【手続補正書】
【提出日】平成16年8月2日(2004.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局が形成するセルを複数敷き詰めることでサービスエリアがカバーされており、あるセル内に位置する１つの移動機と、当該セルを形成する基地局との間の通信が、当該サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルの中から選ばれた１つの通信チャネルを用いて行われるような無線通信システムであって、
前記サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルのために、所定の周波数帯域内において互いに異なる周波数を有するｎ個（ｎは２以上の自然数）のキャリアが予め割り当てられており、
前記基地局および前記移動機は、前記ｎ個のキャリアの中から、周波数軸上において離散的に配置されかつ他の通信チャネルと互いに重複しないｍ個（ｍは、２≦ｍ≦ｎを満たす自然数）のキャリアを選択し、当該選択したｍ個のキャリアで構成される通信チャネルを使用して通信を行うことを特徴とする、無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局および前記移動機は、直交周波数分割多重方式を用いて通信を行うことを特徴とする、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、自身が形成するセル内に位置する移動機毎に、信号送出のタイミングを通知し、
各移動機は、自身が位置するセルを形成する基地局から通知された信号送出のタイミングに従って信号を基地局に送信し、それによって
各前記移動機から前記基地局に送出される信号の到達タイミングのずれが補正されることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記サービスエリア内の各基地局には、リファレンス信号を送出する際に使用する通信チャネルとして、それぞれに異なる通信チャネルが予め割り当てられており、
前記サービスエリア内の各基地局は、自身が形成するセル内の各移動機に対し、前記予め割り当てられた通信チャネルを用いてリファレンス信号を定期的に送出し、
前記移動機は、前記基地局から送信されてくる前記リファレンス信号に基づいて、自身が通信を行うべき基地局を特定することを特徴とする、請求項２又は３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
基地局が形成するセルを複数敷き詰めることでサービスエリアがカバーされており、あるセルを形成する基地局との間の通信を、当該サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルの中から選ばれた１つの通信チャネルを用いて行う移動機であって、
前記サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルのために、所定の周波数帯域内において互いに異なる周波数を有するｎ個（ｎは２以上の自然数）のキャリアが予め割り当てられており、
前記移動機は、前記ｎ個のキャリアの中から、周波数軸上において離散的に配置されかつ他の通信チャネルと互いに重複しないｍ個（ｍは、２≦ｍ≦ｎを満たす自然数）のキャリアを選択し、当該選択したｍ個のキャリアで構成される通信チャネルを使用して通信を行うことを特徴とする、移動機。
【請求項６】
サービスエリアを形成するセル内に位置する移動機との通信を、当該サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルの中から選ばれた１つの通信チャネルを用いて行う基地局であって、
前記サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルのために、所定の周波数帯域内において互いに異なる周波数を有するｎ個（ｎは２以上の自然数）のキャリアが予め割り当てられており、
前記基地局は、前記ｎ個のキャリアの中から、周波数軸上において離散的に配置されかつ他の通信チャネルと互いに重複しないｍ個（ｍは、２≦ｍ≦ｎを満たす自然数）のキャリアを選択し、当該選択したｍ個のキャリアで構成される通信チャネルを使用して通信を行うことを特徴とする、基地局。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システムに関し、より特定的には、全サービスエリアが複数のセルによってカバーされ、あるセル内に位置する移動機が、全通信チャネルの内の１つの通信チャネルを用いて当該セル内を形成する基地局と通信を行う無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆるマルチセル構成の無線通信システムは、アナログ方式を採用したものにはＴＡＣＳ(Total Access Communication System)やＡＭＰＳ(Advanced Mobile Phone Service)等があり、ディジタル方式を採用したものにはＰＤＣ(Personal Digital Cellrlar)、ＧＳＭ(Grobal System for Mobilecommunications)、ＰＨＳ(Personal Handy-phone System)等がある。
【０００３】
これら無線通信システムは、それぞれのサービスエリアを複数の基地局が形成するセルによりカバーしている。各基地局からの信号が到達するエリアであるセルには、通信のために使用可能な複数のキャリアが割り当てられており、このセル内に位置する各移動機は基地局によって割り当てられた１つのキャリアを通信チャネルとして用いて通信を行う。これら無線通信システムは、このような通信のために周波数多重方式を採用する。つまり、１つのセルに割り当てられた複数のキャリアは、互いに重複することなく、かつ所定の間隔（ガードバンド）で周波数軸上に配置される。このガードバンドは、近年の技術の進歩に伴い狭小化を辿っているが、各移動機が内部に備えるバンドパスフィルタによって自身に割り当てられた１つのキャリアを確実に選択（分離）できるように定められる。
また、これらの無線通信システムは上述のようにマルチセル構成を採用しており、同一周波数のキャリアは、互いに一定距離離れたセル間で繰り返し利用され、これによって周波数資源の有効利用を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマルチセル構成の無線通信システムにおいては、上述のガードバンドを必ずとる必要があり、しかも互いに隣接する複数のセルに同一周波数のキャリアを割り当てることができず、これによって周波数の有効利用が十分に図れていないという問
題があった。
また、移動機は、通信のために１つのキャリアしか用いることができないので、伝送路で生じる動的な反射や干渉の影響によっては、ビット誤り率が極度に悪くなるという問題があった。
ところで、複数の基地局からの信号の中から受信状態のよい方を選択したり、当該複数の信号を合成したりして移動機がダイバーシチ受信することは、サイトダイバーシチと呼ばれ、このサイトダイバーシチはいわゆるハンドオフの際に用いられる技術である。従来のマルチセル構成のように、隣接するセル間では異なる周波数のキャリアが割り当てられている場合にサイトダイバーシチを実現するためには、各移動機は、内部に備えるＰＬＬ
(Phase Locked Loop)を用いた局部発振器の周波数を随時的に変更して、サイトダイバーシチの対象となる基地局を探さなければならなかった。そのため、会話の途切れ等が起こり、通信の品質を維持しながら基地局の切り換え（ソフトハンドオフ）を行うことは困難であった。
【０００５】
それ故に、本発明の目的は、限られた周波数を有効利用でき、かつ高い通信品質を提供できる無線通信システムを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するため、本発明は以下の局面を備えており、さらに各局面は以下の効果を奏する。
本発明に係る第１の局面は、基地局が形成するセルを複数敷き詰めることでサービスエリアがカバーされており、あるセル内に位置する１つの移動機と、当該セルを形成する基地局との間の通信が、当該サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルの中から選ばれた１つの通信チャネルを用いて行われるような無線通信システムであって、サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルのために、所定の周波数帯域内において互いに異なる周波数を有するｎ個（ｎは２以上の自然数）のキャリアが予め割り当てられており、基地局および移動機は、ｎ個のキャリアの中から、周波数軸上において離散的に配置されかつ他の通信チャネルと互いに重複しないｍ個（ｍは、２≦ｍ≦ｎを満たす自然数）のキャリアを選択し、当該選択したｍ個のキャリアで構成される通信チャネルを使用して通信を行うことを特徴とする。
【０００７】
上述の第１の局面によれば、１つの通信チャネル内のｍ個のキャリアは、周波数軸上において離散的に配置されているので、互いに相関の低い伝送路特性を有する。このような通信チャネルを用いることによって周波数ダイバーシチの効果が得られ、これによって、伝送路における反射や干渉の影響がｍ個のキャリアに分散化され、従来と比較してビット誤り率を向上できる。
【０００８】
本発明の第２の局面は、第１の局面において、基地局および移動機は、直交周波数分割多重方式を用いて通信を行うことを特徴とする。
【０００９】
周知のように、上述の直交周波数分割多重方式では、周波数軸上において隣り合うキャリアの間にガードバンドを設ける必要がない。そのため、この方式を採用する上述の第２の局面によれば、周波数分割多重方式を採用する従来の無線通信システムと比較して、キャリアを周波数軸上に高密度に配置できる。さらに、直交周波数分割多重方式を採用する場合、各移動機はフーリエ変換処理により、自身が位置するセルを形成する基地局から送られてくる信号のみを一括的にかつ正確に復調できる。また、基地局および移動機の通信において送信電力の制御をすることにより、隣接するセル間で同一の通信チャネルを用いたとしても、移動機は正確な復調処理を実行できる。
これらによって、周波数の有効利用が図れ、多数のキャリアを無線通信システム内に収容できる。
【００１０】
本発明の第３の局面は、第２の局面において、基地局は、自身が形成するセル内に位置する移動機毎に、信号送出のタイミングを通知し、各移動機は、自身が位置するセルを形成する基地局から通知された信号送出のタイミングに従って信号を基地局に送信し、それによって、各移動機から基地局に送出される信号の到達タイミングのずれが補正されることを特徴とする。
【００１１】
無線通信システムにおいて、移動機が送出した信号は、当該移動機のセル内の位置によって基地局に到達するまでの時間が相違する。また、直交周波数分割多重方式が採用され、各基地局がフーリエ変換処理を実行するためには、移動機からの信号の到達タイミングは、所定の誤差の範囲内で揃っている必要がある。そこで、第３の局面では、基地局は、自局が形成するセル内に位置する移動機毎に信号送出のタイミングを通知し、上述の信号の到達タイミングのずれを補正する。これによって、上述の信号の到達タイミングを、所定の誤差の範囲内で揃わせることができる。
【００１２】
本発明の第４の局面は、第２又は第３の局面において、サービスエリア内の各基地局には、リファレンス信号を送出する際に使用する通信チャネルとして、それぞれに異なる通信チャネルが予め割り当てられており、サービスエリア内の各基地局は、自身が形成するセル内の各移動機に対し、予め割り当てられた通信チャネルを用いてリファレンス信号を定期的に送出し、移動機は、基地局から送信されてくるリファレンス信号に基づいて、自身が通信を行うべき基地局を特定することを特徴とする。
【００１３】
無線通信システムが複数のセル構成を採用する場合、移動局の移動によって通信を行う対象となる基地局を変更する必要がある。そこで、第４の局面では、各基地局は、定期的に互いに異なる周波数を用いてリファレンス信号を送出する。各移動機では、例えば隣接セルの境界近傍に位置し、複数のリファレンス信号を受信可能な場合であっても、本無線通信システムが直交周波数分割多重方式を採用することから、当該受信した複数のリファレンス信号を一括的かつ正確に復調することができ、当該リファレンス信号に基づいて通信を行う対象となる基地局を特定できる（いわゆるハンドオフ）。したがって、本無線通信システムによれば、従来の無線通信システムのように、随時的にＰＬＬを切り換えながら通信の対象となる基地局を探す必要がなくなるので、高速かつ通信品質を維持しながらソフトハンドオフできる。
【００１４】
本発明の第５の局面は、基地局が形成するセルを複数敷き詰めることでサービスエリアがカバーされており、あるセルを形成する基地局との間の通信を、当該サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルの中から選ばれた１つの通信チャネルを用いて行う移動機であって、サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルのために、所定の周波数帯域内において互いに異なる周波数を有するｎ個（ｎは２以上の自然数）のキャリアが予め割り当てられており、移動機は、ｎ個のキャリアの中から、周波数軸上において離散的に配置されかつ他の通信チャネルと互いに重複しないｍ個（ｍは、２≦ｍ≦ｎを満たす自然数）のキャリアを選択し、当該選択したｍ個のキャリアで構成される通信チャネルを使用して通信を行うことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第６の局面は、サービスエリアを形成するセル内に位置する移動機との通信を、当該サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルの中から選ばれた１つの通信チャネルを用いて行う基地局であって、サービスエリア内で使用可能な全通信チャネルのために、所定の周波数帯域内において互いに異なる周波数を有するｎ個（ｎは２以上の自然数）のキャリアが予め割り当てられており、基地局は、ｎ個のキャリアの中から、周波数軸上において離散的に配置されかつ他の通信チャネルと互いに重複しないｍ個（ｍは、２≦ｍ≦ｎを満たす自然数）のキャリアを選択し、当該選択したｍ個のキャリアで構成される通信チャネルを使用して通信を行うことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の一実施形態に係る無線通信システム（以下、「本システム」と記す）で採用されるマルチセルの構成を、図１を参照して説明する。図１において、本システムは、その一例として、基地局ｂｓ１〜ｂｓ７が形成するセルｍｃ１〜ｍｃ７を備えている。これら７個のセルｍｃ１〜ｍｃ７は、互いにオーバラップしないように連続な面状に敷き詰められ、これによって本システムのサービスエリアがカバーされる。本システムに収容される複数の移動機ｍｓ（図示は１局のみ）は、このサービスエリアを自由に移動でき、自身が現在位置するセルｍｃ（１〜７）を形成する基地局ｂｓ（１〜７）との間で、全通信チャネルの中から当該基地局ｂｓによって選ばれた１つの通信チャネルを用いて通信を行う。
【００１７】
次に、上述の通信チャネルについて、図２を参照して説明する。図２（ａ）は、本システムで使用可能な複数のキャリアの周波数配置を示している。本システムでは、基地局ｂｓと移動機ｍｓとの通信には、直交周波数分割多重方式が採用されており、その一例として図示した所定の周波数帯域内において互いに異なる３２個のキャリアｆ１〜ｆ３２が予め割り当てられる。これらのキャリアｆ１〜ｆ３２は、後述するように、シンボルのタイムスロット４３（図４参照）において、ガードインターバル４３１を除いた時間区間４３２にＦＦＴウィンドウが施されることにより、互いに直交するような関係を有している。このような直交周波数分割多重方式では、周知のように、周波数軸上において隣り合うキャリア間にガードバンドを設ける必要はない。したがって、図２（ａ）に示すように、本システムは、従来のシステムと比較して、キャリアを高密度に多数収容することができ、これによって周波数を有効利用できる。
【００１８】
また、図２（ｂ）は、本システムで通信に用いられる１つの通信チャネルを示している。図２（ｂ）において、通信チャネルは、図２（ａ）に示す３２個のキャリアｆ１〜ｆ３２の中から、周波数軸上に離散的に配置されており、かつ他の通信チャネルと互いに重複しない４個のキャリアで構成される。このような４個のキャリアは伝送路特性における相関が互いに低くなるので、当該４個のキャリアを用いて通信が行われると周波数ダイバーシチの効果が得ることができ、従来のシステムと比較してビット誤り率を向上できる。
本実施形態では上述からも明らかなように、８個の通信チャネルを得ることができる。例えば、図２（ｃ）に示した通信チャネル１には、離散的に選ばれた４個のキャリアｆ１、ｆ９、ｆ１７及びｆ２５が割り当てられ、以下、通信チャネル２〜８には、図２（ｃ）に示したような周波数が割り当てられる。
【００１９】
次に、本システムで使用されるフォワードリンクｆｌ及びリバースリンクｒｌを、図３を参照して説明する。図３に示すように、例えば、セルｍｃ１を形成する基地局ｂｓ１は、当該セルｍｃ１内の移動機ｍｓ１と通信するために、フォワードリンクｆｌ１にフォワードフレーム５１（図５参照）を送出する。また、この移動機ｍｓ１は、基地局ｂｓ１と通信するために、リバースリンクｒｌ１にリバースフレーム５２（図５参照）を送出する。また、本システムは、図４に示すような時分割複信を採用しており、フォワードリンク用及びリバースリンク用のタイムスロット４１及び４２とが時間軸上で交互に設定される。これら２種類のタイムスロットでは、上述した複数のキャリアで構成される通信チャネルそれぞれが直交周波数分割多重され、当該複数のキャリアは、図５に示すフォワードフレーム５１又はリバースフレーム５２で変調される。このように複数のキャリアを変調した１つのフォワードフレーム５１又はリバースフレーム５２は、１つのフォワードリンク用又はリバースリンク用のタイムスロット４１及び４２を用いて送信される。さらに、これら２種類のタイムスロット４１及び４２にはさらに、予め定められた単位シンボル時間毎に、シンボルのタイムスロット４３（例えば、図４中のドットを付した部分参照）が設定される。このシンボルのタイムスロット４３は、ガードインターバル４３１と、フーリエ変換処理を実行するための時間区間４３２とを含んでいる。
【００２０】
次に、本システムで使用されるフォワードフレーム５１及びリバースフレーム５２を、図５を参照して説明する。図５において、フォワードフレーム５１は、フレームの先頭位置等を示すプリアンブル、フォワードフレーム５１の送信先である移動機ｍｓのアドレス情報、後述するタイムスロット４３の同期の補正制御のために用いられる第１の制御情報、後述する送信電力の補正制御のために用いられる第２の制御情報及び送信データを設定するためのフィールド５１１、５１２、５１３、５１４及び５１５を含む。また、リバースフレーム５２は、フレームの先頭位置等を示すプリアンブル、リバースフレーム５２の送信先である基地局ｂｓのアドレス情報、送信データ５２３を設定するためのフィールド５２１、５２２及び５２３を含む。このフォワード及びリバースフレーム５１及び５２は、図４からも明らかなように、シンボルのタイムスロット４３の集合である。
【００２１】
図２に示す通信チャネルの配置が採用される本システムにおいて、基地局ｂｓ（１〜７）は、フォワードリンク用のタイムスロット４１における１つの通信チャネルを用いて、内部で生成するフォワードフレーム５１を、自身が形成するセルｍｃ（１〜７）内の移動機ｍｓに送信する。一方、この移動機ｍｓは、リバースリンク用のタイムスロット４２における同一の通信チャネルを用いて、内部で生成するリバースフレーム５２を、自身が位置するセルｍｃ（１〜７）を形成する基地局ｂｓ（１〜７）に送信する。
【００２２】
以下、図３に示す基地局ｂｓ１と移動機ｍｓ１との通信を例に採り上げ、本システムにおける通信の手順について説明する。なお、今、説明の簡素化のため、基地局ｂｓ１と移動機ｍｓ１との通信の状態は良好で、ハンドオフの必要性がないと仮定する。
まず最初に、基地局ｂｓ１及び移動機ｍｓ１の詳細なブロック構成を、図６を参照して説明する。図６において、基地局ｂｓ１は、フレーム構成装置６１１と、キャリア指定装置６１２と、変調装置６１３と、送受信装置６１４と、同期制御装置６１５と、時分割制御装置６１６と、復調装置６１７と、スロット処理装置６１８と、フレーム分解装置６１９とを備える。なお、図１に示す他の基地局ｂｓ２〜ｂｓ７も同様の構成を備える。
また、図６において、移動機ｍｓ１は、送受信装置６２１と、復調装置６２２と、フレーム分解装置６２３と、ハンドオフ制御装置６２４と、フレーム構成装置６２５と、キャリア指定装置６２６と、変調装置６２７と、タイミング制御装置６２８とを備える。なお、図３に示す他の移動機ｍｓ２〜ｍｓ８も同様の構成を備える。
【００２３】
まず、各移動機ｍｓ１〜ｍｓ８向けのフォワードフレーム５１を多重してフォワードリンクｆｌに送出する基地局ｂｓ１の動作について説明する。
図６において、基地局ｂｓ１のフレーム構成装置６１１には、送信されるべき送信データｄｆｌ１〜ｄｆｌ８が入力される。このように、送信データｄｆｌ１〜ｄｆｌ８が入力されるのは、通信チャネル１〜８すべてが使用されている場合である。また、これらの送信データの内、送信データｄｆｌ１が移動機ｍｓ１に送信されると仮定し、さらに移動機ｍｓ１には通信チャネル１が既に割り当てられていると仮定する。送信データｄｆｌ１〜ｄｆｌ８は、互いに重複しない通信チャネル１〜８を割り当てられて、フレーム構成装置６１１に入力されることとなる。フレーム構成装置６１１は、入力した送信データｄｆｌ１〜ｄｆｌ８に直並列変換を実行する。ここで、並列度は１個の通信チャネルを構成するキャリアの数に対応する。フレーム構成装置６１１は、例えば、上述の並列化された送信データｄｆｌ１を誤り訂正符号化した後、上述のプリアンブル、当該送信データを送信すべき移動機ｍｓ１のアドレス情報、後述するスロット処理装置６１８から入力される移動機ｍｓ１用の第１の制御情報及び第２の制御情報を、当該誤り訂正符号化後の送信データｄｆｌ１に付加する。これにより、図５に示すフィールド５１１〜５１５に対応する情報が設定され、並列化されたフォワードフレーム５１が構成される。フレーム構成装置６１
１は、他の送信データｄｆｌ２〜ｄｆｌ８に対しても同様にしてフォワードフレーム５１を構成する。
【００２４】
ここで、スロット処理装置６１８は、リバースリンクｒｌにおける通信チャネル毎に、タイムスロット４３の位相情報を監視しており、当該位相情報に基づいて、基地局ｂｓ１における基準タイミング（直前のフォワードフレーム５１送出のタイミング）に対する当該タイムスロット４３の受信時間を算出する。スロット処理装置６１８は、算出した受信時間が、上述のガードインターバル４３１以上であれば、その時間ずれを示す第１の制御情報を生成してフレーム構成装置６１１に出力する。さらに、スロット処理装置６１８は、各タイムスロット４３の信号強度を監視しており、予め定められた信号強度に関するしきい値に対する当該信号強度のずれを示す第２の制御情報を生成し、フレーム構成装置６１１に出力する。
【００２５】
キャリア指定装置６１２は、図２（ｃ）に示すようなメモリテーブルを含んでおり、送信データｄｆｌ１〜ｄｆｌ８に対して割り当てた通信チャネル１〜８を構成する複数のキャリアｆ１〜ｆ３２を変調装置６１３に出力する。
変調装置６１３は、予め定められた単位シンボル時間毎にガードインターバル４３１（図４参照）を含むように、キャリア指定装置６１２から入力する複数のキャリアをフレーム構成装置６１１から入力する並列化されたフォワードフレーム５１で変調する。この変調において、例えば、移動機ｍｓ１に送信されるべきフォワードフレーム５１で、通信チャネル１を構成するキャリアｆ１、ｆ９、ｆ１７及びｆ２５が変調される。変調装置６１３はさらに、それぞれのフォワードフレーム５１で変調されたキャリアｆ１〜ｆ３２を直交周波数多重して送受信装置６１４に出力する。
【００２６】
ここで、このガードインターバル４３１の時間は、基地局ｂｓ（１〜７）と、それが形成するセルｍｃ（１〜７）において当該基地局ｂｓから最も遠隔に位置すると想定される移動機ｍｓとの伝搬遅延時間を考慮して決定される。本実施形態では、説明の簡素化を考慮してガードインターバル４３１の時間区間は固定値とする。また、このガードインターバル４３１の時間区間は、移動機ｍｓによる離散（又は高速）フーリエ変換のためのＦＦＴウィンドウを施されず、当該ガードインターバル４３１の後に続く、離散（又は高速）フーリエ変換を実行するための時間区間４３２にのみＦＦＴウィンドウが施される。
【００２７】
送受信装置６１４は、同期制御装置６１５及び時分割制御装置６１６によるタイミング制御に従って、変調装置６１３から入力する直交周波数多重信号を増幅した後に、フォワードリンクのタイムスロット４１に送出する（図４参照）。ここで、同期制御装置６１５は、本システム内に設置される基地局ｂｓ１〜ｂｓ８の送受信装置６１４から送出されるシンボルのタイムスロット４３それぞれが内部のクロックに同期するようにタイミングを制御する。この同期制御装置６１５は、例えばＧＰＳ (Global Positioning System)から送信されてくる時刻情報に従ってタイミング制御する。また、時分割制御装置６１６は、フォワードリンクのタイムスロット４１への送信タイミング及びリバースリンクのタイムスロット４２からの受信タイミングを制御する。
【００２８】
この周波数多重信号はセルｍｃ内のすべての移動機ｍｓによって受信される。以下には、説明の明確化の観点から、移動機ｍｓ１の動作について説明する。
図６において、移動機ｍｓ１の送受信装置６２１は、タイミング制御装置６２８によって実行されるタイミング制御に従って、フォワードリンクｆｌから入力される周波数多重信号を受信する。このとき、タイミング制御装置６２８は、予め定められたフォワードリンクのタイムスロット４１の時間区間に、上述したバースト的な直交周波数多重信号を受信できるように受信タイミングを合わせる。さらに、タイミング制御装置６２８は、この周波数多重信号に含まれるシンボルのタイムスロット４３を内部クロックに同期させる。
特に、シンボルのタイムスロット４３の同期については、時間が経過すると同期がずれていく可能性があるため、既に受信済みの所定個数分のタイムスロット４３の位相情報が参照されて、確実に同期が確立されるように制御される。このタイムスロット４３の位相情報は、復調装置６２２から入力される。
【００２９】
復調装置６２２は、上述のようにして同期が確立したシンボルのタイムスロット４３に対して、通信チャネル１を構成する４個のキャリアｆ１、ｆ９、ｆ１７及びｆ２５について、ガードインターバル４３１を除いた時間区間４３２毎にＦＦＴウィンドウを施して離散フーリエ変換処理を実行し、当該４個のキャリアのタイムスロット４３を一括的に復調し、さらにそれぞれのタイムスロット４３に関する位相情報や信号強度情報等を取り出す。このように、通信チャネル１が既に割り当てられている場合には、これを構成するキャリアｆ１、ｆ９、ｆ１７及びｆ２５に対してのみ、離散フーリエ変換処理を実行すればよいので演算量が低減する。
【００３０】
しかし、ソフトハンドオフを実行するために所定個数の通信チャネルのキャリアを一括的に復調して、ハンドオフ制御の対象となる基地局をサーチしなければならない場合、又は複数の通信チャネルを同時に利用するいわゆるマルチレート伝送をする場合には、高速フーリエ変換等の相対的に高速なアルゴリズムが復調装置６２２において用いられ、すべてのキャリアについて、ガードインターバル４３１を除いた時間区間４３２が一括的に復調される。
【００３１】
復調装置６２２の復調結果はフレーム分解装置６２３に出力され、さらに同時に取り出された上述の位相情報はタイミング制御装置６２８にも出力され、また信号強度情報はハンドオフ制御装置６２４に出力される。
上述したタイミング制御装置６２８は、復調装置６２２によって取り出された位相情報に基づいて、フォワードリンク４１から受信するキャリアｆ１、ｆ９、ｆ１７及びｆ２５のシンボルのタイムスロット４３を内部のクロックに同期させる。このように、移動機ｍｓ１は、フォワードリンク４１からの受信処理の際に、送受信装置６２１、復調装置６２２及びタイミング制御装置６２８を用いて開ループ制御を実行し、シンボルのタイムスロット４３の同期を確実に確立する。なお、ハンドオフ制御装置６２４の処理の説明については後述するので、ここでは省略する。
【００３２】
フレーム分解装置６２３は、復調装置６２２から入力した復調結果に基づいて、フォワードフレーム５１を再生して並直列変換した後、フォワードフレーム５１を分解して送信データｄｆｌ１を取り出して受信する。さらにこの分解によって取り出された第１及び第２の制御情報５１３及び５１４は、タイミング制御装置６２８及び送受信装置６２１に出力される。
【００３３】
このようにして基地局ｂｓからの送信データｄｆｌ１は移動機ｍｓ１に送信される。この送信データｄｆｌ１に応答して、移動機ｍｓ１では基地局ｂｓ１への送信データｄｒｌ１が生成され、フレーム構成装置６２５に入力される。フレーム構成装置６２５は、フォワードリンク４１の場合と同じ通信チャネル１を用いる。フレーム構成装置６２５は、基地局ｂｓ１の場合と同様に、直並列変換及び誤り訂正符号化を送信データｄｒｌ１に実行した後、上述のプリアンブル、当該送信データを送信すべき基地局ｂｓ１のアドレス情報を、当該誤り訂正符号化後の送信データｄｒｌ１に付加する。これにより、図５に示すフィールド５２１〜５２３に対応する情報が設定され、並列化されたリバースフレーム５２が構成される。このリバースフレームを構成する処理は、他も移動機ｍｓ（２〜８）においても同様に実行される。
【００３４】
キャリア指定装置６２６は、図２（ｃ）に示すようなメモリテーブルを含んでおり、移
動機ｍｓ１が通信に用いる通信チャネル１を構成する４個のキャリアを出力する。変調装置６２７では、基地局ｂｓ１が備える変調装置６１３と同様の処理が実行して、変調信号を出力する。送受信装置６２１は、タイミング制御装置６２８によって実行されるタイミング制御に従って、リバースリンクｒｌの通信チャネル１に変調装置６２７から入力される変調信号を送出する。このとき、タイミング制御部６２８は、直前のフォワードリンク４１を介して受信された第１の制御情報が示す時間ずれを補正するように、変調信号のリバースリンク４２への送出タイミングを制御する。この第１の制御情報は移動機ｍｓ毎に作成されるので、移動機ｍｓ毎で送出タイミングの時間ずれの制御量は異なる。また、変調信号は、第２の制御信号が示す信号強度のずれに基づいて、送受信装置６２１において増幅又は減衰されて送出される。
このようにしてリバースリンク４２の通信チャネル１に送出された変調信号は、他の移動機ｍｓから送出されたものと重畳され、基地局ｂｓ１に到達する。
【００３５】
基地局ｂｓ１の送受信装置６１４は、時分割制御装置６１６のタイミング制御に従って、リバースリンク４２から重畳信号を入力し、増幅する。この重畳信号に含まれる変調信号（リバースフレームで変調されたキャリア）において、シンボル同期は、通信チャンネル毎で完全に確立していない。しかし、ガードインターバル以上の時間ずれを持っていた移動機ｍｓ側は、第１の制御情報に基づいて当該時間ずれを補正しているので、上述の重畳信号に含まれるすべての変調信号は、ガードインターバル以内の精度で同期が確立している。復調装置６１７は、直前のフォワードフレーム５１の送出から、（２×Ｔｄｂ）＋（ハードウェア処理の時間）の時間が経過後に、予め定められた時間区間を有するＦＦＴウィンドウを施して、高速フーリエ変換処理を実行する。このとき、復調装置６２２は、すべての通信チャネルのキャリア毎に、そのシンボルのタイムスロット４３を一括的に復調し、さらにそれぞれのタイムスロット４３の位相情報及び信号強度情報等を取り出す。
【００３６】
ここで、基地局ｂｓ１において高速フーリエ変換処理が実行されるタイミングについて説明する。本システムでは、セルｍｃ１内における移動機ｍｓの位置により、当該セルｍｃを形成する基地局ｂｓから送出されるフォワードフレーム５１等の伝搬遅延時間が相違する。つまり、図７（ａ）に示すように、今、移動機ｍｓ１及びｍｓ２がセルｍｃ１内に位置しており、移動機ｍｓ２が、このセルｍｃ１において、基地局ｂｓ１に対して最も遠隔に位置している移動機ｍｓであるとする。この移動機ｍｓ２では、基地局ｂｓ１内の基準タイミングで送出されたシンボルが伝搬遅延時間Ｔｄｂ後に受信されるとする。この伝搬遅延時間Ｔｄｂは、セルｍｃ１内に位置するすべての移動機ｍｓが同一のタイミングで送出されたシンボルを受信する際の伝搬遅延時間の中で最大である。このシンボルが基地局ｂｓ１と移動機ｍｓ２の間を一往復するには、図７（ｂ）に示すように、伝搬遅延時間（２×Ｔｄｂ）が必要となる。しかも、この一往復の間には移動機ｍｓ２におけるハードウェア処理も加わるので、基地局ｂｓ１において高速フーリエ変換処理が実行されるタイミングは、直前のフォワードフレーム５１送出後、（２×Ｔｄｂ）＋（ハードウェア処理の時間）となる。さらに、ガードインターバル４３１は、このようなタイミングで実行される高速フーリエ変換処理において、シンボル間干渉が生じないように決められる。
【００３７】
復調装置６１７は、上述のようなタイミングで、ＦＦＴウィンドウを施し、高速フーリエ変換処理を実行すると、たとえ上述の重畳信号に含まれる変調信号が互いにシンボル同期していなくとも、直前のすべてのシンボル（ガードインターバル４３１を除いた部分）は、今回復調すべきすべてのシンボル（ガードインターバル４３１を除いた部分）と時間的にオーバラップ（シンボル間干渉）しないことが保証される。これにより、重畳信号に含まれる変調信号は、図８（ａ）に示すように、そのスペクトラムは周波数軸上では互いにオーバラップしながらも直交周波数多重方式の直交性が保たれ、正確な復調を実行できる。しかし、仮に、復調装置６１７が、単位シンボルすべてにわたってＦＦＴウィンドウを施した場合には、直前のシンボルが今回復調すべきシンボルに対して干渉する場合があ
り、この場合、図８（ｂ）に示すように、そのスペクトラムの直交性は損なわれ、正確な復調は実行されない。
【００３８】
このように本システムでは直交周波数分割多重方式が採用され、移動機ｍｓは、離散フーリエ変換等を実行することにより、基地局ｂｓから送信されてくる自身宛のフォワードフレーム５１を正確に受信できる。さらに、セルｍｃは、自身を形成する基地局ｂｓから送出される信号の伝搬距離の限界を規定する。また、本システムでは、基地局ｂｓは、第２の制御情報５１４を用いて移動機ｍｓの送信電力を制御することができる。したがって、適切な送信電力の制御をすれば、互いに隣接するセルｍｃ同士が同一のキャリアを用いても、それぞれのセルｍｃに位置する移動機ｍｓの通信には支障をきたさない。例えば、図１に示すセルｍｃ１に位置する移動機ｍｓと、セルｍｃ５に位置する移動機ｍｓとは、同一の通信チャネルを用いて通信することができる。したがって、本システムは、上述の適切な送信電力を実行することにより、互いに隣接するセル同士が互いに異なるキャリアを用いなければならなかった従来のシステムと比較して、周波数を有効利用できる。
【００３９】
次に、本システムのようなマルチセルにおけるサイトダイバーシチについて説明する。この場合には、基地局ｂｓ１において高速フーリエ変換処理が実行されるタイミングは、上述の場合と異なり次のようになる。
【００４０】
ここで、図９（ａ）は、図１と同様に本システムで採用されるマルチセルの構成を示しており、基地局ｂｓ１によって形成される基準セルｍｃ１と、当該セルｍｃ１に隣接する６個の隣接セルｍｃ２〜ｍｃ７とが示されている。隣接セルｍｃ２〜ｍｃ７には、基地局ｂｓ２〜ｂｓ７が設置されている。これら７基の基地局ｂｓ１〜ｂｓ７から送出されるフォワードフレーム５１の同期は、前述したように、ＧＰＳによる時刻情報によって互いに確立している。
また、図９（ｂ）は、サイトダイバーシチを実行する場合の、移動機ｍｓ１における基地局ｂｓ１及びｂｓ２からの信号の受信タイミングを示している。図９（ｂ）において、移動機ｂｓ１は、それまで位置していた基準となるセルｍｃ１に設置される基地局ｂｓ１からの信号がシャドウイングにより遮られ、隣接セルｍｃ５に設置された基地局ｂｓ５へとサイトダイバーシチを行う。
【００４１】
このように、サイトダイバーシチを実行するためには、基準となる基地局ｂｓ１からの信号の伝搬遅延時間Ｔａだけでなく、隣接する基地局ｂｓ５からの信号の伝搬遅延時間Ｔｂを考慮に入れなければならない。したがって、この場合、基地局ｂｓ１やｂｓ５等は、直前の信号送出後、（２×Ｔｂ）＋（ハードウェア処理の時間）の時間が経過した直後に高速フーリエ変換処理を実行しなければならない。さらに、ガードインターバル４３１（図４参照）は、このようなタイミングで実行される高速フーリエ変換処理において、シンボル間干渉が生じないように決められる。
【００４２】
以下、本システムにおいてサイトダイバーシチを行う際の通信手順を、その手順を示すシーケンスチャートである図１０を参照して説明する。すべての基地局ｂｓ１〜ｂｓ７は、基本的には図４に示すような通信チャネルの配置に基づいて移動機ｍｓ１と通信を行う。しかし、基地局ｂｓ１〜ｂｓ７は、各移動機ｍｓがサイトダイバーシチを行うための信号であるリファレンス信号を（今、時間区間ｔ１とする）、互いに異なる通信チャネルを用いて定期的に送出する。今、図９（ａ）に示すように、基地局ｂｓ１には通信チャネル１が割り当てられる。以下、同様に、基地局ｂｓ２〜ｂｓ７には、通信チャネル２〜７が割り当てられると仮定する。なお、これら以外の他の通信チャネルは、リファレンス信号を送出するための時間区間では用いられない。このようなリファレンス信号のための通信チャネルの割り当ては、本システムに収容される移動機ｍｓの内部のメモリ（図示せず）にも予め格納されている。
【００４３】
移動機ｍｓ１では、受信した複数のリファレンス信号を内部のクロックの同期させた後、フォワードフレーム５１を受信する場合と同様の手順にてリファレンス信号を受信する。このとき、復調装置６２２により取り出された各リファレンス信号の信号強度情報は、ハンドオフ制御装置６２４に入力される。ハンドオフ制御装置６２４は、入力された各リファレンス信号の信号強度情報の中から、最も信号強度の強いリファレンス信号を選択し、この選択に基づいてソフトハンドオフすべきか否かを判断し、もしソフトハンドオフすべきと判断した場合には、その対象となる基地局ｂｓを特定してフレーム構成装置６２５に通知する。フレーム構成装置６２５は、この通知に基づいてリバースフレーム５２のアドレス情報を前述したように設定する。
【００４４】
次に、時間区間ｔ２においては、各基地局ｂｓ１〜ｂｓ７は、フォワードフレーム５１を送信して通常の通信を行っている。このとき、ハンドオフ制御する移動機ｍｓは、前述の高速フーリエ変換処理及びシンボルのタイムスロット４３の同期確立処理を実行しつつ、フォワードリンク４１からの信号を一括的に復調する。このとき、ハンドオフ制御装置６２４は、予め定められたしきい値と、各通信チャネルの受信信号強度とを比較することにより、現在通信が行われていない空き通信チャネルを検索して１個の空き通信チャネルを選択する。
次に、時間区間ｔ３においては、移動機ｍｓは、選択された空き通信チャネルの割り当てを要求するための送信データｄｒｌｌを作成し、当該通信チャネルを用いて、現在位置しているセルｍｓに設置されている基地局ｂｓにリバースフレーム５２を送出する。このリバースフレームに応答して、ソフトハンドオフの対象となっているこの基地局ｂｓは、前述の高速フーリエ変換処理を実行して、上述の空き通信チャネルの割り当て要求を受信すると、自身が設置されているセルｍｃに既に位置している移動機ｍｓに割り当てている通信チャネルと、当該要求された空き通信チャネルとが競合するか否か判定する。このとき同時に、スロット処理装置６１８は、ソフトハンドオフ制御している移動機ｍｓが送出したリバースフレームのタイムスロットの時間ずれ及び信号強度を検出する。
【００４５】
次に、時間区間ｔ４においては、ハンドオフの対象となっている基地局ｂｓは、この空き通信チャネルを移動機ｍｓに割り当てることができる場合には、当該通信チャネルを割り当てるための送信データｄｆｌｌを生成し、さらにスロット処理装置６１８が時間ずれや電力を補正する必要があると認めた場合には、前述の第１及び第２の制御情報を含むフォワードフレーム５１を生成し送出する。
【００４６】
このように本システムでは直交周波数分割多重方式が採用され、移動機ｍｓは、高速フーリエ変換処理を実行して、基地局ｂｓからの受信信号を一括的に復調できるので、従来のシステムにおけるハンドオフの際のように随時的にＰＬＬの周波数を変更する必要がない。これによって、本システムは、通信の品質を維持しながら基地局の切り換え（ソフトハンドオフ）を行うことができる。
【００４７】
なお、上述した実施形態では、説明の具体化の観点から、キャリアの個数を３２とし、通信チャネルの個数を８としたが、この数に限定されず、通信チャネルに収容される全キャリアの個数はｎ（ｎは２以上の自然数）、１つの通信チャネルを構成するキャリアの個数はｍ（ｍは、２≦ｍ≦ｎを満たす自然数）であればよい。