KR101245087B1 - 무선 통신 시스템, 그 기지국 및 이동국, 및 그 기지국 및 이동국의 제어 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템, 그 기지국 및 이동국, 및 그 기지국 및 이동국의 제어 방법 Download PDF

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이진석
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Abstract

[과제]
이동국이 간주 동기 상태인지 간주 비동기 상태인지의 판단에 이용하는 타이머가 끊어지고, 본래는 동기하고 있는 이동국이 간주 비동기 상태라고 판단되어 버리고, 데이터를 송신하기까지의 지연이 커지는 확률을 저감하는 무선 통신 시스템을 제공한다.
[해결 수단]
기지국은, 타이밍 산출부에서 m번째(m은 1부터 M까지의 정수. M은 자연수)의 이동국의 송신 타이밍의 조정치(TA)를 산출하고, 타이머 적응 제어부에서 m번째의 이동국의 이동 속도 또는 (TA)의 시간 변화량을 구하고, 그 결과를 기초로 동기 타이머에 전 M개 있는중 m번째의 제 1의 타이머의 길이와, m번째의 이동국의 제 2의 타이머의 길이를 적응적으로 결정하여 타이머 갱신 정보로서 출력하고, m번째의 제 1의 타이머의 길이를 갱신하고, 하행 송신부에서 타이머 갱신 정보를 포함하는 하행 신호를 송신한다. m번째의 이동국은, 기지국으로부터 통지되는 타이머 갱신 정보에 따라 제 2의 타이머의 길이를 갱신한다.

Description

무선 통신 시스템, 그 기지국 및 이동국, 및 그 기지국 및 이동국의 제어 방법{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, ITS BASE STATION AND MOBILE STATION, AND CONTROL METHOD OF ITS BASE STATION AND MOBILE STATION}
본 발명은, 타이머로 동기를 관리하는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국이 이동국의 상행 신호의 송신 타이밍을 적응적으로 제어하는 것을 가능하게 한, 무선 통신 시스템, 그 기지국 및 이동국, 통신 동기 관리 방법, 및 그 타이머 제어 프로그램에 관한 것이다.
3GPP Long Term Evolution(LTE)에서는, 데이터를 송수신할 때에 직교하는 무선 리소스(시간과 주파수로 정의되는 영역이고, 시간과 주파수를 분할하여 이동국마다 다른 영역을 할당하기 때문에, 이동국 사이에서 중복이 없도록 설정된 리소스)를 이동국(UE)마다 할당함으로써, 이동국(UE) 사이의 직교성이 유지되도록 배려되어 있다.
상행 신호의 송수신에서는, 기지국(Node B)의 셀 내에서의 이동국(UE) 사이의 간섭을 회피하고, 기지국에서 이동국(UE)으로부터의 상행 신호를 올바르게 복조할 수 있도록 하기 위해서는, 복수의 이동국(UE)으로부터의 상행 신호의 기지국으로부터의 수신 타이밍을 사이클릭 프레픽스(cyclic prefix(CP))라고 불리는 가드 구간 이내에 수납할 필요가 있다. 한편, 데이터 송수신의 동기가 실제로 유지되어 있는지의 여부에 관계없이, 소정의 타이머 내에 수신 타이밍이 수납되어 있는 상태를, 동기가 보증되어 있다고 간주함으로써, 간주 동기 상태(deemed in-sync state)라고 판정하고, 수납되어 있지 않은 상태를, 동기가 보증되어 있지 않다고 간주함으로써, 간주 비동기 상태(deemed out-of-sync state)라고 판정한다.
간주 비동기 상태(out-of-sync)라고 판정된 이동국(UE)은, 상행 신호의 송신을 행하기 전에, 복수의 이동국(UE)이 경합하여 공통의 무선 리소스를 사용하는 Non-synchronized Random Access Channel(Non-sync RACH)를 송신하고, 기지국으로부터 송신 타이밍을 조정하기 위한 타이밍 조정치(Timing Advance : TA)를 수취하고, 그 타이밍 조정치(TA)에 따라 송신 타이밍을 조정한 다음, 상행 신호를 동기시킨다.
상행 신호를 송신하고 있는 동안은, 각 이동국(UE)은 동기를 확보할 필요가 있기 때문에, 기지국으로부터 각 이동국(UE)에 일정 주기마다, 또는, 일정한 이벤트 발생(예를 들면, 이동국의 이동 속도의 급격한 변화 등)을 트리거로 하여, 타이밍 조정치(TA)가 통지된다. 타이밍 조정치(TA)를 최후로 갱신하고 나서 재차 간주 비동기 상태(out-of-sync)라고 판단하기 위한 기준이 되는 시간은, 셀 고유의 값으로서 시스템 정보에 포함하여 기지국으로부터 통지되거나, 미리 기정치로서 정의되어 있고, 기지국과 이동국(UE)의 각각에서 대응하는 타이머를 이용하여 감시한다. 그리고, 타이머가 끊어진 경우(상기 기준의 시간이 종료된 경우), 이동국(UE)은 간주 동기 상태(in-sync)로부터 간주 비동기 상태(out-of-sync)로 천이하였다고 판단된다.
기지국은, 이동국(UE)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위해, 관리하는 이동국(UE)의 수와 같은 수의 타이머를 제어하고 있다. 그리고, 기지국이 갖는 m번째(m은 1부터 M까지의 정수. M은 기지국이 관리하는 이동국(UE)의 수를 나타내는 자연수)의 타이머가, m번째의 이동국(UE)이 갖는 타이머에 대응하고 있다.
또한, 기지국이 이용하는 복수의 타이머는 전부 같은 길이로 설정되고, 복수의 이동국(UE)이 갖는 타이머도 전부 같은 길이로 설정되어 있다. 이 기지국의 타이머와 이동국의 타이머의 길이는, 시스템에서 서포트하는 이동국(UE)의 최대의 이동 속도(예를 들면, 350㎞/h)로 이동하는 이동국(UE)의 동기를 보장할 수 있는 시간, 즉 이동국(UE)이 간주 비동기 상태(out-of-sync)가 되지 않는 시간 이하로 설정되어 있고, 실제의 이동국(UE)의 이동 속도와는 관계없이, 타이머의 상태만에 의해 이동국(UE)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하고 있다. 상술한 3GPP Long Term Evolution(LTE)에서의, 상행 신호의 전송에서의 송신 타이밍의 조정을 위한 처리의 예가, 비특허 문헌 1에 개시되어 있다.
그런데, 간주 동기 상태(in-sync)의 이동국(UE)은, 기지국에 송신하여야 할 상행 데이터가 새롭게 발생한 경우, 우선 그 데이터를 송신하기 위한 무선 리소스를 요구하는 Scheduling Request(SR)를 이동국(UE) 개별의 무선 리소스를 사용하여 기지국에 송신한다. 여기서 사용하는 이동국(UE) 개별의 무선 리소스의 할당 방법으로서, 예를 들면, 간주 동기 상태(in-sync)의 이동국(UE) 각각에 대해, SR을 송신하기 위한 무선 리소스를 주기적으로 할당하는 방법이 있다. 그에 대해, 간주 비동기 상태(out-of-sync)의 이동국(UE)이 SR을 송신하는 경우에는, 우선 Non-sync RACH를 송신하여 송신 타이밍 제어를 위해 타이밍 조정치(TA)를 수취하고, 동시에 SR을 송신하기 위한 이동국(UE) 개별의 무선 리소스를 할당한다.
이와 같이, 간주 비동기 상태(out-of-sync)의 이동국(UE)에서는, SR을 송신하는 전단(前段)에 Non-sync RACH를 송신하는 스텝이 필요해지기 때문에, 간주 동기 상태(in-sync)의 이동국(UE)에 비하여 데이터 송신을 시작하기까지 지연(대기 시간에 의한 지연)이 증가하게 된다. 예를 들면, Non-sync RACH에 관해서는, 이동국(UE) 사이의 직교성이 보장되어 있지 않고, 이동국(UE) 사이에서 충돌할 가능성이 있다. 충돌이 발생한 경우, 송신한 Non-sync RACH가 기지국에서 검출되지 않은 이동국(UE)은, Non-sync RACH를 재발송하는 것이 필요해지고, 이로 인해 지연이 더욱 증가해 버리게 된다.
[비특허 문헌]
비특허 문헌 1 : 3GPP RAN WG2 기고서(寄書) [R2-063401.doc NTT DoCoMo] http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2-RL2/TSGR2-56/Documents/
비특허 문헌 2 : 3GPP RAN WG1 기고서 [R1-063377.doc Nokia] http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1-RL1/TSGR1-47/Docs/
비특허 문헌 3 : 3GPP RAN WG1 기고서 [R1-063405.doc Siemens] http://www.3gpp.org/ftp/tsg-ran/WG1-RL1/TSGR1-47/Docs/
상술한 배경 기술에서는, 고속 이동(예를 들면, 350㎞/h)의 이동국(UE)의 동기가 보장될 수 있는 시간을 기준으로 하여, 타이머의 길이가 설정되어 있기 때문에, 정지 또는 저속 이동의 이동국(UE)은, 실제로는 동기가 유지되어 있다고 하여도, 타이머의 종료에 의해 곧바로 간주 비동기 상태(out-of-sync)라고 판단되어 버리는 경우가 생긴다.
또한, 타이머는 종료하였지만 실제로는 동기가 유지되어 있는 시간 내에서, 재차 이동국(UE)에 데이터가 발생하여 상행 신호의 송신이 필요하게 된 경우, 데이터를 송신하기까지의 지연이 커진다는 문제가 생긴다.
이것은, 본래는 동기하고 있기 때문에 전술한 이동국(UE) 개별로 할당된 무선 리소스로 Scheduling Request(SR)를 보낼 수 있는 정지 또는 저속 이동의 이동국(UE)도, 타이머에 의해 out-of-sync라고 판단되어 버리기 때문에, 우선 기지국(Node B)으로부터 타이밍 조정치(TA)를 받기 위해 Non-sync RACH를 송신하고, 타이밍 조정치(TA)와 동시에 SR을 송신하기 위한 무선 리소스를 할당하여 받을 필요가 있기 때문이다.
(발명의 목적)
본 발명의 목적은, 이동국이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 판단에 이용하는 타이머의 길이를, 이동국마다 적응적으로 제어하고, 실제로는 동기가 유지되어 있는 이동국이 간주 비동기 상태(out-of-sync)라고 판단되어 버리는 것을 극력 막을 수 있는 무선 통신 시스템, 그 기지국 및 이동국, 통신 동기 관리 방법, 및 그 타이머 제어 프로그램을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 간주 비동기 상태(out-of-sync)에서 실제의 동기가 유지되어 있는 기간에서의 상행 신호의 송신의 지연을 적게 할 수 있는 무선 통신 시스템, 그 기지국 및 이동국, 통신 동기 관리 방법, 및 그 타이머 제어 프로그램을 제공하는 데 있다.
본 발명에 의한 무선 통신 시스템은, 이동국과 기지국 사이에서 무선에 의한 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 기지국으로서, 이동국으로부터의 상행 신호의 기지국에서의 수신 타이밍의 동기를 보장할 수 있는 시간을 설정하고, 설정 시간의 종료의 유무에 따라, 이동국이 동기를 보증할 수 있는 간주 동기의 상태인지, 동기를 보장할 수 없는 간주 비동기의 상태인지를 판단하는 타이머 수단과, 타이머 수단의 설정 시간을, 이동국의 상황에 따라 이동국마다 결정하고, 타이머 수단을 갱신하는 것을 가능하게 한 타이머 제어 수단을 포함한다.
본 발명에 의한 이동국은, 이동국과 기지국 사이에서 무선에 의한 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 이동국으로서, 이동국으로부터의 상행 신호의 기지국에서의 수신 타이밍의 동기를 보장할 수 있는 시간을 설정하고, 설정 시간의 종료의 유무에 따라, 이동국이 동기를 보증할 수 있는 간주 동기의 상태인지, 동기를 보장할 수 없는 간주 비동기의 상태인지를 판단하는 타이머 수단과, 타이머 수단의 설정 시간을, 이동국의 상황에 따라 결정하고, 타이머 수단을 갱신하는 것을 가능하게 한 타이머 제어 수단을 포함한다.
본 발명에 의한 무선 통신 시스템은, 이동국과 기지국 사이에서 무선에 의한 통신을 행하는 무선 통신 시스템으로서, 기지국과 이동국이, 이동국으로부터의 상행 신호의 기지국에서의 수신 타이밍의 동기를 보장할 수 있는 시간을 설정하고, 설정 시간의 종료의 유무에 따라, 이동국이 동기를 보증할 수 있는 간주 동기의 상태인지, 동기를 보장할 수 없는 간주 비동기의 상태인지를 판단하는 타이머 수단과, 기지국과 이동국의 적어도 어느 한쪽이, 기지국과 이동국의 적어도 한쪽의 타이머 수단의 설정 시간을, 이동국의 상황에 따라 이동국마다 적응적으로 결정하고, 타이머 수단을 갱신하는 것을 가능하게 한 타이머 제어 수단을 포함한다.
본 발명에 의한 통신 동기 관리 방법은, 이동국과 기지국 사이에서 무선에 의한 통신을 행하는 무선 통신 시스템에서의 통신 동기 관리 방법으로서, 기지국과 이동국에서, 이동국으로부터의 상행 신호의 기지국에서의 수신 타이밍의 동기를 보장할 수 있는 시간을 설정하고, 설정 시간의 종료의 유무에 따라, 이동국이 동기를 보증할 수 있는 간주 동기의 상태인지, 동기를 보장할 수 없는 간주 비동기의 상태인지를 타이머에 의해 판단하는 타이머 스텝을 가지며, 기지국과 이동국의 적어도 어느 한쪽에서, 기지국과 이동국의 적어도 한쪽의 타이머 스텝에서의 설정 시간을, 이동국의 상황에 따라 이동국마다 적응적으로 결정하고, 타이머를 갱신하는 것을 가능하게 한 타이머 제어 스텝을 갖는다.
본 발명에 의한 제 1의 타이머 제어 프로그램은, 이동국과 기지국 사이에서 무선에 의한 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 컴퓨터로 실현되는 기지국상에서 동작하는 타이머 제어 프로그램으로서, 컴퓨터에, 이동국으로부터의 상행 신호의 기지국에서의 수신 타이밍의 동기를 보장할 수 있는 시간을 설정하고, 설정 시간의 종료의 유무에 따라, 이동국이 동기를 보증할 수 있는 간주 동기의 상태인지, 동기를 보장할 수 없는 간주 비동기의 상태인지를 타이머에 의해 판단하는 기능과, 타이머의 설정 시간을, 이동국의 상황에 따라 이동국마다 결정하고, 타이머를 갱신하는 것을 가능하게 한 타이머 제어 기능을 실행시킨다.
본 발명에 의한 제 1의 타이머 제어 프로그램은, 이동국과 기지국 사이에서 무선에 의한 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 컴퓨터로 실현되는 이동국상에서 동작하는 타이머 제어 프로그램으로서, 컴퓨터에, 이동국으로부터의 상행 신호의 기지국에서의 수신 타이밍의 동기를 보장할 수 있는 시간을 설정하고, 설정 시간의 종료의 유무에 따라, 이동국이 동기를 보증할 수 있는 간주 동기의 상태인지, 동기를 보장할 수 없는 간주 비동기의 상태인지를 타이머에 의해 판단하는 기능과, 타이머의 설정 시간을, 이동국의 상황에 따라 결정하고, 타이머를 갱신하는 것을 가능하게 한 타이머 제어 기능을 실행시킨다.
본 발명에 의한 효과는, 이동국이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 판단에 이용하는 타이머가 끊어져서, 본래는 동기하고 있는 이동국이 out-of-sync라고 판단되어 버리고, 데이터를 송신하기까지의 지연 시간이 커지는 확률을 저감할 수 있는 것이다. 그 이유는, 타이머의 길이를 이동국마다, 이동 속도에 대해 적응적으로 제어하기 때문이다.
도 1은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태를 설명하기 위한 블록도.
도 2는 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 동기 타이머를 설명하기 위한 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머 적응 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 4는 이동 속도의 추정 방법을 설명하기 위한 블록도.
도 5는 수신 타이밍과 송신 타이밍의 조정치의 관계를 설명하기 위한 블록도.
도 6은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머의 결정에 이용하는 이동 속도와 타이머의 길이의 관계를 정의한 테이블을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머의 결정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머의 결정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머의 결정 순서를 설명하기 위한 도면.
도 10은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머 적응 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 11은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머의 결정에 이용하는 송신 타이밍의 조정치와 타이머의 길이의 관계를 정의한 테이블을 설명하기 위한 도면.
도 12는 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머의 결정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 13은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머의 결정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 14는 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 타이머 적응 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 15는 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 기지국의 동작을 도시하는 플로우 차트.
도 16은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 기지국의 동작을 도시하는 플로우 차트.
도 17은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 기지국의 동작을 도시하는 플로우 차트.
도 18은 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 이동국 및 기지국의 하드웨어 구성예를 도시하는 블록도.
도 19는 본 발명에 의한 제 2의 실시의 형태를 설명하기 위한 블록도.
도 20은 본 발명에 의한 제 2의 실시의 형태에서의 타이머 적응 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 21은 본 발명에 의한 제 2의 실시의 형태에서의 타이머 적응 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 22는 본 발명에 의한 제 2의 실시의 형태에서의 타이머 적응 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 23은 본 발명에 의한 제 2의 실시의 형태에서의 타이머의 결정 순서를 설명하기 위한 도면.
도 24는 본 발명에 의한 제 3의 실시의 형태를 설명하기 위한 블록도.
도 25는 본 발명에 의한 제 3의 실시의 형태에서의 타이머 적응 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 26은 본 발명에 의한 제 3의 실시의 형태에서의 타이머의 결정 순서를 설명하기 위한 도면.
도 27은 본 발명에 의한 제 4의 실시의 형태를 설명하기 위한 블록도.
도 28은 본 발명에 의한 제 4의 실시의 형태에서의 타이머 적응 제어부를 설명하기 위한 블록도.
도 29는 본 발명에 의한 제 4의 실시의 형태에서의 타이머의 결정 순서를 설명하기 위한 도면.
도 30은 본 발명에 의한 제 5의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 31은 본 발명에 의한 제 6의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 32는 본 발명에 의한 제 7의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도.
도 33은 본 발명에 의한 제 8의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 개략을 설명하는 도면.
도 34는 본 발명에 의한 제 9의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 개략을 설명하는 도면.
도 35는 본 발명에 의한 제 10의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 개략을 설명하는 도면.
다음에, 본 발명에 관해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
우선, 본 발명의 실시의 형태에서, 이동국의 상태가 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 판단에 이용하는 타이머의 길이의 초기치(TTM0)를, 일반적인 방법과 마찬가지로 고속 이동의 이동국의 동기가 보장할 수 있는 시간으로 설정한다. 3GPP LTE에서는, 타이머의 길이의 설정의 기준이 되는 이동 속도로서 350[㎞/h]가 상정된다.
여기서 비특허 문헌 2에서는, 상행 신호가 올바르게 검출되기 위한 이동국의 송신 타이밍의 어긋남의 허용치는 약 1[usec]이라고 짐작되어 있다. 또한 비특허 문헌 3에서는, 동기를 잃어버리는 최악 케이스로서, 1[usec]의 송신 타이밍의 어긋남으로 동기를 잃어버리는 경우가 상정되어 있다.
이들을 참고로, 각 실시의 형태에서는 이동 속도가 350[㎞/h]일 때에 송신 타이밍이 1[usec] 어긋나는 시간, 약 1.5[sec]를 타이머의 초기치(TTM0)로 한다. 또한, 기지국(Node B)이 갖는 m번째(m은 1부터 M까지의 정수. M은 기지국이 관리하는 이동국의 수로 자연수)의 제 1의 타이머(제 1의 타이머(#m))와, m번째의 이동국(UE#m)이 갖는 제 2의 타이머의 길이는 같다고 한다. 이동국이 out-of-sync인 경우에 송신하는 랜덤 액세스 신호는, 미리 결정된 수의 계열(예를 들면, Zadoff-Chu 계열)중에서 랜덤하게 선택한 하나의 계열로 구성되는 것으로 한다.
여기서, 「동기」란, 이동국으로부터 기지국에 송신되는 상행 신호의 수신 타이밍이, 기지국으로부터의 요구되는 정밀도 내에 수납되도록 송신 타이밍이 제어되어 있는 상태를 말한다. 이 수신 타이밍은, 예를 들면, 이동국과 기지국과의 거리 즉 이동국의 위치에 의해 변화하기 때문에, 이동국의 이동 속도가 빠를수록 변화량이 크고, 「동기」하고 있는 시간이 짧아진다.
또한, 「간주 동기 상태(in-sync)」와 「간주 비동기 상태(out-of-sync)」는, 타이머가 동작중인지의 여부에 의해 판단되고, 「간주 동기 상태(in-sync)」란, 타이머가 동작중이고, 이동국과 기지국 사이의 동기를 보장할 수 있다고 판단된 상태를 말하고, 「간주 비동기 상태(out-of-sync)」란, 타이머가 끊어져서, 이동국과 기지국 사이의 동기를 보장할 수 없다고 판단된 상태를 말한다. 따라서, 예를 들면, 「간주 비동기 상태(out-of-sync)」라고 판단된 경우라도, 실제로는「동기」하고 있는 경우나, 「간주 동기 상태(in-sync)」라고 판단된 경우라도, 실제로는「비동기」인 경우가 있다.
또한, 이하에 설명하는 각 실시의 형태는, 한 예로서 3GPP LTE를 대상으로 하여 기재되어 있지만, 본 발명의 대상은 LTE로 제한되지 않고, 무선 LAN이나 WiMax 등이라도 좋고, TDM에서 동기 접속이 필요하고 송신/수신 타이밍이 어긋나는 시스템에 대해 본 발명을 적용할 수 있다.
(제 1의 실시의 형태)
도 1은, 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시의 형태에서는, 타이머의 길이를 결정하기 위한 지표치(指標値)의 산출과, 기지국(Node B)이 갖는 제 1의 타이머 및 이동국(UE)이 갖는 제 2의 타이머의 길이의 결정을 기지국이 행한다.
도 1을 참조하면, 이동국(UE)(101)은, 판정부(103)와, 기준 신호 생성부(104)와, 상행 신호 생성부(105)와, 송신 정보 입력부(107))와, 신호 송신부(107)와, 제 2의 타이머(108)와, 하행 신호 복조부(109)를 구비한다.
이동국(UE#m)(101)에서, 하행 신호 복조부(109)는, 기지국(Node B)(102)으로부터 송신 타이밍의 조정치(TA)를 포함하는 하행 수신 신호(SDLTX)를 수신하고, 타이밍 조정치(TA)에 대응하는 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)와, 타이밍 조정치(TA)가 기지국(Node B)으로부터 통지된 경우에 제 2의 타이머의 리셋을 통지하는 타이머 제어 정보(STCI)와, 제 2의 타이머가 갱신되는 경우에 새로운 타이머의 길이를 나타내는 타이머 갱신 정보에 대응하는 재생 타이머 갱신 정보(SRTUI)를 출력한다.
제 2의 타이머(108)는, 타이머 제어 정보(STCI)와 재생 타이머 갱신 정보(SRTUI)에 따라 동작하고, 재생 타이머 갱신 정보(SRTUI)가 입력된 경우에는 제 2의 타이머의 길이를 갱신하고, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 정보를 상태 정보(SSI)로서 출력한다. 제 2의 타이머(108)는, 상태 정보(SSI)의 출력 방법에서, 예를 들면, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에만 상태 정보(SSI)를 출력하고, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상태 정보(SSI)를 출력하지 않도록 할 수 있다.
판정부(103)는, 기지국(Node B)(102)에 보내고 싶은 송신 정보(SINFO)가 입력되면, 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호 생성부(105)로, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 기준 신호 생성부(104)로 접속을 전환한다.
기준 신호 생성부(104)는, 기지국(Node B)(102)과 통신을 행하기 위한 기준 신호를 생성하여 출력하는 기능을 가지며, 본 실시의 형태 및 후술하는 각 실시의 형태에서는 그 한 예로서, 상행 신호를 동기하기 위한 타이밍 조정치(TA)를 기지국(Node B)으로부터 받기 위한 랜덤 액세스 신호(SRS)를 생성하여 출력한다.
상행 신호 생성부(105)는, 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)에 따라 송신 타이밍을 조정하고, 송신 정보(SINFO)를 포함하는 상행 신호(SUS)를 생성하여 출력한다.
신호 송신부(107)는, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호(SUS)를, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 랜덤 액세스 신호(SRS)를, 각각 상행 송신 신호(SULTX)로서 송신한다.
도 1을 참조하면, 기지국(Node B)(102)은, 판정부(110)와, 기준 신호 복조부(111)와, 상행 신호 복조부(112)와, 타이밍 산출부(113)와, 타이머 적응 제어부(114)와, 동기 타이머(115)와, 하행 송신부(116)를 구비한다.
기지국(Node B)(102)에서, 판정부(110)는 이동국(UE)(#m)의 상태를 나타내는 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호 복조부(112)로, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 기준 신호 복조부(111)로 접속을 전환한다.
기준 신호 복조부(111)는, 기준 신호에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여, 입력한 상행 수신 신호(SULTX)를 복조하여 출력하는 기능을 가지며, 본 실시의 형태 및 후술하는 각 실시의 형태에서는 그 한 예로서, 랜덤 액세스 신호(SRS)에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여, 미리 정의한 검출 임계치를 초과하는 계열을 나타내는 정보를 랜덤 액세스 검출 정보(SRDI)로서 출력한다.
상행 신호 복조부(112)는, 상행 신호(SUS)에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 복조하여, 송신 정보(SINFO)에 대응하는 재생 송신 정보(SRINFO)를 출력한다.
타이밍 산출부(113)는, TA 산출부(1131) 및 TA 기억부(1132)를 가지며, TA 산출부(1131)에서, 상행 수신 신호(SULTX)의 수신 타이밍(수신 타이밍의 어긋남)을 검출하고, 이동국(UE)(#m)에 통지하는 타이밍 조정치(TA)(STA)를 수신 타이밍에 의거하여 산출하여 TA 기억부(1132)에 기억하고, 상기 (TA)(STA)를 출력한다.
타이머 적응 제어부(114)는, 상행 수신 신호(SULTX)와 타이밍 조정치(TA)(STA)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m) 및 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하여 결과를 타이머 갱신 정보(STUI)로 하고, 이동국(UE)(#m)에 타이밍 조정치(TA)를 보냄에 의해 제 1의 타이머(#m)의 리셋을 통지하는 정보를 타이머 제어 정보(STCI)로서, 각각 출력한다.
M개의 제 1의 타이머를 갖는 동기 타이머(115)는, 타이머 갱신 정보(STUI)와 타이머 제어 정보(STCI)에 따라 동작하고, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 정보를 상태 정보(SSI)로서 출력한다.
하행 송신부(116)는, 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 타이밍 조정치(TA)(STA)와 타이머 갱신 정보(STUI)를 포함하는, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 타이밍 조정치(TA)(STA)와 타이머 갱신 정보(STUI)와 랜덤 액세스 검출 정보(SRDI)를 포함하는 하행 송신 신호(S)를 생성하고, 송신한다.
여기서, 동기 타이머는, 도 2에 도시되는 바와 같이 M개의 제 1의 타이머(117)로 구성되고, 제 1의 타이머(#m)가, 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머에 대응한다.
또한, 타이머 적응 제어부(114)에서의 제 1의 타이머(#m) 및 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이의 결정에는, 이동국(UE)(#m)의 이동 속도를 추정한 결과인 이동 속도(SVI) 및 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화를 산출한 결과인 송신 타이밍 변동 정보(STADI)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 지표로서 이용한다.
도 3, 도 10 및 도 14에, 이동 속도, 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량, 이동 속도와 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 각각 지표로서 이용하는 경우의 타이머 적응 제어부의 구성을 도시한다.
도 3에서, 타이머 적응 제어부(114)는, 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여 이동국(UE)(#m)의 이동 속도(SVI)를 추정하는 속도 추정부(118)와, 이동 속도(SVI)를 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하는 타이머 결정부(121)로 구성된다.
여기서, 이동 속도의 추정 방법으로서, 예를 들면 도플러 주파수(Fd)[Hz](Fd는 0 이상의 실수)로부터 추정하는 방법이 있다.
우선 도플러 주파수(Fd)의 추정 방법으로서, 이미 알고 있는 파일럿 심볼에서의 위상 회전량(θ)[rad](θ는 0 이상의 실수)를 이용하여 추정하는 방법이 있다. 예를 들면, 도 4에 도시되는 바와 같이 P1, P2를 각각 1, 2번째의 파일럿 심볼에 대응하는 수신 신호 벡터로 하고, Tp가 시간 영역에서의 P1와 P2의 간격이라고 하면, 위상 변동량(θ)은 θ={cos-1(P1ㆍP2)}/Tp의 관계식 (ㆍ은 내적(內積))으로부터 산출할 수 있다. 이 θ를 이용하여. 도플러 주파수(Fd)를 Fd=θ/{2πTp}의 관계식으로부터 산출할 수 있다. 또한 이 도플러 주파수(Fd)를 이용하여. 이동 속도(v)를 v=Fdλ=Fd(c/f)의 관계식으로부터 산출할 수 있다. 여기서, λ는 파장[m], c는 광속 3×108[m/s]이고, f는 반송파 주파수[Hz]이다.
기지국(Node B)에서 검출한 수신 타이밍과 이동국(UE)에 통지하는 송신 타이밍의 조정치(TA)의 관계의 예를 도 5에 도시한다.
도 5에서, 상행 신호 1frame의 앞부분에 cyclic prefix(CP)가 부가되어 있고, CP의 선두(先頭)가 각 시간 슬롯의 선두에 오는 것이 이상적인 수신 타이밍이다. 이동국(UE)이 이동하거나 함에 의해 송신 타이밍이 어긋나고, 실제로 검출한 수신 타이밍과 이상적인 수신 타이밍과의 차(差) x[us]가 생긴다.
송신 타이밍의 어긋남의 양의 통지 방법으로서, 이 x[us]의 절대치를 타이밍 조정치(TA)로서 이동국(UE)에 통지하는 방법과, x[us]를 시분할한 값을 타이밍 조정치(TA)로서 통지하는 방법이 있다. 시분할하여 통지하는 방법인 경우, 1회의 타이밍 조정치(TA)의 송신에 대해 미리 정의한 일정 스텝의 y[us] 단위로 선행시키는 또는 지연시키는 것을 통지한다. 즉, 시분할하여 통지하는 방법인 경우, 예를 들면, 송신 타이밍을 lbit로 송신하고, 송신한 값이 O이라면 고정치를 y[us] 선행시키고, 송신하는 값이 1이라면 y[us] 지연시키는 것을 통지하는 방법이 있다. 이 방법은, 실제로 산출한 송신 타이밍의 어긋남의 양이 +4×y[us]인 경우, 0의 값을 4회 송신하고, 송신 타이밍을 합계 4×y[us] 선행시킨다.
또한, 그들을 조합시킨 방법도 있다. 예를 들면, 송신 타이밍의 초기 설정에서는 절대치로 통지하는 방법을 이용하고, 송신 타이밍을 갱신하여 가는 과정에서는 시분할하여 통지하는 방법을 이용한다는 조합 방법이 고려된다.
도 6 내지 도 8은, 제 1의 실시의 형태에서의 제 1 및 제 2의 타이머의 길이의 결정과 그것을 갱신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
타이머 적응 제어부(114)는, 속도 추정부(118)와, 타이머 결정부(121)로 구성되는 것으로 한다(도 3). 또한, 타이머 결정부(121)에서의 제 1 및 제 2의 타이머의 길이의 결정에는, 이동 속도(SVI)와, 미리 이동 속도와 타이머의 길이의 관계를 정의한 테이블을 이용한다. 본 실시의 형태에서는, 도 6에 도시하는 이동 속도와 타이머의 길이의 관계를 정의한 테이블을 이용한다.
도 6의 테이블에서의 각 타이머의 길이는, 이하의 식 (1)을 이용하여, 초기치의 설정의 타겟으로 하고 있는 350[㎞/h]인 경우에 1.5[sec]가 어긋난다고 고려되는 송신 타이밍의 값과 같은 값이, 각 이동 속도의 경우에 어긋나는 시간[sec]을 산출한 결과이다.
[수식 1]
Figure 112011104842454-pat00001
여기서, DTA[usec]는 송신 타이밍의 어긋남의 값, v[㎞/h]는 이동국(UE)의 이동 속도, t[sec]는 DTA의 어긋남이 생기는 시간, 6.7[usec/㎞]은 기지국(Node B)과 이동국(UE) 사이에서 생기는 전반(傳搬) 지연인 Round Trip Delay(RTD)이다.
즉, 식 (1)은, 도 6의 테이블을 작성하기 위해 사용되고, 그 테이블의 작성 방법은, 우선, 이동 속도(v)의 임계치를 어떠한 세분(細分)으로 할지, 허용할 수 있는 송신 타이밍 어긋남(DTA)은 어느 정도인지를 결정하고, 식 (1)에 그들을 대입하여 식 (1)의 t를 산출하고, 여기에서 산출한 t를 타이머의 길이로 한다.
본 실시의 형태에서는, 기지국(Node B)의 속도 추정부(118)에서, 일정한 시간 간격으로 2개의 이동국(UE#1, UE#2)의 이동 속도를 각각 추정한 결과가 도 7과 같이 된 것으로 하고, 각 시각(t0, t1, t2, t3)에서 타이머 결정부(121)에서 제 1 및 제 2의 0123 타이머의 길이를 결정하고, 제 1 및 제 2의 타이머를 적응적으로 제어한다. 여기서, 모든 제 1 및 제 2의 타이머의 길이의 초기치(TTM0)는 350[㎞/h]의 이동 속도에 대응하도록 설정된 전술한 1.5[sec]로 한다.
도 7에서, 우선 이동국(UE)(#1)에 주목한다. t0에서 이동 속도가 40[㎞/h]이었다. 모든 제 1 및 제 2의 타이머의 초기 설정치의 타겟인 350[㎞/h]에 비하여 이동 속도가 대폭적으로 느리고, 동기 상태가 더 오래 계속되는 것이 기대되기 때문에 제 1의 타이머(#1) 및 이동국(UE)(#1)의 제 2의 타이머의 길이를 길게 할 수 있다.
도 6의 테이블을 이용하면, 이동 속도가 40[㎞/h]이고 30[㎞/h] 내지 120[㎞/h]의 사이이기 때문에, 제 1의 타이머(#1) 및 이동국(UE)(#1)의 제 2의 타이머의 길이를 4.5[sec]로 결정한다.
기지국(Node B)은, 타이밍 조정치(TA)와 제 2의 타이머의 길이를 4.5[sec]로 갱신하는 것을 나타내는 타이머 갱신 정보를 이동국(UE)(#1)에 통지한 직후에, 제 1의 타이머(#1)의 길이를 4.5[sec]로 갱신하고, 재차 동작을 시작시킨다.
이동국(UE)(#1)은, 하행 신호를 복조하여 타이밍 조정치(TA)와 타이머 갱신 정보를 재생하고, 제 2의 타이머의 길이를 2.9[sec]로 갱신하고, 재차 동작을 시작시킨다.
마찬가지로, t=t1, t2, t3에서 제 1의 타이머(#1) 및 이동국(UE)(#1)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하면, 각각 17.9[sec], 4.5[sec], 1.5[sec]가 되고, 타이머의 갱신때마다 기지국(Node B)은 이동국(UE)(#1)에 결정한 제 2의 타이머의 길이를 통지한다.
다음에, 이동국(UE)(#2)에 주목한다. 초기치는 이동국(UE)(#1)과 같이 1.5[sec]이다. t0에서 이동 속도가 4[㎞/h]이었다. 이동국(UE)(#1)보다도 더욱 이동 속도가 느리고, 동기 상태가 더 오래 계속되는 것이 기대되기 때문에 타이머를 길게 할 수 있다.
도 6의 테이블을 이용하면, 이동 속도가 4[㎞/h]이고 0[㎞/h] 내지 5[㎞/h]의 사이이기 때문에, 제 1의 타이머(#2) 및 이동국(UE)(#2)의 제 2의 타이머의 길이를 107.5[sec]로 결정한다.
기지국(Node B)은, 타이밍 조정치(TA)와 제 2의 타이머의 길이를 107.5[sec]로 갱신하는 것을 나타내는 타이머 갱신 정보를 이동국(UE)(#2)에 통지한 직후에, 제 1의 타이머(#2)의 길이를 107.5[sec]로 갱신하고, 재차 동작을 시작시킨다.
이동국(UE)(#2)은, 하행 신호를 복조하여 타이밍 조정치(TA)와 타이머 갱신 정보를 재생하고, 제 2의 타이머의 길이를 107.5[sec]로 갱신하고, 재차 동작을 시작시킨다.
마찬가지로, t=t1, t2, t3에서 속도를 추정한 결과, 3[㎞/h], 2[㎞/h], 2[㎞/h]로, t0인 때와 거의 같은 것을 알 수 있다. 그 때문에, 도 7의 관측 기간에서의 타이머의 설정은 전부 같으며 107.5[sec]로 결정되고, 타이머의 길이의 갱신이 없기 때문에, 기지국(Node B)과 이동국(UE)(#2) 각각에서 타이밍 조정치(TA)를 산출 또는 통지될 때마다 제 1의 타이머(#2) 또는 제 2의 타이머를 리셋하고, 재차 동작을 시작한 처리를 반복한다.
이상과 같이, 타이머를 결정한 결과를 도 8에 도시한다.
도 9는, 본 실시의 형태에서의 기지국(Node B)과 이동국(UE)(#m)의 처리중 제 1의 타이머(#m) 및 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이의 결정에 관계되는 부분을 도시한 도면이다.
기지국(Node B)은, 이동국(UE)(#m)으로부터의 상행 신호(1)를 수신하고, 타이밍 조정치(TA)의 산출, 이동 속도의 추정, 제 1의 타이머(#m) 및 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하고, 이동국(UE)(#m)에 타이밍 조정치(TA)와 갱신한 제 2의 타이머의 길이를 하행 신호(1)로 통지한다. 기지국(Node B)은, 이동국(UE)(#m)에 하행 신호(1)를 송신한 직후에, 제 1의 타이머(#m)를 리셋하고, 재차 동작을 시작시킨다.
이동국(UE)(#m)은, 하행 신호(1)를 복조하여 타이밍 조정치(TA)와 갱신한 제 2의 타이머의 길이를 재생한다. 이동국(UE)(#m)은, 재생한 제 2의 타이머의 길이로 갱신한 후, 제 2의 타이머를 리셋하고, 재차 동작을 시작시킨다. 그리고, 이동국(UE)(#m)은, 재생한 타이밍 조정치(TA)에 따라 송신 타이밍을 조정하고 상행 신호(2)를 송신한다.
여기서, 기지국(Node B)의 속도 추정부에서의 이동 속도의 추정에 이용하는 신호로서, Uplink Shared Channel(UL-SCH)로 송신되는 이동국(UE)의 데이터나 제어 정보를 포함하는 상행 신호를 복조하기 위한 기지(旣知) 신호(Reference Signal : RS)이나, 마찬가지로 UL-SCH로 송신되는 상행 회선의 품질(Channel Quality Indicator : CQI)을 기지국(Node B)에서 측정하기 위해 송신되는 CQI 측정용 RS가 고려된다. 또한, 타이머의 갱신을 통지하는 신호로서, Downlink Shared Channel(DL-SCH)로 송신되는 Layer 1/Layer 2 제어용의 신호(L1/L2 control signaling)나, 마찬가지로 DL-SCH로 송신되는 데이터 송신용 신호(Physical Downlink Shared Channel : PDSCH)가 고려된다.
도 10에서, 타이머 적응 제어부(114)는, 타이밍 조정치(TA)(STA)를 입력으로 하여 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 산출하여 출력하는 변동 산출부(119)와, 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 이동국(UETADI)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하는 타이머 결정부(122)로 구성된다.
본 발명의 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 타이머의 길이의 결정의 지표로 하는 방법에서, 타이밍 조정치(TA)로서 송신 타이밍의 어긋남의 양의 절대치를 통지하는 경우에는, 어떤 관측 기간당의 타이밍 조정치(TA)의 변화량을 그대로 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량으로 한다. 한편, 타이밍 조정치(TA)로서 송신 타이밍의 어긋남의 양을 시분할한 값을 통지하는 경우에는, 시분할된 타이밍 조정치(TA)의 값을 합계하여 실제의 송신 타이밍의 어긋남의 양을 복원하고, 복원한 송신 타이밍의 어떤 관측 기간당의 변화량을 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량으로 한다.
또한, 타이머 결정부(122)에서의 제1 및 제 2의 타이머의 길이의 결정에는, 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량과, 미리 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량과 타이머의 길이의 관계를 정의한 도 11에 도시하는 테이블을 이용한다. 본 실시의 형태에서는, 타이밍 조정치(TA)의 통지 방법으로서, 송신 타이밍의 어긋남의 양을 절대치로 통지하는 방법을 생각한다.
도 11의 테이블에서의 각 타이머의 길이는, 이하의 식 (2) 내지 (4)를 이용하여, 어떤 관측 주기에서 송신 타이밍이 어긋나는 값과, 그 어긋남이 생긴다고 예상되는 이동 속도와의 관계로부터 산출한 결과이다.
[수식 2]
Figure 112011104842454-pat00002
[수식 3]
Figure 112011104842454-pat00003
[수식 4]
Figure 112011104842454-pat00004
여기서, 식 (2)의 DTA[usec]는 송신 타이밍의 어긋남의 값, v[㎞/h]는 이동국(UE)의 이동 속도, t[sec]는 DTA의 어긋남이 생기는 시간, 6.7[usec/㎞]은 기지국(Node B)과 이동국(UE)의 사이에서 생기는 전반 지연인 Round Trip Delay(RTD)이다. 또한 식 (3)의 △d[usec]는 △t[sec]의 사이에 생기는 송신 타이밍의 어긋남의 값이다.
기지국(Node B)의 변동 산출부에서, 일정한 시간 간격으로, 어떤 이동국(UE)(#1)의 10[sec]당의 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출한 결과가 도 12와 같이 된 것으로 한다. 각 시각(t0, t1, t2, t3)에서 타이머 결정부에서 제 1 및 제 2의 0123 타이머의 길이를 결정하고, 제 1 및 제 2의 타이머를 적응적으로 제어한다. 여기서, 제 1 및 제 2의 타이머의 길이의 초기치(TTM0)는 350[㎞/h]의 이동 속도에 대응하도록 설정된 전술한 1.5[sec]로 한다.
기지국(Node B)에서 t0에서 이동국(UE)(#1)의 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출한 결과가 2.18[usec/10sec]이었다. 도 11의 테이블을 이용하면, 0.56[usec/10sec] 내지 2.22[usec/10sec]의 사이이기 때문에, 타이머의 길이를 초기치인 1.5[sec]보다 길게 할 수 있고, 제 1 및 제 2의 타이머(#1)의 길이를 4.5[sec]로 결정한다.
기지국(Node B)은, 타이밍 조정치(TA)와 제 2의 타이머의 길이를 4.5[sec]로 갱신하는 것을 나타내는 타이머 갱신 정보를 이동국(UE)(#1)에 통지한 직후에, 제 1의 타이머(#1)의 길이를 4.5[sec]로 갱신하고, 재차 동작을 시작시킨다.
이동국(UE)(#1)은, 하행 신호를 복조하여 타이밍 조정치(TA)와 타이머 갱신 정보를 재생하고, 제 2의 타이머의 길이를 2.9[sec]로 갱신하고, 재차 동작을 시작시킨다.
마찬가지로, t=t1, t2, t3에서 기지국(Node B)에서, 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출한 결과, 1.45[usec/10sec], 1.92[usec/10sec], 3.28[usec/10sec]이었다. 도 11의 테이블을 이용하여. 제 1의 타이머 및 제 2의 타이머의 길이를 결정하면 4.5[sec], 4.5[sec], 1.5[sec]가 된다.
이상과 같이, 제 1 및 제 2의 타이머를 결정한 결과를 도 13에 도시한다.
도 14에서, 타이머 적응 제어부(114)는, 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여 이동국(UE)(#m)의 이동 속도(SVI)를 추정하는 속도 추정부(118)와, 타이밍 조정치(TA)(STA)를 입력으로 하여 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 산출하여 출력하는 변동 산출부(119)와, 이동 속도(SVI)와 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하는 타이머 결정부(120)로 구성되고, 도 3 및 도 10을 이용하여 설명한 방법에 의해, 제 1의 타이머(#m) 및 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 결정한다. 또한, 이동 속도(SVI)와 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)의 양쪽을 이용하는 경우, 이동 속도(SVI)와 시간 변화량(STADI)의 각각을 이용하여 제각기 산출한 타이머 길이중, 값이 작은 쪽을 이용하는 것이 보다 바람직하지만, 경우에 따라서는 값이 큰 쪽을 이용하여도 좋다.
다음에, 본 실시의 형태에서의 기지국(Node B)의 동작을 설명한다.
도 15 내지 도 17은, 본 발명에 의한 제 1의 실시의 형태에서의 기지국의 동작을 도시하는 플로우 차트이고, 도 15는, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우의 동작, 도 16은, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우의 동작, 도 17은, 타이머의 길이의 결정 및 갱신 동작을 도시한다.
도 15를 참조하면, 기지국(Node B)(102)은, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우, 제 1의 타이머를 초기화(T_SYNC=T)하고(스텝 S101), 기준 신호(랜덤 액세스 신호)를 수신하였는지의 여부를 판정한다(스텝 S102).
여기서, 이하의 것을 전제로 한다.
첫째, 기지국(Node B)(102)은, 이동국(UE#m)(101)으로부터의 상행 신호(랜덤 액세스 신호 이외)가, 반드시 타이머가 끊어지기 전에 수신되도록 상행 신호 송신용의 무선 리소스를 할당하는 것으로 한다. 이 때문에, 상행 신호가 수신되었지만 타이머가 끊어져 있다, 라는 상황은 일어나지 않는다.
둘째, 기지국(Node B)(102)이 갖는 제 1의 타이머와 이동국(UE#m)(101)이 갖는 제 2의 타이머의 길이(설정치)는 동일한 것으로 한다.
셋째, 타이밍 조정치(TA)의 산출을 어느 일정 주기로 행하는 것으로 한다. 그 밖에, 상행 신호가 수신되면 매회 타이밍 조정치(TA)를 산출하는 방법이라도 문제는 없지만, 예로서 일정 주기로 행하는 것으로 한다.
넷째, 타이밍 조정치(TA)를 산출할 때마다 이동국에 송신하는 것으로 한다. 이 때, 임계치 판정이 불필요하기 때문에, 타이머가 끊어지기 전에 다음의 타이밍 조정치(TA) 산출이 행하여지는 것이 보장된다. 단, 기지국(Node B)(102)이 어느 일정 기간의 사이에 데이터 송수신을 하지 않고, 동기를 유지할 필요가 없어진 경우, 타이밍 조정치(TA)를 산출하기 위한 상행 신호를 송신하는 지시를 내리지 않고, 타이머가 끊어지면 간주 비동기 상태(out-of-sync)의 상태로 이동한다.
또한, 본 발명은, 타이머의 길이의 결정 및 갱신도 주기적으로(또는 어떠한 트리거에 따라) 행하는 것을 가능하게 하지만(후술하는 각 실시의 형태도 마찬가지), 본 실시의 형태에서는, 단지 타이머의 길이의 결정을 행하는지의 여부의 선택부만을 나타낸다.
기준 신호(랜덤 액세스 신호)를 수신하였다고 판정한 경우, 기지국(Node B)(102)은, 타이밍 조정치(TA)를 산출하고(스텝 S103), 산출한 타이밍 조정치(TA)를 기억하고(스텝 S104), 이동국(UE#m)(101)에 대해 해당 타이밍 조정치(TA)를 송신하고(스텝 S105), 제 1의 타이머를 스타트시킨다(스텝 S106). 한편, 기준 신호(랜덤 액세스 신호)를 수신하지 않았다고 판정한 경우, 기지국(Node B)(102)은, 스텝 S103 내지 스텝 S106의 처리를 행하지 않는다.
도 16을 참조하면, 기지국(Node B)(102)은, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우, 제 1의 타이머의 값(T_SYNC)이 O인지의 여부를 판정하고(스텝 S101), 값이 0인 경우 처리를 종료하고, 값이 0이 아닌 경우, 상행 신호를 수신하였는지의 여부를 판정한다(스텝 S202).
상행 신호를 수신하였다고 판정한 경우, 기지국(Node B)(102)은, 타이밍 조정치(TA)를 산출하였는지의 여부를 판정하고(스텝 S203), 상행 신호를 수신하지 않았다고 판정한 경우, 처리를 종료한다.
타이밍 조정치(TA)를 산출한다고 판정한 경우, 기지국(Node B)(102)은, 타이밍 조정치(TA)를 산출하고(스텝 S204), 산출한 타이밍 조정치(TA)를 TA 기억부(1132)에 기록하고(스텝 S205), 이동국(UE#m)(101)에 대해 해당 타이밍 조정치(TA)를 송신하고(스텝 S206), 제 1의 타이머를 리셋하고(스텝 S207), 제 1의 타이머를 스타트시킨다(스텝 S208). 한편, 타이밍 조정치(TA)를 산출하지 않는다고 판정한 경우, 기지국(Node B)(102)은, 스텝 S204 내지 스텝 S208의 처리를 행하지 않는다.
도 17을 참조하면, 기지국(Node B)(102)은, 제 1의 타이머를 갱신하였는지의 여부를 판정하고(스텝 S301), 갱신하지 않는다고 판정한 경우, 처리를 종료한다.
갱신한다고 판정한 경우, 기지국(Node B)(102)은, 타이밍 조정치(TA)의 값의 호출을 행하고(스텝 S302), 타이밍 조정치(TA) 변화율의 산출을 행하고(스텝 S303), 갱신 후의 제 1의 타이머의 길이(T')를 결정하고(스텝 S304), 이동국(UE#m)(101)에 대해 제 1의 타이머의 갱신치(T')를 송신하고(스텝 S305), 제 1의 타이머의 길이의 값을 T'로 갱신한다(스텝 S306).
도 17에 도시하는 타이머의 길이의 결정 및 갱신 동작을 삽입하는 장소로서, 예를 들면, 도 16의 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에서의 스텝 S202의 조건 분기의 직후나, 스텝 S207의 타이머의 리셋의 전(前) 등이 있다. 그러나, 이들은 예이고, 이들에 한정되는 것이 아니다.
또한, 이동국(UE#m)마다 결정한 제 1의 타이머 및 제 2의 타이머의 길이에 비례하여, 이동국(UE#m)에서의 송신 타이밍을 갱신하는 갱신 주기를 변경하여도 좋다.
여기서, 이동국(UE#m)(101) 및 기지국(Node B)(102)의 하드웨어 구성예의 설명을 한다.
도 18은, 본 실시의 형태에 의한 이동국(101) 및 기지국(102)의 하드웨어 구성예를 도시하는 블록도이다.
도 18을 참조하면, 본 발명에 의한 이동국(101) 및 기지국(102)은, 일반적인 컴퓨터 장치와 같은 하드웨어 구성에 의해 실현할 수 있고, CPU(Central Processing Unit)(1001), RAM(Random Access Memory) 등의 메인 메모리이고, 데이터의 작업 영역이나 데이터의 일시 퇴피 영역에 이용되는 주기억부(1002), 네트워크(2000)를 통하여 데이터의 송수신을 행하는 통신 제어부(1003), 액정 디스플레이, 프린터나 스피커 등의 제시부(1004), 키보드나 마우스 등의 입력부(1005), 주변 기기와 접속하여 데이터의 송수신을 행하는 인터페이스부(1006), ROM(Read Only Memory), 자기 디스크, 반도체 메모리 등의 불휘발성 메모리로 구성되는 하드 디스크 장치인 보조 기억부(1007), 본 정보 처리 장치의 상기 각 구성 요소를 상호 접속하는 시스템 버스(1008) 등을 구비하고 있다.
본 발명에 의한 이동국(101) 및 기지국(102)은, 그 동작을, 이동국(101) 및 기지국(102) 내부에 그와 같은 기능을 실현하는 프로그램을 조립한, LSI(Large Scale Integration) 등의 하드웨어 부품으로 이루어지는 회로 부품을 실장하여 하드웨어적으로 실현하는 것은 물론이고, 상기한 각 구성 요소의 각 기능을 제공하는 프로그램을, 컴퓨터 처리 장치상의 CPU(1001)에서 실행함에 의해, 소프트웨어적으로 실현할 수 있다.
즉, CPU(1001)는, 보조 기억부(1007)에 격납되어 있는 프로그램을, 주기억부(10020에 로드하여 실행하고, 이동국(101) 또는 기지국(102)의 동작을 제어함에 의해, 상술한 각 기능을 소프트웨어적으로 실현한다.
또한, 후술하는 실시의 형태에서의 이동국 및 기지국도 상술한 바와 같은 구성을 가지며, 상술한 각 기능을 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 실현하여도 좋다.
(제 1의 실시의 형태의 효과)
이상, 제 1의 실시의 형태에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의해 이동국(UE)마다 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위한 타이머를 적응적으로 제어하는 것이 가능해진다. 이로써, 실제는 동기하고 있는 이동국(UE)이 간주 비동기(out-of-sync)라고 판단되어 버리는 확률을 저감할 수 있다. LTE의 경우에는 또한, 동기하고 있는 이동국(UE)이 Scheduling Request를 송신하기 위해 Non-sync RACH로부터 송신함에 의한 데이터 송신까지의 지연이 증가하는 확률을 저감할 수 있다.
(제 2의 실시의 형태)
도 19는, 본 발명에 의한 제 2의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시의 형태에서는, 제 1 및 제 2의 타이머의 길이를 결정하기 위한 지표치의 산출과 제 1의 타이머의 길이의 결정을 기지국이 행하고, 제 2의 타이머의 길이의 결정을 이동국이 행한다.
도 19를 참조하면, 이동국(UE)(201)은, 판정부(103)와, 기준 신호 생성부(104)와, 상행 신호 생성부(105)와, 송신 정보 입력부(107))와, 신호 송신부(107)와, 하행 신호 복조부(203)와, 타이머 결정부(204)와, 제 2의 타이머(205)를 구비한다.
이동국(UE#m)(201)에서, 하행 신호 복조부(203)는, 기지국(Node B)(202)으로부터 송신 타이밍의 조정치(TA)를 포함하는 하행 수신 신호(SDLTX)를 수신하고, 타이밍 조정치(TA)에 대응하는 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)와, 타이밍 조정치(TA)가 기지국(Node B)으로부터 통지된 경우에 제 2의 타이머 RTA의 리셋을 통지하는 타이머 제어 정보(STCI)와, 기지국(Node B)에서 제 1의 타이머(#m)가 갱신된 경우에, 기지국(Node B)에서 제 1의 타이머(#m)의 길이의 결정에 이용한 지표의 값에 대응하는 재생 지표치(SRID)를 출력한다.
타이머 결정부(204)는, 재생 지표치(SRID)를 입력으로 하여 제 2의 타이머의 길이를 결정하고, 결과를 타이머 갱신 정보(STUIU)로서 출력한다.
제 2의 타이머(205)는, 타이머 제어 정보(STCI)와 타이머 갱신 정보(STUII)에 따라 동작하고, 타이머 갱신 정보(STUIU)가 입력된 경우에는 제 2의 타이머의 길이를 갱신하고, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 정보를 상태 정보(SSI)로서 출력한다.
판정부(103)는, 기지국(Node B)에 보내고 싶은 송신 정보(SINFO)가 입력되면, 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호 생성부(105)로, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 기준 신호 생성부(104)로 접속을 전환한다.
랜덤 액세스 신호 생성부(104)는, 상행 신호를 동기하기 위한 타이밍 조정치(TA)를 기지국(Node B)으로부터 받기 위한 랜덤 액세스 신호(SRS)를 생성하여 출력한다.
상행 신호 생성부(105)는, 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)에 따라 송신 타이밍을 조정하고, 송신 정보(SINFO)를 포함하는 상행 신호(SUS)를 생성하여 출력한다.
신호 송신부(107)는, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호(SUS)를, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 랜덤 액세스 신호(SRS)를, 각각 상행 송신 신호(SULTX)로서 송신한다.
도 19를 참조하면, 기지국(Node B)(202)은, 판정부(110)와, 기준 신호 복조부(111)와, 상행 신호 복조부(112)와, 타이밍 산출부(113)와, 타이머 적응 제어부(206)와, 동기 타이머(207)와, 하행 송신부(208)를 구비한다.
기지국(Node B)(202)에서, 판정부(110)는 이동국(UE)(#m)의 상태를 나타내는 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호 복조부(112)로, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 기준 신호 복조부(111)로 접속을 전환한다.
기준 신호 복조부(111)는, 랜덤 액세스 신호(SRS)에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여, 미리 정의한 검출 임계치를 초과하는 계열을 나타내는 정보를 랜덤 액세스 검출 정보(SRDI)로서 출력한다.
상행 신호 복조부(112)는, 상행 신호(SUS)에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 복조하여, 송신 정보(SINFO)에 대응하는 재생 송신 정보(SRINFO)를 출력한다.
타이밍 산출부(113)는, 상행 수신 신호(SULTX)의 수신 타이밍을 검출하고, 수신 타이밍으로부터 이동국(UE)(#m)에 통지하는 타이밍 조정치(TA)(STA)를 산출하여 출력한다.
타이머 적응 제어부(206)는, 상행 수신 신호(SULTX)와 타이밍 조정치(TA)(STA)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m) 및 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하기 위한 지표를 산출하여 지표치 정보(SID)로 하고, 지표치 정보(SID)를 이용하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하여 타이머 갱신 정보(STUIN)로 하고, 이동국(UE)(#m)에 타이밍 조정치(TA)를 보냄에 의해 제 1의 타이머(#m)의 갱신을 통지하는 정보를 타이머 제어 정보(STCI)로서, 각각 출력한다. 또한, 지표치 정보(SID)는, 실제로 타이머의 길이의 결정에 이용하는 이동 속도나 송신 타이밍의 변화량을 나타낸다.
M개의 제 1의 타이머를 갖는 동기 타이머(207)는, 타이머 갱신 정보(STUIN)와 타이머 제어 정보(STCI)에 따라 동작하고, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 정보를 상태 정보(SSI)로서 출력한다.
하행 송신부(208)는, 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 타이밍 조정치(TA)(STA)와 지표치 정보(SID)를 포함하는, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 타이밍 조정치(TA)(STA)와 지표치 정보(SID)와 랜덤 액세스 검출 정보(SRDI)를 포함하는 하행 송신 신호(S)를 생성하고, 송신한다.
타이머 적응 제어부(206)에서의 제 1의 타이머(#m)의 길이의 결정에는, 이동국(UE)(#m)의 이동 속도를 추정한 결과인 이동 속도(SVI) 및 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화를 산출한 결과인 송신 타이밍 변동 정보(STADI)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 지표로서 이용하여, 지표치 정보(SID)로서 출력한다.
도 20 내지 도 22에, 이동 속도와 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량, 이동 속도, 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 각각 지표로서 이용하는 경우의 타이머 적응 제어부의 구성을 도시한다.
도 20에서, 타이머 적응 제어부(206)는, 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여 이동국(ULTXUE)(#m)의 이동 속도(SVI)를 추정하는 속도 추정부(209)와, 타이밍 조정치(TA)(STA)를 입력으로 하여 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 산출하여 출력하는 변동 산출부(210)와, 이동 속도(SVI)와 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하는 타이머 결정부(211)로 구성되고, 이동 속도(SVI)와 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 지표치 정보(SID)로서 출력한다.
도 21에서, 타이머 적응 제어부(206)는, 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여 이동국(UE)(#m)의 이동 속도(SVI)를 추정하는 속도 추정부(209)와, 이동 속도(SVI)를 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하는 타이머 결정부(212)로 구성되고, 이동 속도(SVI)를 지표치 정보(SID)로서 출력한다.
도 22에서, 타이머 적응 제어부(206)는, 타이밍 조정치(TA)(STA)를 입력으로 하여 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 산출하여 출력하는 변동 산출부(210)와, 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하는 타이머 결정부(213)로 구성되고, 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 지표치 정보(SID)로서 출력한다.
도 23은, 제 2의 실시의 형태에서의 제 1 및 제 2의 타이머의 길이의 결정과 그것을 갱신하는 순서를 설명하기 위한 도면이다. 타이머 적응 제어부(206)는, 속도 추정부(209)와, 타이머 결정부(210)로 구성되는 것으로 한다(도 21). 또한, 타이머 결정부(204, 212)에서의 제 2, 제 1의 타이머의 길이의 결정에는, 이동 속도(SVI)와, 미리 이동 속도와 타이머의 길이의 관계를 정의한 같은 테이블을 이용한다.
기지국(Node B)은, 이동국(UE)(#m)으로부터의 상행 신호(1)를 수신하고, 타이밍 조정치(TA)의 산출, 이동 속도의 추정을 행한다. 기지국(Node B)은, 타이머 결정부(206)에서 이동 속도와 테이블을 이용하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하고, 제 1의 타이머(#m)의 길이의 갱신을 행하고, 이동국(UE)(#m)에 타이밍 조정치(TA)와 이동 속도를 하행 신호(1)로 통지한다.
기지국(Node B)은, 이동국(UE)(#m)에 하행 신호(1)를 송신한 직후에, 제 1의 타이머(#m)를 리셋하고, 재차 동작을 시작시킨다.
이동국(UE)(#m)은, 하행 신호(1)를 복조하여 타이밍 조정치(TA)와 이동 속도를 재생한다. 이동국(UE)(#m)은, 타이머 결정부(204)에서 재생한 이동 속도와 테이블을 이용하여 제 2의 타이머의 길이를 결정하고, 제 2의 타이머의 길이를 갱신하고, 재차 동작을 시작시킨다. 그리고, 이동국(UE)(#m)은, 재생한 타이밍 조정치(TA)에 따라 송신 타이밍을 조정하여 상행 신호(2)를 송신한다.
또한, 이용하는 지표가 제 1의 실시의 형태와 같으면, 테이블을 이용하는 상기 적응 제어는, 제 1의 실시의 형태와 마찬가지로 하여 행하여진다.
여기서, 기지국(Node B)의 속도 추정부에서의 이동 속도의 추정에 이용하는 신호로서, Uplink Shared Channel(UL-SCH)로 송신되는 이동국(UE)의 데이터나 제어 정보를 포함하는 상행 신호를 복조하기 위한 기지 신호(Reference Signal : RS)나, 마찬가지로 UL-SCH로 송신되는 상승 회선의 품질(Channel Quality Indicator : CQI)을 기지국(Node B)에서 측정하기 위해 송신되는 CQI 측정용 RS가 고려된다. 또한, 이동 속도를 통지하는 신호로서는, Downlink Shared Channel(DL-SCH)로 송신되는 데이터 송신용 신호(Physical Downlink Shared Channel : PDSCH)가 고려된다.
(제 2의 실시의 형태의 효과)
이상, 제 2의 실시의 형태에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의해 이동국(UE)마다 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위한 타이머를 적응적으로 제어하는 것이 가능해진다. 이로써, 실제는 동기하고 있는 이동국(UE)이 간주 비동기(out-of-sync)라고 판단되어 버리는 확률을 저감할 수 있다. LTE의 경우에는 또한, 동기하고 있는 이동국(UE)이 Scheduling Request를 송신하기 위해 Non-sync RACH로부터 송신함에 의한 데이터 송신까지의 지연이 증가하는 확률을 저감할 수 있다.
(제 3의 실시의 형태)
도 24는, 본 발명에 의한 제 3의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시의 형태에서는, 제 1 및 제 2의 타이머의 길이를 결정하기 위한 지표치의 산출과, 제 1 및 제 2의 타이머의 길이의 결정을 이동국이 행한다.
도 24를 참조하면, 이동국(UE)(301)은, 판정부(103)와, 기준 신호 생성부(104)와, 송신 정보 입력부(107))와, 신호 송신부(107)와, 하행 신호 복조부(303)와, 타이머 적응 제어부(304)와, 제 2의 타이머(305)와, 상행 신호 생성부(306)를 구비한다.
이동국(UE#m)(301)에서, 하행 신호 복조부(303)는, 기지국(Node B)(302)으로부터 송신 타이밍의 조정치(TA)를 포함하는 하행 수신 신호(SDLTX)를 수신하고, 타이밍 조정치(TADLTX)에 대응하는 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)를 출력한다.
타이머 적응 제어부(304)는, 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)와 하행 수신 신호(SDLTX)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 입력으로 하여, 제 1의 타이머(#m)와 제 2의 타이머의 길이를 결정하여 결과를 타이머 갱신 정보(STUI)로 하고, 재생 타이밍 조정치(TA)가 입력된 경우 또한 TUI은 제 2의 타이머의 길이를 갱신한 경우에 제 2의 타이머의 리셋을 통지하는 타이머 제어 정보(STCI)를 출력한다.
제 2의 타이머(305)는, 타이머 제어 정보(STCI)와 타이머 갱신 정보(STUI)에 따라 동작하고, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 정보를 상태 정보(SSI)로서 출력한다.
판정부(103)는, 기지국(Node B)에 보내고 싶은 송신 정보(SINFO)가 입력되면, 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호 생성부(306)로, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 기준 신호 생성부(104)로 접속을 전환한다.
기준 신호 생성부(104)는, 상행 신호를 동기하기 위한 타이밍 조정치(TA)를 기지국(Node B)으로부터 받기 위한 랜덤 액세스 신호(SRS)를 생성하여 출력한다.
상행 신호 생성부(306)는, 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)에 따라 송신 타이밍을 조정하고, 송신 정보(SINFO)와 타이머 갱신 정보(STUI)를 포함하는 상행 신호(SUS)를 생성하여 출력한다.
신호 송신부(107)는, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호(SUS)를, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 랜덤 액세스 신호(SRS)를, 각각 상행 송신 신호(SULTX)로서 송신한다.
도 24를 참조하면, 기지국(Node B)(302)은, 판정부(110)와, 기준 신호 복조부(111)와, 상행 신호 복조부(307)와, 타이밍 산출부(308)와, 동기 타이머(309)와, 하행 송신부(310)를 구비한다.
기지국(Node B)(302)에서, 판정부(110)는 이동국(UE)(#m)의 상태를 나타내는 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호 복조부(307)로, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 기준 신호 복조부(111)로 접속을 전환한다.
기준 신호 복조부(111)는, 랜덤 액세스 신호(SRS)에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여, 미리 정의한 검출 임계치를 초과하는 계열을 나타내는 정보를 랜덤 액세스 검출 정보(SRDI)로서 출력한다.
상행 신호 복조부(307)는, 상행 신호(SUS)에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 복조하여, 송신 정보(SINFO)에 대응하는 재생 송신 정보(SRINFO)와 타이머 갱신 정보(STUI)에 대응하는 재생 타이머 갱신 정보(SRTUI)를 출력한다.
타이밍 산출부(308)는, TA 산출부(3081) 및 TA 기억부(3082)를 가지며, TA 산출부(3081)에서, 상행 수신 신호(SULTX)의 수신 타이밍(수신 타이밍의 어긋남)을 검출하고, 이 ULTX 동국(UE)(#m)에 통지하는 타이밍 조정치(TA)(STA)를 수신 타이밍에 의거하여 산출하여 TA 기억부(3082)에 기억하고, 이동국(UE)(#m)에 타이밍 조정치(TA)를 보냄에 의해 제 1의 타이머(#m)의 갱신을 통지하는 정보를 타이머 제어 정보(STCI)로서, 각각 출력한다.
M개의 제 1의 타이머를 갖는 동기 타이머(309)는, 재생 타이머 갱신 정보(SRTUI)와 타이머 제어 정보(STCI)에 따라 동작하고, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 정보를 상태 정보(SSI)로서 출력한다.
하행 송신부(310)는, 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 타이밍 조정치(TA)(STA)를 포함하는, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 타이밍 조정치(TA)(STA)와 랜덤 액세스 검출 정보(SRDI)를 포함하는 하행 송신 신호(S)를 생성하고, 송신한다.
타이머 적응 제어부(304)에서의 제 1의 타이머(#m) 및 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이의 결정에는, 이동국(UE)(#m)의 이동 속도를 추정한 결과인 이동 속도(SVI) 및 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)의 시간 변화를 산출한 결과인 송신 타이밍 변동 정보(STADI)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 지표로서 이용한다. 도 25에, 이동 속도와 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량의 양쪽을 지표로서 이용하는 경우의 타이머 적응 제어부(304)의 구성을 도시한다.
도 25에서, 타이머 적응 제어부(304)는, 하행 수신 신호(SDLTX)를 입력으로 하여 이동국의 LTXUE)(#m)의 이동 속도(SVI)를 추정하는 속도 추정부(311)와, 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)를 입력으로 하여 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 산출하여 출력하는 변동 산출부(312)와, 이동 속도(SVI)와 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m) 및 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하는 타이머 결정부(313)로 구성된다. 또한, 속도 추정부(311) 또는 변동 산출부(312)의 어느 하나와, 타이머 결정부(313)를 구비하는 타이머 적응 제어부에 관해서는 상기 제 1의 실시의 형태와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다(도 3, 도 10 참조).
도 26은, 제 3의 실시의 형태에서의 타이머의 길이의 결정과 그것을 갱신하는 순서를 설명하기 위한 도면이다. 타이머 적응 제어부(304)는, 속도 추정부와, 타이머 결정부로 구성되는 것으로 한다. 또한, 타이머 결정부에서의 타이머의 길이의 결정에는, 이동 속도(SVI)와, 미리 이동 속도와 타이머의 길이의 관계를 정의한 테이블을 이용한다.
기지국(Node B)은, 이동국(UE)(#m)으로부터의 상행 신호(1)를 수신하고, 타이밍 조정치(TA)를 산출한다. 기지국(Node B)은, 타이밍 조정치(TA)를 이동국(UE)(#m)에 통지한 직후에, 제 1의 타이머(#m)를 리셋하고, 재차 동작을 시작시킨다.
이동국(UE)(#m)은, 하행 신호(1)를 수신하고, 타이밍 조정치(TA)의 재생과 이동 속도의 추정을 행한다. 이동국(UE)(#m)은, 추정한 이동 속도와 테이블을 이용하여 제 1의 타이머(#m) 및 제 2의 타이머의 길이를 결정한다. 이동국(UE)(#m)은, 그리고 제 2의 타이머의 길이를 갱신하여 리셋하고, 재차 동작을 시작시킨다. 이동국(UE)(#m)은, 재생한 타이밍 조정치(TA)에 따라 송신 타이밍을 조정하고, 제 1의 타이머(#m)의 길이를 상행 신호로 기지국에 통지한다.
기지국(Node B)은, 상행 신호(2)를 수신하고, 이동국(UE)(#m)에서 결정한 제 1의 타이머(#m)의 길이를 재생한다. 그리고, 재생한 값에 따라 제 1의 타이머(#m)의 길이를 갱신하고, 재차 동작 시작시킨다.
여기서, 이동국(UE)의 속도 추정부에서의 이동 속도의 추정에 이용하는 신호로서, Downlink Shared Channel(DL-SCH)로 송신되는 기지 신호(Reference Signal : RS. Common Pilot Channel : CPICH라고도 한다)가 고려된다. 또한, 타이머의 길이를 통지하는 상행 신호로서는, Uplink Shared Channel(UL-SCH)로 송신되는 데이터 송신용 신호(Physical Uplink Shared Channel : PUSCH)가 고려된다.
(제 3의 실시의 형태의 효과)
이상, 제 3의 실시의 형태에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의해 이동국(UE)마다 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위한 타이머를 적응적으로 제어하는 것이 가능해진다. 이로써, 실제는 동기하고 있는 이동국(UE)이 간주 비동기(out-of-sync)라고 판단되어 버리는 확률을 저감할 수 있다. LTE의 경우에는 또한, 동기하고 있는 이동국(UE)이 Scheduling Request를 송신하기 위해 Non-sync RACH로부터 송신함에 의한 데이터 송신까지의 지연이 증가하는 확률을 저감할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태와 같이 이동국(UE)이 기지국(Node B)이 갖는 제 1의 타이머의 길이도 결정하는 경우에는, 기지국(Node B)으로부터 제 1의 타이머의 길이의 갱신 허가를 나타내는 하행 신호가 필요해지는 경우도 고려된다.
(제 4의 실시의 형태)
도 27은, 본 발명에 의한 제 4의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다. 본 실시의 형태에서는, 제 1의 타이머의 길이를 결정하기 위한 지표치의 산출과 제 1의 타이머의 길이의 결정을 기지국이 행하고, 제 2의 타이머의 길이를 결정하기 위한 지표치의 산출과 제 2의 타이머의 길이의 결정은 이동국이 행한다. 단, 기지국에서 산출한 지표치와 이동국에서 산출한 지표치가 같은 값이 되도록, 지표치의 산출에 이용하는 정보는 기지국과 이동국에서 동일한 것을 이용한다. 또한, 후술하는 제어 정보(SCI) 및 재생 제어 정보(SRCI)는, 지표치가 아니라, 측정에 필요한 조건 정보이고, 예를 들면, 속도일 때는 도플러 주파수이다.
도 27을 참조하면, 이동국(UE)(401)은, 판정부(103)와, 기준 신호 생성부(104)와, 송신 정보 입력부(107))와, 신호 송신부(107)와, 하행 신호 복조부(403)와, 타이머 적응 제어부(404)와, 제 2의 타이머(405)와, 상행 신호 생성부(406)를 구비한다.
이동국(UE#m)(401)에서, 하행 신호 복조부(403)는 기지국(Node B)(402)으로부터 송신 타이밍의 조정치(TA)를 포함하는 하행 수신 신호(SDLTX)를 수신하고, 타이밍 조정치(TA)에 대응하는 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)를 출력한다.
타이머 적응 제어부(404)는, 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)와 하행 수신 신호(SDLTX)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 입력으로 하여, 제 2의 타이머의 길이를 결정하여 결과를 타이머 갱신 정보(STUIU)로 하고, 재생 타이밍 조정치(TA)가 입력된 경우 또는 제 2의 타이머의 길이를 갱신한 경우에 제 2의 타이머의 리셋을 통지하는 타이머 제어 정보(STCI)로 하여, 각각 출력한다. 또한, 타이머의 길이의 결정에 이용하는 지표치의 산출에 이용한 정보를 제어 정보(SCI)로서 출력한다.
제 2의 타이머(405)는, 타이머 제어 정보(STCI)와 타이머 갱신 정보(STUIU)에 따라 동작하고, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 정보를 상태 정보(SSI)로서 출력한다.
판정부(103)는, 기지국(Node B)에 보내고 싶은 송신 정보(SINFO)가 입력되면, 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호 생성부(406)로, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 기준 신호 생성부(104)로 접속을 전환한다.
기준 신호 생성부(104)는, 상행 신호를 동기하기 위한 타이밍 조정치(TA)를 기지국(Node B)으로부터 받기 위한 랜덤 액세스 신호(SRS)를 생성하여 출력한다.
상행 신호 생성부(406)는, 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)에 따라 송신 타이밍을 조정하고, 송신 정보(SINFO)와 제어 정보(SCI)를 포함하는 상행 신호(SUS)를 생성하여 출력한다.
신호 송신부(107)는, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호(SUS)를, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 랜덤 액세스 신호(SRS)를, 각각 상행 송신 신호(SULTX)로서 송신한다.
도 27을 참조하면, 기지국(Node B)(402)은, 판정부(110)와, 기준 신호 복조부(111)와, 상행 신호 복조부(407)와, 타이밍 산출부(113)와, 상행 신호 복조부(407)와, 타이머 적응 제어부(408)와, 동기 타이머(409)와, 하행 송신부(410)를 구비한다.
기지국(Node B)(402)에서, 판정부(110)는 이동국(UE)(#m)의 상태를 나타내는 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 상행 신호 복조부(407)로, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 기준 신호 복조부(111)로 접속을 전환한다.
기준 신호 복조부(111)는, 랜덤 액세스 신호(SRS)에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 입력으로 하여, 미리 정의한 검출 임계치를 초과하는 계열을 나타내는 정보를 랜덤 액세스 검출 정보(SRDI)로서 출력한다.
상행 신호 복조부(407)는, 상행 신호(SUS)에 대응하는 상행 수신 신호(SULTX)를 복조하여, 송신 정보(SINFO)에 대응하는 재생 송신 정보(SRINFO)와 제어 정보(SCI)에 대응하는 재생 제어 정보(SRCI)를 출력한다.
타이밍 산출부(113)는, 상행 수신 신호(SULTX)의 수신 타이밍을 검출하고, 수신 타이밍으로부터 이동국(UE)(#m)에 통지하는 타이밍 조정치(TA)(STA)를 산출하여 출력한다.
타이머 적응 제어부(408)는, 상행 수신 신호(SULTX)와 타이밍 조정치(TA)(STA)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 입력으로 하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하여 결과를 타이머 갱신 정보(STUIN)로 하고, 이동국(UE)(#m)에 타이밍 조정치(TA)를 보냄에 의해 제 2의 타이머의 갱신을 통지하는 정보를 타이머 제어 정보(STCI)로서, 각각 출력한다.
M개의 제 1의 타이머를 갖는 동기 타이머(409)는, 타이머 갱신 정보(STUIN)와 타이머 제어 정보(STCI)에 따라 동작하고, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 정보를 상태 정보(SSI)로서 출력한다.
하행 송신부(410)는, 상태 정보(SSI)에 따라, 간주 동기 상태(in-sync)인 경우에는 타이밍 조정치(TA)(STA)를 포함하는, 간주 비동기 상태(out-of-sync)인 경우에는 타이밍 조정치(TA)(STA)와 랜덤 액세스 검출 정보(SRDI)를 포함하는 하행 송신 신호(SDLTX)를 생성하고, 송신한다.
타이머 적응 제어부(404)(408)에서의 타이머의 길이의 결정에는, 이동국(UE)(#m)의 이동 속도를 추정한 결과인 이동 속도(SVI) 및 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)(타이밍 조정치(TA)(SRTA))의 시간 변화를 산출한 결과인 송신 타이밍 변동 정보(STADI)의 양쪽 또는 어느 한쪽을 지표로서 이용한다.
도 28에, 이동 속도와 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량의 양쪽을 지표로서 이용하는 경우의 타이머 적응 제어부(404)(408)의 구성을 도시한다.
도 28에서, 타이머 적응 제어부(404)(408)는, 하행 수신 신호(SDLTX)(상행 수신 신호(SULTX))를 입력으로 하여 이동국(UE)의 이동 속도(SVI)를 추정하는 속도 추정부(411)(414)와, 재생 타이밍 조정치(TA)(SRTA)(타이밍 조정치(TA)(SRTA))를 입력으로 하여 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 산출하여 출력하는 변동 산출부(412)(415)와, 이동 속도(SVI)와 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량(STADI)을 입력으로 하여 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머(제 1의 타이머(#m))의 길이를 결정하는 타이머 결정부(413)(416)로 구성된다.
제 4의 실시의 형태에서의 제 1 또는 제 2의 타이머의 길이의 결정과 그것을 갱신하는 방법은, 상기 도 11 내지 도 13을 이용하여 설명할 수 있다.
타이머 적응 제어부(404)(408)는, 변동 산출부(412)(415)와, 타이머 결정부(413)(416)로 구성되는 것으로 한다(도 28). 또한, 타이머 결정부에서의 제 1(제 2)의 타이머의 길이의 결정에는, 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량과, 미리 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량과 타이머의 길이의 관계를 정의한 도 11에 도시하는 테이블을 이용한다. 본 실시의 형태에서는, 타이밍 조정치(TA)의 통지 방법으로서, 송신 타이밍의 어긋남의 양을 절대치로 통지하는 방법을 생각한다.
상술한 바와 같이, 도 11의 테이블에서의 각 타이머의 길이는, 상기의 식 (2) 내지 (4)를 이용하여. 어떤 관측 주기에서 송신 타이밍이 어긋나는 값과, 그 어긋남이 생긴다고 예상되는 이동 속도와의 관계로부터 산출한 결과이다.
여기서, 식 (2)의 DTA[usec]는 송신 타이밍의 어긋남의 값, v[㎞/h]는 이동국(UE)의 이동 속도, t[sec]는 DTA의 어긋남이 생기는 시간, 6.7[usec/㎞]은 기지국(Node B)과 이동국(UE)의 사이에서 생기는 전반 지연인 Round Trip Delay(RTD)이다. 또한 식 (3)의 △d[usec]는 △t[sec]의 사이에 생기는 송신 타이밍의 어긋남의 값이다.
본 실시의 형태에서는, 이동국(UE)이 하행 수신 신호를 올바르게 복조할 수 있고, 재생한 타이밍 조정치(TA)의 값과 기지국(Node B)에서 산출한 타이밍 조정치(TA)의 값이 일치하는 경우를 생각한다.
기지국(Node B)의 변동 산출부에서, 일정한 시간 간격으로, 어떤 이동국(UE)(#1)의 10[sec]당의 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출한 결과가 도 12와 같이 된 것으로 한다. 각 시각(t0, t1, t2, t3)에서 타이머 결정부에서 제 1 및 제 2의 타이머의 길이를 결정하고, 제 1 및 제 2의 타이머를 적응적으로 제어한다. 여기서, 제 1 및 제 2의 타이머의 길이의 초기치(TTM0)는 350[㎞/h]의 이동 속도에 대응하도록 설정된 전술한 1.5[sec]로 한다.
기지국(Node B)에서 t0에서 이동국(UE)(#1)의 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출한 결과가 2.18[usec/10sec]이었다. 도 11의 테이블을 이용하면, 0.56[usec/10sec] 내지 2.22[usec/10sec]의 사이이기 때문에, 타이머의 길이를 초기치인 1.5[sec]보다도 길게 할 수 있고, 제 1의 타이머(#1)의 길이를 4.5[sec]로 결정하고, 제 1의 타이머(#1)의 길이를 갱신한다.
기지국(Node B)은, 타이밍 조정치(TA)를 이동국(UE)(#1)에 통지한 직후에, 제 1의 타이머(#1)를 리셋하고, 재차 동작을 시작시킨다.
한편, 시각(t0+τ)(τ는, 기지국(Node B)에서 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출하고 나서, 이동국(UE)(#1)에서 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출하기까지의 처리 지연)에 있어서, 이동국(UE)(#1)에서 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출한 결과도 2.18[usec/10sec]이고, 도 11의 테이블을 이용하여 제 2의 타이머의 길이를 4.5[sec]로 결정한다. 그리고 이동국(UE)(#1)은, 제 2의 타이머를 갱신하여 리셋하고, 재차 동작을 시작시킨다.
마찬가지로, t=t1, t2, t3에서 기지국(Node B)에서, t=t1+τ, t2+τ, t3+τ에서 이동국(UE)(#m)에서, 각각 타이밍 조정치(TA)와 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출한 결과, 1.45[usec/10sec], 1.92[usec/10sec], 3.28[usec/10sec]이었다. 도 11의 테이블을 이용하여, 제 1의 타이머(#1) 및 이동국(UE)(#1)의 제 2의 타이머의 길이를 결정하면 4.5[sec], 4.5[sec], 1.5[sec]가 된다.
이상과 같이, 제 1 및 제 2의 타이머를 결정한 결과를 상기 도 13에 도시한다.
도 29는, 제 4의 실시의 형태에서의 타이머의 길이의 결정과 그것을 갱신하는 순서를 설명하기 위한 도면이다.
기지국(Node B)은, 이동국(UE)(#m)으로부터의 상행 신호(1)를 수신하여 타이밍 조정치(TA)를 산출하고, 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출한다. 기지국(Node B)은, 산출한 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량과 미리 정의한 테이블을 이용하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하고, 갱신한다. 기지국(Node B)은, 하행 신호(1)로 타이밍 조정치(TA)를 이동국(UE)(#m)에 통지한 직후에, 제 1의 타이머(#m)를 리셋하고, 재차 동작을 시작시킨다.
이동국(UE)(#m)은, 하행 신호(1)를 수신하여 복조하고, 타이밍 조정치(TA)를 재생한다. 그리고 재생 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량을 산출하고, 기지국(Node B)에서 이용한 것과 같은 미리 정의한 테이블을 이용하여 제 2의 타이머의 길이를 결정한다. 이동국(UE)(#m)은, 길이를 갱신한 직후에 제 2의 타이머를 리셋하고, 재차 동작을 시작시키다. 또한, 이동국(UE)(#m)이 기지국(Node B)의 주위를 회전 이동하는 경우에는, 변동(시간 변화량)만으로 행하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시의 형태에서의 이동 속도를 타이머의 길이의 결정의 지표로 하는 경우에는, 기지국(Node B) 또는 이동국(UE)의 어느 한쪽에서 기지 신호로부터 도플러 주파수를 추정하고, 다른쪽에 통지하는 방법이 생각된다.
이상, 제 4의 실시의 형태에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의해 이동국(UE)마다 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위한 타이머를 적응적으로 제어하는 것이 가능해진다.
(제 4의 실시의 형태의 효과)
본 실시의 형태에 의하면, 이상, 나타낸 방법에 의해, 타이머의 길이를 이동국마다 적응적으로 제어하는 것이 가능해지고, 실제로는 상행이 동기하고 있는 이동국이 out-of-sync라고 판단되는 확률을 저감하는 것이 가능해진다. LTE의 경우에는 또한, 동기하고 있는 이동국(UE)이 Scheduling Request를 송신하기 위해 Non-sync RACH로부터 송신함에 의한 데이터 송신까지의 지연이 증가하는 확률을 저감할 수 있다.
본 발명에 의한 상기의 실시의 형태에서는, 이동 속도 또는 송신 타이밍의 조정치(TA)의 시간 변화량에 의거하여, 이동국(UE)이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 판단에 이용하는 타이머의 길이를 결정하였지만, 각 이동국(UE)이 행하고 있는 서비스도 고려하여 타이머의 길이를 결정하는 것도 고려된다. 이는, 서비스에 의해 Reading Time이 다르기 때문이고, Reading Time이 긴 경우에는 약간 긴 타이머를 설정한다. 단, 타이머를 길게 하는 분만큼, 타이머 이내에서도 out-of-sync가 되어 버릴 가능성이 높아지기 때문에, 허용 범위 내가 되는 적절한 타이머의 설정이 필요해진다.
또한, 이동 속도의 추정 방법으로서 그외에, GPS 등에 의한 위치 정보를 이용하여 추정하는 방법도 있다.
(제 5의 실시의 형태)
도 30은, 본 발명에 의한 제 5의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 30을 참조하면, 이동국(UE)(501)은, 판정부(103)와, 기준 신호 생성부(104)와, 송신 정보 입력부(107))와, 신호 송신부(107)와, 하행 신호 복조부(503)와, 타이머 적응 제어부(504)와, 제 2의 타이머(505)와, 상행 신호 생성부(506)를 구비한다.
또한, 마찬가지로 도 30을 참조하면, 기지국(Node B)(502)은, 판정부(110)와, 기준 신호 복조부(111)와, 상행 신호 복조부(507)와, 타이밍 산출부(508)와, 타이머 결정부(509)와, 동기 타이머(510)와, 하행 송신부(511)를 구비한다.
본 실시의 형태에서는, 이동국(UE)(#m)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 지표의 값에 반비례하여 제 2의 타이머의 길이를 결정하여 갱신하고, 지표의 값을 기지국(Node B)에 통지하고, 기지국(Node B)에서 재생한 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하여 갱신한다.
(제 6의 실시의 형태)
도 31은, 본 발명에 의한 제 6의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 31을 참조하면, 이동국(UE)(601)은, 판정부(103)와, 기준 신호 생성부(104)와, 송신 정보 입력부(107))와, 신호 송신부(107)와, 하행 신호 복조부(603)와, 지표치 산출부(604)와, 제 2의 타이머(605)와, 상행 신호 생성부(606)를 구비한다. 또한, 지표치 산출부(604)는, 도 25에 도시하는 속도 추정부(344)와 변동 산출부(312)의 적어도 한쪽을 구비한다.
또한, 마찬가지로 도 31을 참조하면, 기지국(Node B)(602)은, 판정부(110)와, 기준 신호 복조부(111)와, 상행 신호 복조부(607)와, 타이밍 산출부(608)와, 타이머 결정부(609)와, 동기 타이머(610)와, 하행 송신부(611)를 구비한다.
본 실시의 형태에서는, 이동국(UE)(#m)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 기지국(Node B)에 통지하고, 기지국(Node B)에서 재생한 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이의 양쪽을 결정하고, 제 1의 타이머(#m)의 길이를 갱신하고, 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이를 통지하고, 이동국(UE)(#m)에서 기지국(Node B)에서 결정한 제 2의 타이머의 길이를 재생하고, 그것에 따라 제 2의 타이머의 길이를 갱신한다.
(제 7의 실시의 형태)
도 32는, 본 발명에 의한 제 7의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 32를 참조하면, 이동국(UE)(701)은, 판정부(103)와, 기준 신호 생성부(104)와, 송신 정보 입력부(107))와, 신호 송신부(107)와, 하행 신호 복조부(703)와, 타이머 결정부(704)와, 제 2의 타이머(705)와, 상행 신호 생성부(706)를 구비한다.
또한, 마찬가지로 도 32를 참조하면, 기지국(Node B)(702)은, 판정부(110)와, 기준 신호 복조부(111)와, 상행 신호 복조부(707)와, 타이밍 산출부(708)와, 지표치 산출부(709)와, 동기 타이머(710)와, 하행 송신부(711)를 구비한다. 또한, 지표치 산출부(704)는, 도 3, 도 10 및 도 14에 도시하는 속도 추정부(118)와 변동 산출부(119)의 적어도 한쪽을 구비한다.
본 실시의 형태에서는, 기지국(Node B)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 이동국(UE)(#m)에 통지하고, 이동국(UE)(#m)에서 재생한 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 제 2의 타이머의 길이의 양쪽을 결정하고, 제 2의 타이머의 길이를 갱신하고, 기지국(Node B)에 제 1의 타이머(#m)의 길이를 통지하고, 기지국(Node B)에 있어서 이동국(UE)(#m)에서 결정한 제 1의 타이머(#m)의 길이를 재생하고, 그것에 따라 제 1의 타이머(#m)의 길이를 갱신한다.
도 32를 참조하면, 이동국(UE)(701)은, 판정부(103)와, 기준 신호 생성부(104)와, 송신 정보 입력부(107))와, 신호 송신부(107)와, 하행 신호 복조부(703)와, 타이머 적응 제어부(704)와, 제 2의 타이머(705)와, 상행 신호 생성부(706)를 구비한다.
(제 8의 실시의 형태)
도 33은, 본 발명에 의한 제 8의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 개략을 설명하는 도면이다. 본 실시의 형태에 있어서의 이동국(UE)(801) 및 기지국(Node B)은 상기 각 실시의 형태의 어느 하나의 구성을 가지며, 이동국(UE)(801)이, 기지국(Node B)(802a)의 통신 영역(8021a) 내로부터 기지국(Node B)(802b)의 통신 영역(8021b) 내로 이동하고, (1) 기지국(Node B)(802b)으로부터 통지를 받고, (2) 그 통지에 대해, 통신 영역(8021a)에서 상기 각 실시의 형태의 어느 하나의 구성에 의해 결정한 최신의 타이머의 길이를 통지하고, 그 후, (3) 기지국(802b)이, 상기 각 실시의 형태로 설명한 어느 하나의 방법을 이용하여, 이동국(801)에 대해 타이머의 길이의 설정치를 통지함에 의해, 본 발명을 적용하는 것이다.
본 실시의 형태에 의하면, 이동국(UE)이 이동하여도 다른 기지국(Node B)과의 사이에서, 이동국(UE)마다 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위한 타이머를 적응적으로 제어하는 것이 가능해진다.
(제 9의 실시의 형태)
도 34는, 본 발명에 의한 제 9의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 개략을 설명하는 도면이다. 본 실시의 형태에서의 이동국(UE) 및 기지국(Node B)은 상기 각 실시의 형태의 어느 하나의 구성을 가지며, 이동국(LIE)(801)이, 기지국(Node B)(802a)의 통신 영역(8021a) 내로부터 기지국(Node B)(802b)의 통신 영역(8021b) 내로 이동하고, (1) 상기 각 실시의 형태에서 설명한 방법으로 응답하고, (2) 기지국(Node B)(802b)이, 상기 각 실시의 형태에서 설명한 방법으로 이동국(UE)(801)에 관한 정보를 기지국(Node B)(802a)에 대해 요구하고, (3) 그 통지에 대해, 기지국(Node B)(802a)이, 이동국(UE)(801)에 관한 정보를 기지국(Node B)(802b)에 통지하고, (4) 기지국(802b)이, 기지국(Node B)(802a)으로부터 통지된 정보에 의거하여, 이동국(801)에 대해 타이머의 길이의 설정치를 통지함에 의해, 본 발명을 적용하는 것이다. 즉, 이동국에 의한 다른 기지국에의 핸드 오버가 발생한 경우, 예를 들면 원래의 기지국에서 사용되고 있던 최신의 타이머의 길이가 원래의 기지국으로부터, 핸드 오버처의 기지국에 통지된다.
본 실시의 형태에 의하면, 이동국(UE)이 이동하여도, 기지국 사이에서 해당 이동국에 관한 정보를 교환하기 때문에, 다른 기지국(Node B)과의 사이에서, 보다 통신량을 경감하고, 이동국(UE)마다 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위한 타이머를 적응적으로 제어하는 것이 가능해진다.
(제 10의 실시의 형태)
도 35는, 본 발명에 의한 제 10의 실시의 형태에서의 무선 통신 시스템의 개략을 설명하는 도면이다. 본 실시의 형태에서의 이동국(UE) 및 기지국(Node B)은 상기 각 실시의 형태의 어느 하나의 구성을 가지며, 이동국(UE)(801)이, 기지국(Node B)(802a)의 통신 영역(8021a) 내로부터 기지국(Node B)(802b)의 통신 영역(8021b) 내로 이동하고, (1) 기지국(802a)이, 기지국(802b)에, 핸드 오버에 필요한 정보에 더하여, 이동국(801)의 최신의 타이머의 길이를 통지하고, (2) 이동국(801)이, 기지국(802b)에 대해, 핸드 오버하여 온 것을 통지하고, (3) 기지국(802b)이, 기지국(802a)으로부터 통지된 최신의 타이머의 길이의 설정치를 이동국(801)에 대해 통지함에 의해, 본 발명을 적용하는 것이다. 즉, 이동국에 의한 다른 기지국에의 핸드 오버가 발생한 경우, 예를 들면 원래의 기지국에서 사용되고 있던 최신의 타이머의 길이가 원래의 기지국으로부터, 핸드 오버처의 기지국에 통지된다.
본 실시의 형태에 의하면, 이동국(UE)이 이동하여도, 기지국 사이에서 해당 이동국에 관한 정보를 교환하기 때문에, 다른 기지국(Node B)과의 사이에서, 보다 통신량을 경감하고, 이동국(UE)마다 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위한 타이머를 적응적으로 제어하는 것이 가능해진다.
실시예 1
다음에, 본 발명의 실시례를 설명한다.
TA는, 상행 신호의 시간 동기 검출에 의해 얻어지는 신호이고, 기지국으로부터 이동국에 보내진다. 이동국은, 전반 지연을 보정하고, 다른 이동국으로부터의 상행 신호와의 타이밍 오차가 수신 윈도우(receiver window) 내에 수납되도록, TA를 사용하여 송신 타이밍을 조정한다. 복수의 이동국으로부터의 상행 링크에서의 전송이 겹치는 것을 피하도록, TA에 의해 상행 링크에서의 시분할 다중이 행하여지고 있다.
이하일 때에 있어서, 타이밍 제어가 필요하게 된다.
(1) 이동국이 셀에 최초에 액세스할 때. 예를 들면, 이니셜 액세스, 아이들로부터 액티브로의 상태 천이.
(2) 장주기의 DT의 후에 셀에 액세스할 때.
(3) 기지국이 TA를 송신할 필요가 있다고 판단한 때. 예를 들면, 데이터 송신중에 있어서.
셀, 예를 들면 셀 반경이 작은 셀은 최대의 전반 지연에서도 상행 신호의 겹침이 일어나지 않는 때는, 상행 링크의 타이밍 제어는 불필요할지도 모른다.
TA 커맨드는, 이하와 같이, 다른 제어폭을 취할 수 있다.
(1) 낮은 신뢰도이지만 빈번하게 송신되는 1비트의 TA 커맨드
(2) 높은 신뢰도이지만 적은 빈도로 송신되는 복수 비트의 TA 커맨드
이동국은 기지국에서의 실제의 동기 타이밍은 알지 못하지만, 기지국은 이동국의 동기가 취해져 있는지의 여부를 상행 링크의 리퍼런스 신호, 데이터 신호, 또는 제어 신호로부터 알 수 있다.
이동국은 TA를 이용하여 판단되는 상태(TA 상태)로서, 이하의 어느 하나의 상태에 있다.
(1) IN-SYNC 상태,
(2) OUT-OF-SYNC 상태
그리고 이동국은, 다음의 규칙에 따라 TA 상태를 정한다.
(1) 이동국은, 1비트 또는 복수 비트의 TA 커맨드를 수취한 때, IN-SYNC 상태가 되고, T_SYNC라고 불리는 타이머의 동작을 시작한다.
(2) T_SYNC의 타이머가 끊어진 때, 이동국은 OUT-OF-SYNC 상태가 된다.
T_SYNC의 타이머의 값은 기지국으로부터 이동국에, RRC의 접속 확립, 또는 재확립에서 통지된다.
T_SYNC는 이동국마다 제어되고, 각 이동국의 개별의 채널 상황에 따라 최적화된다. 예를 들면, 기지국은 T_SYNC의 초기치로서 작은 값을 설정하고, 그 후에 0UT-0F-SYNC로 좀처럼 되지 않는 이동국에 대해 그 값을 큰 값으로 바꾸도록 할 수 있다.
이 T_SYNC의 제어는, 다른 셀에의 핸드 오버의 전후에서 계속할 수 있다. 다른 기지국간에서의 핸드 오버에서도, 이동국이 핸드 오버처의 타겟 기지국에 자신의 타이머의 길이를 통지하거나, 소스 기지국으로부터 타겟 기지국에 소스 셀에서의 최신의 타이머의 길이를 통지함으로써, 기지국 사이 핸드 오버 전후에서 같은 T_SYNC를 설정할 수 있다. 같은 기지국에 있어서 셀을 이동할 경우, 기지국은 핸드 오버의 전후에서 같은 T_SYNC를 설정할 수 있다.
이 T_SYNC의 제어에, 상술한 제 1 내지 제 9의 실시의 형태를 적용할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 이하에 열거하는 무선 통신 시스템을 제공한다.
본 발명이 제공하는 무선 통신 시스템에 있어서,
기지국(Node B)은, 이동국(UE)의 상태가 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지를 판단하기 위해 이용하는 제 1의 타이머를, M개(M은 자연수)의 이동국(UE) 각각에 대해 하나씩, 전부 M개 가지며,
M개의 이동국(UE)의 상행 신호가 기지국(Node B)에서 동기하기 위해 필요한 송신 타이밍의 조정치(Timing Advance : TA)를 m번째(m은 1부터 M까지의 정수)의 이동국(UE#m)의 상행 신호에 대해 산출하고, 타이밍 조정치(TA)를 이동국(UE)(#m)에 통지한 직후에, 이동국(UE)(#m)의 상태가 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 판단에 이용하는 제 1의 타이머(#m)를 동작시키고,
이동국(UE)(#m)은, 타이밍 조정치(TA)가 통지된 직후에 스스로의 상태의 판단에 이용하는 제 2의 타이머를 동작시키고, 타이밍 조정치(TA)에 따라 송신 타이밍을 조정하고, 스스로의 상태에 따라 포맷을 변경하여 상행 신호를 송신하고,
기지국(Node B)과 이동국(UE)(#m)의 양쪽 또는 어느 한쪽에서, 이동국(UE)(#m)이 간주 동기 상태(in-sync)로부터 간주 비동기 상태(out-of-sync)가 되기까지의 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값에 따라 제 1의 타이머(#m)의 길이와 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이의 양쪽 또는 어느 한쪽을 적응적으로 결정하고, 갱신한다.
상술한 각 실시의 형태에 의한 무선 통신 시스템의 구성의 개요를 이하에 기술한다.
제 1의 무선 통신 시스템은, 기지국(Node B)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이의 양쪽을 결정하고, 제 1의 타이머(#m)의 길이를 갱신하고, 결정한 제 2의 타이머의 길이를 이동국(UE)(#m)에 통지하고, 이동국(UE)(#m)에 있어서 기지국(Node B)에서 결정한 제 2의 타이머의 길이를 재생하고, 그것에 따라 제 2의 타이머의 길이를 갱신한다.
제 2의 무선 통신 시스템은, 기지국(Node B)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하여, 제 1의 타이머(#m)의 길이를 갱신하고, 지표의 값을 이동국(UE)(#m)에 통지하고, 이동국(UE)(#m)에서 재생한 지표의 값에 반비례하여 제 2의 타이머의 길이를 결정하여, 제 2의 타이머의 길이를 갱신한다.
제 3의 무선 통신 시스템은, 이동국(UE)(#m)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 제 2의 타이머의 길이의 양쪽을 결정하고, 제 2의 타이머의 길이를 갱신하고, 결정한 제 1의 타이머(#m)의 길이를 기지국(Node B)에 통지하고, 기지국(Node B)에 있어서 이동국(UE)(#m)에서 결정한 제 1의 타이머(#m)의 길이를 재생하고, 그것에 따라 제 1의 타이머(#m)의 길이를 갱신한다.
제 4의 무선 통신 시스템은, 이동국(UE)(#m)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 지표의 값에 반비례하여 제 2의 타이머의 길이를 결정하여 갱신하고, 지표의 값을 기지국(Node B)에 통지하고, 기지국(Node B)에서 재생한 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이를 결정하여 갱신한다.
제 5의 무선 통신 시스템은, 기지국(Node B)과 이동국(UE)(#m)의 각각에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 각각으로 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 제 2의 타이머의 길이를 결정하여 갱신한다.
제 6의 무선 통신 시스템은, 이동국(UE)(#m)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 기지국(Node B)에 통지하고, 기지국(Node B)에서 재생한 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 이동국(UE)(#m)의 제 2의 타이머의 길이의 양쪽을 결정하고, 제 1의 타이머(#m)의 길이를 갱신하고, 이동국(UE)(#m)에 제 2의 타이머의 길이를 통지하고, 이동국(UE)(#m)에 있어서 기지국(Node B)에서 결정한 제 2의 타이머의 길이를 재생하고, 그것에 따라 제 2의 타이머의 길이를 갱신한다.
제 7의 무선 통신 시스템은, 기지국(Node B)에서 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표의 값을 산출하고, 이동국(UE)(#m)에 통지하고, 이동국(UE)(#m)에서 재생한 지표의 값에 반비례하여 제 1의 타이머(#m)의 길이와 제 2의 타이머의 길이의 양쪽을 결정하고, 제 2의 타이머의 길이를 갱신하고, 기지국(Node B)에 제 1의 타이머(#m)의 길이를 통지하고, 기지국(Node B)에서 이동국(UE)(#m)에서 결정한 제 1의 타이머(#m)의 길이를 재생하고, 그것에 따라 제 1의 타이머(#m)의 길이를 갱신한다.
본 발명이 제공하는 무선 통신 시스템에서의 동기 유지 기간을 추정할 수 있는 지표로서는, 예를 들면 이동국(UE)의 이동 속도 및 타이밍 조정치(TA)의 시간 변화량의 양쪽 또는 어느 한쪽을 이용한다.
또한, 지표의 값에 따른 제 1 및 제 2의 타이머의 길이의 결정 방법으로서, 예를 들면 미리 지표와 타이머의 관계를 정의한 테이블을 준비하고, 산출한 지표의 값과 테이블을 이용하여 결정한다.
이상 설명한 바와 같이, 이동국이 간주 동기 상태(in-sync)인지 간주 비동기 상태(out-of-sync)인지의 판단에 이용하는 타이머의 길이를, 이동국마다, 이동 속도에 대해 적응적으로 제어함에 의해, 본래는 동기하고 있는 이동국이 out-of-sync라고 판단되어 버리고, 데이터를 송신하기까지의 지연이 커지는 확률을 저감할 수 있다.
이상 바람직한 실시의 형태를 들어 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 반드시, 상기 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 그 기술적 사상의 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
본 출원은, 2007년 2월 5일에 출원된 일본 출원 특원2007-026203호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시된 전부를 여기에 받아들인다.

Claims (8)

  1. 이동국과 기지국 사이에서 통신을 행하는 무선통신 시스템의 기지국에 있어서,
    상기 이동국으로부터의 상행 신호의 동기를 판단하는 시간을 설정하는 수단과,
    상기 설정하는 시간을, 상기 이동국 고유하게 설정하고, 상기 이동국으로 RRC 접속확립에 관한 메세지를 이용하여 통지하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  2. 이동국과 기지국 사이에서 통신을 행하는 무선통신 시스템의 이동국에 있어서,
    상기 기지국에의 상행 신호의 동기 상태를 판단하기 위한 설정 시간을 상기 이동국 고유하게 설정 가능한 상기 기지국으로부터, RRC 접속확립에 관한 메시지를 통하여 상기 설정 시간을 수신하는 수단과,
    수신한 상기 설정 시간에 의거하여 상기 기지국에의 상향 신호의 동기 상태를 판단하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 설정 시간의 계측에 타이머를 이용하는 것을 특징으로 하는 이동국.
  4. 이동국과 기지국 사이에서 통신을 행하는 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 있어서,
    상기 이동국으로부터의 상행 신호의 동기를 판단하는 시간을 설정하는 스텝과,
    상기 설정하는 시간을, 상기 이동국 고유하게 설정하고, 상기 이동국으로 RRC 접속확립에 관한 메세지를 이용하여 통지하는 스텝을 구비하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  5. 이동국과 기지국 사이에서 통신을 행하는 무선통신 시스템의 이동국의 제어방법에 있어서,
    상기 기지국에의 상행 신호의 동기 상태를 판단하기 위한 설정 시간을 상기 이동국 고유하게 설정 가능한 상기 기지국으로부터, RRC 접속확립에 관한 메시지를 통하여 상기 설정 시간을 수신하고,
    수신한 상기 설정 시간에 의거하여 상기 기지국에의 상향 신호의 동기 상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 설정 시간의 계측에 타이머를 이용하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  7. 이동국과 기지국 사이에서 통신을 행하는 무선통신 시스템에 있어서,
    상기 기지국이,
    상기 이동국으로부터의 상행 신호의 동기를 판단하는 시간을 설정하는 수단과,
    상기 설정하는 시간을, 상기 이동국 고유하게 설정하고, 상기 이동국으로 RRC 접속확립에 관한 메세지를 이용하여 통지하는 수단을 구비하고,
    상기 이동국이,
    상기 통지된 설정 시간을 이용하여 상기 기지국으로의 상행 신호의 동기상태를 판단하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 이동국에서의 상기 설정 시간의 계측에 타이머를 이용하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템.
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