JP5285497B2 - 移動通信方法及び無線基地局 - Google Patents

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Description

本発明は、移動通信方法、無線基地局及び移動局に関する。
Ｗ-ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の移動通信システムでは、移動局ＵＥが通信を行っているセルを識別する「Ｃｅｌｌ ＩＤ」に基づいて、移動局ＵＥの位置情報を検出することが可能である。
また、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムでは、「Ｃｅｌｌ ＩＤ」に基づいて検出された位置情報に加えて、無線基地局ＮｏｄｅＢによって測定された「ＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）」を用いることで、移動局ＵＥの測位精度の改善を図ることが可能である。
例えば、「Ｃｅｌｌ ＩＤ」及び「伝搬遅延（ＲＴＴ）」を用いて移動局ＵＥの測位を行う方法として「伝搬遅延測位方式」が知られている。具体的には、「伝搬遅延測位方式」は、図１２に示すように、セルの中心点を移動局ＵＥの推定位置とする「Ｃｅｌｌ ＩＤ測位方式」に比べ、「伝搬遅延測位方式」では、移動局ＵＥの在圏セルの中心線及び伝搬遅延から算出される円の交点を、移動局ＵＥの推定位置とする方式であるため、測位精度を改善することが可能である。
３ＧＰＰ ＴＳ２５．３０５ Ｖ８.１.０、「Ｓｔａｇｅ ２ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ （ＵＥ） ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｉｎ ＵＴＲＡＮ ４.３.１ Ｃｅｌｌ ＩＤ Ｂａｓｅｄ Ｍｅｔｈｏｄ」 ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ Ｖ８．４．０、「Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ （Ｅ−ＵＴＲＡ）； Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ」
しかしながら、３ＧＰＰで規定されているＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式の移動通信システムでは、ＲＴＴが規定されていないため、「Ｃｅｌｌ ＩＤ」に基づいた測位しかできず、Ｗ-ＣＤＭＡ方式の移動通信システムで提供される位置情報と比べて測位精度が劣化するという問題点があった。
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、移動局ＵＥが、ＬＴＥ方式の移動通信システムにおいて通信を行っている場合においても、現状のＣｅｌｌ ＩＤに基づいて検出された位置情報に対して、移動局ＵＥの測位精度の改善を図ることができる移動通信方法、無線基地局及び移動局を提供することを目的とする。
本発明の第１の特徴は、移動通信方法であって、無線基地局が、移動局との間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、測定トリガを検出した場合に、該移動局に対して、ランダムアクセスプリアンブル割当信号を送信する工程と、前記移動局が、前記ランダムアクセスプリアンブル割当信号の受信に応じて、前記無線基地局に対して、前記ランダムアクセス割当信号で割り当てられたランダムアクセスプリアンブルを送信する工程と、前記無線基地局が、前記ランダムアクセスプリアンブルの受信に応じて、前記上りリンクにおける伝搬遅延を算出する工程とを有することを要旨とする。
本発明の第２の特徴は、無線基地局であって、移動局との間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、測定トリガを検出した場合に、移動局に対して、ランダムアクセスプリアンブル割当信号を送信するように構成されている下りデータ再開処理部と、前記ランダムアクセスプリアンブル割当信号で割り当てられたランダムアクセスプリアンブルの受信に応じて、前記上りリンクにおける伝搬遅延を算出するように構成されている伝搬遅延算出部とを具備することを要旨とする。
本発明の第３の特徴は、移動通信方法であって、該移動局に対して、該移動局における送信用無線フレームと受信用無線フレームとの間のタイミングオフセット情報を通知した後、所定のタイミングで、送信タイミング調整情報を送信する工程Ａと、前記移動局が、前記タイミングオフセット情報又は前記送信タイミング調整情報に基づいて、上り信号の送信タイミングを調整する工程Ｂと、前記無線基地局が、前記上りリンクにおける直近の伝搬遅延と前記タイミングオフセット情報と前記送信タイミング調整情報とに基づいて、前記上りリンクにおける最新の伝搬遅延を算出する工程Ｃとを有することを要旨とする。
本発明の第４の特徴は、無線基地局であって、該移動局に対して、該移動局における送信用無線フレームと受信用無線フレームとの間のタイミングオフセット情報を通知した後、所定のタイミングで、送信タイミング調整情報を送信するように構成されている送信部と、前記上りリンクにおける直近の伝搬遅延と前記タイミングオフセット情報と前記送信タイミング調整情報とに基づいて、前記上りリンクにおける最新の伝搬遅延を算出するように構成されている伝搬遅延算出部とを具備することを要旨とする。
本発明の第５の特徴は、移動通信方法であって、無線基地局が、移動局との間の上りリンクが確立されている状態で、該移動局に対して、下り信号を送信する工程Ａと、前記移動局が、所定の下り信号を受信した場合に、上り信号の送信タイミングを調整する工程Ｂと、前記移動局が、前記無線基地局に対して、該移動局における前記下り信号の受信タイミングと前記上り信号の送信タイミングとの間の時間差を示す調整情報を通知する工程Ｃと、前記無線基地局が、前記所定の下り信号の送信タイミングと前記上り信号の受信タイミングと前記調整情報とに基づいて、前記上りリンクにおける伝搬遅延を算出する工程Ｄとを有することを要旨とする。
本発明の第６の特徴は、無線基地局であって、移動局との間の上りリンクが確立されている状態で、該移動局に対して、所定の下り信号を送信するように構成されている送信部と、前記移動局から、該移動局における前記下り信号の受信タイミングと前記上り信号の送信タイミングとの間の時間差を示す調整情報を受信するように構成されている受信部と、前記所定の下り信号の送信タイミングと前記上り信号の受信タイミングと前記調整情報とに基づいて、前記上りリンクにおける伝搬遅延を算出するように構成されている伝搬遅延算出部とを具備することを要旨とする。
本発明の第７の特徴は、移動局であって、無線基地局との間の上りリンクが確立されている状態で、下り信号を受信するように構成されている受信部と、前記受信部によって所定の下り信号が受信された場合に、上り信号の送信タイミングを調整するように構成されている調整部と、前記無線基地局に対して、該移動局における前記下り信号の受信タイミングと前記上り信号の送信タイミングとの間の時間差を示す調整情報を通知するように構成されている送信部とを具備することを要旨とする。
以上説明したように、本発明によれば、移動局ＵＥが、ＬＴＥ方式の移動通信システムにおいて通信を行っている場合においても、現状のＣｅｌｌ ＩＤに基づいて検出された位置情報に対して、移動局ＵＥの測位精度の改善を図ることができる移動通信方法、無線基地局及び移動局を提供することができる。
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの全体構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動局が上り信号の送信タイミングを調整する方法について説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第２の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 本発明の第３の実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る移動局が調整情報を送信する方法について説明するための図である。 本発明の第３の実施形態に係る無線基地局の機能ブロック図である。 本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムの動作を示すシーケンス図である。 従来の伝搬遅延測位方式について説明するための図である。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの構成）
図１乃至図４を参照して、本発明の第１の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。
本実施形態に係る移動通信システムは、ＬＴＥ方式の移動通信システムであって、本実施形態に係る移動通信システムでは、図１に示すように、移動局ＵＥが、ＰＲＡＣＨを介して、無線基地局ｅＮＢに対して、ランダムアクセスプリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ、以下、ＲＡプリアンブル）を送信し、無線基地局ｅＮＢが、ＲＡプリアンブルの受信に応じて、移動局ＵＥに対して、ランダムアクセスレスポンス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、以下、ＲＡレスポンス）を送信するように構成されている。
図２に示すように、無線基地局ｅＮＢは、測位部１０と、測位トリガ検出部１１と、下りデータ再開処理部１２と、上り信号受信部１３と、伝搬遅延算出部１４とを具備している。
測位トリガ検出部１１は、移動局ＵＥの測位を開始するためトリガである測位トリガを検出するように構成されている。例えば、測位トリガ検出部１１は、測位トリガとして、警察等からの通信傍受指示や移動局ＵＥのユーザからの測位要求等を検出するように構成されている。
下りデータ再開処理部１２は、移動局ＵＥとの間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、測位トリガ検出部１１によって測定トリガが検出された場合に、移動局ＵＥに対して送信すべき下りデータ信号が発生していない場合であっても、下りデータ再開処理（ＤＬ ｄａｔａ ｒｅｓｕｍｉｎｇ）を行うように構成されている。
具体的には、下りデータ再開処理部１２は、移動局ＵＥとの間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、測位トリガ検出部１１によって測定トリガが検出された場合に、移動局ＵＥに対して、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、物理下り制御チャネル）を介して、ランダムアクセスプリアンブル割当信号（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ、以下、ＲＡプリアンブル割当信号）を送信し、移動局ＵＥによって送信されたＲＡプリアンブルの受信に応じて、移動局ＵＥに対して、ＲＡレスポンスを介して、タイミングオフセット情報（ＮＴＡ）を含むＲＡレスポンスを送信するように構成されている。
ここで、タイミングオフセット情報（ＮＴＡ）は、「非特許文献２」の４.２.３章等に規定されているパラメータである。
上り信号受信部１３は、移動局ＵＥによって送信された上り信号を受信するように構成されている。
具体的には、上り信号受信部１３は、移動局ＵＥによってＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、物理上り共有チャネル）を介して送信された上りデータ信号を受信し、移動局ＵＥによってＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、物理上り制御チャネル）を介して送信された上り制御信号を受信するように構成されている。
また、上り信号受信部１３は、移動局ＵＥによってＰＲＡＣＨを介して送信されたＲＡプリアンブルを受信するように構成されている。
伝搬遅延算出部１４は、移動局ＵＥによって送信されたＲＡプリアンブルの受信タイミングに基づいて、上りリンクにおける伝搬遅延（ＲＡプリアンブルにおける伝搬遅延）を算出するように構成されていてもよい。
或いは、伝搬遅延算出部１４は、移動局ＵＥによって送信された上り信号の送信タイミング及び受信タイミングに基づいて、上りリンクにおける伝搬遅延（上り信号における伝搬遅延）を算出するように構成されていてもよい。
ここで、伝搬遅延算出部１４は、ＲＡレスポンスによって移動局ＵＥに対して通知されたタイミングオフセット情報（ＮＴＡ）又は送信タイミング調整情報（ＴＡ）の少なくとも一方を考慮して、かかる上りリンクにおける伝搬遅延を算出するように構成されている。
測位部１０は、伝搬遅延算出部１４によって算出された上りリンクにおける伝搬遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行うように構成されている。
図３に示すように、移動局ＵＥは、ＲＡプリアンブル割当信号受信部２１と、ＲＡプリアンブル送信部２２と、ＲＡレスポンス受信部２３と、送信タイミング調整情報受信部２４Ａと、上り信号送信部２４とを具備している。
ＲＡプリアンブル割当信号受信部２１は、無線基地局ｅＮＢによってＰＤＣＣＨを介して送信されたＲＡプリアンブル割当信号を受信するように構成されている。
ＲＡプリアンブル送信部２２は、ＲＡプリアンブル割当信号の受信に応じて、無線基地局ｅＮＢに対して、ＰＲＡＣＨを介して、ＲＡプリアンブル割当信号で割り当てられたＲＡプリアンブルを送信するように構成されている。
例えば、ＲＡプリアンブル送信部２２は、ＲＡプリアンブル割当信号によって割り当てられたＰＲＡＣＨを用いて、ＲＡプリアンブルを送信するように構成されていてもよい。
ＲＡレスポンス受信部２３は、無線基地局ｅＮＢによってＰＤＣＣＨを介して送信されたＲＡレスポンスを受信するように構成されている。
上り信号送信部２４は、ＲＡレスポンス受信部２３によって受信されたＲＡレスポンスに含まれるタイミングオフセット情報（ＮＴＡ）や、送信タイミング調整情報受信部２４Ａによって受信された送信タイミング調整情報（ＴＡ）に基づいて、上り信号の送信タイミングを調整するように構成されている。
例えば、図４（ａ）に示すように、上り信号送信部２４は、現在の上り信号の送信タイミングを、送信タイミング調整情報（ＴＡ）に対応する時間だけずらしたタイミングを、次回以降の上り信号を送信するタイミング（調整後の上り信号の送信タイミング）とするように構成されていてもよい。
また、図４（ｂ）に示すように、上り信号送信部２４は、下り信号の受信タイミングからタイミングオフセット情報（ＮＴＡ）分だけ遡った基準タイミング（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｉｎｇ）から、送信タイミング調整情報（ＴＡ）に対応する時間だけずらしたタイミングを、次回以降の上り信号を送信するタイミング（調整後の上り信号の送信タイミング）とするように構成されていてもよい。
ここで、基準タイミングは、移動局ＵＥにおける下り信号の受信タイミングを、「ＮＴＡ」に対応する時間だけずらしたタイミングであり、「ＮＴＡ」は、「非特許文献２」の４.２.３章等に規定されているパラメータであり、移動局ＵＥにおける送信用無線フレームと受信用無線フレームとの間のタイミングオフセット情報である。なお、「ＮＴＡ」は、無線基地局ｅＮＢによって送信されるＲＡレスポンスに含まれていてもよい。
或いは、図４（ｃ）に示すように、上り信号送信部２４は、前回受信した送信タイミング調整情報（ＴＡ）による調整前の上り信号の送信タイミングを、送信タイミング調整情報（ＴＡ）に対応する時間だけずらしたタイミングを、次回以降の上り信号を送信するタイミング（調整後の上り信号の送信タイミング）とするように構成されていてもよい。
その後、上り信号送信部２４は、調整された送信タイミングで、ＰＵＳＣＨを介して上りデータ信号を送信し、ＰＵＣＣＨを介して、上り制御信号を送信するように構成されている。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの動作）
以下、図５を参照して、本実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。
図５に示すように、無線基地局ｅＮＢは、移動局ＵＥとの間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、ステップＳ１０１において、測位トリガを検出すると、ステップＳ１０２において、移動局ＵＥに対して、ＰＤＣＣＨを介して、ＲＡプリアンブル割当信号を送信する。
ステップＳ１０３において、移動局ＵＥは、ＲＡプリアンブル割当信号の受信に応じて、かかるＲＡプリアンブル割当信号によって割り当てられたＰＲＡＣＨを介して、無線基地局ｅＮＢに対して、ＲＡプリアンブルを送信する。
ステップＳ１０４において、無線基地局ｅＮＢは、ＲＡプリアンブルの受信タイミングを用いて、上りリンクにおける伝搬遅延（ＲＡプリアンブルにおける伝搬遅延）を算出し、かかる上りリンクにおける伝搬遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行う。
ここで、上り信号用フレームの先頭からＲＡプリアンブルの受信タイミングまでの時間差を上りリンクにおける伝搬遅延としてもよい。また、移動局ＵＥが通信しているセルの位置情報及び伝搬遅延で算出できる測定精度を、移動局ＵＥの測位情報としてもよい。
ステップＳ１０５において、無線基地局ｅＮＢは、ＲＡプリアンブルの受信に応じて、移動局ＵＥに対して、ＰＤＣＣＨを介して、タイミングオフセット情報（ＮＴＡ）を含むＲＡレスポンスを送信する。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの作用・効果）
本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムによれば、無線基地局ｅＮＢが、移動局ＵＥとの間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、測定トリガが検出された場合には、移動局ＵＥに対して送信すべき下りデータ信号が発生していない場合であっても、下りデータ再開処理を行うことによって、ＲＡプリアンブルの受信タイミングを用いて、上りリンクにおける伝搬遅延を算出することができ、かかる伝播遅延を用いて、移動局ＵＥの測位精度を改善することができる。
（本発明の第２の実施形態に係る移動通信システム）
図６及び図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。以下、本実施形態に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。
図６に示すように、無線基地局ｅＮＢは、測位部１０と、測位トリガ検出部１１と、上り信号受信部１３と、伝搬遅延算出部１４と、生成部１５と、送信部１６とを具備している。
生成部１５は、上り信号受信部１３によって受信された移動局ＵＥからの上り信号の受信タイミングを考慮して、移動局ＵＥに通知すべき送信タイミング調整情報（ＴＡ）を算出し、かかる送信タイミング調整情報（ＴＡ）を含むＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｊｕｄｔｍｅｎｔ）コマンドを生成するように構成されている。
また、生成部１５は、上り信号受信部１３によって受信された移動局ＵＥからのＲＡプリアンブルの受信タイミングを考慮して、移動局ＵＥに通知すべきタイミングオフセット情報（ＮＴＡ）を算出するように構成されている。
送信部１６は、移動局ＵＥとの間の上りリンクが確立されている状態で、移動局ＵＥに対して、所定のタイミングで（例えば、定期的に、若しくは、移動局ＵＥと無線基地局ｅＮＢとの間のタイミングのずれが所定条件を満たす場合に）、送信タイミング調整情報（ＴＡ）を含むＴＡコマンドを送信するように構成されている。
伝搬遅延算出部１４は、上りリンクにおける直近の伝搬遅延（ＴＰＤ，ＵＬ-ＳＣＨ）と、生成部１５によって算出されたタイミングオフセット情報（ＮＴＡ）と、生成部１５によって算出された送信タイミング調整情報（ＴＡ）とに基づいて、上りリンクにおける最新の伝搬遅延（ＴＰＤ）を算出するように構成されている。
例えば、移動局ＵＥが、図４（ｂ）に示す方法で、上り信号の送信タイミングを調整している場合、伝搬遅延算出部１４は、
Figure 0005285497
によって、上りリンクにおける最新の伝搬遅延（ＴＰＤ）を算出するように構成されていてもよい。
また、移動局ＵＥが、図４（ａ）に示す方法で、上り信号の送信タイミングを調整している場合、伝搬遅延算出部１４は、
Figure 0005285497
によって、上りリンクにおける最新の伝搬遅延（ＴＰＤ）を算出するように構成されていてもよい。
ここで、「ＴＡ，ｎ」は、ＴＡコマンド送信部１６によってｎ番目に送信された送信タイミング調整情報である。
測位部１０は、測位トリガ検出部１１によって測位トリガが検出された場合に、伝搬遅延算出部１４によって算出された上りリンクにおける伝搬遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行うように構成されている。
ここで、移動局ＵＥが通信しているセルの位置情報及び伝搬遅延で算出できる測定精度を、移動局ＵＥの測位情報としてもよい。
次に、図７を参照して、本実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。
図７に示すように、ステップＳ２０１において、無線基地局ｅＮＢは、ＲＡプリアンブルに対して、タイミングオフセット情報（ＮＴＡ）を含むＲＡレスポンスを送信し、ＰＵＳＣＨ若しくはＰＵＣＣＨに対して、ＴＡコマンドを送信した後、所定のタイミングで（例えば、定期的に、若しくは、移動局ＵＥと無線基地局ｅＮＢとの間のタイミングのずれが所定条件を満たす場合に）、送信タイミング調整情報（ＴＡ）を含むＴＡコマンドを送信する。
ステップＳ２０２において、移動局ＵＥは、受信したＲＡレスポンスに含まれるタイミングオフセット情報（ＮＴＡ）又は受信したＴＡコマンドに含まれる送信タイミング調整情報（ＴＡ）の少なくとも一方を用いて、上り信号の送信タイミングを調整する。
ステップＳ２０３において、移動局ＵＥは、調整後の上り信号の送信タイミングで、無線基地局ｅＮＢに対して、上り信号を送信する。
ステップＳ２０４において、無線基地局ｅＮＢは、上りリンクにおける直近の伝搬遅延（ＴＰＤ，ＵＬ-ＳＣＨ）と、送信部１６によって送信されたタイミングオフセット情報（ＮＴＡ）と、送信部１６によって送信された送信タイミング調整情報（ＴＡ）とに基づいて、上りリンクにおける最新の伝搬遅延（ＴＰＤ）を算出する。
その後、無線基地局ｅＮＢは、測位トリガを検出した場合に、算出した上りリンクにおける伝搬遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行う。
本発明の第２の実施形態に係る移動通信システムによれば、無線基地局ｅＮＢが、所定のタイミングで（例えば、定期的に、若しくは、移動局ＵＥと無線基地局ｅＮＢとの間のタイミングのずれが所定条件を満たす場合に）、上りリンクの伝搬遅延を算出するように構成されているため、測定トリガが検出された場合には、かかる伝播遅延を用いて、移動局ＵＥの測位精度を改善することができる。
（本発明の第３の実施形態に係る移動通信システム）
図８乃至図１１を参照して、本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムについて説明する。以下、本実施形態に係る移動通信システムについて、上述の第１の実施形態に係る移動通信システムとの相違点に着目して説明する。
図８に示すように、移動局ＵＥは、上り信号送信部２４と、下り信号受信部２５と、調整情報送信部２６とを具備している。
下り信号受信部２５は、無線基地局ｅＮＢとの間の上りリンクが確立されている状態で、無線基地局ｅＮＢによって送信された下り信号を受信するように構成されている。
上り信号送信部２４は、下り信号受信部２５によって所定の下り信号（例えば、ＴＡコマンド）が受信された場合に、上り信号の送信タイミングを調整するように構成されている。
例えば、上り信号送信部２４は、下り信号受信部２５によって所定の下り信号としてＴＡコマンドが受信された場合には、現在の上り信号の送信タイミングを、ＴＡコマンドで指定された送信タイミング調整情報（ＴＡ）に対応する時間だけずらしたタイミングを、次回以降の上り信号を送信するタイミング（調整後の上り信号の送信タイミング）とするように構成されていてもよい。
また、上り信号送信部２４は、下り信号受信部２５によって所定の下り信号としてＴＡコマンド以外の下り信号が受信された場合には、上り信号の送信タイミングと下り信号の受信タイミングとの時間差が一定になるように、上り信号の送信タイミングを調整するように構成されていてもよい。
調整情報送信部２６は、無線基地局ｅＮＢに対して、上り信号送信部２４が上り信号の送信タイミングを調整した時間量を示す調整情報Δを通知するように構成されている。
ここで、調整情報Δは、移動局ＵＥにおいて、下り信号受信部２５によって受信された下り信号の受信タイミングと、上り信号送信部２４によって送信される上り信号の送信タイミングとの間の時間差であってもよい。
例えば、図９に示すように、無線基地局ｅＮＢが、タイミングＴ１で、所定の下り信号を送信した場合、タイミングＴ１から伝搬遅延ＰＤＤＬだけ遅延したタイミングＴ１０で、移動局ＵＥの下り信号受信部２５は、かかる所定の下り信号を受信する。
その後、移動局ＵＥの調整情報送信部２６は、タイミングＴ１０から、所定数（例えば、６個）のサブフレームに対応する時間及び調整情報Δに対応する時間が経過した後に、すなわち、タイミングＴ１１で、無線基地局ｅＮＢに対して、調整情報Δを送信する。
無線基地局ｅＮＢは、タイミングＴ１１から伝搬遅延ＰＤＵＬだけ遅れたタイミングＴ２で、かかる調整情報Δを受信する。
図１０に示すように、無線基地局ｅＮＢは、測位部１０と、測位トリガ検出部１１と、伝搬遅延算出部１４と、調整情報受信部１７と、下り信号送信部１８とを具備している。
下り信号送信部１８は、移動局ＵＥとの間の上りリンクが確立されている状態で、移動局ＵＥに対して、下り信号を送信するように構成されている。
例えば、下り信号送信部１８は、移動局ＵＥとの間の上りリンクが確立されている状態で、移動局ＵＥに対して、ＰＤＳＣＨを介して、下りデータ信号を送信し、ＰＤＣＣＨを介して、下り制御信号を送信するように構成されている。
なお、下り信号送信部１８は、移動局ＵＥに対して、上述の調整情報Δを通知するように指示する所定の下り信号を送信するように構成されている。例えば、下り信号送信部１８は、測位トリガ検出部１１によって測位トリガが検出された場合に、かかる所定の下り信号を送信するように構成されていてもよい。
調整情報受信部１７は、移動局ＵＥによってＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨを介して送信された調整情報Δを受信するように構成されている。
伝搬遅延算出部１４は、所定の下り信号の送信タイミングと上り信号の受信タイミングと調整情報Δとに基づいて、上りリンクにおける伝搬遅延を算出するように構成されている。
例えば、図９に示すように、無線基地局ｅＮＢにおける所定の下り信号の送信タイミングをＴ１とし、無線基地局ｅＮＢにおける上り信号の受信タイミングをＴ２とすると、伝搬遅延算出部１４は、「ＴＰＤ＝（Ｔ２−Ｔ１−Ｔ６サブフレーム−Δ）/２」によって、伝搬遅延（ＴＰＤ）を算出するように構成されていてもよい。
ここで、「Ｔ６サブフレーム」は、移動局ＵＥがＴＡコマンドを受信してから、かかるＴＡコマンドで通知された送信タイミング調整情報（ＴＡ）を上り信号の送信タイミングに反映するまでの所定時間である。
測位部１０は、測位トリガ検出部１１によって測位トリガが検出された場合に、伝搬遅延算出部１４によって算出された上りリンクにおける伝搬遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行うように構成されている。
次に、図１１を参照して、本実施形態に係る移動通信システムの動作について説明する。
図１１に示すように、ステップＳ３０１において、無線基地局ｅＮＢは、移動局ＵＥとの間の上りリンクが確立されている状態で、移動局ＵＥに対して、所定の下り信号（例えば、ＴＡコマンド）を送信する。
ステップＳ３０２において、移動局ＵＥは、所定の下り信号の受信に応じて、上り信号の送信タイミングを調整する。
ステップＳ３０３において、移動局ＵＥは、調整後の上り信号の送信タイミングで、無線基地局ｅＮＢに対して、調整情報Δを送信する。
ステップＳ３０４において、無線基地局ｅＮＢは、所定の下り信号の送信タイミングと上り信号の受信タイミングと調整情報Δとに基づいて、上りリンクにおける伝搬遅延を算出し、測位トリガを検出した場合に、算出した上りリンクにおける伝搬遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行う。
本発明の第３の実施形態に係る移動通信システムによれば、無線基地局ｅＮＢが、移動局ＵＥとの間の上りリンクにおいて同期が確立されている状態で、移動局ＵＥから通知された調整情報Δ等を用いて、上りリンクの伝搬遅延を算出するように構成されているため、測定トリガが検出された場合には、かかる伝播遅延を用いて、移動局ＵＥの測位精度を改善することができる。
（変更例１）
本変更例１に係る移動通信システムでは、上述の第１乃至第３の実施形態に係る移動通信システムに係る無線基地局ｅＮＢに設けられていた測位部１０が、無線基地局ｅＮＢの上位ノード（例えば、位置情報サーバ等）に設けられていてもよい。
すなわち、本変更例１に係る移動通信システムでは、無線基地局ｅＮＢの伝播遅延算出部１４によって算出された上りリンクにおける伝播遅延は、無線基地局ｅＮＢの上位ノード（例えば、位置情報サーバ等）に通知され、無線基地局ｅＮＢの上位ノード（例えば、位置情報サーバ等）に設けられている測位部１０が、通知された上りリンクにおける伝播遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行うように構成されている。
以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
本実施形態の第１の特徴は、移動通信方法であって、無線基地局ｅＮＢが、移動局ＵＥとの間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、測定トリガを検出した場合に、移動局ＵＥに対して、ＲＡプリアンブル割当信号を送信する工程と、移動局ＵＥが、ＲＡプリアンブル割当信号の受信に応じて、無線基地局ｅＮＢに対して、ＲＡプリアンブル割当信号で割り当てられたＲＡプリアンブルを送信する工程と、無線基地局ｅＮＢが、ＲＡプリアンブルの受信に応じて、上りリンクにおける伝搬遅延を算出する工程とを有することを要旨とする。
本実施形態の第１の特徴において、無線基地局ｅＮＢが、上位ノード（位置情報サーバＥ-ＳＭＬＣ）に対して、算出した伝播遅延を通知する工程と、上位ノードが、通知された伝播遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行う工程とを更に有してもよい。
本実施形態の第２の特徴は、無線基地局ｅＮＢであって、移動局ＵＥとの間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、測定トリガを検出した場合に、移動局ＵＥに対して、ＲＡプリアンブル割当信号を送信するように構成されている下りデータ再開処理部１２と、ＲＡプリアンブル割当信号で割り当てられたＲＡプリアンブルの受信に応じて、上りリンクにおける伝搬遅延を算出するように構成されている伝播遅延算出部１４とを具備することを要旨とする。
本実施形態の第３の特徴は、移動通信方法であって、移動局ＵＥに対して、移動局ＵＥにおける送信用無線フレームと受信用無線フレームとの間のタイミングオフセット情報を通知した後、所定のタイミングで、送信タイミング調整情報を送信する工程Ａと、移動局ＵＥが、タイミングオフセット情報又は送信タイミング調整情報に基づいて、上り信号の送信タイミングを調整する工程Ｂと、無線基地局ｅＮＢが、前記上りリンクにおける直近の伝搬遅延とタイミングオフセット情報と送信タイミング調整情報とに基づいて、上りリンクにおける最新の伝搬遅延を算出する工程Ｃとを有することを要旨とする。
本実施形態の第３の特徴において、上りリンクにおける直近の伝搬遅延をＴＰＤ，ＵＬ-ＳＣＨとし、タイミングオフセット情報をＮＴＡとし、送信タイミング調整情報をＴＡとすると、工程Ｃにおいて、無線基地局ｅＮＢは、
Figure 0005285497
によって、上りリンクにおける最新の伝搬遅延ＴＰＤを算出してもよい。
本実施形態の第３の特徴において、上りリンクにおける直近の伝搬遅延をＴＰＤ，ＵＬ-ＳＣＨとし、タイミングオフセット情報をＮＴＡとし、ｎ番目に送信された送信タイミング調整情報をＴＡ，ｎとすると、工程Ｃにおいて、無線基地局ｅＮＢは、
Figure 0005285497
によって、上りリンクにおける最新の伝搬遅延ＴＰＤを算出してもよい。
本実施形態の第３の特徴において、無線基地局ｅＮＢが、上位ノード（位置情報サーバＥ-ＳＭＬＣ）に対して、算出した伝播遅延を通知する工程と、上位ノードが、通知された伝播遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行う工程とを更に有してもよい。
本実施形態の第４の特徴は、無線基地局ｅＮＢであって、移動局ＵＥに対して、移動局ＵＥにおける送信用無線フレームと受信用無線フレームとの間のタイミングオフセット情報を通知した後、所定のタイミングで、送信タイミング調整情報を送信するように構成されている送信部１６と、上りリンクにおける直近の伝搬遅延とタイミングオフセット情報と送信タイミング調整情報とに基づいて、上りリンクにおける最新の伝搬遅延を算出するように構成されている伝搬遅延算出部１４とを具備することを要旨とする。
本実施形態の第４の特徴において、上りリンクにおける直近の伝搬遅延をＴＰＤ，ＵＬ-ＳＣＨとし、タイミングオフセット情報をＮＴＡとし、送信タイミング調整情報をＴＡとすると、伝搬遅延算出部１４は、
Figure 0005285497
によって、上りリンクにおける最新の伝搬遅延ＴＰＤを算出するように構成されていてもよい。
本実施形態の第４の特徴において、上りリンクにおける直近の伝搬遅延をＴＰＤ，ＵＬ-ＳＣＨとし、タイミングオフセット情報をＮＴＡとし、ｎ番目に送信された前記送信タイミング調整情報をＴＡ，ｎとすると、伝搬遅延算出部１４は、
Figure 0005285497
によって、上りリンクにおける最新の伝搬遅延ＴＰＤを算出するように構成されていてもよい。
本実施形態の第５の特徴は、移動通信方法であって、無線基地局ｅＮＢが、移動局ＵＥとの間の上りリンクが確立されている状態で、移動局ＵＥに対して、下り信号を送信する工程Ａと、移動局ＵＥが、所定の下り信号を受信した場合に、上り信号の送信タイミングを調整する工程Ｂと、移動局ＵＥが、無線基地局ｅＮＢに対して、移動局ＵＥにおける下り信号の受信タイミングと上り信号の送信タイミングとの間の時間差を示す調整情報Δを通知する工程Ｃと、無線基地局ｅＮＢが、所定の下り信号の送信タイミングと上り信号の受信タイミングと調整情報Δとに基づいて、上りリンクにおける伝搬遅延を算出する工程Ｄとを有することを要旨とする。
本実施形態の第５の特徴において、無線基地局ｅＮＢが、上位ノード（位置情報サーバＥ-ＳＭＬＣ）に対して、算出した伝播遅延を通知する工程と、上位ノードが、通知された伝播遅延を用いて、移動局ＵＥの測位を行う工程とを更に有してもよい。
本実施形態の第６の特徴は、無線基地局ｅＮＢであって、移動局ＵＥとの間の上りリンクが確立されている状態で、移動局ＵＥに対して、下り信号を送信するように構成されている下り信号送信部１８と、移動局ＵＥから、移動局ＵＥにおける下り信号の受信タイミングと上り信号の送信タイミングとの間の時間差を示す調整情報Δを受信するように構成されている調整情報受信部１７と、下り信号の送信タイミングと上り信号の受信タイミングと調整情報Δとに基づいて、上りリンクにおける伝搬遅延を算出するように構成されている伝搬遅延算出部１４とを具備することを要旨とする。
本実施形態の第７の特徴は、移動局ＵＥであって、無線基地局ｅＮＢとの間の上りリンクが確立されている状態で、無線基地局ｅＮＢによって送信された下り信号を受信するように構成されている下り信号受信部２５と、下り信号受信部２５によって所定の下り信号が受信された場合に、上り信号の送信タイミングを調整するように構成されている上り信号送信部２４と、無線基地局ｅＮＢに対して、移動局ＵＥにおける下り信号の受信タイミングと上り信号の送信タイミングとの間の時間差を示す調整情報Δを通知するように構成されている調整情報送信部２６とを具備することを要旨とする。
なお、上述の無線基地局ｅＮＢや移動局ＵＥの動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、無線基地局ｅＮＢや移動局ＵＥ内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとして無線基地局ｅＮＢや移動局ＵＥ内に設けられていてもよい。
以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態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、本明細書の記載は、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。
ｅＮＢ…無線基地局
１０…測位部
１１…測位トリガ検出部
１２…下りデータ再開処理部
１３…上り信号受信部
１４…伝搬遅延算出部
１５…生成部
１６…送信部
１７…調整情報受信部
ＵＥ…移動局
２１…ＲＡプリアンブル割当信号受信部
２２…ＲＡプリアンブル送信部
２３…ＲＡレスポンス受信部
２４…上り信号送信部
２４Ａ…送信タイミング調整情報受信部
２５…下り信号受信部
２６…調整情報送信部

Claims (3)

  1. ＬＴＥ方式の移動通信システムにおける移動通信方法であって、
    無線基地局が、移動局との間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、測位トリガを検出した場合に、該移動局に対して送信すべき下りデータ信号が発生していない場合であっても、該移動局に対して、ランダムアクセスプリアンブル割当信号を送信する工程と、
    前記移動局が、前記ランダムアクセスプリアンブル割当信号の受信に応じて、前記無線基地局に対して、該ランダムアクセスプリアンブル割当信号で割り当てられたランダムアクセスプリアンブルを送信する工程と、
    前記無線基地局が、前記ランダムアクセスプリアンブルの受信に応じて、該ランダムアクセスプリアンブルにおける伝搬遅延を算出する工程とを有することを特徴とする移動通信方法。
  2. ＬＴＥ方式の移動通信システムで用いられる無線基地局であって、
    測位トリガ検出部と、
    移動局との間の上りリンクにおいて同期が確立されていない状態で、前記測位トリガ検出部で測位トリガを検出した場合に、該移動局に対して送信すべき下りデータ信号が発生していない場合であっても、移動局に対して、ランダムアクセスプリアンブル割当信号を送信するように構成されている下りデータ再開処理部と、
    前記ランダムアクセスプリアンブル割当信号で割り当てられた、前記移動局が送信するランダムアクセスプリアンブルを受信するように構成されている上り信号受信部と、
    前記ランダムアクセスプリアンブルの受信に応じて、該ランダムアクセスプリアンブルにおける伝搬遅延を算出するように構成されている伝播遅延算出部とを具備することを特徴とする無線基地局。
  3. 前記無線基地局が、上位ノードに対して、算出した前記伝播遅延を通知する工程と、
    前記上位ノードが、通知された前記伝播遅延を用いて、前記移動局の測位を行う工程とを更に有することを特徴とする請求項１に記載の移動通信方法。
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