(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのサブフレームから構成されるフレームを含み、それぞれの前記サブフレームは、複数のタイムスロット及び前記複数のタイムスロットのうち１番目のタイムスロットと２番目のタイムスロットとの間にダウンリンクパイロットタイムスロット及びアップリンクパイロットタイムスロットを有し、時間軸上に固定された前記フレームを伝送するノードＢ、及び前記ノードＢから受信された前記フレームに応答して伝播遅延されたフレームを伝送するＵＥをさらに含む時分割デュプレキシング移動通信システムで、前記ＵＥによって前記ノードＢに伝送される前記フレームの伝播遅延値を測定する方法において、
前記ダウンリンクパイロットタイムスロットの区間で伝送されるダウンリンクパイロットチャネル信号によって前記ノードＢとの同期を獲得し、前記１番目のタイムスロット内の物理共通チャネル信号の送信電力と受信電力とを比較することによって予測往復伝播遅延値Ｔ１を決定する過程と、
アップリンクパイロットチャネル信号の所望の伝送時点に前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を適用することによって前記アップリンクパイロットチャネル信号を伝送する過程と、
前記タイムスロットのうちいずれか１つのダウンリンクタイムスロットの区間において前記ノードＢから伝送される順方向物理アクセスチャネル(ＦＰＡＣＨ)信号を通して伝送時点補正値Ｔ２を受信する過程と、
前記伝送時点補正値Ｔ２及び前記予測往復伝播遅延値Ｔ１によって決定された伝送時点で前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を有する物理ランダムアクセスチャネル(ＰＲＡＣＨ)メッセージを伝送することによって、前記物理ランダムアクセスチャネルメッセージが前記タイムスロットのうちいずれか１つのアップリンクタイムスロットの区間の開始時点で前記ノードＢに受信されるようにする過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記物理共通チャネル信号の送信電力は、前記物理共通チャネル信号内の放送チャネルを通して提供されるシステム情報によって決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記予測往復伝播遅延値Ｔ１は、前記物理共通チャネル信号の送信電力と受信電力とを比較することによって決定される経路損失に基づいて決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の伝送時点は、前記獲得された同期によって決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記伝送時点補正値Ｔ２は、前記アップリンクパイロットタイムスロットの到着時点と前記アップリンクパイロットタイムスロットの所望の到着時点との間のオフセットによって決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記所望の到着時点は、前記アップリンクパイロットタイムスロットの区間の開始時点と同一であることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記伝送時点補正値Ｔ２は、−９６チップ乃至３２チップの範囲内で決定されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記−９６チップは、前記ダウンリンクパイロットタイムスロットと前記アップリンクパイロットタイムスロットとの間に存在する保護区間を考慮して決定されることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記物理ランダムアクセスチャネルメッセージの伝送時点は、前記予測往復伝播遅延値Ｔ１と前記伝送時点補正値Ｔ２の和によって決定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
２つのサブフレームから構成されるフレームを含み、それぞれの前記サブフレームは、複数のダウンリンクタイムスロット、複数のアップリンクタイムスロット、及びダウンリンクパイロットタイムスロット及びアップリンクパイロットタイムスロットを有し、前記サブフレームの１番目のタイムスロット区間で物理共通チャネル信号を伝送するノードＢ、及び前記物理共通チャネル信号の経路損失によって予測往復伝播遅延値Ｔ１を計算し、前記計算された往復伝播遅延値Ｔ１を適用して前記アップリンクパイロットタイムスロットを伝送するＵＥをさらに含む時分割デュプレキシング移動通信システムで、前記ノードＢによって前記ＵＥに伝送されるフレームの伝播遅延値を測定する方法において、
前記アップリンクパイロットタイムスロット区間においてアップリンクパイロットチャネル信号の到着時点と前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の到着時点との間のオフセットによって伝送時点補正値Ｔ２を決定する過程と、
前記伝送時点補正値Ｔ２を順方向物理アクセスチャネル信号に含め、前記順方向物理アクセスチャネル信号を前記ダウンリンクタイムスロットのうちいずれか１つのダウンリンクタイムスロットの区間で前記ＵＥに伝送する過程と、
前記伝送時点補正値Ｔ２及び前記予測往復伝播遅延値Ｔ１によって決定された伝送時点に前記ＵＥから伝送された前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を含む物理ランダムアクセスチャネルメッセージを、前記アップリンクタイムスロットのうちいずれか１つのアップリンクタイムスロット区間において受信する過程と、
前記物理ランダムアクセスチャネルメッセージに含まれた前記予測往復伝送遅延値Ｔ１及び前記伝送時点補正値Ｔ２をランダムアクセスチャネルシグナリングメッセージに含めて前記ＵＥの属する無線ネットワーク制御部に伝送することによって、前記無線ネットワーク制御部が前記ノードＢと前記ＵＥとの間の往復伝播遅延値を決定するようにする過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記所望の到着時点は、前記アップリンクパイロットタイムスロットの区間の開始時点と同一であることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記伝送時点補正値Ｔ２は、−９６チップ乃至３２チップの範囲内で決定されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
前記−９６チップは、前記ダウンリンクパイロットタイムスロットと前記アップリンクパイロットタイムスロットとの間に存在する保護区間を考慮して決定されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記往復伝播遅延値は、前記予測往復伝播遅延値Ｔ１と前記伝送時点補正値Ｔ２の和によって決定されることを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
２つのサブフレームから構成されるフレームを含み、それぞれの前記サブフレームは、複数のダウンリンクタイムスロット、複数のアップリンクタイムスロット、及びダウンリンクパイロットタイムスロット及びアップリンクパイロットタイムスロットを有し、前記サブフレームの１番目のタイムスロット区間で物理共通チャネル信号を伝送するノードＢ、及び前記物理共通チャネル信号の経路損失によって予測往復伝播遅延値Ｔ１を計算し、前記計算された往復伝播遅延値Ｔ１を適用して前記アップリンクパイロットタイムスロットを伝送するＵＥをさらに含む時分割デュプレキシング移動通信システムで、前記ＵＥと前記ノードＢとの間に交換されるフレームの伝播遅延値を測定する方法において、
アップリンクパイロットチャネル信号の所望の伝送時点に前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を適用することによって決定された伝送時点で前記アップリンクパイロットチャネル信号を前記ＵＥから前記ノードＢに伝送する過程と、
前記ノードＢによって前記アップリンクパイロットチャネル信号の到着時点と前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の到着時点との間のオフセットに基づいて伝送時点補正値Ｔ２を決定する過程と、
前記決定された伝送時点補正値Ｔ２を順方向物理アクセスチャネル信号とともに所定のダウンリンクタイムスロット区間において前記ノードＢから前記ＵＥに伝送する過程と、
前記順方向物理アクセスチャネル信号を通して受信された前記伝送時点補正値Ｔ２及び前記予測往復伝播遅延値Ｔ１に基づいて決定された伝送時点において前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を有する物理ランダムアクセスチャネルメッセージを前記ＵＥから前記ノードＢに伝送する過程と、
所定のアップリンクタイムスロット区間の開始時点で前記物理ランダムアクセスチャネルメッセージを前記ノードＢによって受信する過程と、
前記受信された物理ランダムアクセスチャネルメッセージに含まれた前記予測往復伝播遅延値Ｔ１及び前記伝送時点補正値Ｔ２をランダムアクセスチャネルシグナリングメッセージとともに前記ＵＥの属する無線ネットワーク制御部に伝送することによって、前記無線ネットワーク制御部が前記ノードＢと前記ＵＥとの間の往復伝播遅延値を決定するようにする過程と
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の伝送時点は、獲得された同期によって決定されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の到着時点は、前記アップリンクパイロットタイムスロット区間の開始時点と同一であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記伝送時点補正値Ｔ２は、−９６チップ乃至３２チップの範囲内で決定されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１９】
前記−９６チップは、前記ダウンリンクパイロットタイムスロットと前記アップリンクパイロットタイムスロットとの間に存在する保護区間を考慮して決定されることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記物理ランダムアクセスチャネルメッセージの伝送時点は、前記予測往復伝播遅延値Ｔ１と前記伝送時点補正値Ｔ２の和によって決定されることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
２つのサブフレームから構成されるフレームを含み、それぞれの前記サブフレームは、複数のダウンリンクタイムスロット、複数のアップリンクタイムスロット、及びダウンリンクパイロットタイムスロット及びアップリンクパイロットタイムスロットを有し、前記サブフレームの１番目のタイムスロット区間で物理共通チャネル信号を伝送するノードＢ、及び前記物理共通チャネル信号の経路損失によって予測往復伝播遅延値Ｔ１を計算し、前記計算された往復伝播遅延値Ｔ１を適用して前記アップリンクパイロットタイムスロットを伝送するＵＥをさらに含む時分割デュプレキシング移動通信システムで、前記ＵＥと前記ノードＢとの間に交換されるフレームの伝播遅延値を測定する装置において、
アップリンクパイロットチャネル信号の所望の伝送時点に前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を適用して決定された伝送時点で前記アップリンクパイロットチャネル信号を伝送し、順方向物理アクセスチャネル信号を通して受信された伝送時点補正値Ｔ２及び前記予測往復伝播遅延値Ｔ１によって決定された伝送時点で前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を有する物理ランダムアクセスチャネルメッセージを伝送する前記ＵＥと、
前記アップリンクパイロットチャネル信号の到着時点と前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の到着時点との間のオフセットによって伝送時点補正値Ｔ２を決定し、前記決定された伝送時点補正値Ｔ２を前記順方向物理アクセスチャネル信号とともに所定のダウンリンクタイムスロット区間で伝送し、所定のアップリンクタイムスロット区間の開始時点で受信される前記物理ランダムアクセスチャネルメッセージに含まれた前記予測往復伝播遅延値Ｔ１及び前記伝送時点補正値Ｔ２をランダムアクセスシグナリングフレームとともに無線ネットワーク制御部に伝送する前記ノードＢと、
前記ランダムアクセスシグナリングフレームを受信し、前記受信されたランダムアクセスシグナリングフレームに含まれた前記予測往復伝播遅延値Ｔ１及び前記伝送時点補正値Ｔ２によって前記ＵＥと前記ノードＢとの間の往復伝播遅延値を決定する無線ネットワーク制御部と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項２２】
前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の伝送時点は、獲得された同期によって決定されることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の到着時点は、前記アップリンクパイロットタイムスロット区間の開始時点と同一であることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
前記伝送時点補正値Ｔ２は、−９６チップ乃至３２チップの範囲内で決定されることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【請求項２５】
前記−９６チップは、前記ダウンリンクパイロットタイムスロットと前記アップリンクパイロットタイムスロットとの間に存在する保護区間を考慮して決定されることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
前記物理ランダムアクセスチャネルメッセージの伝送時点は、前記予測往復伝播遅延値Ｔ１と前記伝送時点補正値Ｔ２の和によって決定されることを特徴とする請求項２１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号分割多重接続(Code Division Multiple Access: 以下、ＣＤＭＡと称する)移動通信システムにおいて伝播遅延(propagating delay)を測定する装置及び方法に関し、特に、狭帯域時分割デュプレキシング(Narrow Band Time Division Duplexing: 以下、ＮＢ−ＴＤＤと称する)符号分割多重接続移動システムにおいて伝播遅延を測定する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常に、ＣＤＭＡ移動通信システムは、周波数分割で送信周波数及び受信周波数を分割して使用する周波数分割デュプレキシング(Frequency Division Duplexing : 以下、ＦＤＤと称する)システム、及び時分割でダウンリンクチャネル及びアップリンクチャネルを分割する時分割デュプレキシング(Time Division Duplexing: 以下、ＴＤＤと称する)システムに区分される。つまり、前記ＴＤＤシステムは、１つのフレームを構成する複数のスロットをダウンリンクチャネルに対応するスロット及びアップリンクチャネルに対応するスロットとして指定する。さらに、前記ＴＤＤシステムは、広帯域時分割デュプレキシング(Wide Band Time Division Duplexing: 以下、ＷＢ−ＴＤＤと称する)システム及び狭帯域時分割デュプレキシング(Narrow Band Time Division Duplexing: 以下、ＮＢ−ＴＤＤと称する)システムに分けられる。前記ＷＢ−ＴＤＤシステム及び前記ＦＤＤシステムは、３.８４Ｍｃｐｓのチップレート(chip rate)を支援し、前記ＮＢ−ＴＤＤシステムは、１.２８Ｍｃｐｓのチップレートを支援する。
【０００３】
現在、次世代移動通信システムに対する国際標準化規格のための作業は、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunication System)として代表される非同期システム及びＣＤＭＡ−２０００として代表される同期システムに区分されて進行されている。前記非同期システムの前記ＷＢ−ＴＤＤシステム及び前記ＮＢ−ＴＤＤシステムに対する技術は、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)によって定義される。
【０００４】
一方、前記ＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、無線チャネルを通して基地局(Node B: 以下、ノードＢと称する)と移動端末(User Equipment: 以下、ＵＥと称する)との間のデータ通信中には伝播遅延が必然的に発生する。前記 ＷＢ−ＴＤＤ方式及び前記ＦＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記伝播遅延は、前記ＵＥによって伝送されるランダムアクセスチャネル(Random Access Channel: 以下、ＲＡＣＨと称する)が前記ノードＢに到着する時点によって測定される。
【０００５】
図１は、ＷＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて発生する往復伝播遅延(round trip delay)の例を示す図である。図１において、ＵＴＲＡＮ(UMTS Terrestrial Radio Access Network: 以下、ＵＴＲＡＮと称する)は、非同期方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて使用される用語であり、前記ノードＢ、複数のノードＢを制御する無線ネットワーク制御部(Serving Radio Network Controller: 以下、ＳＲＮＣと称する)、及びコアネットワーク(Core Network: 以下、ＣＮと称する)を含む。
【０００６】
図１を参照して往復伝播遅延値を測定する方法を説明する。前記ＵＴＲＡＮ内のノードＢは、ＲＡＣＨの基準到着時点Ａと実際到着時点Ｂとの差を計算することによって往復伝播遅延値を測定することができる。前記ＲＡＣＨは、前記ＵＥによって特定の時点に伝送される。前記基準到着時点Ａは、予想伝播遅延を考慮して前記ノードＢによって決定される前記ＲＡＣＨの予想到着時点であり、前記実際到着時点Ｂは、前記ＲＡＣＨが実際に前記ノードＢに受信される時点である。さらに、前記往復伝播遅延値は、前記ノードＢが前記ＵＥにデータを伝送した時点と前記ノードＢが前記伝送されたデータに対応する応答を前記ＵＥから受信する時点との間の時間を称する。前記ノードＢは、前記基準到着時点Ａを予め知っている。従って、前記実際到着時点Ｂが測定されると、前記ノードＢは、前記往復伝播遅延値を計算することができる。つまり、前記ノードＢは、前記基準到着時点Ａと前記実際到着時点Ｂとの間のオフセット(誤差)を予想往復伝播遅延値に適用することによって、所望の実際往復伝播遅延値を計算することができる。さらに、前記計算された往復伝播遅延値を１／２にすることによって前記ＵＥから前記ノードＢまでの実際伝播遅延値を計算することができる。
【０００７】
前記ノードＢによって測定された前記伝播遅延値は、フレームプロトコルメッセージ(frame protocol message)を通して、前記ＵＥにサービスを提供するＳＲＮＣに伝達される。前記フレームプロトコルメッセージは、前記ノードＢと前記ＳＲＮＣとの間に伝送されるメッセージである。前記ノードＢは、前記測定された伝播遅延値を前記フレームプロトコルメッセージのヘッダに付加して前記ＳＲＮＣに伝送する。
【０００８】
前記ＦＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記ノードＢによって測定されて前記ＳＲＮＣに伝送される伝播遅延値は、前記ＳＲＮＣが順方向アクセスチャネル(Forward Access Channel: 以下、ＦＡＣＨと称する)を通したデータ伝送に必要な送信電力を設定する時に使用される。さらに、前記伝播遅延値は、前記ＵＥの現在位置を推定するための位置確認サービス(Location Service: ＬＣＳ)に使用されることもできる。つまり、前記ＳＲＮＣは、前記ノードＢから受信される前記伝播遅延値を分析することによって、前記ＵＥにＦＡＣＨフレームを伝送する時に使用される適切な送信電力レベルを決定して前記ノードＢに伝送する。前記ノードＢは、前記ＳＲＮＣから伝送された前記適切な送信電力レベル利用して前記ＵＥに前記ＦＡＣＨフレームを伝送する。前記ノードＢによって測定された伝播遅延値が大きくなるにつれて、前記ノードＢが前記ＦＡＣＨフレームを伝送する送信電力レベルも大きくなる。
【０００９】
前述したように、前記ＷＢ−ＴＤＤ方式及び前記ＦＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、前記伝播遅延を測定するために、前記ＵＥから前記ノードＢに提供されるＲＡＣＨを利用する。前記ＵＥは、前記ノードＢのタイムスロットまたはフレームの開始時点に前記ＲＡＣＨを伝送する。このために、前記ＵＥは、前記ノードＢと同期を合わせなければならない。前記ＵＥは、前記ノードＢからの第１共通制御物理チャネル(Primary Common Control Physical Channel: 以下、Ｐ−ＣＣＰＣＨと称する)を利用して同期を合わせる。
【００１０】
しかしながら、前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記ＵＥがアップリンクタイムスロットの伝送時点を予測して前記ＲＡＣＨを伝送するので、前記のような伝播遅延測定方法としては前記伝播遅延値を測定することができない。
【００１１】
以下、前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて前記伝播遅延時間の測定ができない理由を詳細に説明する。前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、１つのフレームを“ラジオフレーム(radio frame)”と称し、前記ラジオフレームは、１０ｍｓの長さを有する。前記ラジオフレームは、５ｍｓの長さを有する２つのサブフレームから構成され、それぞれの前記サブフレームは、７つのタイムスロットから構成される。
【００１２】
図２は、前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて使用される通常的なサブフレームの構造を示す図である。図２を参照すると、前記サブフレームは、７つの一般的なタイムスロットＴＳ０〜ＴＳ６、ダウンリンクパイロットタイムスロット(Downlink Pilot Time Slot: 以下、ＤｗＰＴＳと称する)、及びアップリンクパイロットタイムスロット(Uplink Pilot Time Slot: 以下、ＵｐＰＴＳと称する)から構成される。図２において、下向きの矢印によって表示されたタイムスロットは、前記ノードＢから前記ＵＥに伝送されるダウンリンクタイムスロットであり、上向きの矢印によって表示されたタイムスロットは、前記ＵＥから前記ノードＢに伝送されるアップリンクタイムスロットである。前記ＤｗＰＴＳは、前記ＵＥが前記ノードＢと同期を合わせることを可能にするために、前記ノードＢがダウンリンクパイロットチャネル信号を通して予め決定されたコードシーケンス(code sequence)を伝送する区間である。前記ＵｐＰＴＳは、電力制御などのために、前記ＵＥが前記ノードＢに特定のコードシーケンスをアップリンクパイロットチャネル信号を通して伝送する区間である。図２において、前記ダウンリンクタイムスロットと前記アップリンクタイムスロットとの間の境界を“スイッチングポイント(switching point)”と称する。前記タイムスロットのうち、１番目のタイムスロットＴＳ０は、常に前記ダウンリンクタイムスロットとして使用され、Ｐ−ＣＣＰＣＨ信号を伝送するために使用される。
【００１３】
以下、図２に示すようなラジオフレーム構造を支援するＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記伝播遅延を正確に測定することができない理由を説明する。
【００１４】
前述したように、前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、ダウンリンク及びアップリンクをタイムスロットで区分する。従って、前記ＵＥは、前記ノードＢにおいてダウンリンク信号及びアップリンク信号が互いに干渉しないようにアップリンク信号を伝送すべきである。つまり、前記ＵＥは、図２に示す前記アップリンクタイムスロット区間内で前記ノードＢが前記アップリンク信号を受信することができるように前記アップリンク信号を伝送する。従って、前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、前記ＵＥと前記ノードＢとの間の同期を合わせる動作が必ず要求される。前記ＵＥは、前記ノードＢから受信されるダウンリンクパイロットタイムスロット(ＤｗＰＴＳ)を使用して、前記ノードＢとの同期を合わせる。
【００１５】
前記ＵＥは、前記ノードＢとの間の同期を合わせた後、前記ノードＢから伝送される第１共通制御物理チャネル(Ｐ−ＣＣＰＣＨ)を受信し、前記Ｐ−ＣＣＰＣＨの減衰量によって前記Ｐ−ＣＣＰＣＨの経路損失(path loss)を測定して前記ノードＢからのおよその距離を推定する。前記ノードＢからの距離を推定した後、前記ＵＥは、前記ノードＢが前記ＵｐＰＴＳの開始境界時点(start boundary point)でＵｐＰＴＳ信号を受信することができるように、前記ＵｐＰＴＳ信号の伝送時点をシフト(shift)する。
【００１６】
前記ノードＢが前記ＵｐＰＴＳの開始境界時点に前記ＵＥから前記ＵｐＰＴＳを受信しなければならない理由は、前記ＮＢ−ＴＤＤシステムにおいてはダウンリンク信号及びアップリンク信号を時分割によって区別するので、前記ダウンリンク信号及び前記アップリンク信号の重畳による干渉が発生することを防止するためである。
【００１７】
前記ノードＢは、前記ＵｐＰＴＳ信号を受信し、前記ＵｐＰＴＳ信号が自分のＵｐＰＴＳ区間に正確に受信されたか否かを検査する。前記検査によって時間差がある場合、前記ノードＢは、順方向物理アクセスチャネル(Forward Physical Access Channel: 以下、ＦＰＡＣＨと称する)を通して伝送時点補正値を前記ＵＥに伝送する。前記ＵＥは、前記ＦＰＡＣＨを通して前記伝送時点補正値を受信すると、前記伝送時点補正値によって補正された伝送時点にＲＡＣＨメッセージを伝送する。つまり、前記ＵＥは、前記ＦＰＡＣＨを通して受信された前記送時点補正値を利用して、前記ＲＡＣＨメッセージの伝送時点を決定する。従って、前記ＲＡＣＨメッセージは、適した時間に前記ノードＢに到着することができる。
【００１８】
しかしながら、前記ノードＢは、前記ＵｐＰＴＳ信号を前記ＵｐＰＴＳ開始境界時点に受信することを可能にするために、前記ＵＥが前記ＵｐＰＴＳ信号の伝送時点をどれほどシフトしたのかが分からない。従って、前記ノードＢは、前記ＵＥとの伝播遅延を測定することができないので、前記伝播遅延によって送信電力を適切に制御することができない。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、ノードＢとＵＥとの間の伝播遅延を測定する装置及び方法を提供することにある。
【００２０】
本発明の他の目的は、ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、ノードＢによって伝播遅延値を測定し、前記測定された伝播遅延値をＳＲＮＣに伝達する装置及び方法を提供することにある。
【００２１】
本発明のまた他の目的は、ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、ＵＥによって伝播遅延値を測定し、前記測定された伝播遅延値をＳＲＮＣに伝達する装置及び方法を提供することにある。
【００２２】
本発明のまた他の目的は、ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、ＲＡＣＨを利用して伝播遅延値を測定する装置及び方法を提供することにある。
【００２３】
本発明のまた他の目的は、ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、専用チャネルを利用して伝播遅延値を測定する装置及び方法を提供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の特徴によれば、２つのサブフレームから構成されるフレームを含み、それぞれの前記サブフレームは、複数のタイムスロット及び前記複数のタイムスロットのうち１番目のタイムスロットと２番目のタイムスロットとの間にダウンリンクパイロットタイムスロット及びアップリンクパイロットタイムスロットを有し、時間軸上に固定された前記フレームを伝送するノードＢ、及び前記ノードＢから受信された前記フレームに応答して伝播遅延されたフレームを伝送するＵＥをさらに含むＴＤＤ移動通信システムで、前記ＵＥによって前記ノードＢに伝送される前記フレームの伝播遅延値を測定する方法が提供される。前記方法は、前記ダウンリンクパイロットタイムスロットの区間で伝送されるダウンリンクパイロットチャネル信号によって前記ノードＢとの同期を獲得し、前記１番目のタイムスロット内の物理共通チャネル信号の送信電力と受信電力とを比較することによって予測往復伝播遅延値Ｔ１を決定する過程と、アップリンクパイロットチャネル信号の所望の伝送時点に前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を適用することによって前記アップリンクパイロットチャネル信号を伝送する過程と、前記タイムスロットのうちいずれか１つのダウンリンクタイムスロットの区間において前記ノードＢから伝送される順方向物理アクセスチャネル(ＦＰＡＣＨ)信号を通して伝送時点補正値Ｔ２を受信する過程と、前記伝送時点補正値Ｔ２及び前記予測往復伝播遅延値Ｔ１によって決定された伝送時点で前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を有する物理ランダムアクセスチャネル(ＰＲＡＣＨ)メッセージを伝送することによって、前記ＰＲＡＣＨメッセージが前記タイムスロットのうちいずれか１つのアップリンクタイムスロットの区間の開始時点で前記ノードＢに受信されるようにする過程と、を含む。
【００２５】
本発明の第二の特徴によれば、２つのサブフレームから構成されるフレームを含み、それぞれの前記サブフレームは、複数のダウンリンクタイムスロット、複数のアップリンクタイムスロット、及びダウンリンクパイロットタイムスロット及びアップリンクパイロットタイムスロットを有し、前記サブフレームの１番目のタイムスロット区間で物理共通チャネル信号を伝送するノードＢ、及び前記物理共通チャネル信号の経路損失によって予測往復伝播遅延値Ｔ１を計算し、前記計算された往復伝播遅延値Ｔ１を適用して前記アップリンクパイロットタイムスロットを伝送するＵＥをさらに含むＴＤＤ移動通信システムで、前記ノードＢによって前記ＵＥに伝送されるフレームの伝播遅延値を測定する方法が提供される。前記方法は、前記アップリンクパイロットタイムスロット区間においてアップリンクパイロットチャネル信号の到着時点と前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の到着時点との間のオフセットによって伝送時点補正値Ｔ２を決定する過程と、前記伝送時点補正値Ｔ２を順方向物理アクセスチャネル(ＦＰＡＣＨ)信号に含め、前記ＦＰＡＣＨ信号を前記ダウンリンクタイムスロットのうちいずれか１つのダウンリンクタイムスロットの区間で前記ＵＥに伝送する過程と、前記伝送時点補正値Ｔ２及び前記予測往復伝播遅延値Ｔ１によって決定された伝送時点に前記ＵＥから伝送された前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を含む物理ランダムアクセスチャネル(ＰＲＡＣＨ)メッセージを、前記アップリンクタイムスロットのうちいずれか１つのアップリンクタイムスロット区間において受信する過程と、前記ＰＲＡＣＨメッセージに含まれた前記予測往復伝送遅延値Ｔ１及び前記伝送時点補正値Ｔ２をランダムアクセスチャネルシグナリングメッセージに含めて前記ＵＥの属する無線ネットワーク制御部(ＲＮＣ)に伝送することによって、前記ＲＮＣが前記ノードＢと前記ＵＥとの間の往復伝播遅延値を決定するようにする過程と、を含む。
【００２６】
本発明の第三の特徴によれば、２つのサブフレームから構成されるフレームを含み、それぞれの前記サブフレームは、複数のダウンリンクタイムスロット、複数のアップリンクタイムスロット、及びダウンリンクパイロットタイムスロット及びアップリンクパイロットタイムスロットを有し、前記サブフレームの１番目のタイムスロット区間で物理共通チャネル信号を伝送するノードＢ、及び前記物理共通チャネル信号の経路損失によって予測往復伝播遅延値Ｔ１を計算し、前記計算された往復伝播遅延値Ｔ１を適用して前記アップリンクパイロットタイムスロットを伝送するＵＥをさらに含むＴＤＤ移動通信システムで、前記ＵＥと前記ノードＢとの間に交換されるフレームの伝播遅延値を測定する装置が提供される。前記ＵＥは、アップリンクパイロットチャネル信号の所望の伝送時点に前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を適用して決定された伝送時点で前記アップリンクパイロットチャネル信号を伝送し、順方向物理アクセスチャネル(ＦＰＡＣＨ)信号を通して受信された伝送時点補正値Ｔ２及び前記予測往復伝播遅延値Ｔ１によって決定された伝送時点で前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を有する物理ランダムアクセスチャネル(ＰＲＡＣＨ)メッセージを伝送する。前記ノードＢは、前記アップリンクパイロットチャネル信号の到着時点と前記アップリンクパイロットチャネル信号の所望の到着時点との間のオフセットによって伝送時点補正値Ｔ２を決定し、前記決定された伝送時点補正値Ｔ２を前記ＦＰＡＣＨル信号とともに所定のダウンリンクタイムスロット区間で伝送し、所定のアップリンクタイムスロット区間の開始時点で受信される前記ＰＲＡＣＨメッセージに含まれた前記予測往復伝播遅延値Ｔ１及び前記伝送時点補正値Ｔ２をＲＡＣＨシグナリングフレームとともにＲＮＣに伝送する。前記ＲＮＣは、前記ランダムアクセスシグナリングフレームを受信し、前記受信されたランダムアクセスシグナリングフレームに含まれた前記予測往復伝播遅延値Ｔ１及び前記伝送時点補正値Ｔ２によって前記ＵＥと前記ノードＢとの間の往復伝播遅延値を決定する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従う好適な実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明確にする目的で、関連した公知機能または構成に関する具体的な説明は省略する。
【００２８】
本発明と直接的な関連のない部分に関しては説明を省略したが、３ＧＰＰによって採択された内容、または、３ＧＰＰに提出された内容は、本発明の詳細な理解のために参照することができる。さらに、本発明は、前記ＮＢ−ＴＤＤシステムに関して説明しているが、既存のＮＢ−ＴＤＤシステムのように、本発明を適用しなければ往復伝播遅延を測定することができない全てのシステムに適用することができる。
【００２９】
まず、本発明の原理及び動作は下記のようである。前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記ＵＥは、前記ノードＢからＤｗＰＴＳを受信し、前記受信されたＤｗＰＴＳ内のコードシーケンスによって前記ノードＢとの同期を合わせる。前記同期を合わせた後、前記ＵＥは、前記ノードＢから受信される１番目のタイムスロットＴＳ０の区間に伝送されるＰ−ＣＣＰＣＨの放送チャネル(Broadcast Channel: 以下、ＢＣＨと称する)情報からノードＢシステム情報を検出する。前記ノードＢシステム情報は、前記Ｐ−ＣＣＰＣＨの送信電力情報を含む。前記ＵＥは、伝送するデータが発生すると、前記Ｐ−ＣＣＰＣＨ信号の受信電力を測定し、前記測定された受信電力を前記Ｐ−ＣＣＰＣＨの送信電力情報と比較して、信号減衰量を確認する。一般的に、経路損失による信号減衰は、前記ノードＢからの距離によって決定される。従って、前記ＵＥは、前記信号減衰量を測定することによって前記ノードＢからの距離を推定することができ、さらに、前記推定された距離によって往復伝播遅延値Ｔ１を予測することができる。従って、前記ＵＥは、前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を考慮して、前記ＵｐＰＴＳ信号の伝送時点またはある基準時点を計算する。前記ＵＥは、前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を反映して決定された伝送時点で前記ＵｐＰＴＳ信号を前記ノードＢに伝送する。この時、前記ノードＢは、前記ＵｐＰＴＳの区間内に前記ＵｐＰＴＳ信号が到着するか否かを測定し、前記ＵｐＰＴＳ区間の開始時点と前記受信されたＵｐＰＴＳ信号の到着時点との差(オフセット)によって伝送時点補正情報Ｔ２を計算する。つまり、前記伝送時点補正情報Ｔ２は、前記ＵｐＰＴＳ信号の予想到着時点(または、所望の到着時点)と前記ＵｐＰＴＳ信号の実際到着時点との間のオフセットである。前記ノードＢは、前記伝送時点補正情報Ｔ２を前記ＦＰＡＣＨを通して前記ＵＥに伝送する。前記ＵＥは、前記ＲＡＣＨメッセージを構成する時、前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を前記ＲＡＣＨメッセージに含める。前記伝送時点補正情報Ｔ２を受信すると、前記ＵＥは、前記受信された伝送時点補正情報Ｔ２を前記予測往復伝播遅延値Ｔ１に加算して前記ＲＡＣＨメッセージの伝送時点を決定する。前記ＵＥは、前記決定された伝送時点で前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を含む前記ＲＡＣＨメッセージを前記ノードＢに伝送する。前記ノードＢは、前記ＲＡＣＨメッセージを前記伝送時点補正情報Ｔ２とともに前記ＳＲＮＣに伝送する。前記ＳＲＮＣは、前記伝送時点補正情報及び前記ＲＡＣＨメッセージに含まれた前記予測往復伝播遅延値Ｔ１を利用して往復伝播遅延値τを計算する。前記ＳＲＮＣは、前記ＦＡＣＨ信号を前記ＵＥに伝送する時、前記往復伝播遅延値τを利用して前記ＦＡＣＨ信号の送信電力を決定し、前記決定された送信電力を前記ノードＢに知らせる。前記ノードＢは、前記決定された送信電力で前記ＦＡＣＨ信号を前記ＵＥに伝送することができる。
【００３０】
一方、前記ＵＥは、自分で決定した予測往復伝播遅延値Ｔ１及び前記ノードＢから受信された伝送時点補正情報Ｔ２を利用して前記往復伝播遅延値τを計算することもできる。前記往復伝播遅延値τは、前記予測往復伝播遅延値Ｔ１と前記伝送時点補正情報Ｔ２の和である。つまり、前記ＵＥは、前記Ｐ−ＣＣＰＣＨ信号を利用して前記ＵＥによって推定された前記往復伝播遅延値Ｔ１に対して前記ノードＢによって伝送された前記伝送時点補正情報Ｔ２に基づいて比較的に正確な往復伝播遅延値を計算することができる。
【００３１】
図３は、前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、ＵＥとノードＢとの間のＤｗＰＴＳ信号の交換を示す図である。図３に示すように、前記ＵＥに受信されるＤｗＰＴＳ信号は、前記ノードＢと前記ＵＥとの距離によって前記ＤｗＰＴＳの送信時点３１０から到着時点３１２までの時間遅延を有する。前記時間遅延の問題を解決するために、前記ＵＥは、前記ノードＢとの同期を合わせることによって決定された伝送時点をシフトして前記ＵｐＰＴＳ信号を前記ノードＢに伝送する。
【００３２】
前記伝送時点をシフトして前記ＵｐＰＴＳ信号を伝送する方法を図４に示す。図４において、前記ＵＥが前記ノードＢとの同期を合わせることによって決定された伝送時点４１０より前にＴ１の分だけシフトした時点４１２が、前記ＵｐＰＴＳ信号の伝送時点であることが分かる。前記予測伝播遅延値Ｔ１は、前記ノードＢからの前記Ｐ−ＣＣＰＣＨ信号の減衰量を測定することによって決定された値に基づいて予測されることができる。図４において、Ｔ１は順方向シフト(forward shift)を示す。
【００３３】
図４において、前記ノードＢは、前記ＵＥから送信された前記ＵｐＰＴＳを所定の到着時点４１４で受信する。前記ノードＢは、前記ＵｐＰＴＳが受信されるべき基準時点４１６で受信されなかった場合、前記伝送時点補正情報である受信オフセット(誤差)Ｔ２を測定する。前記受信誤差Ｔ２は、前記ＵｐＰＴＳが到着すべき基準時点４１６と前記ＵｐＰＴＳが実際到着する実際到着時点４１４との間の差によって測定される。
【００３４】
図５において、前記ノードＢは、ＦＰＡＣＨを通して前記Ｔ２に関する情報を伝送し、前記Ｔ２情報を受信すると、前記ＵＥは、前記Ｔ１に前記Ｔ２を加算して計算された時点でＲＡＣＨメッセージを伝送する。一方、前記ＵＥは、前記ＦＰＡＣＨを通して提供された前記Ｔ２に自分が予め知っていた前記Ｔ１を加算して決定された伝送時点５１４でＲＡＣＨメッセージを伝送する。前記ＲＡＣＨメッセージは前記Ｔ１を含む。前記ノードＢは、アップリンクタイムスロット区間において前記ＵＥから伝送された前記ＲＡＣＨメッセージを受信する。
【００３５】
図６は、前記ノードＢが前述した過程において測定された受信オフセットＴ２を前記ＳＲＮＣに伝送する時に使用されるメッセージ構造を示す図である。図６に示すメッセージ構造において、ペイロード(payload)は前記Ｔ１を含み、前記ＮＢ−ＴＤＤシステムを使用する場合、ヘッダはＴ２を含む。
【００３６】
＜表１＞は、前記ＵＥから前記ノードＢに伝送されるＲＡＣＨメッセージの構造を示す。
【表１】
0003714933.tif 000002
【００３７】
＜表１＞において、前記ＮＢ−ＴＤＤシステムの場合に、Ｔ１情報はＲＡＣＨシグナリングメッセージまたは無線資源制御(Radio Resource Control)メッセージに含まれることが分かる。前記ＵＥは、前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージを利用して、前記Ｔ１情報だけでなく前記Ｔ２情報も前記ノードＢに伝送することができる。これは、前述したように、前記ＵＥは、前記ノードＢによって伝送されるＦＰＡＣＨを通してＴ２時点を知ることができるからである。前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージを利用して前記Ｔ１情報及び前記Ｔ２情報を伝送する方法は、図１１Ｂ及び図１１Ｃに示す。
【００３８】
図１１Ａは、前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージを通してＴ１のみを伝送する方法を示す図である。この場合、ＵＥから前記Ｔ１を含むＲＡＣＨシグナリングメッセージを受信すると、前記ノードＢは、前記受信されたＲＡＣＨシグナリングメッセージに前記ＵＥのＴ２を付加し、前記ＵＥを管理するＳＲＮＣに前記Ｔ２が付加されたＲＡＣＨシグナリングメッセージを伝送することで、前記ＳＲＮＣが前記ノードＢと前記ＵＥとの間の伝播遅延値を計算することを可能にする。
【００３９】
図１１Ｂは、前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージを通してＴ１及びＴ２を伝送する方法を示す図である。この場合、ＵＥから前記Ｔ１及びＴ２を含むＲＡＣＨシグナリングメッセージを受信すると、前記ノードＢは、別途の動作なしで前記受信されたＲＡＣＨシグナリングメッセージをＳＲＮＣに伝送することで、前記ＳＲＮＣが前記ＵＥと前記ノードＢとの間の伝播遅延値を知ることを可能にする。
【００４０】
より具体的に、前記ＵＥは、前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージを生成する前に、前記ＵｐＰＴＳの伝送時点に使用されるＴ１を前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージに貯蔵し、ＦＰＡＣＨを受信した後、前記受信されたＦＰＡＣＨに含まれたＴ２を無線資源制御部(Radio Resource Controller: 以下、ＲＲＣと称する)に報告する。前記次世代移動通信において、前記“ＲＲＣ”とは、無線資源を管理する部分を称する。前記ＲＲＣは、前記ＦＰＡＣＨを通して受信されたＴ２を前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージに付加し、前記Ｔ２が付加されたＲＡＣＨシグナリングメッセージを前記ノードＢを通して前記ＳＲＮＣに伝送する。
【００４１】
図１１Ｃは、前記ＵＥによってＴ１及びＴ２を計算し、ＲＡＣＨシグナリングメッセージを通して前記計算された値を伝送する方法を示す図である。この方法は、図１１Ｂの方法と伝送形態のみが異なり、原理は同一である。前記ＵＥは、前記Ｔ１及びＴ２を知っているので、前記伝播遅延値を直接に計算して前記Ｔ１及びＴ２を伝送することができる。例えば、前記ＵＥは、前記Ｔ１に前記Ｔ２を加算し、前記加算された値を２に割ることによって、前記伝播遅延値を計算することができる。他の例として、前記ＵＥは、ＤｗＰＴＳの受信後の所定の時点でＵｐＰＴＳを送信し、前記ＵｐＰＴＳを受信したノードＢは、特定のノードＢの予め設定された時点(または、所望の時点)と前記ＵｐＰＴＳの到着時点との差を計算し、前記計算された差を前記ＵＥに前記ＦＰＡＣＨを通して報告することによって、前記ＵＥが前記伝播遅延値を計算することを可能にする。
【００４２】
図７は、本発明の実施形態によって、ＵＥ１及びＵＥ２がＵｐＰＴＳ信号を伝送する時に発生する伝播遅延を示す。図７に示すように、前記ＵＥ１及び前記ＵＥ２がＴ１の分だけそれぞれの伝送時点をシフトして前記ノードＢにＵｐＰＴＳ信号を伝送した場合、前記ＵｐＰＴＳ信号は、相違する伝播遅延を有する。その結果、前記ＵＥ１によって伝送されたＵｐＰＴＳ信号及び前記ＵＥ２によって伝送されたＵｐＰＴＳ信号は、相違する到着時点で前記ノードＢに到着する。前記相違する伝播遅延は、前記ＵＥ１と前記ノードＢとの間の距離が前記ＵＥ２と前記ノードＢとの間の距離と相違するため発生する。従って、前記ＵＥ１に対応するＴ２及び前記ＵＥ２に対応するＴ２は、相違する値に設定される。
【００４３】
一方、図７において、前記ＵｐＰＴＳ信号が前記ノードＢに所望の到着時点Ｂに到着したと仮定する場合、前記ＵＥ１は、最初に前記Ｔ１の伝送時点をシフトして前記ＵｐＰＴＳ信号を伝送する時より、前記決定された前記ＵＥ１のＴ２の分だけ前記伝送時点のシフトを低減させて前記ＵｐＰＴＳ信号を伝送すべきである。従って、前記ノードＢは、前記決定された前記ＵＥ１のＴ２を前記ＦＰＡＣＨを通して前記ＵＥ１に報告すべきである。前記ＵＥ２は、最初に前記Ｔ１の伝送時点をシフトして前記ＵｐＰＴＳ信号を伝送する時より、前記決定された前記ＵＥ２のＴ２の分だけ前記伝送時点を移動させて前記ＵｐＰＴＳ信号を伝送すべきである。従って、前記ノードＢは、前記決定された前記ＵＥ２のＴ２を前記ＦＰＡＣＨを通して前記ＵＥ２に報告すべきである。そうすると、前記ＵＥ１及び前記ＵＥ２は、それぞれ自分のＴ２値を適用して前記ＲＡＣＨメッセージを伝送し、前記ノードＢは、前記ＵＥ１及び前記ＵＥ２から伝送された前記ＲＡＣＨメッセージを前記アップリンクタイムスロット区間で正確に受信することができる。
【００４４】
図８は、図７におけるＴ２の測定方法を示す。図８を参照すると、前記ＵＥ１がＴ１の分だけ前に前記伝送時点をシフトしてＵｐＰＴＳを伝送する場合、前記ＵｐＰＴＳは、基準点(所望の到着時点)Ｂより前に到着するか、または、基準点(所望の到着時点)Ｂより後で到着することがあり得る。前記ＵｐＰＴＳが前記基準店Ｂより前に前記ノードＢに到着する場合、前記ノードＢは、前記ＵｐＰＴＳをＴ１よりＴ２ｄの分だけ遅れて伝送することを前記ＵＥ１に要求する。反対に、前記ＵｐＰＴＳが前記基準店Ｂより後で前記ノードＢに到着する場合、前記ノードＢは、前記ＵｐＰＴＳを前記Ｔ１よりＴ２ｃの分だけ先に伝送することを前記ＵＥ１に要求する。従って、前記ノードＢに到着した前記ＵｐＰＴＳは、時間軸上に同期されることができる。前記Ｔ２は、式(１)によって決定されることができる。
【数１】
0003714933.tif 000003
【００４５】
図８において、予測到着時点(所望の到着時点)Ｂと前記ＵｐＰＴＳの実際到着時点との間の差は、前記先立ったＴ２ｄ及び前記遅れたＴ２ｃとして定義されることができる。前記Ｔ２ｄ及び前記Ｔ２ｃは、−96chips≦T2≦32chipsの範囲の値を有する。全体の範囲において前記先立った“−９６ｃｈｉｐｓ”は、図２の保護区間(Guard Period: ＧＰ)を考慮して決定された値である。
【００４６】
前記ＵＥによって測定される前記Ｔ１及び前記ノードＢによって測定されるＴ２は、前記ＵＥと前記ノードＢとの間の伝播遅延値を測定するために使用されることができる。前記ＵＥと前記ノードＢとの間の伝播遅延は、式(２)によって表現されることができる。
【数２】
0003714933.tif 000004
【００４７】
式(２)に示すように、前記Ｔ１は、前記ＵＥが前記ＵｐＰＴＳ信号を伝送する時、ノードＢの時間軸において基準伝送時点(または、所望の伝送時点)より幾つのチップの先に前記ＵｐＰＴＳを伝送したのかを示す値として定義される。さらに、前記Ｔ２は、前記ノードＢの時間軸において基準到着時点(または、所望の到着時点)と前記ＵｐＰＴＳの実際の到着時点との間の差として定義される。
【００４８】
従って、前記ＵＥによって測定できるＴ１及び前記ノードＢによって測定できるＴ２を利用することによって、前記ＵＥと前記ノードＢとの間の伝播遅延値を測定することができる。
【００４９】
前記ノードＢによって測定された前記Ｔ２は、ＦＰＡＣＨメッセージを利用して前記ＵＥに伝達される。前記ノードＢから前記Ｔ２を受信すると、前記ＵＥは、ＲＡＣＨメッセージの伝送時点を前記Ｔ２の分だけシフトすることによって前記ノードＢに前記ＲＡＣＨメッセージを伝送するので、前記ノードＢは、伝播遅延が予測された前記ＲＡＣＨメッセージを受信することができるようになる。
【００５０】
図４に示す伝送時点のシフトを下記の数式によって表現する。例えば、Ｔ２を８ビットで表現する場合を考慮する。この時、８ビットで表現できる値は、２8＝２５６であり、解像度(resolution)が１／２である場合、前記表現できる値は式(３)のようである。
【数３】
0003714933.tif 000005
【００５１】
ここで、前記ノードＢによって測定された前記Ｔ２に基づいて決定された伝送時点のシフト可能の範囲が−96chips≦T2≦32chipsであると仮定する。
【００５２】
前記値は８ビットで表現されるので、その範囲は、式(４)のように再び表現することができる。
【数４】
0003714933.tif 000006
【００５３】
式(４)から、前記Ｔ２の範囲がN/2−96≦T2≦(N+1)/2−96によって表現される。つまり、Ｔ２が−９６と1/2−96との間の値を有する場合、Ｎは、‘０’に設定され、前記値‘０’は８ビットを利用して伝送される。前記値‘０’を受信したＵＥは、前記Ｔ２が−９６と1/2−96との間の値を有することを分かる。
【００５４】
前記ＵＥは、ＲＡＣＨメッセージを伝送するために、まず前記ＵｐＰＴＳ信号を送信する。つまり、上位階層が前記ＵｐＰＴＳ信号を生成し、物理階層(physical layer)に前記ＲＡＣＨメッセージ要求を送信する時、前記ＵＥの物理階層は、前記ＵｐＰＴＳ信号を送信する。このように前記ＵｐＰＴＳ信号を送信する場合、前記ＲＡＣＨメッセージは予め生成されていると仮定することができる。しかしながら、前記ＵＥは、前記ＵｐＰＴＳ信号を送信した後にＴ２を受信するので、前記ＲＡＣＨメッセージに前記Ｔ１及びＴ２を添加することができない。従って、前記Ｔ１及び前記Ｔ２を利用して測定された伝播遅延値を前記ＲＡＣＨデータを通して伝送することができない。しかしながら、前記Ｔ１は前記ＵｐＰＴＳ信号を送信する前に前記ＵＥによって決定されることができる値である。従って、前記Ｔ１は、前記ＲＡＣＨに添加されることができる。
【００５５】
本発明において、前記ＵＥによって測定できるＴ１及び前記ノードＢによって測定できるＴ２を前記ＳＲＮＣに伝送する方法を提供する。前述したように、前記ＵＥによって測定できる前記Ｔ１は、前記ＲＡＣＨメッセージに付加されることができる。つまり、前記ＵＥは、前記ＲＡＣＨメッセージを構成する前に、Ｐ−ＣＣＰＣＨを通して伝送される信号の経路損失による減衰量を測定することによって前記Ｔ１を計算した後、前記ＲＡＣＨメッセージに前記計算されたＴ１を＜表１＞に示すように添加する。前記Ｔ１は、前記ＲＡＣＨデータのシグナリングデータに付加されることができる。＜表１＞を参照すると、セルアップデート(cell update)メッセージなどの幾つかのメッセージに情報エレメント(Information Element)である“ｍｅａｓｕｒｅｄ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｎ ＲＡＣＨ ”が含まれていることが分かる。前記メッセージは、前記ＲＡＣＨを通して前記ＵＥから前記ノードＢに伝送され、前記メッセージは、前記Ｔ１に関する情報を含む。前記ノードＢは、前記ＲＡＣＨメッセージを前記Ｔ２に対する情報とともに前記ＳＲＮＣに伝送する。
【００５６】
他の方法として、前記ＵＥは、前記ＲＡＣＨメッセージに前記Ｔ１情報及び前記Ｔ２情報をともに含めて伝送することもできる。つまり、前記ＵＥは、前記ＲＡＣＨメッセージを構成する前に、前記Ｐ−ＣＣＰＣＨを通して伝送される信号の減衰量を測定することによって前記Ｔ１を計算し、前記Ｔ１の分だけ伝送時点をシフトすることによって前記ＵｐＰＴＳ信号を伝送する。前記ノードＢは、前記ＵｐＰＴＳ信号を受信して前記Ｔ２を計算し、前記計算されたＴ２をＦＰＡＣＨメッセージを利用して前記ＵＥに知らせる。前記Ｔ２を受信した前記ＵＥは、前記Ｔ１および前記Ｔ２を含むＲＡＣＨメッセージを生成して前記ノードＢに伝送する。前記ノードＢは、前記Ｔ１及び前記Ｔ２を含むＲＡＣＨメッセージを前記ＳＲＮＣに伝送する。従って、前記ＳＲＮＣは、前記往復伝播遅延値を分かる。
【００５７】
図９は、本発明の実施形態による伝播遅延値を測定するためのＵＥの動作を示す。図９において、図１１Ａに示す方法を利用して前記伝送時点をＴ１の分だけシフトして前記ＵｐＰＴＳ信号を伝送すると仮定する。
【００５８】
図９を参照すると、段階９０１で、前記ＵＥは、ＤｗＰＴＳ信号を利用して前記ノードＢと同期を合わせる。前記のような過程において、前記ＵＥは、前記ノードＢと時間軸上に同期される。段階９０１で、前記ノードＢと同期を合わせた後、前記ＵＥは、段階９０２で、前記ノードＢによって伝送されるＰ−ＣＣＰＣＨを受信し、段階９０３で、前記受信されたＰ−ＣＣＰＣＨに含まれているＢＣＨを解析する。前記ＢＣＨは、システム情報を前記ノードＢから前記ＵＥに伝送するチャネルである。前記システム情報は、前記ノードＢから伝送される前記Ｐ−ＣＣＰＣＨの送信電力に対する情報を含む。前記ＵＥは、前記Ｐ−ＣＣＰＣＨの送信電力情報と前記Ｐ−ＣＣＰＣＨの受信電力を比較することによって、前記ノードＢと前記ＵＥとの間の経路損失(Path loss)を計算することができる。前記ノードＢと前記ＵＥとの間の経路損失を計算した後、前記ＵＥは、段階９０４で、前記経路損失を利用して予測往復伝播遅延値Ｔ１を計算し、前記計算されたＴ１を利用してＵｐＰＴＳ信号の伝送時点を決定する。前記ＵＥは、段階９０５で、前記計算されたＴ１をＲＡＣＨシグナリングメッセージに追加する。前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージは、“Ｕｐｌｉｎｋ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ”、“Ｃｅｌｌ Ｕｐｄａｔｅ”、 “Ｉｎｉｔｉａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｔｒａｎｓｆｅｒ”、“ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅ−ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ”、“ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ”メッセージを含むことができ、前記Ｔ１は前記ＲＡＣＨメッセージに添付される。前記Ｔ１が前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージに充填される例は、＜表１＞に示すようである。前記ＵＥは、段階９０６で、前記決定された伝送時点で前記ＵｐＰＴＳ信号を送信する。前記ＵｐＰＴＳ信号を送信した後、前記ＵＥは、段階９０７で、前記ＵｐＰＴＳ信号に応答して前記ノードＢから伝送されるＦＰＡＣＨ信号を受信する。前記ＦＰＡＣＨ信号は、前記ＵＥから伝送された前記ＵｐＰＴＳ信号を受信することによって、段階９０６で前記ノードＢによって計算されたＴ２を含む。前記ＦＰＡＣＨ信号を受信すると、前記ＵＥは、段階９０８で、前記ＦＰＡＣＨ信号から分析されたＴ２を利用して物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel: 以下、ＰＲＡＣＨと称する)の伝送時点を決定する。前記次世代移動通信標準案において、前記“ＰＲＡＣＨ”とは、ＲＡＣＨを伝送する物理チャネルである。前記ＵＥは、段階９０９で、前記Ｔ２によって決定された伝送時点で前記Ｔ１を含むＲＡＣＨシグナリングメッセージを前記ＰＲＡＣＨを通して伝送する。
【００５９】
図１０は、本発明の実施形態によるＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて伝播遅延値を測定するノードＢの動作を示す図である。
【００６０】
図１０を参照すると、段階１００１で、前記ノードＢは、前記ＵＥから送信されたＵｐＰＴＳ信号を受信した後、段階１００２で、前記ＵｐＰＴＳ信号の実際到着時点と基準到着時点(または、所望の到着時点)との間の差によってＴ２を計算する。それから、前記ノードＢは、段階１００３で、所定のダウンリンクタイムスロット区間において前記ＦＰＡＣＨ信号を伝送する。前記ＦＰＡＣＨ信号は、前記Ｔ２を含む。段階１００４で、前記ノードＢは、前記ＦＰＡＣＨ信号を通して伝送された前記Ｔ２によって調節された伝送時点で前記ＵＥから伝送されたＲＡＣＨメッセージを受信する。前記受信されたＲＡＣＨメッセージは、ＲＡＣＨシグナリングメッセージを含む。前記ノードＢは、段階１００５で、前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージのペイロードに前記Ｔ２に対する情報を含めた後にヘッダを付加することによって、前記ＲＡＣＨシグナリングフレームを構成する。前記ノードＢは、段階１００６で、前記Ｔ２情報が含まれた前記ＲＡＣＨシグナリングフレームを前記ＳＲＮＣに伝送する。前記Ｔ２が含まれた前記ＲＡＣＨシグナリングフレームの構造の一例は、図６に示すようである。段階１００６で送信された前記ＲＡＣＨシグナリングフレームを受信すると、前記ＳＲＮＣは、前記受信されたＲＡＣＨシグナリングフレームに含まれた前記Ｔ１及び前記Ｔ２を利用して、前記ＲＡＣＨシグナリングフレームを伝送した前記ノードＢと前記ＲＡＣＨシグナリングメッセージを伝送したＵＥとの間の伝播遅延値を計算する。前記ＳＲＮＣは、前記計算された伝播遅延値によって往復伝播遅延値を計算する。
【００６１】
本発明は、前記ＲＡＣＨメッセージを伝送する過程を利用して往復伝播遅延値または伝播遅延値を測定する方法を提供する。しかしながら、本発明の他の実施形態において、前記ＵＥと前記ノードＢとの間の通信が専用チャネル(Dedicated Channel: 以下、ＤＣＨと称する)を通して遂行される時も、比較的に正確な往復伝播遅延値または伝播遅延値を計算することができる。この場合、前記測定される往復伝播遅延値または伝播遅延値は、前記ＵＥの位置推定情報サービスのために使用されることができる。前記“ＤＣＨ”は、使用者情報または上位階層からの制御情報を伝送するチャネルである。前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて前記ＤＣＨを使用して通信を遂行する場合、前記ＵＥは、同期遅延(Synchronization Shift: 以下、ＳＳと称する)によってアップリンクＤＣＨの伝送時点を持続的に調節する。前記ＳＳ技術は、前記ＵＥからのアップリンクＤＣＨの伝送時点を調節して、前記アップリンクＤＣＨが前記ノードＢのアップリンクタイムスロットの境界に正確に一致して前記ノードＢに受信されるようにする。前記ノードＢにおいてアップリンクチャネルの到着時点を正確に一致させる過程を“タイムアドバンスプロシージャ(Time advance Procedure)”と称する。前記タイムアドバンスプロシージャによって調節される前記ＵＥの伝送時点は、前記ノードＢから受信されるダウンリンクチャネルの到着時点の後にアップリンクチャネルの伝送時点に適用される。前記適用される時間を“Ｔ”と称する場合、前記Ｔは、前記ＵＥと前記ノードＢとの間の往復伝播遅延値になる。従って、前記伝播遅延値はＴ／２になる。前記往復伝播遅延値または伝播遅延値は、前記ＤＣＨを通して通信する過程中に専用測定レポート(dedicated measurement report)を通して伝送されることができる。前記専用測定レポートは、前記ＳＲＮＣに伝送される。前記ＤＣＨを通して通信する間に前記伝播遅延値または前記往復伝播遅延値を測定する方法においては、前記ＵＥが前記伝播遅延値を直接に測定する。
【００６２】
前記ＷＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、前記ＳＲＮＣが前記伝播遅延値を測定し、前記ＦＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいては、前記ノードＢが前記伝播遅延値を測定する。しかしながら、前記ＮＢ−ＴＤＤ方式のＣＤＭＡ移動通信システムにおいて、前記ＵＥは、前記タイムアドバンスプロシージャに使用される情報を利用して前記伝播遅延値または前記往復伝播遅延値を直接に測定することができる。さらに、前記ＳＲＮＣは、前記ＵＥに前記専用測定プロシージャ(dedicated measurement procedure)を利用して前記伝播遅延値または前記往復伝播遅延値を報告することを要求し、前記ＵＥは、前記ＳＲＮＣの要求によって前記伝播遅延値または前記往復伝播遅延値を計算し、前記計算された値を含むメッセージを前記専用測定レポートを通して前記ＳＲＮＣに報告する。
【００６３】
前述の如く、本発明の詳細な説明では具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲は前記実施形態によって限られるべきではなく、本発明の範囲内で様々な変形が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【００６４】
【発明の効果】
前述してきたように、前記計算された往復伝播遅延値は、前記ＳＲＮＣが前記ＵＥにＦＡＣＨデータを伝送する時に、送信電力を決定するために利用されることができる。つまり、前記ＳＲＮＣは、前記ノードＢにＦＡＣＨデータの送信電力を知らせることで、前記ノードＢが適した送信電力で前記ＵＥに前記ＦＡＣＨデータを伝送することができるようにする。さらに、前記往復伝播遅延値は、前記ＵＥの位置を推定するために利用されることもできる。尚、本発明は、前記専用チャネルが設定された状態で、前記伝播遅延または前記往復伝播遅延値を測定する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  広帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおいて発生する往復伝播遅延を示す図である。
【図２】  狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおいて使用されるサブフレームの構造を示す図である。
【図３】  狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおけるダウンリンクタイムスロットの伝播遅延を示す図である。
【図４】  狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおけるアップリンクタイムスロットの伝播遅延を示す図である。
【図５】  狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおけるアップリンクタイムスロットの伝播遅延を補償するために順方向物理アクセスチャネルを伝送する方法を示す図である。
【図６】  狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおいてノードＢから無線ネットワーク制御部(ＳＲＮＣ)に伝送されるランダムアクセスチャネル(ＲＡＣＨ)のフレーム構造を示す図である。
【図７】  狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおいて２つのＵＥから伝送されたアップリンクパイロットタイムスロット(ＵｐＰＴＳ)の伝播遅延を示す図である。
【図８】  狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおけるノードＢにおいて到着時間オフセットを測定する方法を示す図である。
【図９】  本発明の実施形態による狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおいて伝播遅延を測定するためのＵＥの動作を示す図である。
【図１０】  本発明の実施形態による狭帯域時分割デュプレキシング符号分割多重接続移動通信システムにおいて伝播遅延を測定するためのノードＢの動作を示す図である。
【図１１Ａ】  本発明の実施形態によるＲＡＣＨシグナリングメッセージを伝送する方法を示す図である。
【図１１Ｂ】  本発明の実施形態によるＲＡＣＨシグナリングメッセージを伝送する方法を示す図である。
【図１１Ｃ】  本発明の実施形態によるＲＡＣＨシグナリングメッセージを伝送する方法を示す図である。
【符号の説明】
Ｔ１  予測往復伝播遅延値
Ｔ２  伝送時点補正情報
τ  往復伝播遅延値
ＵＥ  移動端末
【図１】
0003714933.tif 000007
【図２】
0003714933.tif 000008
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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