JP4279777B2 - 移動通信システム及び制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、１つ又は複数の基地局を介して複数のセルに対して同一情報を送信し、移動局が受信した同一情報を最大比合成又は選択合成する移動通信システム（マルチキャスト通信システム）及び制御装置に関する。

従来の移動通信システムでは、無線制御装置と基地局との間の伝送遅延（上りリンク及び下りリンク）を測定する技術として、「ＵＬ/ＤＬ Ｎｏｄｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ」機能が知られている。

図１を参照して、かかる「ＵＬ/ＤＬ Ｎｏｄｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ」機能について説明する。

図１に示すように、第１に、無線制御装置は、各セルを管理する基地局の起動時又は再開時に、送信時刻Ｔ１において、下りリンクについてのノード同期信号を基地局に対して送信する。ここで、下りリンクについてのノード同期信号には、上述の送信時刻Ｔ１についての情報が含まれている。

第２に、基地局は、受信時刻Ｔ２において、下りリンクについてのノード同期信号を受信する。すなわち、下りリンクについてのノード同期信号は、伝送遅延（Ｔ２−Ｔ１）を経て無線制御装置から基地局に到着する。

第３に、基地局は、送信時刻Ｔ３において、受信時刻Ｔ２及び送信時刻Ｔ３についての情報を含む上りリンクについてのノード同期信号を無線制御装置に対して送信する。

第４に、無線制御装置は、時刻Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４に基づいて、無線制御装置と基地局との間の伝送遅延（上りリンク及び下りリンク）を測定する。

なお、従来の移動通信通信システムにおける「ＵＬ/ＤＬ Ｎｏｄｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ」機能では、無線制御装置及び基地局は、上述の処理を一定周期で繰り返すように構成されている。
３ＧＰＰ ＴＳ２５.４０２ Ｖ５.１.０ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ ｉｎ ＵＴＲＡＮ Ｓｔａｇｅ２ ２００２.６

一般に、マルチキャスト通信システムでは、複数のセル間における同一情報の送信タイミング差によって、移動局において最大比合成又は選択合成を行うことができる場合とできない場合とがある。

しかしながら、従来の移動通信システムでは、無線制御装置が、無線制御装置と基地局との間の伝送遅延を測定することによって送信タイミングを制御するように構成されているだけであり、上述のようなマルチキャスト通信を行う際に、複数のセル間における同一情報の送信タイミング差が大きくなり、移動局において最大比合成又は選択合成を行うことができない場合が生じやすいという問題点があった。

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、従来の移動通信システムによってマルチキャスト通信を行う際の上述の問題点を解決して、移動局における受信品質の向上と無線リソースの有効利用効果を図ることができる移動通信システム及び制御装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、１つ又は複数の基地局を介して複数のセルに対して同一情報を送信し、移動局が受信した前記同一情報を最大比合成又は選択合成する移動通信システム（マルチキャスト通信システム）であって、前記複数のセル間における前記同一情報の送信タイミング同期処理を行う制御装置ごとに、該送信タイミング同期処理を行う周期又は該送信タイミング同期処理の精度を設定する送信タイミング同期制御部を具備することを要旨とする。

かかる発明によれば、送信タイミング同期処理を行う制御装置（コアネットワーク装置、無線制御装置、基地局）ごとに、当該送信タイミング同期処理を行う周期又は当該送信タイミング同期処理の精度を設定することによって、複数のセル間における送信タイミング差を調整することができ、移動局における受信品質の向上と無線リソースの有効利用効果を図ることができる。

本発明の第１の特徴において、前記複数のセルの各々を管理する基地局、無線制御装置及びコアネットワーク装置を管理するセル情報管理部を具備し、前記複数のセルの全てが基地局によって管理されている場合、該基地局に設けられている送信タイミング同期制御部が、第１の周期及び第１の精度で、該複数のセル間における前記同一情報の送信タイミング同期処理を行い、前記複数のセルの全てが無線制御装置によって管理されている場合、該無線制御装置に設けられている送信タイミング同期制御部が、第２の周期及び第２の精度で、該複数のセル間における前記同一情報の送信タイミング同期処理を行うように構成されていてもよい。

本発明の第２の特徴は、１つ又は複数の基地局を介して複数のセルに対して同一情報を送信し、移動局が受信した前記同一情報を最大比合成又は選択合成する移動通信システムで用いられる制御装置であって、該制御装置が、前記基地局又は無線制御装置のいずれに設けられているかに応じて、前記複数のセル間における前記同一情報の送信タイミング同期処理を行う周期又は該送信タイミング同期処理の精度を設定する送信タイミング同期制御部を具備することを要旨とする。

本発明の第２の特徴において、前記複数のセルの各々を管理する基地局、無線制御装置及びコアネットワーク装置を管理するセル情報管理部を具備し、前記複数のセルの全てが基地局によって管理されている場合、該基地局に設けられている前記制御装置の前記送信タイミング同期制御部が、第１の周期及び第１の精度で、該複数のセル間における前記同一情報の送信タイミング同期処理を行い、前記複数のセルの全てが無線制御装置によって管理されている場合、該無線制御装置に設けられている前記制御装置の前記送信タイミング同期制御部が、第２の周期及び第２の精度で、該複数のセル間における前記同一情報の送信タイミング同期処理を行うように構成されていてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、従来の移動通信システムによってマルチキャスト通信を行う際の上述の問題点を解決して、移動局における受信品質の向上と無線リソースの有効利用効果を図ることができる移動通信システム及び制御装置を提供することができる。

（本発明の一実施形態に係る移動通信システムの構成）
以下、図２乃至図４を参照して、本発明の一実施形態に係る移動通信システムの構成について説明する。図２は、本実施形態に係る移動通信システムの全体構成を示す図である。

本実施形態に係る移動通信システムは、１つ又は複数の基地局を介して複数のセルに対して同一情報を送信し、移動局が受信した前記同一情報を最大比合成又は選択合成するマルチキャスト通信システムである。

図２に示すように、本実施形態に係る移動通信システムは、コアネットワーク装置１と、複数の無線制御装置１０、２０と、複数の基地局１１、１２、２１、２２とを具備している。ここで、セルＡ乃至Ｈは、それぞれ上位の制御装置（コアネットワーク装置、無線制御装置、基地局）によって管理されている。例えば、コアネットワーク装置には、交換機ＳＧＳＮ（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｎｏｄｅ）が該当する。

例えば、セルＡ、Ｂは、コアネットワーク装置１と無線制御装置１０と基地局１１とによって管理されている。また、セルＣ、Ｄは、コアネットワーク装置１と無線制御装置１０と基地局１２とによって管理されている。すなわち、セルＡ、ＢとセルＣ、Ｄは、それぞれが管理されるコアネットワーク装置１及び無線制御装置１０は共通しているが、それぞれが管理される基地局は異なっている。

同様に、セルＥ、Ｆは、コアネットワーク装置１と無線制御装置２０と基地局２１とによって管理されている。したがって、セルＥ、ＦとセルＡ乃至Ｄは、それぞれが管理されるコアネットワーク装置１は共通しているが、それぞれが管理される無線制御装置及び基地局は異なっている。

ここで、複数のセル間における同一情報の送信タイミング同期処理は、それぞれのセルが共通して管理されている制御装置によって行われる。

例えば、セルＡとセルＢとの間における同一情報の送信タイミング同期処理は、基地局１１、無線制御装置１０又はコアネットワーク装置１によって行われる。また、セルＢとセルＣとの間における同一情報の送信タイミング同期処理は、無線制御装置１０又はコアネットワーク装置１によって行われる。さらに、セルＤとセルＦとの間における同一情報の送信タイミング同期処理は、コアネットワーク装置１によって行われる。

したがって、同一の基地局１１によって管理されているセルＡとセルＢとの間における同一情報の送信タイミング同期処理は、異なる基地局によって管理されているセルＢとセルＣとの間における同一情報の送信タイミング同期処理と比べて、送信タイミング同期ずれが起きにくく、送信タイミング同期処理の精度も高い。

図３は、本実施形態に係る制御装置（コアネットワーク装置、無線制御装置、基地局）１００の機能ブロック図である。図３に示すように、本実施形態に係る制御装置１００は、セル情報管理部１００ａと、送信タイミング同期制御部１００ｂとを具備している。

セル情報管理部１００ａは、複数のセルの各々を管理する基地局、無線制御装置及びコアネットワーク装置を管理するものである。

具体的には、図４に示すように、セル情報管理部１００ａは、「セル」と「基地局」と「無線制御装置」と「コアネットワーク装置」と「識別子」を関連付けて管理している。

ここで、「識別子」は、同一情報の経路を示すものである。例えば、「識別子＝００００００００」は、コアネットワーク１と無線制御装置１０と基地局１１とを介してセルＡ宛てに送信される同一情報の経路を示すものである。ここで、第１及び第２ビットはコアネットワーク１（００）を示し、第３及び第４ビットは無線制御装置１０（００）を示し、第５及び第６ビットは基地局１１（００）を示し、第７及び第８ビットはセルＡ（００）を示す。

送信タイミング同期制御部１００ｂは、複数のセル間における同一情報の送信タイミング同期処理を行う制御装置（コアネットワーク装置、無線制御装置、基地局）１００ごとに、当該送信タイミング同期処理を行う周期又は当該送信タイミング同期処理の精度を設定するように構成されている。例えば、送信タイミング同期制御部１００ｂは、複数のセル間における同一情報の送信タイミング同期処理を行う制御装置（コアネットワーク装置、無線制御装置、基地局）１００ごとに、異なる送信タイミング同期処理を行う周期又は異なる送信タイミング同期処理の精度を設定することができる。

（本実施形態に係る移動通信システムの動作）
図５を参照して、本実施形態に係る移動通信システムにおいて、複数のセル間における同一情報の送信タイミング同期処理を行う動作について説明する。

図５に示すように、ステップＳ１００１において、本実施形態に係る移動通信システムは、各制御装置１００にも受けられているセル情報管理部１００ａを参照して、セル＃１とセル＃２との間における同一情報の送信タイミング同期処理を行う制御装置を判定する。

例えば、セル＃１が「セルＡ」であり、セル＃２が「セルＢ」である場合、ステップＳ１００２において、図６（ａ）に示すように、基地局１１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂが、第１の周期及び第１の精度で、セルＡとセルＢとの間における同一情報の送信タイミング同期処理を行う。

具体的には、基地局１１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、比較的長い周期（例えば、５０ｍｓ以内の誤差で１０分に１回の周期）で、上述の送信タイミング同期処理を行う。すなわち、基地局１１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、図１に示す「ＵＬ/ＤＬ Ｎｏｄｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ」機能を用いて、基地局１１とセルＡとの間の下りリンクにおける伝送遅延時間及び基地局１１とセルＢとの間の下りリンクにおける伝送遅延時間を測定し、かかる測定結果に基づいて、セルＡに対する送信タイミング及びセルＢに対する送信タイミングを決定する。

また、基地局１１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、移動局において同一情報について最大比合成を行うことが可能な精度（例えば、移動局における受信情報のずれが１００チップ以内である精度）で、上述の送信タイミング同期処理を行う。例えば、基地局１１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、チップ単位で、上述の送信タイミングを決定するように構成されている（図７参照）。

一方、セル＃１が「セルＢ」であり、セル＃２が「セルＣ」である場合、ステップＳ１００３において、図６（ｂ）に示すように、無線制御装置１０に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂが、第２の周期及び第２の精度で、セルＢとセルＣとの間における同一情報の送信タイミング同期処理を行う。

具体的には、無線制御装置１０に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、第１の周期よりも短い周期（例えば、１０ｍｓ以内の誤差で１分に１回の周期）で、上述の送信タイミング同期処理を行う。すなわち、無線制御装置１０に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、図１に示す「ＵＬ/ＤＬ Ｎｏｄｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ」機能を用いて、無線制御装置１０と基地局１１との間の下りリンクにおける伝送遅延時間及び無線制御装置１０と基地局１２との間の下りリンクにおける伝送遅延時間を測定し、かかる測定結果に基づいて、基地局１１に対する送信タイミング及び基地局１２に対する送信タイミングを決定する。

また、無線制御装置１０に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、移動局において同一情報について選択合成を行うことが可能な精度（例えば、移動局における受信情報のずれが８０ｍｓ（３４８００×８チップ）以内である精度）で、上述の送信タイミング同期処理を行う。例えば、基地局１１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、タイムスロット単位で、上述の送信タイミングを決定するように構成されている（図７参照）。

また、セル＃１が「セルＤ」であり、セル＃２が「セルＥ」である場合、ステップＳ１００４において、図６（ｃ）に示すように、コアネットワーク装置１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂが、第３の周期及び第３の精度で、セルＤとセルＥとの間における同一情報の送信タイミング同期処理を行う。

具体的には、コアネットワーク装置１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、第２の周期よりも短い周期で、上述の送信タイミング同期処理を行うように構成されていてもよい。すなわち、コアネットワーク装置１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、図１に示す「ＵＬ/ＤＬ Ｎｏｄｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ」機能を用いて、コアネットワーク装置１と無線制御装置１０との間の下りリンクにおける伝送遅延時間及びコアネットワーク装置１と無線制御装置２０との間の下りリンクにおける伝送遅延時間を測定し、かかる測定結果に基づいて、無線制御装置１０に対する送信タイミング及び無線制御装置２０に対する送信タイミングを決定する。

また、例えば、基地局１１に設けられている送信タイミング同期制御部１００ｂは、フレーム単位で、上述の送信タイミングを決定するように構成されている（図７参照）。

なお、無線制御装置を跨る場合、移動局において同一情報について最大比合成及び選択合成を行うことが可能な精度で上述の送信タイミング同期処理を行うことが困難であることから、コアネットワーク装置１において、上述の送信タイミング同期処理を行わないように設定することもできる。

また、例えば、同一情報が、セルＡとセルＢとセルＤとセルＥとに送信される場合、コアネットワーク装置１が、セルＡ、Ｂ、ＤとセルＥとの間における送信タイミング同期処理を行い、無線制御装置１０が、セルＡ、ＢとセルＤとの間における送信タイミング同期処理を行い、基地局１０が、セルＡとセルＢとの間における送信タイミング同期処理を行うように構成されている。

（本実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本実施形態に係る移動通信システムによれば、従来のマルチキャスト通信システムの問題点を解決して、移動局における受信品質の向上と無線リソースの有効利用効果を図ることができる移動通信システムを提供する。

以上、本発明を実施例により詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施例に限定されるものではないということは明らかである。本発明の装置は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本願の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

従来技術に係る「ＵＬ/ＤＬ Ｎｏｄｅ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｓａｔｉｏｎ」機能を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の一実施形態に係る制御装置（コアネットワーク装置、無線制御装置、基地局）の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係る制御装置のセル情報管理部による管理内容の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムにおける送信タイミング同期制御処理を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る移動通信システムにおける送信タイミング同期制御処理を説明するための図である。

符号の説明

１…コアネットワーク装置
１０、２０…無線制御装置
１１、１２、２１、２２…基地局
１００ａ…セル情報管理部
１００ｂ…送信タイミング同期制御部

Claims (2)

1. 上位ノードから複数の基地局を介して複数のセルに対して同一情報を送信し、移動局が受信した前記同一情報を最大比合成又は選択合成する移動通信システムであって、
   前記上位ノードは、前記上位ノードと前記複数の基地局との間の下りリンクにおける伝送遅延時間に基づいて、前記複数の基地局間における前記同一情報の送信タイミング同期処理を制御する上位ノード同期制御部を具備し、
   前記複数の基地局のそれぞれは、前記複数の基地局のそれぞれと前記複数のセルとの間の下りリンクにおける伝送遅延時間に基づいて、前記複数のセル間における前記同一情報の送信タイミング同期処理を制御する基地局同期制御部を具備し、
   前記上位ノード同期制御部は、第２精度で前記送信タイミング同期処理を制御し、
   前記基地局同期制御部は、第１精度で前記送信タイミング同期処理を制御し、
   前記第１精度は、前記第２精度よりも高いことを特徴とする移動通信システム。
2. 前記上位ノード同期制御部は、第２周期で前記送信タイミング同期処理を制御し、
   前記基地局同期制御部は、第１周期で前記送信タイミング同期処理を制御し、
   前記第１周期は、前記第２周期よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の移動通信システム。

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