JPWO2010018818A1 - ユーザ装置及びユーザ装置における下りリンクの同期判定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このように、間欠受信状態の場合は、無線基地局と移動局UEとが接続中であっても、移動局UEは上りリンクの送信を行わない確率が高くなるため、無線基地局において上りリンクの送信から通信環境を把握することが困難になる。したがって、間欠受信状態の場合には上りリンクまたは下りリンクの通信状態が劣化したとしても、その劣化した通信状態を適切に回復させることができないという課題が存在する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
無線通信システム1000は、例えばEvolved UTRA and UTRAN(別名:Long Term Evolution,或いは,Super 3G)が適用されるシステムであり、無線基地局(eNB: eNode B)200と複数の移動局(UE: User Equipment)100n(1001、1002、1003、・・・100n、nはn>0の整数)とを備える。無線基地局200は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置300と接続され、アクセスゲートウェイ装置300は、コアネットワーク400と接続される。ここで、移動局100nはセル50において無線基地局200とEvolved UTRA and UTRANにより通信を行う。尚、前記アクセスゲートウェイ装置300は、MME/SGW (Mobility Management Entity/Serving Gateway)と呼ばれてもよい。
下りリンクについては、各移動局100nで共有して使用される物理下りリンク共有チャネル(PDSCH: Physical Downlink Shared Channel)と、下りリンクの制御チャネルである物理下りリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)とが用いられる。すなわち、下りリンクチャネルは、物理下りリンク共有チャネルと物理下りリンク制御チャネルとを指す。下りリンクでは、物理下りリンク制御チャネルにより、物理下りリンク共有チャネルにマッピングされるユーザの情報やトランスポートフォーマットの情報、物理上りリンク共有チャネルにマッピングされるユーザの情報やトランスポートフォーマットの情報などが通知され、物理下りリンク共有チャネルによりパケットデータが伝送される。また、下りリンクにおいては、上述したPDCCH、PDSCHに加えて、物理上りリンク共有チャネルの送達確認情報を伝送するPHICH(Physical Hybrid Indicator Channel)が送信される。
無線基地局200は、送受信アンテナ202と、アンプ部204と、送受信部206と、ベースバンド信号処理部208と、呼処理部210と、伝送路インターフェース212とを備える。
また、呼処理部210は、報知チャネルにより移動局100nに通知するシステムインフォメーションを生成する。前記システムインフォメーションは、ベースバンド信号処理部208、送受信部206、アンプ部204、送受信アンテナ202を介して、移動局100nに送信される。尚、前記システムインフォメーションは、例えば、ダイナミック報知チャネル(D−BCH: Dynamic Broadcast Channel)により伝送される。尚、前記ダイナミック情報チャネルにより伝送される情報は、例えば、System Information Block 2(SIB2)やSystem Information Block 3(SIB3)、System Information Block 4(SIB4)等である。
前記Qrxlevminは、Cell Selectionのための情報の一部として定義されてもよい。
尚、以下に、待ち受け状態における、Qrxlevminに基づいた圏外判定の一例を以下に示す。尚、待ち受け状態とは、Idle状態のことであってもよい。
移動局100nは、待ち受け状態において、在圏するセルを選択するCell Selectionの処理を行う。具体的には、移動局100nは、Cell Selectionにおいて、下りリンクのリファレンス信号の受信レベルであるRSRPと、前記Qrxlevminとを比較し、前記RSRPが前記Qrxlevminより大きい場合、すなわち、
RSRP > Qrxlevmin
である場合、該セルを在圏するセルとして選択し、上記以外の場合、すなわち、
RSRP ≦ Qrxlevmin
である場合に、該セルを在圏するセルとして選択しないという処理を行う。尚、在圏するとして選択可能なセルが1つも存在しない場合、該移動局100nは、圏外となる。また、RSRP>Qrxlevminであるセルが複数存在する場合には、最もRSRPの大きいセルが在圏するセルとして選択される。
尚、上述した判定においては、Srxlev = RSRP−Qrxlevminというメトリックを定義し、
Srxlev >0の場合に、該セルを在圏するセルとして選択し、上記以外の場合、すなわち、Srxlev≦0の場合に、該セルを在圏するセルとして選択しないという処理が行われてもよい。尚、上述した、「該セルを在圏するセルとして選択する」とは、「該セルに関してCell selectionの判断基準を満たす」という意味であってもよい。
ここで、一般に、移動体通信においては、上りリンクのセル半径と下りリンクのセル半径は共通であることが望ましい。また、上りリンクのセル半径は、移動局の送信電力に上限があるため、下りリンクのセル半径に比べて制約を受ける場合が多い。よって、一般的なセル設計においては、屋内や屋外、都市部や郊外地といったセルの形態に基づいて上りリンクのセル半径が決定され、下りリンクのセル半径が、前記上りリンクのセル半径と一致するように、調節される。ここで、前記下りリンクのセル半径は、例えば、前記Qrxlevminの値に基づいて調節されてもよい。例えば、Qrxlevminの値を大きくした場合、RSRPの値がより高い場合でないとCell Selectionが行われないため、結果としてセル半径が小さくなる。あるいは、Qrxlevminの値を小さくした場合、RSRPの値がより低い場合であっても、Cell Selectionが行われるため、結果としてセル半径が大きくなる。
すなわち、待ち受け状態においては、無線基地局200と移動局100nとの間にコネクションが確立されていないため、無線基地局200は、前記Qrxlevminを用いて、移動局100nが圏外となるか否かの調節を行う。
尚、Qrxlevminは、例えば、該セルにおける最小の受信レベルあるいは最小の所要受信レベルと呼ばれてもよい。
また、Qrxlevminは、報知情報の中のSystem Information Block Type 1の中の情報要素の1つとして、無線基地局200から移動局100nに通知されてもよい。
あるいは、呼処理部210は、前記Qrxlevminを、無線リソース制御メッセージ(RRC message)により、移動局100nに送信してもよい。例えば、前記Qrxlevminは、Handover command信号の一部として通知されてもよい。あるいは、前記Qrxlevminは、Connection Release信号の一部として通知されてもよい。
ベースバンド信号処理部108は、アナログ/ディジタル変換器(A/D)1080と、CP除去部1081と、FFT1082と、DeMUX1083と、データ信号復号部1084と、下りリンクリファレンス信号受信部1085と、下りリンク無線品質測定部1086と、同期状態判定部1087と、MAC処理部1088と、RLC処理部1089と、信号生成部1090と、送信処理部1091とDRX状態・上りリソース状態管理部1092とを備える。
例えば、下りリンク無線品質測定部1086は、下りリンクのリファレンス信号のSIRを算出し、SIRと表1に示すような参照テーブルとを用いてCQIを算出してもよい。表1には、CQIとSIRの値との対応が示される。
あるいは、下りリンク無線品質測定部1086は、下りリンクの無線品質として、RSRQを算出し、前記RSRQを同期状態判定部1087に入力する。RSRQ(Reference Signal Received QualityPower)とは、下りリンクのリファレンス信号の受信電力を、下りリンクのRSSI(Received Signal Strength Indicator)で割った値である。ここで、RSSIとは、移動局において観測されるトータルの受信レベルであり、熱雑音や他セルからの干渉電力、自セルからの希望信号の電力等の全てを含んだ受信レベルのことである。(RSRQの定義については、非特許文献6参照)。尚、RSRQに関しても、CQIと同様に、周波数方向の測定区間は、システム帯域全体であってもよいし、システム帯域の中心に位置する6リソースブロックであってもよいし、いくつかのリソースブロックがグループ化されたリソースブロックグループであってもよい。尚、下りリンク無線品質測定部1086がRSRQを測定する場合、ベースバンド信号処理部は、図4に示すように、FFT1082で高速フーリエ変換が行われた信号が、直接、下りリンク無線品質測定部1086に入力されるように構成されていてもよいし、あるいは、CP除去部1081に入力される前の信号が、直接、下りリンク無線品質測定部1086に入力されるように構成されていてもよい。
尚、上述した例において、「間欠受信状態(DRX状態)である場合」とは、「DRX Inactivity Timerが満了している場合」という意味であってもよい。すなわち、「間欠受信状態(DRX状態である)」とは、上りリンク及び下りリンクにおいて、送受信すべきパケットデータが存在せず、ユーザ装置は、DRX制御におけるOn−duration区間においてのみ、下りリンクの制御チャネルであるPDCCHをモニターするという状態であってもよい。
あるいは、逆に、「間欠受信状態(DRX状態)でない場合」とは、
DRXに関連するパラメータが設定されていない、あるいは、
DRXに関連するパラメータが設定されていて、かつ、
DRX inacitivity timerが走っている、あるいは、
DRX retransmission timerが走っている、あるいは、
Mac contention resolution timerが走っている、あるいは、
PUCCHのスケジューリングリクエストがPendingになっている、あるいは、
上りリンクのHARQ再送の再送タイミングである、あるいは、
明示的に通知されたRAプリアンブルに対するRAリスポンスの受信の後、ユーザ装置のC−RNTIが指定されたPDCCHを受信していない
という状態であってもよい。この場合、上記以外の状態が、間欠受信状態(DRX状態)に相当する。
また、無線基地局200と移動局100nとの間の通信が間欠受信状態である場合に、ステップS2の処理では下りリンクのリファレンス信号の受信電力と閾値Qrxlevminとを比較しているが、本発明は間欠受信状態である場合における下りリンクの同期判定方式はリファレンス信号の受信電力とQrxlevminとの比較に限定されない。たとえば、下りリンクのリファレンス信号のCQI、リファレンス信号の受信レベル、又はRSRQと無線基地局200より通知される閾値とを比較する判定方式を採用しても良い。尚、この場合であっても、間欠受信状態である場合の下りリンクの同期判定方式は、待ち受け状態における圏外判定またはCell Selectionの判定の方法と同一であることが望ましい。間欠受信状態における同期判定方式と、待ち受け状態における圏外判定が同一であることにより、移動局の実装の複雑さ(Complexity)を低減することが可能となる。あるいは、例えば、ステップS2の処理において、下りリンクのリファレンス信号のCQIや、リファレンス信号の受信レベル(RSRP)、RSRQの内の複数に関して、無線基地局200より通知される閾値とを比較して、下りリンクの同期判定が行われてもよい。
すなわち、同期状態判定部1087は、下りリンクのリファレンス信号のSIRの値が閾値TH2未満の場合に(ステップS5)、下りリンクの同期は確立されていないと判定し(ステップS3)、下りリンクのリファレンス信号のSIRがTH2以上の場合に(ステップS5)、下りリンクの同期は確立されていると判定する(ステップS4)。例えば、閾値TH2の値として、−6dBという値が設定されてもよい。尚、上記−6dBという値は一例であり、上記以外の値が設定されてもよい。尚、同期状態判定部1087は、下りリンクのリファレンス信号のSIRを用いて同期状態を判定する場合に、ヒステリシスを用いて判定してもよい。例えば、同期が確立されていると判定している状態において下りリンクのリファレンス信号のSIRがTH2未満の場合に同期は確立されていないと判定し、同期が確立されていないと判定している状態において下りリンクのリファレンス信号のSIRが「TH2+2dB」以上の場合に同期は確立されていると判定してもよい。尚、上記2dBがヒステリシスに相当する。
以下に、Non−DRX状態で、下りリンクの同期状態を判定する無線品質として、RSRPを用いない理由を以下に示す。
一般に、受信電力RSRPよりも、SIRの方が、より通信の品質を表す指標であると考えられる。例えば、受信電力RSRPが高い場合であっても、干渉電力あるいは雑音電力が高い場合、通信の品質は劣化する。一方、受信電力RSRPが高く、かつ、干渉電力あるいは雑音電力が高い場合、SIRのIの部分が大きくなるため、SIRの値は小さくなり、上記劣化した通信の品質を直接的に表すことが可能となる。
一方、一般に、上述したSIRのIの部分は、他セルの混雑状況やフェージング等により激しく変動する値であり、SIRそのものの値も大きく変動する。この場合、例えば、上述した下りリンクの同期状態において、「下りリンクの同期状態が確立している/していない」の判定がばたつく確率が高くなる。
すなわち、SIRは、受信電力RSRPに比べて、より直接的に通信の品質を表すことが可能だが、同期状態の判定のばたつきが大きくなるという傾向がある。
以上の性質を踏まえると、パケットデータの送受信が行われないDRX状態においては、同期状態の判定のばたつきを抑えるために、受信電力RSRPを用い、パケットデータの送受信が行われるNon−DRX状態においては、同期状態の判定のばたつきが大きくなるデメリットが存在したとしても、より通信の品質を直接的に表すことのできるSIRを用いるといった制御を行うことにより、より直接的に通信の品質を表すSIRを用いるといった制御が有効となる。すなわち、上述した、DRX状態とNon−DRX状態とで異なる無線品質(RSRPとSIR)を用いることにより、DRX状態及びNon−DRX状態のそれぞれに適した同期状態の判定を行うことが可能となる。
また、送信処理部1091は、MAC処理部1088より、信号生成部1090を経由して通知されたTiming Advanceに基づき、上りリンクの送信タイミングを調節する。
DRX状態・上りリソース状態管理部1092は、MAC処理部1088より、無線基地局200から該移動局100n宛に送信されたPDCCHの監視結果と、無線基地局200から該移動局100n宛に送信されたTiming Advanceの受信結果を受信する。そして、DRX状態・上りリソース状態管理部1092は、前記PDCCHの監視結果に基づき、該移動局100nのDRX状態を管理する。また、DRX状態・上りリソース状態管理部1092は、前記Timing Advnaceの受信結果に基づき、上りリソース状態を管理する。
例えば、DRX状態・上りリソース状態管理部1092は、該移動局100nがNon DRX状態にある場合に、無線基地局200より、新規送信を指示するPDCCH、すなわち、Downlink Scheduling InformaitonまたはUplink Scheduling Grantを受信したタイミングから、DRX Inactive Timerを起動、もしくは、再起動する。そして、DRX状態・上りリソース状態管理部1092は、前記DRX Inactive Timerが満了した時点で、該移動局100nはNon DRX状態からDRX状態に遷移したと判断する。尚、DRX状態・上りリソース状態管理部1092は、該移動局100nがDRX状態にある場合に、新規送信を指示するPDCCHを受信した場合には、該移動局100nはDRX状態からNon DRX状態に遷移したと判断する。尚、DRX状態として、Short DRX状態とLong DRX状態の二種類が定義されてもよい。DRX状態・上りリソース状態管理部1092は、該移動局100nがDRX状態にあるか、それとも、Non DRX状態にあるかの情報を同期状態判定部1087に通知する。
尚、DRX状態・上りリソース状態管理部1092は、上述した判定に加えて、例えば、スケジューリングリクエストがペンディングされている状態においては、Non DRX状態にあるとみなすといった判定を行ってもよい。尚、スケジューリングリクエストとは、移動局から無線基地局に対して送信される、上りリンクのリソース割り当てを要求する制御信号のことである。
尚、上述した、上りリンクのタイミング同期は、Uplink Time Alignmentと呼ばれてもよい。
Claims (17)
- 無線基地局から送信された下りリンクの信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信された下りリンクの信号の無線品質を測定する無線品質測定部と、
下りリンクの制御チャネルの監視結果から前記無線基地局との間の通信が間欠受信状態であるか否か管理する状態管理部と、
前記状態管理部から間欠受信状態であるか否かが通知され、前記無線基地局との間で無線リンクを確立している接続状態で、かつ、間欠受信状態である場合に、前記無線品質測定部で測定された無線品質に基づいて、下りリンクの同期状態を判定する同期判定部と、
を具備することを特徴とするユーザ装置。 - 請求項1に記載のユーザ装置において、
前記同期判定部は、前記無線基地局との間で無線リンクを確立している接続状態で、かつ、間欠受信状態である場合と、前記無線基地局との間で無線リンクを確立している接続状態で、かつ、間欠受信状態でない場合とで、下りリンクの同期状態を判定するための同期判定方式を切り替えることを特徴とするユーザ装置。 - 請求項1又は請求項2記載のユーザ装置において、
前記無線品質測定部は、間欠受信状態である場合の同期判定方式に用いるための第1の無線品質と、間欠受信状態でない場合の同期判定方式に用いるための第2の無線品質とを測定し、
前記同期判定部は、間欠受信状態である場合には第1の無線品質と第1の閾値とを比較して下りリンクの同期状態を判定し、間欠受信状態でない場合には第2の無線品質と第2の閾値とを比較して下りリンクの同期状態を判定する、
ことを特徴とするユーザ装置。 - 請求項3記載のユーザ装置において、
前記同期判定部は、第1の無線品質が第1の閾値よりも高い場合に、下りリンクの同期が確立されていると判定し、第1の無線品質が第1の閾値よりも低い場合に、下りリンクの同期が確立されていないと判定することを特徴とするユーザ装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載のユーザ装置において、
前記下りリンクの信号は、下りリンクのリファレンス信号であり、前記第1の無線品質は、前記下りリンクのリファレンス信号の受信電力であることを特徴とするユーザ装置。 - 請求項3から請求項5のいずれかに記載のユーザ装置において、
前記同期判定部は、第1の閾値が報知情報またはRRC messageを用いて前記無線基地局から通知されることを特徴とするユーザ装置。 - 請求項3から請求項5のいずれかに記載のユーザ装置において、
前記同期判定部は、前記第1の閾値として待ち受け状態における最小受信レベルを用いることを特徴とするユーザ装置。 - 請求項7に記載のユーザ装置において、
前記最小受信レベルは、Qrxlevminであることを特徴とするユーザ装置。 - 請求項3から請求項8のいずれかに記載のユーザ装置において、
前記無線品質測定部は、第1の無線品質として下りリンクのリファレンス信号の受信電力を測定し、第2の無線品質として、下りリンクのリファレンス信号の受信SIR、下りリンクのリファレンス信号の受信レベル、チャネル品質インディケータ(Channel Quality Indicator)の内の少なくとも1つを測定し、
前記同期判定部は、間欠受信状態である場合には、下りリンクのリファレンス信号の受信電力と第1の閾値とを比較し、間欠受信状態でない場合には、下りリンクのリファレンス信号の受信SIR、受信レベル、又はチャネル品質インディケータのいずれかと第2の閾値とを比較することを特徴とするユーザ装置。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載のユーザ装置において、
前記同期判定部が下りリンクの同期が確立されていないと判定した場合に、前記下りリンクの同期が確立されていないことを示す情報を上位レイヤに通知する通知部を備えることを特徴とするユーザ装置。 - 無線基地局から送信された下りリンクの信号を受信する受信部と、
前記受信部で受信された下りリンクの信号の無線品質を測定する無線品質測定部と、
上りリンクのリソース状態を管理する状態管理部と、
前記状態管理部から上りリンクのリソース状態が通知され、前記無線基地局との間で無線リンクを確立している接続状態で、かつ、上りリンクのリソースが解放されている状態である場合に、前記無線品質測定部で測定された無線品質に基づいて、下りリンクの同期状態を判定する同期判定部と、
を具備することを特徴とするユーザ装置。 - 請求項11に記載のユーザ装置において、
前記同期判定部は、前記無線基地局との間で無線リンクを確立している接続状態で、かつ、上りリンクのリソースが解放されている状態である場合と、前記無線基地局との間で無線リンクを確立している接続状態で、かつ、上りリンクのリソースが割り当てられている状態である場合とで、下りリンクの同期状態を判定するための同期判定方式を切り替えることを特徴とするユーザ装置。 - 請求項11又は請求項12記載のユーザ装置において、
前記上りリンクのリソースは、上りリンクの制御チャネルのリソースと、サウンディング用のリファレンス信号のリソースであることを特徴とするユーザ装置。 - 請求項11から請求項13のいずれかに記載のユーザ装置において、
前記上りリンクのリソースが解放されている状態とは、上りリンクの送信タイミングの同期が維持されていない状態を指し、
前記上りリンクのリソースが割り当てられている状態とは、上りリンクの送信タイミングの同期が維持されている状態を指すことを特徴とするユーザ装置。 - 無線基地局から送信された下りリンクの信号を受信するステップと、
下りリンクで受信された信号の無線品質を測定するステップと、
下りリンクの制御チャネルの監視結果から前記無線基地局との間の通信が間欠受信状態であるか否か管理するステップと、
前記無線基地局との間で無線リンクを確立している接続状態で、かつ、間欠受信状態である場合に、前記無線品質測定部で測定された無線品質に基づいて、下りリンクの同期状態を判定するステップと、
を具備することを特徴とするユーザ装置における下りリンクの同期判定方法。 - 請求項15記載のユーザ装置における下りリンクの同期判定方法において、
前記無線基地局より、報知情報またはRRC messageを用いて通知される第1の閾値を受信するステップを具備し、
間欠受信状態では、前記第1の閾値と、下りリンクで受信された信号の無線品質とを比較して、下りリンクの同期状態を判定する、
ことを特徴とするユーザ装置における下りリンクの同期判定方法。 - 無線基地局から送信された下りリンクの信号を受信するステップと、
下りリンクで受信された信号の無線品質を測定するステップと、
上りリンクのリソース状態を管理するステップと、
前記無線基地局との間で無線リンクを確立している接続状態で、かつ、上りリンクのリソースが解放されている状態である場合に、下りリンクの信号の無線品質に基づいて、下りリンクの同期状態を判定するステップと、
を具備することを特徴とするユーザ装置における下りリンクの同期判定方法。
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