(57)【要約】【課題】移動体通信において移動局が移動している場合でも、基地局で設定するシンボル同期タイミングと移動局からの送信信号のシンボル到着タイミングの時間差を少なくして、移動局同士の他局間干渉を小さくする。【解決手段】所定範囲のセルをカバーする基地局と、移動体端末と、から構成される移動体通信システムであって、基地局は、セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、移動体端末との通信開始の際に制御情報を移動体端末へ送信する制御情報管理手段を有し、移動体端末は、基地局から送信された制御情報を保持する制御情報保持手段と、自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得手段と、制御情報保持手段により保持された制御情報のうち、現在位置取得手段により取得された現在位置の位置情報に対応するタイミング情報を用いて、基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御手段と、を有する。【選択図】図２
2010119052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定範囲のセルをカバーする基地局と、移動体端末と、から構成される移動体通信システムであって、
前記基地局は、
前記セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、前記移動体端末との通信開始の際に前記制御情報を前記移動体端末へ送信する制御情報管理手段を有し、
前記移動体端末は、
前記基地局から送信された前記制御情報を保持する制御情報保持手段と、
自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得手段と、
前記制御情報保持手段により保持された前記制御情報のうち、前記現在位置取得手段により取得された現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を用いて、前記基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御手段と、
を有することを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
前記現在位置取得手段により取得された現在位置の位置情報を用いて、前記制御情報保持手段により保持された前記制御情報から前記現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を検索し、該タイミング情報を前記送信タイミング制御手段に送出する制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信システム。
【請求項３】
前記タイミング情報は、前記基地局における同期タイミングからの遅延時間を表し、
前記送信タイミング制御手段は、前記基地局からの信号を受信した後の同期タイミングに前記遅延時間を加えたタイミングで前記基地局へ信号を送信するように制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の移動体通信システム。
【請求項４】
前記タイミング情報は、前記基地局における同期タイミングからの遅延時間を表し、前記セルの分割領域であるエリアごとに、前記基地局に近いエリアは値が大きく遠いエリアは値が小さく設定され、
前記送信タイミング制御手段は、前記基地局からの信号を受信した後の同期タイミングに前記遅延時間を加えたタイミングで前記基地局へ信号を送信するように制御を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
【請求項５】
前記タイミング情報は、前記基地局における同期タイミングからの遅延時間を表し、前記セル内で値が一律に設定され、
前記送信タイミング制御手段は、前記基地局からの信号を受信した後の同期タイミングに前記遅延時間を加えたタイミングで前記基地局へ信号を送信するように制御を行うことことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
【請求項６】
前記制御情報管理手段は、前記制御情報の内容に変更が生じた場合にデータの書き換えを行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の移動体通信システム。
【請求項７】
所定範囲のセルをカバーする基地局とともに移動体通信システムを構成する移動体端末であって、
前記セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、前記移動体端末との通信開始の際に前記制御情報を前記移動体端末へ送信する前記基地局からの前記制御情報を保持する制御情報保持手段と、
自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得手段と、
前記制御情報保持手段により保持された前記制御情報のうち、前記現在位置取得手段により取得された現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を用いて、前記基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御手段と、
を有することを特徴とする移動体端末。
【請求項８】
前記現在位置取得手段により取得された現在位置の位置情報を用いて、前記制御情報保持手段により保持された前記制御情報から前記現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を検索し、該タイミング情報を前記送信タイミング制御手段に送出する制御手段を有することを特徴とする請求項７に記載の移動体端末。
【請求項９】
前記タイミング情報は、前記基地局における同期タイミングからの遅延時間を表し、
前記送信タイミング制御手段は、前記基地局からの信号を受信した後の同期タイミングに前記遅延時間を加えたタイミングで前記基地局へ信号を送信するように制御を行うことを特徴とする請求項７又は８に記載の移動体端末。
【請求項１０】
前記タイミング情報は、前記基地局における同期タイミングからの遅延時間を表し、前記セルの分割領域であるエリアごとに、前記基地局に近いエリアは値が大きく遠いエリアは値が小さく設定され、
前記送信タイミング制御手段は、前記基地局からの信号を受信した後の同期タイミングに前記遅延時間を加えたタイミングで前記基地局へ信号を送信するように制御を行うことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の移動体端末。
【請求項１１】
前記タイミング情報は、前記基地局における同期タイミングからの遅延時間を表し、前記セル内で値が一律に設定され、
前記送信タイミング制御手段は、前記基地局からの信号を受信した後の同期タイミングに前記遅延時間を加えたタイミングで前記基地局へ信号を送信するように制御を行うことことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の移動体端末。
【請求項１２】
移動体端末とともに移動体通信システムを構成し、所定範囲のセルをカバーする基地局であって、
前記セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理するとともに、自端末の現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を用いて前記基地局への信号送信の際に送信タイミングの制御を行う前記移動体端末に対して、前記移動体端末との通信開始の際に前記制御情報を前記移動体端末へ送信する制御情報管理手段を有することを特徴とする基地局。
【請求項１３】
所定範囲のセルをカバーする基地局と、移動体端末と、から構成される移動体通信システムでの同期制御方法であって、
前記基地局において、
前記セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、前記移動体端末との通信開始の際に前記制御情報を前記移動体端末へ送信する制御情報管理ステップを有し、
前記移動体端末において、
前記基地局から送信された前記制御情報を保持する制御情報保持ステップと、
自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得ステップと、
前記制御情報保持ステップにより保持された前記制御情報のうち、前記現在位置取得ステップにより取得された現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を用いて、前記基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御ステップと、
を有することを特徴とする同期制御方法。
【請求項１４】
前記現在位置取得ステップにより取得された現在位置の位置情報を用いて、前記制御情報保持ステップにより保持された前記制御情報から前記現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を検索して取得するタイミング情報取得ステップを有することを特徴とする請求項１３に記載の同期制御方法。
【請求項１５】
前記タイミング情報は、前記基地局における同期タイミングからの遅延時間を表し、
前記送信タイミング制御ステップは、前記基地局からの信号を受信した後の同期タイミングに前記遅延時間を加えたタイミングで前記基地局へ信号を送信するように制御を行うことを特徴とする請求項１３又は１４に記載の同期制御方法。
【請求項１６】
所定範囲のセルをカバーする基地局と、移動体端末と、から構成される移動体通信システムに用いられるプログラムであって、
前記基地局及び前記移動体端末は、コンピュータ及び記憶手段を備え、
前記基地局のコンピュータに、
前記セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、前記移動体端末との通信開始の際に前記制御情報を前記移動体端末へ送信する制御情報管理ステップを実行させ、
前記移動体端末のコンピュータに、
前記基地局から送信された前記制御情報を前記移動体端末の記憶手段に格納する制御情報格納ステップと、
自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得ステップと、
前記制御情報格納ステップにより格納された前記制御情報のうち、前記現在位置取得ステップにより取得された現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を用いて、前記基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御ステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
前記現在位置取得ステップにより取得された現在位置の位置情報を用いて、前記制御情報格納ステップにより格納された前記制御情報から前記現在位置の位置情報に対応する前記タイミング情報を検索して取得するタイミング情報取得ステップを前記移動体端末のコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記タイミング情報は、前記基地局における同期タイミングからの遅延時間を表し、
前記送信タイミング制御ステップは、前記基地局からの信号を受信した後の同期タイミングに前記遅延時間を加えたタイミングで前記基地局へ信号を送信するように制御を行うことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のプログラム。
【請求項１９】
請求項１６から１８のいずれか１項に記載のプログラムを記録しコンピュータ読み取り可能なことを特徴とする記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信システム、移動体端末、基地局、同期制御方法、プログラム及び記録媒体に関し、特に、ＣＤＭＡ方式を用いた移動体通信の多元接続環境において、移動局から基地局への信号送信の際に生じる他局間干渉を抑制するのに好ましく適用される技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話の高速化や高機能化に伴って、携帯電話の利用者数は急速に増加してきた。利用者数は飽和状態であるが、今後の移動体通信ではさらなる高速化や高品質化が望まれており、限られた周波数資源の有効利用するため、様々な通信方式や通信技術の検討が行われている。
【０００３】
例えばＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の移動体通信では、基地局の通信エリア内の複数の移動局は、それぞれ直交する拡散符号を用いて通信を行っており、これまでのＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式、ＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）方式とは異なり、複数の移動局（移動端末、以下同じ）が同時刻に同周波数を使用することが可能である。しかし、その反面、移動局から基地局への信号送信、すなわち上りリンクにおいて、移動局間で完全に同期が取れない場合には、他の移動局の信号が他局間干渉となってしまう。
【０００４】
このような他局間干渉を低減する技術として、例えば特許文献１の無線通信システムがある。当該無線通信システムでは、基地局で各移動局からの信号を受信した際、移動局からの送信信号のシンボル到着タイミングと基地局で設定するシンボル同期タイミングの時間差を計測し、移動局に通知する。そして、通知を受けた各移動局では、通知された時間に基づいて、信号送信の時間を制御し、基地局での信号の到着タイミングを揃えるようにしている。
【特許文献１】特開２００５−２６９０６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１０に、特許文献１の無線通信システムにおいて移動局が１つの場合のタイムチャートを示す。基地局では、シンボル同期タイミングＳｔが所定の時間ごとに刻まれており、規準同期信号にて移動局へ通知する。ここで、シンボル同期タイミングＳｔは、移動局からの受信信号の到着タイミングがシンボル単位で揃えられるタイミングである。
【０００６】
時刻Ａ１で、基地局は規準信号Ａ１０を移動局へ送信する。移動局では本信号をもとにシンボル同期タイミングＳｒを決める。Ｓｒは移動局の送信信号のシンボル同期タイミングであり、所定の時間ごとに刻まれる。時刻Ａ２で、移動局は基地局へ信号Ａ１１（任意の送信信号）を送信する。時刻Ａ３で、基地局は、受信した信号Ａ１１のシンボル到着タイミングと基地局で設定するシンボル同期タイミングＳｔの時間差Ｔ１を計測する。
【０００７】
そして、時刻Ａ４で、基地局は計測した時間Ｔ１を移動局へ通知する。信号Ａ１２は、計測した時間Ｔ１の情報を含んだ信号である。時刻Ａ５で、移動局は信号のシンボル同期タイミングをＳｒからＴ１だけ調整してＳｒｍとする。時刻Ａ６で、移動局はシンボル同期タイミングＳｒｍで信号Ａ１３（任意の送信信号）を送信する。時刻Ａ７で、基地局はシンボル同期タイミングＳｔに同期した信号を受信する。
【０００８】
以上説明したように、特許文献１の発明では、基地局にて受信した信号のシンボル到着タイミングと基地局で設定するシンボル同期タイミングの時間差を計算し、移動局に通知するため、その間（図１０の期間Ｔｄ）に移動局が移動すると、基地局でのシンボル同期タイミングが揃わない場合がある。すなわち、システム的にタイミング時間差の計算時間と通知のための処理時間とを要し、この時間中に移動局が移動すると、それに伴い同期ずれが大きくなる。そして、各移動局からのシンボル到着タイミングが揃わないと、拡散符号の直交性が崩れ、他局間干渉が大きくなり、それに伴いシステムでは帯域容量が減少してしまう問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、移動体通信において移動局が移動している場合でも、基地局で設定するシンボル同期タイミングと移動局からの送信信号のシンボル到着タイミングの時間差を少なくして、移動局同士の他局間干渉を小さくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために、本発明の第１の移動体通信システムは、所定範囲のセルをカバーする基地局と、移動体端末と、から構成される移動体通信システムであって、基地局は、セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、移動体端末との通信開始の際に制御情報を移動体端末へ送信する制御情報管理手段を有し、移動体端末は、基地局から送信された制御情報を保持する制御情報保持手段と、自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得手段と、制御情報保持手段により保持された制御情報のうち、現在位置取得手段により取得された現在位置の位置情報に対応するタイミング情報を用いて、基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御手段と、を有する。
【００１１】
また、本発明の第１の移動体端末は、所定範囲のセルをカバーする基地局とともに移動体通信システムを構成する移動体端末であって、セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、移動体端末との通信開始の際に制御情報を移動体端末へ送信する基地局からの制御情報を保持する制御情報保持手段と、自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得手段と、制御情報保持手段により保持された制御情報のうち、現在位置取得手段により取得された現在位置の位置情報に対応するタイミング情報を用いて、基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御手段と、を有する。
【００１２】
また、本発明の第１の基地局は、移動体端末とともに移動体通信システムを構成し、所定範囲のセルをカバーする基地局であって、セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理するとともに、自端末の現在位置の位置情報に対応するタイミング情報を用いて基地局への信号送信の際に送信タイミングの制御を行う移動体端末に対して、移動体端末との通信開始の際に制御情報を移動体端末へ送信する制御情報管理手段を有する。
【００１３】
また、本発明の第１の同期制御方法は、所定範囲のセルをカバーする基地局と、移動体端末と、から構成される移動体通信システムでの同期制御方法であって、基地局において、セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、移動体端末との通信開始の際に制御情報を移動体端末へ送信する制御情報管理ステップを有し、移動体端末において、基地局から送信された制御情報を保持する制御情報保持ステップと、自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得ステップと、制御情報保持ステップにより保持された制御情報のうち、現在位置取得ステップにより取得された現在位置の位置情報に対応するタイミング情報を用いて、基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御ステップと、を有する。
【００１４】
また、本発明の第１のプログラムは、所定範囲のセルをカバーする基地局と、移動体端末と、から構成される移動体通信システムに用いられるプログラムであって、基地局及び移動体端末は、コンピュータ及び記憶手段を備え、基地局のコンピュータに、セルの位置情報及びタイミング情報を含む制御情報を管理し、移動体端末との通信開始の際に制御情報を移動体端末へ送信する制御情報管理ステップを実行させ、移動体端末のコンピュータに、基地局から送信された制御情報を移動体端末の記憶手段に格納する制御情報格納ステップと、自端末の現在位置の位置情報を取得する現在位置取得ステップと、制御情報格納ステップにより格納された制御情報のうち、現在位置取得ステップにより取得された現在位置の位置情報に対応するタイミング情報を用いて、基地局へ信号を送信する際に送信タイミングの制御を行う送信タイミング制御ステップと、を実行させる。
【００１５】
また、本発明の第１の記録媒体は、上記のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、移動体通信において移動局が移動している場合でも、基地局で設定するシンボル同期タイミングと移動局からの送信信号のシンボル到着タイミングの時間差を少なくして、移動局同士の他局間干渉を小さくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は、ＣＤＭＡ方式を用いた移動体通信の多元接続環境において、移動局間の準同期制御にかかるものである。準同期制御では、移動局から基地局への信号送信の際に、基地局から送信される基準信号にて各移動局のシンボル同期タイミングが設けられていて、各移動局は、送信信号のシンボル到着タイミングが１シンボルに対して充分小さい時間になるように制御される。そして、本発明では、移動局が移動している場合であっても、基地局で設けるシンボル同期タイミングに対して移動局の送信信号のシンボル到着タイミングの時間ずれを小さくすることを可能とする。また、システムへの要求に応じて柔軟に同期制御の精度を変更することを可能とする。
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の述べる実施形態は、本発明の好適な実施の形態であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１９】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態では、システム設計時に基地局でカバーするセルをいくつかのエリアに分けて、位置情報（緯度、経度）と基地局までの信号到着時間を測定しておき、それらの情報を設定値として用意しておく。当該データは、基地局から移動局に通信開始の際に送信され、移動局では受信後に記憶領域に保存しておく。そして、移動局では、信号を基地局へ送信する際に、自局ＧＰＳにて確認した自局の位置情報と上記データから、基地局にて他の移動局との受信タイミングがある範囲内に収まるように送信タイミング制御を行う。
【００２０】
本実施形態における基地局及び移動局の構成について説明する。はじめに基地局について述べる。図１は本実施形態に係る基地局の構成を示した機能ブロック図、図１１は従来の基地局の構成を示した機能ブロック図である。
【００２１】
本実施形態の基地局は、従来の基地局の処理部１１５が扱う制御信号を１つ追加し、新たな処理を追加した処理部１５と、記憶領域１１６に新たな記憶領域を追加した記憶領域１６が従来の構成と異なる点である。これらの構成を有することで、基地局の上りリンクの処理（上り機能）を実現する。それ以外の構成（無線信号受信部、拡散符号生成部、復調部、有線信号受信部、送信部）は従来と同様である。
【００２２】
無線信号受信部１１は、受信アンテナに接続され、移動局からの変調信号を受信する。拡散符号生成部１２は、各移動局にて２次変調として使用する拡散符号を生成する。復調部１３は、拡散符号生成部１２で生成された拡散符号を用いて、無線信号受信部１１で受信された変調信号を復調する。
【００２３】
有線信号受信部１４は、上位から送信されてくる信号を受信する。処理部１５は、有線信号受信部１４で受信された信号に応じて処理を行う。記憶領域１６は、処理部１５で処理されたデータを保持するとともに、エリアごとの位置情報及び送信タイミング情報等のデータを保持する。送信部１７は、処理部１５で処理されたデータや位置情報、送信タイミング情報等のデータを移動局へ送信する。
【００２４】
本実施形態の基地局の上りリンク動作（上り機能）を説明する。処理部１５、記憶領域１６以外は従来の基地局と同じ動作となるため、ここでの説明は省略する。なお、本実施形態では、従来下りの機能としていた有線信号受信部１４〜送信部１７を上りの機能としても使用する。
【００２５】
処理部１５は、有線信号受信部１４で受信された信号に応じて処理を行う。本実施形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すような基地局での基準時刻（ＳＴ）、シンボル送信間隔（Ｔｉ）、基地局でカバーするセルを分割したエリアごとの位置情報（緯度、経度）と送信タイミング時間（Ｓｉ）の情報が含まれる制御信号１５１６を用意する。制御信号１５１６は、記憶領域１６に保存され、情報に変更があれば随時書き換えられる。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、基地局１０に関しての管理情報（１）は、基地局ＩＤ、シンボル同期タイミングの基準時刻（ＳＴ）、シンボル送信間隔（Ｔｉ）の情報を持つ。また、図３（ｂ）に示すように、基地局１０に関しての管理情報（２）は、基地局のカバーするセルを分割したエリアのエリア名（Ａ〜ＢＨ）、エリアの位置情報(緯度、経度)、経路時間、送信タイミング遅延時間の情報を持つ。
【００２７】
これらの情報はあらかじめシステム設計の際に検討しておき、システム動作開始の際に、上位から基地局へ展開される。送信タイミング遅延時間は、各エリアにいる移動局の信号が基地局の基準時刻に到達するための送信タイミングの遅延時間である。すなわち、基地局から近い位置ほど送信タイミング遅延時間が大きく設定され、基地局から遠いほど送信タイミング遅延時間は小さく設定される。そして、送信部１７は、記憶領域１６に保存された制御信号１５１６等の情報を移動局へ送信する。
【００２８】
次に移動局について述べる。図２は本実施形態に係る移動局の構成を示した機能ブロック図、図１２は従来の移動局の構成を示した機能ブロック図である。
【００２９】
本実施形態の移動局は、従来の移動局の記憶領域１２４に新たな記憶領域を追加した記憶領域２４と、位置情報算出部２２からのＧＰＳ位置情報を入力するとともに、従来の処理部１２５に新たな機能を追加した処理部２５と、移動局への送信信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御部２９が従来の構成と異なる点である。これらの構成を有することで、移動局の上りリンクの処理（上り機能）を実現する。それ以外の構成（ＧＰＳ信号受信部、位置情報算出部、情報変調部、拡散符号生成部、拡散信号生成部、無線信号受信部）は従来と同様である。
【００３０】
ＧＰＳ信号受信部２１は、受信アンテナに接続され、複数のＧＰＳ衛星からの無線電波を受信する。位置情報算出部２２は、ＧＰＳ信号受信部２１で受信された信号から自局の位置情報（緯度、経度）を算出する。
【００３１】
無線信号受信部２３は、基地局の送信部１７から送信された信号を受信して制御部１５に送出する。制御部２５は、無線信号受信部２３で受信された信号を処理して、記憶領域２４に保存する。また、制御部２５は、タイミング制御に用いられる送信タイミング情報を送信タイミング制御部２９に送出する。記憶領域２４は、制御部２５で処理されたデータや、移動局から受信したエリアごとの位置情報及び送信タイミング情報を保持する。
【００３２】
情報変調部２６は、基地局へ送信する上りデータ系列を１次変調する。拡散符号生成部２７は、自移動局に割り当てられた拡散符号を生成する。拡散信号生成部２８は、拡散符号生成部２７で生成された拡散符号を用いて、情報変調部２６で１次変調されたデータを２次変調する。送信タイミング制御部２９は、制御部２５からの送信タイミング情報を用いて、拡散信号生成部２８で２次変調されたデータの送信制御を行う。
【００３３】
本実施形態の移動局の上りリンク動作（上り機能）を説明する。記憶領域２４、制御部２５、送信タイミング制御部２９以外は従来の移動局と同じ動作となるため、ここでの説明は省略する。なお、本実施形態では、従来下りの機能としていた無線信号受信部２３〜制御部２５を上りの機能としても使用する。
【００３４】
制御部２５は、従来の機能に加えて、無線信号受信部２３で受信された信号から制御信号１５１６と同様の制御情報２４２５を取得し、記憶領域２４に保存する。なお、該制御情報は、移動局が基地局との通信開始の際に、基地局から移動局へ送信される。また、位置情報算出部２２からの位置情報２２２５を取得する。
【００３５】
この際、位置情報２２２５には経度と緯度の情報が含まれていて、制御部２５では機構領域２４に保存されているエリアの管理情報から属するエリアをサーチして、これに対応する送信タイミング情報２５２９を選択する。そして、この送信タイミング情報２５２９（シンボル送信時間）を送信タイミング制御部２９のブロックに入力することで、送信タイミング制御を行う。
【００３６】
記憶領域２４は、従来の領域にさらに情報２４２５等を記憶するための記憶領域が追加される。送信タイミング制御部２９は、制御部２５から入力した送信タイミング情報２５２９の時間に基づいて、拡散信号生成部２８で２次変調された信号を送信するタイミングを制御して基地局へ送信する。
【００３７】
本実施形態における送信タイミングの制御動作について、以下の条件を仮定して具体的に説明する。
・基地局のセル半径は１Ｋｍとする。
・拡散帯域を５ＭＨｚ帯とし、電波の波長を１００ｍとする。
・チップ伝送速度を３．８４Ｍｃｐｓ（チップ／ｓ）とする。
・準同期制御の許容チップずれ（τ）は、前後４ｃｈｉｐ（２．０８μｓ）以内とする。図４に本実施形態での許容タイミングずれを示す。
・ＧＰＳの測位精度は数十ｍ程度である。
【００３８】
図５に想定する環境を示す。図５では、基地局１０のカバーするセル５０（セル半径１Ｋｍ）内に移動局２０ａと移動局２０ｂが存在する。カバーするエリアは、６０程度のエリアＡ〜ＢＨ（２５０ｍ＊２５０ｍ四方）に分割し、あらかじめ位置情報（緯度、経度）と基地局までの信号到着時間が測定されている。最もセル端（直線距離１ｋｍ）から信号を送信した場合は最短で２μｓかかる。このため、実際の設計時には障害物や遮蔽物等の環境に応じてセル範囲、拡散帯域や許容チップずれを検討する必要がある。
【００３９】
移動局２０ａはエリアＮ（直線距離５００ｍ、経路時間１μｓ）に、移動局２０ｂはエリアＺ（直線距離１ｋｍ、経路時間２μｓ）に位置しているものとする。移動局２０ａ、移動局２０ｂは、図３（ｂ）に示す管理情報（２）から送信タイミング時間（Ｓｉ）を抽出する。ここでは、移動局２０ａの送信タイミング時間Ｓ０＝０．４μｓ、移動局２０ｂの送信タイミング時間Ｓ１＝３．０μｓとなる。移動局２０ａでは、シンボル同期タイミングＳｔに対して４．０μｓ経過したタイミングで、移動局２０ｂでは、シンボル同期タイミングＳｔに対して３．０μｓ経過したタイミングで信号を送信する。基地局１０はシンボル同期タイミングＳｔにタイミング制御された信号を受信する。
【００４０】
図６にタイムチャートを示す。基地局１０では、上位から通知され、記憶領域１６で記憶されているシンボル同期タイミングにて所定の時間Ｓｔから一定間隔Ｔｉ（５μｓ）で時間が刻まれている。このシンボル同期タイミングＳｔは、移動局からの送信信号の到着タイミングがシンボル単位で揃えられるタイミングである。
【００４１】
時刻Ｂ１で、基地局は図３に示す制御情報を移動局２０ａ、２０ｂへ送信する。受信した移動局２０ａ、２０ｂでは記憶領域２４にこれらの情報を記憶する。時刻Ｂ２（Ｂ２’）で移動局２０ａ（２０ｂ）は位置情報算出部２２からの位置情報（緯度、経度）と、記憶領域２４に記憶したエリアごとのシンボル送信タイミング時間からシンボル送信タイミングＳ０（Ｓ１）を求める。Ｂ２０、Ｂ２１は、位置情報算出部２２と記憶領域２４からの入力信号を示す。
【００４２】
そして、時刻Ｂ３（Ｂ３’）で、移動局２０ａ（２０ｂ）は、シンボル同期タイミングＳｔからＳ０（Ｓ１）だけ経過したタイミングで信号を送信する。時刻Ｂ４で、基地局２０ａは、シンボル同期タイミングＳｔに到着するように制御された信号を受信する。
【００４３】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態では、システム設計時に設定値として用意する位置情報や基地局までの信号到着時間を、エリアごとに分けずにセル内で一律の値とする。基地局に用意し、また移動局に送信される位置情報や送信タイミング情報が異なる以外は第１実施形態と同様である。このため、基地局や移動局の構成に関する説明は省略し、送信タイミングの制御動作について述べることとする。
【００４４】
本発明を適用したとき、セルが小さいほど基地局までの到着時間ずれを小さくできるため、容易にタイミング制御を行うことができる。本発明の第２実施形態では、Ｆｅｍｔｏ  ＢＴＳ（セル半径１０ｍ程度）の場合を以下の条件で検討し、送信タイミングの制御動作について具体的に説明する。
・基地局のセル半径は１０ｍとする。
・拡散帯域を５ＭＨｚ帯とし、電波の波長１００ｍとする。
・チップ伝送速度３．８４Ｍｃｐｓ（チップ／ｓ）とする。
・準同期制御の許容チップずれ（τ）は、前後１ｃｈｉｐ（０．５２μｓ）以内とする。図７に本システムでの許容タイミングずれを示す。
・ＧＰＳの測位精度は数十ｍ程度である。
【００４５】
Ｆｅｍｔｏセルの場合、セル端〜基地局間の距離が短いため、セルのエリアへの分割は不要となり、送信タイミングはセル内一律となる。最もセル端（直線距離１０ｍ）から信号を送信した場合、最短０．０２μｓで到達する。実際の設計時には障害物や遮蔽物の環境に応じてセル範囲、拡散帯域幅、許容チップずれを検討する必要がある。
【００４６】
図8に想定する環境を示す。図８では、基地局３０のカバーするセル６０（セル半径１０ｍ）内に移動局４０ａと移動局４０ｂが存在する。基地局３０に対して、移動局４０ａは直線距離５ｍ、経路時間０．０１μｓに、移動局４０ｂは直線距離１０ｍ、経路時間０．０２μｓにいるものとする。ここで、移動局４０ａ、移動局４０ｂの送信タイミング時間は、シンボル同期タイミングＳｔに対して、４．９８μｓ経過したタイミングとする。基地局３０では、シンボル同期タイミングＳｔに対して０．０２μｓ以内のタイミングずれの信号を受信する。これは許容チップずれ１ｃｈｉｐ以内に収まっている。
【００４７】
図9にタイムチャートを示す。基地局３０では、上位から通知され、記憶領域１６に記憶されているシンボル同期タイミングにて所定の時間Ｓｔから一定間隔Ｔｉ（５μｓ）で時間が刻まれている。このシンボル同期タイミングＳｔは、移動局からの送信信号の到着タイミングがシンボル単位で揃えられるタイミングである。
【００４８】
時刻Ｅ１で、基地局は、図３（ａ）に示す制御情報（ここでは基地局３０の情報）を移動局４０ａ、４０ｂへ送信する。受信した移動局４０ａ、４０ｂでは記憶領域２４にこれらの情報を記憶する。時刻Ｅ２で、移動局４０ａ、４０ｂは、シンボル同期タイミングＳｔから４．９８μｓ経過したタイミングで信号を送信する。時刻Ｅ３で、基地局３０は、シンボル同期タイミングＳｔに到着するように制御された信号を受信する。すなわち、基地局３０は、移動局４０ａからの信号を時刻Ｅ２’に受信し、移動局４０ｂからの信号を時刻Ｅ３に受信する。このように、信号の到着タイミングは、シンボル同期タイミングＳｔに対して０．０２μｓ以内に収まる。
【００４９】
上述してきたように、実施形態では、移動局の送信タイミング制御を基地局にて算出される情報をもとに行っていたものを、移動局側で取得できる情報を用いて行う。従来の方式では、移動局から受信した信号に基づき基地局でタイミング計測を行ってその結果を移動局に送信していた。今回の方式はまず送受信の処理で１／２の時間短縮となる（図１０と図６の比較）。これにタイミング計測にかかる時間と基地局・移動局間の経路時間が削減される。このように、本実施形態によれば、移動局の送信タイミング制御時間を短くし、移動局が移動している場合でも、送信信号のシンボル到着タイミングの時間ずれを小さくすることができる。結果として、他局間干渉を小さく抑えることができ、それに伴ってシステムでは帯域容量を増やすことが可能となる。
【００５０】
また、上述してきた実施形態によれば、システムへの要求に合った同期精度を確保できる。カバーするセル内のエリアの分割数によって同期精度を変えることができる。利用者数が多く、干渉が大きくなることが想定されるセルでは、分割数を多くして、作業量と引き換えに同期精度を向上させ、逆に利用者数が少なく、干渉が小さくなることが想定されるエリアでは、分割数を少なくして（あるいは分割せずに）、同期精度と引き換えに作業量を減らす等の柔軟な設計が可能である。
【００５１】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【００５２】
すなわち、本実施形態における移動体通信システムで実行されるプログラムは、先に述べた各部（処理部、制御部、送信タイミング制御部等）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアを用いて具体的手段を実現する。すなわち、コンピュータ（ＣＰＵ）が所定の記録媒体からプログラムを読み出して実行することにより上記各手段が主記憶装置上にロードされ、処理部、制御部、送信タイミング制御部等が主記憶装置上に生成される。
【００５３】
本実施形態における移動体通信システムで実行されるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納され、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供されるように構成してもよい。また、上記プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供あるいは配布するように構成してもよい。
【００５４】
また、上記プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ、不揮発性のメモリカード等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供されるように構成してもよい。また、上記プログラムは、ＲＯＭ等にあらかじめ組み込んで提供するように構成してもよい。
【００５５】
この場合、上記記録媒体から読み出された又は通信回線を通じてロードし実行されたプログラムコード自体が前述の実施形態の機能を実現することになる。そして、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態に係る基地局の構成を示した機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る移動局の構成を示した機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態における信号送信のタイミング制御に用いられる制御情報を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態における信号送信のタイミング制御での許容タイミングずれを説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態における信号送信のタイミング制御が実行される環境を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態における信号送信のタイミング制御を実行した際のタイムチャートを示した図である。
【図７】本発明の実施形態における信号送信のタイミング制御での許容タイミングずれを説明するための図である。
【図８】本発明の実施形態における信号送信のタイミング制御が実行される環境を説明するための図である。
【図９】本発明の実施形態における信号送信のタイミング制御を実行した際のタイムチャートを示した図である。
【図１０】従来の方式による信号送信のタイミング制御を実行した際のタイムチャートを示した図である。
【図１１】従来の基地局の構成を示した機能ブロック図である。
【図１２】従来の移動局の構成を示した機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１，１１１    無線信号受信部
１２，２７，１１２，１２７    拡散符号生成部
１３，１１３    復調部
１４，１１４    有線信号受信部
１５，１１５    処理部
１６，２４，１１６，１２４    記憶領域
１７，１１７    送信部
２１，１２１    ＧＰＳ信号受信部
２２，１２２    位置情報算出部
２３，１２３    無線信号受信部
２５，１２５    制御部
２６，１２６    情報変調部
２８，１２８    拡散信号生成部
２９，１２９    送信タイミング制御部
１５１６，２４２５    制御情報
２２２５    位置情報
２５２９    送信タイミング情報
【図１】
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【図２】
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【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１１】
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【図１２】
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