(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴＤＭＡ方式で通信を行なう移動局のタイミング調整回路であって、
第一の基地局とのタイミングを示す第一のタイミング信号と、第二の基地局とのタイミングを示す第二のタイミング信号との差分を計算する差分回路と、
複数の判定閾値のうちいずれか一つを選択する閾値選択回路と、
前記差分回路から出力された差分と前記閾値選択回路で選択された判定閾値とを比較して比較結果を出力するタイミング差判定回路と、
前記比較結果に基づいて前記第一又は第二の基地局のタイミングを調整する出力回路とを有することを特徴とするタイミング調整回路。
【請求項２】
請求項１記載のタイミング調整回路であって、前記タイミング差判定回路は、前記差分回路から出力された差分が前記閾値選択回路で選択された判定閾値よりも小さいか否かを比較することを特徴とするタイミング調整回路。
【請求項３】
請求項１記載のタイミング調整回路であって、前記閾値選択回路は、前記第一のタイミング信号から前記第二のタイミング信号に切り換えるとき、前記判定閾値よりも小さい判定閾値を選択することを特徴とするタイミング調整回路。
【請求項４】
ＴＤＭＡ方式で通信を行なう移動局のタイミング調整回路であって、
第一の基地局とのタイミングを示す第一のタイミング信号と、第二の基地局とのタイミングを示す第二のタイミング信号との差分を計算する差分回路と、
前記差分回路から出力された差分と第一の判定閾値とを比較し、第一の比較結果を出力する第一のタイミング差判定回路と、
前記差分回路から出力された差分と第二の判定閾値とを比較し、第二の比較結果を出力する第二のタイミング差判定回路と、
前記第一及び第二の比較結果に基づいて前記第一又は第二のタイミング信号のタイミングを調整する出力回路とを有することを特徴とするタイミング調整回路。
【請求項５】
ＴＤＭＡ方式で通信を行なう移動局のタイミングを調整するタイミング調整方法であって、
少なくとも２つの判定閾値を設定し、前記判定閾値のうちいずれか一つを選択し、第一の基地局とのタイミングを示す第一のタイミング信号と第二の基地局とのタイミングを示す第二のタイミング信号との差分を計算し、前記計算結果と前記選択された判定閾値とを比較し、前記比較結果に基づいて前記第一又は第二の基地局とのタイミングを調整することを特徴とするタイミング調整方法。
【請求項６】
ＴＤＭＡ方式を用いた移動局のタイミングを調整するタイミングの制御方法において、
複数の判定閾値を設定し、第一の基地局とのタイミングを示す第一のタイミング信号と第二の基地局とのタイミングを示す第二のタイミング信号との差分を計算し、前記計算結果と前記複数の判定閾値を各々比較し、前記比較結果に基づいて前記第一又は前記第二の基地局とのタイミングを調整することを特徴とするタイミングの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動体通信技術に関し、特に、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いて通信を行なう移動局におけるタイミング制御回路のタイミング調整回路及びタイミング調整方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
移動体通信システムにおいて、基地局または親機（以下、基地局と総称する）は、通信規格に基づいた周波数を有し、移動局または子機（以下、移動局と総称する）の通話を管理・制御している（以下、管轄しているという）無線ゾーンを有している。移動体通信システムでは、各基地局は、それらの基地局の無線ゾーンと隣接するすべての他の基地局の無線ゾーンとが重なるように配置されている。特に、市街地においては、多数の基地局が配置されている。それにより、移動局が移動した場合でも、必ずいずれかの基地局の無線ゾーンに存在するので、移動局の連続した通話が確保されている。
【０００３】
移動局は、移動局の移動により、現在管轄されている基地局の無線ゾーンから、隣接する他の基地局の無線ゾーンに移動する。すると、現在管轄されている基地局の基地局・移動局間のタイミングと、移動先の基地局の基地局・移動局間のタイミングとが異なる場合がある。よって、移動局は、移動先の基地局の無線ゾーンに入る前に、現在の基地局・移動局間のタイミングと移動先の基地局の基地局・移動局間のタイミングとの調整をする必要がある。ここで、移動局が、移動先の基地局の無線ゾーンに入る前に、基地局・移動局間のタイミングを調整する行為を、高速ハンドオーバといい、その調整をする手段として、タイミング制御回路が用いられる。タイミング調整回路は、タイミング制御回路の一部であり、現地の基地局・移動局間のタイミングと移動先の基地局・移動局間のタイミングとのタイミング差を計算し、そのタイミング差と閾値とを比較することにより、移動先の基地局とのタイミングを調整する回路である。以下、従来のタイミング制御回路を説明することにより、従来のタイミング調整回路について説明する。
【０００４】
以下に、図を用いて、従来のタイミング制御回路について説明する。
初めに、従来のタイミング制御回路の構成及び各構成の動作について説明する。図３は、ＴＤＭＡ方式を採用する、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−Ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）の移動局の従来のタイミング制御回路を示すブロック図である。ここで、図３のタイミング制御回路は、４チャネル（受信４スロット、送信４スロット）用のタイミング制御回路である。図４は、２つの基地局と移動局とのタイミングを示している。以後、図３及び図４を適宜用いて説明する。従来のタイミング制御回路は、２つのタイミング回路１、２（以下、タイミング回路と総称する）と、チャネル１〜４に対応する４つのタイミング信号セレクト回路１０、２０、３０、４０（以下、タイミング信号セレクト回路と総称する）と、チャネル１〜４に対応する４つの送受信回路１１、２１、３１、４１（以下、送受信回路と総称する）と、チャネル１〜４に対応する４つのタイミング調整回路１２、２２、３２、４２（以下、タイミング調整回路と総称する）とにより構成されている。ここで、従来のタイミング制御回路では、説明の簡略化のため、２つのタイミング回路を用いている。そして、この２つのタイミング回路のうち、一つは現在通信している基地局とのタイミングを調整するために使用され、残りの一つは移動先の基地局とのタイミングを調整するために使用されているとする。
【０００５】
タイミング回路は、例えばカウンタにより構成されている。タイミング回路は、タイミング調整回路から出力されたタイミング信号を入力し、カウンタをリセットする。タイミング回路は、タイミング調整回路から出力されたタイミング調整信号Ｄ１２、Ｄ２２、Ｄ３２、Ｄ４２（以下、タイミング調整信号と総称する）を入力するまで、カウンタをカウントアップ若しくはカウントダウンし、カウンタのリセットに応じて、タイミング信号Ｄ１、Ｄ２（以下、タイミング信号と総称する）を出力する。このタイミング信号の出力するタイミングが、基地局・移動局間のタイミングとなる。なお、タイミング回路は、カウンタにより構成されることに限定される必要はなく、タイマにより構成されていても良い。ここで、図４を用いてタイミング回路について説明する。タイミング回路は、時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との時間をカウンタなどで計数している。
【０００６】
タイミング信号セレクト回路は、各チャネル毎に設けられ、２つのタイミング回路から出力された２つのタイミング信号を入力する。タイミング信号セレクト回路は、各チャネル毎に、いずれか一つのタイミング信号を選択し、出力する。送受信回路は、タイミング信号セレクト回路において選択し出力されたタイミング信号を入力する。送受信回路は、入力したタイミング信号に基づいて、受信信号を受信する。そして、送受信回路は、受信信号に含まれている同期位置を示すデータを検出し、データが検出された場合、検出信号Ｄ１１１、Ｄ２１、Ｄ３１、Ｄ４１（以下、検出信号と総称する）を出力する。
【０００７】
各タイミング調整回路は、差分回路１３、２３、３３、４３（以下、差分回路と総称する）と、タイミング差判定回路１４、２４、３４、４４（以下、タイミング差判定回路と総称する）と、出力回路１５、２５、３５、４５（以下、出力回路と総称する）とにより構成されている。ここで、各出力回路は、ＯＲゲート１６、２６、３６、４６（以下、ＯＲゲートと総称する）とＡＮＤゲート１７、２７、３７、４７（以下、ＡＮＤゲートと総称する）とにより構成されている。各タイミング調整回路は、２つのタイミング回路から出力された２つのタイミング信号と、２つのタイミング信号の許容されるタイミング差を示す判定閾値Ｇ１と、チャネルが使用されていることを示す状態信号Ｄ１８、Ｄ２８、Ｄ３８、Ｄ４８（以下、状態信号と総称する）と、送受信回路から出力される検出信号とを入力する。
【０００８】
差分回路は、２つのタイミング回路から出力された２つのタイミング信号を入力する。差分回路は、入力した２つのタイミング信号の差分を計算し、計算結果Ｄ１３、Ｄ２３、Ｄ３３、Ｄ４３（以下、計算結果と総称する）を出力する。タイミング差判定回路は、差分回路から出力された計算結果（図４では、“Ｘ”で示されている）と判定閾値Ｇ１とを入力する。タイミング差判定回路は、入力した計算結果が判定閾値Ｇ１よりも大きいか／小さいかを判定し、小さい場合、判定結果Ｄ１４、Ｄ２４、Ｄ３４、Ｄ４４（以下、判定結果と総称する）を出力する。出力回路は、タイミング差判定回路から出力された判定結果と、状態信号と、送受信回路から出力された検出信号とを入力する。出力回路は、検出信号を入力し、かつ、判定結果若しくは状態信号が入力された場合、タイミング調整信号を出力する。具体的な動作として、初めに、出力回路は、ＯＲゲートを用いて入力した判定結果と状態信号との論理和演算を行い、論理和結果Ｄ１６、Ｄ２６、Ｄ３６、Ｄ４６（以下、論理和結果と総称する）を出力する。次に、出力回路は、ＡＮＤゲートを用いて論理和結果と、入力した検出信号との論理積演算を行い、演算結果をタイミング信号として出力する。
【０００９】
次に、従来のタイミング制御回路の全体の動作について説明する。ここで、現在、移動局は、タイミング回路１を用いて現在通信中の基地局・移動局間のタイミングを調整し、チャネル１で送受信しているとする。そして、移動局は、タイミング回路２を用いて移動先の基地局・移動局間のタイミングを調整し、チャネル２で送受信するとする。
【００１０】
初めに、移動局が、タイミング回路１を用いて現在通信中の基地局・移動局間のタイミングを調整し、チャネル１で送受信している動作について説明する。
送受信回路１１は、タイミング信号セレクト回路１０から出力されたタイミング信号Ｄ１０に基づいて、受信信号を入力する。そして、送受信回路１１は、受信信号に含まれる同期位置を示すデータを検出し、検出信号Ｄ１１を出力する。タイミング調整回路１２は、２つのタイミング回路から２つのタイミング信号と、判定閾値Ｇ１と、検出信号Ｄ１１と、チャネル１の使用を示す状態信号Ｄ１８とを入力する。ここで、出力回路１５は、検出信号Ｄ１１及びチャネル１の使用を示す状態信号Ｄ１８を入力しているので、タイミング調整信号Ｄ１２を出力する。タイミング回路１は、タイミング調整信号Ｄ１２に基づいて、カウンタをリセットする。そして、タイミング回路１は、カウンタのリセットに応じて、タイミング信号Ｄ１を出力する。タイミング信号セレクト回路１０は、タイミング回路１から出力されたタイミング信号Ｄ１を選択し、出力する。送受信回路１１は、選択されたタイミング信号Ｄ１０に基づいて、受信信号を入力する。よって、移動局は、タイミング回路１を用いて現在通信している基地局・移動局間のタイミングを調整し、チャネル１で送受信することができる。
【００１１】
次に、移動局が、タイミング回路２を用いて移動先の基地局・移動局間のタイミングを調整し、チャネル２で送受信する動作について説明する。
送受信回路１１は、受信信号に含まれる同期位置を示すデータを検出し、検出信号Ｄ２１を出力する。タイミング調整回路２２は、２つのタイミング回路から２つのタイミング信号と、判定閾値Ｇ１と、検出信号Ｄ２１とを入力する。差分回路２３は、２つのタイミング信号の差分を計算し、計算結果Ｄ２３を出力する。タイミング差判定回路は、入力した計算結果Ｄ２３が判定閾値Ｇ１よりも大きいか／小さいか否かを判定し、小さい場合、判定結果Ｄ２４を出力する。出力回路は、タイミング差判定回路から出力された判定結果Ｄ２４と、送受信回路から出力された検出信号Ｄ２１とを入力する。ここで、現在チャネル２を用いて通信していないことより、状態信号Ｄ２８は、出力回路２５に入力されない。よって、出力回路２５は、入力した計算結果Ｄ２３が判定閾値Ｇ１よりも大きい場合にはタイミング調整信号Ｄ２２を出力せず、許容範囲に入っている場合にタイミング調整信号Ｄ２２を出力する。
【００１２】
つまり、計算結果Ｄ２３が判定閾値Ｇ１よりも大きい場合、タイミング制御回路は、その受信信号を使用するのを辞め、異なるタイミングの信号を検索する。一方、計算結果Ｄ２３が判定閾値Ｇ１よりも小さい場合、タイミング回路２は、タイミング調整信号Ｄ２２に基づいてタイミングを調整し、タイミング信号Ｄ２を出力する。そして、タイミング信号セレクト回路２０は、タイミング信号Ｄ２を選択し、出力する。よって、送受信回路２１は、選択されたタイミング信号Ｄ２０に基づいて受信信号を入力する。それにより、移動局は、タイミング回路２を用いて移動先の基地局・移動局間のタイミングを調整し、チャネル２で送受信することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、市街地など基地局が密集する場所やビルなどの反射による電波障害のある場所等ではフェージングや反射などの電波の特性により、移動局の移動する方向と異なる方向にある基地局の電波が強くなり、必ずしも電波の強い基地局が移動局の移動先の基地局とはならない場合もある。ここで、従来のタイミング調整回路では、一つの判定閾値でタイミング差を判定しているため、判定閾値が大きい場合、移動局の移動する方向とは異なる方向にある基地局を移動先の基地局として選択してしまい、移動局の移動により、すぐに次の高速ハンドオーバ動作を行なわなくてはならないという問題がある。
【００１４】
また、判定閾値が小さい場合、移動局に近すぎる基地局を移動先の基地局として選択するので、高速で移動する場合には、すぐに次の移動先の基地局とのタイミング差を判定しなければならず、すぐに次の高速ハンドオーバ動作を行なわなければならないという問題がある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そこで、上記課題を解決するために、この発明の請求項１に記載のタイミング調整回路は、第一の基地局との送受信タイミングを示す第一のタイミング信号と、第二の基地局との送受信タイミングを示す第二のタイミング信号との差分を計算する差分回路と、複数の判定閾値のうちいずれか一つを選択する閾値選択回路と、前記差分回路から出力された差分と前記閾値選択回路で選択された判定閾値とを比較して比較結果を出力するタイミング差判定回路と、
前記比較結果に基づいて前記第一又は第二の基地局の送受信タイミングを調整する出力回路と有するようにしている。
【００１６】
さらに、この発明の請求項４記載のタイミング調整は、第一の基地局との送受信タイミングを示す第一のタイミング信号と、第二の基地局との送受信タイミングを示す第二のタイミング信号との差分を計算する差分回路と、前記差分回路から出力された差分と第一の判定閾値とを比較し、第一の比較結果を出力する第一のタイミング差判定回路と、前記差分回路から出力された差分と第二の判定閾値とを比較し、第二の比較結果を出力する第二のタイミング差判定回路と、前記第一及び第二の比較結果に基づいて前記第一又は第二のタイミング信号のタイミングを調整する出力回路とを有するようにしている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を用いて、第１の実施の形態を説明する。ここで、従来のタイミング制御回路と同じ構成及び動作については、共通の番号を付与し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１を用いて、第１の実施の形態のタイミング調整回路を説明する。図１は、タイミング調整回路のブロック図である。第１の実施の形態のタイミング調整回路は、差分回路１３と、タイミング差判定回路１４と、出力回路１５と、閾値選択回路１２０とにより構成されている。ここで、第１の実施の形態のタイミング調整回路の主な特徴は、閾値選択回路１２０を設け、移動局の使用する環境に応じて、２つの判定閾値Ｇ２、Ｇ３のうちいずれか一つを判定閾値として選択することである。以下、閾値選択回路１２０について、詳細に説明する。
【００１９】
閾値選択回路１２０は、判定閾値Ｇ２と判定閾値Ｇ３とを入力する。閾値選択回路１２０は、移動局の使用する環境に応じて、最適な判定閾値を選択し、出力する。ここで、移動局の使用する環境を判断する方法は、一定時間内のハンドオーバの回数をカウントし、所定値を超えたら判定閾値を変更する、また、予めこのタイミング調整回路を移動局に設ける者が場所ごとに判定閾値を選択するように構成しておく等、その方法はさまざまある。なお、ここでは、２つの判定閾値を用いた構成を説明しているが、３つ以上の判定閾値を用いるように構成しても良い。ここで、判定閾値Ｇ２と判定閾値Ｇ３は、“判定閾値Ｇ２＞判定閾値Ｇ３”の関係を有するように設定されている。なお、値の大きい判定閾値Ｇ２は、初期値として設定されている。そして、頻繁にハンドオーバが発生する場所等に移動局が移動した場合など、閾値選択回路１２０は、判定閾値を判定閾値Ｇ２から判定閾値Ｇ３へと変更する。このように、頻繁にハンドオーバが発生する場所等では、判定閾値の値の小さいものを選択するように構成されている。
【００２０】
以上のように構成された第１の実施の形態のタイミング調整回路は、判定閾値を複数設け、移動局の使用する環境に応じて、適宜最適な判定閾値を選択することにより、高速ハンドオーバが行われる状況に応じて、タイミングを調整することができる。それにより、従来のタイミング調整回路に比べ、移動局の移動する方向とは異なる方向にある基地局を移動先の基地局として選択しないことより高速ハンドオーバ動作が発生しなくなり、切り換え動作が不安定になるという問題が改善される。
【００２１】
ここで、第１の実施の形態のタイミング調整回路が行なう動作をソフトウエアで実現することも可能である。ソフトウエアで実現すると、従来のタイミング調整回路または第１の実施の形態のタイミング調整回路に比べ、少ない回路で送受信タイミングを調整することができ、小型の移動局を提供することができる。
【００２２】
（第２の実施の形態）
以下、図面を用いて、第２の実施の形態のタイミング調整回路を説明する。ここで、従来のタイミング調整回路及び第１の実施の形態のタイミング調整回路と同じ構成及び動作については、共通の番号を付与し、重複する説明を省略する。
【００２３】
図２を用いて、第２の実施の形態のタイミング調整回路を説明する。図２は、タイミング調整回路のブロック図である。第２の実施の形態のタイミング調整回路は、差分回路１３と、第一のタイミング差判定回路１２２と、第二のタイミング差判定回路１２３と、出力回路１２４とにより構成されている。出力回路１２４は、２つのＡＮＤゲート１７、１２５と１つのＯＲゲート１６とにより構成されている。ここで、第２の実施の形態のタイミング調整回路の主な特徴は、第一及び第二のタイミング差判定回路を設け、適切なタイミング制御を行なうことである。
【００２４】
差分回路１３は、２つのタイミング回路から出力された２つのタイミング信号を入力し、差分を計算し、計算結果Ｄ１３を出力する。
【００２５】
第一のタイミング差判定回路１２２は、差分回路１３から出力された計算結果Ｄ１３と判定閾値Ｇ４とを入力する。第一のタイミング差判定回路１２２は、入力した計算結果Ｄ１３が判定閾値Ｇ４よりも大きいか／小さいか否かを判定し、判定結果Ｄ１２２を出力する。第二のタイミング差判定回路１２３は、差分回路１３から出力された計算結果Ｄ１３と判定閾値Ｇ５とを入力する。第二のタイミング差判定回路１２３は、入力した計算結果Ｄ１３が判定閾値Ｇ５よりも大きいか／小さいかを判定し、判定結果Ｄ１２３を出力する。ここで、判定閾値Ｇ４と判定閾値Ｇ５は、“判定閾値Ｇ４＞判定閾値Ｇ５”の関係を有するように設定されている。
【００２６】
出力回路１２４は、第一のタイミング差判定回路１２２から出力された判定結果Ｄ１２２と、第二のタイミング差判定回路１２３から出力された判定結果Ｄ１２３と、チャネルの使用を示す状態信号と、送受信回路から出力された検出信号とを入力する。ここで、第２の実施の形態の出力回路１２４は、第１の実施の形態の出力回路１５と比べ、２入力のＡＮＤゲート１２５が設けていることが異なる。以下、２入力のＡＮＤゲート１２５について詳細に説明する。ＡＮＤゲート１２５は、第一のタイミング差判定回路１２２から出力された判定結果Ｄ１２２と第二のタイミング差判定回路１２３から出力された判定結果Ｄ１２３とを入力する。ここで、第二のタイミング差判定回路１２３から出力された判定結果Ｄ１２３は、反転してＡＮＤゲート１２５に入力されるように構成されている。つまり、ＡＮＤゲート１２５は、差分回路１３から出力された計算結果Ｄ１３と判定閾値Ｇ４と判定閾値Ｇ５とが、判定閾値Ｇ５＜計算結果Ｄ１３＜判定閾値Ｇ４の関係を有している場合に、論理積結果Ｄ１２５を出力するように構成されている。
【００２７】
以上のように構成された第２の実施の形態のタイミング調整回路は、差分回路から出力された計算結果を複数の判定閾値で比較することができる。それにより、従来のタイミング調整回路及び第１の実施の形態のタイミング調整回路に比べ、移動局に近すぎる基地局を移動先の基地局として選択しないことより高速ハンドオーバ動作が発生しなくなり、切り換え動作が不安定になるという問題が改善される。
【００２８】
ここで、第２の実施の形態のタイミング調整回路が行なう動作をソフトウエアで実現することも可能である。ソフトウエアで実現すると、従来のタイミング調整回路または第２の実施の形態のタイミング調整回路に比べ、少ない回路で送受信タイミングを調整することができ、小型の移動局を提供することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように構成されたタイミング調整回路は、従来のタイミング調整回路に比べ、高速ハンドオーバ動作を頻繁に行なうことを防止し、切り換え動作を安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態のタイミング調整回路のブロック図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態のタイミング調整回路のブロック図である。
【図３】従来のタイミング調整回路を有するタイミング制御回路のブロック図である。
【図４】移動局と基地局とのタイミングを示すタイミング図である。
【符号の説明】
１、２  タイミング回路
１０、２０、３０、４０  タイミング信号セレクト回路
１１、２１、３１、４１  送受信回路
１２、２２、３２、４２  タイミング調整回路
１３  差分回路
１４、２２、２３、１２２、１２３  タイミング差判定回路
１５、１２４  出力回路
１６  ２入力のＯＲゲート
１７、２５  ２入力のＡＮＤゲート
１２０  閾値選択回路
【図１】
0003589916.tif 000002
【図２】
0003589916.tif 000003
【図３】
0003589916.tif 000004
【図４】
0003589916.tif 000005