(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間経過と共に増加するフレームシーケンスナンバーが付与された等間隔に設けられる時間的な受信可能範囲である受信ウインドウを有する基地局装置において、当該フレームシーケンスナンバーを付与されたフレームが前記受信ウインドウ範囲外において受信された場合に、前記基地局装置が期待する受信タイミングとの差分を通知するための第一のコントロールフレームを前記基地局装置から受信することにより、前記基地局装置へ順次送信するフレームの送信タイミングを調整する無線ネットワーク制御装置であって、受信した前記第一のコントロールフレームを無視する時間として送信タイミング調整直後から開始される第一の時間においては前記フレームの送信タイミングの調整を抑止するように制御する制御手段と、自装置と前記基地局装置との間の伝送時間の変化に応じて前記第一の時間を変化させる手段とを含むことを特徴とする無線ネットワーク制御装置。
【請求項２】
前記第一の時間を、自装置と前記基地局装置との間のフレーム往復伝送時間にαを加えた時間とし、αは零より大きい値かつフレームの送信間隔よりも小さい値とすることを特徴とする請求項１記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項３】
前記フレーム往復伝送時間は、自装置からデータフレームを送信した時刻と、そのデータフレームが前記基地局装置において前記受信ウインドウ範囲外にて受信されたことにより送信された第一のコントロールフレームを受信した時刻との時間差に基づいて設定されることを特徴とする請求項２記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項４】
前記フレーム往復伝送時間は、自装置と前記基地局装置とのいずれか一方から他方へＩＣＭＰ  ＥＣＨＯ要求を送信しその応答を受信するまでの時間に基づいて設定されることを特徴とする請求項２記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項５】
前記フレーム往復伝送時間は、３ＧＰＰ TS 25.402記載のTransport Channel Synchronisationの際に、自装置と前記基地局装置との間で送受信されるDL Synchronisationフレーム送信時刻とUL Synchronisationフレーム受信時刻との時間差に基づいて設定されることを特徴とする請求項２記載の無線ネットワーク制御装置。
【請求項６】
時間経過と共に増加するフレームシーケンスナンバーが付与された等間隔に設けられる時間的な受信可能範囲である受信ウインドウを有する基地局装置において、当該フレームシーケンスナンバーを付与されたフレームが前記受信ウインドウ範囲外において受信された場合に、前記基地局装置が期待する受信タイミングとの差分を通知するための第一のコントロールフレームを前記基地局装置から受信することにより、前記無線ネットワーク制御装置から前記基地局装置へ順次送信されるフレームの送信タイミングを調整するフレーム送信タイミング調整方法であって、受信した前記第一のコントロールフレームを無視する時間として送信タイミング調整直後から開始される第一の時間内において前記フレームの送信タイミングの調整を抑止するように制御するステップと、前記第一の時間外において前記無線ネットワーク制御装置と前記基地局装置との間の伝送時間の変化に応じて前記第一の時間を変化させるステップとを含むことを特徴とするフレーム送信タイミング調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線ネットワーク制御装置、フレーム送信タイミング調整方法に関し、特にＩＭＴ（International Mobile Telecommunications）２０００方式による移動通信システムにおける、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の同期制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、ＩＭＴ２０００方式による移動通信システムのＩＰ技術をベースとした無線アクセスネットワーク（以下、ＩＰ−ＲＡＮと略称する）１０２の構成を示す図である。同図において、ＩＰ−ＲＡＮ１０２は、コア・ネットワーク１０１に接続されている無線ネットワーク制御装置（以下、ＩＰ−ＲＮＣと略称する）１０３と、ルータ１０４と、このルータ１０４に接続されている基地局装置（以下、ＩＰ−ＢＴＳと略称する）１０５および１０６とを含んで構成されており、端末１０７について移動通信を実現するネットワークである。
【０００３】
ＩＰ−ＲＮＣ１０３とＩＰ−ＢＴＳ１０５との間において送受信されるデータフレームには、非特許文献１に記載されている通り、時間経過と共にその値が増加するフレームシーケンスナンバーであるConnection Frame Number（以下、ＣＦＮと略称する）が付与される。そして、このデータフレームについて、非特許文献２に記載されている同期制御が行われる。この同期制御は以下のように行われる。すなわち、フレームの受信タイミングが、時間的な受信範囲となる受信ウインドウ（Receiving Window）から外れた場合に、その外れた時間がTiming Adjustmentコントロールフレームによって送信側に通知される。これを受取り、フレームの受信タイミングがReceiving Window内に入るように送信タイミングが調整される（つまり、送信スケジュールを切り替える）ことにより、同期制御が行われる。
【０００４】
このデータフレームは、図１５に示されているように、２バイトのヘッダ部分と、可変長のペイロード部分とから構成されている。ヘッダ部分は、Ｆｒａｍｅ  ＣＲＣ、ＦＴ（Frame Type）、Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｒａｍｅ  Ｔｙｐｅで構成されている。
可変長のペイロード部分は、Timing Adjustmentコントロールフレームの場合、図１６に示されているように、１オクテットのＣＦＮ、２オクテットのＴＯＡ（Time Of Arrival）、０〜３２オクテットの予備部分で構成されている。
【０００５】
図１４に戻り、ＩＰ−ＲＮＣ１０３とＩＰ−ＢＴＳ１０５との間の往復伝送時間が一定であれば、送信タイミングを調整することによってフレームの受信タイミングはReceiving Window内に入るはずである。しかしながら、ＩＰ−ＲＮＣ１０３とＩＰ−ＢＴＳ１０５との間の往復伝送時間はＩＰ−ＲＡＮの混雑度によって刻々変化するので、送信スケジュールの切り替えが必要である。以下、この往復伝送時間が変化する場合のＩｕｂデータフレーム送信スケジュールの切り替えについて説明する。
【０００６】
例えば、端末１０７の接続呼１０８に関し、ＩＰ−ＲＮＣ１０３とＩＰ−ＢＴＳ１０５との間の同期制御１０９においてTransport Channel Synchronisationが完了した後、ＩＰ−ＲＮＣ〜ＩＰ−ＢＴＳ間の往復伝送時間が以下のように変化するとする。
時間Ａ（０．００〜１．００秒後）：  １０ｍsec（片道５ｍsec）
時間Ｂ（１．００〜１．０５秒後）：  ３０ｍsec（片道１５ｍsec）
時間Ｃ（１．０５〜２．００秒後）：  ５０ｍsec（片道２５ｍsec）
時間Ｄ（２．００秒後〜  ）：  ２００ｍsec（片道１００ｍsec）
【０００７】
図１７は、時間Ａ〜時間Ｂ〜時間Ｃにかけての、ＩＰ−ＲＮＣ１０３からＩＰ−ＢＴＳ１０５へのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。これらの図には、フレーム送信スケジュールに従って、下りＩｕｂデータフレーム２０２がＩＰ−ＲＮＣ１０３から順次送信される様子が示されている。フレーム送信スケジュールは、スケジュール２０１、スケジュール２０６、スケジュール２１０の順に遷移するとする。
【０００８】
また、ＩＰ−ＢＴＳ１０５には、Receiving window２０３が設定されている。Receiving windowには、連続番号が付されており、本例では偶数番号が付されているReceiving windowを用いる。
ここでは仮に、第一の時間２０７として固定値の「１６０ｍsec」が設定されているとする。この第一の時間は、受信したTiming Adjustmentコントロールフレームを無視する時間として送信タイミング調整直後から開始される時間である。以下、時間Ａ、時間Ｂ、時間Ｃ、それぞれにおける動作について説明する。
【０００９】
（時間Ａにおける動作）
Transport Channel Synchronisationが完了しているので、ＩＰ−ＲＮＣ１０３はフレーム送信スケジュール２０１にしたがって、ＣＦＮを付与したＩｕｂデータフレームを送信する。
例えば、フレーム送信スケジュール２０１どおりに送信された、下りＩｕｂデータフレーム２０２（ＣＦＮは「１２０」）は、ＩＰ−ＢＴＳ１０５の当該ＣＦＮのReceiving window２０３内において受信される。
【００１０】
（時間Ｂにおける動作）
この後、時間Ｂになると、ＩＰ−ＲＮＣ１０３とＩＰ−ＢＴＳ１０５との間の往復伝送時間が変化し、Transport Channel Synchronisationで確立した同期が外れてしまう。具体的には、フレーム送信スケジュール２０１にしたがって送信された下りＩｕｂデータフレーム２０４は、これまでより「１０ｍsec」多い遅延を伴って、ＩＰ−ＢＴＳ１０５に到着する。ＩＰ−ＢＴＳ１０５は、この「１０ｍsec」の遅延（すなわち、ＴＯＡ＝−１０）を、Timing Adjustmentコントロールフレーム（以下、ＴＡと略称する）２０５を用いて、ＩＰ−ＲＮＣ１０３に通知する。なお、ＴＯＡは、ＩＰ−ＢＴＳ１０５が期待する受信タイミングよりも早く受信した場合にプラスの数値、遅く受信した場合にマイナスの数値として通知される。
【００１１】
ここで、ＴＡは、３ＧＰＰ TS 25.402の７．２章に記載されている。すなわち、図１８に示されているように、ＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳに向けて送信されるＤＬ  ＤＡＴＡフレームが、Receiving windowから外れたタイミングで受信される。すると、ＩＰ−ＢＴＳは、Receiving windowから外れた時間を示すＴＯＡを含むＴＡを、ＩＰ−ＲＮＣに向けて送信する。
【００１２】
図１７に戻り、ＩＰ−ＲＮＣ１０３は、ＴＡ２０５に示されたとおり、送信スケジュールを１０ｍsec早め、フレーム送信スケジュール２０６に切り替える。この時（つまり、ＴＡ２０５を受信した時点で）、第一の時間２０７をスタートさせる。第一の時間２０７が継続する間（すなわち１６０ｍsecの間）は、他のＴＡを受信してもフレーム送信スケジュールの変更は行わない。つまり、受信したＴＡを無視することになる。
【００１３】
（時間Ｃにおける動作）
時間Ｃでは再び往復伝送時間が変化し、ＩＰ−ＢＴＳ１０５はReceiving Window内で下りＩｕｂデータフレームが受信できていないことを、４つのＴＡ２０８で通知する。しかしながら、これら４つのＴＡ２０８は、第一の時間２０７中にＩＰ−ＲＮＣ１０３に到着してしまうため、これらのＴＡが無視され、ＩＰ−ＲＮＣ１０３のフレーム送信スケジュールは変更されない。
その後、第一の時間２０７が経過し、ようやく、ＴＡ２０９の受信によって、ＩＰ−ＲＮＣ１０３はフレーム送信スケジュール２１０に切り替えることができる。
ここでの、従来方式の問題点は、第一の時間２０７のために、４つのＴＡ２０８に反応できず、同期の回復が遅れてしまったことである。
【００１４】
（時間Ｄにおける動作）
一方、図１９および図２０は、時間Ｃ〜時間ＤにかけてのＩＰ−ＲＮＣ１０３からＩＰ−ＢＴＳ１０５へのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
時間Ｃでは、下りＩｕｂデータフレーム送信スケジュール３０１で、ＩＰ−ＲＮＣとＩＰ−ＢＴＳとの間の同期がとれている。
時間Ｄになり、下り片道伝送時間が「２５ｍsec」から「１００ｍsec」に増加したために、ＣＦＮ３６の下りＩｕｂデータフレーム３０２は、ＣＦＮ３６用のReceiving Window３０３より「７５ｍsec」遅れてＩＰ−ＢＴＳ１０５に到着する。これを受信したＩＰ−ＢＴＳ１０５は、この「７５ｍsec」の遅延をＴＯＡ＝−７５として、ＴＡ３０４を用いて、ＩＰ−ＲＮＣ１０３に通知する。
【００１５】
ＩＰ−ＲＮＣ１０３は、ＴＡ３０４を受信し、フレーム送信スケジュール３０１からフレーム送信スケジュール３０５に切り替えると同時に、第一の時間３０６を開始する。この後ＩＰ−ＲＮＣとＩＰ−ＢＴＳとの間の伝送時間は変化しないので、フレーム送信スケジュール３０５をこれ以上変更する必要はない。
しかし、実際にはＩＰ−ＲＮＣ１０３は、第一の時間３０６の終了後、ＴＡ３０７を受信したことを契機に、フレーム送信スケジュール３０８に切り替えてしまう。これは不必要なフレーム送信スケジュール変更である。
【００１６】
ここでの、従来方式の問題点は、第一の時間３０６の長さが不十分であったために、無視すべきＴＡ３０７に反応してフレーム送信スケジュールを変更してしまい、ＩＰ−ＲＮＣとＩＰ−ＢＴＳとの間の同期制御を正しく実施できないことである。
なお、受信側から送信側へ、同期タイミング誤差に関する情報を通知し、この情報に基づいて送信タイミングを修正する技術は特許文献１にも記載されている。
【特許文献１】特開２００５−２６９０６１号公報
【非特許文献１】３ＧＰＰ TS 25.427
【非特許文献２】３ＧＰＰ TS 25.402
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、第一の時間を適切に設定しないと、必要なＴＡを無視してフレーム送信スケジュールの変更が遅れる場合や、無視すべきＴＡに反応してフレーム送信スケジュールを変更する場合があるという問題がある。この問題は、特許文献１に記載の技術では解決することができない。
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は同期制御を行う場合に、必要なＴＡに反応して、フレーム送信スケジュールを適切に変更できる無線ネットワーク制御装置、フレーム送信タイミング調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の請求項１による無線ネットワーク制御装置は、
時間経過と共に増加するフレームシーケンスナンバーが付与された等間隔に設けられる時間的な受信可能範囲である受信ウインドウを有する基地局装置において、当該フレームシーケンスナンバーを付与されたフレームが前記受信ウインドウ範囲外において受信された場合に、前記基地局装置が期待する受信タイミングとの差分を通知するための第一のコントロールフレームを前記基地局装置から受信することにより、前記基地局装置へ順次送信するフレームの送信タイミングを調整する無線ネットワーク制御装置であって、受信した前記第一のコントロールフレームを無視する時間として送信タイミング調整直後から開始される第一の時間においては前記フレームの送信タイミングの調整を抑止するように制御する制御手段と、自装置と前記基地局装置との間の伝送時間の変化に応じて前記第一の時間を変化させる手段とを含むことを特徴とする。無線ネットワーク制御装置から無線基地局装置へ通知される第一のコントロールフレームを無視する時間を設け、この時間を変動値にすることで、確実な同期制御を実現できる。
【００１９】
本発明の請求項２による無線ネットワーク制御装置は、請求項１において、
前記第一の時間を、自装置と前記基地局装置との間のフレーム往復伝送時間にαを加えた時間とし、αは零より大きい値かつフレームの送信間隔よりも小さい値とすることを特徴とする。フレーム往復伝送時間に応じて第一の時間を変化させることにより、確実な同期制御を実現できる。
【００２０】
本発明の請求項３による無線ネットワーク制御装置は、請求項２において、
前記フレーム往復伝送時間は、自装置からデータフレームを送信した時刻と、そのデータフレームが前記基地局装置において前記受信ウインドウ範囲外にて受信されたことにより送信された第一のコントロールフレームを受信した時刻との時間差に基づいて設定されることを特徴とする。フレームの送信時刻と受信時刻との時間差を用いることにより、フレーム往復伝送時間を容易に計測できる。
【００２１】
本発明の請求項４による無線ネットワーク制御装置は、請求項２において、
前記フレーム往復伝送時間は、自装置と前記基地局装置とのいずれか一方から他方へＩＣＭＰ  ＥＣＨＯ要求を送信しその応答を受信するまでの時間に基づいて設定されることを特徴とする。このようにＩＣＭＰ  ＥＣＨＯを用いることにより、フレーム往復伝送時間を容易に計測できる。
【００２２】
本発明の請求項５による無線ネットワーク制御装置は、請求項２において、
前記フレーム往復伝送時間は、３ＧＰＰ TS 25.402記載のTransport Channel Synchronisationの際に、自装置と前記基地局装置との間で送受信されるDL Synchronisationフレーム送信時刻とUL Synchronisationフレーム受信時刻との時間差に基づいて設定されることを特徴とする。このようにDL Synchronisationフレーム、および、UL Synchronisationフレームを用いることにより、フレーム伝送往復時間を容易に計測できる。
【００２３】
本発明の請求項６によるフレーム送信タイミング調整方法は、  時間経過と共に増加するフレームシーケンスナンバーが付与された等間隔に設けられる時間的な受信可能範囲である受信ウインドウを有する基地局装置において、当該フレームシーケンスナンバーを付与されたフレームが前記受信ウインドウ範囲外において受信された場合に、前記基地局装置が期待する受信タイミングとの差分を通知するための第一のコントロールフレームを前記基地局装置から受信することにより、前記無線ネットワーク制御装置から前記基地局装置へ順次送信されるフレームの送信タイミングを調整するフレーム送信タイミング調整方法であって、受信した前記第一のコントロールフレームを無視する時間として送信タイミング調整直後から開始される第一の時間内において前記フレームの送信タイミングの調整を抑止するように制御するステップと、前記第一の時間外において前記無線ネットワーク制御装置と前記基地局装置との間の伝送時間の変化に応じて前記第一の時間を変化させるステップとを含むことを特徴とする。無線ネットワーク制御装置と無線基地局との同期はずれ時間量の通知を無視する時間を設け、この時間を変動値にすることで、確実な同期制御を実現できる。
要するに、本発明では、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の往復伝送時間にあわせて、第一の時間を適切な長さに調整するため、無線ネットワーク制御装置は、自ら無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の往復伝送時間を計測し、これを第一の時間の長さとして設定する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、無線基地局装置から無線ネットワーク制御装置へ通知される第一のコントロールフレームを無視する時間を設け、この時間を変動値にすることによって、確実な同期制御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（実施の形態）
図１は、本発明の実施形態による無線ネットワーク制御装置を含む移動通信システムの構成例を示すブロック図である。同図には、ＩＭＴ２０００方式による移動通信システムのＩＰ−ＲＡＮ４０２の構成が示されている。
ＩＰ−ＲＡＮ４０２は、コア・ネットワーク１０１に接続されているＩＰ−ＲＮＣ４０３と、ルータ４０４と、このルータ４０４に接続されているＩＰ−ＢＴＳ４０５および４０６とを含んで構成されており、端末４０７について移動通信を実現するネットワークである。
【００２６】
ＩＰ−ＲＮＣ４０３とＩＰ−ＢＴＳ４０５との間において送受信されるフレームには、非特許文献１に記載されている通りＣＦＮが付与される。そして、このフレームについて、非特許文献２に記載されている同期制御が行われる。この同期制御は以下のように行われる。すなわち、フレームの受信タイミングがReceiving Windowから外れた場合に、その外れた時間がTiming Adjustmentコントロールフレームによって送信側に通知される。これを受取り、フレームの受信タイミングがReceiving Window内に入るように送信タイミングが調整される（つまり、送信スケジュールを切り替える）ことにより、同期制御が行われる。
【００２７】
ＩＰＲＮＣ４０３とＩＰ−ＢＴＳ４０５との間の往復伝送時間が一定であれば、送信タイミングを調整することによってフレームの受信タイミングはReceiving Window内に入るはずである。しかしながら、ＩＰ−ＲＮＣ４０３とＩＰ−ＢＴＳ４０５との間の往復伝送時間はＩＰ−ＲＡＮの混雑度によって刻々変化するので、送信スケジュールの切り替えが必要である。以下、この往復伝送時間が変化する場合のＩｕｂデータフレーム送信スケジュールの切り替えについて説明する。
【００２８】
例えば、端末４０７の呼接続４０８に関し、ＩＰ−ＲＮＣ４０３とＩＰ−ＢＴＳ４０５との間の同期制御４０９においてTransport Channel Synchronisationが完了した後、ＩＰ−ＲＮＣとＩＰ−ＢＴＳとの間の往復伝送時間が以下のように変化するとする。
時間Ａ（０．００〜１．００秒後）：  １０ｍsec（片道５ｍsec）
時間Ｂ（１．００〜１．０５秒後）：  ３０ｍsec（片道１５ｍsec）
時間Ｃ（１．０５〜２．００秒後）：  ５０ｍsec（片道２５ｍsec）
時間Ｄ（２．００秒後〜  ）：  ２００ｍsec（片道１００ｍsec）
【００２９】
図２は、時間Ａ〜時間Ｂ〜時間Ｃにかけての、ＩＰ−ＲＮＣ４０３からＩＰ−ＢＴＳ４０５へのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。これらの図には、フレーム送信スケジュールに従って、下りＩｕｂデータフレーム５０２がＩＰ−ＲＮＣ４０３から順次送信される様子が示されている。フレーム送信スケジュールは、スケジュール５０１、スケジュール５０６、スケジュール５１０の順に遷移するとする。
また、ＩＰ−ＢＴＳ４０５には、Receiving window５０３が設定されている。Receiving windowには、連続番号が付されており、本例では偶数番号が付されているReceiving windowを用いる。
【００３０】
本例では、第一の時間５０７を、固定値ではなく、可変値とし、その値を適切に設定する。以下、時間Ａ、時間Ｂ、時間Ｃ、それぞれにおける動作について説明する。
（時間Ａにおける動作）
Transport Channel Synchronisationの完了後、ＩＰ−ＲＮＣ４０３は送信スケジュール５０１にしたがって、ＣＦＮを付与したＩｕｂデータフレームを送信する。
例えば、送信スケジュール５０１どおりに送信された、下りＩｕｂデータフレーム５０２（ＣＦＮは「１２０」）は、ＩＰ−ＢＴＳの当該ＣＦＮのReceiving window５０３内において受信される。
【００３１】
（時間Ｂにおける動作）
この後、時間Ｂになると、ＩＰ−ＲＮＣ４０３とＩＰ−ＢＴＳ４０５との間の往復伝送時間が変化し、Transport Channel Synchronisationで確立した同期が外れてしまう。具体的には、フレーム送信スケジュール５０１にしたがって送信された下りＩｕｂデータフレーム５０４（ＣＦＮは「１２４」）は、これまでより「１０ｍsec」多い遅延を伴って、ＩＰ−ＢＴＳ４０５に到着する。ＩＰ−ＢＴＳ４０５はこの「１０ｍsec」の遅延（すなわち、ＴＯＡ＝−１０）を、ＴＡ５０５（ＣＦＮは「１２４」）を用いて、ＩＰ−ＲＮＣ４０３に通知する。
【００３２】
ＩＰ−ＲＮＣ４０３は、ＴＡ５０５（ＣＦＮは「１２４」）に示されたとおり、送信スケジュールを「１０ｍsec」早め、送信スケジュール５０６に切り替える。
このときＩＰ−ＲＮＣ４０３は、ＴＡ５０５（ＣＦＮは「１２４」）受信時刻と、下りＩｕｂデータフレーム５０４（ＣＦＮは「１２４」）送信時刻との差を計算する。そして、ＩＰ−ＲＮＣ４０３は、その結果（この場合は「３０ｍsec」）を第一の時間５０７の継続時間とし、第一の時間５０７をスタートさせる。第一の時間５０７が継続する間（すなわち、「３０ｍsec」）は、他のＴＡを受信してもフレーム送信スケジュールの変更は行わない。つまり、受信したＴＡを無視することになる。
【００３３】
（時間Ｃにおける動作）
時間Ｃでは再び伝送時間が変化し、ＩＰ−ＢＴＳ４０５は、Receiving Window内で下りＩｕｂデータフレーム５０８（ＣＦＮは「１３２」）が受信できていないことを、ＴＡ５０９（ＣＦＮは「１３２」）で通知する。ＩＰ−ＲＮＣ４０３はこれを受信し、フレーム送信スケジュール５１０に切り替えることができる。このとき、ＩＰ−ＲＮＣ４０３はＴＡ５０９によって通知された「５０ｍsec」を第一の時間５０７’の継続時間とし、第一の時間５０７’をスタートさせる。
ここで、従来方式である図１７の場合と本例の場合（図２）とを比較すると、本例の場合の方が、同期回復が早いことがわかる。これは本例の場合の第一の時間５０７が、従来方式の場合よりも短く、ＴＡへの反応が早いためである。
【００３４】
（時間Ｄにおける動作）
一方、図３および図４は、時間Ｃ〜時間ＤにかけてのＩＰ−ＲＮＣ４０３からＩＰ−ＢＴＳ４０５へのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
時間Ｃでは、下りＩｕｂデータフレーム送信スケジュール６０１で、ＩＰ−ＲＮＣ４０３とＩＰ−ＢＴＳ４０５との間の同期がとれている。
時間Ｄになると、下り片道伝送時間が「２５ｍsec」から「１００ｍsec」に増加する。このため、ＣＦＮ３６の下りＩｕｂデータフレーム６０２は、ＣＦＮ３６用のReceiving Window６０３より「７５ｍsec」遅れてＩＰ−ＢＴＳ４０５に到着する。これを受信したＩＰ−ＢＴＳ４０５は、この「７５ｍsec」の遅延をＴＯＡ＝−７５として、ＴＡ６０４（ＣＦＮは「３６」）を用いて、ＩＰ−ＲＮＣ４０３に通知する。
【００３５】
ＩＰ−ＲＮＣ４０３は、ＴＡ６０４を受信し、フレーム送信スケジュール６０１からフレーム送信スケジュール６０５に切り替える。それと同時にＩＰ−ＲＮＣ４０３は、ＴＡ６０４（ＣＦＮは「３６」）の受信時刻と、下りＩｕｂデータフレーム６０２（ＣＦＮは「３６」）送信時刻との差を計算する。そして、ＩＰ−ＲＮＣ４０３は、その計算結果（この場合は「２００ｍsec」）を第一の時間６０６の継続時間とし、第一の時間６０６を開始する。
【００３６】
その後、ＩＰ−ＲＮＣ４０３に到着するＴＡは全て第一の時間６０６内の到着であるため、これ以上フレーム送信スケジュールの変更は行われない。
ここで、従来方式である図１９および図２０の場合と本例の場合（図３および図４）とを比較すると、本例の場合には、不必要なフレーム送信スケジュール変更が生じないことがわかる。従来方式の問題点は第一の時間の長さ不足によるものだったが、本例では第一の時間を十分に確保しており、不必要なスケジュール変更が防止できていることがわかる。
【００３７】
（ＩＰ−ＲＮＣの構成）
図５は、図１中のＩＰ−ＲＮＣ４０３の構成例を示すブロック図である。同図において、ＩＰ−ＲＮＣ４０３は、ＩＰ−ＢＴＳ４０５に対するフレーム送受信制御を司るダイバーシチハンドオーバトランク（ＤＨＴ）７０を含んで構成されている。ここでは、上り（ＩＰ−ＢＴＳ４０５→ＩＰ−ＲＮＣ４０３の方向）フレームの合成、転送に関する機能ブロックは図示しない。
【００３８】
ダイバーシチハンドオーバトランク７０は、ＩＰ−ＢＴＳ４０５との間でフレームの送受信を行うフレーム送受信部７０１と、下りフレームの転送制御を行う下り転送制御部７０２と、下りフレームの分配を行う下りフレーム分配部７０３と、コア・ネットワーク４０１から下りフレームを受信する下りフレーム受信部７０４と、下りフレームの送信タイミングを制御する下り送信制御部７０５と、フレーム送信スケジュールを制御するフレーム送信スケジューラ７２とを含んで構成されている。
【００３９】
このような構成において、下りフレーム受信部７０４は、コア・ネットワーク４０１から下りフレームを受信し、下りフレーム分配部７０３に渡す。
下りフレーム分配部７０３は、必要に応じブランチ数分フレームを分配し、下り転送制御部７０２に渡す。
下り転送制御部７０２はフレーム送信スケジューラ７２からの指示に従い、適切なタイミングで下りＩｕｂデータフレームをフレーム送受信部７０１に渡す。
フレーム送受信部７０１は、ＩｕｂデータフレームをＩＰ−ＢＴＳ４０５へ送信する。
また、ＩＰ−ＢＴＳ４０５からＴＡを受信したフレーム送受信部７０１は、下り送信制御部７０５へこれを渡す。
【００４０】
ここで、下り送信制御部７０５には、図６に示されているように、２つの状態が存在する。同図を参照すると、ＴＡ受付可能状態において、下り送信制御部７０５は、ＴＡ（ＴＯＡ＝ａ、ＣＦＮは「ｎ」とする）を受信した場合、フレーム送信スケジューラ７２に、フレーム送信スケジュールをａだけ遅らせるように指示する。そして、第一の時間の計測がスタートする。このとき、ＴＡ受信時刻と、現在のフレーム送信スケジュールにおけるＣＦＮが「ｎ」の下りフレームを受信した時刻との差にわずかな時間αを加えた時間を「第一の時間」として設定する。この時間αは、零より大きい値かつ次のフレームの送信間隔よりも小さい値とする。第一の時間が設定されることにより、ＴＡ受付不可状態へ遷移する。
【００４１】
一方、ＴＡ受付不可状態において、下り送信制御部７０５は、ＴＡを受信した場合、それを無視し、何もしない。また、第一の時間が満了した場合、ＴＡ受付可能状態へ遷移する。
以上のように、下り送信制御部７０５の状態に応じて、ＴＡが無視される場合と、受信したＴＡに基づいてフレーム送信スケジュールを切り替える場合とがある。
【００４２】
図５に戻り、フレーム送信スケジューラ７２は、下りフレームの送信スケジュールを下り転送制御部７０２に通知する。また、フレーム送信スケジューラ７２は、下り送信制御部７０５からの送信タイミング変更指示により、フレーム送信スケジュールを変更する。下り転送制御部７０２はフレーム送信スケジューラ７２によるフレーム送信スケジュールにしたがって下りフレームを送信するので、以後は変更されたフレーム送信スケジュールで下りフレームが送信されることになる。
【００４３】
（往復伝送時間の計測）
第一の時間を設定する場合、システム設計時における、下りの遅延目標値、および、上りの遅延目標値に、わずかな時間αを加えればよい。この時間αは、基地局装置においてフレームを受信してから送信するまでにかかる所定の処理時間を考慮して、設定する。ここで、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の往復伝送時間は変化する。したがって、第一の時間を適切に設定するには、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の往復伝送時間を計測するか算出する必要がある。以下、往復伝送時間の計測手法、算出手法について説明する。
【００４４】
（ＩＣＭＰ  ＥＣＨＯを用いる計測）
ＩＣＭＰ（Internet Control Message Protocol）  ＥＣＨＯを用いて、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間のフレーム往復伝送時間を定期的に計測し、この計測値に基づいて第一の時間を決定する。ＩＣＭＰについては、インターネット技術規定ＲＦＣ７９２およびＲＦＣ１８８５として規定されている。具体的には、図７に示されているようにＩＣＭＰ ＥＣＨＯ要求送信部７０６を設けておき、このＩＣＭＰ  ＥＣＨＯ要求送信部７０６はＩＰ−ＢＴＳ４０５に向けて送信し、その返信を受けるまでの時間に基づいてフレーム往復伝送時間を計測し、第一の時間を決定する。図７の場合は、無線ネットワーク制御装置から基地局装置へＩＣＭＰ  ＥＣＨＯ要求を送信しその応答を受信するまでの時間によってフレーム往復伝送時間を計測しているが、逆に基地局装置から無線ネットワーク制御装置へＩＣＭＰ  ＥＣＨＯ要求を送信しその応答を受信するまでの時間によってフレーム往復伝送時間を計測してもよい。要するに、無線ネットワーク制御装置と基地局装置とのいずれか一方から他方へＩＣＭＰ  ＥＣＨＯ要求を送信しその応答を受信するまでの時間に基づいてフレーム往復伝送時間を計測すればよい。なお、基地局装置から無線ネットワーク制御装置へＩＣＭＰ  ＥＣＨＯ要求を送信する場合、その計測結果を、基地局装置から無線ネットワーク制御装置へ通知する必要がある。
【００４５】
（記憶した送信時刻および受信時刻による算出）
一定数のフレームについて、送信時刻と受信時刻とを記憶しておく。例えば、図８に示されている、下り送信制御部７０５内のメモリ７０７に記憶しておく。この記憶されている送信時刻と受信時刻との時間差に基づいて、第一の時間を決定する。
（送信スケジュールに基づく算出）
また、受信したフレームの送信時刻は、フレーム送信スケジュールによる送信タイミングを遡ることで算出できる。この場合、例えば、図９に示されているように、下り送信制御部７０５内に算出プログラム７０８を設けておき、その受信時刻との時間差に基づいて、第一の時間を決定する。このような構成を採用すれば、図８の構成とは異なり、メモリを設ける必要はない。
【００４６】
（通信開始時の設定）  通信が開始される前に、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の同期を取る方法である、Transport Channel Synchronisationにより、第一の時間を設定してもよい。これは、非特許文献２の７章（特に７．２節）に記載されている、DL Synchronisationフレーム、および、UL Synchronisationフレームを利用するものである。DL Synchronisationフレームは、図１０に示されているように、ペイロード部分が、１オクテットのＣＦＮ、０〜３２オクテットの予備部分で構成されている。また、UL Synchronisationフレームは、図１１に示されているように、ペイロード部分が、１オクテットのＣＦＮ、２オクテットのＴＯＡ、０〜３２オクテットの予備部分で構成されている。
【００４７】
具体的な方法は、以下の通りである。すなわち、最初に、ＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳへDL Synchronisationフレーム(CFN付き)を送る。次に、DL Synchronisationフレームを受信したＩＰ−ＢＴＳはすぐに、そのフレームの受信タイミングがReceiving Windowからずれている時間(すなわちＴＯＡ)をUL Synchronisationフレーム(CFN付き)に付与してＩＰ−ＲＮＣへ通知する。
【００４８】
ここで、図１２（ａ）はDL Synchronisationフレームの受信タイミングがReceiving Window内である場合、同図（ｂ）はDL Synchronisationフレームの受信タイミングがReceiving Window内ではない場合、をそれぞれ示している。いずれの場合も、ＴＯＡが付与されたUL Synchronisationフレーム(CFN付き)が、ＩＰ−ＢＴＳからＩＰ−ＲＮＣへ通知される。
【００４９】
これを受取ったＩＰ−ＲＮＣは、ＴＯＡの値によって送信タイミングを決定する。通信開始時のTransport Channel Synchronisationはこのように、DL SynchronisationおよびUL Synchronisationの往復により実現されるので、この往復伝送時間を計測することで、通信開始時に、第一の時間を決定することができる。なお、DL SynchronisationおよびUL Synchronisationについては、非特許文献１の５．３節にも記載されている。
【００５０】
（フレーム送信タイミング調整方法）
以上説明した移動通信システムにおいては、以下のようなフレーム送信タイミング調整方法が実現されている。すなわち、時間経過と共に増加するフレームシーケンスナンバーが付与され時間的な受信範囲となり等間隔に設けられる受信ウインドウを有する基地局装置から無線ネットワーク制御装置へ、前記受信ウインドウ範囲外においてフレームが受信された場合に期待する受信タイミングとの差分を通知するための第一のコントロールフレームを送信することにより、上記無線ネットワーク制御装置から上記基地局装置へ順次送信されるフレームの送信タイミングを調整するフレーム送信タイミング調整方法であり、図１３に示されているように、受信した上記第一のコントロールフレームを無視する時間として送信タイミング調整直後から開始される第一の時間内において上記フレームの送信タイミングの調整を抑止するように制御するステップと、上記第一の時間外において上記無線ネットワーク制御装置と上記基地局装置との間の伝送時間の変化に応じて上記第一の時間を変化させるステップとを含むフレーム送信タイミング調整方法が実現されている。
【００５１】
すなわち、同図において、第一の時間内である場合には、フレームの送信タイミング調整が抑止され（ステップＳ２１→Ｓ２２）、第一の時間外である場合には、伝送遅延量の変化に応じて第一の時間が変化制御される（ステップＳ２１→Ｓ２３）。このような方法を採用すれば、無線基地局装置から無線ネットワーク制御装置へ通知される第一のコントロールフレームを無視する時間を設け、この時間を変動値にすることで、確実な同期制御を実現できる。
【００５２】
（まとめ）
従来の無線ネットワーク制御装置では、第一の時間があらかじめ定められた固定値であった。第一の時間が固定値であると、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の往復伝送時間が小さい場合には、同期制御の反応が必要以上に遅くなるという問題点があった。また、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の往復伝送時間が大きい場合には、同期制御が機能しないという問題があった。これに対し、本発明では、第一の時間（Timing Adjustmentガードタイム）を固定値ではなく可変値とし、その値を適切に設定しているので、上記の問題点を解決することができる。すなわち、第一のコントロールフレームであるTiming Adjustmentコントロールフレームの受信した場合に、いち早く、かつ、無駄なくＩｕｂデータフレーム送信タイミングを変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ＩＭＴ２０００方式による移動通信システムにおける、無線ネットワーク制御装置と基地局装置との間の同期制御に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態による無線ネットワーク制御装置を含む移動通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１中のＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳへのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
【図３】図１中のＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳへのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
【図４】図１中のＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳへのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
【図５】図１中のＩＰ−ＲＮＣの構成例を示すブロック図である。
【図６】図１中の下り送信制御部の状態を示す図である。
【図７】図１中のＩＰ−ＲＮＣの他の構成例を示すブロック図である。
【図８】図１中のＩＰ−ＲＮＣの他の構成例を示すブロック図である。
【図９】図１中のＩＰ−ＲＮＣの他の構成例を示すブロック図である。
【図１０】DL Synchronisationフレームの構成を示す図である。
【図１１】UL Synchronisationフレームの構成を示す図である。
【図１２】（ａ）はDL Synchronisationフレームの受信タイミングがReceiving Window内である場合の動作を示す図、同図（ｂ）はDL Synchronisationフレームの受信タイミングがReceiving Window内ではない場合の動作を示す図である。
【図１３】本発明によるフレーム送信タイミング調整方法を示すフローチャートである、
【図１４】ＩＭＴ２０００方式による移動通信システムのＩＰ技術をベースとした無線アクセスネットワークの構成を示す図である。
【図１５】データフレームの構成を示す図である。
【図１６】Timing Adjustmentコントロールフレームの構成を示す図である。
【図１７】図１４中のＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳへのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
【図１８】図１４中のＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳへのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
【図１９】図１４中のＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳへのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
【図２０】ＩＰ−ＲＮＣからＩＰ−ＢＴＳへのＩｕｂデータフレーム送受信の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
７０  ダイバーシチハンドオーバトランク
７２  フレーム送信スケジューラ
１０１、４０１  コア・ネットワーク
１０２、４０２  無線アクセスネットワーク
１０３、４０３無線ネットワーク制御装置
１０４、４０４  ルータ
１０５、１０６、４０５、４０６  基地局装置
１０７、４０７  端末
７０１  フレーム送受信部
７０２  下り転送制御部
７０３  下りフレーム分配部
７０４  下りフレーム受信部
７０５  下り送信制御部
７０６  ＩＣＭＰ ＥＣＨＯ要求送信部
７０７  メモリ
７０８  算出プログラム
【図１】
0005049061.tif 000002
【図２】
0005049061.tif 000003
【図３】
0005049061.tif 000004
【図４】
0005049061.tif 000005
【図５】
0005049061.tif 000006
【図６】
0005049061.tif 000007
【図７】
0005049061.tif 000008
【図８】
0005049061.tif 000009
【図９】
0005049061.tif 000010
【図１０】
0005049061.tif 000011
【図１１】
0005049061.tif 000012
【図１２】
0005049061.tif 000013
【図１３】
0005049061.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0005049061.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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