(57)【要約】【課題】ＢＳ間同期を確保できるようにする。【解決手段】ＭＳ３−１（あるいは３−２）が、複数のＢＳ１，２−１（あるいは２−１，２−２）から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出し、前記検出の結果を前記基準信号の送信元以外のＢＳ２−１（あるいは２−２）に通知し、前記基準信号の送信元以外のＢＳ２−１（あるいは２−２）が、受信した前記検出結果に基づいて、少なくとも前記ＭＳ３−１（あるいは３−２）以外の他のＭＳが受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する。【選択図】図１
2010041537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知する通知部と、
をそなえ、
該検出結果は、少なくとも自通信端末以外の他の通信端末が受信する信号の送信タイミング又は送信周波数の制御を該基準信号の送信元以外の基地局が実行する際に利用される、
ことを特徴とする、通信端末。
【請求項２】
前記検出部は、
前記基準信号と前記他の受信信号のレベルが等しいか所定のずれ幅に収まっている場合に、前記検出を行なう、
ことを特徴とする、請求項１記載の通信端末。
【請求項３】
前記複数の基地局から受信した信号の伝搬遅延量を測定する伝搬遅延測定部をさらにそなえ、
前記検出部は、
前記伝搬遅延測定部での測定結果に基づいて、前記タイミング差の補正を行なう、
ことを特徴とする、請求項１記載の通信端末。
【請求項４】
前記検出部は、
前記他の受信信号が、前記基準信号よりも進んで受信されたか、遅れて受信されたかを前記検出結果に含める、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信端末。
【請求項５】
前記検出部は、
前記複数の基地局からの受信信号が示す基地局識別情報に基づいて、前記基準信号に用いる受信信号を決定する、
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信端末。
【請求項６】
当該通信端末は、
前記複数の基地局からの距離が等しい位置に設けられる固定端末である、
ことを特徴とする、請求項１記載の通信端末。
【請求項７】
通信端末と通信しうる基地局であって、
前記通信端末が、前記基地局から受信した信号と他の基地局から受信した基準信号とのタイミング差又は周波数差を検出して通知してくる検出結果を受信する受信部と、
前記受信部で受信した前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する制御部と、
をそなえたことを特徴とする、基地局。
【請求項８】
複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出し、
前記検出の結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知し、
前記検出の結果は、少なくとも自通信端末以外の他の通信端末が受信する信号の送信タイミング又は送信周波数の制御を該基準信号の送信元以外の基地局が実行する際に利用される、
ことを特徴とする、通信端末の通信方法。
【請求項９】
通信端末と通信しうる基地局の通信方法であって、
前記通信端末が、前記基地局から受信した信号と他の基地局から受信した基準信号とのタイミング差又は周波数差を検出して通知してくる検出結果を受信し、
受信した前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する、
ことを特徴とする、基地局の通信方法。
【請求項１０】
複数の基地局と、
前記複数の基地局と通信しうる通信端末と、
前記複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知する通知部と、
前記通知部により通知された前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する制御部と、
をそなえたことを特徴とする、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は、通信端末、基地局、通信端末の通信方法、基地局の通信方法、通信システムに関する。本件は、例えば、複数の基地局を有する通信システムに用いられる場合がある。
【背景技術】
【０００２】
通信端末（Mobile Station、ＭＳ）と基地局（Base Station、ＢＳ）との間で無線通信を行なう無線通信システムがある。ＭＳは、ＢＳが提供する無線エリア（セル又はセクタ）内において当該ＢＳと無線通信を行なうことができる。
ＭＳは、２以上の無線エリアに属する場合があり、２以上のＢＳからそれぞれ信号を受信し得る。この場合、複数のＢＳがそれぞれ所定のタイミングに正確に同期して信号の送受信を行なえない（つまり、同期が確保されていない）と、ＭＳにおいて受信信号の干渉が増加し得る。このような干渉の発生、増加は、無線通信システムの周波数利用効率を低下させる要因となる。
【０００３】
そのため、複数のＢＳの無線エリアが重複するエリアにおいてもＭＳが安定した通信を行なうには、いかにしてＢＳ間の同期を確保（確立）するかが重要である。
【特許文献１】特開２００８−５００３号公報
【特許文献２】特開２００８−５００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＢＳ間の同期を確保する方法として、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を用いた同期方法が知られている。
この方法では、複数のＢＳ毎に、それぞれＧＰＳ受信機をそなえる。各ＢＳは、それぞれ、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ受信機で受信した信号を基に基準クロック信号を生成し、この基準クロック信号に同期してＭＳとの間で信号の送受信を行なう。これにより、複数のＢＳ間で同期を確保することができる。
【０００５】
しかしながら、この方法では、ＧＰＳ衛星からの信号を受信するためのアンテナ等が別途必要になり、ＢＳの装置規模が増大する場合がある。また、各ＢＳに、それぞれＧＰＳ受信機をそなえる必要があるため、システム構築に要する費用も増大する。
ＧＰＳを利用しない他の方法として、例えば、複数のＢＳ間で無線通信を行なうことにより、同期を確立する方法が知られている。
【０００６】
しかしながら、この方法でＢＳ間の同期確保を確実に行なうためには、複数のＢＳをある程度近接して配置する必要がある。そのため、ＭＳに提供可能な無線エリアに制約が生じる。また、ＢＳ間通信において同期制御のための通信時間を設けると、ＢＳとＭＳとの通信時間が制限される。これは、無線通信システムのスループットを低下させる要因となる。
【０００７】
本件の目的の一つは、ＢＳ間同期を確保できるようにすることにある。
なお、前記目的に限らず、後述する実施形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも他の目的の一つとして位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
例えば、以下の手段を用いる。
（１）複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出する検出部と、前記検出部での検出結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知する通知部と、をそなえ、該検出結果は、少なくとも自通信端末以外の他の通信端末が受信する信号の送信タイミング又は送信周波数の制御を該基準信号の送信元以外の基地局が実行する際に利用される、通信端末を用いることができる。
【０００９】
（２）また、通信端末と通信しうる基地局であって、前記通信端末が、前記基地局から受信した信号と他の基地局から受信した基準信号とのタイミング差又は周波数差を検出して通知してくる検出結果を受信する受信部と、前記受信部で受信した前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する制御部と、をそなえた基地局を用いることができる。
【００１０】
（３）さらに、複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出し、前記検出の結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知し、前記検出の結果は、少なくとも自通信端末以外の他の通信端末が受信する信号の送信タイミング又は送信周波数の制御を該基準信号の送信元以外の基地局が実行する際に利用される、通信端末の通信方法を用いることができる。
【００１１】
（４）また、通信端末と通信しうる基地局の通信方法であって、前記通信端末が、前記基地局から受信した信号と他の基地局から受信した基準信号とのタイミング差又は周波数差を検出して通知してくる検出結果を受信し、受信した前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する、基地局の通信方法を用いることができる。
【００１２】
（５）さらに、複数の基地局と、前記複数の基地局と通信しうる通信端末と、前記複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出する検出部と、前記検出部での検出結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知する通知部と、前記通知部により通知された前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する制御部と、をそなえた通信システムを用いることができる。
【発明の効果】
【００１３】
ＢＳ間同期を確保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】
【００１４】
以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施形態を組み合わせる等）して実施することができる。
〔１〕一実施形態
図１は、一実施形態に係る無線通信システムの一例としてのモバイルＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）システムを示す図である。
【００１５】
この図１に示す無線通信システムは、例示的に、複数（３台）のＢＳ１，２−１，２−２と、複数（２台）のＭＳ３−１，３−２と、をそなえる。ＢＳ１は、無線エリアの一例としてのセル４−１を提供し、ＢＳ２−１は、セル４−２を提供し、ＢＳ２−２は、セル４−３を提供する。
ＭＳ３−１，３−２は、それぞれセル４−１，４−２，４−３のいずれかにおいて対応するＢＳ１，２−１，２−２と無線通信することができる。複数のセルが重なるエリアにおいては、ＭＳは、対応する複数のＢＳと無線通信が可能である。例えば図１において、ＭＳ３−１は、ＢＳ１及びＢＳ２−１とそれぞれ通信が可能であり、ＭＳ３−２は、ＢＳ２−１及びＢＳ２−２とそれぞれ通信が可能である。
【００１６】
ＢＳ１は、ＢＳ間同期を確保する上での基準となるＢＳ（マスターＢＳ）であり、例えば、ＧＰＳ受信機を有する。他のＢＳ２−１，２−２は、マスターＢＳ１を基準としてＢＳ間同期を確保するＢＳ（スレーブＢＳ）であり、ＧＰＳ受信機を設けなくともよい。ここでは、スレーブＢＳがＧＰＳ受信機を有さない例について説明する。
なお、以下において、スレーブＢＳ２−１，２−２を区別しない場合は、単にスレーブＢＳ２と表記する。また、ＭＳ３−１，３−２を区別しない場合は、単にＭＳ３と表記する。さらに、マスターＢＳ１，スレーブＢＳ２−１，２−２及びＭＳ３−１，３−２それぞれの数は、図１に例示する数に限定されない。
【００１７】
以下では、各ＢＳ１，２からＭＳ３への通信方向を下りと称する。また、ＭＳ３から各ＢＳ１，２への通信方向を上りと称する。
ここで、マスターＢＳ１は、例示的に、ＧＰＳアンテナ５と、送受信アンテナ６−１と、をそなえる。ＧＰＳアンテナ５により受信される信号（例えば、時刻情報など）を基に基準クロック信号を生成し、これを内部クロック信号に用いる。これにより、マスターＢＳ１間については、ＧＰＳを利用した同期確保が可能となる。また、マスターＢＳ１は、送受信アンテナ６−１を介してセル４−１内に位置するＭＳ３と無線通信を行なう。
【００１８】
一方、スレーブＢＳ２−１，２−２は、例示的に、送受信アンテナ６−２，６−３をそなえる。スレーブＢＳ２−１，２−２は、送受信アンテナ６−２，６−３を介して、ＭＳ３との間で無線通信を行なうことができる。
また、ＭＳ３−１，３−２は、例示的に、送受信アンテナ７−１，７−２をそなえる。送受信アンテナ７−１，７−２を介して、ＭＳ３−１，３−２は、各ＢＳ１，２と無線通信を行なうことができる。
【００１９】
本例では、上記のような無線通信システムにおいて、例えば、ＧＰＳ受信機を有するマスターＢＳ１とＧＰＳ受信機をもたないスレーブＢＳ２−１との間で同期を確保する方法を提案する。
例えば、ＭＳ３−１は、マスターＢＳ１から無線信号を受信するとともに（Ａ１）、スレーブＢＳ２−１からも無線信号を受信する（Ａ２）。これらの無線信号には、それぞれ周期的な同期信号が含まれ得る。同期信号は、ＷｉＭＡＸにおいてプリアンブルとも呼ばれ、無線信号のフレーム（以下、無線フレームともいう）の先頭を検出するのに用いられる。
【００２０】
各同期信号を受信したＭＳ３−１は（Ａ３）、例えば、マスターＢＳ１から受信した同期信号を基準信号として、当該基準信号とスレーブＢＳ２−１から受信した同期信号とのタイミング差（時間差）を検出し（Ａ４）、この検出結果をスレーブＢＳ２−１に通知する（Ａ５）。
この通知を受信したスレーブＢＳ２−１は、例えば、前記時間差に基づいて、自局２−１の内部（基準）クロック信号を生成あるいは補正して、ＭＳ３−１以外との通信、ＭＳ３−１との通信の（送信に限定されない）タイミング（時刻）を制御（修正）する（Ａ６）。スレーブＢＳ２−１については、プリアンブルを含めた送信フレームの送信タイミングを、受信した検出結果に基づいて調整することで、ＭＳ３−１以外の端末とＭＳ３−１との端末双方に対する送信信号の送信タイミングを調整してもよい。
【００２１】
即ち、図２（Ａ）に例示するように、ＭＳ３−１は、例えば、マスターＢＳ１及びスレーブＢＳ２から所定の周期でそれぞれ送信される無線フレームを受信する。そして、ＭＳ３−１は、スレーブＢＳ２から受信した無線フレームの同期信号と、マスターＢＳ１から受信した無線フレームの同期信号との受信タイミング差（受信タイミングのずれ）を検出して、この検出結果をスレーブＢＳ２に通知する。ここで、どちらの同期信号が時間的に進んでいるか遅れているかは、マスターＢＳ１から受信した同期信号を基準に決定する。受信した同期信号がどのＢＳからのものかは、例えば同期信号のパターンを変えておくことで特定可能となる。これにより、ＭＳ３−１は、スレーブＢＳ２−１に対する前記通知の際、スレーブＢＳ２からの同期信号がマスターＢＳ１からの同期信号よりも進んでいるか遅れているか（進み遅れ）の情報を検出し、この情報をスレーブＢＳ２に通知することも可能となる。
【００２２】
なお、ＭＳ３−１は、例えば、スレーブＢＳ２−１からの同期信号とマスターＢＳ１からの同期信号との受信周波数差（受信周波数のずれ）を検出し、これをスレーブＢＳ２に通知してもよい。その際、ずれの方向や大小を検出、通知することも可能である。また、受信タイミングや周波数のずれが検出されない場合、ＭＳ３−１は、スレーブＢＳ２−１に対して何らの通知を行なわないこととしてもよいし、検出されない（同期が確保されている）旨を通知することとしてもよい。
【００２３】
さて、ＭＳ３−１から上記検出結果を受信したスレーブＢＳ２−１は、例えば、通知された受信タイミング差（ずれ）に基づいて、内部クロック信号を生成あるいは補正して、ＭＳ３−１以外の端末あるいはＭＳ３−１（又は双方）との通信（送受信）タイミングを制御（修正）する。周波数ずれも通知されている場合、スレーブＢＳ２は、その情報に基づいて、ＭＳ３−１以外の端末あるいはＭＳ３−１（又は双方）との通信に用いる周波数を制御（修正）することができる。
【００２４】
その結果、図２（Ｂ）に例示するように、ＭＳ３−１以外の端末あるいはＭＳ３−１（又は双方）は、マスターＢＳ１からの信号とスレーブＢＳ２からの信号とを正確に同じタイミング、周波数で受信することが可能となる。つまり、マスターＢＳ１とスレーブＢＳ２との間で同期を確保することが可能となる。
また、本例では、例えば、スレーブＢＳ２−１，２−２どうしの間で同期を確保する方法も提案する。
【００２５】
例えば、図１に例示するように、ＭＳ３−２は、スレーブＢＳ２−１から無線信号を受信するとともに（Ｂ１）、スレーブＢＳ２−２からも無線信号を受信する（Ｂ２）。これらの無線信号にも、同期信号が含まれる。なお、一方のスレーブＢＳ２−１は、例えば、上述した同期方法を用いて、マスターＢＳ１との間で同期を確保した状態であるのが好ましい。マスターＢＳ１と同期を確保した状態にあるスレーブＢＳ２−１を、リファレンススレーブＢＳ２−１ということがある。
【００２６】
スレーブＢＳ２−１及びスレーブＢＳ２−２からそれぞれ同期信号を受信したＭＳ３−２は（Ｂ３）、例えば、リファレンススレーブＢＳ２−１からの同期信号を基準信号として、当該基準信号とスレーブＢＳ２−２からの信号とのタイミング差（時間差）を検出し（Ｂ４）、これをスレーブＢＳ２−２に通知する（Ｂ５）。その際、マスターＢＳ１とスレーブＢＳ２−１との間と同様に、周波数ずれも検出して、スレーブＢＳ２−２に通知することとしてもよい。
【００２７】
この通知を受信したスレーブＢＳ２−２は、例えば、前記時間差に基づいて、自局２−２の基準クロック信号を生成あるいは補正し、当該基準クロック信号に従って、セル４−３内に位置するＭＳ３−２以外の端末あるいはＭＳ３−２（又は双方）との通信（送受信）タイミング（送受信時刻）を制御（修正）する（Ｂ６）。
つまり、本例では、スレーブＢＳ２−１，２−２どうしの間で同期を確保する場合、マスターＢＳ１からの基準信号に基づいてスレーブＢＳ２−１がタイミング（周波数）修正して送信した無線信号（同期信号）が、ＭＳ３−２での受信タイミングずれ（周波数ずれ）の検出に用いる基準信号となる。
【００２８】
以上のように、本例によれば、ＭＳ３にて複数のＢＳからの信号の受信タイミングずれ（周波数ずれ）を検出し、その検出結果を基準となるＢＳ以外のＢＳに通知することで、ＧＰＳ受信機（ＧＰＳアンテナ５など）をもたないスレーブＢＳ２においても、マスターＢＳ１との同期を確保できる。ひいては、システム内のすべてのＢＳにＧＰＳ受信機をそなえる必要がなく、スレーブＢＳ２の装置規模、コストを低減できる。また、システム構築に要するコストを低減することも可能となる。
【００２９】
さらに、複数のＢＳからの信号を受信可能なＭＳ３を利用して上記同期確保を行なうので、隣接ＢＳ（隣接セル）間の距離を必要以上に近接させなくても同期確保が可能となる。したがって、ＢＳの配置に関する制約を緩和することができる。また、上述したＭＳ３を介したスレーブＢＳ２どうし間の同期確保を、一方を基準として繰り返し行なうことで、多数のＢＳ間同期を容易に確保することが可能となる。
【００３０】
さらに、ＢＳ間同期を確保するのに用いる同期制御時間（無線リソース）を固定的に設ける必要がないので、ＢＳ−ＭＳ間通信がＢＳ間同期制御の制限を受けることがない。したがって、前記同期制御時間に相当する時間（無線リソース）も、ＢＳ−ＭＳ間の通信に用いることができ、ＢＳ−ＭＳ間の通信スループットの低下を防ぐことが可能となる。
なお、複数のセルが重なるエリア（重複エリア）にＭＳ３が存在しない場合、各ＢＳ１，２は、前記検出結果の通知を受信し得ないから、それぞれ、上述した方法による同期確保を行なわない状態で動作することが許容される。ただし、或る時間において前記重複エリアにＭＳ３が１台も存在しないことは確率的に少ないから、前記同期確保が行なわれない確率は低いものと考えられる。
【００３１】
〔２〕無線通信システムの詳細な一例
以下、上述した無線通信システムの詳細な一例について説明する。
（２．１）マスターＢＳ１
図３は一実施形態に係るマスターＢＳ１の一例を示すブロック図である。この図３に例示するマスターＢＳ１は、例えば、ＧＰＳアンテナ５と、送受信アンテナ６−１と、無線受信部４４と、ＧＩ除去部４５と、ＦＦＴ部４６と、デマッピング部４７と、伝搬路補償部４８と、復調部４９と、タイミング生成部５０と、をそなえる。また、マスターＢＳ１は、例示的に、バースト生成部５１と、変調部５２と、パイロット生成部５３と、マッピング部５４と、ＩＦＦＴ部５５と、ＧＩ付加部５６と、無線送信部５７と、ＧＰＳ受信部５８と、をそなえる。
【００３２】
ここで、ＧＰＳアンテナ５は、図示を省略したＧＰＳ衛星からの電波（信号）を受信する。
送受信アンテナ６−１は、ＭＳ３から送信される上り無線信号を受信するとともに、ＭＳ３宛の下り無線信号を送信する無線インタフェースである。ただし、上り／下りの無線信号を受信／送信するアンテナは個別に設けてもよい。
【００３３】
無線受信部４４は、送受信アンテナ６−１でＭＳ３から受信した無線信号に所定の無線受信処理を施す。前記無線受信処理には、例示的に、受信無線信号の低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバージョン）、ＡＤ（アナログ／ディジタル）変換などの処理が含まれる。
ＧＩ除去部４５は、入力された信号からガードインターバル（ＧＩ）を除去し、ＧＩを除去した信号をＦＦＴ部４６に出力する。
【００３４】
ＦＦＴ部４６は、ＧＩ除去部４５から出力された信号にFast Fourier Transform（ＦＦＴ、高速フーリエ変換）処理を施すことにより時間領域信号から周波数領域信号に変換し、変換した信号をデマッピング部４７に送出する。
デマッピング部４７は、ＦＦＴ部４６からの信号のサブキャリアにマッピングされている信号（シンボル）を抽出（デマッピング）する。デマッピング部４７によりデマッピングされた信号は、例えば、パイロットシンボルとデータシンボルとに分離され、パイロットシンボルは、伝搬路推定部（図示省略）に送られ、データシンボルは伝搬路補償部４８へ送られる。
【００３５】
伝搬路補償部４８は、各サブキャリアグループ内の合成されたパイロットシンボルより推定した伝搬路応答の推定値を用いて、デマッピング部４７で分離されたデータシンボルの伝搬路補償を行なう。
復調部４９は、ＭＳ３での変調方式に対応する復調方式で、伝搬路補償を受けたデータシンボルの復調を行ない、上り受信データを出力する。なお、上記変調方式には、例えば、Quadrature Phase Shift Keying（ＱＰＳＫ）、16 Quadrature Amplitude Modulation（１６ＱＡＭ）、64 Quadrature Amplitude Modulation（６４ＱＡＭ）などを用いることができる。
【００３６】
ＧＰＳ受信部５８は、ＧＰＳアンテナ５で受信した信号を基に内部の基準クロック信号を生成する。
タイミング生成部５０は、ＧＰＳ受信部５８で生成された基準クロック信号に基づいて、所定の無線フレームでセル４−１へ送信する信号の生成（送信）タイミングを生成する。前記無線フレームは、例示的に、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access）方式で用いられる無線フレームである。この無線フレームは、周波数と時間とで区切られたバーストと呼ばれる無線リソースの集合である。ＢＳ１は、ＭＳ３宛の下り送信データにいずれかのバーストを割り当てて（マッピングして）下り送信を行なう。
【００３７】
バースト生成部５１は、上記タイミング生成部５０で生成されたタイミングに従って、ユーザデータなどの下り送信データにプリアンブルなどを付加して、下りバースト信号を生成する。
変調部５２は、バースト生成部５１で生成された下りバースト信号を、所定の変調方式に従って、変調する。この、変調方式にも、例えば、上述のＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどを用いることができる。適用する変調方式は、ＭＳ３との間の通信品質に応じて、適応的に変更（ＡＭＣ：Adaptive Modulation and Coding）することもできる。
【００３８】
パイロット生成部５３は、ＭＳ３との間で既知の信号であるパイロット信号（リファレンス信号（ＲＳ）とも呼ばれる）を生成する。
マッピング部５４は、変調部５２で変調されたデータ信号とパイロット生成部５３で生成されたパイロット信号とを周波数領域において複数のサブキャリアのいずれかにマッピングする。マッピング部５４により得られた周波数信号は、ＩＦＦＴ部５５へ出力される。
【００３９】
ＩＦＦＴ部５５は、マッピング部５４からの周波数信号をInverse FFT（ＩＦＦＴ、逆離散フーリエ変換）処理することにより時間領域信号へ変換する。
ＧＩ付加部５６は、時間領域において、ＩＦＦＴ部５５からの信号にガードインターバル（ＧＩ）を付加する。ＧＩは、受信側での遅延波によるシンボル間干渉の影響を低減するために用いられる。ＧＩ付加部５６によりＧＩを付加された信号は、無線送信部５７へ出力される。
【００４０】
無線送信部５７は、送受信アンテナ６−１からＭＳ３宛に送信する下り送信データに所定の無線送信処理を施す。前記無線送信処理には、例えば、ＭＳ３宛の送信データのＤＡ変換、無線周波数への周波数変換（アップコンバージョン）、電力増幅などの処理が含まれ得る。
このようにして、マスターＢＳ１により生成された下り無線信号は、無線送信部５７及び送受信アンテナ６−１を介して、セル４−１内のＭＳ３宛に送信される。
【００４１】
（２．２）ＭＳ３
次に、図４は一実施形態に係るＭＳ３の一例を示すブロック図である。この図４に例示するＭＳ３は、例えば、送受信アンテナ７と、無線受信部８と、シンボル同期部９と、ＧＩ除去部１０と、ＦＦＴ部１１と、デマッピング部１２と、復調部１３と、プリアンブル検出部１４と、受信電波強度判定部１５と、をそなえる。また、ＭＳ３は、例示的に、修正情報検出部１６と、進み遅れ判別部１７と、伝搬遅延検出部１８と、周辺ＢＳ情報データベース１９と、バースト生成部２０と、変調部２１と、パイロット生成部２２と、マッピング部２３と、ＩＦＦＴ部２４と、ＧＩ付加部２５と、無線送信部２６と、をそなえる。
【００４２】
ここで、送受信アンテナ７は、ＢＳ（マスターＢＳ１及びスレーブＢＳ２のいずれか。以下、同様）から送信される下り無線信号を受信するとともに、いずれかのＢＳ宛の上り無線信号を送信する無線インタフェースである。このアンテナも送信用と受信用とで個別に設けてもよい。
無線受信部８は、送受信アンテナ７でＢＳから受信した無線信号に所定の無線受信処理を施す。前記無線受信処理には、例示的に、受信無線信号の低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバージョン）、ＡＤ（アナログ／ディジタル）変換などの処理が含まれ得る。
【００４３】
シンボル同期部９は、無線受信部８からの信号に対してフィルタ処理などの補正処理を行ない、さらに、ＦＦＴ部１１によるフーリエ変換の開始点、つまり、シンボル同期点を決定してシンボル同期をとる。なお、シンボル同期点の決定においては、遅延波等の影響が最も少なくなるように設定される。このような同期点の決定方法として、例えば、パイロット信号を用いて位相のずれを補正する方法等を用いることができる。
【００４４】
ＧＩ除去部１０は、シンボル同期部９からの信号からＧＩを除去し、ＧＩを除去した信号をＦＦＴ部１１に出力する。
ＦＦＴ部１１は、ＧＩ除去部１０から出力された信号にＦＦＴ処理を施すことにより時間領域信号から周波数領域信号に変換し、変換した信号をデマッピング部１２に送出する。
【００４５】
デマッピング部１２は、ＦＦＴ部１１からの信号のサブキャリアにマッピングされている信号（シンボル）を抽出（デマッピング）する。デマッピング部１２によりデマッピングされた信号は、例えば、パイロットシンボルとデータシンボルとに分離され、パイロットシンボルは、伝搬路（チャネル）推定部（図示省略）に送られる。データシンボルは、前記伝搬路推定部により推定されたチャネル値を基に伝搬路補償された上で復調部１３へ送られる。
【００４６】
復調部１３は、受信信号の送信元ＢＳでの変調方式に対応する復調方式で、データシンボルの復調を行ない、下り受信データを出力する。この変調方式にも、例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどを用いることができる。
プリアンブル検出部１４は、ＦＦＴ部１１からの周波数信号に含まれるプリアンブル（同期信号）を検出する。複数のＢＳからの無線信号が受信される場合、それぞれのプリアンブルは時分割に検出してもよいし、周波数領域で個別（パラレル）に検出してもよい。ＢＳ間で同期が確保されている場合には、各ＢＳ１，２からのプリアンブルは、同じ受信タイミングで受信（検出）される。プリアンブルは、その送信元ＢＳの相違によってパターンを異ならせておくことで、送信元ＢＳの識別に用いることもできる。なお、プリアンブル検出部１４での検出対象とする受信信号は、プリアンブルに限られない。複数のＢＳから本来的に同じ送信タイミングで送信される信号を前記検出対象としてもよい。
【００４７】
受信電波強度判定部１５は、送信元ＢＳから受信した信号の受信レベル（受信電波強度）を定期あるいは不定期に検出する。そして、本例の受信電波強度判定部１５は、検出した受信レベルに基づいて、ＢＳとの間の距離を測定（推定）する。なお、かかる距離測定は、上記受信レベルを測定する方法に限られない。例えば、ＭＳ３にＧＰＳ装置をそなえ、これと周辺ＢＳ情報データベース１９とを協働させることにより上記距離を測定するようにしてもよい。
【００４８】
伝搬遅延検出部（伝搬遅延測定部）１８は、ＢＳから受信した信号の伝搬遅延量を検出（測定）する。例えば、ＭＳ３から信号をＢＳに送信してから、当該信号に対する応答（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を受信するまでの時間（Round Trip Time、ＲＴＴ）を測定することによって、伝搬遅延量を検出することができる。
周辺ＢＳ情報データベース１９には、ＢＳ１，２の位置に関する情報や、各ＢＳがＧＰＳ受信部５８を有するマスターＢＳ１であるのか、ＧＰＳ受信部５８を有さないスレーブＢＳ２であるのかを識別する識別情報を保持させることができる。
【００４９】
修正情報検出部１６は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）にて上述したように、複数のＢＳから受信した同期信号（プリアンブル）の受信タイミング差（ずれ）を検出する。この受信タイミング差は、例えば、受信信号と同期信号のパターンとの電力相関値のピークが現れるタイミング差として検出することができる。本例の修正情報検出部１６は、例えば、電力相関値のピークを１本のサンプリング値として検出し得る分解能を有するのが好ましい。また、その際、修正情報検出部１６は、例えば、同期信号（プリアンブル）の受信周波数の差（ずれ）を付加的あるいは選択的に検出することもできる。受信周波数の差は、受信した同期信号の位相情報に基づいて検出することができる。
【００５０】
即ち、本例の修正情報検出部１６は、複数のＢＳから受信した同期信号（プリアンブル）の受信タイミング差（または受信タイミング差と受信周波数差の双方）に基づいて、送信元の各ＢＳにおける送信タイミング差等を、修正の余地がある情報（修正情報）の一例として検出する。
また、本例の修正情報検出部１６による修正情報の検出は、例えば、受信電波強度判定部１５で測定された、複数のＢＳから受信した同期信号の受信レベルが等しいか同程度である（受信タイミング差の測定結果がＢＳ間同期に利用可能な程度の小さいずれ幅に収まっている）場合に実施することとしてもよい。これによれば、修正情報の検出精度（信頼性）を高めることが可能となる。なお、マスターＢＳ１からの受信信号の受信レベルとスレーブＢＳ２からの受信信号の受信レベル又は受信レベル差情報又は受信レベル差の大きさに応じてランク分けした結果（Ａ：レベル差小、Ｂ：レベル差中、Ｃ：レベル差大）を検出し、スレーブＢＳ２に修正情報と併せて送信してもよい。スレーブＢＳ２では、レベル情報、ランク分け結果に基づいて送信タイミングの調整に用いるべき修正情報かどうかを判断することもでき、精度の向上が見込まれるからである。例えば、複数の修正情報が存在する場合、最も高いランク（受信レベル差が最小）に対応する修正情報を利用することもできる。
【００５１】
また、上記修正情報は、例えば、伝搬遅延検出部１８での測定結果に基づいて補正されてもよい。例えば、修正情報検出部１６は、マスターＢＳ１及びスレーブＢＳ２から受信したプリアンブルの受信タイミングから伝搬遅延検出部１８で測定された各伝搬遅延量を差し引くことにより、修正情報を補正することができる。これによれば、修正情報の検出に用いる同期信号の伝搬遅延を除去できるから、修正情報の検出精度をさらに向上することが可能となる。
【００５２】
進み遅れ判別部１７は、スレーブＢＳ２から受信した信号が、基準となるマスターＢＳ１から受信した同期信号よりも進んで受信されるか、それとも、遅れて受信されるか（進み遅れ）を検出する。受信した同期信号が、いずれのＢＳからの信号であるかは、受信した同期信号のパターンによって識別することができる。あるいは、例えば、ＧＰＳを利用して特定したＭＳ３の現在位置と、周辺ＢＳ情報データベース１９に保持されている各ＢＳの配置情報とに基づいて識別することができる。
【００５３】
つまり、上記修正情報検出部１６及び進み遅れ判別部１７は、複数のＢＳから受信した信号のいずれか（本例ではマスターＢＳ１が送信した同期信号）を基準信号として、当該基準信号と他のＢＳ２から受信した同期信号とのタイミング差または周波数差あるいはその両方を検出する検出部の一例として用いられる。
なお、図１を用いて前述したように、スレーブＢＳ２−１，２−２間で同期を行なう場合、進み遅れ判別部１７は、マスターＢＳ１との間で上述したごとく同期を確保したスレーブＢＳ（リファレンススレーブＢＳ）２−１からの受信信号を基準信号として、上記修正情報の検出を行なう。つまり、この場合は、マスターＢＳ１からの受信信号に基づいて同期が確保されたリファレンススレーブＢＳ２から受信した同期信号が、前記修正情報の検出に用いる基準信号となる。リファレンススレーブＢＳ２は、他よりもマスターＢＳ１に近いＢＳ２とすることができる。どのスレーブＢＳ２が他よりもマスターＢＳ１に近いかは、周辺ＢＳ情報データベース１９のＢＳ配置情報に基づいて検出することができる。
【００５４】
進み遅れ判別部１７による判別結果（進み遅れについての情報）は、修正情報検出部１６で検出された修正情報とともに、バースト生成部２０へ送出される。例えば、スレーブＢＳ２から受信した信号が基準信号よりも遅れている場合は、受信タイミング差を示す値に正の符号を付したものをタイミングに関する修正情報とすることができる。一方、スレーブＢＳ２から受信した信号が基準信号よりも進んでいる場合は、受信タイミング差を示す値に負の符号を付したものをタイミングに関する修正情報とすることができる。なお、ＭＳ３側で、マスターＢＳ１やリファレンススレーブＢＳ２−１を認識できない場合など、上記基準信号を決定することができないときは、どのＢＳの受信タイミング（または受信周波数あるいはその両方）と比較を行なったかを示す比較元情報を修正情報に含めて、バースト生成部２０へ送出するようにしてもよい。
【００５５】
バースト生成部２０は、ユーザデータなどの上り送信データや、上記修正情報を含む信号（上りバースト）を生成する。修正情報は、上記基準信号の送信元以外のＢＳに送信する上りバーストに含める。つまり、マスターＢＳ１とスレーブＢＳ２との間で同期を行なう場合は、上記修正情報をスレーブＢＳ２宛の上りバースト信号に含める。一方、スレーブＢＳ２−１，２−２どうし間で同期を行なう場合は、上記修正情報をスレーブＢＳ２−２宛の上りバーストに含める。ただし、例えばＭＳ３での検出結果の確認等のために、修正情報を送信元ＢＳにも送信（通知）することを禁止するものではない。
【００５６】
変調部２１は、バースト生成部２０で生成された上りバースト信号を、所定の変調方式に従って、変調する。この変調方式にも、例えば、既述のＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどを用いることができる。
パイロット生成部２２は、マスターＢＳ１及びスレーブＢＳ２との間で既知の信号であるパイロット信号を生成する。
【００５７】
マッピング部２３は、変調部２１で変調されたデータ信号とパイロット生成部２２で生成されたパイロット信号とを周波数領域において所定のサブキャリアにマッピングする。マッピング後の上り送信信号は、ＩＦＦＴ部２４へ出力される。
ＩＦＦＴ部２４は、マッピング部２３からの上り送信信号をＩＦＦＴ処理して時間領域信号に変換する。
【００５８】
ＧＩ付加部２５は、時間領域において、ＩＦＦＴ部２４からの信号にＧＩを付加する。ＧＩを付加された信号は、無線送信部２６へ出力される。
無線送信部２６は、送受信アンテナ７からマスターＢＳ１又はスレーブＢＳ２宛に送信する上り送信信号に所定の無線送信処理を施す。この無線送信処理には、例示的に、マスターＢＳ１又はスレーブＢＳ２宛の送信信号のＤＡ変換、無線周波数への周波数変換（アップコンバージョン）、電力増幅などの処理が含まれ得る。
【００５９】
以上のようにして、マスターＢＳ１（あるいはリファレンススレーブＢＳ２）からの同期信号（基準信号）と、スレーブＢＳ２からの同期信号とのタイミング差または周波数差あるいはその両方がＭＳ３にて検出され、その検出結果が無線送信部２６及び送受信アンテナ７を介して、送信元以外のスレーブＢＳ２へ送信される。
つまり、上記バースト生成部２０は、修正情報検出部１６及び進み遅れ判別部１７での検出結果（修正情報）を前記基準信号の送信元以外のＢＳ（図１では例えば、スレーブＢＳ２−１又はスレーブＢＳ２−２）宛に通知する通知部の一例として用いられる。
【００６０】
（２．３）スレーブＢＳ２
次に、図５は一実施形態に係るスレーブＢＳ２の一例を示すブロック図である。この図５に例示するスレーブＢＳ２は、例えば、送受信アンテナ６と、無線受信部２７と、ＧＩ除去部２８と、ＦＦＴ部２９と、デマッピング部３０と、伝搬路補償部３１と、復調部３２と、周辺ＢＳ情報データベース３３と、修正情報取得部３４と、をそなえる。また、スレーブＢＳ２は、例示的に、平均化処理部３５と、タイミング生成部３６と、バースト生成部３７と、変調部３８と、パイロット生成部３９と、マッピング部４０と、ＩＦＦＴ部４１と、ＧＩ付加部４２と、無線送信部４３と、をそなえる。
【００６１】
ここで、送受信アンテナ６は、ＭＳ３から送信される上り無線信号を受信するとともに、ＭＳ３宛の下り無線信号を送信する無線インタフェースである。ただし、アンテナは送信用と受信用とで個別に設けてもよい。
無線受信部２７は、送受信アンテナ６でＭＳ３から受信した無線信号に所定の無線受信処理を施す。前記無線受信処理には、例示的に、受信無線信号の低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバージョン）、ＡＤ（アナログ／ディジタル）変換などの処理が含まれ得る。
【００６２】
ＧＩ除去部２８は、無線受信部２７から入力された信号からＧＩを除去し、ＧＩを除去した信号（有効シンボル）をＦＦＴ部２９に出力する。
ＦＦＴ部２９は、ＧＩ除去部２８から出力された信号をＦＦＴ処理して周波数領域信号に変換し、変換した信号をデマッピング部３０に送出する。
デマッピング部３０は、ＦＦＴ部２９からの周波数信号の所定のサブキャリアにマッピングされている信号（シンボル）を抽出（デマッピング）する。デマッピング部３０によりデマッピングされた信号は、例えば、パイロットシンボルとデータシンボルとに分離され、パイロットシンボルは、伝搬路推定部（図示省略）に送られ、データシンボルは伝搬路補償部３１へ送られる。
【００６３】
伝搬路補償部３１は、前記パイロットシンボルを基に推定した伝搬路応答の推定値を用いて、デマッピング部３０で分離されたデータシンボルの伝搬路補償を行なう。
復調部３２は、ＭＳ３（変調部２１）での変調方式に対応する復調方式で、前記伝搬路補償を受けたデータシンボルの復調を行ない、上り受信データを出力する。
周辺ＢＳ情報データベース３３は、ＢＳ１，２の配置情報や、各ＢＳがＧＰＳ受信部５８を有するマスターＢＳ１であるのか、ＧＰＳ受信部５８を有さないスレーブＢＳ２であるのかを識別する識別情報を保持する。
【００６４】
修正情報取得部３４は、復調部３２の復調結果である、ＭＳ３からの上りデータに含まれる修正情報を取得（抽出）する。このとき、修正情報に進み遅れについての情報が含まれていない場合は、上述の比較元情報と、周辺ＢＳ情報データベース３３に格納されている各ＢＳ１，２の識別情報とに基づいて、自局２の送信タイミングについての進み遅れを検出することができる。例えば、修正情報が、マスターＢＳ１の送信タイミングとスレーブＢＳ２の送信タイミングとのずれについての情報であると検出した場合、スレーブＢＳ２は、自局２の送信タイミングをマスターＢＳ１の送信タイミングに合わせることができる。なお、修正情報取得部３４により得られた修正情報は、平均化処理部３５が有するバッファ（図示省略）へ送出される。
【００６５】
つまり、修正情報取得部３４は、ＭＳ３が、マスターＢＳ１から受信した信号を基準信号として、当該基準信号とスレーブＢＳ２から受信した信号とのタイミング差または周波数差あるいはその両方を検出した結果を当該ＭＳ３から受信する受信部の一例として用いられる。
平均化処理部３５は、複数の修正情報が得られた場合に、修正情報の平均化を行なう。例えば、各時間において受信される修正情報をそれぞれ、Δｔｉ（ｉは０以上の整数であり、ｔｉは修正情報の受信タイミングを表す）と表記する。
【００６６】
平均化処理部３５は、修正情報取得部３４で得られた複数の修正情報Δｔｉを、以下の式（１）に従って、所定の時間（期間）毎に平均化する。
【数１】
2010041537.tif 000003
【００６７】
ここで、ΔＴａｄｊは平均化された修正情報（自局２のタイミング調整時間）、Ｎは修正情報の数である。なお、上記所定の時間（期間）は、修正情報の受信数Ｎによって定められる時間（期間）であってもよい。
スレーブＢＳ２は、例えば、異なる複数のＭＳ３から同時刻に修正情報Δｔｉを受信したり、同一ＭＳ３あるいは異なるＭＳ３から異なる時刻で修正情報Δｔｉを受信したりすることがある。このような場合を想定して、本例の平均化処理部３５は、例えば、修正情報取得部３４で得られた複数の修正情報Δｔｉを、式（１）に例示するように平均化し、平均化した修正情報ΔＴａｄｊをタイミング及び周波数の修正（補正）に用いる。
【００６８】
例えば、本例のスレーブＢＳ２は、平均化処理部３５により平均化された上記修正情報ΔＴａｄｊを用いて、バースト生成部３７の下りバースト生成タイミングを制御（修正）する。また、本例のスレーブＢＳ２は、例えば、平均化処理部３５により平均化された上記修正情報ΔＴａｄｊを用いて、無線受信部２７での無線受信処理の受信周波数及び無線送信部４３での無線送信処理の送信周波数を制御して、基準信号の周波数に修正する（一致させる）こともできる。
【００６９】
また、タイミング生成部３６は、平均化処理部３５で得られる平均化された修正情報（受信タイミングの差に関する情報）に基づいて、バースト信号の生成タイミングを生成する。なお、本例のタイミング生成部３６は、例えば、ＭＳ３から修正情報を得ることができない場合、上位ネットワーク（図示省略）から得られる所定の初期値（タイミング情報）に基づいて、バースト信号の生成タイミングを生成するようにしてもよい。つまり、スレーブＢＳ２の起動時などには、例えば、ネットワークから得られる時刻情報に基づいて、上記タイミングを制御することができる。これにより、スレーブＢＳ２は、装置起動時などにおいて、おおまかなタイミング同期を行なうことが可能となる。
【００７０】
つまり、平均化処理部３５及びタイミング生成部３６は、上記修正情報取得部３４で受信した修正情報に基づいて、少なくとも前記ＭＳ３以外の他のＭＳが受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数、あるいはその両方を制御する制御部の一例として用いられる。
また、本例の平均化処理部３５は、バッファに格納される複数の修正情報に基づき、上記タイミング差または周波数差（あるいはその両方）の分散値を求めて、当該バッファに格納してもよい。この分散値に基づいて、本例の平均化処理部３５及びタイミング生成部３６は、例えば、上記分散値が第１の閾値以下の場合に、上記のタイミング修正および周波数修正制御を行なうようにしてもよい。
【００７１】
さらに、本例の平均化処理部３５は、修正情報の受信数Ｎを計数するようにしてもよい。本例の平均化処理部３５及びタイミング生成部３６は、例えば、修正情報の受信数Ｎが第２の閾値以上の場合に、上記のタイミング修正および周波数修正制御を行なうようにしてもよい。
これにより、ＭＳ３から送信される修正情報のばらつきを抑制することができる。また、スレーブＢＳ２は、信頼性の高い修正情報に基づいて、自局２のタイミング及び周波数修正を行なうことができるので、ＢＳ間同期が確立する割合を高めることができる。さらに、スレーブＢＳ２は、上記制御（修正）の実行頻度を抑制することができるので、処理負荷を軽減することも可能となる。
【００７２】
バースト生成部３７は、上記タイミング生成部３６で生成されたバースト信号生成タイミングで、ユーザデータなどの下り送信データにプリアンブルなどを付加して、下りバースト信号を生成する。
変調部３８は、バースト生成部３７で生成された下りバースト信号を、所定の変調方式に従って、変調する。この変調方式にも、例えば、上述のＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどを用いることができる。適用する変調方式は、ＭＳ３との間の通信品質に応じて、変調処理方式を適応的に制御（ＡＭＣ制御）することもできる。
【００７３】
パイロット生成部３９は、ＭＳ３との間で既知の信号であるパイロット信号を生成する。
マッピング部４０は、変調部３８で変調されたデータ信号とパイロット生成部３９で生成されたパイロット信号とを周波数領域において所定のサブキャリアにマッピングする。マッピング部４０によりマッピングされた信号は、ＩＦＦＴ部４１へ出力される。
【００７４】
ＩＦＦＴ部４１は、マッピング部４０からの信号をＩＦＦＴ処理して時間領域信号に変換する。
ＧＩ付加部４２は、ＩＦＦＴ部４１からの信号にＧＩを付加する。ＧＩを付加された信号は、無線送信部４３へ出力される。
無線送信部４３は、送受信アンテナ６でＭＳ３宛に送信する下りデータに所定の無線送信処理を施す。前記無線送信処理には、例示的に、ＭＳ３宛の送信データのＤＡ変換、無線周波数への周波数変換（アップコンバージョン）、電力増幅などの処理が含まれ得る。
【００７５】
このようにして、スレーブＢＳ２により生成された下り信号は、無線送信部４３及び送受信アンテナ６を介して、ＭＳ３へ無線送信される。
（２．４）無線通信システムの動作（同期確保手順）例
次に、上記無線通信システムの動作例について、図６を用いて説明する。
まず、マスターＢＳ１が提供するセル４−１に属するＭＳ３−１は、マスターＢＳ１からプリアンブル及びユーザデータを含む下り信号を受信する（ステップＳ１）。
【００７６】
そして、ＭＳ３−１は、自局３−１が属するマスターＢＳ１のセル４−１に隣接するセル（隣接セル）４−２から送信される信号の受信レベルを測定し、スレーブＢＳ２−１の存在を確認（認識）する（ステップＳ２）。
マスターＢＳ１が提供するセル４−１と、スレーブＢＳ２−１が提供するセル４−２との両方に属することを認識したＭＳ３−１は、マスターＢＳ１及びスレーブＢＳ２−１から下り信号を受信して、プリアンブルをそれぞれ検出する（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００７７】
すると、ＭＳ３−１は、各プリアンブルが示すＢＳ識別情報と周辺ＢＳ情報データベース１９に格納されるＢＳ識別情報とに基づいて、受信したプリアンブルがどのＢＳから送信されたものかを識別する（ＩＤ認識、ステップＳ５）。
そして、ＭＳ３−１は、マスターＢＳ１から受信したプリアンブルを基準信号とし、当該基準信号の受信タイミングとスレーブＢＳ２−１から受信したプリアンブルの受信タイミングとのタイミング差を検出して、スレーブＢＳ２−１に通知する（ステップＳ６）。なお、ＭＳ３−１は、上述のように、受信タイミング差の他、受信周波数差を付加的あるいは選択的に検出して、スレーブＢＳ２−１に通知することもできる。
【００７８】
ＭＳ３−１が検出した上記タイミング差（修正情報）を受信したスレーブＢＳ２−１は、所定の期間で受信した複数の修正情報を集計し、それらの平均値及び分散値を算出する。そして、スレーブＢＳ２−１は、前記分散値が第１の閾値以下の場合、または、前記修正情報の受信数が第２の閾値以上の場合、あるいは、その両方を満たす場合に、前記平均値に基づき、自局２−１の送信タイミング（または送信周波数あるいはその両方）を修正する（ステップＳ７）。
【００７９】
以上により、スレーブＢＳ２−１は、ＭＳ３−１を介して受信した、マスターＢＳ１からの基準信号との送信タイミング差（または送信周波数差あるいはその両方）に基づいて、自局２−１の送信タイミング（または送信周波数あるいはその両方）を修正することができる。その結果、ＧＰＳ受信機を有するマスターＢＳ１とＧＰＳ受信機を有さないスレーブＢＳ２−１との間であっても容易に基地局間同期を確保することが可能となる。
【００８０】
また、スレーブＢＳ２間で基地局間同期を確保する場合は、例えば、以下の処理を行なう。
まず、スレーブＢＳ（リファレンススレーブＢＳ）２−１が提供するセル４−２に属するＭＳ３−２は、スレーブＢＳ２−１からプリアンブル及びユーザデータを含む下り信号を受信する（ステップＳ８）。
【００８１】
そして、ＭＳ３−２は、自局３−２が属するスレーブＢＳ２−１のセル４−２に隣接するセル（隣接セル）４−３から送信される信号の受信レベルを測定し、スレーブＢＳ２−２の存在を確認（認識）する（ステップＳ９）。
スレーブＢＳ２−１が提供するセル４−２と、スレーブＢＳ２−２が提供するセル４−３との両方に属することを認識したＭＳ３−２は、スレーブＢＳ２−１及び２−２から下り信号を受信して、プリアンブルをそれぞれ検出する（ステップＳ１０，Ｓ１１）。
【００８２】
すると、ＭＳ３−２は、各プリアンブルが示すＢＳ識別情報と周辺ＢＳ情報データベース１９に格納されるＢＳ識別情報とに基づいて、受信したプリアンブルがどのＢＳから送信されたものかを識別する（ＩＤ認識）。
そして、ＭＳ３−２は、スレーブＢＳ２−１から受信したプリアンブルを基準信号とし、当該基準信号の受信タイミングとスレーブＢＳ２−２から受信したプリアンブルの受信タイミングとのタイミング差を検出して、スレーブＢＳ２−２に通知する（ステップＳ１２）。なお、ＭＳ３−２は、上述のように、受信タイミング差の他、受信周波数差を付加的あるいは選択的に検出して、スレーブＢＳ２−２に通知することもできる。
【００８３】
つまり、このとき、ＭＳ３−２が基準信号とする信号は、マスターＢＳ１からの基準信号に基づき、スレーブＢＳ（リファレンススレーブＢＳ）２−１により予めタイミング制御された信号となっている。
ＭＳ３−２が検出した上記タイミング差（修正情報）を受信したスレーブＢＳ２−２は、所定の期間で受信した複数の修正情報を集計し、それらの平均値及び分散値を算出する。そして、スレーブＢＳ２−２は、前記分散値が第１の閾値以下の場合、または、前記修正情報の受信数が第２の閾値以上の場合、あるいは、その両方を満たす場合に、前記平均値に基づき、自局２−２の送信タイミング（または送信周波数あるいはその両方）を修正する（ステップＳ１３）。
【００８４】
以上のようにすれば、ＧＰＳ受信機をもたないスレーブＢＳ２であっても、マスターＢＳ１からの信号を基にして、マスターＢＳ１と同期を確保することが可能となる。
したがって、システム内のすべてのＢＳにＧＰＳ受信機をそなえる必要がなく、スレーブＢＳ２の装置規模、コストを低減できる。また、システム構築に要するコストを低減することも可能となる。
【００８５】
さらに、複数のＢＳからの信号を受信可能なＭＳ３を利用して上記同期確保を行なうので、隣接ＢＳ（隣接セル）間の距離を必要以上に近接させなくても同期確保が可能となる。したがって、ＢＳの配置に関する制約を緩和することができる。また、上述したＭＳ３を介したスレーブＢＳ２どうし間の同期確保を、一方を基準として繰り返し行なうことで、多数のＢＳ間同期を容易に確保することが可能となる。
【００８６】
〔３〕変形例
上記無線通信システムでは、移動局の一例としてのＭＳ３が、複数のＢＳからの受信信号に基づき、修正情報（タイミング差，周波数差）を検出、通知した。一方、本変形例の無線通信システムでは、上記修正情報を検出、通知する、専用の固定端末を別途設けるようにしてもよい。
【００８７】
図７は、本変形例に係る無線通信システムの一例を示す図である。
この図７に示す無線通信システムは、例示的に、マスターＢＳ１と、スレーブＢＳ２−１，２−２と、固定端末５９と、をそなえる。なお、マスターＢＳ１，スレーブＢＳ２−１，２−２及び固定端末５９それぞれの数は、図７に例示する数に限定されない。例えば、図８に例示するように、本例の無線通信システムは、マスターＢＳ１と、スレーブＢＳ２と、固定端末５９と、をそなえていてもよい。
【００８８】
ここで、本例の無線通信システムでは、固定端末５９を、例えば、複数のＢＳ１，２からの距離が等しい位置（複数のＢＳ１，２が提供するセルが重なる位置）に設置することができる。これにより、固定端末５９は、複数のＢＳ１，２から送信される信号に含まれる同期信号（例えば、プリアンブル）を同時に受信することが可能となる。
つまり、本例の固定端末５９は、複数のＢＳ１，２から等距離に位置するので、各ＢＳ１，２から受信される信号は、同じ受信レベル及び伝搬遅延量を有するものと考えられる。したがって、本例の固定端末５９は、上述のＭＳ３のように、伝搬遅延量及び受信レベルを検出しなくてもよい。
【００８９】
そのため、本例の固定端末５９は、図９に例示するように、例えば、送受信アンテナ７４と、無線受信部６０と、シンボル同期部６１と、ＧＩ除去部６２と、ＦＦＴ部６３と、プリアンブル検出部６４と、修正情報検出部６５と、をそなえる。また、本例の固定端末５９は、例示的に、進み遅れ判別部６６と、周辺ＢＳ情報データベース６７と、バースト生成部６８と、変調部６９と、マッピング部７０と、ＩＦＦＴ部７１と、ＧＩ付加部７２と、無線送信部７３と、をそなえる。
【００９０】
ここで、無線受信部６０，シンブル同期部６１，ＧＩ除去部６２，ＦＦＴ部６３及びプリアンブル検出部６４は、上述した無線受信部８，シンボル同期部９，ＧＩ除去部１０，ＦＦＴ部１１及びプリアンブル検出部１４と同様の機能を有する。
本例の修正情報検出部６５は、複数のＢＳから受信した同期信号（プリアンブル）の受信タイミング差（ずれ）を検出する。この受信タイミング差は、例えば、受信信号と同期信号のパターンとの電力相関値のピークが現れるタイミング差として検出することができる。その際、修正情報検出部６５は、例えば、同期信号（プリアンブル）の受信周波数の差（ずれ）を付加的あるいは選択的に検出することもできる。受信周波数の差は、受信した同期信号の位相情報に基づいて検出することができる。
【００９１】
なお、本例では、固定端末５９の周辺に位置する複数のＢＳ１，２からの受信信号のうち、いずれを基準信号とするかを、周辺ＢＳ情報データベース６７に予め登録しておいてもよい。
即ち、本例の修正情報検出部６５は、周辺ＢＳ情報データベース６７に予め格納される情報に基づいて、マスターＢＳ１からの受信信号を基準信号に決定し、当該基準信号と、スレーブＢＳ２からの受信信号との受信タイミング差などを検出する。
【００９２】
進み遅れ判別部６６は、スレーブＢＳ２から受信した信号が、基準となるマスターＢＳ１から受信した同期信号よりも進んで受信されるか、それとも、遅れて受信されるか（進み遅れ）を検出する。受信した同期信号が、いずれのＢＳからの信号であるかは、受信した同期信号のパターンによって識別することができる。あるいは、例えば、固定端末５９の既知の位置と、周辺ＢＳ情報データベース６７に保持されている各ＢＳの配置情報とに基づいて識別することができる。
【００９３】
進み遅れ判別部６６による判別結果（進み遅れについての情報）は、修正情報検出部６５で検出された修正情報とともに、バースト生成部６８へ送出される。
バースト生成部６８は、ユーザデータなどの上り送信データや、上記修正情報を含む信号（上りバースト）を生成する。修正情報は、上記基準信号の送信元以外のＢＳに送信する上りバーストに含める。つまり、マスターＢＳ１とスレーブＢＳ２との間で同期を行なう場合は、上記修正情報をスレーブＢＳ２宛の上りバースト信号に含める。一方、スレーブＢＳ２−１，２−２どうし間で同期を行なう場合は、上記修正情報をスレーブＢＳ２−２宛の上りバーストに含める。ただし、例えば固定端末５９での検出結果の確認等のために、修正情報を送信元ＢＳにも送信（通知）することを禁止するものではない。
【００９４】
変調部６９は、バースト生成部６８で生成された上りバースト信号を、所定の変調処理方式に従って、変調する。この変調方式にも、例えば、既述のＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどを用いることができる。
マッピング部７０は、変調部６９で変調されたデータ信号を周波数領域において所定のサブキャリアにマッピングする。マッピング後の上り送信信号は、ＩＦＦＴ部７１へ出力される。
【００９５】
ここで、周辺ＢＳ情報データベース６７，ＩＦＦＴ部７１，ＧＩ付加部７２，無線送信部７３及び送受信アンテナ７４は、上述した周辺ＢＳ情報データベース１９，ＩＦＦＴ部２４，ＧＩ付加部２５，無線送信部２６及び送受信アンテナ７と同様の機能を有する。
このように、本例では、複数のＢＳ１，２からの距離が等しい位置にＢＳ１，２間同期確立のための最小構成を有する固定端末５９を設置することにより、システムに大幅な変更を加えることなく、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９６】
〔４〕その他
なお、上述したＢＳ１，２及びＭＳ３の各構成及び各処理は、必要に応じて取捨選択してもよいし、適宜組み合わせてもよい。
また、上記の例では、モバイルＷｉＭＡＸを例として説明したが、その他の無線通信システムにおいても、上記と同様の効果を得ることができる。その際、同期信号には、プリアンブルの他、Random Access Channel（ＲＡＣＨ）信号などを用いることができる。
【００９７】
さらに、上記の例では、ＭＳ３が基準信号とその他の受信信号との進み遅れを検出したが、ＭＳ３から前記検出に必要な情報（ＢＳ識別信号など）をスレーブＢＳ２に通知することにより、スレーブＢＳ２側で進み遅れを検出するようにしてもよい。その場合は、ＭＳ３は周辺ＢＳ情報データベース１９をそなえなくてもよい。
また、複数のＢＳ１，２が提供するセルが重なる領域にＭＳ３が存在しない場合は、隣接ＢＳ１，２との通信干渉を考慮しなくてもよいので、各ＢＳ１，２はそれぞれ独立したタイミング（送受信タイミングに関する初期値）に基づいて無線通信を行なうようにしてもよい。前記初期値は、ＢＳの起動時などにおいて上位ネットワークから受信することができる。
【００９８】
さらに、上述した同期方法により同期を確保した後は、ＭＳ３での修正情報の検出や、スレーブＢＳ２での修正情報に基づく同期制御の頻度を低減させてもよい。
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
〔５〕付記
（付記１）
複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知する通知部と、
をそなえ、
該検出結果は、少なくとも自通信端末以外の他の通信端末が受信する信号の送信タイミング又は送信周波数の制御を該基準信号の送信元以外の基地局が実行する際に利用される、
ことを特徴とする、通信端末。
【００９９】
（付記２）
前記検出部は、
前記基準信号と前記他の受信信号のレベルが等しいか所定のずれ幅に収まっている場合に、前記検出を行なう、
ことを特徴とする、付記１記載の通信端末。
【０１００】
（付記３）
前記複数の基地局から受信した信号の伝搬遅延量を測定する伝搬遅延測定部をさらにそなえ、
前記検出部は、
前記伝搬遅延測定部での測定結果に基づいて、前記タイミング差の補正を行なう、
ことを特徴とする、付記１記載の通信端末。
【０１０１】
（付記４）
前記検出部は、
前記他の受信信号が、前記基準信号よりも進んで受信されたか、遅れて受信されたかを前記検出結果に含める、
ことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の通信端末。
【０１０２】
（付記５）
前記検出部は、
前記複数の基地局からの受信信号が示す基地局識別情報に基づいて、前記基準信号に用いる受信信号を決定する、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の通信端末。
【０１０３】
（付記６）
前記基準信号は、
ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機で受信した信号を用いて通信の同期を確保する基地局から受信した信号である、
ことを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の通信端末。
【０１０４】
（付記７）
前記基準信号は、
前記複数の基地局のうち、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機で受信した信号を用いて通信の同期を確保する基地局と前記通知を受けて同期を確保した基地局から受信した信号である、
ことを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載の通信端末。
【０１０５】
（付記８）
当該通信端末は、
前記複数の基地局からの距離が等しい位置に設けられる固定端末である、
ことを特徴とする、付記１記載の通信端末。
（付記９）
通信端末と通信しうる基地局であって、
前記通信端末が、前記基地局から受信した信号と他の基地局から受信した基準信号とのタイミング差又は周波数差を検出して通知してくる検出結果を受信する受信部と、
前記受信部で受信した前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する制御部と、
をそなえたことを特徴とする、基地局。
【０１０６】
（付記１０）
前記制御部は、
時間平均された前記検出結果に基づいて、前記制御を行なう、
ことを特徴とする、付記９記載の基地局。
（付記１１）
前記制御部は、
前記検出結果の分散値が第１の閾値以下の場合に、前記制御を行なう、
ことを特徴とする、付記９又は１０に記載の基地局。
【０１０７】
（付記１２）
前記制御部は、
前記検出結果の受信数が第２の閾値以上の場合に、前記制御を行なう、
ことを特徴とする、付記９〜１１のいずれか１項に記載の基地局。
（付記１３）
前記制御部は、
前記検出結果が初めて受信されるまでは、所定のタイミング情報に基づいて、前記制御を行なう、
ことを特徴とする、付記９記載の基地局。
【０１０８】
（付記１４）
複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出し、
前記検出の結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知し、
前記検出の結果は、少なくとも自通信端末以外の他の通信端末が受信する信号の送信タイミング又は送信周波数の制御を該基準信号の送信元以外の基地局が実行する際に利用される、
ことを特徴とする、通信端末の通信方法。
【０１０９】
（付記１５）
通信端末と通信しうる基地局の通信方法であって、
前記通信端末が、前記基地局から受信した信号と他の基地局から受信した基準信号とのタイミング差又は周波数差を検出して通知してくる検出結果を受信し、
受信した前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する、
ことを特徴とする、基地局の通信方法。
【０１１０】
（付記１６）
複数の基地局と、
前記複数の基地局と通信しうる通信端末と、
前記複数の基地局から受信した信号のいずれかを基準信号として、当該基準信号と他の受信信号とのタイミング差又は周波数差を検出する検出部と、
前記検出部での検出結果を前記基準信号の送信元以外の基地局に通知する通知部と、
前記通知部により通知された前記検出結果に基づいて、少なくとも前記通信端末以外の他の通信端末が受信することとなる信号の送信タイミング又は送信周波数を制御する制御部と、
をそなえたことを特徴とする、通信システム。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】一実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。
【図２】図１に示す無線通信システムの同期方法の一例を示す図である。
【図３】図１に示すマスター基地局の一例を示すブロック図である。
【図４】図１に示す通信端末の一例を示すブロック図である。
【図５】図１に示すスレーブ基地局の一例を示すブロック図である。
【図６】図１に示す無線通信システムの動作例を示す図である。
【図７】変形例に係る無線通信システムの一例を示す図である。
【図８】変形例に係る無線通信システムの一例を示す図である。
【図９】図７及び図８に示す専用固定端末の一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  マスター基地局（マスターＢＳ）
２−２，２−３  スレーブ基地局（スレーブＢＳ）
３，３−１，３−２  通信端末（ＭＳ）
４−１，４−２，４−３  セル
５  ＧＰＳアンテナ
６，６−１，６−２，６−３，７，７−１，７−２，７４  送受信アンテナ
８，２７，４４，６０  無線受信部
９，６１  シンボル同期部
１０，２８，４５，６２  ＧＩ除去部
１１，２９，４６，６３  ＦＦＴ部
１２，３０，４７  デマッピング部
１３，３２，４９  復調部
１４，６４  プリアンブル検出部
１５  受信電波強度判定部
１６，６５  修正情報検出部
１７，６６  進み遅れ判別部
１８  伝搬遅延検出部
１９，３３，６７  周辺ＢＳ情報データベース
２０，３７，５１，６８  バースト生成部
２１，３８，５２，６９  変調部
２２，３９，５３  パイロット生成部
２３，４０，５４，７０  マッピング部
２４，４１，５５，７１  ＩＦＦＴ部
２５，４２，５６，７２  ＧＩ付加部
２６，４３，５７，７３  無線送信部
３１，４８  伝搬路補償部
３４  修正情報取得部
３５  平均化処理部
３６，５０  タイミング生成部
５８  ＧＰＳ受信部
５９  専用固定端末
【図１】
2010041537.tif 000004
【図２】
2010041537.tif 000005
【図３】
2010041537.tif 000006
【図４】
2010041537.tif 000007
【図５】
2010041537.tif 000008
【図６】
2010041537.tif 000009
【図７】
2010041537.tif 000010
【図８】
2010041537.tif 000011
【図９】
2010041537.tif 000012