(57)【要約】  移動局の移動に追従した送信タイミング制御を行うことのできる無線通信方法を提供すること。基地局の送信タイミング制御情報生成部（8h）は、遅延時間測定部（8f）で測定した移動局毎の遅延時間と、移動速度検出部（8i）が検出した移動局毎の移動速度とに基づいて、各移動局が信号を送信する送信タイミングを算出する。送信タイミング制御情報生成部（8h）は、算出した送信タイミングを示す制御情報を生成して各移動局に通知する。
2012046448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と基地局との間でOFDM変調方式を用いて送信タイミングの制御情報を生成する基地局において、
前記移動局の移動速度を検出する移動速度検出部と、
前記移動速度検出部で検出された移動速度に応じて送信タイミングの制御量を変えて前記送信タイミングの制御情報を生成する送信タイミング制御情報生成部と、
を備える無線通信装置。
【請求項２】
移動局と基地局との間でOFDM変調方式を用いて送信タイミングの制御情報を生成する基地局において、
前記移動局の移動速度を検出する移動速度検出部と、
前記移動局の移動方向を検出する移動方向検出部と、
前記移動速度検出部と前記移動方向検出部で検出された移動速度及び移動方向に基づいて前記送信タイミングの制御情報に対して付加するオフセットを算出する送信タイミングオフセット算出部と、
前記送信タイミングオフセット算出部で算出したオフセットを付加して送信タイミングの制御情報を生成する送信タイミング制御情報生成部と、
を備える無線通信装置。
【請求項３】
前記送信タイミングオフセット算出部は、前記移動局が前記基地局に対して近づく場合は、前記基地局と前記移動局との間の遅延時間差が正となるオフセットを加えて前記送信タイミングの制御情報を生成する、請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信タイミングの制御情報を記憶する制御履歴記憶部をさらに備え、前記制御履歴記憶部の制御履歴に応じて前記送信タイミング制御情報生成部によって前記送信タイミング制御情報の生成頻度を変えることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重(以下OFDM)変調を用いた無線通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信の通信規格の一つであるLTE（long term evolution）は、従来の通信規格と比較して、周波数利用効率の向上及び低遅延を特徴とするものであり、将来の移動体通信ビジネスの発展を支える規格として期待されている。【０００３】
LTEの上り変調方式には予め離散時間フーリエ変換(以下DFT)を行ってからOFDM変調を行うSC-FDMA（single carrier - frequency division multiplexing access）方式が採用されている。【０００４】
従来の無線通信方法は、図１に示すようにGI（Guard Interval）を備えたフレームフォーマットを用い、OFDM変調を伴って信号の送受信を行っている。移動局が前記OFDM変調後の無線信号を送信すると、前記無線信号は無線通信路を通って基地局に到達する。前記基地局で受信する前記無線信号は、前記無線通信路の影響により伝搬遅延などを伴った信号となる。基地局は、遅延時間がGI長以内であれば前記OFDM変調信号の特徴の一つである周期性により伝搬遅延を補償することができる。その一方で、基地局は、遅延時間が前記フレームフォーマットに挿入されたGI長を超える場合には伝搬遅延を補償することができない。伝播遅延を補償することができない場合には、通信品質が低下する。（例えば特許文献１参照）【０００５】
また、前記移動局は、基地局のカバー範囲(セル半径)内に複数点在する。そのため、移動局毎に無線通信路が存在する。これにより、図2で示すように、基地局は、移動局（UE#1、UE#2、・・・）毎に遅延時間D1,D2・・・の異なる無線信号を受信する。このとき、移動局間の遅延時間差D1-D2がGI長以内であれば、前述のとおり受信信号の伝搬遅延を補償することができる。一方、移動局間の遅延時間差がGI長を超える場合、基地局は、伝搬遅延を補償することができず、各移動局の受信信号が非直交の状態となる。これにより、一方の移動局の受信信号にとって他方の移動局の受信信号が干渉となり、基地局における受信品質が低下する。【０００６】
前記干渉を低減する方法として、各移動局の送信タイミングを制御する方法が知られている。この方法では、基地局が、各移動局の遅延時間を検出し、移動局間の遅延時間差が無くなるよう基準タイミングに対する補正量を算出し、送信タイミングを変更するための制御情報を移動局毎に生成および通知する。そして、各移動局が、前記通知された制御情報に従って無線信号を送信するタイミングを変更する。【０００７】
図３は、従来のOFDM変調を用いた無線通信方法において送信タイミング制御情報を生成するための基地局のブロック図である。RF部3bは、受信アンテナ部3aで受信された無線信号をベースバンド帯域の信号に変換する。GI除去部3cは、前記フレームフォーマットに挿入されたGIを除去する。離散時間フーリエ変換(DFT)部3dおよび周波数分離部3eは、周波数上に多重された移動局毎の信号を抽出する。遅延時間測定部3fは、前記抽出した移動局毎の無線信号について基準タイミングに対する遅延時間を測定する。送信タイミング制御判定部3gは、前記測定した遅延時間が所定量を上回ったか、および、送信タイミングの制御周期に達したかを判定する。送信タイミング制御情報生成部3hは、前記送信タイミング制御判定部3gの判定結果と前記測定した遅延時間に基づいて送信タイミングを求め、送信タイミング制御情報を生成する。【０００８】
次に、図２と図４を用いて制御手順を示す。例えば２つの移動局UE#1,UE#2が図２に示すように基地局eNBのセル半径内に点在しているとする。また、それぞれの移動局が送信した無線信号が基地局eNBに到達するまでの遅延時間をD1,D2とする。またD1>D2であり移動局間の遅延時間差ΔはGI長Lより大きいとする。すなわち Δ = D1 - D2 > L を満たす。このときの時間軸上における移動局間の無線信号の関係は図４のようになる。移動局間の遅延時間差ΔがGI長より大きい場合、前述の通り移動局U1からの無線信号の遅延時間はGI長より大きいため、基地局eNBは伝搬遅延を補償することができない。そこで、基地局eNBは、移動局UE#1に対し送信タイミングの補正量として-Δを制御情報として生成し、移動局UE#1に通知する。移動局UE#1は、前記制御情報を検出し、前記補正量に従って送信タイミングを現時刻から -Δ の時刻T4aに変更する。すなわち、移動局UE#1は、基準タイミングからΔ早めた時刻から無線信号を送信する。この操作により、移動局UE#1から送信された無線信号の遅延時間がD1' = D1 - Δ = D1 - (D1 - D2) =D2 となり、移動局UE#2との遅延時間差は D1' - D2 = D2 - D2 = 0 となることから遅延時間差がなくなると共に、遅延時間をGI長以内に収めることが可能となる(例えば非特許文献１参照)。【０００９】
また、前記移動局は、移動を伴いながら無線通信を行うため、前記無線信号の時間遅延は時刻的に変動する。例えば移動局の移動速度500km/hのとき、伝搬遅延が毎秒 0.93μsec/sec 変化することが経験的に得られている。この変化に追従するために、基地局は、前記タイミング制御情報の生成を繰り返し行う。これには、前記制御情報の生成頻度には周期的に行う方法や遅延時間が所定の大きさを超えた場合に行うなどの方法がある。生成頻度を多くすることは前記遅延時間の変化に精度よく追従することができるが、その一方で前記タイミング制御情報の生成および通知を各移動局に行うことで前記基地局の処理量の増加ないし消費電力の増加を招き、下りリンクへの送信情報が増えることでデータ通信速度の低下を招く要因に成る(例えば非特許文献２参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開2000-295195号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】3GPP TS 36.213 v8.8.0 (2009-09)
【非特許文献２】3GPP TS 36.321 v8.8.0 (2009-12)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の無線通信方法においては、移動局の移動速度に応じたタイミング制御情報の生成をしていないことにより、送信タイミング制御情報の生成時点と前記移動局で送信タイミングの変更が行われた時点の状態に乖離が生じ、所望の送信タイミングに制御できない場合があった。この場合、GIを用いた補償を行うことができないことによる通信品質の低下や、送信タイミング制御を繰り返し行うことによる基地局の処理量の増加ないし消費電力の増加、および、下りリンクのデータ通信速度の低下という問題があった。【００１３】
本課題について図５、６を用いて詳細に説明する。【００１４】
移動局UEは、移動速度vで基地局eNBから遠ざかる方向に移動しているとする。移動局UEが時刻T5aで基地局eNBに向けて無線信号を送信すると、基地局eNBは、遅延時間を測定し、前記測定値に基づいて送信タイミング制御情報を生成する。基地局eNBは、前記送信タイミング制御情報を時刻T5bで移動局UEに向けて通知する。移動局UEは、前記送信タイミング制御情報に従って送信タイミングの変更を行う。移動局UEが送信タイミングの変更された無線信号を時刻T5cで送信することで、送信タイミングの制御が完了する。これらによって送信タイミングの制御開始から完了までの遅延Rは、R=T5c-T5aによって与えられる。このとき、図6で示すように移動局UEが移動していると、制御遅延Rと移動速度vに関連した遅延時間f(v×R)が付加される。このことにより、制御遅延のない所望の状態に対して制御後の状態が乖離し、所望の送信タイミングに制御できない場合がある。【００１５】
また、移動局が基地局に近づく場合に、無線信号がGI長を超えることで通信品質が低下する問題があった。【００１６】
本課題について図５、７を用いて詳細に説明する。【００１７】
移動局UE#1は、移動速度vで基地局eNBから近づく方向に移動しているとする。この場合、図５で示した制御遅延が存在する場合、前述のように制御遅延Rと移動速度vに関連した遅延時間-f(v×R)の変動が発生する。従ってUE#1について観測される遅延時間は制御遅延がない場合の遅延時間D1'に対してD1'-f(v×R)となる。その結果、制御遅延があるときの無線信号のフレーム先頭が基準タイミングよりも早いタイミングで基地局に到達する場合がある。GIは遅延時間を補償するための制御信号が挿入される区間であり、フレーム先頭が基準タイミングよりも前にある場合は、前記制御信号が欠落することを意味する。そのため、基地局eNBはGIを用いた遅延時間の補償を十分に行うことができず、通信品質が低下する。【００１８】
また、従来の無線通信方法においては、タイミング制御情報の生成を周期的、または遅延時間が所定値を超えたときに行うことにより、移動局の移動速度が速い場合に追従するようタイミング制御情報の生成頻度を上げる必要がある。その結果、前記制御情報を通知するための送信データ量の増加により、基地局の処理量や消費電力が増加したり、下りリンクのデータ通信速度が低下したりする問題があった。【００１９】
本発明の目的は、従来の問題を解決するためになされたもので、移動局毎の移動速度と移動方向を検出し、前記検出量に基づいてタイミング制御情報の生成することで、移動局の移動に応じたタイミング制御を行うことのできる無線通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の無線通信装置は、移動局と基地局との間でOFDM変調方式を用いて送信タイミングの制御情報を生成する基地局において、前記移動局の移動速度を検出する移動速度検出部と、前記移動速度検出部で検出された移動速度に応じて送信タイミングの制御量を変えて前記送信タイミングの制御情報を生成する送信タイミング制御情報生成部を備える構成を採る。この構成により、前記移動局の移動に追従しつつ処理量ないし消費電力を削減することができる。【００２１】
また、本発明の無線通信装置は、移動局と基地局との間でOFDM変調方式を用いて送信タイミングの制御情報を生成する基地局において、前記移動局の移動速度を検出する移動速度検出部と、前記移動局の移動方向を検出する移動方向検出部と、前記移動速度検出部と前記移動方向検出部で検出された移動速度及び移動方向に基いて前記送信タイミングの制御情報に対して付加するオフセットを算出する送信タイミングオフセット算出部と、前記送信タイミングオフセット算出部で算出したオフセットを付加して送信タイミングの制御情報を生成する送信タイミング制御情報生成部と、を備える構成を採る。この構成により、前記移動局の移動に追従しつつ処理量ないし消費電力の削減と、通信品質の低下を軽減することができる。【００２２】
また、本発明の無線通信装置は、前記送信タイミングの制御情報を記憶する制御履歴記憶部をさらに備え、前記制御履歴記憶部の制御履歴に応じて前記送信タイミング制御情報生成部によって前記送信タイミング制御情報の生成頻度を変える。この構成により、前記移動局の移動に追従しつつ処理量ないし消費電力の削減と、通信速度の低下を軽減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、移動局の移動速度と移動方向を検出する検出部を設け、前記移動局の移動速度と移動方向に応じた送信タイミングの制御量を変えることにより、前記移動局の移動に追従しつつ処理量ないし消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】従来の無線通信方法における無線信号のフレームフォーマット
【図２】従来の無線通信方法における基地局と移動局の位置と遅延時間の関係図
【図３】従来の無線通信方法における基地局のブロック図
【図４】従来の無線通信方法における基地局の送信タイミング制御の動作図
【図５】従来の無線通信方法における送信タイミング制御の各時刻の制御手順を示す図
【図６】従来の無線通信方法における送信タイミング制御遅延があるときの動作図(移動局が基地局から遠ざかる場合)
【図７】従来の無線通信方法における送信タイミング制御遅延があるときの動作図(移動局が基地局に近づく場合)
【図８】本発明の実施の形態１における無線通信方法の基地局のブロック図
【図９】本発明の実施の形態１における無線通信方法の基地局の動作図
【図１０】本発明の実施の形態１における無線通信方法の重み係数の特性図
【図１１】本発明の実施の形態２における無線通信方法の基地局のブロック図
【図１２】本発明の実施の形態２における無線通信方法の基地局の動作図
【図１３】本発明の実施の形態２における無線通信方法の移動局と移動方向を示す図
【図１４】本発明の実施の形態２における無線通信方法のオフセット量の特性図
【図１５】本発明の実施の形態３における無線通信方法の基地局のブロック図
【図１６】本発明の実施の形態３における無線通信方法の基地局の動作図
【図１７】本発明の実施の形態３における無線通信方法の基地局の送信タイミング制御情報記憶部の動作フロー図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
図８は、本発明の実施の形態１における無線通信方法の基地局のブロック図である。図８において、RF部8bは、受信アンテナ部8aで受信した無線信号をベースバンド帯域の信号に変換する。GI除去部8cは、前記フレームフォーマットに挿入されたGIを除去する。離散時間フーリエ変換(DFT)部8dおよび周波数分離部8eは、周波数上に多重された移動局毎の信号を抽出する。遅延時間測定部8fは、前記抽出した移動局毎の無線信号について基準タイミングに対する遅延時間を測定する。送信タイミング制御判定部8gは、前記測定した遅延時間が所定量を上回ったか、および、送信タイミングの制御周期に達したかを判定する。送信タイミング制御情報生成部8hは、送信タイミング制御情報の生成を行う。移動速度検出部8iは、前記抽出した移動局毎の信号から移動局毎の移動速度を検出する。前記移動速度の検出方法は受信信号の位相変動量や頻度を測定するものでもよい。送信タイミング制御情報生成部8hは、前記測定した基準タイミングに対する遅延時間に加え、前記で検出した移動局毎の移動速度で重み付けを行って送信タイミングを求め、送信タイミング制御情報を生成する。
【００２７】
以上のように構成された基地局の無線通信方法について、図９を用いて説明する。
【００２８】
図９は、本実施の形態における無線通信方法の基地局の動作図であり、基地局の基準タイミングに対するOFDM信号の時間関係を示す図である。基地局がある移動局について測定した遅延時間がD1であり、前記移動局は基地局から遠ざかる方向に移動速度vで移動しているとする。基地局は、前記移動局の遅延時間D1と移動速度vを基に送信タイミング-Δ×α(v)を算出し、送信タイミング制御情報を生成し、前記移動局に通知する。なお、Δは遅延時間D1を基に算出した送信タイミングの制御量であり、α(v)は移動速度vを引数として重み係数を得る関数である。前記関数は、例えば図１０のように、移動速度vが大きいほど重みが大きくなる特徴を示す。前記移動局は前記通知されたタイミング制御情報に従い、送信タイミングを時刻T9dに変更する。前記送信タイミングから送信された無線信号は、遅延時間D1に加え、制御遅延Rと移動速度vに基づいて付加される遅延f(v×R)によって時刻T9eで基地局に到達する。もし、移動速度vを用いた送信タイミングの重み付けを行わない場合、すなわち-Δによって与えられたタイミング制御情報が通知された場合には、前記移動局の送信タイミング変更時刻がT9aとなる。このときに遅延時間D1が付加されると時刻T9bで前記移動局の無線信号が基地局に到達し、所望の制御となる。しかし、前記同様に遅延時間D1に加えて制御遅延f(v×R)が付加された場合には、時刻T9cで基地局に無線信号が到達することとなり、所望の状態から乖離した状態となる。これに対し、本実施の形態では、基地局が、移動速度vに基づいて重み付けした送信タイミングを求め、移動局が送信タイミング制御情報に従って無線信号の送信タイミングを制御する。制御された無線信号の到達時間T9eは、時刻T9bとの時間差が小さく、基準タイミングに近い。そして、前記移動局の無線信号と基地局の基準タイミングとの時間差が所定量を上回るまでは送信タイミング制御情報の生成が不要となる。したがって、送信タイミング制御情報の生成頻度を抑えることができる。
【００２９】
このように、本実施の形態の無線通信方法によれば、移動局の移動速度の検出によるタイミング制御情報の重み付けを行うことにより、前記移動速度に応じた移動局の追従が可能となり、送信タイミング制御の処理量ないし消費電力を削減することができる。
【００３０】
（実施の形態２）
図１１は、本発明の実施の形態２における無線通信方法の基地局のブロック図である。
【００３１】
図１１において、RF部11bは、受信アンテナ部11aで受信した無線信号をベースバンド帯域の信号に変換する。GI除去部11cは、前記フレームフォーマットに挿入されたGIを除去する。
【００３２】
離散時間フーリエ変換(DFT)部11dおよび周波数分離部11eは、周波数上に多重された移動局毎の信号を抽出する。遅延時間測定部11fは、前記抽出した移動局毎の無線信号について基準タイミングに対する遅延時間を測定する。送信タイミング制御判定部11gは、前記測定した遅延時間が所定量を上回ったか、および、送信タイミングの制御周期に達したかを判定する。送信タイミング制御情報生成部11hは、送信タイミング制御情報の生成を行う。移動速度検出部11iは、前記抽出した移動局毎の信号から移動局毎の移動速度を検出する。前記移動速度の検出方法は受信信号の位相変動量や位相変動頻度を測定するものでもよい。移動方向検出部11jは、前記抽出した移動局毎の信号から移動局毎の移動方向を検出する。前記移動方向の検出方法は受信信号の電力変動を測定するものや、GPSなどより得られる位置情報を用いて位置の変化量を測定するものでもよい。送信タイミングオフセット算出部11kは、前記で検出した移動速度と移動方向を基に送信タイミング制御情報に対して付加するオフセット量を算出する。例えば、送信タイミングオフセット算出部11kは、前記移動方向が基地局に対して近づく方向であることを検出した場合、正のオフセット量を前記移動速度で重み付けして算出する。送信タイミング制御情報生成部11hは、前記測定した基準タイミングに対する遅延時間に加え、前記で算出したオフセット量を加えて送信タイミング制御情報を生成する。
【００３３】
以上のように構成された基地局の無線通信方法について、図１２を用いて説明する。
【００３４】
図１２は、本実施の形態における無線通信方法の基地局の動作図であり、基地局の基準タイミングに対するOFDM信号の時間関係を示している。基地局が、ある移動局について測定した遅延時間がD1であり、前記移動局は、基地局へ近づく方向に移動速度vで移動しているとする。基地局は、前記移動局の遅延時間D1と移動速度v、および、移動方向dに基づいて送信タイミング-Δ+Δoffset(v,d) を生成し、送信タイミング情報を前記移動局に通知する。なお、Δは遅延時間D1に基づいて算出した送信タイミングの制御量であり、Δoffset(v,d)は移動局の移動速度vと移動方向dを引数として送信タイミングに対するオフセット量を得る関数である。移動方向dは、例えば図１３のように基地局と移動局との位相関係[rad]を表し、位相角が0の場合は移動局が基地局に直線状に近づく方向で移動していることを示し、または位相角が±πの場合は直線状に遠ざかる方向に移動していることを示してもよい。
【００３５】
前記送信タイミングに対するオフセット量を得る関数Δoffset(v,d)は、例えば図１４のように、移動局が基地局へ近づく方向、すなわち|d|<π/2の場合は正の値を示し、且つ移動速度vが大きいほどにオフセット量も大きくなる特徴を示したものでよい。前記移動局は、前記通知されたタイミング制御情報に従い、送信タイミングを時刻T12dに変更する。前記送信タイミングから送信された無線信号は、遅延時間D1に加え、制御遅延Rと移動速度vに基づいて付加される遅延-f(v×R)によって時刻T12eで基地局に到達する。
【００３６】
もし、タイミング制御情報に対するオフセット付加を行わない場合、すなわちタイミング制御情報が-Δによって与えられた場合には（図１２の破線のフレーム参照）、前記移動局の送信タイミング変更時刻がT12aとなる。このときに遅延時間D1が付加されると時刻T12bで前記移動局の無線信号が基地局に到達し、所望の制御となる。しかし、前記同様に遅延時間D1に加えて制御遅延f(v×R)が付加された場合は時刻T12cで基地局に無線信号が到達することとなり、基準タイミングよりも前に位置してしまう。基準タイミングよりも前に到達する信号については、GIによる補償を行うことができない。このため、基地局の通信品質は劣化してしまう。これに対し、本実施の形態では、移動局の移動速度と移動方向を基に算出したオフセットをタイミング制御情報に付加する。これにより、無線信号の到達時刻が基準タイミングよりも後になるようにすることができ、基地局はGIによる補償を行うことができる。
【００３７】
このように、本実施の形態の無線通信方法によれば、タイミング制御情報に対して移動局の移動速度と移動方向に基づいたオフセットの付加を行うことにより、前記移動速度に応じた移動局の追従が可能となり、送信タイミング制御の処理量ないし消費電力を削減することができる。また、移動局が基地局に近づく際のGIを用いた補償を行うことができなくなる問題を未然に防ぐことで通信品質の低下を防ぐことができる。
【００３８】
（実施の形態３）
また、本発明の実施の形態３における無線通信方法の基地局のブロック図を図１５に示す。
【００３９】
図１５において、RF部15bは、受信アンテナ部15aで受信した無線信号をベースバンド帯域の信号に変換する。GI除去部15cは、前記フレームフォーマットに挿入されたGIを除去する。離散時間フーリエ変換(DFT)部15dおよび周波数分離部15eは、周波数上に多重された移動局毎の信号を抽出する。遅延時間測定部15fは、前記抽出した移動局毎の無線信号について基準タイミングに対する時間差を測定する。送信タイミング制御判定部15gは、前記測定した遅延時間が所定量を上回ったか、および、送信タイミングの制御周期に達したかを判定する。送信タイミング制御情報生成部15hは、送信タイミング制御情報の生成を行う。移動速度検出部15iは、前記抽出した移動局毎の信号から移動局毎の移動速度を検出する。前記移動速度の検出方法は受信信号の位相変動量や位相変動頻度を測定するものでもよい。
【００４０】
送信タイミング制御情報記憶部15jは、前記で生成した送信タイミング制御情報を過去に渡って記憶する。重み係数算出部15kは、前記で検出した移動局毎の移動速度を用いて送信タイミング制御情報に対する重み係数を生成する。送信タイミング制御情報生成部15hは、前記重み付け係数に従って送信タイミングの重み付けを行い、送信タイミング制御情報を当該移動局に通知する。
【００４１】
以上のように構成された無線通信方法について、図１６、１７を用いてその動作を説明する。
【００４２】
図１６は、本発明の実施の形態３における無線通信方法の基地局の動作図であり、基地局の基準タイミングに対するOFDM信号の時間関係を示している。基地局がある移動局について測定した遅延時間がD1であり、前記移動局は基地局から遠ざかる方向に移動速度vで移動しているとする。基地局は、前記移動局の遅延時間D1と移動速度vを基にタイミング制御情報 -Δ×α(v)を生成し、前記移動局に通知する。なお、Δは遅延時間D1を基に算出した送信タイミングの制御量であり、またα(v)は移動速度vを引数として重み係数を得る関数である。前記関数は例えば図１０のように、移動速度vが大きいほど重みが大きくなる特徴を示す。
【００４３】
前記移動局は、前記通知されたタイミング制御情報に従い、送信タイミングを時刻T16c(1)に変更する。前記送信タイミングから送信された無線信号は、遅延時間D1に加え、制御遅延Rと移動速度vに基づいて付加される遅延f(v×R)によって時刻T16d(1)で基地局に到達する。時刻T16d(1)は基準タイミングに対し制御遅延f(v×R)を含んだ遅延時間を持っているため、再度送信タイミングの制御を必要とする。このような前記移動速度に基づいた送信タイミングの制御を行っているにもかかわらず、送信タイミングが所望の状態に制御されない要因として、上りリンクの通信品質の低下による移動速度の検出誤差や、下りリンクの通信品質の低下による送信タイミング制御情報の通知誤りなどがある。前記同様の制御が２回続き、移動局の無線信号の到達時間がT16d(2)にあり、再度の送信タイミング制御が必要であるとき、重み係数算出部15kは、図１７に示す手順を通して重み係数βを求める。
【００４４】
図１７中のn_mとn_pはそれぞれ正方向の制御（処理17a）および、負方向の制御(処理17b)の回数を累積した変数であり、送信タイミング制御が行われるたびに処理17cまたは処理17dによってインクリメントまたはデクリメントされる。処理17eと処理17fは前記制御回数累積変数が閾値を上回るかの判定を行う。N_mとN_pはそれぞれ変数n_m,n_pに対する閾値である。もし、閾値判定結果が否、すなわち制御回数の累積値が閾値以下の場合は処理17hでβ=1として重み付けを行わない。一方、n_mまたはn_pのどちらかが閾値を上回った場合は、処理17gまたは処理17iにおいて重み係数βを算出する。その際、係数としてγ_mとγ_pを用い、n_mまたはn_pに基づいて重み係数を算出する。このようにして算出された重み係数βを用いた送信タイミング制御情報の重み付けを行うと、移動局の送信タイミングが時刻T16d(3)に変わり、前記移動局からの無線信号が基地局に到達する時刻がT16d(3)になる。時刻T16d(3)は所望の到達時刻T16bと近く、所定の遅延時間を上回るまでは送信タイミングの制御が不要となる。
【００４５】
尚、本実施の形態では、移動速度検出部15iで検出された移動速度に基いて送信タイミング制御情報生成部15hで送信タイミング制御情報の生成を行っているが、本発明では、これを実施の形態２のように、移動速度検出部11iと移動方向検出部11jによって検出された移動速度及び移動方向に基いて送信タイミング制御情報の生成等を行ってもよく、同様な効果が得られる。
【００４６】
このように、本実施の形態の無線通信方法によれば、送信タイミング制御の過去履歴に基づいた送信タイミング制御情報の重み付けを行うことにより、移動局の追従が可能となり、送信タイミング制御の処理量ないし消費電力を削減することができる。
【００４７】
２０１０年１０月６日出願の特願２０１０−２２６３３５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる無線通信方法は、基地局に移動局の移動速度と移動方向を検出する検出部を設け、前記移動局の移動速度と移動方向に応じた送信タイミングの制御量を変えることにより、前記移動局の移動に追従しつつ処理量ないし消費電力を削減する効果を有するという効果を有し、OFDM変調を用いた無線通信方法等として有用である。
【符号の説明】
【００４９】
GI    ガードインターバル
L    ガードインターバル長
eNB    基地局
UE#1    移動局1
UE#2    移動局2
D1    移動局1の伝搬遅延時間
D2    移動局2の伝搬遅延時間
3a    受信アンテナ部
3b    RF部
3c    GI除去部
3d    DFT部
3e    周波数分離部
3f    遅延時間測定部
3g    送信タイミング制御判定部
3h    送信タイミング制御情報生成部
8a    受信アンテナ部
8b    RF部
8c    GI除去部
8d    DFT部
8e    周波数分離部
8f    遅延時間測定部
8g    送信タイミング制御判定部
8h    送信タイミング制御情報生成部
8i    移動速度検出部
11a    受信アンテナ部
11b    RF部
11c    GI除去部
11d    DFT部
11e    周波数分離部
11f    遅延時間測定部
11g    送信タイミング制御判定部
11h    送信タイミング制御情報生成部
11i    移動速度検出部
11j    移動方向検出部
11k    送信タイミングオフセット算出部
15a    受信アンテナ部
15b    RF部
15c    GI除去部
15d    DFT部
15e    周波数分離部
15f    遅延時間測定部
15g    送信タイミング制御判定部
15h    送信タイミング制御情報生成部
15i    移動速度検出部
15j    送信タイミング制御情報記憶部
15k    重み係数算出部
【図１】
2012046448.tif 000003
【図２】
2012046448.tif 000004
【図３】
2012046448.tif 000005
【図４】
2012046448.tif 000006
【図５】
2012046448.tif 000007
【図６】
2012046448.tif 000008
【図７】
2012046448.tif 000009
【図８】
2012046448.tif 000010
【図９】
2012046448.tif 000011
【図１０】
2012046448.tif 000012
【図１１】
2012046448.tif 000013
【図１２】
2012046448.tif 000014
【図１３】
2012046448.tif 000015
【図１４】
2012046448.tif 000016
【図１５】
2012046448.tif 000017
【図１６】
2012046448.tif 000018
【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と基地局との間でＯＦＤＭ変調方式を用いて送信タイミングの制御情報を生成する基地局において、
前記移動局の移動速度を検出する移動速度検出部と、
前記移動局の移動方向を検出する移動方向検出部と、
前記移動速度検出部と前記移動方向検出部で検出された移動速度及び移動方向に基づいて前記送信タイミングの制御情報に対して付加するオフセットを算出する送信タイミングオフセット算出部と、
前記送信タイミングオフセット算出部で算出したオフセットを付加して送信タイミングの制御情報を生成する送信タイミング制御情報生成部と、
を備える無線通信装置。
【請求項２】
前記送信タイミングオフセット算出部は、前記移動局が前記基地局に対して近づく場合は、前記基地局と前記移動局との間の遅延時間差が正となるオフセットを加えて前記送信タイミングの制御情報を生成する、請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記送信タイミングの制御情報を記憶する制御履歴記憶部をさらに備え、前記制御履歴記憶部の制御履歴に応じて前記送信タイミング制御情報生成部によって前記送信タイミング制御情報の生成頻度を変えることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
（削除）
【国際調査報告】
2012046448.tif 000020
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