(57)【要約】本発明の目的は上りリンク信号送信を行わない移動局に対しても上りリンクタイミングコントロールを行う場合に、タイミングアップデートのための過剰なリソース要求をしない上りリンクタイミングコントロール装置および方法を提供することにある。本発明のシステムは過去のＴＡ送信時の移動局受信信号情報と過去のＴＡ送信からの経過時間に加えて、ＣＰ外タイミングずれの発生と、ＤＲＸ動作をする移動局のＤＲＸ残起動時間を考慮に入れ、タイミングアップデートの必要性の高さから各移動局の優先順位付けを行う移動局ランキング部を備えることを特徴とする。移動局ランキング部で決定された高順位移動局から上りリンクタイミング検出信号を送信させ、高順位移動局からＴＡを通知しタイミングアップデートを行う。この方法により、受信信号中のＣＰ外タイミングずれによる干渉の発生を抑圧することが出来るとともに、効率の良いタイミングコントロールが可能となる。
2009041547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムであって、
各移動局から基地局に信号を送信する送信タイミングに関するタイミング情報又は各移動局の通信に関する通信情報に基づいて、送信タイミングを制御する優先順位を決定するための指標を算出する算出手段と、
前記算出された指標に基づいて優先順位を決定する優先順位決定手段と、
前記決定された優先順位が高順位である移動局から順番に、前記送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を通信するチャネルリソースを割り当てる割当手段と
を有することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記割当手段は、移動局の送信タイミングを検出するためのタイミング検出信号を送信するための上りリンクのチャネルリソースを割り当てる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】
前記割当手段は、移動局の送信タイミングのずれに関する情報であるＴｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ情報を下りリンクで送信するための下りリンクチャネルリソースを割り当てる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４】
前記算出手段は、基地局への送信信号に干渉を発生させる送信タイミングである移動局が存在することを表すＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報と、起動状態と休止状態とを繰り返す移動局の起動時間および休止時間の長さと各状態への移行タイミングを表すＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報とのうち少なくとも１つの情報に基づいて指標を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記算出手段は、基地局への送信信号に干渉を発生させる送信タイミングである移動局が存在することを表すＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報と、起動状態と休止状態とを繰り返す移動局の起動時間および休止時間の長さと各状態への移行タイミングを表すＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報と、送信タイミングのずれを表すＴＡ情報と、各移動局の伝送路に関する伝送路推定情報と、各移動局の通信サービスの種類を表す通信サービス情報と、過去に行われた送信タイミングずれの修正からの経過時間とのうち少なくとも１つの情報に基づいて指標を算出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記算出手段は、ＴＡ情報から得られるタイミングずれサンプル値と、伝送路推定情報から得られる信号レベル値と、通信サービス情報から得られるリアルタイム値と、経過時間とには比例し、Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報から得られるＤＲＸ残起動時間には反比例する指標を算出することを特徴とする請求項５に記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記優先順位決定手段は、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報により判明するＣＰ外タイミングずれを発生させる移動局が存在する場合には、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させる移動局の並べ替えとＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させない移動局の並べ替えとを別々に行い、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させる移動局を並べ替えた後にＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させない移動局の並べ替えを実行することを特徴とする請求項３から請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記割り当てられたチャネルリソースを用いて送信される、移動局の送信タイミングのずれに関する情報であるＴｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ情報に基づいて、送信タイミングのずれを修正する移動局を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項９】
基地局であって、
各移動局から自局に信号を送信する送信タイミングに関するタイミング情報又は各移動局の通信に関する通信情報に基づいて、送信タイミングを制御する優先順位を決定するための指標を算出する算出手段と、
前記算出された指標に基づいて優先順位を決定する優先順位決定手段と、
前記決定された優先順位が高順位である移動局から順番に、前記送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を通信するチャネルリソースを割り当てる割当手段と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項１０】
前記割当手段は、移動局の送信タイミングを検出するためのタイミング検出信号を送信するための上りリンクのチャネルリソースを割り当てることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
前記割当手段は、移動局の送信タイミングのずれに関する情報であるＴｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ情報を下りリンクで送信するための下りリンクチャネルリソースを割り当てることを特徴とする請求項９に記載の基地局。
【請求項１２】
前記算出手段は、自局への送信信号に干渉を発生させる送信タイミングである移動局が存在することを表すＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報と、起動状態と休止状態とを繰り返す移動局の起動時間および休止時間の長さと各状態への移行タイミングを表すＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報とのうち少なくとも１つの情報に基づいて指標を算出することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の基地局。
【請求項１３】
前記算出手段は、自局への送信信号に干渉を発生させる送信タイミングである移動局が存在することを表すＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報と、起動状態と休止状態とを繰り返す移動局の起動時間および休止時間の長さと各状態への移行タイミングを表すＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報と、送信タイミングのずれを表すＴＡ情報と、各移動局の伝送路に関する伝送路推定情報と、各移動局の通信サービスの種類を表す通信サービス情報と、過去に行われた送信タイミングずれの修正からの経過時間とのうち少なくとも１つの情報に基づいて指標を算出することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の基地局。
【請求項１４】
前記算出手段は、ＴＡ情報から得られるタイミングずれサンプル値と、伝送路推定情報から得られる信号レベル値と、通信サービス情報から得られるリアルタイム値と、経過時間とには比例し、Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報から得られるＤＲＸ残起動時間には反比例する指標を算出することを特徴とする請求項１３に記載の基地局。
【請求項１５】
前記優先順位決定手段は、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報により判明するＣＰ外タイミングずれを発生させる移動局が存在する場合には、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させる移動局の並べ替えとＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させない移動局の並べ替えとを別々に行い、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させる移動局を並べ替えた後にＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させない移動局の並べ替えを実行することを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれかに記載の基地局。
【請求項１６】
移動局であって、
基地局がタイミング信号の修正の必要性の高さを表す情報に基づいて割り当てたチャネルリソース及び自局の送信タイミングのずれに関する情報であるＴｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅを用いて送信タイミングのずれを修正することを特徴とする移動局。
【請求項１７】
タイミング制御決定方法であって、
各移動局から基地局に信号を送信する送信タイミングに関するタイミング情報又は各移動局の通信に関する通信情報に基づいて、送信タイミングを制御する優先順位を決定するための指標を算出する算出ステップと、
前記算出された指標に基づいて優先順位を決定する優先順位決定ステップと、
前記決定された優先順位が高順位である移動局から順番に、前記送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を通信するチャネルリソースを割り当てる割当ステップと
を有することを特徴とするタイミング制御決定方法。
【請求項１８】
前記割当ステップは、移動局の送信タイミングを検出するためのタイミング検出信号を送信するための上りリンクのチャネルリソースを割り当てることを特徴とする請求項１７に記載のタイミング制御決定方法。
【請求項１９】
前記割当ステップは、移動局の送信タイミングのずれに関する情報であるＴｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ情報を下りリンクで送信するための下りリンクチャネルリソースを割り当てることを特徴とする請求項１７に記載のタイミング制御決定方法。
【請求項２０】
前記算出ステップは、基地局への送信信号に干渉を発生させる送信タイミングである移動局が存在することを表すＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報と、起動状態と休止状態とを繰り返す移動局の起動時間および休止時間の長さと各状態への移行タイミングを表すＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報とのうち少なくとも１つの情報に基づいて指標を算出することを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれかに記載のタイミング制御決定方法。
【請求項２１】
前記算出ステップは、基地局への送信信号に干渉を発生させる送信タイミングである移動局が存在することを表すＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報と、起動状態と休止状態とを繰り返す移動局の起動時間および休止時間の長さと各状態への移行タイミングを表すＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報と、送信タイミングのずれを表すＴＡ情報と、各移動局の伝送路に関する伝送路推定情報と、各移動局の通信サービスの種類を表す通信サービス情報と、過去に行われた送信タイミングずれの修正からの経過時間とのうち少なくとも１つの情報に基づいて指標を算出することを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれかに記載のタイミング制御決定方法。
【請求項２２】
前記算出ステップは、ＴＡ情報から得られるタイミングずれサンプル値と、伝送路推定情報から得られる信号レベル値と、通信サービス情報から得られるリアルタイム値と、経過時間とには比例し、Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ動作情報から得られるＤＲＸ残起動時間には反比例する指標を算出することを特徴とする請求項２１に記載のタイミング制御決定方法。
【請求項２３】
前記優先順位決定ステップは、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれ発生情報により判明するＣＰ外タイミングずれを発生させる移動局が存在する場合には、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させる移動局の並べ替えとＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させない移動局の並べ替えとを別々に行い、Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させる移動局を並べ替えた後にＣｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ外タイミングずれを発生させない移動局の並べ替えを実行することを特徴とする請求項１９から請求項２２に記載のタイミング制御決定方法。
【請求項２４】
前記割り当てられたチャネルリソースを用いて送信される、移動局の送信タイミングのずれに関する情報であるＴｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ情報に基づいて、送信タイミングのずれを修正する修正ステップを有することを特徴とする請求項１７から請求項２３のいずれかに記載のタイミング制御決定方法。
【請求項２５】
基地局のプログラムであって、前記プログラムは前記基地局に、
各移動局から自局に信号を送信する送信タイミングに関するタイミング情報又は各移動局の通信に関する通信情報に基づいて、送信タイミングを制御する優先順位を決定するための指標を算出する算出処理と、
前記算出された指標に基づいて優先順位を決定する優先順位決定処理と、
前記決定された優先順位が高順位である移動局から順番に、前記送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を通信するチャネルリソースを割り当てる割当処理と
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項２６】
移動局のプログラムであって、前記プログラムは前記移動局に、
基地局がタイミング信号の修正の必要性の高さを表す情報に基づいて割り当てたチャネルリソース及び送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を用いて送信タイミングのずれを修正させる処理を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の移動局との間でデータ送受信を行う基地局を有する無線通信システムに関し、特に、各移動局の基地局への送信タイミングを制御することを決定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代移動体通信における上りリンク無線方式では、カバレッジ拡大のために、低ＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：ピーク対平均電力比）の特徴を有するＳＣ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ：シングルキャリア）−ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：周波数分割多重方式）が検討されている。このＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、分割した各周波数帯域を複数移動局が必要な伝送レートに応じて利用してシングルキャリア伝送を行うものである。【０００３】
このＳＣ−ＦＤＭＡ方式では、データブロック間干渉の発生を抑えるため、図６に示すように各データブロックの先頭にＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）が付加される。一般的には各データブロックの最後部分がコピーされる。送信側でＣＰを付加し、受信側でこれを除去することにより、マルチパス干渉に起因するデータブロック間干渉を防ぐことができる。【０００４】
ＳＣ−ＦＤＭＡ方式でＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いた復調処理を行う場合、各移動局からの送信信号の基地局における受信タイミングがＣＰ内に納まるように移動局の送信タイミングを制御し、基地局で基準タイミングにより一括してＦＦＴ処理を行う方式が提案されている（特許文献１）。【０００５】
図７にその構成例の一例を示す。このＳＣ−ＦＤＭＡ信号の受信装置は、共通する一つのＦＦＴ部により全移動局の受信信号を一括してＦＦＴ処理することを特徴とする。【０００６】
ＣＰ除去部１０１は、ＳＣ−ＦＤＭＡ受信信号とＦＦＴタイミングを入力とし、ＦＦＴタイミング以前のＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）に相当する部分、即ちＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）の受信信号を除去する。【０００７】
Ｓ／Ｐ変換部１０２は、ＣＰ除去された受信信号をシリアル信号からパラレル信号に変換する。【０００８】
ＦＦＴ部１０３は、パラレル信号に変換されたＳＣ−ＦＤＭＡ信号を全移動局一括してＦＦＴし、時間領域信号から周波数領域信号に変換する。【０００９】
デマッピング部１０４は、ＦＦＴ部１０３の出力信号から移動局毎に受信処理に必要な一部のサブキャリアを選択して各移動局のキャリアをゼロ周波数へ周波数変換し、伝送レートに応じたサンプリング周波数に調整する。【００１０】
受信部１０５−ｋ（１≦ｋ≦Ｋ；Ｋは２以上の整数)は受信フィルタ１０６と復調部１０７で構成される。【００１１】
受信フィルタ１０６は、各移動局信号を周波数領域で帯域制限することにより、移動局信号分離と雑音抑圧を行う。【００１２】
復調部１０７は、逆拡散信号生成部１０８、伝送路推定部１０９、雑音抑圧部１１０とウェイト計算部１１１、等化フィルタ１１２、ＩＦＦＴ部１１３、Ｐ／Ｓ変換部１１４、ＩＦＦＴ部１１５、Ｐ／Ｓ変換部１１６、遅延プロファイル生成部１１７、タイミング検出部１１８で構成される。【００１３】
逆拡散信号生成部１０８は、パイロット信号を入力とし、周波数領域の伝送路推定に用いる拡散信号を生成する。【００１４】
伝送路推定部１０９は、受信フィルタ１０６で帯域制限された受信信号と逆拡散信号生成部１０８で生成された逆拡散信号を入力とし、周波数領域の伝送路推定値を計算する。【００１５】
雑音抑圧部１１０は、伝送路推定部１０９で推定された伝送路推定値の雑音を抑圧し、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｏｗｅｒ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：信号電力対雑音電力比）を改善する。【００１６】
ウェイト計算部１１１は、雑音抑圧部１１０の出力である伝送路推定値を入力とし、ＭＭＳＥなどにより等化フィルタのウェイトを計算する。【００１７】
等化フィルタ１１２は、受信フィルタ１０６で帯域制限された受信信号とウェイト計算部１１１で計算された等化ウェイトを入力とし、サブキャリアｍ毎に受信信号と等化ウェイトを乗じることにより受信信号の等化を行う。【００１８】
ＩＦＦＴ部１１３は、等化フィルタ１１２の出力である周波数領域の等化信号をＩＦＦＴし、時間領域に変換する。【００１９】
Ｐ／Ｓ変換部１１４は、時間領域に変換された等化信号をＰ／Ｓ変換し、復調信号として出力する。【００２０】
一方、ＩＦＦＴ部１１５、Ｐ／Ｓ変換部１１６、遅延プロファイル生成部１１７、タイミング検出部１１８は、伝送路推定部１０９出力の周波数領域の伝送路推定値を用いてタイミング検出を行う。【００２１】
ＩＦＦＴ部１１５は、周波数領域の伝送路推定値を時間領域に変換する。【００２２】
Ｐ／Ｓ変換部１１６は、時間領域で表される伝送路推定値をＰ／Ｓ変換する。【００２３】
遅延プロファイル生成部１１７は、Ｐ／Ｓ変換部１１６で変換された伝送路応答系列の電力を計算し、遅延プロファイルを生成する。【００２４】
タイミング検出部１１８は、遅延プロファイル生成部１１７で生成された遅延プロファイルから一定のレベル以上で、一番先頭のパスを検出し、その検出パスのタイミングを検出する。【００２５】
ＳＣ−ＦＤＭＡ受信信号を全移動局一括してＦＦＴするためには、各移動局からの送信信号の基地局における受信タイミングを同期させる必要がある。そのため復調部１０７で検出された各移動局のタイミング信号を各移動局にフィードバックし、移動局毎に送信タイミング制御を行う。【００２６】
図８に一般的な送信装置のブロック図を示す。基地局から各移動局には、前記タイミング検出部１１８にて検出されたタイミング情報と基地局にて用いる基準タイミングとの差分であるＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ）信号が送信される。【００２７】
ＴＡ信号は、下りリンクで送信される他のデータ信号、制御信号、リファレンス信号等とともに、変調部２０１に入力され、変調部２０１においては、符号化、インターリーブ、変調の処理が行われ、マッピング部２０２へ出力される。【００２８】
マッピング部２０２は、変調部２０１の出力信号を周波数軸上にマッピングし、ＩＦＦＴ部２０３へ出力する。【００２９】
ＩＦＦＴ部２０３では、周波数領域信号から時間領域信号へ変換して出力する。【００３０】
Ｐ／Ｓ変換部２０４は、ＩＦＦＴされた時間領域信号をＰ／Ｓ変換する。【００３１】
ＣＰ付加部２０５は、Ｐ／Ｓ変換された信号にＣＰを付加して出力する。そして無線送信部２０６では、その信号に対してＤ／Ａ変換、アップコンバート、送信電力増幅等の処理を行い、当該処理実行後の信号を送信アンテナ２０７から移動局へ送信する。【００３２】
図９には送信タイミング制御の動作を表す図を示す。移動局１、２の受信部中のタイミング検出部１１８でそれぞれ先頭パスのタイミングＴ１、Ｔ２を検出し、そのタイミングＴ１、Ｔ２を基準タイミング（ＴＢ＝０）と比較し、その差である“ＴＢ−Ｔ１”、“ＴＢ−Ｔ２”をＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ）１、ＴＡ２として各移動局にフィードバックする。各移動局はそれぞれに送信されるＴＡの値に応じてＴ１、Ｔ２の送信タイミングを遅らせる制御を行う。この動作により、各移動局の送信信号の受信タイミングは基準タイミング（ＴＢ＝０）に一致し、各移動局送信信号間の直交性が保たれるため移動局間干渉を回避でき、また、全マルチパスがＣＰ内に納まるためマルチパス干渉の発生を回避できる。図１０には、送信タイミング制御後の受信信号の同期の様子を示す。【００３３】
そして、この上りリンクタイミングコントロールは、上りリンク信号送信前にランダムアクセスチャネル（Ｒａｍｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＲＡＣＨ）等を用いて行われる。各移動局が基地局にＲＡＣＨを送信し、基地局はＲＡＣＨの応答として初期タイミング情報を各移動局に返す。また、ＲＡＣＨの応答やスケジューリングリクエストの応答により、上りリンク信号（データ信号、制御信号、リファレンス信号）送信や下りリンク信号（データ信号、制御信号、リファレンス信号、ＴＡ信号）送信のためのチャネルリソースが割り当てられる。【００３４】
さらに、データ送信中においても伝搬路状況の変動によりタイミング同期状態が変動するため、同期状態確保の必要性から、上記初期タイミング同期動作を行った移動局に対してタイミングアップデートが行われる。
【特許文献１】特願２００５−２８００９１（第３−５頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３５】
次世代移動体通信においては、移動局が通信を行う時のＬａｔｅｎｃｙ削減が大きな課題の一つとなる。そのため、上りリンク信号送信を行っていない（上りリンクチャネルリソースを割り当てられていない）移動局についても、同期状態が確立されていることが望まれる。上りリンク信号送信を行っていない移動局としては以下が存在する。
・下りリンク信号受信を行い、上りリンク信号送信を行わない移動局
・ ＤＲＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ：間欠受信）動作を行う移動局【００３６】
しかし、次世代の大容量セルラーシステム等を想定した場合、上りリンク信号送信を行っていない移動局数は数百〜数千という膨大な数になるため、全移動局に基地局でのタイミング検出のためのリファレンス信号送信用の上りリンクチャネルリソースと、基地局から移動局へのＴＡ送信のための下りリンクチャネルリソースを割り当てることは出来ず、タイミングアップデートのために使用可能なチャネルリソース量は全移動局数分確保出来ない。【００３７】
そのため、チャネルリソース量が制限された中で効率的なタイミングアップデートを行うことが出来ない。また、ＣＰ外タイミングずれを発生させる移動局が存在する場合には基地局での受信信号中に移動局間干渉が発生するが、その干渉の発生を早急に回避するタイミングアップデートを行うことが出来ず問題となる。【００３８】
本発明の目的は、タイミングアップデートのために上りリンクおよび下りリンクに割り当てられる限られたチャネルリソースの中で、どの移動局のタイミングアップデートを行うかの判断を各移動局を優先順位付け（ランキング）により決定することで、タイミングアップデートに必要なチャネルリソースの増大を防ぎ、効率的なタイミングアップデートを行う上りリンクタイミングコントロール方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
上記課題を解決するための本発明は、無線通信システムであって、各移動局から基地局に信号を送信する送信タイミングに関するタイミング情報又は各移動局の通信に関する通信情報に基づいて、送信タイミングを制御する優先順位を決定するための指標を算出する算出手段と、前記算出された指標に基づいて優先順位を決定する優先順位決定手段と、前記決定された優先順位が高順位である移動局から順番に、前記送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を通信するチャネルリソースを割り当てる割当手段とを有することを特徴とする。【００４０】
上記課題を解決するための本発明は、基地局であって、各移動局から自局に信号を送信する送信タイミングに関するタイミング情報又は各移動局の通信に関する通信情報に基づいて、送信タイミングを制御する優先順位を決定するための指標を算出する算出手段と、前記算出された指標に基づいて優先順位を決定する優先順位決定手段と、前記決定された優先順位が高順位である移動局から順番に、前記送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を通信するチャネルリソースを割り当てる割当手段とを有することを特徴とする。【００４１】
上記課題を解決するための本発明は、移動局であって、基地局がタイミング信号の修正の必要性の高さを表す情報に基づいて割り当てたチャネルリソース及び送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を用いて送信タイミングのずれを修正することを特徴とする。【００４２】
上記課題を解決するための本発明は、タイミング制御決定方法であって、各移動局から基地局に信号を送信する送信タイミングに関するタイミング情報又は各移動局の通信に関する通信情報に基づいて、送信タイミングを制御する優先順位を決定するための指標を算出する算出ステップと、前記算出された指標に基づいて優先順位を決定する優先順位決定ステップと、前記決定された優先順位が高順位である移動局から順番に、前記送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を通信するチャネルリソースを割り当てる割当ステップとを有することを特徴とする。【００４３】
上記課題を解決するための本発明は、基地局のプログラムであって、前記プログラムは前記基地局に、各移動局から自局に信号を送信する送信タイミングに関するタイミング情報又は各移動局の通信に関する通信情報に基づいて、送信タイミングを制御する優先順位を決定するための指標を算出する算出処理と、前記算出された指標に基づいて優先順位を決定する優先順位決定処理と、前記決定された優先順位が高順位である移動局から順番に、前記送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を通信するチャネルリソースを割り当てる割当処理とを実行させることを特徴とする。【００４４】
上記課題を解決するための本発明は、移動局のプログラムであって、前記プログラムは前記移動局に、基地局がタイミング信号の修正の必要性の高さを表す情報に基づいて割り当てたチャネルリソース及び送信タイミングのずれを修正する際に用いられる情報を用いて送信タイミングのずれを修正させる処理を実行させることを特徴とする。【００４５】
上記課題を解決するための本発明は、上りリンクタイミングコントロール方法は、基地局にて保有する過去のＴＡ送信情報とＤＲＸ動作情報を評価条件として各移動局を優先順位付けし、高順位移動局からタイミング検出信号送信要求を行うこと、さらに、受信信号の受信タイミングずれがＣＰ外となる移動局については、発生する干渉量の大きさにより順位付けし、ＣＰ内の受信タイミングずれを発生させる移動局よりも優先させるように順位付けしてＴＡ送信移動局を決定し、ＴＡ送信を行うことを特徴とする。【００４６】
上記課題を解決するための本発明は、上りリンクタイミングコントロール方法は、上記ＣＰ外となる移動局を優先させることなく、ＴＡ情報と伝送路推定情報と移動局通信サービス情報とＤＲＸ動作情報を評価条件としてタイミング検出信号を送信した移動局の優先順位付けを行い、高順位移動局からＴＡ送信移動局を決定してＴＡ送信を行うことを特徴とする。【００４７】
上記課題を解決するための本発明は、本発明の他の態様によれば、上りリンクタイミングコントロール方法は、下りチャネルリソースでＴＡ送信可能な移動局数が上りチャネルリソースでタイミング検出信号送信可能な移動局数と同じ場合には、タイミング検出信号を送信した移動局に対してＴＡ送信を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４８】
ＤＲＸ動作をする移動局のＤＲＸ情報に加え、過去のＴＡ送信情報を評価条件として各移動局を優先順位付けし、高順位移動局からタイミング検出信号送信要求を行い、また、基地局が各移動局送信信号を受信した信号から得られる情報や予め基地局が有する各移動局についての情報により各移動局を優先順位付けし、高順位移動局からＴＡ送信を行うことにより、タイミングアップデートに使用可能なチャネルリソース量が制限された中で、効率的なタイミングアップデートを行うことが出来る。【００４９】
また、ＣＰ外のタイミングずれを発生させる移動局は発生する干渉量の大きさにより優先順位付けし、それらの移動局をＣＰ内のタイミングずれを発生させる移動局よりも優先させて順位付けし、高順位移動局からＴＡ情報を送信することにより、タイミングずれにより発生する移動局間干渉を早急に回避することが出来、受信特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明にかかる基地局装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１の移動局ランキング部の詳細構成を示す図である。
【図３】ＤＲＸ動作を示す図である。
【図４】実施の形態２の移動局ランキング部の詳細構成を示す図である。
【図５】実施の形態３の移動局ランキング部の詳細構成を示す図である。
【図６】パケット信号のフォーマットを示す図である。
【図７】受信装置のブロック図を示す図である。
【図８】送信装置のブロック図を示す図である。
【図９】送信タイミング制御の動作を説明する図である。
【図１０】受信パケット信号の同期の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１、受信アンテナ
２、無線受信部
３、１０１、ＣＰ除去部
４、１０２、Ｓ／Ｐ変換部
５、１０３、ＦＦＴ部
６、１０４、デマッピング部
７−１〜７−ｋ、１０５−１〜１０５−ｋ、移動局用受信部
８、移動局ランキング部
９、２０１、変調部
１０、２０２、マッピング部
１１、１１３、１１５、２０３、ＩＦＦＴ部
１２、１１４、１１６、２０４、Ｐ／Ｓ変換部
１３、２０５、ＣＰ付加部
１４、２０６、無線送信部
１５、２０７、送信アンテナ
２１、移動局情報値算出部
２２、メモリ部
２３、カウンタ部
２４、タイミング検出信号送信要求移動局ランキング部
２５、タイミング検出信号送信要求移動局決定部
２６、ＴＡ送信移動局ランキング部
２７、ＴＡ送信移動局決定部
３１、ＴＡ情報分離部
１０６、受信フィルタ
１０７、復調部
１０８、逆拡散符号生成部
１０９、伝送路推定部
１１０、雑音抑圧部
１１１、ウェイト計算部
１１２、等化フィルタ
１１７、遅延プロファイル生成部
１１８、タイミング検出部
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
本発明の特徴を説明するために、以下において、図面を参照して具体的に述べる。
（実施の形態１）
次に、本発明の実施の形態１について図面を参照して説明する。【００５３】
本実施の形態では、ＤＲＸ動作を行う移動局を含めたタイミングアップデートを行い、ＤＲＸ動作情報を用いてタイミングアップデートを行う移動局を決定すること、さらに、ＣＰ外タイミングずれ発生情報を用いてＣＰ外ずれ移動局をＣＰ内ずれ移動局より優先させてタイミングアップデートを行うことを特徴とする。【００５４】
本発明の無線通信システムは、基地局と複数の移動局を有する。図１は、本発明の一実施形態による無線通信システムにおける上りリンクタイミングコントロールを行う基地局装置の構成図である。【００５５】
本実施形態の基地局装置は、受信アンテナ１、無線受信部２、ＣＰ除去部３、Ｓ／Ｐ変換部４、ＦＦＴ部５、デマッピング部６、移動局毎のＫ（Ｋは２以上の整数）個の移動局用受信部７−１〜７−ｋ、移動局ランキング部８、変調部９、マッピング部１０、ＩＦＦＴ部１１、Ｐ／Ｓ変換部１２、ＣＰ付加部１３、無線送信部１４、送信アンテナ１５、CP外タイミングズレ発生検出部１６より構成される。そして、基地局装置は、各移動局の受信信号情報および基地局にて所持する各移動局情報を用いて、タイミングアップデートの必要性の高さに応じて各移動局を優先順位付けする移動局ランキング部８を備えることを特徴とする。【００５６】
まず、基地局の無線受信部２では、受信アンテナ１により受信された無線信号に対して、受信電力増幅、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の処理を行い、当該処理後の信号をＣＰ除去部３へ出力する。【００５７】
ＣＰ除去部３は、無線受信部２の出力信号とＦＦＴ基準タイミングとを入力とし、ＦＦＴタイミング以前のＣＰに相当する部分の受信信号を除去する。【００５８】
Ｓ／Ｐ変換部４は、ＣＰ除去された受信信号をシリアル信号からパラレル信号に変換する。【００５９】
ＦＦＴ部５は、パラレル信号に変換された受信信号を全移動局一括してＦＦＴし、時間領域信号から周波数領域信号に変換する。【００６０】
デマッピング部６は、ＦＦＴ部３の出力信号から移動局毎に受信処理に必要な一部のサブキャリアを選択して各移動局のキャリアをゼロ周波数へ周波数変換し、伝送レートに応じたサンプリング周波数に調整する。【００６１】
受信部７−ｋ（１≦ｋ≦Ｋ；Ｋは２以上の整数)は、移動局毎の周波数領域の伝送路推定情報、受信信号等化後の復調信号、ＴＡ情報を出力する。各移動局のＴＡ情報は、自局の基準信号と各移動局から送信されるタイミング検出信号とに基づいて生成され、このＴＡ情報からＣＰ外タイミングずれがＣＰ外タイミングずれ発生検出部１６で検出され、ＣＰ外のタイミングずれ発生情報として出力する。タイミング検出信号は、基地局が移動局の送信タイミングを知るための信号であり、このタイミング検出信号に基づいて、例えば図９の上段に示されている、各移動局の時間軸方向に直行して示されているＴ１やＴ２の箇所である移動局の送信タイミングを認識し、自局の基準信号（図９の基準タイミング０）と比較してＴＡ情報を生成する。【００６２】
移動局ランキング部８は、上記した伝送路推定情報、ＴＡ情報、及びＣＰ外タイミングずれ発生情報に加え、通信サービス情報、ＤＲＸ動作情報、チャネルリソース情報を入力として、タイミングアップデートの必要性の高い順に移動局を優先順位付けし、タイミング検出信号の送信を要求する移動局を示すタイミング検出信号送信要求移動局情報と、ＴＡ送信を行う移動局を示すＴＡ送信移動局情報及びその移動局のＴＡ情報とを出力する。それらの情報は、下りリンクで送信される他のデータ信号や制御信号等とともに、変調部９に入力され、変調部９においては、符号化、インターリーブ、変調の処理が行われ、マッピング部１０へ出力される。尚、通信サービス情報は、各移動局が行う通信サービスに関する情報であり、上位レイヤから通知される情報である。又、ＤＲＸ動作情報は、ＤＲＸ動作を行う移動局のwake-up時間とsleep時間とに関する情報であり、各移動局のデータ送信頻度によって起動時間（wake-up時間）及び休止時間（sleep時間）の長さと、起動（wake-up）状態又は休止（sleep）状態への移行タイミングを決定するＤＲＸコントローラ部（不図示）から出力される。更に、チャネルリソース情報は、上りチャネルで移動局からの送信タイミング検出信号を送信するためのチャネルリソースと下りチャネルでＴＡ送信を行うためのチャネルリソースとの情報を含む情報であり、どのチャネルにどのチャネルリソースを割り当てるかを決定するチャネルリソース割当スケジューラ部（不図示）から出力される。【００６３】
マッピング部１０は、変調部９の出力信号を周波数軸上にマッピングし、ＩＦＦＴ部１１へ出力する。【００６４】
ＩＦＦＴ部１１では、周波数領域信号から時間領域信号へ変換して出力する。【００６５】
Ｐ／Ｓ変換部１２は、ＩＦＦＴされた時間領域信号をＰ／Ｓ変換する。【００６６】
ＣＰ付加部１３は、Ｐ／Ｓ変換された信号にＣＰを付加して出力する。【００６７】
無線送信部１４では、その信号に対してＤ／Ａ変換、アップコンバート、送信電力増幅等の処理を行い、当該処理実行後の信号を送信アンテナ１５から移動局へ送信する。【００６８】
図２は、移動局ランキング部８の詳細構成を表す図である。【００６９】
移動局ランキング部８は、移動局情報値算出部２１、メモリ部２２、カウンタ部２３、タイミング検出信号要求移動局ランキング部２４、タイミング検出信号要求移動局決定部２５、ＴＡ送信移動局ランキング部２６、ＴＡ送信移動局決定部２７により構成される。そして、各移動局のタイミングアップデートの必要性の高さにより各移動局を優先順位付けし、移動局ランキング部８は、高順位の移動局からタイミングアップデートを行う移動局を決定することを特徴とする。【００７０】
移動局情報値算出部２１には、ＣＰ外タイミングずれ発生情報、ＴＡ情報、伝送路推定情報、ＤＲＸ動作情報、通信サービス情報がそれぞれ入力される。【００７１】
移動局情報値算出部２１では、下で説明する移動局情報値１を算出するために、ＴＡ情報、伝送路推定情報、ＤＲＸ動作情報、通信サービス情報を数値化する。【００７２】
まず、ＴＡ情報から、各移動局のずれサンプル値を算出する。ここで、ずれサンプル数は基準タイミングと各移動局の送信タイミング（基地局における受信タイミング）との差分を表すが、ずれサンプル数の値が負の場合（基準タイミングよりも前の方向にずれる場合）には、そのサンプル数の絶対値にCP長のサンプル数を加えたものをずれサンプル数とする。これは基準タイミングよりも後方のずれを正の方向とした場合に、負の方向へのずれの影響力を正の方向へのずれと同様に評価するための処理である。【００７３】
例えば、ＣＰ長が１０サンプルで、受信タイミングが基準タイミングより前方に２サンプルずれた場合には、基準タイミングとその受信タイミングの差は−２サンプルであるので、ずれサンプル数としては、−２の絶対値２サンプルとＣＰ長のサンプル数１０との和である１２サンプルとなる。これにより、基準タイミングよりも後方にＣＰ外サンプルずれを発生させた場合と同様の評価基準とすることが可能となる。【００７４】
さらに、ＣＰ外タイミングずれ発生情報により示されるＣＰ外ずれを発生する移動局の場合には、ＣＰ外ずれサンプル値を算出する。具体的には、基準タイミングよりも前方にずれた場合には、ずれサンプル数の絶対値を、後方にずれた場合には、ずれサンプル数からＣＰ長サンプル数を差し引いた値を求める。【００７５】
次に、各移動局の伝送路推定情報を用いてそれぞれの受信信号の信号レベル値（信号電力値）を算出する。なお、移動局情報値算出部２１においては、信号レベル値でなく信号振幅値を求める構成でも良い。【００７６】
ＤＲＸ動作情報からは、ＤＲＸ動作を行う移動局のwake-up時間中における現時点のsleep時間までのＤＲＸ残起動時間を算出する。【００７７】
そして、通信サービス情報からは、各移動局が行っている通信サービスのリアルタイム性の強さによって、そのサービスの種類と１対１に対応するリアルタイム値を算出する。例えば、音声通信の場合には多少の誤りは許容されるがより強いリアルタイム性が求められ、データ通信の場合には多少の誤りも許容されない代わりにそれほど強いリアルタイム性が求められない。よって、音声通信の方がデータ通信よりもリアルタイム性が強く、よりタイミング同期確立要求が高いといえる。ここから音声通信の場合の値を２、データ通信の場合の値を１と数値化し、リアルタイム性の強さに基づいて優先度を付けることが可能となる。なお、ここでは、一例として音声通信とデータ通信の場合を挙げたが、より多種にサービス内容を分け、複数のレベルに多値化することも可能であることは言うまでもない。【００７８】
ここで、ＤＲＸ残起動時間について詳説する。図３は、ＤＲＸ動作をする移動局の動作を示す図である。図に示すように、ＤＲＸ動作をする移動局は、基地局によって定められた間隔でwake-up時間とsleep時間を繰り返すように動作する。そして、ＤＲＸ移動局のwake-up時間中においてＴＡを送信しようとした場合（図中t=t1の時）、ＤＲＸ ＵＥ１の場合には次のＤＬ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）信号受信タイミング（図中t=t2の時）ではsleep時間となりＴＡ送信が不可能であるのに対してＤＲＸ２では次のＤＬ信号受信タイミングでの送信も可能であるため、ＤＲＸ１の方が現時点でＴＡ送信を行う必要性が高いと言え、優先度を高める必要がある。なおここでは、ＤＲＸ残起動時間としているが、例えば、ＴＡが含まれているＤＬ信号受信回数の少ないものを優先させる方法としても良い。また、ＤＲＸ動作を行わず、下りリンク信号受信動作を行っている移動局の場合には、ＤＲＸ移動局中最長のwake-up時間と設定することでＤＲＸ移動局と同様に扱える。【００７９】
移動局情報値算出部２１においては、ＴＡ送信移動局のランキングを行うための指標として、上に示したずれサンプル値、信号レベル値、ＤＲＸ残起動時間、リアルタイム値、ＣＰ外ずれサンプル値を用いて、移動局情報値１を求める。【００８０】
まず、ＣＰ内のずれを発生する移動局について以下の数式１により移動局情報値１を算出する。
【数１】
2009041547.tif 000003
【００８１】
数式１の表す意味は、タイミングずれが大きい移動局、受信信号レベルの大きい移動局、リアルタイム性の強いサービスを行う移動局、ＤＲＸ残起動時間が短い移動局がそれぞれタイミングアップデートの必要性が高い移動局であるという意味を持つ。【００８２】
次に、ＣＰ外のずれを発生する移動局について以下の数式２により移動局情報値１を算出する。下記数式２は、ＣＰ外のずれを発生する場合の干渉信号レベルを表すものである。
【数２】
2009041547.tif 000004
【００８３】
ここで干渉信号レベルにより移動局情報値１を求める理由について説明する。ＣＰ外のタイミングずれが発生すると、基地局の受信信号に干渉が発生し、他の移動局の受信信号へ影響を及ぼしてしまう。故に、そのような影響を早急に取り除く必要があるため、移動局送信信号のリアルタイム性の強弱やＤＲＸ残起動時間に関わらず、ＣＰ外ずれサンプル値と信号レベル値とを乗算することによって算出される干渉信号レベル値によって優先順位付けを行うためである。【００８４】
移動局情報値算出部２１の出力である移動局情報値１は、ＴＡ送信移動局ランキング部２６に出力され、さらにメモリ部２２にも出力され一定時間保持される。【００８５】
しかし、ＣＰ外のずれを発生する移動局の移動局情報値１については、干渉信号レベルによって求めているため、ＣＰ内のずれを発生する移動局の移動局情報値１とは同様に扱えない。そのため、メモリ部２２へ出力されるＣＰ外のずれを発生する移動局の移動局情報値１には以下の処理を行い、全移動局の移動局情報値１を同様に扱えるようにする。【００８６】
メモリ部２２に入力されるＣＰ外のずれを発生する移動局の移動局情報値１は、ＣＰ内のずれを発生する移動局と同様に数式１を用いて算出した上で、干渉を発生するためにタイミングアップデートの必要性が高いという情報を加味する必要がある。そのため、ＣＰ外のずれを発生する移動局の移動局情報値１は、数式１においてリアルタイム値を想定サービス内設定数値の最大値、ＤＲＸ残起動時間を設定数値の最小値に設定して移動局情報値１を算出する。【００８７】
例えば、リアルタイム値の最大値が音声通信サービスの場合の２だとすると、ここでは２を設定する。そして、ＤＲＸ残起動時間の最小値が１μｓであれば、設定値は１μｓとする。これによりＣＰ外のずれを発生させる事を考慮した上で、全ての移動局の移動局情報値１を同様に扱えるようになる。なお、ここでは、ＣＰ外ずれを発生する移動局に上記のような特別な処理を施してメモリ部２２に出力する移動局情報値１を算出したが、このような処理を施さずに数式１をそのまま用いて移動局情報値１を算出する構成としても良い。さらに移動局情報値算出部２１は、タイミング検出信号要求移動局ランキング２４に出力するために、数式３によって移動局情報値２を算出する。
【数３】
2009041547.tif 000005
【００８８】
ここで、過去の移動局情報値１は、メモリ部２２において蓄積されていた各移動局の過去のＴＡ送信時の移動局情報値１であり、過去のＴＡ送信からの経過時間は、カウンタ部２３において移動局毎に過去のＴＡ送信時からの経過時間が算出されたものである。なお、まだ一度もＴＡ送信を行っていない移動局や一度もリファレンス信号送信要求をされていない移動局には、過去の移動局情報値１や過去のＴＡ送信からの経過時間が存在せず、数式３を用いることが出来ない。しかし、過去のＴＡ送信からの経過時間については、基地局の起動開始からの経過時間を過去のＴＡ送信からの経過時間とすることで対応可能である。さらに、過去の移動局情報値１が存在しない移動局については、タイミングアップデートの必要性を判断する情報がなく、他の既にリファレンス信号送信を行っている移動局に優先してリファレンス信号送信要求の必要性が高いため、当該移動局の過去の移動局情報値１は、メモリ部２２内の移動局情報値１の最大値と設定することで対応可能である。【００８９】
上記数式３で算出された移動局情報値２は、タイミング検出信号送信要求移動局ランキング部２４に送信される。【００９０】
タイミング検出信号送信要求移動局ランキング部２４は、移動局情報値算出部２１からの出力である移動局情報値２により、その値の大きな移動局から並べ替えるランキング処理を行い、そのランキング結果をタイミング検出信号送信要求決定部２５へ出力する。【００９１】
タイミング検出信号送信要求移動局決定部２５は、チャネルリソース情報中の上りチャネルリソース情報に従い、上りリンクにおいてタイミング検出信号が送信可能な移動局数分、ランキング結果の高順位の移動局からタイミング検出信号送信要求を行う移動局を決定し、その情報を出力する。即ち、決定された移動局に対して、タイミング検出信号を送信するための上りチャネルのリソースを割当てる。移動局は、割り当てられたチャネルリソースを用いて自局の送信タイミングを基地局が検出するための送信タイミング検出信号を基地局に送信する。【００９２】
一方、ＴＡ送信移動局ランキング部２６においては、移動局情報値算出部２１から出力された移動局情報値１により、その値の大きな移動局から並べ替えるランキング処理を行い、そのランキング結果をＴＡ送信移動局決定部２７へ出力する。【００９３】
ここで、ＴＡ送信移動局ランキング部２６に入力されるＣＰ外タイミングずれ発生情報により、ＣＰ外タイミングずれを発生する移動局が存在する場合には、ＣＰ外のタイミングずれを発生する移動局をＣＰ内のタイミングずれを発生する移動局よりも優先させるように並べ替え処理を行う。【００９４】
具体的には、移動局情報値算出部２１から出力される各移動局の移動局情報値１を、ＣＰ外タイミングずれを発生する移動局のグループとＣＰ内タイミングずれを発生する移動局のグループとに分け、それぞれのグループ内で移動局情報値１の大きな移動局から並べ替えるランキング処理を行う。そして、ＣＰ外タイミングずれを発生する移動局グループのランキング結果の後にＣＰ内タイミングずれを発生する移動局グループのランキング結果を加え、全移動局のランキング結果を得る。これにより、ＣＰ外タイミングずれを発生する移動局のタイミングアップデートを優先して行うことが可能となる。【００９５】
そして、ＴＡ送信移動局決定部２７では、チャネルリソース情報中の下りチャネルリソース情報に従い、下りリンクにおいてＴＡ送信が可能な移動局数分、ランキング結果の高順位の移動局からＴＡ情報を送信する移動局を決定し、その移動局を示すＴＡ送信移動局情報とＴＡ情報を出力する。即ち、決定された移動局に対して、ＴＡ情報を送信するための下りチャネルのリソースを割当てる。それと同時に、出力されるＴＡ送信移動局情報により、カウンタ部２３におけるＴＡ送信される移動局の経過時間のカウンタ値がリセットされる。移動局は、ここで割り当てられたチャネルリソースを用いて送信されるＴＡ情報に基づいて、自局のタイミング信号を調整する。【００９６】
移動局ランキング部８の動作について簡単に説明する。【００９７】
移動局情報値算出部２１には、ＣＰ外タイミングずれ発生情報、ＴＡ情報、伝送路推定情報、ＤＲＸ動作情報、通信サービス情報がそれぞれ入力される。【００９８】
移動局情報値算出部２１では、上述した移動局情報値１を算出するために、ＴＡ情報、伝送路推定情報、ＤＲＸ動作情報、通信サービス情報を数値化する。まず、ＴＡ情報から、各移動局のずれサンプル値を算出する。【００９９】
次に、各移動局の伝送路推定情報を用いてそれぞれの受信信号の信号レベル値（信号電力値）を算出する。なお、上述したとおり、信号レベル値でなく信号振幅値を求めても良い。【０１００】
続いて、ＤＲＸ動作情報から、ＤＲＸ動作を行う移動局のwake-up時間中における現時点のsleep時間までのＤＲＸ残起動時間を算出する。【０１０１】
そして、通信サービス情報から、各移動局のリアルタイム値を算出する。【０１０２】
そして、ＴＡ送信移動局のランキングを行うための指標として、上に示したずれサンプル値、信号レベル値、ＤＲＸ残起動時間、リアルタイム値、ＣＰ外ずれサンプル値を用いて、移動局情報値１を求め、次にＣＰ外のずれを発生する移動局についての移動局情報値１を算出する。【０１０３】
移動局情報値算出部２１で算出された移動局情報値１は、ＴＡ送信移動局ランキング部２６に出力され、さらにメモリ部２２にも出力され一定時間保持される。
ＣＰ外のずれを発生する移動局の移動局情報値１については、数式１においてリアルタイム値を想定サービス内設定数値の最大値、ＤＲＸ残起動時間を設定数値の最小値に設定して移動局情報値１を算出する。なお、ここでは、ＣＰ外ずれを発生する移動局に上記のような特別な処理を施してメモリ部２２に出力する移動局情報値１を算出したが、上述したとおり、このような処理を施さずに数式１をそのまま用いて移動局情報値１を算出しても良い。【０１０４】
移動局情報値算出部２１は、タイミング検出信号要求移動局ランキング２４に出力するために、数式３によって移動局情報値２を算出し、タイミング検出信号送信要求移動局ランキング部２４に送信される。【０１０５】
タイミング検出信号送信要求移動局ランキング部２４は、移動局情報値算出部２１からの出力である移動局情報値２により、その値の大きな移動局から並べ替えるランキング処理を行い、そのランキング結果をタイミング検出信号送信要求決定部２５へ出力する。【０１０６】
タイミング検出信号送信要求移動局決定部２５は、チャネルリソース情報中の上りチャネルリソース情報に従い、上りリンクにおいてタイミング検出信号が送信可能な移動局数分、ランキング結果の高順位の移動局からタイミング検出信号送信要求を行う移動局を決定し、その情報を出力する。移動局は、割り当てられたチャネルリソースを用いて自局の送信タイミングを基地局が検出するための送信タイミング検出信号を基地局に送信する。【０１０７】
一方、ＴＡ送信移動局ランキング部２６は、移動局情報値算出部２１から出力された移動局情報値１により、その値の大きな移動局から並べ替えるランキング処理を行い、そのランキング結果をＴＡ送信移動局決定部２７へ出力する。【０１０８】
ここで、ＴＡ送信移動局ランキング部２６に入力されるＣＰ外タイミングずれ発生情報により、ＣＰ外タイミングずれを発生する移動局が存在する場合には、ＣＰ外のタイミングずれを発生する移動局をＣＰ内のタイミングずれを発生する移動局よりも優先させるように並べ替え処理を行う。【０１０９】
そして、ＴＡ送信移動局決定部２７は、チャネルリソース情報中の下りチャネルリソース情報に従い、下りリンクにおいてＴＡ送信が可能な移動局数分、ランキング結果の高順位の移動局からＴＡ情報を送信する移動局を決定し、その移動局を示すＴＡ送信移動局情報とＴＡ情報を出力する。つづいて、出力されるＴＡ送信移動局情報により、カウンタ部２３におけるＴＡ送信される移動局の経過時間のカウンタ値がリセットされる。移動局は、ここで割り当てられたチャネルリソースを用いて送信されるＴＡ情報に基づいて、自局のタイミング信号を調整する。【０１１０】
このように、本実施の形態においては、ＤＲＸ動作情報を用いてタイミングアップデートを行うことにより、ＤＲＸ動作をする移動局を含めたタイミングアップデートを行うことが可能となる。また、ＣＰ外のずれを発生している移動局をＣＰ内のずれを発生している移動局よりも優先して優先順位付けしてＴＡ送信を行うことにより、基地局における干渉の発生を抑圧することが可能である。さらに、よりＴＡ送信の必要性の高い移動局からＴＡ送信を行うことが可能であるため、上りリンクでリファレンス信号を送信した移動局数よりも、下りリンクでＴＡ送信が可能な移動局数が少ない場合に効果的なタイミングアップデートを行うことが可能となる。【０１１１】
そして、各移動局のタイミングずれ、信号レベル、通信サービスのリアルタイム性、ＤＲＸ残起動時間、過去のＴＡ送信からの経過時間を用いることで、タイミングアップデートの必要性の高い移動局に対して、タイミング検出信号の送信要求を行うこととした。これにより、各移動局のタイミングアップデートの必要度合いにより効率の良いタイミングコントロールを行うことが出来る。【０１１２】
なお、本実施の形態においては、ＣＰ外タイミングずれ発生情報、ＴＡ情報、過去のＴＡ送信情報等の移動局の送信タイミングに関する情報や、伝送路推定情報、通信サービス情報、ＤＲＸ動作情報等の移動局の通信情報を用いて各移動局の優先順位付けを行ったが、これらの情報のうち少なくともいずれか１つを用いて優先順位付けを行うことも可能である。【０１１３】
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２の移動局ランキング部８の詳細構成を示す図であり、ＣＰ外タイミングずれ発生情報の入力のない構成とした。なお、その他の構成については先に説明した実施の形態１と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは実施の形態１と異なる構成および動作について説明する。【０１１４】
本実施の形態では、ＣＰ外タイミングずれを発生する移動局を特別に優先させる処理は行わず、移動局情報値算出部２１の出力を元に各移動局の優先順位付けを行い、タイミング検出信号送信要求移動局とＴＡ送信移動局を決定することを特徴とする。
前記実施の形態１で示した移動局情報値算出部２１において、ＣＰ外タイミングずれ発生情報の入力がないため、特別な処理は行わずに数式１に従って各移動局の移動局情報値１を算出し、メモリ部２２に入力されると同時に、ＴＡ送信移動局ランキング部２６にも出力する。【０１１５】
その後のＴＡ送信移動局決定動作、また、タイミング検出信号送信要求移動局決定動作については、前記実施の形態１の場合と同様の動作を行う。【０１１６】
このように、本実施の形態においては、ＣＰ外タイミングずれの発生する移動局の有無に関わらずに各移動局の移動局情報値１により優先順位付けを行い、タイミング検出信号送信要求移動局およびＴＡ送信移動局を決定する。本実施の形態は、上りリンクでリファレンス信号を送信した移動局数よりも、下りリンクでＴＡ送信が可能な移動局数が少ない場合に、よりＴＡ送信の必要性の高い移動局からＴＡ送信を行うことが可能となるため、効率の良いタイミングコントロールを行うことが出来る。【０１１７】
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３の移動局ランキング部８の詳細構成を示す図であり、ＴＡ送信移動局ランキング部２６とＴＡ送信移動局決定部２７のない構成とした。なお、その他の構成については先に説明した実施の形態１と同様であるため、同一の符号を付してその説明を省略し、ここでは、実施の形態１と異なる構成および動作について説明する。【０１１８】
本実施の形態では、ＴＡ送信移動局決定のための移動局ランキング処理は行わず、入力されるＴＡ情報からＴＡ情報分離部３１においてＴＡ送信移動局信号とＴＡ信号とを出力する処理と、タイミング検出信号送信要求移動局決定のための移動局ランキング処理を行うことを特徴とする。【０１１９】
一般に、移動局に受信タイミング検出信号の送信要求を行う場合、ＴＡ送信を行うことを前提に送信要求するため、受信タイミング検出信号送信要求をされる移動局数と、それに伴ってＴＡが送信される移動局数は一致するものと考えられる。そのため、ＴＡ送信する移動局を決定するための処理は不要となり、受信タイミング検出信号送信要求を行う移動局のための優先順位付け処理を行い、受信タイミング検出信号を送信してきた移動局に対して必ずＴＡ送信を行うことが可能である。【０１２０】
このように、本実施の形態においては、受信タイミング検出信号を送信してきた移動局に対してＴＡ送信を行うことにより、ＴＡ送信移動局のランキング処理が不要となる簡易な構成で実現でき、一方、受信タイミング検出信号送信要求移動局の優先順位付けは行うことで、よりＴＡ送信の必要性の高い移動局からＴＡ送信を行うことが可能となり、効率の良いタイミングコントロールを行うことが出来る。【０１２１】
ここで、実施の形態１から３に示した動作により決定されたＴＡ送信移動局に対して、どのようにＴＡ送信を行うかを以下に説明する。【０１２２】
上りリンクにスケジューリングされた移動局においてタイミングアップデートを行う場合には、最小アップデート可能間隔でタイミングアップデートを行う必要はない（ここで最小アップデート可能間隔とは、タイミング検出のためのリファレンス信号の送信可能間隔に依存する）。【０１２３】
なぜなら、タイミングアップデートが必要となるのは移動する移動局により基地局との間の距離が変動する場合であるが、例えば、基地局から垂直方向へ350km/hで高速移動する移動局を考えても1秒間に生じるタイミングずれは0.324μsとほとんど受信特性に影響が無いほど小さく、さらに中低速（60km/h以下）移動の移動局の場合には数ｓ〜十数ｓ間隔のタイミングアップデートで十分であるからである。またcorner effectと呼ばれる急激な伝搬路変動への追従動作を可能とする場合でも、要求されるアップデート間隔は数百ms程度である。したがって、上りリンクにスケジューリングされた移動局のタイミングアップデートの隙間において、上りリンクにスケジューリングされていない移動局のタイミングアップデートを行うことが可能である。【０１２４】
尚、上述した本発明の端末は、上記説明からも明らかなように、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。【０１２５】
プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。尚、上述した実施の形態の一部の機能をコンピュータプログラムにより実現することも可能である。【０１２６】
以上、本発明に係る実施の形態の説明を行ったが、本発明は、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式以外の通信方式にも適用可能である。【０１２７】
本出願は、２００７年９月２８日に出願された日本出願特願２００７−２５４３６０号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
2009041547.tif 000006
【図２】
2009041547.tif 000007
【図３】
2009041547.tif 000008
【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】
2009041547.tif 000013
【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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