基地局及び送信タイミング調整方法
【課題】移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを移動局に送信することによって、送信タイミングを調整する。
【解決手段】基地局は、同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断し、Random Access手順に従ったTiming Advanceを移動局に送信する。Timing Advanceの送信を決定した後に、Random Access手順によるTiming Advanceを移動局に送信した場合、Random Access手順を移動局に指示することを決定した場合、または移動局に対してRandom Access手順の起動を下り制御チャネルを介して移動局に指示した場合、Timing Advanceを破棄する。
【解決手段】基地局は、同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断し、Random Access手順に従ったTiming Advanceを移動局に送信する。Timing Advanceの送信を決定した後に、Random Access手順によるTiming Advanceを移動局に送信した場合、Random Access手順を移動局に指示することを決定した場合、または移動局に対してRandom Access手順の起動を下り制御チャネルを介して移動局に指示した場合、Timing Advanceを破棄する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上りリンクにおける移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを当該移動局に送信することによって、当該送信タイミングを調整する基地局及び送信タイミング調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3rd Generation Partnership Project（3GPP）において標準化されているLong Term Evolution（LTE）では、移動局（UE）が基地局（eNB）に向けて送信する上りリンク（UL）の送信タイミングのずれを補正するため、基地局が移動局に対してTiming Advance（TA）を送信することが規定されている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
Timing Advanceは、（１）Random Access手順において規定されるRandom Access (RA) Response、或いは（２）Timing Advance MAC Control Elementによって基地局から移動局に送信される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のTiming Advanceの送信方法には、次のような問題があった。すなわち、上述した（２）によるTiming Advanceの送信方法では、Timing Advance MAC Control Elementを生成した後にRandom Access手順が起動されると、起動されたRandom Access手順によって上りリンクの送信タイミングがTiming Advanceによって調整された後に、Timing Advance MAC Control Elementによって送信される古いTiming Advanceが基地局から移動局に送信されてしまう問題があった。
【０００６】
このため、Random Access手順によって上りリンクの送信タイミングがTiming Advanceによって調整された後に、移動局への送信が保留されていた古いTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングがずれる可能性がある。
【０００７】
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、移動局への送信が保留されていた古いTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングがずれることを防止し得る基地局及び送信タイミング調整方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、上りリンクにおける移動局（例えば、移動局200A）からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを前記移動局に送信することによって、前記送信タイミングを調整する基地局（基地局100）であって、前記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103）と、前記同期外れ検出部によって前記同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断するTA送信制御部（TA送信制御部107）と、Random Access手順に従ったTiming Advanceを前記移動局に送信するRA手順実行部（RA手順実行部105）とを備え、前記TA送信制御部は、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、前記RA手順実行部が前記Random Access手順によるTiming Advanceを前記移動局に送信した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄することを要旨とする。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、上りリンクにおける移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを前記移動局に送信することによって、前記送信タイミングを調整する通信装置による送信タイミング調整方法であって、前記上りリンクにおける同期外れを検出するステップと、前記同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断するステップと、Random Access手順に従ったTiming Advanceを前記移動局に送信するステップと、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、前記Random Access手順によるTiming Advanceを前記移動局に送信した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄するステップとを有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の特徴によれば、移動局への送信が保留されていた古いTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングがずれることを防止し得る基地局及び送信タイミング調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局100の機能ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る移動局200Aの機能ブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基地局100（eNB）と移動局200A（UE）との間における通信シーケンスを示す図である。
【図５】従来の基地局と移動局との間における通信シーケンスを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基地局100におけるTiming Advanceの制御動作フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
（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100（eNB）及び移動局200A, 200B（UE）を含む。
【００１５】
基地局100は、コアネットワーク50に接続されている。基地局100は、セルC1を形成し、移動局200A及び200B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100は、上りリンクにおける移動局200A（または移動局200B、以下同）から送信される上りリンク（具体的にはフレーム）の送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを移動局200Aに送信することによって、当該送信タイミングを調整するように構成されている。
【００１６】
移動局200Aは、基地局100から送信されたTiming Advanceに基づいて基地局100に送信する上りリンクの送信タイミングを調整する。このような基地局100及び移動局200Aの動作によって、上りリンクの同期が維持される。
【００１７】
（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。図２は、基地局100の機能ブロック構成図である。図３は、移動局200Aの機能ブロック構成図である。
【００１８】
（２．１）基地局100
図２に示すように、基地局100は、無線通信部101、UL同期外れ検出部103、RA手順実行部105及びTA送信制御部107を備える。
【００１９】
無線通信部101は、移動局200A（200B）とLTE方式に従った無線通信を実行する。
【００２０】
UL同期外れ検出部103は、上りリンク（UL）の同期外れを検出する。本実施形態において、UL同期外れ検出部103は、同期外れ検出部を構成する。具体的には、UL同期外れ検出部103は、移動局200A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103は、移動局200A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。
【００２１】
RA手順実行部105は、LTE方式において規定されるRandom Access手順を実行する。RA手順実行部105は、下り制御チャネルにより移動局200Aに対してRA手順の実行を指示する。また、RA手順実行部105は当該Random Access手順の中で、移動局200Aが送信するフレームの送信タイミングの調整に用いられるTiming Advanceを含むRA Responseを移動局200Aに送信する。すなわち、RA手順実行部105は、Random Access手順に従ったTiming Advanceを移動局200Aに送信する。
【００２２】
なお、MAC層では、移動局200Aの以下の状態を契機としてRandom Access手順が実行される。
【００２３】
・Initial Access時
・再接続時
・ハンドオーバ時
・下りリンク（DL） data resuming（UL同期外れ）
・上りリンク（UL） data resuming（Scheduling Request送信のためのUL個別リソースが存在しない場合）
TA送信制御部107は、Timing Advance（TA）の移動局200Aへの送信を制御する。具体的には、TA送信制御部107は、移動局200Aが上りリンクにおいて送信するフレームのタイミングのずれを検出し、移動局200Aに向けてTiming Advanceを送信する。
【００２４】
より具体的には、TA送信制御部107は、UL同期外れ検出部103によって当該上りリンクの同期外れが検出された場合（或いは、UL同期外れ検出部103からRA手順実行部105にRandom Access手順が指示された場合）、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断する。
【００２５】
TA送信制御部107は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、別のTiming Advanceが送信された場合には、当該Timing Advanceを移動局200Aに送信せずに破棄する。具体的には、TA送信制御部107は、RA手順実行部105がRandom Access手順によるTiming Advanceを移動局200Aに送信した場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する。なお、TA送信制御部107は、RA手順実行部105がRandom Access手順を指示することを決定した場合、或いは、RA手順実行部105が移動局200Aに対してRandom Access手順の起動を下り制御チャネルを介して指示した場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄してもよい。
【００２６】
ただし、TA送信制御部107は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming AdvanceがハイブリッドARQによる再送対象のTiming Advanceである場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄せずに送信することもできる。
【００２７】
なお、TA送信制御部107は、RA手順実行部105がRandom Access手順において、Timing Advanceを含むRA Responseを移動局200Aに送信した場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄してもよい。
【００２８】
また、TA送信制御部107は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceと異なるTiming Advanceを含むMAC-PDU（Protocol Data Unit）が生成された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄してもよい。
【００２９】
（２．２）移動局200A
図３に示すように、移動局200Aは、無線通信部201、TA受信部203、タイミング制御部205及びRA手順実行部207を備える。
【００３０】
無線通信部201は、基地局100とLTE方式に従った無線通信を実行する。
【００３１】
TA受信部203は、基地局100によって送信されたTiming Advance（TA）を受信する。
【００３２】
タイミング制御部205は、TA受信部203によって受信されたTiming Advanceに基づいて、無線通信部201が上りリンクにおいて送信するフレームの送信タイミングを調整する。具体的には、タイミング制御部205は、当該Timing Advanceに基づいて無線通信部201が送信するフレームの送信タイミングを早めたり、遅らせたりする。
【００３３】
RA手順実行部207は、LTE方式において規定されるRandom Access手順を実行する。
【００３４】
（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100によるTiming Advanceを用いた移動局200Aにおける上りリンクの送信タイミングの調整動作について説明する。
【００３５】
（３．１）通信シーケンス
図４は、本実施形態に係る基地局100（eNB）と移動局200A（UE）との間における通信シーケンスを示す。また、図５は、従来の基地局と移動局との間における通信シーケンスを示す図である。
【００３６】
図４に示すように、基地局100は、移動局200Aが上りリンクにおいて送信するフレームのタイミングずれを検出し、Timing Advance（TA）を生成する（S10）。具体的には、基地局100は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを生成する。
【００３７】
このように、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceが生成された後に、基地局100は、上りリンクの同期外れを検出する（S20）。基地局100は、当該同期外れの検出に伴って、Random Access手順を起動し、当該Random Access手順を実行する（S30）。基地局100は、当該Random Access手順を実行することによって、上りリンクの同期確立を要求するSync-Request（下り制御チャネル：PDCCH）を移動局200Aに送信する。
【００３８】
移動局200Aは、基地局100から送信されたSync-Request（下り制御チャネル：PDCCH）に基づいて、RA preambleを基地局100に送信する（S40）。
【００３９】
基地局100は、移動局200Aから送信されたRA preambleに基づいて、Timing Advanceを含むRA Responseを移動局200Aに送信する（S50）。基地局100は、RA Responseを送信した場合、ステップS10において生成した古いTiming Advanceを破棄する。
【００４０】
移動局200Aは、基地局100から送信されたRA Responseに基づいて、上りリンクの送信タイミングを調整することによって上りリンクの同期状態を確立（S60）し、同期状態を確立したことを示すMsg3を基地局100に送信する（S70）。
【００４１】
基地局100は、移動局200Aから送信されたMsg3に基づいて、上りリンクの同期状態が確立したと見なす（S80）。
【００４２】
一方、図５に示すように、従来の基地局と移動局との場合、基地局がTiming Advanceを含むRA Responseを移動局200Aに送信（S50A）した場合でも、ステップS10において生成した古いTiming Advanceは破棄されない。このため、基地局100は、移動局200Aから送信されたMsg3に基づいて上りリンクの同期状態が確立したと見なした場合、当該古いTiming Advanceを移動局200Aに送信してしまう（S90）。移動局200Aは、当該古いTiming Advanceに基づいて上りリンクの送信タイミングを調整するため、結果的に上りリンクの送信タイミングがずれてしまう。
【００４３】
本実施形態では、上述したように、RA Responseを送信した場合、ステップS10において生成した古いTiming Advanceが破棄されるため、このような問題が解消されている。
【００４４】
（３．２）基地局100の動作フロー
次に、図６を参照して基地局100の動作フローを示す。具体的には、図６は、基地局100におけるTiming Advanceの制御動作フローを示す。
【００４５】
図６に示すように、基地局100は、Timing Advance（ここでは、TA1）を生成する（S110）。TA1は、上りリンクの送信タイミングずれの検出に伴って生成される。このような動作は、図４に示したステップS10と対応する。
【００４６】
基地局100は、TA1と異なる別のTiming Advance（ここでは、TA2）を生成する必要が生じたか否かを判定する（S120）。TA2は、上りリンクの同期外れの検出に伴って生成される。このような動作は、図４に示したステップS20と対応する。
【００４７】
TA2を生成する必要が生じた場合、基地局100は、TA1を破棄する（S130）。具体的には、基地局100は、Random Access手順におけるRA Responseを送信した場合、TA1を破棄する。基地局100は、TA2のみを移動局200Aに送信する（S140）。
【００４８】
一方、TA2を生成する必要が生じていない場合、基地局100は、TA1を移動局200Aに送信する（S150）。
【００４９】
（４）作用・効果
本実施形態に係る基地局100によれば、TA送信制御部107は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、RA手順実行部105がRandom Access手順によるTiming Advanceを移動局200Aに送信した場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する。このため、移動局200Aへの送信が保留されていた古いTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングがずれることを防止し得る。
【００５０】
また、本実施形態では、TA送信制御部107は、RA手順実行部105がRandom Access手順によるRA Responseを移動局200Aに送信した場合（或いは、RA手順実行部105がRandom Access手順を指示することを決定した場合、或いは、RA手順実行部105が移動局200Aに対してRandom Access手順の起動を指示する下り制御チャネルを送信した場合）、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄したり、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceと異なるTiming Advanceを含むMAC-PDUが生成された場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄したりすることができる。このため、新たなTiming Advanceが生成された場合には、移動局200Aへの送信が保留されていた古いTiming Advanceが移動局200Aに送信されることによって上りリンクの送信タイミングがずれることを確実に防止できる。
【００５１】
本実施形態では、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming AdvanceがハイブリッドARQによる再送対象のTiming Advanceである場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceは破棄されずに移動局200Aに送信されることもできる。
【００５２】
（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。
【００５３】
例えば、上述した本発明の実施形態では、Timing AdvanceがハイブリッドARQによる再送対象のTiming Advanceである場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceは破棄されずに移動局200Aに送信されていたが、このような処理は必須ではない。当該Timing Advanceが破棄されたとしても、新たなTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングは調整可能である。
【００５４】
上述した実施形態では、基地局100がTiming Advanceの送信制御を実行していたが、基地局100以外の通信装置、例えば、コアネットワーク50に接続されているMME（Mobility Management Entity）が当該制御を実行してもよい。
【００５５】
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。
【符号の説明】
【００５６】
50…コアネットワーク
100…基地局
101…無線通信部
103…UL同期外れ検出部
105…RA手順実行部
107…TA送信制御部
200A, 200B…移動局
201…無線通信部
203…TA受信部
205…タイミング制御部
207…RA手順実行部
C1…セル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上りリンクにおける移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを当該移動局に送信することによって、当該送信タイミングを調整する基地局及び送信タイミング調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
3rd Generation Partnership Project（3GPP）において標準化されているLong Term Evolution（LTE）では、移動局（UE）が基地局（eNB）に向けて送信する上りリンク（UL）の送信タイミングのずれを補正するため、基地局が移動局に対してTiming Advance（TA）を送信することが規定されている（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
Timing Advanceは、（１）Random Access手順において規定されるRandom Access (RA) Response、或いは（２）Timing Advance MAC Control Elementによって基地局から移動局に送信される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】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
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のTiming Advanceの送信方法には、次のような問題があった。すなわち、上述した（２）によるTiming Advanceの送信方法では、Timing Advance MAC Control Elementを生成した後にRandom Access手順が起動されると、起動されたRandom Access手順によって上りリンクの送信タイミングがTiming Advanceによって調整された後に、Timing Advance MAC Control Elementによって送信される古いTiming Advanceが基地局から移動局に送信されてしまう問題があった。
【０００６】
このため、Random Access手順によって上りリンクの送信タイミングがTiming Advanceによって調整された後に、移動局への送信が保留されていた古いTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングがずれる可能性がある。
【０００７】
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、移動局への送信が保留されていた古いTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングがずれることを防止し得る基地局及び送信タイミング調整方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の特徴は、上りリンクにおける移動局（例えば、移動局200A）からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを前記移動局に送信することによって、前記送信タイミングを調整する基地局（基地局100）であって、前記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103）と、前記同期外れ検出部によって前記同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断するTA送信制御部（TA送信制御部107）と、Random Access手順に従ったTiming Advanceを前記移動局に送信するRA手順実行部（RA手順実行部105）とを備え、前記TA送信制御部は、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、前記RA手順実行部が前記Random Access手順によるTiming Advanceを前記移動局に送信した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄することを要旨とする。
【０００９】
本発明の第２の特徴は、上りリンクにおける移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを前記移動局に送信することによって、前記送信タイミングを調整する通信装置による送信タイミング調整方法であって、前記上りリンクにおける同期外れを検出するステップと、前記同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断するステップと、Random Access手順に従ったTiming Advanceを前記移動局に送信するステップと、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、前記Random Access手順によるTiming Advanceを前記移動局に送信した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄するステップとを有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の特徴によれば、移動局への送信が保留されていた古いTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングがずれることを防止し得る基地局及び送信タイミング調整方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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。
【図２】本発明の実施形態に係る基地局100の機能ブロック構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る移動局200Aの機能ブロック構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る基地局100（eNB）と移動局200A（UE）との間における通信シーケンスを示す図である。
【図５】従来の基地局と移動局との間における通信シーケンスを示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基地局100におけるTiming Advanceの制御動作フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
（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100（eNB）及び移動局200A, 200B（UE）を含む。
【００１５】
基地局100は、コアネットワーク50に接続されている。基地局100は、セルC1を形成し、移動局200A及び200B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100は、上りリンクにおける移動局200A（または移動局200B、以下同）から送信される上りリンク（具体的にはフレーム）の送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを移動局200Aに送信することによって、当該送信タイミングを調整するように構成されている。
【００１６】
移動局200Aは、基地局100から送信されたTiming Advanceに基づいて基地局100に送信する上りリンクの送信タイミングを調整する。このような基地局100及び移動局200Aの動作によって、上りリンクの同期が維持される。
【００１７】
（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。図２は、基地局100の機能ブロック構成図である。図３は、移動局200Aの機能ブロック構成図である。
【００１８】
（２．１）基地局100
図２に示すように、基地局100は、無線通信部101、UL同期外れ検出部103、RA手順実行部105及びTA送信制御部107を備える。
【００１９】
無線通信部101は、移動局200A（200B）とLTE方式に従った無線通信を実行する。
【００２０】
UL同期外れ検出部103は、上りリンク（UL）の同期外れを検出する。本実施形態において、UL同期外れ検出部103は、同期外れ検出部を構成する。具体的には、UL同期外れ検出部103は、移動局200A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103は、移動局200A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。
【００２１】
RA手順実行部105は、LTE方式において規定されるRandom Access手順を実行する。RA手順実行部105は、下り制御チャネルにより移動局200Aに対してRA手順の実行を指示する。また、RA手順実行部105は当該Random Access手順の中で、移動局200Aが送信するフレームの送信タイミングの調整に用いられるTiming Advanceを含むRA Responseを移動局200Aに送信する。すなわち、RA手順実行部105は、Random Access手順に従ったTiming Advanceを移動局200Aに送信する。
【００２２】
なお、MAC層では、移動局200Aの以下の状態を契機としてRandom Access手順が実行される。
【００２３】
・Initial Access時
・再接続時
・ハンドオーバ時
・下りリンク（DL） data resuming（UL同期外れ）
・上りリンク（UL） data resuming（Scheduling Request送信のためのUL個別リソースが存在しない場合）
TA送信制御部107は、Timing Advance（TA）の移動局200Aへの送信を制御する。具体的には、TA送信制御部107は、移動局200Aが上りリンクにおいて送信するフレームのタイミングのずれを検出し、移動局200Aに向けてTiming Advanceを送信する。
【００２４】
より具体的には、TA送信制御部107は、UL同期外れ検出部103によって当該上りリンクの同期外れが検出された場合（或いは、UL同期外れ検出部103からRA手順実行部105にRandom Access手順が指示された場合）、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断する。
【００２５】
TA送信制御部107は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、別のTiming Advanceが送信された場合には、当該Timing Advanceを移動局200Aに送信せずに破棄する。具体的には、TA送信制御部107は、RA手順実行部105がRandom Access手順によるTiming Advanceを移動局200Aに送信した場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する。なお、TA送信制御部107は、RA手順実行部105がRandom Access手順を指示することを決定した場合、或いは、RA手順実行部105が移動局200Aに対してRandom Access手順の起動を下り制御チャネルを介して指示した場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄してもよい。
【００２６】
ただし、TA送信制御部107は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming AdvanceがハイブリッドARQによる再送対象のTiming Advanceである場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄せずに送信することもできる。
【００２７】
なお、TA送信制御部107は、RA手順実行部105がRandom Access手順において、Timing Advanceを含むRA Responseを移動局200Aに送信した場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄してもよい。
【００２８】
また、TA送信制御部107は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceと異なるTiming Advanceを含むMAC-PDU（Protocol Data Unit）が生成された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄してもよい。
【００２９】
（２．２）移動局200A
図３に示すように、移動局200Aは、無線通信部201、TA受信部203、タイミング制御部205及びRA手順実行部207を備える。
【００３０】
無線通信部201は、基地局100とLTE方式に従った無線通信を実行する。
【００３１】
TA受信部203は、基地局100によって送信されたTiming Advance（TA）を受信する。
【００３２】
タイミング制御部205は、TA受信部203によって受信されたTiming Advanceに基づいて、無線通信部201が上りリンクにおいて送信するフレームの送信タイミングを調整する。具体的には、タイミング制御部205は、当該Timing Advanceに基づいて無線通信部201が送信するフレームの送信タイミングを早めたり、遅らせたりする。
【００３３】
RA手順実行部207は、LTE方式において規定されるRandom Access手順を実行する。
【００３４】
（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100によるTiming Advanceを用いた移動局200Aにおける上りリンクの送信タイミングの調整動作について説明する。
【００３５】
（３．１）通信シーケンス
図４は、本実施形態に係る基地局100（eNB）と移動局200A（UE）との間における通信シーケンスを示す。また、図５は、従来の基地局と移動局との間における通信シーケンスを示す図である。
【００３６】
図４に示すように、基地局100は、移動局200Aが上りリンクにおいて送信するフレームのタイミングずれを検出し、Timing Advance（TA）を生成する（S10）。具体的には、基地局100は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを生成する。
【００３７】
このように、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceが生成された後に、基地局100は、上りリンクの同期外れを検出する（S20）。基地局100は、当該同期外れの検出に伴って、Random Access手順を起動し、当該Random Access手順を実行する（S30）。基地局100は、当該Random Access手順を実行することによって、上りリンクの同期確立を要求するSync-Request（下り制御チャネル：PDCCH）を移動局200Aに送信する。
【００３８】
移動局200Aは、基地局100から送信されたSync-Request（下り制御チャネル：PDCCH）に基づいて、RA preambleを基地局100に送信する（S40）。
【００３９】
基地局100は、移動局200Aから送信されたRA preambleに基づいて、Timing Advanceを含むRA Responseを移動局200Aに送信する（S50）。基地局100は、RA Responseを送信した場合、ステップS10において生成した古いTiming Advanceを破棄する。
【００４０】
移動局200Aは、基地局100から送信されたRA Responseに基づいて、上りリンクの送信タイミングを調整することによって上りリンクの同期状態を確立（S60）し、同期状態を確立したことを示すMsg3を基地局100に送信する（S70）。
【００４１】
基地局100は、移動局200Aから送信されたMsg3に基づいて、上りリンクの同期状態が確立したと見なす（S80）。
【００４２】
一方、図５に示すように、従来の基地局と移動局との場合、基地局がTiming Advanceを含むRA Responseを移動局200Aに送信（S50A）した場合でも、ステップS10において生成した古いTiming Advanceは破棄されない。このため、基地局100は、移動局200Aから送信されたMsg3に基づいて上りリンクの同期状態が確立したと見なした場合、当該古いTiming Advanceを移動局200Aに送信してしまう（S90）。移動局200Aは、当該古いTiming Advanceに基づいて上りリンクの送信タイミングを調整するため、結果的に上りリンクの送信タイミングがずれてしまう。
【００４３】
本実施形態では、上述したように、RA Responseを送信した場合、ステップS10において生成した古いTiming Advanceが破棄されるため、このような問題が解消されている。
【００４４】
（３．２）基地局100の動作フロー
次に、図６を参照して基地局100の動作フローを示す。具体的には、図６は、基地局100におけるTiming Advanceの制御動作フローを示す。
【００４５】
図６に示すように、基地局100は、Timing Advance（ここでは、TA1）を生成する（S110）。TA1は、上りリンクの送信タイミングずれの検出に伴って生成される。このような動作は、図４に示したステップS10と対応する。
【００４６】
基地局100は、TA1と異なる別のTiming Advance（ここでは、TA2）を生成する必要が生じたか否かを判定する（S120）。TA2は、上りリンクの同期外れの検出に伴って生成される。このような動作は、図４に示したステップS20と対応する。
【００４７】
TA2を生成する必要が生じた場合、基地局100は、TA1を破棄する（S130）。具体的には、基地局100は、Random Access手順におけるRA Responseを送信した場合、TA1を破棄する。基地局100は、TA2のみを移動局200Aに送信する（S140）。
【００４８】
一方、TA2を生成する必要が生じていない場合、基地局100は、TA1を移動局200Aに送信する（S150）。
【００４９】
（４）作用・効果
本実施形態に係る基地局100によれば、TA送信制御部107は、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、RA手順実行部105がRandom Access手順によるTiming Advanceを移動局200Aに送信した場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する。このため、移動局200Aへの送信が保留されていた古いTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングがずれることを防止し得る。
【００５０】
また、本実施形態では、TA送信制御部107は、RA手順実行部105がRandom Access手順によるRA Responseを移動局200Aに送信した場合（或いは、RA手順実行部105がRandom Access手順を指示することを決定した場合、或いは、RA手順実行部105が移動局200Aに対してRandom Access手順の起動を指示する下り制御チャネルを送信した場合）、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄したり、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceと異なるTiming Advanceを含むMAC-PDUが生成された場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄したりすることができる。このため、新たなTiming Advanceが生成された場合には、移動局200Aへの送信が保留されていた古いTiming Advanceが移動局200Aに送信されることによって上りリンクの送信タイミングがずれることを確実に防止できる。
【００５１】
本実施形態では、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming AdvanceがハイブリッドARQによる再送対象のTiming Advanceである場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceは破棄されずに移動局200Aに送信されることもできる。
【００５２】
（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。
【００５３】
例えば、上述した本発明の実施形態では、Timing AdvanceがハイブリッドARQによる再送対象のTiming Advanceである場合、当該Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceは破棄されずに移動局200Aに送信されていたが、このような処理は必須ではない。当該Timing Advanceが破棄されたとしても、新たなTiming Advanceによって上りリンクの送信タイミングは調整可能である。
【００５４】
上述した実施形態では、基地局100がTiming Advanceの送信制御を実行していたが、基地局100以外の通信装置、例えば、コアネットワーク50に接続されているMME（Mobility Management Entity）が当該制御を実行してもよい。
【００５５】
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。
【符号の説明】
【００５６】
50…コアネットワーク
100…基地局
101…無線通信部
103…UL同期外れ検出部
105…RA手順実行部
107…TA送信制御部
200A, 200B…移動局
201…無線通信部
203…TA受信部
205…タイミング制御部
207…RA手順実行部
C1…セル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上りリンクにおける移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを前記移動局に送信することによって、前記送信タイミングを調整する基地局であって、
前記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同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断するTA送信制御部と、
Random Access手順に従ったTiming Advanceを前記移動局に送信するRA手順実行部と
を備え、
前記TA送信制御部は、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、前記RA手順実行部が前記Random Access手順によるTiming Advanceを前記移動局に送信した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する基地局。
【請求項２】
前記TA送信制御部は、前記RA手順実行部が前記Random Access手順によるRA Responseを前記移動局に送信した場合、前記RA手順実行部が前記Random Access手順を前記移動局に指示することを決定した場合、または前記RA手順実行部が前記移動局に対して前記Random Access手順の起動を下り制御チャネルを介して前記移動局に指示した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記TA送信制御部は、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceと異なるTiming Advanceを含むMAC-PDUが生成された場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記TA送信制御部は、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming AdvanceがハイブリッドARQによる再送対象のTiming Advanceである場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄せずに送信する請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
上りリンクにおける移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを前記移動局に送信することによって、前記送信タイミングを調整する通信装置による送信タイミング調整方法であって、
前記上りリンクにおける同期外れを検出するステップと、
前記同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断するステップと、
Random Access手順に従ったTiming Advanceを前記移動局に送信するステップと、
前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、前記Random Access手順によるTiming Advanceを前記移動局に送信した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄するステップと
を有する送信タイミング調整方法。
【請求項１】
上りリンクにおける移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを前記移動局に送信することによって、前記送信タイミングを調整する基地局であって、
前記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同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断するTA送信制御部と、
Random Access手順に従ったTiming Advanceを前記移動局に送信するRA手順実行部と
を備え、
前記TA送信制御部は、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、前記RA手順実行部が前記Random Access手順によるTiming Advanceを前記移動局に送信した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する基地局。
【請求項２】
前記TA送信制御部は、前記RA手順実行部が前記Random Access手順によるRA Responseを前記移動局に送信した場合、前記RA手順実行部が前記Random Access手順を前記移動局に指示することを決定した場合、または前記RA手順実行部が前記移動局に対して前記Random Access手順の起動を下り制御チャネルを介して前記移動局に指示した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記TA送信制御部は、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceと異なるTiming Advanceを含むMAC-PDUが生成された場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄する請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記TA送信制御部は、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming AdvanceがハイブリッドARQによる再送対象のTiming Advanceである場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄せずに送信する請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
上りリンクにおける移動局からの送信タイミングのずれを検出し、Timing Advanceを前記移動局に送信することによって、前記送信タイミングを調整する通信装置による送信タイミング調整方法であって、
前記上りリンクにおける同期外れを検出するステップと、
前記同期外れが検出された場合、Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を中断するステップと、
Random Access手順に従ったTiming Advanceを前記移動局に送信するステップと、
前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceの送信を決定した後に、前記Random Access手順によるTiming Advanceを前記移動局に送信した場合、前記Timing Advance MAC Control ElementによるTiming Advanceを破棄するステップと
を有する送信タイミング調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４６２５７（Ｐ２０１３−４６２５７Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３０４７（Ｐ２０１１−１８３０４７）
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２４日（２０１１．８．２４）
【出願人】（３９２０２６６９３）株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ (5,876)
【Ｆターム（参考）】
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