WO2013018291A1 - 無線通信システムにおける無線局、無線端末および同期タイマ制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・上り信号の同期タイマ(Time Alignment Timer:TAT)
送信タイミング調整値TAは、無線端末が現在の送信タイミングを所定量だけ早めるべき又は遅らせるべき値を示す情報である。同期タイマTATは、現在の送信タイミング設定のまま、無線基地局での上り信号受信タイミングが所定ウィンドウ内に納まること、すなわち上り信号の同期、が保証できる期間を示す。無線端末は、同期タイマTATが稼働中であれば上り信号の送信が可能であり、同期タイマTATが満了すると上り信号を送信しない(送信することができない)。
1.1)システム構成
本発明の一実施形態では無線局と無線端末を含む無線通信ステムを想定しており、無線局としては無線基地局や基地局制御局などが考えられる。本実施形態および後述する実施例では、一例として無線局を無線基地局として説明する。
図6に示すように、同期タイマ1、同期タイマ2は、無線端末20に、セルグループ1(特定グループ)、セルグループ2(非特定グループ)にそれぞれ対応して設けられ、セルグループごとに独立して制御される。尚、図示していないが、同様に無線基地局20にも同期タイマ1、同期タイマ2に相当する同期タイマが設けられる事が考えられる。すなわち、同期タイマ1、同期タイマ2は、それぞれ対応するセルグループのセルにおける上り信号の同期が確立した時点でスタートし、それらが稼働中に無線基地局10が送信タイミング調整値TA1、TA2を送信し、無線端末20がそれらを受信すると、対応する同期タイマ1、同期タイマ2を再スタートする(ステップS21、S22)。このようなタイマ制御により、無線端末UEは、同期タイマ1、同期タイマ2が稼働中か否かに応じて、それぞれのセルグループにおける上り信号の同期が保証されているか否かの判定を行うことができる。
上述したように、本実施形態によれば、セルグループ1(特定グループ)における同期タイマ1が満了しても、セルグループ2(非特定グループ)の同期タイマ2が稼働中であればそのまま継続して稼働させ、セルグループ2のセルにおける少なくとも上りデータ送信を停止する。そしてセルグループ1の再同期が確立してセルグループ1の同期タイマ1がスタートすると、セルグループ2の同期タイマ2がそのまま稼働中であれば、セルグループ2のセルにおける上り送信が即座に可能となる。
図7に示すように、無線局としての無線基地局10は、複数の無線端末からの信号をそれぞれ受信する受信部101と受信信号を復調する復調部102とを有し、受信したユーザデータは上位レイヤ103で処理される。タイミング制御部(Timing control unit)104は、複数の無線端末の各々に対応して設けられ、各無線端末が使用する各セルグループに対する上述した上り信号の送信タイミング調整値を送信することで当該無線端末が送信する上り信号の送信タイミングの制御を行う。送信信号生成部(Tx signal generator)105は無線端末への下り信号を生成し、送信部106は下り信号を送信する。
3.1)同期タイマ制御
図9および図10に本実施例による無線基地局10および無線端末20の基本動作をそれぞれ示す。ここでは、無線端末20が上りデータを送信する前段階として、必要に応じて上り無線リソースを要求するスケジューリング要求(Scheduling Request:SR)や送信バッファの状況報告(Buffer Status Report:BSR)を行うが、図9、図10では当該スケジューリング要求のステップは省略している。
上述した同期タイマ制御により、セルグループ1(特定グループ)における同期タイマ1(210p)が満了しても、セルグループ2(非特定グループ)の同期タイマ2(210s)が稼働中であればそのまま継続して稼働させ、セルグループ2のセルにおける少なくとも上りデータ送信を停止する。そしてセルグループ1の再同期が確立してセルグループ1の同期タイマ1(210p)がスタートすると、セルグループ2の同期タイマ2(210s)がそのまま稼働中であれば、再同期処理を行なうことなく、セルグループ2のセルにおける上り送信が可能となる。
図11に示す本発明の第2実施例による同期タイマ制御では、セルグループ1の同期タイマ1が満了した後、無線端末20によるスケジューリング要求やデータ送信などの処理に注目する。
図11において、無線基地局10は、セルグループ1の同期タイマ1が満了すると(ステップ501)、セルグループ2の同期タイマ2が稼働中か否かを判定する(ステップ502)。同期タイマ2が稼働中であれば(ステップ502;Yes)、(必要であっても)セル2における上りリンクのスケジューリングを中止し(ステップ503)、同期タイマ2を継続して稼働させる(ステップ504)。同期タイマ2が稼働中でなければ(ステップ502;No)、ステップ503、504は実行しない。
上述した本実施例による同期タイマ制御により、セル1を含むセルグループ1における同期タイマ1が一旦満了した後に再びセル1にて上りリンクの同期を再確立した場合、セル2を含むセルグループ2において上りリンクの同期を再確立することなく、すぐにセル2においても上りデータの送信が可能になる。つまり、再び複数セル(の上り無線リソース)を用いた上りデータ送信を行うまでの遅延を抑えることができる。尚、無線端末20が拡張スケジューリング要求を送信しても、セル1とセル2の両方に対してスケジューリンググラントを受信するとは限らず、どちらか一方であってもよい。また、同期タイマ2が稼働中であっても、通常のスケジューリング要求を行ってもよい。そして、これらの場合も、本発明の適用範囲であることは言うまでもない。また、上り信号の送信タイミング制御を独立に行うセルグループが3つ以上ある場合にも本発明が適用可能であることも明白である。
本発明の具体的な適用例として、3GPP LTE(Long Term Evolution)に従った無線通信システムについて詳細に説明する。すでに述べたように、LTEでは、無線端末(User Equipment:UE)が複数のセルの各々に対応する複数のコンポーネントキャリア(Component Carrier:CC)を同時に用いてユーザデータや上位レイヤの制御情報を送受信するキャリアアグリゲーション(Carrier Aggregation:CA)が規定されている。本発明はこのようなLTEのキャリアアグリゲーションCAに適用可能である。
次に、図13に示すシステムを一例としてキャリアアグリゲーション(CA)時の上り信号の同期判定に用いる同期タイマ制御方法について説明する。なお、本発明の第3実施例では、図7に示す無線基地局eNBの同期タイマ1(107p)がプライマリ同期グループにおけるプライマリ同期タイマTAT-p、同期タイマ2(107s)がセカンダリ同期グループにおけるセカンダリ同期タイマTAT-sにそれぞれ対応し、図8に示す無線端末UEの同期タイマ1(210p)がプライマリ同期グループにおけるプライマリ同期タイマTAT-p、同期タイマ2(210s)がセカンダリ同期グループにおけるセカンダリ同期タイマTAT-sにそれぞれ対応する。
図14において、無線基地局eNBは、制御対象の無線端末UExが送信すべき(未送信の)上りデータを保有しているか否かを、例えば送信バッファ状況報告(Buffer Status Report:BSR)を基に判定し(ステップ701)、当該無線端末UExが上りデータを保有している場合(ステップ701;Yes)、プライマリ同期タイマ(TAT-p)が稼働中であるか否かを判定する(ステップ702)。プライマリ同期タイマ(TAT-p)が稼働中である場合(ステップ702;Yes)、セカンダリ同期タイマ(TAT-s)についても同様に稼働中であるか否かを判定する(ステップ703)。
上述したように、本発明の第3実施例によれば、上り信号送信タイミングが独立な複数の同期グループが存在する場合でも、無線端末UEは各同期グループに対するそれぞれの同期タイマを用いて適切に同期タイマ制御を行なうことができる。さらに、一旦プライマリ同期タイマ(TAT-p)が満了した後で再同期を行った場合も、プライマリ同期タイマ(TAT-p)の満了から再スタートまでに、セカンダリ同期タイマ(TAT-s)が稼働中であればセカンダリ同期グループのセルにおける上り送信の再開までの遅延を抑える(回避する)ことができる。
次に、プライマリ同期グループにおけるプライマリ同期タイマ(TAT-p)が満了した場合における、セカンダリ同期グループにおけるセカンダリ同期タイマ(TAT-s)の制御方法と上り信号の送信に注目する。本発明の第4実施例による同期タイマ制御は、プライマリ同期タイマ(TAT-p)が満了しても、セカンダリ同期タイマ(TAT-s)が依然として稼働中ならば、セカンダリ同期グループのセルにおいて上りデータ送信を停止するが、所定の制御信号及び/又は既知信号は送信可能にする。以下では、既知信号の例として、LTEにおけるサウンディング・リファレンスシグナル(Sounding Reference Signal:SRS)を想定する。
上述した実施形態および実施例では、基本的に、物理層やMAC層(の一部)の上り制御信号を送信する物理チャネル(PUCCH)が、プライマリセルのみであることを前提に説明を行った。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、当該上り制御信号を送信する物理チャネル(PUCCH)をセカンダリセルで使用する場合にも適用可能である。例えば、各同期グループの少なくとも1つのセルで物理チャネル(PUCCH)が使用できる場合、プライマリセルにおける上り信号の同期に関係無く、ある同期グループにおいて当該同期グループのセルにおける上り信号の同期が維持されている限り、種類を問わず上り信号の送信あるいは送信継続を可能にすることもできる。
101 受信部
102 復調部
103 上位レイヤ
104 タイミング制御部(UEx)
105 送信信号生成部
106 送信部
107p 同期タイマ(TAT1)
107s 同期タイマ(TAT2)
108 TA1算出・保持部
109 TA2算出・保持部
20 無線端末
201 受信部
202 復調部
203 上位レイヤ
204 タイミング制御部
205 送信信号生成部
206 送信部
208 TA1管理部
209 TA2管理部
210 同期タイマ(TAT1)
211 同期タイマ(TAT2)
Claims (27)
- 複数のセルの各々に対応する複数の無線リソースを使用して無線局との間で通信する機能を有する無線端末であって、
少なくとも1つのセルを含む複数のセルグループの各々に対応させて、それぞれの上り信号が同期しているか否かを判定するための複数の同期タイマと、
特定のセルを含む第1のセルグループに対応付けられた第1の同期タイマ、及び、前記第1のセルグループ以外の第2のセルグループに対応付けられた第2の同期タイマの状態に従って、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信を制御し、前記第1の同期タイマと前記第2の同期タイマを独立に制御する制御手段と、
を有することを特徴とする無線端末。 - 前記セルグループが、同一の上り信号の送信タイミングを適用できるセルから構成されることを特徴とする請求項1に記載の無線端末。
- 前記制御手段は、前記第1の同期タイマが満了した場合、前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信を停止し、前記第2の同期タイマを継続稼働させることを特徴とする請求項1又は2に記載の無線端末。
- 前記制御手段は、前記第1の同期タイマが満了した場合、前記第2のセルグループに含まれるセルにおいて、少なくともデータ送信を停止することを特徴とする請求項1-3のいずれか1項に記載の無線端末。
- 前記制御手段は、前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の再同期により前記第1の同期タイマが再スタートすると、前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信を可能にし、前記第2の同期タイマが継続稼働中であれば、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける停止していた上り信号の送信を可能にすることを特徴とする請求項1-4のいずれか1項に記載の無線端末。
- 前記制御手段は、前記第1の同期タイマの満了後に前記第2の同期タイマが継続稼働中であれば、前記第2のセルグループに含まれるセルにおいて既知信号と制御信号の少なくとも一方の送信を継続することを特徴とする請求項1-5のいずれか1項に記載の無線端末。
- 前記制御手段は、前記第1の同期タイマが満了した場合、前記第2の同期タイマを継続稼働させ、前記複数のセルグループにそれぞれ含まれるセルにおける既知信号と制御信号の少なくとも一方の周期的な送信を停止することを特徴とする請求項1-5のいずれか1項に記載の無線端末。
- 前記制御手段は、前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の再同期により前記第1の同期タイマが再スタートすると、前記第2の同期タイマが継続稼働中であれば、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける停止していた既知信号と制御信号の少なくとも一方の送信を再開することを特徴とする請求項7に記載の無線端末。
- 複数のセルの各々に対応する複数の無線リソースを使用して無線局との間で通信する機能を有し、少なくとも1つのセルを含む複数のセルグループの各々に対応させて、それぞれの上り信号が同期しているか否かを判定するための複数の同期タイマを有する無線端末における同期タイマ制御方法であって、
特定のセルを含む第1のセルグループに対応付けられた第1の同期タイマの状態、及び、前記第1のセルグループ以外の第2のセルグループに対応付けられた第2の同期タイマの状態に従って、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信を制御し、
前記第1の同期タイマと前記第2の同期タイマを独立に制御する、
ことを特徴とする無線端末における同期タイマ制御方法。 - 前記セルグループが、同一の上り信号の送信タイミングを適用できるセルから構成されることを特徴とする請求項9に記載の無線端末における同期タイマ制御方法。
- 前記第1の同期タイマが満了した場合、前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信を停止し、前記第2の同期タイマを継続稼働させることを特徴とする請求項9又は10に記載の無線端末における同期タイマ制御方法。
- 前記第1の同期タイマが満了した場合、前記第2のセルグループに含まれるセルにおいて、少なくともデータ送信を停止することを特徴とする請求項9-11のいずれか1項に記載の無線端末における同期タイマ制御方法。
- 前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の再同期により前記第1の同期タイマが再スタートすると、前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信を可能にし、前記第2の同期タイマが継続稼働中であれば、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける停止していた上り信号の送信を可能にすることを特徴とする請求項9-12のいずれか1項に記載の無線端末における同期タイマ制御方法。
- 前記第1の同期タイマの満了後に前記第2の同期タイマが継続稼働中であれば、前記第2のセルグループに含まれるセルにおいて既知信号と制御信号の少なくとも一方の送信を継続することを特徴とする請求項9-13のいずれか1項に記載の無線端末における同期タイマ制御方法。
- 前記第1の同期タイマが満了した場合、前記第2の同期タイマを継続稼働させ、前記複数のセルグループにそれぞれ含まれるセルにおける既知信号と制御信号の少なくとも一方の周期的な送信を停止することを特徴とする請求項9-13のいずれか1項に記載の無線端末における同期タイマ制御方法。
- 前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の再同期により前記第1の同期タイマが再スタートすると、前記第2の同期タイマが継続稼働中であれば、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける停止していた既知信号と制御信号の少なくとも一方の送信を再開することを特徴とする請求項15に記載の無線端末における同期タイマ制御方法。
- 複数のセルの各々に対応する複数の無線リソースを使用して無線端末との間で通信する機能を有する無線局であって、
少なくとも1つのセルを含む複数のセルグループの各々に対応させて、それぞれの上り信号が同期しているか否かを判定するための複数の同期タイマと、
特定のセルを含む第1のセルグループに対応付けられた第1の同期タイマの状態、及び、前記第1のセルグループ以外の第2のセルグループに対応付けられた第2の同期タイマの状態に従って、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける前記無線端末の上り信号の送信のスケジューリングを制御し、前記第1の同期タイマと前記第2の同期タイマを独立に制御する制御手段と、
を有することを特徴とする無線局。 - 前記セルグループが、同一の上り信号の送信タイミングを適用できるセルから構成されることを特徴とする請求項17に記載の無線局。
- 前記制御手段は、前記無線端末に対する前記第1の同期タイマが満了した場合、当該無線端末に対する前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信のスケジューリングを停止し、前記第2の同期タイマを継続稼働させ、前記第2のセルグループに含まれるセルにおいて少なくとも上りデータ送信のスケジューリングを停止することを特徴とする請求項17又は18に記載の無線局。
- 前記制御手段は、前記無線端末による前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の再同期により前記第1の同期タイマが再スタートすると、当該無線端末に対する前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信のスケジューリングを可能にし、前記第2の同期タイマが継続稼働中であれば、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける停止していた上り信号の送信のスケジューリングを可能にすることを特徴とする請求項17-19のいずれか1項に記載の無線局。
- 複数のセルの各々に対応する複数の無線リソースを使用して無線端末との間で通信する機能を有し、少なくとも1つのセルを含む複数のセルグループの各々に対応させて、それぞれの上り信号が同期しているか否かを判定するための複数の同期タイマを有する無線局における同期タイマ制御方法であって、
特定のセルを含む第1のセルグループに対応付けられた第1の同期タイマの状態、及び、前記第1のセルグループ以外の第2のセルグループに対応付けられた第2の同期タイマの状態に従って、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信のスケジューリングを制御し、
前記第1の同期タイマと前記第2の同期タイマを独立に制御する、
ことを特徴とする無線局における同期タイマ制御方法。 - 前記セルグループが、同一の上り信号の送信タイミングを適用できるセルから構成されることを特徴とする請求項21に記載の無線局における同期タイマ制御方法。
- 前記無線端末に対する前記第1の同期タイマが満了した場合、当該無線端末に対する前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信のスケジューリングを停止し、前記第2の同期タイマを継続稼働させ、前記第2のセルグループに含まれるセルにおいて少なくとも上りデータ送信のスケジューリングを停止することを特徴とする請求項21又は22に記載の無線局における同期タイマ制御方法。
- 前記無線端末による前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の再同期により前記第1の同期タイマが再スタートすると、前記第1のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信のスケジューリングを可能にし、前記第2の同期タイマが継続稼働中であれば、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける停止していた上り信号の送信のスケジューリングを可能にすることを特徴とする請求項21-23のいずれか1項に記載の無線局における同期タイマ制御方法。
- 複数のセルの各々に対応する複数の無線リソースを使用して無線局と無線端末との間で通信する機能を有する無線通信システムであって、
前記無線端末に、少なくとも1つのセルを含む複数のセルグループの各々に対応させて、それぞれの上り信号が同期しているか否かを判定するための複数の同期タイマを設け、
前記無線端末において、特定のセルを含むセルグループに対応付けられた第1の同期タイマの状態、及び、前記第1のセルグループ以外の第2のセルグループに対応付けられた第2の同期タイマの状態に従って、前記第2のセルグループに含まれるセルにおける上り信号の送信を制御し、前記第1の同期タイマと前記第2の同期タイマを独立に制御する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記セルグループが、同一の上り信号の送信タイミングを適用できるセルから構成されることを特徴とする請求項25に記載の無線通信システム。
- 前記無線局が無線基地局あるいは基地局制御局であることを特徴とする請求項25又は26に記載の無線通信システム。
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