局200）のハンドオーバーまたはセル（例えば、セルC1）への再接続を制御するハンドオーバー制御部（ハンドオーバー制御部107）と、前記移動局と設定される上りリンクの同期外れを検出する同期外れ検出部（UL同期外れ検出部105）と、前記同期外れ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109）とを備え、前記同期要求送信部は、前記ハンドオーバー制御部によって前記移動局のハンドオーバーまたはセルへの再接続が実行される場合、前記SyncRequestの送信を中止する基地局（例えば、基地局100A）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、移動局のハンドオーバーまたはセルへの再接続を制御するステップと、前記通信装置が、前記移動局と設定される上りリンクの同期外れ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外れを検出した場合、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、前記移動局のハンドオーバーまたはセルへの再接続が実行される場合、前記SyncRequestの送信を中止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、ハンドオーバーまたは再接続時において、ハンドオーバー元または接続元のセルにSyncRequestを送信してしまうことによる無線リソースの浪費を抑制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100Aの機能ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係るSyncRequestの送信中止に関連する基地局100Aと移動局200とによる通信シーケンスの一例と、上りリンクの同期確立までの基地局100Aと移動局200とによる通信シーケンスとを示す図である。 本発明の実施形態に係るSyncRequestの送信中止に関連する基地局100Aと移動局200とによる通信シーケンスの他の例を示す図である。 本発明の実施形態に係る移動局200のハンドオーバーの決定に伴う基地局100A（PF）におけるSyncRequestの送信動作フローを示す図である。

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100A, 100B（eNB）及び移動局200（UE）を含む。

基地局100A, 100Bは、コアネットワーク50に接続されている。基地局100A（100B）は、セルC1（セルC2）を形成し、移動局200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100A（または基地局100B、以下同）は、上りリンクの同期外れが検出された場合、移動局200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200は、基地局100A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100Aの機能ブロック構成について説明する。図２は、基地局100Aの機能ブロック構成図である。

図２に示すように、基地局100Aは、無線通信部101、データ送受信部103、UL同期外れ検出部105、ハンドオーバー制御部107及び同期要求送信部109を備える。なお、基地局100A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200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200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、ハンドオーバー制御部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200に送信する。

UL同期外れ検出部105は、移動局200と設定される上りリンク（UL）の同期外れを検出する。具体的には、UL同期外れ検出部105は、移動局200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200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。

ハンドオーバー制御部107は、移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーまたは再接続を制御する。具体的には、ハンドオーバー制御部107は、基地局100Aが形成するセルC1に在圏する移動局200が、セルC1と異なる他のセル、具体的には、基地局100Bによって形成されるセルC2へのハンドオーバーを制御する。移動局200の同一セル内でのハンドオーバーの場合、ハンドオーバー制御部107は、基地局100Aが形成するセルC1に在圏する移動局200に対し、セルC1へのハンドオーバーを制御する。また、ハンドオーバー制御部107は、移動局200がセルC1との接続を一旦切断し、セルC2に再接続する場合におけるセルC2への再接続を制御する。

より具体的には、ハンドオーバー制御部107は、移動局200からMeasurement Reportを受信し、Handover RequestやHandover Request Ackなどのコマンドをハンドオーバー先のセルC2を形成する基地局100Bと送受信する。また、ハンドオーバー制御部107は、移動局200から再接続要求を受信し、個別のリソースの再設定などを実行する。

同期要求送信部109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、移動局200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109は、PDCCHを介してSyncRequestを移動局200に送信する。

特に、本実施形態では、同期要求送信部109は、ハンドオーバー制御部107によって移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーまたは再接続が実行される場合、移動局200へのSyncRequestの送信を中止する。具体的には、同期要求送信部109は、ハンドオーバー制御部107によって移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーまたは再接続が実行されることが決定された場合、SyncRequestの送信を中止する。なお、このようにSyncRequestの送信を中止しても、移動局200はハンドオーバー先または再接続先のセルにおいて上りリンクの同期を確立する処理を実行するため、何ら問題は生じない。

また、同期要求送信部109は、ハンドオーバー制御部107によって移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーまたは再接続の開始した後に、当該ハンドオーバーまたは再接続が中止された場合、移動局200にSyncRequestを送信することができる。具体的には、同期要求送信部109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状態において、ハンドオーバー制御部107から当該ハンドオーバーまたは再接続が中止されたことが通知された場合、移動局200にSyncRequestを送信する。

（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100A（eNB）と移動局200（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
まず、移動局200のハンドオーバーの決定からSyncRequestの送信中止に関連する基地局100Aと移動局200とによる通信シーケンスについて説明する。

（３．１．１）シーケンス例１
図３（ａ）は、SyncRequestの送信中止に関連する基地局100Aと移動局200とによる通信シーケンスの一例を示す。図３（ｂ）は、上りリンクの同期確立までの基地局100Aと移動局200とによる通信シーケンスを示す。

図３（ａ）に示すように、基地局100Aは、移動局200から送信されるMeasurement Report（S5）に基づいて、移動局200が他セル或いは同一セルにハンドオーバーすることを決定する（S10）。

この結果、移動局200は、ハンドオーバー先のセル（例えば、セルC2）を形成する基地局100Bを所定の通信を開始する。このため、基地局100Aは、移動局200と設定されている上りリンクの同期外れを検出する（S20）。

次いで、通常の状態、つまり、移動局200のハンドオーバーが決定していない場合には、上りリンクの同期外れの検出に伴って、移動局200にSyncRequestを送信すべきだが、移動局200のハンドオーバーが決定しているため、基地局100A（PF）は、当該SyncRequestの送信を中止する（S25）。また、基地局100A（PF）は、当該上りリンクの同期外れを検出したことの基地局100A（AP）へのメール通知も中止する。

ここで、図３（ｂ）は、基地局100A（PF）が移動局200にSyncRequestを送信した場合に実行される通信シーケンスを示している。図３（ｂ）に示す通信シーケンスは、3GPPにおいて規定されている。図３（ｂ）に示すように、基地局100A（PF）は、移動局200にSyncRequestを送信する（S1）。移動局200は、SyncRequestを受信すると、Random Access手順に従って、RA preambleを基地局100A（PF）に送信する（S2）。なお、基地局100A（PF）は、上りリンクの同期外れ以外に、上りリンクに用いられていた個別の無線リソースの解放（Time Alignment(TA) timer満了）時におけるDL data resumingにおいても移動局200にSyncRequestを送信することができる。

RA preambleを正しく受信した基地局100Aは、RA responseを移動局200に返送する（S3）。RA responseを受信した移動局200は、基地局100Aと制御データの送受信を開始するために必要な設定を実行し、上りリンクの同期を確立する。その後、移動局200は、Msg3を基地局100Aに送信する（S4）。基地局100Aは、Msg3の受信に基づいて上りリンクの同期が確立した状態と判定し、上りリンク及び下りリンクにおける移動局200のスケジューリングを開始する。

（３．１．２）シーケンス例２
図４は、SyncRequestの送信中止に関連する基地局100Aと移動局200とによる通信シーケンスの他の例を示す。具体的には、図４は、移動局200のハンドオーバーが決定された後に、当該ハンドオーバーが中止された場合における通信シーケンスを示す。このような場合、移動局200はハンドオーバー元のセル（セルC1）に在圏していると想定されるため、ハンドオーバーが中止された時点でSyncRequestを送信するとともに、当該上りリンクの同期外れを検出したことを基地局100A（AP）に通知する必要がある。

図４に示すS10〜S25の処理は、図３（ａ）に示した内容と同様であるため、その説明を省略する。

基地局100A（AP）は、移動局200のハンドオーバーの中止を決定する（S30）。なお、移動局200のハンドオーバーの中止を決定する要因としては、ハンドオーバー先のリソースが不足しているケースや、ハンドオーバーに用いる伝送路のリソースが有効でない場合、ハンドオーバー先のセルにおける移動局200の無線受信品質が急激に劣化した場合、或いはハンドオーバー元のセルにおける移動局200の無線受信品質が急激に回復した場合などが挙げられる。

基地局100A（PF）は、既にS20において上りリンクの同期外れを検出していることに基づいて、上りリンクの同期外れが発生していることを基地局100A（AP）に通知する（S40）。また、基地局100A（PF）は、移動局200にSyncRequestを送信する（S50）。

（３．２）基地局100Aの動作フロー
図５は、移動局200のハンドオーバーの決定に伴う基地局100A（PF）におけるSyncRequestの送信動作フローを示す。

図５に示すように、基地局100A（PF）は、上りリンクの同期外れを検出する（S110）。ここで、基地局100A（PF）は、移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーが決定しているか否かを判定する（S120）。

移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーが決定していない場合、基地局100A（PF）は、上りリンクの同期外れを検出したことを基地局100A（AP）にメール通知する（S130）とともに、移動局200にSyncRequestを送信する（S140）。

一方、S120において移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーが決定した後において、当該ハンドオーバーの中止が決定しているか否かを判定する（S150）。S150の処理は、S120の処理から所定時間（例えば、1ms）経過後に実行することが好ましい。当該ハンドオーバーの中止が決定している場合、基地局100A（PF）は、上述したS130及びS140の処理を実行する。

なお、上述した動作例は、移動局200のハンドオーバーの場合であったが、移動局200の他セル或いは同一セルへの再接続の場合も、基地局100A（PF）は、概ね同様の処理を実行すればよい。

（４）作用・効果
基地局100A（PF）によれば、移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーまたは再接続が実行される場合、SyncRequestの送信が中止される。このため、ハンドオーバー元または接続元のセル、つまり基地局100Aが形成するセルには既に移動局200が存在していないにも拘わらず、移動局200に向けてSyncRequestを送信してしまうことが防止される。すなわち、基地局100A（PF）によれば、ハンドオーバーまたは再接続時において、ハンドオーバー元または接続元のセルにSyncRequestを送信してしまうことによる無線リソースの浪費を抑制し得る。

また、本実施形態では、移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーまたは再接続の実行後に、当該ハンドオーバーまたは再接続が中止された場合において、かつ上りリンクの同期外れが検出されているときには、移動局200にSyncRequestが送信される。このため、上りリンクの同期外れが検出された状態において、ハンドオーバーまたは再接続が中止された場合には、移動局200と設定される上りリンクの同期を速やかに再確立することができる。

（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、上述した本発明の実施形態では、移動局200の他セル或いは同一セルへのハンドオーバーまたは再接続の実行後に、当該ハンドオーバーまたは再接続が中止された場合において、かつ上りリンクの同期外れが検出されているときには、移動局200にSyncRequestが送信されていたが、このような処理は必ずしも実行されなくても構わない。

上述した実施形態では、基地局100A（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
100A, 100B…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…ハンドオーバー制御部
109…同期要求送信部
200…移動局
C1, C2…セル

Claims (3)

1. 移動局のハンドオーバーまたはセルへの再接続を制御するハンドオーバー制御部と、
   前記移動局と設定される上りリンクの同期外れを検出する同期外れ検出部と、
   前記同期外れ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、
   前記同期要求送信部は、前記ハンドオーバー制御部によって前記移動局のハンドオーバーまたはセルへの再接続が実行される場合、前記SyncRequestの送信を中止する基地局。
2. 前記同期要求送信部は、前記ハンドオーバー制御部によって前記移動局のハンドオーバーまたはセルへの再接続を開始後に、前記ハンドオーバーまたは前記再接続が中止された場合、前記移動局に前記SyncRequestを送信する請求項１に記載の基地局。
3. 通信装置が、移動局のハンドオーバーまたはセルへの再接続を制御するステップと、
   前記通信装置が、前記移動局と設定される上りリンクの同期外れ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外れを検出した場合、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、前記移動局のハンドオーバーまたはセルへの再接続が実行される場合、前記SyncRequestの送信を中止する通信制御方法。

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