WO2007148599A1

WO2007148599A1 - 移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法

Info

Publication number: WO2007148599A1
Application number: PCT/JP2007/062009
Authority: WO
Inventors: Yoshihisa Kishiyama; Kenichi Higuchi; Mamoru Sawahashi
Original assignee: Ntt Docomo, Inc.
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2007-12-27
Also published as: CN101502148A; JP2007336501A; CN101502148B; TW200812330A; EP2034632A1; JP4455541B2; KR20090019901A; BRPI0713712A2; RU2008150512A; US20090168748A1

Abstract

　基地局が、移動局から送信された該移動局の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局間で同期を取るために各移動局が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定し、移動局が、同期の保持に用いるチャネルを生成し、移動局が、送信間隔および無線リソースに基づいて、同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行い、基地局が、移動局から、送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局に遅延情報をフィードバックし、移動局が、基地局から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する上りリンクのユーザ間同期方法により達成される。

Description

明細書

移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法技術分野

[0001] 本発明は、上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリア直交周波数分割多重 (OFDM)が適用される移動体通信システムにおける移動局装置および基地局装置並びに上りリンクの移動局装置間同期方法に関する。

背景技術

[0002] 次世代の移動体通信システムでは、上りリンクにおける無線アクセス方式として、シングルキャリア FDMAが検討されている（例えば、非特許文献 1参照)。

[0003] さらに、パケットとパケットとを周波数領域で直交させることが必要とされている。

非特許文献 1 : 3GPP TR25. 814

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、上述した背景技術には以下の問題がある。

[0005] W— CDMAでは、基地局装置において、各移動局装置から送信されるデータ間で同期をとることは必要とされていな力つたが、次世代の移動体通信システムでは、上りリンクのパケット伝送において、同一セル (基地局装置）に接続する複数の移動局装置 (ユーザ機器)間で同期を取ることが前提となる。

[0006] 移動局装置からデータが送信されている場合には、基地局装置は送信されたデータに基づいて同期を取ることができる。しかし、移動局装置からデータが送信されていない時間区間においては、基地局装置は、自局に接続する複数のユーザ機器間で同期を取ることができない問題がある。

[0007] 同期がはずれると、通信を再開する場合に再同期が必要となり、遅延が生じる。

[0008] そこで本発明は、上述した問題点の少なくとも 1つを解決するためになされたものであり、その目的は、データ通信中以外の上りリンクの送信データがない場合において、上りリンクの同期を確立することができる移動局装置および基地局装置並びに上りリンクの移動局間同期方法を提供することにある。課題を解決するための手段

[0009] 上記課題を解決するため、本発明の移動局装置は、

上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリア OFDMが適用される移動体通信システムにおける移動局装置であって：

データ通信中ではないが、基地局装置と同期を保持する必要のある時間区間において、同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを示す情報が、基地局装置力送信され、

同期の保持に用いるチャネルを生成する生成部；

送信間隔および無線リソースに基づ、て、同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行い、基地局装置から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する制御部を備えることを特徴の 1つとする。

[0010] このように構成することにより、データ通信中ではないが、基地局装置と同期を保持する必要のある時間区間において、同期の保持に用いるチャネルを送信することができる。

[0011] 本発明の基地局装置は、

上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリア OFDMが適用される移動体通信システムにおける基地局装置であって：

移動局装置から送信された移動局装置の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースとを決定するスケジューリング部；

移動局装置から、送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局装置に遅延情報をフィードバックする相関検出部；

を備えることを特徴の 1つとする。

[0012] このように構成することにより、移動局装置から送信された移動局装置の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースとを決定することができる。

[0013] 本発明の上りリンクのユーザ間同期方法は、

上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリア OFDMが適用される移動体通信システムにおける上りリンクのユーザ間同期方法であって：

基地局装置が、移動局装置から送信された移動局装置の状態および Zまたはサ一ビスの質 (以下、 QoSと記す)を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチヤネルの送信間隔と、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定するスケジューリングステップ；

移動局装置が、同期の保持に用いるチャネルを生成する生成ステップ；移動局装置が、送信間隔および無線リソースに基づいて、同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行う送信制御ステップ；

基地局装置が、移動局装置から、送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局装置に遅延情報をフィードバックする相関検出ステップ；

移動局装置が、基地局装置から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する同期保持ステップ；

を有することを特徴の 1つとする。

[0014] このようにすることにより、移動局装置は、データ通信中ではないが、基地局装置と同期を保持する必要のある時間区間において、同期の保持に用いるチャネルを送信することができ、基地局装置は、移動局装置から送信された移動局装置の状態および Zまたは QoSを示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定することができる。発明の効果

[0015] 本発明の実施例によれば、データ通信中以外の上りリンクの送信データがない場合において、上りリンクの同期を確立することができる移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法を実現できる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]上りリンクのユーザ間同期を示す説明図である。

[図 2]本発明の一実施例に力かる基地局装置を示す部分ブロック図である。

[図 3]本発明の一実施例に力かる送信間隔、無線リソース割り当てを示す説明図である。

[図 4]本発明の一実施例に力かる移動局装置を示す部分ブロック図である。

[図 5]本発明の一実施例に力かる移動体通信システムの動作を示すフロー図である。符号の説明

[0017] 100 基地局装置

200 移動局装置

発明を実施するための最良の形態

[0018] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。

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。

[0019] 本発明の実施例に力かる移動体通信システムについて説明する。

[0020] 本実施例に力かる移動体通信システムは、基地局装置 100と、基地局装置 100と無線通信が可能である移動局装置 200とを備える。

[0021] 本実施例に力かる移動体通信システムでは、基地局装置 100と、該基地局装置 10

0に接続する複数のユーザ間で、データ通信中でない時間区間においても同期が保持される。

[0022] 具体的には、図 1に示すように、移動局装置 200は、データ通信中ではないが同期を保持する時間区間において、同期の保持に用いるチャネルを送信する。基地局装置 100は、移動局装置 200から送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、データ通信中でない時間区間においても移動局装置 200間の同期をとることができる。同期がはずれると、通信を再開したい場合に再同期が必要となり、遅延が生じる力データ通信中でない時間区間においても移動局装置 200間の同期を取るようにすることにより、データ通信中でない状態力通信状態に遅延を生じることなく遷移させることがでさる。

[0023] 次に、本実施例に力かる基地局装置 100について、図 2を参照して説明する。

[0024] 本実施例に力かる基地局装置 100は、移動局装置 200から送信された該移動局装置 200の状態を示す情報 (以下、移動局装置状態情報と呼ぶ)および Zまたは Qo Sを示す情報が入力されるスケジューラ 102と、移動局装置 200から送信された同期の保持に用いるチャネルが入力される相関検出部 104と、送信部 106とを備える。

[0025] スケジューラ 102は、各移動局装置 200から送信された該移動局装置状態情報および Zまたは QoSを示す情報に基づいて、スケジューリングを行い、各移動局装置 2 00が同期の保持に用いるチャネルを送信する送信間隔と、周波数リソースを決定し、送信部 206に入力する。すなわち、同期の保持に用いるチャネルを、各ユーザが予め定められた時間'周波数のリソースを用いて送信間隔 Tで定期的に送信する機会を与える。

[0026] 例えば、スケジューラ 102は、図 3に示すように、予めシステムで決定された同期を保持する時間区間 Wにおいて、各移動局装置 200に同期の保持に用いるチャネルを送信させる送信間隔 Tと、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソース、例えば割り当てられたシステム帯域を複数に分割した分割帯域、すなわち周波数ブロックのうち少なくとも 1つを決定する。同期を保持する時間区間と、送信間隔 Tは、システムとして 1つに予め決定しておくようにしてもよいし、セル毎に異なる値を用いるようにしてもよい。セル毎に異なる値とする場合には、報知チャネルにより、予め通知される。

[0027] 具体的には、例えば、スケジューラ 102は、各移動局装置 200から送信された該移動局装置状態情報、例えばモビリティに基づいて、移動局装置 200が高速移動している場合には同期が外れやすいと判断し、送信間隔 Tを小さい値とする。

[0028] また、例えば、スケジューラ 102は、各移動局装置 200から送信された該移動局装置状態情報、例えば基地局装置移動局装置間の周波数誤差に基づいて、この周波数誤差が大きい値の場合には同期が外れやすいと判断し、送信間隔 Tを小さい値とするようにしてもよい。

[0029] また、スケジューラ 102は、移動局装置 200の通信の種類に応じて、同期を保持する時間区間を制御するようにしてもよい。例えば、ゲームなどにおいては、キー入力操作の待機時間区間など、データ通信中ではないが同期を保持する必要のある時間区間を長くする必要がある。このような場合に同期を保持する時間区間を長くするようにしてもよい。

[0030] スケジューラ 102は、周波数ホッピングにより、送信間隔 Tを最小単位として、異なる無線リソースを割り当てるようにしてもょ、。

[0031] スケジューラ 102は、上述した FDM (周波数分割多重）に限らず、 TDM (時間分割多重)または CDM (符号分割多重）により複数の移動局装置を多重するようにスケジユーリングを行うようにしてもょ、。

[0032] また、スケジューラ 102は、 FDM、 TDMおよび CDMのうち少なくとも 2つを組み合わせて複数の移動局装置を多重するようにスケジューリングを行うようにしてもよ!、。

[0033] 送信部 106は、スケジューラ 102から入力された送信間隔と、無線リソースを示す情報を、対応する移動局装置 200、すなわち同期の保持に用いるチャネルを送信した各移動局装置に送信する。

[0034] 相関検出部 104は、各移動局装置 200から送信された同期の保持に用いるチヤネルと、受信信号系列のレプリカ信号との相関検出を行うことにより、タイミングを推定し

、遅延時間 τを決定し、送信部 106へ出力する。

[0035] 送信部 106は、相関検出部 104から入力された遅延時間 τを対応する移動局装置 200に送信する。

[0036] 次に、本発明の実施例に力かる移動局装置 200について、図 4を参照して説明する。

[0037] 本実施例に力かる移動局装置 200は、基地局装置 100から送信された下りリンクのノィロットチャネルおよび Ζまたは同期チャネルが入力される状態推定部 202と、基地局装置 100から送信された送信間隔 Τと無線リソースを示す情報が入力される制御部 204と、同期の保持に用いるチャネル生成部 206と、送信部 208とを備える。

[0038] 下りリンクのパイロットチャネルおよび Ζまたは同期チャネルは、状態推定部 202に入力される。

[0039] 状態推定部 202は、入力された下りリンクのパイロットチャネルおよび Ζまたは同期チャネルに基づいて、移動局装置 200の状態、例えば、モビリティ、基地局装置ーュ一ザ間の周波数誤差、すなわちシンセサイザの周波数誤差を測定し、測定した移動局装置 200の状態を示す情報を送信部 208に入力する。送信部 208は、入力された移動局装置 200の状態を示す情報を基地局装置 100に送信する。また、状態推定部 202は、基地局装置 100との間に要求される QoSを生成し、基地局 100に送信するようにしてちょい。

[0040] 後述する非衝突型チャネルにより同期の保持に用いるチャネルを送信する場合には、状態推定部 202は、移動局装置 200の状態および Zまたは QoSを基地局装置 100に通知する必要はない。この場合、移動局装置 200は、独自に判断して、同期の保持に用いるチャネルを送信する。この場合、移動局装置 200は、送信間隔 Tを間引、て送信することも可能である。

[0041] 基地局装置 100から送信された同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースと、送信間隔 Tを示す情報は、制御部 204に入力される。

[0042] 制御部 204は、同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースと、送信間隔 Tを示す情報が入力されると、同期の保持に用いるチャネル生成部 206に対して、同期の保持に用いるチャネルを生成するように命令する。

[0043] 同期の保持に用いるチャネル生成部 206は、制御部 204による命令にしたがって、同期の保持に用いるチャネルを生成する。例えば、同期の保持に用いるチャネル生成部 206は、ユーザ IDを含む衝突型チャネル、例えば同期 Z非同期ランダムァクセスチャネルを生成する。このようにすることにより、無線リソースを節約できる。また、同期の保持に用いるチャネル生成部 206は、ユーザ IDを含む非衝突型チャネル、例えば（上りリンクの）パイロットチャネル、 L1ZL2制御チャネルを生成するようにしてもよい。このようにすることにより、信頼性を向上させることができる。

[0044] また、同期の保持に用いるチャネル生成部 206は、送信間隔 Tを最小単位とする予め決定された周期にしたがって、ユーザ IDを含む衝突型チャネルまたはユーザ IDを含む非衝突型チャネルを生成するようにしてもよい。すなわち、衝突型チャネルと非衝突型チャネルとを組み合わせる。

[0045] また、同期の保持に用いるチャネル生成部 206は、 QoSにしたがって、ユーザ IDを含む衝突型チャネルまたはユーザ IDを含む非衝突型チャネルを生成するようにしてもよい。例えば、 QoSが高いユーザに対しては、非衝突型チャネルを生成する。

[0046] 次に、本実施例に力かる移動体通信システムの動作について、図 5を参照して説明する。

[0047] 移動局装置 200の状態推定部 202は、移動局装置の状態および Zまたは QoSを推定し (ステップ S 502)、基地局装置 100に送信する (ステップ S 504)。

[0048] 基地局装置 100は、移動局装置 200から送信された移動局装置の状態および Zまたは QoSに基づいて、スケジューリングを行い、同期の保持に用いるチャネルの送信間隔 Tと、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを示す情報を移動局装置 200に送信する（ステップ S508)。

[0049] 移動局装置 200は、基地局装置 100から送信された同期の保持に用いるチャネルの送信間隔 Tと、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを示す情報に対する ACKを返す (ステップ S 510)。

[0050] 移動局装置 200の同期の保持に用いるチャネル生成部 206は、送信間隔 Tで同期の保持に用いるチャネルを生成する（ステップ S512)。送信部 208は、制御部 204による制御にしたがって、同期の保持に用いるチャネル生成部 206により生成された同期の保持に用いるチャネルを送信間隔 Tで、指定された無線リソースにより送信する (ステップ S514)。

[0051] 基地局装置 100の相関検出部 104は、受信信号系列とレプリカ信号との相関検出を行い、タイミングを推定し、遅延時間 τを検出する (ステップ S 516)。相関検出部 2 04は、遅延時間 τを移動局装置 200にフィードバックする（ステップ S518)。また、相関検出部 104は、遅延時間 τを検出した後、今までの遅延時間との差分を求め、該差分を遅延情報として、移動局装置 200に通知するようにしてもよい。このようにすることにより、通知する情報量を減少させることができる。

産業上の利用可能性

[0052] 本発明にかかる移動局装置および基地局装置並びに上りリンクのユーザ間同期方法は、移動体通信システムに適用できる。

[0053] 本国際出願は、 2006年 6月 19日に出願された日本国特許出願第 2006— 16945 号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。

Claims

請求の範囲

[1] 上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリア OFDMが適用される移動体通信システムにおける移動局装置であって：

データ通信中ではないが、基地局装置と同期を保持する必要のある時間区間において、該同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチヤネルを送信する無線リソースを示す情報が、基地局装置から送信され、

同期の保持に用いるチャネルを生成する生成部；

前記送信間隔および無線リソースに基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行い、基地局装置から送信された遅延情報に基づいて、同期を保持する制御部；

を備えることを特徴とする移動局装置。

[2] 請求項 1に記載の移動局装置において：

下りリンクのパイロットチャネルおよび Zまたは同期チャネルに基づいて、移動局装置の状態を推定する状態推定部；

前記移動局装置の状態を送信する送信部；

を備え、

前記制御部は、前記移動局装置の状態に基づ、てスケジューリングが行われることにより決定された送信間隔および無線リソースを示す情報に基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルを送信することを特徴とする移動局装置。

[3] 請求項 1に記載の移動局装置において；

移動局装置の状態として、サービスの質を示す情報を生成する QoS情報生成部；を備え、

前記制御部は、前記サービスの質を示す情報に基づ、てスケジューリングが行われることにより決定された送信間隔および無線リソースを示す情報に基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルを送信することを特徴とする移動局装置。

[4] 請求項 1に記載の移動局装置において：

前記同期の保持に用いるチャネルを、衝突型チャネルおよび事前に割り当てを行う非衝突型チャネルの一方で送信する送信部；を備えることを特徴とする移動局装置。

[5] 請求項 1に記載の移動局装置において：

前記同期の保持に用いるチャネルとして、上りリンクのパイロットチャネルを用いることを特徴とする移動局装置。

[6] 請求項 1に記載の移動局装置において：

前記同期の保持に用いるチャネルとして、ランダムアクセスチャネルを用いることを特徴とする移動局装置。

[7] 上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリア OFDMが適用される移動体通信システムにおける基地局装置であって：

移動局装置から送信された該移動局装置の状態を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースとを決定するスケジューリング部；

前記移動局装置から、前記送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局装置に遅延情報をフィードバックする相関検出部；

を備えることを特徴とする基地局装置。

[8] 請求項 7に記載の基地局装置において：

前記スケジューリング部は、移動局装置の状態を示す情報および Zまたはサービスの質を示す情報に基づいて、前記送信間隔と、無線リソースを決定することを特徴とする基地局装置。

[9] 請求項 7に記載の基地局装置において：

前記スケジューリング部は、複数の移動局装置を、周波数分割多重、時間分割多重および符号分割多重のうちいずれか 1つまたはこれらの組み合わせにより多重するスケジューリングを行うことを特徴とする基地局装置。

[10] 請求項 7に記載の基地局装置において：

前記同期の保持に用いるチャネルとして、上りリンクのパイロットチャネルを用いることを特徴とする基地局装置。

[11] 請求項 7に記載の基地局装置において：

前記同期の保持に用いるチャネルとして、ランダムアクセスチャネルを用いることを特徴とする基地局装置。

[12] 上りリンクの無線アクセス方式として、シングルキャリア OFDMが適用される移動体通信システムにおける上りリンクのユーザ間同期方法であって：

基地局装置が、移動局装置から送信された該移動局装置の状態および Zまたはサービスの質を示す情報に基づいて、自局に接続する複数の移動局装置間で同期を取るために各移動局装置が送信する同期の保持に用いるチャネルの送信間隔と、該同期の保持に用いるチャネルを送信する無線リソースを決定するスケジューリングステップ；

移動局装置が、同期の保持に用いるチャネルを生成する生成ステップ；移動局装置が、前記送信間隔および無線リソースに基づいて、前記同期の保持に用いるチャネルの送信制御を行う送信制御ステップ；

基地局装置が、前記移動局装置から、前記送信間隔および無線リソースに基づいて送信された同期の保持に用いるチャネルに基づいて、相関検出を行い、各移動局装置に遅延情報をフィードバックする相関検出ステップ；

を有することを特徴とする上りリンクのユーザ間同期方法。

[13] 請求項 12に記載の上りリンクのユーザ間同期方法において：

前記同期の保持に用いるチャネルとして、上りリンクのパイロットチャネルを用いることを特徴とする上りリンクのユーザ間同期方法。

[14] 請求項 12に記載の上りリンクのユーザ間同期方法において：

前記同期の保持に用いるチャネルとして、ランダムアクセスチャネルを用いることを特徴とする上りリンクのユーザ間同期方法。