(57)【要約】【課題】周波数の絶対精度の高い発振器を備える必要がなく、かつ移動端末から送信される信号を用いずに、高い送信周波数精度を実現することができる基地局装置を得ること。【解決手段】基準周波数信号を生成する発振器を備え、基準周波数信号に基づいて送信信号を生成する基地局装置であって、周辺の基地局装置から受信した受信信号に基づいて周波数偏差を求める周波数偏差計算部２１−１〜２１−Ｎと、周波数偏差に基づいて基準周波数信号を補正するための周波数補正量を求める周波数偏差推定部２２と、を備える。【選択図】図３
2011114386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準周波数信号を生成する発振器を備え、前記基準周波数信号に基づいて送信信号を生成する基地局装置であって、
自局以外の基地局装置である他基地局装置から受信した受信信号に基づいて、前記基準周波数信号と前記他基地局装置の基準周波数信号との周波数偏差を求める周波数偏差算出手段と、
前記周波数偏差に基づいて前記基準周波数信号を補正するための周波数補正量を求める周波数偏差推定手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記基準信号に基づいて生成した周波数に基づいて受信信号をダウンコンバートすることとし、
前記周波数偏差算出手段は、前記周波数偏差として、前記他基地局装置から受信したダウンコンバート後の受信信号の位相偏差を求める、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記他基地局装置から受信した受信信号の電力を求める電力算出手段、
をさらに備え、
前記周波数偏差推定手段は、前記電力に基づいて前記他基地局装置から補正対象基地局装置を選択し、前記補正対象基地局装置に対応する前記周波数偏差に基づいて前記周波数補正量を求める、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記周波数偏差推定手段は、前記電力が所定のしきい値より大きい前記他基地局装置を前記補正対象基地局装置として選択する、
ことを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記周波数偏差推定手段は、前記電力が大きい順に所定の個数の前記他基地局装置を前記補正対象基地局装置として選択する、
ことを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
【請求項６】
前記周波数偏差推定手段は、前記補正対象基地局装置に対応する前記周波数補正量の平均値を前記周波数補正量として求める、
ことを特徴とする請求項３、４または５に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記周波数偏差推定手段は、前記電力が所定のしきい値より大きく、かつ前記電力が最大となる前記他基地局装置を前記補正対象基地局装置として選択する、
ことを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
【請求項８】
前記他基地局装置から受信した、報知情報を送信する特定信号と、前記特定信号と異なる拡散コードで拡散された前記他基地局装置から受信した送信号と、の電力比を算出する電力比較手段、
をさらに備え、
前記電力比に基づいて前記他基地局装置から補正対象基地局装置を選択し、前記補正対象基地局装置に対応する前記周波数偏差に基づいて前記周波数補正量を求める、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項９】
前記周波数偏差推定手段は、前記電力比が最小または最大となる前記他基地局装置を前記補正対象基地局装置として選択する、
ことを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
【請求項１０】
前記周波数偏差推定手段は、前記電力比が所定のしきい値より大きい前記他基地局装置を前記補正対象基地局装置として選択する、
ことを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
【請求項１１】
前記他基地局装置から受信した報知情報に基づいて所定の情報を取得する報知情報取得手段と、
前記周波数偏差推定手段は、前記所定の情報に基づいて前記他基地局装置から補正対象基地局装置を選択し、前記補正対象基地局装置に対応する前記周波数偏差に基づいて前記周波数補正量を求める、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項１２】
前記周波数偏差推定手段は、基地局装置を識別するための基地局識別情報とその基地局装置が送信する信号の周波数精度が高いか否かを識別するための情報との対応を保持することとし、
前記所定の情報を、基地局装置を識別するための基地局識別情報とする、
ことを特徴とする請求項１１に記載の基地局装置。
【請求項１３】
前記所定の情報を、送信電力を示す送信電力情報とする、
ことを特徴とする請求項１１に記載の基地局装置。
【請求項１４】
前記周波数偏差算出手段は、自装置が送信に使用する周波数帯と異なる周波数帯で前記他基地局装置から受信した受信信号に基づいて前記周波数偏差を求める、
ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の基地局装置。
【請求項１５】
前記周波数偏差算出手段は、自装置が通信に使用する通信方式と異なる通信方式で前記他基地局装置から受信した受信信号に基づいて前記周波数偏差を求める、
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１つに記載の基地局装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１つに記載の基地局装置である第１の基地局装置と、
自装置が送信した信号を前記第１の基地局装置が受信可能な第２の基地局装置と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１７】
基準周波数信号を生成する発振器を備え、前記基準周波数信号に基づいて送信信号を生成する基地局装置における周波数補正方法であって、
自局以外の基地局装置である他基地局装置から受信した受信信号に基づいて、前記基準周波数信号と前記他基地局装置の基準周波数信号との周波数偏差を求める周波数偏差算出ステップと、
前記周波数偏差に基づいて前記基準周波数信号を補正するための周波数補正量を求める周波数偏差推定ステップと、
を含むことを特徴とする周波数補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車電話、携帯電話などのような移動端末を含む無線通信システムにおける基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の基地局装置は、高い送信周波数精度を達成するために、周波数の絶対精度の高い発振器を使用して、送信信号を生成している。周波数の絶対精度の高い発振器は、価格が高い上に、部品として大きく、基地局装置のコスト増加と大きさの増大の要因となる。
【０００３】
一方、周波数の絶対精度の低い発振器を使用して送信信号を生成すると、周波数の隣接する他のチャネルに信号が漏れてしまい、隣接するチャネルを妨害するという問題が発生する。
【０００４】
また、下記特許文献１では、基地局装置が周波数の絶対精度の高い発振器を有しない場合に、送信周波数精度を向上させるために、予め定められた移動端末からの上り信号からクロック信号を抽出して、自局の送信周波数を調整する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９５２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術によれば、上述のように、周波数の絶対精度の高い発振器を使用すると、基地局装置のコストおよび大きさが増大する、という問題があった。また、周波数の絶対精度の低い発振器を使用すると、隣接するチャネルを妨害する、という問題があった。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載の方法では、基地局装置が周波数の絶対精度の高い発振器を有しない場合に、移動端末の上り信号から抽出したクロック信号に基づいて送信周波数の精度を向上させている。そのため、基地局装置と無線通信を行なう移動端末のうちの少なくとも１つの移動端末を絶対精度の高い周波数信号を送信する移動端末とする必要がある、という問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周波数の絶対精度の高い発振器を備える必要がなく、かつ移動端末から送信される信号を用いずに、高い送信周波数精度を実現することができる基地局装置、無線通信システムおよび周波数補正方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、基準周波数信号を生成する発振器を備え、前記基準周波数信号に基づいて送信信号を生成する基地局装置であって、自局以外の基地局装置である他基地局装置から受信した受信信号に基づいて、前記基準周波数信号と前記他基地局装置の基準周波数信号との周波数偏差を求める周波数偏差算出手段と、前記周波数偏差に基づいて前記基準周波数信号を補正するための周波数補正量を求める周波数偏差推定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基地局装置が、周辺の基地局装置が送信する共通の既知信号を用いて自局の発振器の周波数を補正するようにしたので、周波数の絶対精度の高い発振器を備える必要がなく、かつ移動端末から送信される信号を用いずに、高い送信周波数精度を実現することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１の基地局装置の機能構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１のディジタル受信部の機能構成例を示す図である。
【図４】図４は、受信シンボル列とパスサーチ部が検出したタイミングの変更位置の一例を示す図である。
【図５】図５は、周波数偏差計算部が求めた周波数偏差θ（ｋ）と受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２の基地局装置のディジタル受信部の機能構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３の基地局装置のディジタル受信部の機能構成例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態４の無線通信システムの周波数帯の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる基地局装置、無線通信システムおよび周波数補正方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態１の構成例を示す図である。図１に示すように本実施の形態の無線通信システムは、基地局装置２−１〜２−６で構成される。基地局装置１は、基地局装置２−１〜２−６からそれぞれ端末向けに送信された信号を受信可能とする。なお、図１では、基地局装置１を含む合計の基地局装置の数が７台の場合を示しているが、基地局装置の台数は、これに限らず、何台で構成してもよい。
【００１４】
図２は、本実施の形態の基地局装置１の機能構成例を示す図である。基地局装置２−１〜２−６については、基地局装置１と同様の構成としてもよいし、異なる構成としてもよい。図２に示すように、基地局装置１は、アンテナ１１，サーキュレータ１２，アナログ受信部１３，発振器１４，ディジタル受信部１５，ディジタル受信部１６，ディジタル送信部１７，アナログ送信部１８で構成される。
【００１５】
つぎに、基地局装置１の全体動作について説明する。発振器１４は、所定の周波数の周波数信号（基準周波数信号）を出力する。アンテナ１１が受信した高周波の受信信号は、サーキュレータ１２を介してアナログ受信部１３に入力される。アナログ受信部１３は、発振器１４から出力される周波数信号に基づいて受信信号をベースバンド信号へダウンコンバートし、さらに、ダウンコンバート後のベースバンド信号を利得調整し、利得調整後のベースバンド信号をアナログ／ディジタル変換によりディジタル受信信号に変換し、ディジタル受信信号を出力する。また、アナログ受信部１３は、発振器１４の出力する周波数信号に基づいてアナログ／ディジタル変換処理で用いるサンプリングクロックを生成する。
【００１６】
ディジタル受信部１５は、アナログ受信部１３が変換したディジタル受信信号に対して復調処理、チャネルディコーディング、誤り訂正等のディジタル処理を行う。ディジタル受信部１６は、アナログ受信部１３が変換したディジタル受信信号に基づいて発振器１４の周波数調整を行う。
【００１７】
ディジタル送信部１７は、基地局装置１が接続するネットワークから入力される送信データに対して符号化、チャネルコーディング、変調処理等を行い、ディジタル送信信号として出力する。アナログ送信部１８は、ディジタル送信部１７から出力されるディジタル送信信号を、ディジタル／アナログ変換によりアナログ送信信号に変換する。アナログ送信部１８は、さらに、発振器１４の出力する周波数信号に基づいて、アナログ送信信号をアップコンバートして高周波の送信信号としてサーキュレータ１２経由でアンテナ１１から送信する。また、ディジタル送信部１７は、発振器１４から出力される周波数信号に基づいてディジタル／アナログ変換処理のサンプリングクロックを生成する。
【００１８】
本実施の形態の基地局装置１は、基準となる発振器１４が出力する周波数信号の周波数を、周囲の基地局装置２−１〜２−６から送信される信号に基づいて調整する。そのため、周波数ずれの発生による周波数の隣接する他のチャネルへの信号の漏洩を防ぎ、隣接するチャネルを妨害してしまうという問題が発生しない。
【００１９】
つぎに、本実施の形態の周波数調整方法について説明する。図３は、本実施の形態のディジタル受信部１６の機能構成例を示す図である。なお、図３では、ディジタル受信部１６の周辺の構成要素も図示しているが、説明を簡単にするため、サーキュレータ１２を省略している。
【００２０】
図３に示すように、ディジタル受信部１６は、周波数偏差計算部（周波数偏差算出部）２１−１〜２１−Ｎ（Ｎは正の整数）と、周波数偏差推定部２２と、で構成される。周波数偏差計算部２１−１〜２１−Ｎは、それぞれ同一の構成とする。また、周波数偏差計算部２１−１〜２１−Ｎは、それぞれが周辺の基地局装置２−１〜２−６ごとの処理を実施するため、Ｎは周辺の基地局装置の数以上とする。たとえば、図１の構成では、周辺の基地局装置の数は６台であるため、Ｎは６以上とする。周波数偏差計算部２１−ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ）は、パスサーチ部（図中では、パスサーチ）３１，逆拡散部３２，周波数推定部３３，レベル測定部３４で構成される。
【００２１】
受信した高周波の受信信号は、アンテナ１１およびサーキュレータ１２を経由してアナログ受信部１３に入力される。アナログ受信部１３は、受信信号を上述の処理によりベースバンドのディジタル受信信号に変換し、ディジタル受信部１６へ出力する。
【００２２】
ディジタル受信部１６では、周波数偏差計算部２１−ｋが、周辺の基地局装置２−ｋから受信した共通の既知信号（既知シンボルを含む信号）に基づいて、自装置との周波数偏差を計算する。なお、周辺の基地局装置２−１〜２−６は、共通の既知信号を送信していることとする。また、基地局装置２−１〜２−６から送信される信号には送信元の基地局装置２−１〜２−６を識別するため各基地局に割当てられた拡散コードにより拡散されており、その拡散コードに基づいて周波数偏差計算部２１−ｋは、各々が処理を担当する基地局装置から送信された受信信号を処理する。
【００２３】
つぎに、周波数偏差計算部２１−ｋの動作について説明する。パスサーチ部３１は、基地局装置２−ｋから送信された受信信号に含まれる既知シンボルを用いて、伝搬路で発生したマルチパスの各パスに対応した受信信号のタイミング（受信タイミング）を検出する。このタイミングの検出方法としては、たとえば、「石岡他著、“Ｗ−ＣＤＭＡ方式対応パスサーチＬＳＩ”（１９９９年電子情報通信学会総合大会Ｂ−５−１２）」に記載されている方法等を用いることができる。
【００２４】
なお、ここでは、説明を簡単にするため、パスサーチ部３１が１つのパスを検出した場合について説明するが、複数のパスを検出した場合についても後述する処理を行うことにより対応することができる。
【００２５】
逆拡散部３２は、パスサーチ部３１が検出したタイミングに基づいて、共通の既知シンボルに割り当てられた拡散コードを用いて受信信号に対して逆拡散処理を行い、受信シンボルを生成する。具体的には、たとえば、拡散率が２５６の場合、以下の式（１）に従って受信シンボルを生成する。
ｒ（ｋ，ｍ）＝  Σ  ｘ（２５６×ｍ＋ｉ）×CONJG（Ｃ（ｋ，２５６×ｍ＋ｉ））
…（１）
【００２６】
なお、上記の総和Σは、ｉ＝１，２，…，２５６についての総和とする。CONJG（  ）はカッコ内の値の複素共役を表す。また、ｘ（ｎ）は、パスサーチ部３１が検出したタイミングを基準としたチップレートでサンプリングした受信信号であり、ｎはサンプル番号を表す。Ｃ（ｋ，ｉ）は、共通の既知シンボルに割り当てられた基地局装置２−ｋの拡散コードであり、ｒ（ｋ，ｍ）は、基地局装置２−ｋから送信されたｍ番目の受信シンボルである。
【００２７】
周波数推定部３３は、逆拡散部３２が生成した受信シンボルを用いて、以下式（２）および式（３）に従って自局との周波数偏差の平均値を計算する。
Θ（ｋ）＝  Σ  ａｒｃｔａｎ（ｒ（ｋ，ｍ）×CONJG（ｒ（ｋ，ｍ−１）））
…（２）
θ（ｋ）＝  Θ（ｋ）／Ｍ´                                              …（３）
【００２８】
なお、上記の総和Σは、ｍ＝２，３，…，Ｍについての総和とする。また、後述のような位相偏差の不連続な変化がない場合にはＭ´＝Ｍ−１である。Ｍは、平均化処理のために用いる位相偏差の数（受信シンボルの数）を示し、平均化処理のために適した十分大きな正の整数とする。ａｒｃｔａｎ（  ）は複素数を極座標変換した際の角度を−π≦から＜πで表す関数とする。また、Θ（ｋ）は、基地局装置２−ｋに対応する位相偏差（基地局装置２−ｋから送信された信号に基づいて求めた自局との位相偏差）の総和を示し、θ（ｋ）は、基地局装置２−ｋに対応する位相偏差の平均値を表す。
【００２９】
ただし、上記式（２）および式（３）の計算の際に、パスサーチ部３１が検出したタイミングの変更が発生した場合等には受信シンボルの位相偏差が不連続となるため、位相偏差が不連続に変化した受信シンボルについては処置対象から除く。図４は、受信シンボル列とパスサーチ部３１が検出したタイミングの変更位置の一例を示す図である。受信シンボルｒ１〜ｒＭで構成される受信シンボル列４１を用いて位相偏差の平均値を求めるとする。この際、受信シンボルｒ１０と受信シンボルｒ１１の間でタイミング変更４２が生じ、また、受信シンボルｒ２９と受信シンボルｒ３０の間でタイミング変更４３が生じたとする。
【００３０】
この場合、Θ（ｋ）は、受信シンボルｒ１０とｒ１１の間の位相偏差および受信シンボル２９と受信シンボル３０の間の位相偏差を用いずに計算する。具体的には、以下の式（４）に従って求める。また、この場合は、上記式（３）の計算では、Ｍ´＝Ｍ−３とする。
Θ（ｋ）  ＝  ａｒｃｔａｎ（ｒ２×CONJG（ｒ１））
＋ａｒｃｔａｎ（ｒ３×CONJG（ｒ２））
：
＋ａｒｃｔａｎ（ｒ１０×CONJG（ｒ９））
＋ａｒｃｔａｎ（ｒ１２×CONJG（ｒ１１））
：
＋ａｒｃｔａｎ（ｒ２９×CONJG（ｒ２８））
＋ａｒｃｔａｎ（ｒ３１×CONJG（ｒ３０））
：
＋ａｒｃｔａｎ（ｒＭ×CONJG（ｒＭ−１））            …（４）
【００３１】
なお、位相偏差に不連続な変化が生じたか否かは、総和を行なう前の各位相偏差を比較し、他の位相偏差との差が所定の値以上となるか否かにより判断してもよいし、パスサーチ部３１が検出したタイミングの変更を検出して判断してもよい。
【００３２】
レベル測定部３４は、受信シンボルの電力を計算する。例えば、以下の式（５）に従って計算する。なお、Ｐ（ｋ）は、電力（受信電力）を示し、下記の総和は、ｍ＝１，２，…，Ｍについての総和とする。また、｜  ｜2は複素数の絶対値の自乗を表す。
Ｐ（ｋ）＝  Σ  ｜ｒ（ｋ，ｍ）｜2  ／Ｍ                      …（５）
【００３３】
周波数偏差推定部２２は、周波数偏差計算部２１−１〜２１−Ｎが求めた平均化された周波数偏差θ（ｋ）と受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）に基づいて、自局の発振器１４の周波数補正量を計算する。周波数補正量の計算は、具体的には、たとえば、所定のしきい値以上となる電力Ｐ（ｋ）に対応する周波数偏差θ（ｋ）の平均値を求め、求めた値を推定周波数偏差とし、発振器１４の補正量とする。この補正量は自局が、周辺の基地局装置とどれだけ周波数がずれていたかを表しており、この補正量に比例した値の分だけ発振器１４の周波数を高くまたは低くする必要があり、補正量が０になるように調整する。発振器１４の周波数の調整の方法はどのような方法を用いてもよいが、たとえば、補正量が０となるまで所定の値ずつ発振器１４の周波数が高くなるよう補正していく（または低く）方法等がある。
【００３４】
図５は、周波数偏差計算部２１−１〜２１−Ｎが求めた周波数偏差θ（ｋ）と受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）の一例を示す図である。図５では、周波数偏差計算部２１−１〜２１−Ｎごとに、各々が求めた周波数偏差θ（ｋ）と受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）とを示している。この場合は、周辺の基地局装置の数を７台とし、計算結果５１〜５７が、それぞれの基地局装置に対応する周波数偏差θ（ｋ）と受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）の組み合わせを示している。図５の場合、計算結果５１〜５７の電力Ｐ（ｋ）がしきい値５０以上となるのは、計算結果５３，５４，５５の３つである。したがって、計算結果５３，５４，５５の周波数偏差θ（ｋ）の平均値を補正量とする。
【００３５】
なお、ここでは、電力Ｐ（ｋ）がしきい値５０以上となる基地局装置２−１〜２−６の周波数偏差の平均値を補正量としたが、これに限らず、電力の大きい順に所定の個数の基地局装置２−１〜２−６を選択し、選択した基地局装置２−１〜２−６の周波数偏差θ（ｋ）に基づいて補正量を求めるようにしてもよい。
【００３６】
また、受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）がしきい値５０より大きく、かつ受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）が最大となる基地局装置に対応する周波数偏差θ（ｋ）を補正量としてもよい。また、受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）がしきい値５０より大きい計算結果が存在しない場合は、発振器１４の周波数偏差を補正しないようにしてもよい。
【００３７】
また、受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）がしきい値５０より大きい計算結果（図５の場合は計算結果５３，５４，５５）の周波数偏差θ（ｋ）を、以下の式（６）に示すようにＰ（ｋ）を用いて重み付け加算して補正量を計算してもよい。
（Ｐ（１）×θ（１）＋Ｐ（２）×θ（２）＋Ｐ（３）×θ（３））
／（Ｐ（１）＋Ｐ（２）＋Ｐ（３））                                …（６）
【００３８】
また、本実施の形態では、周波数偏差計算部２１−ｋが電力Ｐ（ｋ）を求める機能、すなわち電力算出機能も備えるようにしたが、周辺の基地局装置ごとに電力Ｐ（ｋ）を求める電力算出手段を別途設け、周波数偏差推定部２２は、電力算出手段が求めた電力Ｐ（ｋ）と周波数偏差計算部２１−ｋが求めた周波数偏差θ（ｋ）とを一組の計算結果として、上記と同様に補正量を求めるようにしてもよい。
【００３９】
なお、以上の説明では、パスサーチ部３１が検出するタイミングが１つの場合に限定したが、複数のパスが存在する場合は、パスごとに周波数偏差計算部を備えるようにし、パスサーチ部３１が検出した各パスのタイミングごとに周波数偏差計算部がそれぞれ上記と同様の処理を行い、パスごとの計算結果（受信シンボルの電力Ｐ（ｋ）および周波数偏差θ（ｋ））を得るようにしてもよい。
【００４０】
なお、以上述べた周波数偏差計算部２１−１〜２１−Ｎが周波数偏差を求める方法は一例であり、これに限らず、周波数偏差を求める方法としてどのような方法を用いてもよい。
【００４１】
以上のように、本実施の形態では、基地局装置１が、周辺の基地局装置２−１〜２−６が送信する共通の既知信号を用いて自局の発振器の周波数を補正するようにした。そのため、基地局装置１は、発振器１４の周波数精度が低い場合にも、発振器１４の周波数を補正することにより、周波数の絶対精度の高い送信信号を生成することができる。また、周辺の基地局装置２−１〜２−６からの送信信号を用いているため、移動端末から送信された信号を用いる必要が無く、周波数精度の高い移動端末を無線通信システム内に備える必要がない。
【００４２】
実施の形態２．
図６は、本発明にかかる実施の形態２の基地局装置のディジタル受信部の機能構成例を示す図である。本実施の形態の基地局装置（基地局装置１ａとする）の構成は、実施の形態１の基地局装置１のディジタル受信部１６の代わりに本実施の形態のディジタル受信部１６ａを備える以外は、実施の形態１の基地局装置１と同様である。また、本実施の形態の無線通信システムの構成は、実施の形態１の基地局装置１を本実施の形態の基地局装置１ａに代える以外は、実施の形態１の無線通信システムと同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。
【００４３】
ディジタル受信部１６ａは、周波数偏差計算部２１ａ−１〜２１ａ−Ｎと、周波数偏差推定部２２ａと、で構成される。周波数偏差計算部２１ａ−１〜２１ａ−Ｎは、それぞれ異なる基地局装置２−１〜２−６から受信した信号を処理する。周波数偏差計算部２１ａ−ｋの構成は、実施の形態１の周波数偏差計算部２１−ｋに逆拡散部３５およびレベル（電力）比較部３６を追加し、レベル測定部３４を削除する以外は、実施の形態１の周波数偏差計算部２１−ｋと同様である。パスサーチ部３１、逆拡散部３２および周波数推定部３３の処理は、実施の形態１と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００４４】
周辺の基地局装置２−１〜２−６は、マクロ基地局装置のようにカバーする半径が大きい基地局装置である場合もあり、またフェムトセルなどカバーする半径が小さい基地局装置（小型基地局装置）である可能性もある。一般に、マクロ基地局装置では、発振器の絶対精度が高く、小型基地局装置では、発振器の絶対精度が低い。したがって、周辺の基地局装置２−１〜２−６のうち、発振器の絶対精度が高いと予想できる基地局装置を選択して、選択した基地局装置から送信された信号を用いて周波数偏差を求めると、精度よく自局の周波数の補正ができる。
【００４５】
一方、カバーする半径が異なる基地局装置間では、同じ基地局装置から送信される異なるチャネル間（異なる周波数間）の電力比が異なることが考えられる。たとえば、マクロ基地局装置のようにカバーする半径を大きくする必要がある基地局装置は、報知チャネルなどの特定のチャネルの電力を大きめに設定する可能性がある。これに対し、小型基地局では、報知チャネルなど特定のチャネルの電力を小さめに設定される可能性がある。このような場合、実施の形態１で述べた既知シンボルが送信された信号の電力と、特定のチャネルの電力と、を比較すると、マクロ基地局装置では、報知チャネルなど特定のチャネルの電力に対する既知シンボルが送信された信号の電力比が小さくなる。したがって、このような電力比を用いることで、発振器の絶対精度が高い基地局装置を選択することができる。
【００４６】
つぎに、本実施の形態の動作を説明する。逆拡散部３５は、パスサーチ部３１が検出したタイミングに基づいて、逆拡散部３２の逆拡散処理に用いる拡散コードとは別のコードで多重されている特定のチャネルの逆拡散処理を行う。具体的な処理については、逆拡散部３２と同様であり、逆拡散処理に用いるコードが異なるだけである。なお、逆拡散部３５が逆拡散する特定のコードとしては、報知情報などの伝送に使用される特定のチャネルの送信処理で用いられるコードを使用する。
【００４７】
レベル比較部３６は、逆拡散部３２と逆拡散部３５がそれぞれ求めた受信シンボルの電力比を計算する。たとえば、以下式（７）に従って電力比Ｈ（ｋ）を計算する。
Ｈ（ｋ）＝  （Σ  ｜ｒ（ｋ，ｍ）｜2）／（Σ  ｜ｒ´（ｋ，ｍ）｜2）  …（７）
【００４８】
なお、上記の総和Σは、ｍ＝１，２，…，Ｍについての総和とする。また、ｒ（ｋ，ｍ）は逆拡散部３２の出力する受信シンボルとし、ｒ´（ｋ，ｍ）は逆拡散部３５の出力する受信シンボルとする。
【００４９】
周波数偏差推定部２２ａは、周波数偏差計算部２１ａ−１〜２１ａ−Ｎからそれぞれ出力される、計算結果（周波数偏差θ（ｋ）と受信シンボルの電力比Ｈ（ｋ））に基づいて自局の発振器１４の周波数補正量を計算する。たとえば、周波数偏差推定部２２ａは、上記のようにマクロ基地局装置で報知チャネルなどの特定のチャネルの電力が大きく設定されるシステムでは、電力比Ｈ（ｋ）が最も小さい基地局装置をマクロ基地局装置として識別し、電力比Ｈ（ｋ）が最も小さい計算結果に対応する周波数偏差θ（ｋ）を用いて周波数補正量を求める。
【００５０】
また、逆にシステム運用上、マクロ基地局装置の特定のチャネルの電力が既知信号の電力より小さく設定される場合は、電力比Ｈ（ｋ）が最も大きい基地局装置をマクロ基地局装置と識別するようにすればよい。
【００５１】
また、電力比に対する電力比しきい値を設けて、電力比しきい値より電力比が大きい基地局装置をマクロ基地局装置として判断する、または電力比しきい値より電力比が小さい基地局装置をマクロ基地局装置として判断してもよい。そして、マクロ基地局装置を判断した基地局装置が複数ある場合には、これらの基地局装置に対応する周波数偏差θ（ｋ）の平均値を発振器１４の補正量としてもよい。さらに、これらの基地局装置に対応する周波数偏差θ（ｋ）を用いて実施の形態１の上記式（６）のように重み付けの平均により補正量を求めてもよい。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。
【００５２】
以上のように、本実施の形態では、特定のチャネルと既知シンボルとの電力比を用いて、マクロ基地局装置を識別して、識別した基地局装置の送信する信号に基づいて、自局の発振器の周波数を補正するようにした。そのため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、実施の形態１に比べさらに高い精度で自局の周波数補正を実施することができる。
【００５３】
実施の形態３．
図７は、本発明にかかる実施の形態３の基地局装置のディジタル受信部の機能構成例を示す図である。本実施の形態の基地局装置（基地局装置１ｂとする）の構成は、実施の形態１の基地局装置１のディジタル受信部１６の代わりに本実施の形態のディジタル受信部１６ｂを備える以外は、実施の形態１の基地局装置１と同様である。また、本実施の形態の無線通信システムの構成は、実施の形態１の基地局装置１を本実施の形態の基地局装置１ｂに代える以外は、実施の形態１の無線通信システムと同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して説明を省略する。以下、実施の形態１と異なる点を説明する。
【００５４】
ディジタル受信部１６ｂは、周波数偏差計算部２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎと、周波数偏差推定部２２ｂと、で構成される。周波数偏差計算部２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎは、それぞれ異なる基地局装置２−１〜２−６から受信した信号を処理する。周波数偏差計算部２１ｂ−ｋの構成は、実施の形態１の周波数偏差計算部２１−ｋに逆拡散部３７および報知情報取得部３８を追加する以外は、実施の形態１の周波数偏差計算部２１−ｋと同様である。パスサーチ部３１、逆拡散部３２、周波数推定部３３およびレベル測定部３４の処理は、実施の形態１と同様の構成であるため、説明を省略する。
【００５５】
実施の形態２では、電力比に基づいて、マクロ基地局装置を識別したが、本実施の形態では、周辺の基地局装置２−１〜２−６から送信される報知チャネルの信号に含まれる報知情報に基づいてマクロ基地局と小型基地局とを識別する。
【００５６】
つぎに、本実施の形態の動作を説明する。逆拡散部３７は、パスサーチ部３１が検出したタイミングに基づいて、逆拡散部３２の逆拡散処理に用いる拡散コードとは別のコードで多重されている報知チャネルに対する逆拡散処理を行う。具体的な処理については、逆拡散部３２と同様であり、逆拡散処理に用いるコードが異なるだけである。
【００５７】
報知情報取得部３８は、逆拡散部３７が求めた報知チャネルの受信シンボルから送信元の基地局装置の基地局識別情報を抽出し、その基地局識別情報に基づいて、たとえばマクロ基地局装置であるか小型基地局装置であるか識別を行い、識別結果を周波数偏差推定部２２ｂへ出力する。なお、基地局識別情報とその基地局装置がマクロ基地局装置であるかの対応情報は、周波数偏差推定部２２があらかじめ保持しておくこととする。なお、ここでは、マクロ基地局装置では周波数精度が高い発振器を備えると仮定しているが、これに限らず、周波数精度が高い発振器を備える基地局装置を識別するための対応情報をあらかじめ保持しておき、基地局識別情報とその対応情報に基づいて周波数精度が高い発振器を備える基地局装置であるか否かを判定し、周波数精度が高い発振器を備える基地局装置の位相偏差に基づいて補正量を求めるようにすればよい。
【００５８】
また、送信元の基地局装置の基地局識別情報が報知情報のなかに存在しない場合等には、基地局装置の識別情報の代わりに、送信電力情報を受信シンボルから抽出してマクロ基地局装置であるか小型基地局装置であるかを識別するようにしてもよい。
【００５９】
周波数偏差推定部２２ｂは、周波数偏差計算部２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎが求めた計算結果（周波数偏差θ（ｋ）と受信シンボルの電力Ｐ（ｋ））と、報知情報取得部３８から出力される識別結果と、に基づいて自局の発振器１４の周波数補正量を求める。たとえば、マクロ基地局装置と識別した基地局装置に対応する周波数偏差θ（ｋ）の平均値を周波数補正量として求めてもよい。また、マクロ基地局装置と識別した基地局装置の周波数偏差θ（ｋ）のうち、最大の周波数偏差θ（ｋ）を周波数補正量として求めるようにしてもよい。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。
【００６０】
以上のように、本実施の形態では、報知情報に含まれる基地局識別情報を用いて、マクロ基地局装置を識別して、識別した基地局装置の送信する信号に基づいて、自局の発振器の周波数を補正するようにした。そのため、実施の形態１と同様の効果が得られるとともに、実施の形態１に比べさらに高い精度で自局の周波数補正を実施することができる。
【００６１】
実施の形態４．
図８は、本発明にかかる実施の形態４の無線通信システムの周波数帯の一例を示す図である。送信周波数帯６１は送信周波数帯を示し、補正用周波数帯６２は発振器の周波数補正用の周波数帯を示している。本実施の形態の基地局装置の構成は、実施の形態１の基地局装置１の構成と同様である。また、本実施の形態の無線通信システムの構成は、実施の形態１と同様である。以下、実施の形態１と異なる点について説明する。
【００６２】
自局の送信信号と、周辺の基地局装置の送信信号が同じ周波数帯の場合、自局の送信信号を停止して他の基地局装置の送信信号を受信する必要がある。これに対し、本実施の形態では、送信周波数帯と異なる周波数帯の基地局装置の送信信号を用いて自局の発振器１４の補正を行うことにより、自局の送信信号を停止することなく自局の発振器１４の補正を行うことができる。この場合、たとえば、周辺の基地局装置２−１〜２−６が送信信号と異なる補正用周波数帯６２で共通の既知シンボルを含む信号を送信するようにする。
【００６３】
発振器１４の周波数の補正方法は、実施の形態１〜３のいずれの方法を用いてもよい。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。
【００６４】
なお、図８の例では、発振器の周波数補正用の周波数帯が１つの場合を示しているが、発振器の周波数補正用の周波数帯として複数の周波数帯を利用して、実施の形態１〜３と同様の処理を行ってもよい。たとえば、周辺の基地局装置２−１〜２−６ごとに異なる周波数帯で送信される既知シンボルに基づいて、それぞれ実施の形態１〜３と同様の処理を行う。
【００６５】
また、自局が通信を行う通信方式と、異なる通信方式の信号を用いて発振器１４の補正を行うこともできる。この場合、アナログ受信部１３は、アンテナ１１およびサーキュレータ１２経由で受信した通信用の通信方式で送信された信号をディジタル受信部１５に出力すると同時に、通信用の通信方式とは異なる通信方式で送信された信号（補正用信号という）をディジタル受信部１６に出力するようにする。たとえば、自局の通信方式として、ＬＴＥ（Long  Term  Evolution）などの通信方式を用いる場合に、自局の発振器１４の周波数の補正を行う通信方式としてＷ−ＣＤＭＡ（Wideband  Code  Division  Multiple  Access）を用いることとし、Ｗ−ＣＤＭＡ方式で信号を送信する基地局装置からの送信信号を利用して周波数を補正するようにしてもよい。
【００６６】
以上のように、本実施の形態では、自局が送信信号を送信している周波数とは異なる周波数を利用して、自局の発振器１４の周波数の補正を行うようにした。そのため、自局の送信信号を停止させることなく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、複数の周波数帯の基地局装置からの信号を利用することにより、自局の発振器補正に使用する基地局装置の信号の候補が増え、より精度の高い補正を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上のように、本発明にかかる基地局装置および通信方法は、移動端末を含む無線通信システムにおける基地局装置に有用であり、特に、周波数精度の低い発振器を備える基地局装置に適している。
【符号の説明】
【００６８】
１，２−１〜２−６  基地局装置
１１  アンテナ
１２  サーキュレータ
１３  アナログ受信部
１４  発振器
１５，１６，１６ａ，１６ｂ  ディジタル受信部
１７  ディジタル送信部
１８  アナログ送信部
２１−１〜２１−Ｎ，２１ａ−１〜２１ａ−Ｎ，２１ｂ−１〜２１ｂ−Ｎ  周波数偏差計算部
２２，２２ａ，２２ｂ  周波数偏差推定部
３１  パスサーチ部
３２，３５，３７  逆拡散部
３３  周波数推定部
３４  レベル測定部
３６  レベル比較部
３８  報知情報取得部
６１  送信周波数帯
６２  補正用周波数帯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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