(57)【要約】  ＶｏＩＰパケットデータを無線で送受信する際のタイミング検出を精度よく行えるようにする。  送信装置（１）は、受信装置（２）に対してＶｏＩＰパケットデータを無線で送信する。ここで、送信装置（１）の送信部（１ａ）は、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域を用いて、受信装置（２）による無線通信のタイミング検出に使用される信号を送信する。受信装置（２）のタイミング検出部（２ａ）は、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて送信された送信装置（１）からの信号に基づいて、無線通信のタイミング検出を行う。
2009022392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶｏＩＰパケットデータを無線で送信する送信装置において、
前記ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域を用いて、前記ＶｏＩＰパケットデータを受信する受信装置による無線通信のタイミング検出に使用される信号を送信する送信部、
を有することを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記送信部は、音声を示すＶｏＩＰパケットデータを送信しない区間から前記音声を示すＶｏＩＰパケットデータを送信する区間への切換時に、前記信号を送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
【請求項３】
前記送信部は、音声を示すＶｏＩＰパケットデータを送信しない区間において、周期的に前記信号を送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
【請求項４】
前記送信部は、前記音声を示すＶｏＩＰパケットデータを送信しない区間にて送信する背景雑音を示すＶｏＩＰパケットデータの送信周期に合わせて、前記信号を送信することを特徴とする請求の範囲第３項記載の送信装置。
【請求項５】
前記送信部は、前記受信装置によって指定されたスケジュールに従って前記信号を送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
【請求項６】
前記送信部は、ランダムアクセスチャネルを用いて前記信号を送信することを特徴とする請求の範囲第１項記載の送信装置。
【請求項７】
ＶｏＩＰパケットデータを無線で受信する受信装置において、
前記ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて送信された、前記ＶｏＩＰパケットデータを送信する送信装置からの信号に基づいて、無線通信のタイミング検出を行うタイミング検出部、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項８】
前記タイミング検出部の検出結果に応じて、無線通信のタイミングを補正させる制御情報を前記送信装置に対して送信する送信部、
を更に有することを特徴とする請求の範囲第７項記載の受信装置。
【請求項９】
前記タイミング検出部は、音声を示すＶｏＩＰパケットデータが送信されない区間から前記音声を示すＶｏＩＰパケットデータが送信される区間への切換を示す制御情報の受信時に、前記制御情報と共に送信される前記信号に基づいてタイミング検出を行うことを特徴とする請求の範囲第７項記載の受信装置。
【請求項１０】
前記タイミング検出部は、音声を示すＶｏＩＰパケットデータが送信されない区間にて送信される背景雑音を示すＶｏＩＰパケットデータの受信時に、前記背景雑音を示すＶｏＩＰパケットデータと共に送信される前記信号に基づいてタイミング検出を行うことを特徴とする請求の範囲第７項記載の受信装置。
【請求項１１】
前記送信装置に前記信号を送信させるスケジュールを設定するリソース管理部、
を更に有することを特徴とする請求の範囲第７項記載の受信装置。
【請求項１２】
前記タイミング検出部は、ランダムアクセスチャネルが用いられて送信された前記信号に基づいてタイミング検出を行うことを特徴とする請求の範囲第７項記載の受信装置。
【請求項１３】
ＶｏＩＰパケットデータを無線で送信する送信装置の通信方法において、
前記ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域を用いて、前記ＶｏＩＰパケットデータを受信する受信装置による無線通信のタイミング検出に使用される信号を送信する、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
ＶｏＩＰパケットデータを無線で受信する受信装置の通信方法において、
前記ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて送信された、前記ＶｏＩＰパケットデータを送信する送信装置からの信号に基づいて、無線通信のタイミング検出を行う、
ことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信装置、受信装置および通信方法に関し、特にＶｏＩＰパケットデータを無線で送受信するための送信装置、受信装置および通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、移動通信システムの分野では、多元接続方式としてＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）を採用した通信システムが運用されている。一方で、更に高速な無線通信を実現すべく、次世代移動通信システムの検討が盛んに行われている。例えば、第３世代移動通信システムの仕様策定を行った３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、ＬＴＥ（Long Term Evolution）と呼ばれる新たな移動通信システムの仕様が議論されている（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
次世代移動通信システムでは、多元接続方式としてＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）やＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier - Frequency Division Multiple Access）の採用が予定されている。このような移動通信システムでは、移動局から基地局に対する上りリンクのパケットデータの送信について、一般的に以下のような伝送制御が行われる。まず基地局は、周波数領域×時間領域上の無線リソースの一部を、パケットデータを送信しようとする移動局に対して動的に割り当てる。そして、無線リソースの割り当てを移動局に対して通知する。移動局は、割り当てられた周波数および時間の範囲内でパケットデータを送信する（例えば、非特許文献２参照）。【０００４】
ところで、移動通信システム上で実現される通信サービスの１つとして、音声をパケットデータとして伝送するＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）通信がある。ＶｏＩＰ通信では、ファイルデータを伝送する場合と異なり、１つのパケットデータが小さく、かつ、間欠的にパケットデータが発生するという特徴がある。このため、上記のようにパケットデータ毎に無線リソースを割り当てる制御方法では、制御情報を送信するオーバーヘッドが相対的に大きくなり、通信効率が悪いという問題がある。【０００５】
そこで、ＶｏＩＰ通信では、伝送制御の方法としてPersistent Schedulingを用いることが考えられる。Persistent Schedulingでは、移動局と基地局との間でＶｏＩＰパケットデータの送信周期を合意しておき、合意した送信周期で送信が行われている間は、ＶｏＩＰパケットデータ毎の割り当て制御を省略する。これにより、割り当て制御に伴うオーバーヘッドを削減できる。【０００６】
図１７は、ＶｏＩＰ通信における上り信号・下り信号の例を示す図である。図１７に示す上り信号・下り信号は、Persistent Schedulingを用いる場合の例である。通話者が発話を行っていない区間（無音区間）では、背景雑音を示すデータであるＳＩＤ（Silence Insertion Descriptor）が、移動局から基地局に対して送信される。通話者が発話を行っている区間（有音区間）では、音声データが移動局から基地局に対して送信される。ＳＩＤの送信間隔は、音声データの送信間隔よりも長く設定される。ＳＩＤ送信のための無線リソースおよび音声データ送信のための無線リソースは、ＶｏＩＰ通信の開始時に一括して予約される。【０００７】
ここで、Persistent Schedulingを用いると、無音区間の継続中および有音区間の継続中は、基地局から移動局への割り当て通知は不要である。一方、無音区間から有音区間への切換時および有音区間から無音区間への切換時には、切換を示すＭＡＣ（Medium Access Control）制御信号が、移動局から基地局に送信される。また、それに応答するＭＡＣ制御信号が、基地局から移動局に送信される。これにより、無音区間と有音区間とで、ＶｏＩＰパケットデータの送信周期を変えることができる。
【非特許文献１】3rd Generation Partnership Project, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 8)", 3GPP TS36.300, 2007-06, V8.1.0.
【非特許文献２】3rd Generation Partnership Project, "Physical Channels and Modulation (Release 8)", 3GPP TS36.211, 2007-05, V1.1.0.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
多元接続方式としてＯＦＤＭＡやＳＣ−ＦＤＭＡを採用する通信システムでは、受信装置（上りリンクに着目した場合の上記基地局に相当）は、複数の送信装置（上りリンクに着目した場合の上記移動局に相当）から受信する信号間でタイミングの同期をとる必要がある。そのため、受信装置は、期待する受信タイミングと実際の受信タイミングと差異を検出し、必要に応じて送信装置に対して送信タイミングの補正を指示する。【０００９】
一方、上記のようなＶｏＩＰ通信では、ＶｏＩＰパケットデータのサイズが小さく、送信に用いられる周波数帯域も小さい。そのため、ＶｏＩＰパケットデータを用いたタイミング検出では、検出精度が低くなるという問題がある。この場合、タイミングの補正が適切に行えず、ＶｏＩＰパケットデータの信号と他の信号とが干渉し、受信品質が低下してしまう。特に、ＶｏＩＰパケットデータの送信間隔が長い無音区間が長時間続くと、タイミングのずれが大きくなり、再生音質の低下を招く。【００１０】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＶｏＩＰパケットデータを無線で送受信する際のタイミング検出を精度よく行えるようにする送信装置、受信装置および通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような送信装置が提供される。送信装置１は、ＶｏＩＰパケットデータを無線で送信するものである。送信装置１は、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域を用いて、ＶｏＩＰパケットデータを受信する受信装置２による無線通信のタイミング検出に使用される信号を送信する送信部１ａを有する。【００１２】
このような送信装置１によれば、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて、受信装置２による無線通信のタイミング検出に使用される信号が送信される。【００１３】
また、上記課題を解決するために、図１に示すような受信装置２が提供される。受信装置２は、ＶｏＩＰパケットデータを無線で受信するものである。受信装置２は、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて送信された、ＶｏＩＰパケットデータを送信する送信装置１からの信号に基づいて、無線通信のタイミング検出を行うタイミング検出部２ａを有する。【００１４】
このような受信装置２によれば、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて送信された送信装置１からの信号に基づいて、無線通信のタイミング検出が行われる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域を用いて、タイミング検出に使用される信号を送信することとした。これにより、受信装置におけるタイミング検出の精度を高めることができ、タイミングのずれに起因するＶｏＩＰパケットデータの受信品質の低下を防止できる。【００１６】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態の概要を示す図である。
【図２】本実施の形態のシステム構成を示す図である。
【図３】移動局の機能を示すブロック図である。
【図４】基地局の機能を示すブロック図である。
【図５】フレーム構造を示す図である。
【図６】下りリンクのチャネル構成を示す図である。
【図７】上りリンクのチャネル構成を示す第１の図である。
【図８】上りリンクのチャネル構成を示す第２の図である。
【図９】第１の実施の形態に係る移動局処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】第１の実施の形態に係る基地局処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第１の実施の形態に係る上り信号・下り信号の例を示す図である。
【図１２】第１の実施の形態に係る上り信号・下り信号の他の例を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る移動局処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】第２の実施の形態に係る基地局処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施の形態に係る上り信号・下り信号の例を示す図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る上り信号・下り信号の他の例を示す図である。
【図１７】ＶｏＩＰ通信における上り信号・下り信号の例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。まず、本実施の形態の概要について説明し、その後、本実施の形態の具体的な内容を説明する。
図１は、本実施の形態の概要を示す図である。図１に示す通信システムは、ＶｏＩＰパケットデータを無線で伝送するための無線通信システムである。この通信システムは、送信装置１と受信装置２とで構成される。【００１９】
送信装置１は、ＶｏＩＰパケットデータを受信装置２に対して無線送信する通信装置である。送信装置１は、例えば、携帯電話システムの移動局に相当する。送信装置１は、送信部１ａを有する。送信部１ａは、ＶｏＩＰ通信が行われている間、所定のスケジュールに従って、受信装置２に対して広帯域信号を送信する。【００２０】
ここで、各ＶｏＩＰパケットデータのデータサイズは小さいため、送信装置１が出力するＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域も小さい。これに対し、送信装置１が出力する広帯域信号の送信周波数帯域は、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも十分に大きい。ただし、１回の広帯域信号の送信時間は、各ＶｏＩＰパケットデータの送信時間よりも短くてよい。【００２１】
受信装置２は、ＶｏＩＰパケットデータを送信装置１から無線で受信する通信装置である。受信装置２は、例えば、携帯電話システムの基地局に相当する。受信装置２は、タイミング検出部２ａを有する。タイミング検出部２ａは、送信装置１から受信した広帯域信号を検知する。そして、この広帯域信号を用いて、受信信号のタイミングを検出する。【００２２】
タイミング検出の結果、信号の実際の受信タイミングと受信装置２が想定する受信タイミングとに差異があることがわかると、受信装置２から送信装置１に対して、送信タイミングの補正の指示がなされる。このようなタイミング検出は、ＶｏＩＰパケットデータを用いて行うことも可能であるが、ＶｏＩＰパケットデータよりも広帯域の信号を用いることで、より高精度に行うことができる。【００２３】
なお、広帯域信号は、少なくとも無音区間から有音区間への切換前までに、送信装置１から受信装置２に対して送信されることが好ましい。ここで、無音区間とは、送信装置１から受信装置２に対して、通話者の発話音声のデータが送信されていない区間である。有音区間とは、送信装置１から受信装置２に対して、通話者の発話音声のデータが送信されている区間である。【００２４】
無音区間では、背景雑音のデータのみを伝送すればよいため、有音区間よりもＶｏＩＰパケットデータの送信間隔が長くなる。このため、タイミングのずれが生じる可能性も高い。一方、ＶｏＩＰ通信では、有音区間における音声品質を高く維持することが重要となる。そこで、有音区間の開始前までに広帯域送信されるべきである。広帯域信号の送信スケジュールとしては、例えば、有音区間への切換直前に送信するスケジュール方法が考えられる。また、無音区間で定期的に送信するスケジュール方法も考えられる。【００２５】
このとき、送信装置１が広帯域信号の送信に用いる無線リソースは、受信装置２から明示的に割り当てを受けた無線リソースでもよいし、受信装置２の許可を得ずに信号の送信が可能なランダムアクセスチャネルの無線リソースでもよい。広帯域信号の送信スケジュールや使用する無線リソースは、通信システムの運用状況に合わせて、適宜設定することができる。【００２６】
このような通信システムによれば、送信装置１の送信部１ａにより、ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて信号が送信される。そして、受信装置２のタイミング検出部２ａにより、送信装置１からの信号に基づいて、無線通信のタイミング検出が行われる。これによって、受信装置２におけるタイミング検出の精度を高めることができ、タイミングのずれに起因するＶｏＩＰパケットデータの受信品質の低下を防止できる。【００２７】
［第１の実施の形態］
以下、第１の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図２は、本実施の形態のシステム構成を示す図である。本実施の形態に係る移動通信システムは、音声データをＶｏＩＰパケットとして伝送する通信システムである。図２に示す移動通信システムは、移動局１００，１００ａおよび基地局２００を有する。【００２８】
移動局１００，１００ａは、例えば、携帯電話機である。移動局１００，１００ａは、いずれかの基地局の電波到達範囲（セル）内に入ると、その基地局との間で無線通信を行うことができる。移動局１００，１００ａは、ＶｏＩＰ通信を行う場合、基地局経由で、通話相手が使用する移動局との間でＶｏＩＰパケットデータを送受信する。これにより、移動局１００，１００ａの利用者と通話相手との間の音声通話が実現される。【００２９】
基地局２００は、セル内に存在する移動局１００，１００ａを継続的に監視し、必要に応じて他の基地局と有線または無線で通信を行う。基地局２００は、セル内に存在する移動局１００，１００ａからのＶｏＩＰ通信の要求またはセル内に存在する移動局に対するＶｏＩＰ通信の要求を受けて、各種制御情報やＶｏＩＰパケットデータの中継を行う。【００３０】
図３は、移動局の機能を示すブロック図である。移動局１００は、送受信アンテナ１１０、データ処理部１２０、パイロット信号処理部１３０、制御情報処理部１４０、リソース選択部１５０、送信部１６０、受信部１７０およびタイミング調整部１８０を有する。【００３１】
送受信アンテナ１１０は、送信／受信共用のアンテナである。送受信アンテナ１１０は、送信部１６０が出力する上り信号を、基地局２００に対して無線送信する。また、送受信アンテナ１１０は、基地局２００によって無線送信された下り信号を受信し、受信部１７０に対して出力する。【００３２】
データ処理部１２０は、無線送信するパケットデータを生成し、符号化して出力する。具体的には、データ処理部１２０は、移動局１００の利用者が発話している有音区間では、音声データを継続的に生成する。また、移動局１００の利用者が発話していない無音区間では、音声データに代えて、受信側の移動局において背景雑音を再生するために必要なデータであるＳＩＤを継続的に生成する。【００３３】
パイロット信号処理部１３０は、基地局２００が無線信号からパケットデータを正しく再現するために必要な各種パイロット信号を生成する。パイロット信号の符号パターンは、種類毎に予め定義されている。【００３４】
制御情報処理部１４０は、無線送信する制御情報を生成し、所定の規則に従って符号化して出力する。制御情報処理部１４０が生成する制御情報としては、例えば、基地局からＶｏＩＰパケットデータを受信した際の応答であるＡＣＫ（ACKnowledge）／ＮＡＣＫ（Negative ACKnowledge）、有音区間と無音区間との切換を示すＭＡＣ制御信号などがある。【００３５】
リソース選択部１５０は、移動局１００が使用可能な上りリンクの無線リソースを管理する。リソース選択部１５０は、基地局２００によって割り当てられた上りリンクの無線リソースを示す制御情報（UL allocation grant情報）を、受信部１７０から随時取得する。また、リソース選択部１５０は、現在の無線リソースの割り当て状況の情報を送信部１６０に提供する。【００３６】
送信部１６０は、リソース選択部１５０から提供される割り当て状況の情報に基づいて、ＶｏＩＰパケットデータ、パイロット信号、制御情報の送信に用いる無線リソースを特定する。そして、送信部１６０は、ＶｏＩＰパケットデータの信号、パイロット信号、制御情報の信号の変調・多重化を行い、送受信アンテナ１１０に対して出力する。なお、本実施の形態では、多重化方式としてＳＣ−ＦＤＭＡまたはＯＦＤＭＡを用いる。【００３７】
受信部１７０は、送受信アンテナ１１０から受信信号を取得すると、自局宛ての信号の有無を検査する。自局宛ての受信信号があると、受信部１７０はその信号を復調・復号する。ここで、受信信号にＶｏＩＰパケットデータが含まれている場合には、内部に取り込まれる。移動局１００では、取り込まれたＶｏＩＰパケットデータに基づいて音声や雑音が再生される。【００３８】
また、受信信号にUL allocation grant情報が含まれている場合、受信部１７０はリソース選択部１５０にこれを通知する。また、受信信号に送信タイミングの補正を指示する制御情報（ＴＡ（Timing Advance）情報）が含まれている場合、受信部１７０はこれをタイミング調整部１８０に通知する。【００３９】
タイミング調整部１８０は、受信部１７０からＴＡ情報を受け取ると、ＴＡ情報に基づいて、送信部１６０に対して送信タイミングの補正を指示する。
なお、移動局１００ａも、移動局１００と同様のモジュール構成によって実現できる。【００４０】
図４は、基地局の機能を示すブロック図である。基地局２００は、送受信アンテナ２１０、データ処理部２２０、パイロット信号処理部２３０、制御情報処理部２４０、リソース管理部２５０、スケジューリング部２６０、送信部２７０、受信部２８０およびタイミング検出部２９０を有する。【００４１】
送受信アンテナ２１０は、送信／受信共用のアンテナである。送受信アンテナ２１０は、送信部２７０が出力する下り信号を無線送信する。また、送受信アンテナ２１０は、移動局１００，１００ａによって無線送信された上り信号を受信し、受信部２８０に対して出力する。【００４２】
データ処理部２２０は、セル内の移動局１００，１００ａに対して無線送信するパケットデータがあると、符号化して出力する。例えば、データ処理部２２０は、移動局１００，１００ａの通話相手の移動局から送信されたＶｏＩＰパケットデータを取得すると、符号化して出力する。【００４３】
パイロット信号処理部２３０は、移動局１００，１００ａが無線信号からパケットデータを正しく再現するために必要な各種パイロット信号を生成する。パイロット信号の符号パターンは、種類毎に予め定義されている。【００４４】
制御情報処理部２４０は、無線送信する制御情報を生成し、所定の規則に従って符号化して出力する。制御情報処理部２４０が生成する制御情報としては、例えば、パケットデータの符号化方式やパケットデータの伝送に使用されている無線リソースを示す復調・復号に必要な情報、上りリンクの無線リソースの割り当てを示すUL allocation grant情報、送信タイミングの補正を指示するＴＡ情報、有音区間と無音区間との切換の完了を示すＭＡＣ制御信号などがある。特に、制御情報処理部２４０は、タイミング検出部２９０から移動局１００，１００ａの送信タイミングのずれの通知を受けて、ＴＡ情報を生成する。【００４５】
リソース管理部２５０は、基地局２００とセル内の移動局１００，１００ａとの間の下りリンクおよび上りリンクの無線リソースを管理する。リソース管理部２５０は、現在の無線リソースの割り当て状況の情報を、スケジューリング部２６０、受信部２８０およびタイミング検出部２９０に対して提供する。【００４６】
特に、リソース管理部２５０は、セル内の移動局１００，１００ａがＶｏＩＰ通信を開始する際、Persistent Schedulingに基づいて、ＶｏＩＰ通信で用いる上りリンクの無線リソースを一括して割り当てる。また、リソース管理部２５０は、受信部２８０から受け取るＭＡＣ制御信号に基づいて、ＶｏＩＰ通信中の移動局１００，１００ａが無音区間・有音区間のいずれの状態にあるかを管理する。【００４７】
スケジューリング部２６０は、リソース管理部２５０から提供される下りリンクの無線リソースの割り当て状況の情報に基づいて、各移動局宛てのＶｏＩＰパケットデータ、パイロット信号、制御情報の送信に用いる無線リソースを特定する。なお、本実施の形態では、多重化方式としてＯＦＤＭＡを用いる。【００４８】
送信部２７０は、スケジューリング部２６０からの指示に基づいて、ＶｏＩＰパケットデータの信号、パイロット信号、制御情報の信号の変調・多重化を行い、送受信アンテナ２１０に対して出力する。【００４９】
受信部２８０は、送受信アンテナ２１０から受信信号を取得すると、リソース管理部２５０から提供される上りリンクの無線リソースの割り当て状況の情報に基づいて、セル内の移動局１００，１００ａによって送信された信号それぞれを復調・復号する。ここで、受信信号にＶｏＩＰパケットデータが含まれている場合には、内部に取り込まれる。基地局２００では、取り込まれたＶｏＩＰパケットデータは通話相手に向けて転送される。【００５０】
また、受信信号にＶｏＩＰ通信における無音区間と有音区間との切換を示すＭＡＣ制御信号が含まれている場合、受信部２８０はリソース管理部２５０にこれを通知する。また、受信信号に受信タイミングの検出に用いられる信号が含まれている場合、受信部２８０はこれをタイミング検出部２９０に通知する。受信タイミングの検出に用いる信号については、後で詳細に説明する。【００５１】
タイミング検出部２９０は、受信部２８０から通知を受けると、リソース管理部２５０から提供される上りリンクの無線リソースの割り当て状況を示す情報を参照して、実際の受信タイミングと期待する受信タイミングとの間のずれを検出する。そして、タイミング検出部２９０は、制御情報処理部２４０に対してタイミングのずれを通知する。【００５２】
図５は、フレーム構造を示す図である。図５に示す模式図は、移動局１００，１００ａと基地局２００との間で送受信されるフレームの構造を模式的に表したものである。１つのフレームの時間幅は１０ｍｓ（ミリ秒）である。１つのフレームは複数のサブフレームを有する。１つのサブフレームの時間幅は１ｍｓである。【００５３】
サブフレームでは、周波数領域×時間領域が細分化されて割り当て管理が行われる。周波数軸方向の割り当ての最小単位はサブキャリアと呼ばれる。時間軸方向の割り当ての最小単位はシンボルと呼ばれる。１サブキャリア・１シンボルで特定される無線リソースの最小単位はリソースエレメントと呼ばれる。なお、サブフレームの１ｍｓの時間幅のうち前半０．５ｍｓおよび後半０．５ｍｓはそれぞれスロットと呼ばれる。すなわち、１サブフレームは２スロットで構成される。【００５４】
このような無線リソースの一部が、下り／上り制御チャネル、下り／上りデータチャネルとして用いられる。
図６は、下りリンクのチャネル構成を示す図である。図６に示す模式図は、基地局２００から移動局１００，１００ａに対する下りリンクで送信されるサブフレームの構造を模式的に表したものである。下りリンクでは、各移動局に対する下り制御チャネルおよび下りデータチャネルの無線リソースが割り当てられる。【００５５】
下り制御チャネルには、サブフレームの先頭から所定のシンボル長の無線リソースが割り当てられる。通常は、サブフレームの先頭から１〜３シンボルが割り当てられている。複数の移動局の下り制御チャネルは、周波数多重されている。移動局１００，１００ａは、周波数多重された複数の下り制御チャネルの中から、自局宛ての下り制御チャネルを検出する。下り制御チャネルは、下りデータチャネルに含まれているデータの符号化方式や下りデータチャネルとして使用している無線リソースを示す情報、UL allocation grant情報、ＴＡ情報、ＭＡＣ制御信号などの伝送に用いられる。【００５６】
下りデータチャネルには、下り制御チャネルに用いられる無線リソース以外の無線リソースの一部が割り当てられる。複数の移動局の下りデータチャネルは周波数多重されており、また、下り制御チャネルと時間多重されている。移動局１００，１００ａは、下り制御チャネルで伝送された制御情報を参照して、自局宛ての下りデータチャネルの無線リソースを特定する。下りデータチャネルとして使用される無線リソースの量は可変である。下りデータチャネルは、パケットデータの伝送に用いられる。【００５７】
なお、上記の下り制御チャネルはＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）、下りデータチャネルはＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared CHannel）と表記されることがある。【００５８】
図７は、上りリンクのチャネル構成を示す第１の図である。図７に示す模式図は、移動局１００，１００ａから基地局２００に対する上りリンクで送信されるサブフレームの構造を模式的に表したものである。上りリンクでは、複数の移動局で共有する下り制御チャネルおよび各移動局が使用する上りデータチャネルの無線リソースが割り当てられる。【００５９】
上り制御チャネルには、移動局１００，１００ａと基地局２００との間で使用可能な全周波数帯域の両端、すなわち最大周波数と最小周波数、から所定の周波数数帯域の無線リソースが割り当てられる。上り制御チャネルとして使用される周波数帯域幅は、基地局２００が収容する移動局の数に応じて設定される。【００６０】
ここで、上りリンクでは２つの上り制御チャネルが設けられる。１つ目の上り制御チャネルは、前半スロットの高周波数側の無線リソースと後半スロットの低周波数側の無線リソースとを用いるものである（図７では上り制御チャネルｉと表記）。２つ目の上り制御チャネルは、前半スロットの低周波数側の無線リソースと後半スロットの高周波数側の無線リソースとを用いるものである（図７では上り制御チャネルｊと表記）。【００６１】
移動局１００，１００ａには、基地局２００によって、２つの上り制御チャネルのいずれか一方が割り当てられる。基地局２００による移動局１００，１００ａへの割り当て管理は、例えば、下りリンクにおける下り制御チャネルの位置を通じて間接的に行われる。すなわち、図６の下り制御チャネルｉに対応する移動局は上り制御チャネルｉを使用し、下り制御チャネルｊに対応する移動局は上り制御チャネルｊを使用し、下り制御チャネルｋに対応する移動局は上り制御チャネルｉを使用する、というように、下り制御チャネルの位置で上り制御チャネルの割り当てが決まるようにする。【００６２】
上り制御チャネルは、ＡＣＫ／ＮＡＣＫやＭＡＣ制御信号などの伝送に用いられる。各上り制御チャネルでは、複数の移動局の制御情報が符号多重されて伝送される。
上りデータチャネルには、上り制御チャネルに用いられる周波数帯域以外の周波数帯域の一部が割り当てられる。複数の移動局の上りデータチャネルは周波数多重されている。移動局１００，１００ａは、下り制御チャネルで伝送されたUL allocation grant情報に基づいて、自局が使用できる上りデータチャネルの無線リソースを特定する。上りデータチャネルは、パケットデータの伝送に用いられる。また、上りデータチャネルの一部は、制御情報の伝送に用いられる場合がある。【００６３】
ここで、移動局１００，１００ａが制御情報を上り制御チャネルと上りデータチャネルのいずれを用いて送信するかは、基地局２００から上りデータチャネルが割り当てられているか否かによって決まる。すなわち、上りデータチャネルが割り当てられている場合には、移動局１００，１００ａは、制御情報をパケットデータと共に上りデータチャネルを用いて送信する。一方、上りデータチャネルが割り当てられていない場合には、移動局１００，１００ａは、制御情報を上り制御チャネルを用いて送信する。【００６４】
ところで、上りリンクでは、上記の上り制御チャネルおよび上りデータチャネルの他、ランダムアクセスチャネルも割り当てられている。ランダムアクセスチャネルは、移動局１００，１００ａが基地局２００の許可を受けずに使用できる無線リソースである。ランダムアクセスチャネルを用いて信号を送信する機会は、１０ｍｓのフレーム中に１回以上存在するように設定されている。【００６５】
また、上りリンクでは、移動局１００，１００ａが広帯域パイロット信号（ＳＲＳ：Sounding Reference Signal）を送信することがある。ＳＲＳは、移動局１００，１００ａと基地局２００との間で使用可能な周波数帯域全体に分散させて送信するパイロット信号である。ＳＲＳは、基地局２００の指示を受けて移動局１００，１００ａが送信する。【００６６】
図８は、上りリンクのチャネル構成を示す第２の図である。図８に示すように、ＳＲＳの送信にはサブフレームの先頭シンボルが用いられる。ここで、いずれかの移動局が基地局２００に対してＳＲＳを送信しているシンボルでは、干渉を回避するため、他の移動局もパケットデータや制御情報を送信すべきでない。そこで、基地局２００は、セル内にＳＲＳを送信しようとする移動局がある場合には、他の移動局に対してその旨を通知する。通知を受けた移動局は、先頭シンボルを避けて制御情報やパケットデータを送信するようにする。【００６７】
なお、上記の上り制御チャネルはＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）、上りデータチャネルはＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）、ランダムアクセスチャネルはＰＲＡＣＨ（Physical Random Access CHannel）と表記されることがある。【００６８】
次に、以上のような構成およびデータ構造の通信システムにおいて実行される処理の詳細について説明する。なお、ここでは、移動局１００から基地局２００へ上りリンクに着目して説明する。また、ＶｏＩＰ通信中のタイミング検出に特に着目して説明し、それ以外の事項については説明を省略する。【００６９】
図９は、第１の実施の形態に係る移動局処理の流れを示すフローチャートである。以下、図９に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１１１］移動局１００は、移動局１００による要求または通話相手の移動局からの要求に応じて、ＶｏＩＰ通信を開始する。ここで、移動局１００は、ＶｏＩＰ通信で用いる上りデータチャネルの無線リソースを、基地局２００に一括して割り当ててもらう。【００７０】
［ステップＳ１１２］移動局１００は、移動局１００の通話者の発話がない無音区間が、ＶｏＩＰ通信の開始または前回のＳＩＤの送信から所定時間（例えば、１６０ｍｓ）継続したか否か判断する。無音区間が所定時間継続した場合には、処理がステップＳ１１３に進められる。それ以外の場合には、処理がステップＳ１１５に進められる。【００７１】
［ステップＳ１１３］移動局１００は、ＶｏＩＰ通信の開始または前回のＳＩＤの送信以降に移動局１００で検知した背景雑音を示すＳＩＤを生成する。そして、移動局１００は、ステップＳ１１１で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、基地局２００に対してＳＩＤを送信する。【００７２】
［ステップＳ１１４］移動局１００は、ステップＳ１１３で送信したＳＩＤの応答として、下り制御チャネルで伝送された基地局２００からのＴＡ情報を受信する。そして、移動局１００は、受信したＴＡ情報に基づいて、ＶｏＩＰパケットデータの送信タイミングを調整する。その後、処理がステップＳ１１２に進められる。【００７３】
［ステップＳ１１５］移動局１００は、無音区間の継続中に移動局１００の通話者が発話を行ったか否か、すなわち、無音区間から有音区間への切換が生じたか否か判断する。有音区間への切換が生じた場合には、処理がステップＳ１１６に進められる。それ以外の場合には、処理がステップＳ１１９に進められる。【００７４】
［ステップＳ１１６］移動局１００は、基地局２００に対してＳＲＳの送信に用いる無線リソースの割り当てを要求する。基地局２００から割り当て結果が得られると、移動局１００は、割り当てられた無線リソースを用いて基地局２００にＳＲＳを送信する。【００７５】
［ステップＳ１１７］移動局１００は、ステップＳ１１１で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、基地局２００に対して無音区間から有音区間への切換を示すＭＡＣ制御信号を送信する。【００７６】
［ステップＳ１１８］移動局１００は、ステップＳ１１７で送信したＭＡＣ制御信号の応答として、下り制御チャネルで伝送された基地局２００からのＴＡ情報とＭＡＣ制御信号（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ）とを受信する。そして、移動局１００は、受信したＴＡ情報に基づいて、ＶｏＩＰパケットデータの送信タイミングを調整する。その後、処理がステップＳ１１２に進められる。【００７７】
［ステップＳ１１９］移動局１００は、有音区間が、有音区間の開始または前回の音声データの送信から所定時間（例えば、２０ｍｓ）継続したか否か判断する。有音区間が所定時間継続した場合には、処理がステップＳ１２０に進められる。それ以外の場合には、処理がステップＳ１２１に進められる。【００７８】
［ステップＳ１２０］移動局１００は、有音区間の開始または前回の音声データの送信以降に移動局１００で検知した音を示す音声データを生成する。そして、移動局１００は、ステップＳ１１１で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、基地局２００に対して音声データを送信する。その後、処理がステップＳ１１２に進められる。【００７９】
［ステップＳ１２１］移動局１００は、有音区間の継続中に移動局１００の通話者が所定時間以上発話を停止したか否か、すなわち、有音区間から無音区間への切換が生じたか否か判断する。無音区間への切換が生じた場合には、処理がステップＳ１２２に進められる。それ以外の場合には、処理がステップＳ１２３に進められる。【００８０】
［ステップＳ１２２］移動局１００は、ステップＳ１１１で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、基地局２００に対して有音区間から無音区間への切換を示すＭＡＣ制御信号を送信する。そして、ＭＡＣ制御信号の応答として、下り制御チャネルで伝送された基地局２００からのＭＡＣ制御信号（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ）を受信する。その後、処理がステップＳ１１２に進められる。【００８１】
［ステップＳ１２３］移動局１００は、移動局１００または通話相手の移動局によって、通話終了が要求されたか否か判断する。通話終了が要求された場合には、所定の終了処理が行われた後、移動局処理が終了する。それ以外の場合には、処理がステップＳ１１２に進められる。【００８２】
このようにして、移動局１００は、ＶｏＩＰ通信中の無音区間では所定間隔（例えば、１６０ｍｓ）でＳＩＤを送信し、有音区間では所定間隔（例えば、２０ｍｓ）で音声データを送信する。ここで、移動局１００は、無音区間から有音区間への切換時に、ＭＡＣ制御信号と共に広帯域信号であるＳＲＳを送信する。そして、音声データの送信前に、基地局２００から受信するＴＡ情報に基づいて、送信タイミングの調整を行う。これにより、基地局２００における有音区間立ち上がり時における音声データの受信タイミングのずれが解消される。【００８３】
図１０は、第１の実施の形態に係る基地局処理の流れを示すフローチャートである。以下、図１０に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ２１１］基地局２００は、移動局１００からの要求または通話相手となる他の移動局からの要求に応じて、ＶｏＩＰ通信の中継を開始する。ここで、基地局２００は、ＶｏＩＰ通信で移動局１００が用いる上りデータチャネルの無線リソースを、一括して割り当てる。【００８４】
［ステップＳ２１２］基地局２００は、ステップＳ２１１で割り当てた上りデータチャネルによって、移動局１００からＳＩＤを受信したか否か判断する。ＳＩＤを受信した場合には、処理がステップＳ２１３に進められる。ＳＩＤを受信していない場合には、処理がステップＳ２１５に進められる。【００８５】
［ステップＳ２１３］基地局２００は、受信したＳＩＤより、ＳＩＤの受信タイミングのずれを検出する。
［ステップＳ２１４］基地局２００は、ステップＳ２１３で検出したタイミングのずれが大きい場合、送信タイミングの補正を指示するＴＡ情報を生成する。そして、基地局２００は、移動局１００に対応する下り制御チャネルを用いてＴＡ情報を送信する。また、基地局２００は、受信したＳＩＤを通話相手の端末に対して転送する。その後、処理がステップＳ２１２に進められる。【００８６】
［ステップＳ２１５］基地局２００は、ステップＳ２１１で割り当てた上りデータチャネルによって、移動局１００からＭＡＣ制御信号を受信したか否か判断する。ＭＡＣ制御信号を受信した場合には、処理がステップＳ２１６に進められる。ＭＡＣ制御信号を受信していない場合には、処理がステップＳ２２０に進められる。【００８７】
［ステップＳ２１６］基地局２００は、受信したＭＡＣ制御信号が無音区間から有音区間への切換を示す信号か否か判断する。無音区間から有音区間への切換を示す信号である場合には、処理がステップＳ２１７に進められる。有音区間から無音区間への切換を示す信号である場合には、処理がステップＳ２１９に進められる。【００８８】
［ステップＳ２１７］基地局２００は、ＭＡＣ制御信号の前に移動局１００から受信しているＳＲＳを特定する。そして、基地局２００は、このＳＲＳの受信タイミングのずれを検出する。【００８９】
［ステップＳ２１８］基地局２００は、ステップＳ２１７で検出したタイミングのずれが大きい場合、送信タイミングの補正を指示するＴＡ情報を生成する。そして、基地局２００は、移動局１００に対応する下り制御チャネルを用いてＴＡ情報を送信する。【００９０】
［ステップＳ２１９］基地局２００は、受信したＭＡＣ制御信号に対する応答のＭＡＣ制御信号（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ）を、移動局１００に対応する下り制御チャネルを用いて送信する。その後、処理がステップＳ２１２に進められる。【００９１】
［ステップＳ２２０］基地局２００は、ステップＳ２１１で割り当てた上りデータチャネルによって、移動局１００から音声データを受信したか否か判断する。音声データを受信した場合には、処理がステップＳ２２１に進められる。音声データを受信していない場合には、処理がステップＳ２２２に進められる。【００９２】
［ステップＳ２２１］基地局２００は、移動局１００から受信した音声データを、通話相手の端末に対して転送する。その後、処理がステップＳ２１２に進められる。
［ステップＳ２２２］基地局２００は、移動局１００または通話相手の端末によって、通話終了が要求されたか否か判断する。通話終了が要求された場合には、処理がステップＳ２２３に進められる。通話終了が要求されていない場合には、処理がステップＳ２１２に進められる。【００９３】
［ステップＳ２２３］基地局２００は、ステップＳ２１１で割り当てた無線リソースを解放する。そして、所定の終了処理が行われた後、基地局処理が終了する。
このようにして、基地局２００は、移動局１００からＳＩＤまたは音声データを受信すると、通話相手の移動局に対して転送する。このとき、基地局２００は、ＳＩＤに基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報を移動局１００に対して送信する。【００９４】
また、基地局２００は、無音区間から有音区間への切換を示すＭＡＣ制御信号を受信すると、ＭＡＣ制御信号と共に移動局１００によって送信されたＳＲＳに基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報を移動局１００に対して送信する。ここで、ＳＩＤの周波数帯域幅は小さいため、十分な精度でタイミング検出が行えないのに対し、ＳＲＳの周波数帯域幅は大きいため、高精度でタイミング検出が行える。従って、音声データの受信前にタイミングのずれを適切に解消できる。【００９５】
図１１は、第１の実施の形態に係る上り信号・下り信号の例を示す図である。図１１は、無音区間から有音区間への切換時における、移動局１００と基地局２００との間の制御の流れを模式的に表したものである。図１１の上側の信号が、基地局２００から移動局１００への下りリンクで伝送される信号を表しており、下側の信号が、移動局１００から基地局２００への上りリンクで伝送される信号を表している。【００９６】
無音区間中、移動局１００は、背景雑音を示すＳＩＤを基地局２００に対して送信する（ステップＳ３１１）。基地局２００は、ＳＩＤに基づいてタイミング検出を行い、タイミングずれが大きい場合は送信タイミングの補正を指示するＴＡ情報を移動局１００に対して送信する（ステップＳ３１２）。以降、１６０ｍｓ間隔で、移動局１００はＳＩＤを送信し（ステップＳ３１３）、これを受けて基地局２００はタイミングずれが大きい場合にＴＡ情報を送信する（ステップＳ３１４）。ただし、ＳＩＤの周波数帯域幅は小さいため、十分な精度でタイミング検出は行えない。【００９７】
ここで、移動局１００は、移動局１００側の通話者の発話を検知すると、基地局２００に対してＳＲＳを送信するための無線リソースを要求する（ステップＳ３１５）。基地局２００は、移動局１００に対して無線リソースを割り当てる（ステップＳ３１６）。これを受けて、移動局１００は、ＳＲＳを送信すると共に、無音区間から有音区間への切換を示すＭＡＣ制御信号を送信する（ステップＳ３１７）。基地局２００は、ＳＲＳに基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報とＭＡＣ制御信号とを移動局１００に対して送信する（ステップＳ３１８）。このとき、ＳＲＳの周波数帯域幅は大きいため、高精度でタイミング検出を行える。【００９８】
移動局１００は、基地局２００からのＭＡＣ制御信号（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ）を受けて、音声データの送信を開始する。ここで送信される一連の音声データは、Talk spurtと呼ばれる。図１１に示すように、移動局１００が通話者の発話を検知してから音声データの送信を開始するまでには、タイムラグが生じる。【００９９】
なお、上記ではタイミング検出を行うための信号としてＳＲＳを用いたが、ＶｏＩＰパケットデータよりも広帯域な信号であれば、他の種類の信号を用いてもよい。例えば、タイミング検出を行うための信号として、ランダムアクセス信号を用いることが考えられる。ランダムアクセス信号は、ランダムアクセスチャネルを用いて伝送する信号であり、移動局１００が基地局２００の許可を得ずに送信することができる。【０１００】
図１２は、第１の実施の形態に係る上り信号・下り信号の他の例を示す図である。図１２は、図１１と同様のシナリオにおいて、ＳＲＳに代えてランダムアクセス信号を用いる場合を表したものである。【０１０１】
無音区間中、移動局１００は、ＳＩＤを基地局２００に対して送信する（ステップＳ３２１）。基地局２００は、ＳＩＤに基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報を移動局１００に対して送信する（ステップＳ３２２）。以降、１６０ｍｓ間隔で、移動局１００はＳＩＤを送信し（ステップＳ３２３）、これを受けて基地局２００はＴＡ情報を送信する（ステップＳ３２４）。【０１０２】
ここで、移動局１００は、移動局１００側の通話者の発話を検知すると、基地局２００に対してランダムアクセスプリアンブル信号とＭＡＣ制御信号とを送信する（ステップＳ３２５）。ランダムアクセスプリアンブル信号は、ランダムアクセスチャネルを使用しようとする移動局がランダムアクセスチャネルの先頭で送信する所定時間長の信号である。ここでは、タイミング検出を行えればよいため、ランダムアクセス信号のプリアンブル部のみを送信する。【０１０３】
基地局２００は、ランダムアクセスプリアンブル信号に基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報とＭＡＣ制御信号とを移動局１００に対して送信する（ステップＳ３２６）。このとき、ランダムアクセスプリアンブル信号の周波数帯域幅はＶｏＩＰパケットデータの周波数帯域幅より十分に大きいため、高精度でタイミング検出を行える。移動局１００は、基地局２００からのＭＡＣ制御信号を受けて、音声データの送信を開始する。【０１０４】
なお、上記の実施の形態では、広帯域信号の例として、ＳＲＳ信号とランダムアクセスプリアンブル信号とを示したが、ＶｏＩＰパケットデータの周波数帯域幅よりも大きい他の種類の広帯域信号を用いてもよい。【０１０５】
また、上記の実施の形態では、無音区間から有音区間への切換時に、広帯域信号の送信後にＭＡＣ制御信号を送信することとしたが、ＭＡＣ制御信号の送信後に広帯域信号を送信するようにしてもよい。広帯域信号とＭＡＣ制御信号との送信間隔の制御方法としては、例えば、両者が１フレーム以内の差になるように制御することが考えられる。【０１０６】
また、上記の実施の形態では、無音区間中および無音区間から有音区間への切換時にタイミング検出を行うこととしたが、有音区間中もタイミング検出を行うようにしてもよい。例えば、基地局２００が、音声データに基づいてタイミング検出を行うようにしてもよい。また、移動局１００が基地局２００に対して、有音区間中も継続的に広帯域信号を送信するようにしてもよい。【０１０７】
このような通信システムを用いることで、ＶｏＩＰ通信でPersistent Schedulingを行った際に、ＶｏＩＰパケットデータに用いる周波数帯域幅が小さいことに起因するタイミング検出精度の低下を防止できる。従って、ＶｏＩＰパケットデータの送信タイミングのずれを適切に補正することができ、より高音質なＶｏＩＰ通信を実現できる。【０１０８】
また、タイミング検出に用いる広帯域信号としてＳＲＳを用いる場合には、他の信号との干渉を回避して、より確実にタイミング検出を行うことができる。また、タイミング検出に用いる広帯域信号としてランダムアクセスプリアンブル信号を用いる場合には、基地局による無線リソースの割り当てを受けずに信号を送信することができ、より迅速なタイミング検出を行うことができる。【０１０９】
［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。前述の第１の実施の形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については説明を省略する。第２の実施の形態に係る通信システムは、高精度のタイミング検出を、無音区間から有音区間への切換時ではなく、無音区間中に継続的に行うようにしたものである。【０１１０】
第２の実施の形態に係る通信システムは、図２に示した第１の実施の形態に係る通信システムと同様のシステム構成で実現できる。また、第２の実施の形態に係る移動局および基地局は、図３，４に示した第１の実施の形態に係る移動局１００および基地局２００と同様のモジュール構成で実現できる。ただし、広帯域信号の送受信の契機およびタイミング検出処理の契機が、第１の実施の形態と異なる。そこで、以下、第１の実施の形態で用いた移動局および基地局の符号をそのまま用いて第２の実施の形態を説明する。【０１１１】
図１３は、第２の実施の形態に係る移動局処理の流れを示すフローチャートである。以下、図１３に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ１３１］移動局１００は、ＶｏＩＰ通信を開始する。ここで、移動局１００は、ＶｏＩＰ通信で用いる上りデータチャネルの無線リソースを、基地局２００に一括して割り当ててもらう。また、移動局１００は、無音区間中にＳＲＳを送信するための無線リソースも、基地局２００に一括して割り当ててもらう。【０１１２】
［ステップＳ１３２］移動局１００は、移動局１００側の無音区間が、ＶｏＩＰ通信の開始または前回のＳＩＤの送信から所定時間継続したか否か判断する。無音区間が所定時間継続した場合には、処理がステップＳ１３３に進められる。それ以外の場合には、処理がステップＳ１３６に進められる。【０１１３】
［ステップＳ１３３］移動局１００は、ステップＳ１３１で割り当てられた無線リソースを用いて、基地局２００に対してＳＲＳを送信する。
［ステップＳ１３４］移動局１００は、ＶｏＩＰ通信の開始または前回のＳＩＤの送信以降に移動局１００で検知した背景雑音を示すＳＩＤを生成する。そして、移動局１００は、ステップＳ１３１で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、基地局２００に対してＳＩＤを送信する。【０１１４】
［ステップＳ１３５］移動局１００は、ステップＳ１３４で送信したＳＩＤの応答として、下り制御チャネルで伝送された基地局２００からのＴＡ情報を受信する。そして、移動局１００は、受信したＴＡ情報に基づいて、ＶｏＩＰパケットデータの送信タイミングを調整する。その後、処理がステップＳ１３２に進められる。【０１１５】
［ステップＳ１３６］移動局１００は、移動局１００側で無音区間から有音区間への切換が生じたか否か判断する。有音区間への切換が生じた場合には、処理がステップＳ１３７に進められる。それ以外の場合には、処理がステップＳ１３９に進められる。【０１１６】
［ステップＳ１３７］移動局１００は、ステップＳ１３１で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、基地局２００に対して無音区間から有音区間への切換を示すＭＡＣ制御信号を送信する。【０１１７】
［ステップＳ１３８］移動局１００は、ステップＳ１３７で送信したＭＡＣ制御信号の応答として、下り制御チャネルで伝送された基地局２００からのＴＡ情報とＭＡＣ制御信号（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ）とを受信する。そして、移動局１００は、受信したＴＡ情報に基づいて、ＶｏＩＰパケットデータの送信タイミングを調整する。その後、処理がステップＳ１３２に進められる。【０１１８】
［ステップＳ１３９］移動局１００は、有音区間が、有音区間の開始または前回の音声データの送信から所定時間継続したか否か判断する。有音区間が所定時間継続した場合には、処理がステップＳ１４０に進められる。それ以外の場合には、処理がステップＳ１４１に進められる。【０１１９】
［ステップＳ１４０］移動局１００は、有音区間の開始または前回の音声データの送信以降に移動局１００で検知した音声を示す音声データを生成する。そして、移動局１００は、ステップＳ１３１で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、基地局２００に対して音声データを送信する。その後、処理がステップＳ１３２に進められる。【０１２０】
［ステップＳ１４１］移動局１００は、移動局１００側で有音区間から無音区間への切換が生じたか否か判断する。無音区間への切換が生じた場合には、処理がステップＳ１４２に進められる。それ以外の場合には、処理がステップＳ１４３に進められる。【０１２１】
［ステップＳ１４２］移動局１００は、ステップＳ１３１で割り当てられた上りデータチャネルを用いて、基地局２００に対して有音区間から無音区間への切換を示すＭＡＣ制御信号を送信する。そして、ＭＡＣ制御信号の応答として、下り制御チャネルで伝送された基地局２００からのＭＡＣ制御信号（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ）を受信する。その後、処理がステップＳ１３２に進められる。【０１２２】
［ステップＳ１４３］移動局１００は、移動局１００または通話相手の移動局によって、通話終了が要求されたか否か判断する。通話終了が要求された場合には、所定の終了処理が行われた後、移動局処理が終了する。それ以外の場合には、処理がステップＳ１３２に進められる。【０１２３】
このようにして、移動局１００は、ＶｏＩＰ通信中の無音区間では所定間隔でＳＲＳとＳＩＤとを送信し、有音区間では所定間隔で音声データを送信する。そして、基地局２００から受信するＴＡ情報に基づいて、送信タイミングの調整を行う。これにより、基地局２００における音声データの受信タイミングのずれが解消される。【０１２４】
図１４は、第２の実施の形態に係る基地局処理の流れを示すフローチャートである。以下、図１４に示す処理をステップ番号に沿って説明する。
［ステップＳ２３１］基地局２００は、ＶｏＩＰ通信の中継を開始する。ここで、基地局２００は、ＶｏＩＰ通信で移動局１００が用いる上りデータチャネルの無線リソースを、一括して割り当てる。また、基地局２００は、無音区間中に移動局１００がＳＲＳを送信するための無線リソースも、一括して割り当てる。【０１２５】
［ステップＳ２３２］基地局２００は、ステップＳ２３１で割り当てた上りデータチャネルによって、移動局１００からＳＩＤを受信したか否か判断する。ＳＩＤを受信した場合には、処理がステップＳ２３３に進められる。ＳＩＤを受信していない場合には、処理がステップＳ２３５に進められる。【０１２６】
［ステップＳ２３３］基地局２００は、ＭＡＣ制御信号の前に移動局１００から受信しているＳＲＳを特定する。そして、基地局２００は、受信したＳＲＳより、ＳＲＳの受信タイミングのずれを検出する。【０１２７】
［ステップＳ２３４］基地局２００は、ステップＳ２３３で検出したタイミングのずれが大きい場合にＴＡ情報を生成する。そして、基地局２００は、移動局１００に対応する下り制御チャネルを用いてＴＡ情報を送信する。また、基地局２００は、受信したＳＩＤを通話相手の端末に対して転送する。その後、処理がステップＳ２３２に進められる。【０１２８】
［ステップＳ２３５］基地局２００は、ステップＳ２３１で割り当てた上りデータチャネルによって、移動局１００からＭＡＣ制御信号を受信したか否か判断する。ＭＡＣ制御信号を受信した場合には、処理がステップＳ２３６に進められる。ＭＡＣ制御信号を受信していない場合には、処理がステップＳ２４０に進められる。【０１２９】
［ステップＳ２３６］基地局２００は、受信したＭＡＣ制御信号が無音区間から有音区間への切換を示す信号か否か判断する。無音区間から有音区間への切換を示す信号である場合には、処理がステップＳ２３７に進められる。有音区間から無音区間への切換を示す信号である場合には、処理がステップＳ２３９に進められる。【０１３０】
［ステップＳ２３７］基地局２００は、受信したＭＡＣ制御信号より、受信タイミングのずれを検出する。
［ステップＳ２３８］基地局２００は、ステップＳ２３７で検出したタイミングのずれが大きい場合にＴＡ情報を生成する。そして、基地局２００は、移動局１００に対応する下り制御チャネルを用いてＴＡ情報を送信する。【０１３１】
［ステップＳ２３９］基地局２００は、受信したＭＡＣ制御信号に対する応答のＭＡＣ制御信号（Ａｃｋ／Ｎａｃｋ）を、移動局１００に対応する下り制御チャネルを用いて送信する。その後、処理がステップＳ２３２に進められる。【０１３２】
［ステップＳ２４０］基地局２００は、ステップＳ２３１で割り当てた上りデータチャネルによって、移動局１００から音声データを受信したか否か判断する。音声データを受信した場合には、処理がステップＳ２４１に進められる。音声データを受信していない場合には、処理がステップＳ２４２に進められる。【０１３３】
［ステップＳ２４１］基地局２００は、移動局１００から受信した音声データを、通話相手の端末に対して転送する。その後、処理がステップＳ２３２に進められる。
［ステップＳ２４２］基地局２００は、移動局１００または通話相手の端末によって、通話終了が要求されたか否か判断する。通話終了が要求された場合には、処理がステップＳ２４３に進められる。通話終了が要求されていない場合には、処理がステップＳ２３２に進められる。【０１３４】
［ステップＳ２４３］基地局２００は、ステップＳ２３１で割り当てた無線リソースを解放する。そして、所定の終了処理が行われた後、基地局処理が終了する。
このようにして、基地局２００は、移動局１００からＳＩＤまたは音声データを受信すると、通話相手の端末に対して転送する。このとき、基地局２００は、ＳＩＤを受信すると、ＳＩＤと共に移動局１００によって送信されたＳＲＳに基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報を移動局１００に対して送信する。ＳＲＳの周波数帯域幅は大きいため、高精度でタイミング検出が行える。従って、無音区間でもタイミングのずれが拡大することを防止できる。【０１３５】
図１５は、第２の実施の形態に係る上り信号・下り信号の例を示す図である。図１５は、無音区間から有音区間への切換時における、移動局１００と基地局２００との間の制御の流れを模式的に表したものである。図１５の上側の信号が、基地局２００から移動局１００への下りリンクで伝送される信号を表しており、下側の信号が、移動局１００から基地局２００への上りリンクで伝送される信号を表している。【０１３６】
無音区間中、移動局１００は、ＳＲＳと背景雑音を示すＳＩＤとを基地局２００に対して送信する（ステップＳ３３１）。基地局２００は、ＳＲＳに基づいてタイミング検出を行い、送信タイミングの補正を指示するＴＡ情報を移動局１００に対して送信する（ステップＳ３３２）。以降、１６０ｍｓ間隔で、移動局１００はＳＲＳとＳＩＤとを送信し（ステップＳ３３３）、これを受けて基地局２００はＴＡ情報を送信する（ステップＳ３３４）。【０１３７】
ここで、移動局１００は、移動局１００側の通話者の発話を検知すると、無音区間から有音区間への切換を示すＭＡＣ制御信号を送信する（ステップＳ３３５）。基地局２００は、ＭＡＣ制御信号に基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報とＭＡＣ制御信号とを移動局１００に対して送信する（ステップＳ３３６）。移動局１００は、基地局２００からのＭＡＣ制御信号を受けて、音声データの送信を開始する。【０１３８】
なお、上記ではタイミング検出を行うための信号としてＳＲＳを用いたが、第１の実施の形態で述べた通り、ＶｏＩＰパケットデータよりも広帯域な信号であれば、他の種類の信号を用いてもよい。例えば、タイミング検出を行うための信号として、ランダムアクセス信号を用いることが考えられる。【０１３９】
図１６は、第２の実施の形態に係る上り信号・下り信号の他の例を示す図である。図１６は、図１５と同様のシナリオにおいて、ＳＲＳに代えてランダムアクセス信号を用いる場合を表したものである。【０１４０】
無音区間中、移動局１００は、ランダムアクセスプリアンブル信号とＳＩＤとを基地局２００に対して送信する（ステップＳ３４１）。基地局２００は、ランダムアクセスプリアンブル信号に基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報を移動局１００に対して送信する（ステップＳ３４２）。以降、１６０ｍｓ間隔で、移動局１００はランダムアクセスプリアンブル信号とＳＩＤとを送信し（ステップＳ３４３）、これを受けて基地局２００はＴＡ情報を送信する（ステップＳ３４４）。【０１４１】
ここで、移動局１００は、移動局１００側の通話者の発話を検知すると、基地局２００に対してＭＡＣ制御信号を送信する（ステップＳ３４５）。基地局２００は、ＭＡＣ制御信号に基づいてタイミング検出を行い、ＴＡ情報とＭＡＣ制御信号とを移動局１００に対して送信する（ステップＳ３４６）。移動局１００は、基地局２００からのＭＡＣ制御信号を受けて、音声データの送信を開始する。【０１４２】
なお、第１の実施の形態で述べた通り、ＳＲＳやランダムアクセスプリアンブル信号に代えて、ＶｏＩＰパケットデータの周波数帯域幅よりも大きい他の種類の広帯域信号を用いるようにしてもよい。また、無音区間中、広帯域信号の送信後にＳＩＤを送信するのではなく、ＳＩＤの送信後に広帯域信号を送信するようにしてもよい。広帯域信号とＳＩＤとの送信位置の制御方法としては、例えば、両者が同一フレームになるように制御することが考えられる。広帯域信号の送信とＳＩＤの送信とを近い時間に行うことで、移動局１００は、信号送信の停止時間を長く得ることができ、電力消費を低減できる。【０１４３】
また、無音区間から有音区間への切換時にも、広帯域信号を送信するようにしてもよい。また、無音区間中および無音区間から有音区間への切換時に加えて、有音区間中もタイミング検出を行うようにしてもよい。例えば、基地局２００が、音声データに基づいてタイミング検出を行うようにしてもよい。また、移動局１００が基地局２００に対して、有音区間中も継続的に広帯域信号を送信するようにしてもよい。【０１４４】
このような通信システムを用いることで、第１の実施の形態と同様の効果を得ることがでる。更に、第２の実施の形態に係る通信システムを用いることで、無音区間が長時間続いた場合でも、送信タイミングのずれが拡大することを防止することができる。【０１４５】
なお、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態では、携帯電話システムを例に挙げたが、他の種類の無線通信システムへの応用も容易である。また、第１の実施の形態および第２の実施の形態では、移動局から基地局への上りリンクのタイミング検出について説明したが、上りリンク以外のリンクのタイミング検出への応用も容易である。また、第１の実施の形態および第２の実施の形態で挙げた多重化方式以外の多重化方式への応用も容易である。【０１４６】
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。
【符号の説明】
【０１４７】
１  送信装置
１ａ  送信部
２  受信装置
２ａ  タイミング検出部
【図１】
2009022392.tif 000003
【図２】
2009022392.tif 000004
【図３】
2009022392.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2009022392.tif 000008
【図７】
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【図８】
2009022392.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2009022392.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年9月9日(2009.9.9)
【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】
ＶｏＩＰパケットデータを無線で送信する送信装置において、
前記ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域を用いて、前記ＶｏＩＰパケットデータを受信する受信装置による無線通信のタイミング検出に使用される信号を送信する送信部、
を有することを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記送信部は、音声を示すＶｏＩＰパケットデータを送信しない区間から前記音声を示すＶｏＩＰパケットデータを送信する区間への切換時に、前記信号を送信することを特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項３】
前記送信部は、音声を示すＶｏＩＰパケットデータを送信しない区間において、周期的に前記信号を送信することを特徴とする請求項１記載の送信装置。
【請求項４】
前記送信部は、前記音声を示すＶｏＩＰパケットデータを送信しない区間にて送信する背景雑音を示すＶｏＩＰパケットデータの送信周期に合わせて、前記信号を送信することを特徴とする請求項３記載の送信装置。
【請求項５】
ＶｏＩＰパケットデータを無線で受信する受信装置において、
前記ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて送信された、前記ＶｏＩＰパケットデータを送信する送信装置からの信号に基づいて、無線通信のタイミング検出を行うタイミング検出部、
を有することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
前記タイミング検出部の検出結果に応じて、無線通信のタイミングを補正させる制御情報を前記送信装置に対して送信する送信部、
を更に有することを特徴とする請求項５記載の受信装置。
【請求項７】
前記タイミング検出部は、音声を示すＶｏＩＰパケットデータが送信されない区間から前記音声を示すＶｏＩＰパケットデータが送信される区間への切換を示す制御情報の受信時に、前記制御情報と共に送信される前記信号に基づいてタイミング検出を行うことを特徴とする請求項５記載の受信装置。
【請求項８】
前記タイミング検出部は、音声を示すＶｏＩＰパケットデータが送信されない区間にて送信される背景雑音を示すＶｏＩＰパケットデータの受信時に、前記背景雑音を示すＶｏＩＰパケットデータと共に送信される前記信号に基づいてタイミング検出を行うことを特徴とする請求項５記載の受信装置。
【請求項９】
ＶｏＩＰパケットデータを無線で送信する送信装置の通信方法において、
前記ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域を用いて、前記ＶｏＩＰパケットデータを受信する受信装置による無線通信のタイミング検出に使用される信号を送信する、
ことを特徴とする通信方法。
【請求項１０】
ＶｏＩＰパケットデータを無線で受信する受信装置の通信方法において、
前記ＶｏＩＰパケットデータの送信周波数帯域よりも広い周波数帯域が用いられて送信された、前記ＶｏＩＰパケットデータを送信する送信装置からの信号に基づいて、無線通信のタイミング検出を行う、
ことを特徴とする通信方法。
【国際調査報告】
2009022392.tif 000020
2009022392.tif 000021
2009022392.tif 000022
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