(57)【要約】 【目的】  高い精度で安定なＲＴＴ測定結果の得られることを課題とする。【構成】  基地局２０と端末１０間における所定の通信チャネルを往復する無線信号のＲＴＴ（Round trip time）測定機能を有する基地局装置において、所要の通信品質を満足するように更新される第１の目標ＳＩＲａと、ＲＴＴの測定に最適な第２の目標ＳＩＲｂと、ＲＴＴ測定時における前記第１の目標ＳＩＲが前記第２の目標ＳＩＲよりも低い場合に、前記第２の目標ＳＩＲによる端末送信電力の制御下でＲＴＴ測定を行う制御部と、を備える。【選択図】  図１
2008300923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と端末間における所定の通信チャネルを往復する無線信号のＲＴＴ（Round trip time）測定機能を有する基地局装置において、
所要の通信品質を満足するように更新される第１の目標ＳＩＲと、
ＲＴＴの測定に最適な第２の目標ＳＩＲと、
ＲＴＴ測定時における前記第１の目標ＳＩＲが前記第２の目標ＳＩＲよりも低い場合に、前記第２の目標ＳＩＲによる端末送信電力の制御下でＲＴＴ測定を行う制御部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第２の目標ＳＩＲによる端末送信電力の制御下でＲＴＴ測定を行う場合は、前記端末送信電力の制御収束を待ってＲＴＴ測定を行うことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項３】
前記制御部は、ＲＴＴ測定時における前記第１の目標ＳＩＲが前記第２の目標ＳＩＲよりも高い場合に、該第１の目標ＳＩＲによる端末送信電力の制御下でＲＴＴ測定を行うことを特徴とする請求項１記載の基地局装置。
【請求項４】
基地局と端末間における所定の通信チャネルを往復する無線信号のＲＴＴ（Round trip time）測定機能を有する基地局装置において、
上り通信チャネルのチャネル推定値に基づいて端末の移動速度を検出する速度検出部と、
前記検出した移動速度に応じたＲＴＴ測定サンプル数に基づいて上り通信チャネルの最速パスを抽出する最速パス抽出部と、
下り送信の開始時刻と、前記抽出した上り最速パスの受信時刻とに基づきＲＴＴを測定する制御部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
前記最速パス抽出部は、所定以上の振幅を有するパスのうち、最速のものを最速パスとして抽出することを特徴とする請求項４記載の基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基地局装置に関し、更に詳しくは、基地局と端末（移動局)間における所定の通信チャネルを往復する無線信号のＲＴＴ（Round trip time）測定機能を有する基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｗ−ＣＤＭＡ(Wideband Code Division Multiple Access)では、基地局と端末（移動局)間を往来する無線信号のＲＴＴを測定することにより基地局と端末間の距離を求め、該求めた距離に基づいて端末の位置を特定する所謂測位サービスが行われる。ここで、ＲＴＴ（Round trip time）とは、基地局から端末に送ったダウンリンク伝送に対して、該端末が応答したアップリンクの伝送が基地局に届くまでの時間を意味する。ＲＴＴ測定に基づく位置の測定精度は、ＧＰＳ(Global Positioning System)を使用したものより低いが、低コストで、かつ屋内等でも利用できること等から、ＧＰＳの代替サービスとして、又はＧＰＳを補間するサービスとして、更なる測位精度の向上が望まれている。
【０００３】
図６（Ａ）は従来の移動通信システムのブロック図で、ＲＴＴの測定に係る構成を示している。この移動通信システムには、端末（移動局）１０と、無線基地局２０’と、無線基地局制御装置５０とが含まれる。更に、この無線基地局２０’は、自局と無線基地局制御装置５０との間の有線通信回線（Ｉｕｂインタフェース）を終端するＩｕｂ終端部２１と、下り個別チャネル（ＤＰＣＨ）の信号処理を行う下りＤＰＣＨ処理部２２と、下りＩＱデータを直交変調及び増幅してアンテナより送信する無線送信部２３と、アンテナからの受信信号を増幅及び直交復調して上りＩＱデータを出力する無線受信部２４と、上り制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）のパス検出、逆拡散、検波、復号処理、並びに、端末側送信電力の制御及びＲＴＴの測定等を行う上りＤＰＣＣＨ処理部３０’と、上りデータチャネル（ＤＰＤＣＨ）の逆拡散、検波及び復号処理を行う上りＤＰＤＣＨ処理部２５とを備える。
【０００４】
図６（Ｂ）に従来のＲＴＴ測定処理のシーケンスを示す。端末１０〜無線基地局２０’〜無線基地局制御装置５０の間で個別ＣＨのリンクを張ると共に（ステップＳ１１）、引き続き行われる端末送信電力のアウターループ制御（Ｓ１２）によって上り通信のサービス品質（データの伝送レートや変調方式等によって異なる）に最適化された電力制御の実施状態（即ち、疎通状態)になる。この状態で、無線基地局制御装置５０がＲＴＴ測定を起動すると（Ｓ１３）、これを受けた無線基地局２０’ではＲＴＴの測定を実行（Ｓ１４）し、同時に、端末１０ではＲｘ−Ｔｘ時間差測定を実行（Ｓ１５）する。
【０００５】
これを具体的に言うと、今、基地局２０’が時刻ｔ１に開始したダウンリンクの送信は端末１０で時刻ｔ２に受信され、かつ該端末１０がその受信から所定時間（例えば、１０２４チップに相当する時間）Ｔ０の経過後（時刻ｔ３）に開始したアップリンクの送信が時刻ｔ４に基地局２０’に受信されたとする。この場合の、基地局２０’における下り上りの時間差ＲＴＴは、ＲＴＴ＝（ｔ４−ｔ１）により求められ、この測定結果を無線基地局制御装置５０に報告する。
【０００６】
ＲＴＴの報告を受けた上位装置では無線基地局２０’と端末１０との間の無線伝送に要した時間ｒを、ｒ＝（ｔ４−ｔ１−Ｔ０）／２により求める（Ｓ１６）。そして、ステップＳ１７では、前記求めた端末−無線基地局間の遅延時間ｒを用いて端末１０への付帯サービス（位置情報サービス等）を行う。
【特許文献１】特開２００６−３３２０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来のＲＴＴ測定は、データ通信のサービス品質に最適化された電力制御の下で行われているため、必ずしもＲＴＴ（受信最速パス）測定に最適化された条件とは言えず、このため高いＲＴＴ測定精度が得られなかった。また、従来のＲＴＴ測定は端末の移動速度に応じた無線伝搬環境の変化を考慮せずに行われていたため、ＲＴＴの測定精度が劣化していた。
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、高い精度で安定なＲＴＴ測定結果の得られる基地局装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の態様による基地局装置は、基地局と端末間における所定の通信チャネルを往復する無線信号のＲＴＴ（Round trip time）測定機能を有する基地局装置において、所要の通信品質を満足するように更新される第１の目標ＳＩＲと、ＲＴＴの測定に最適な第２の目標ＳＩＲと、ＲＴＴ測定時における前記第１の目標ＳＩＲが前記第２の目標ＳＩＲよりも低い場合に、前記第２の目標ＳＩＲによる端末送信電力の制御下でＲＴＴ測定を行う制御部と、を備えるものである。
【００１０】
本発明によれば、ＲＴＴ測定時における端末送信電力の目標ＳＩＲをＲＴＴの測定に最適な第２の目標ＳＩＲとすることにより、基地局における受信品質がＲＴＴ測定に最適化され、よって高精度のＲＴＴ測定を安定に行える。
【００１１】
本発明の第２の態様では、前記制御部は、前記第２の目標ＳＩＲによる端末送信電力の制御下でＲＴＴ測定を行う場合は、前記端末送信電力の制御収束を待ってＲＴＴ測定を行う。従って、高精度なＲＴＴ測定を確実に行える。
【００１２】
本発明の第３の態様では、前記制御部は、ＲＴＴ測定時における前記第１の目標ＳＩＲが前記第２の目標ＳＩＲよりも高い場合に、該第１の目標ＳＩＲによる端末送信電力の制御下でＲＴＴ測定を行う。この場合は第１の目標ＳＩＲをそのまま利用することで、速やかにＲＴＴ測定を行える。
【００１３】
本発明の第４の態様による基地局装置は、基地局と端末間における所定の通信チャネルを往復する無線信号のＲＴＴ（Round trip time）測定機能を有する基地局装置において、上り通信チャネルのチャネル推定値に基づいて端末の移動速度を検出する速度検出部と、前記検出した移動速度に応じたＲＴＴ測定サンプル数に基づいて上り通信チャネルの最速パスを抽出する最速パス抽出部と、下り送信の開始時刻と、前記抽出した上り最速パスの受信時刻とに基づきＲＴＴを測定する制御部と、を備えるものである。
【００１４】
本発明においては、端末の移動速度が遅い場合は、無線伝搬環境（フェージング）の変動速度も小さいので、短い時間内に複数のＲＴＴ測定サンプルを取得できると共に、これらを使用してより高精度なＲＴＴ測定を行える。一方、端末の移動速度が速い場合は、フェージングの変動速度も大きいので、単一のＲＴＴ測定サンプルを使用して高精度なＲＴＴ測定を速やかに行う。
【００１５】
本発明の第５の態様では、前記最速パス抽出部は、所定以上の振幅を有するパスのうち、最速のものを最速パスとして抽出する。
【発明の効果】
【００１６】
以上述べた如く本発明によれば、様々なデータ通信のサービス品質を満足させるような稼働下においても、ＲＴＴ測定に最適化された通信条件を速やかに生み出すことで、ＲＴＴ測定精度の向上が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に従って本発明に好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。図１は第１の実施の形態によるの移動通信システムのブロック図で、主にＲＴＴの測定機能に係る部分の構成を示している。この移動通信システムには、端末（移動局）１０と、本実施の形態による無線基地局２０と、無線基地局制御装置５０とが含まれる。
【００１８】
また、この無線基地局２０は、Ｉｕｂ終端部２１と、下りＤＰＣＨ処理部２２と、無線送信部２３と、無線受信部２４と、上り制御チャネル（ＤＰＣＣＨ）のパス検出、逆拡散、検波、復号処理、並びに、端末側送信電力の制御及びＲＴＴの測定等を行う上りＤＰＣＣＨ処理部３０と、上りデータチャネル（ＤＰＤＣＨ）の逆拡散、検波及び復号処理を行う上りＤＰＤＣＨ処理部２５とを備える。
【００１９】
更に、上りＤＰＣＣＨ処理部３０は、上りＤＰＣＣＨの遅延プロファイルを求めてその受信パスを検出するパス検出部３２と、該検出された受信パスに基づき上りＤＰＣＣＨをチャネルコードとスクランブルコードとで逆拡散する逆拡散部３３と、前記逆拡散後の受信パイロット信号と既知のパイロット信号とに基づきチャネル伝搬路特性を推定するチャネル推定部３４と、チャネル推定出力に基づき受信シンボルを同期検波する検波部３５と、ＴＦＣＩ（Transport Format Combination Indicator）情報を復号するＴＦＣＩ復号部３６と、受信パイロットの検波出力に基づき受信ＳＩＲを推定するＳＩＲ推定部３７とを備える。
【００２０】
更に、受信データの長区間受信品質を求める長区間品質測定部２６と、上りＤＰＤＣＨのサービス品質（ビットレート，変調方式等）によって決まる目標品質との比較に基づき受信信号の目標ＳＩＲａを生成する目標ＳＩＲ生成部３９と、現時点の目標ＳＩＲａとＲＴＴ測定に最適な目標ＳＩＲｂとの比較に基づき目標ＳＩＲａに加算すべきオフセットＳＩＲαを生成するオフセットＳＩＲ生成部４０と、前記受信ＳＩＲ推定部３７で求めた受信ＳＩＲと、加算器出力の目標ＳＩＲ（ａ＋α）との比較に基づき端末送信電力を制御するためのＴＰＣ（Transmit Power Control）ビットを生成するＴＰＣ生成部３８と、前記下りＤＰＣＨ処理部２２から通知された下りＤＰＣＨの送信タイミング（ｔ１）と、上りＤＰＣＣＨの遅延プロファイルから自ら検出した受信最速パスのタイミング（ｔ４）とに基づきＲＴＴを測定するＲＴＴ測定部３１とを備える。なお、図１は紙面の関係でフィンガ部とＲＡＫＥ合成に係る部分の図示を省略している。
【００２１】
図２に第１の実施の形態によるＲＴＴ測定処理のシーケンス図を示す。端末１０〜無線基地局２０〜無線基地局制御装置５０の間で個別ＣＨのリンクを張ると共に（ステップＳ２１）、引き続き行われる端末送信電力のアウターループ制御（Ｓ２２）により上り通信のサービス品質に最適化された電力制御の実施状態になる。
【００２２】
この状態で、無線基地局制御装置５０がＲＴＴ測定を起動すると（Ｓ２３）、これを受けた無線基地局２０では、ＲＴＴ測定の起動前に、上りＤＰＣＣＨの通信品質(ＳＩＲ)をＲＴＴ測定に最適化された目標ＳＩＲｂに更新するため、現時点の目標ＳＩＲａにオフセットＳＩＲαを加算する（Ｓ２４）。このオフセットＳＩＲαは、ｂ−ａ＞０の場合は、α＝ｂ−ａにより求められ、ｂ−ａ＞０でない場合はα＝０とする。なお、ＲＴＴ測定に最適な目標ＳＩＲｂについては、予め行った多数の実測データやシミュレーション結果に
基づき統計的に決定されている。
【００２３】
そして、引き続き行われる端末送信電力のインナーループ制御（Ｓ２５）により、前記ｂ−ａ＞０の場合は、上り送信電力制御が新たな目標ＳＩＲに収束するに充分な時間（即ち、オフセットαの大きさに応じた時間）Ｔを経過した時点でＲＴＴ測定に最適化された送信電力制御の実施状態（ＳＩＲ＝ｂ）となり、また前記ｂ−ａ＞０でない場合は、そのままで直ちにＲＴＴ測定可能な送信電力制御の実施状態（ＳＩＲ＞ｂ）になる。この状態で、無線基地局２０より端末１０のＲｘ−Ｔｘ時間差測定機能を起動すると共に（Ｓ２６）、無線基地局２０ではＲＴＴの測定を実行（Ｓ２７）し、同時に、端末１０ではＲｘ−Ｔｘ時間差測定を実行（Ｓ２８）する。
【００２４】
これを具体的に言うと、今、基地局２０より時刻ｔ１に送信開始されたダウンリク伝送の最速パスが時刻ｔ２に端末１０に受信され、かつ、端末１０が該受信から所定時間（例えば、１０２４チップに相当する時間）Ｔ０を経過した時点（時刻ｔ３）に送信開始したアップリンク伝送の最速パスが時刻ｔ４に無線基地局２０に受信されたとすると、基地局２０における下り上りの時間差ＲＴＴはＲＴＴ＝（ｔ４−ｔ１）により求められ、これを無線基地局制御装置５０に報告する。ここでは１回分のＲＴＴ測定例を示すが、必要に応じて複数回分のＲＴＴ測定が行われる。そして、ＲＴＴの報告を受けた上位装置では無線基地局２０と端末１０との間の無線伝送に要した時間ｒをｒ＝（ｔ４−ｔ１−Ｔ０）／２により求める（Ｓ３１）。更に、前記求めた端末−無線基地局間の遅延量を用いて端末１０への付帯サービス（位置情報サービス等）を行う（Ｓ３２）。
【００２５】
一方、ステップＳ３０では目標ＳＩＲに加えたオフセットを解除（＝０）し、引き続き行われるインナーループ制御により、システムは速やかに上り通信のサービス品質に最適化された送信電力制御の実施状態になる。
【００２６】
なお、上記受信ＳＩＲが収束するまでの間に、サービス品質の変化等によって目標ＳＩＲａを小さくするような指示がきた場合には、これを破棄する。また、大きくする指示が来た場合には目標ＳＩＲａを大きくする。これによって、より良い無線環境下でＲＴＴ測定を行える。
【００２７】
図３は第２の実施の形態によるの移動通信システムのブロック図で、基地局２０が端末１０の移動速度を考慮することで、より精度の高いＲＴＴ測定を行う場合を示している。図において、４５は上りＤＰＣＣＨのチャネル推定値につき求めたフェージングの時間相関に基づいて、公知の方法により端末の移動速度ｖを求める速度検出部、６０は端末１０の移動速度ｖに応じて抽出した複数（Ｍ個）のＲＴＴ測定サンプル（遅延プロファイル）に基づき上りＤＰＣＣＨの受信最速パスを検出し、ＲＴＴの測定制御を行うＲＴＴ測定制御部である。このＲＴＴ測定制御部６０には、最大Ｎ個のＲＴＴ測定サンプル（遅延プロファイル）を記憶可能なメモリ（ＭＥＭ）と、後述の図４に示すＲＴＴ測定制御を行うプロセッサ（ＭＰＵ）とが含まれる。その他の構成については上記図１で述べたものと同様で良い。
【００２８】
図４は第２の実施の形態によるＲＴＴ測定処理のフローチャートで、無線基地局制御装置５０からＲＴＴ測定の起動を受けることによりこの処理に入力する。テップＳ３１では現時点の目標ＳＩＲａを取得し、ステップＳ３２ではｂ−ａ＞０か否かを判別する。ｂ−ａ＞０の場合は、現時点の目標ＳＩＲａがＲＴＴ測定に最適な目標ＳＩＲｂよりも低いので、ステップＳ３３に進み、それらの差分ｂ−ａをオフセットＳＩＲレジスタαにセットする。また、ｂ−ａ＞０でない場合は、現時点の目標ＳＩＲａの方がＲＴＴ測定に最適な目標ＳＩＲｂよりも高いので、ステップＳ３４に進み、オフセットＳＩＲレジスタαに０をセットする。これにより、上り送信電力のインナーループ制御は新たな目標ＳＩＲ（ａ
＋α）に向けて速やかに収束する。
【００２９】
ステップＳ３５ではオフセットＳＩＲαの大きさに応じた時間Ｔの時間経過を待ち、やがて経過すると、ステップＳ３６では速度検出部４５より端末１０の移動速度ｖを取得する。ステップＳ３７では移動速度ｖに応じた個数（Ｍ個）のＲＴＴ測定サンプル（遅延プロファイル）を取得し、メモリＭＥＭに記憶する。ステップＳ３８ではメモリＭＥＭのＲＴＴ測定サンプルに基づき、上りＤＰＣＣＨの受信最速パスを抽出する。ステップＳ３９では下りＤＰＣＨ処理部２２より通知されたＲＴＴ測定に係る信号の下り送信タイミングｔ１と、ＲＴＴ測定制御部６０で検出した受信最速パスの時刻ｔ４とに基づき、ＲＴＴ＝ｔ４−ｔ１を求め、出力する。
【００３０】
図５は第２の実施の形態におけるＲＴＴ測定サンプル（遅延プロファイル）のグラフ図で、横軸はシステムの基準タイミングｔ０を基準にして表したパスタイミング（チップタイミング）、縦軸は受信信号のパスレベル（相関電力）を表す。一般に、基地局に近い端末の相関ピークは早く現れ、基地局に遠い端末の相関ピークは遅く現れる。また、同一端末で言うと、見通し内直接波の相関ピークは相対的に早く現れ、反射や回折した見通し外間接波の相関ピークは相対的に遅く現れる。
【００３１】
図５（Ａ）は端末の移動速度ｖが遅い場合のＲＴＴ測定サンプル例で、メモリＭＥＭの記憶容量いっぱいにＮ個の測定サンプルを記憶した場合を示している。ここで、速度ｖが遅いとは、レイリーフェージング変動速度（周期）≫ＲＴＴ測定周期の状態を意味する。基地局と端末間の無線環境は端末の移動に伴って変化するが、移動速度ｖがＲＴＴ測定周期に比べて充分に遅い場合は、比較的類似した無線環境下で複数のＲＴＴサンプルを取得できる。そこで、この場合は複数の測定サンプルを取得して、その中から最適（最速）のパスを検出する。
【００３２】
図５（Ａ）の例では測定サンプル＃Ｎの最速パス（↓で示す）を測定全体の最速パスと決定できる。なお、最速パスの決定の安全（信頼性）のために複数の測定サンプルを平均化してそれらの中から測定全体の最速パスを決定しても良い。この場合に、平均化する測定サンプルの数は固定でも良いが、各サンプルにおける最速パスが所定の時間幅以内に含まれるような複数の測定サンプルを抽出して、これらの平均を求めるようにしても良い。その後、測定全体での最速パスを決定する。
【００３３】
図５（Ｂ）は端末の移動速度ｖが中間の場合を示しており、移動速度ｖの大きさに応じた個数（Ｍ個）の測定サンプルをメモリＭＥＭに記憶した場合を示している。上記同様にして、Ｍ個の測定サンプルを使用して測定全体の最速パスを決定する。図５（Ｂ）の例では、Ｍ個の測定サンプルの内の、単純に最速のパスを有する測定サンプル＃Ｍのパス（↓で示す）を測定全体の最速パスに決定する。
【００３４】
図５（Ｃ）は端末の移動速度ｖが速い場合のＲＴＴ測定サンプル例であり、メモリＭＥＭに１個の測定サンプルを記憶した場合を示している。速度が速いとは、レイリーフェージング変動速度（周期）≪ＲＴＴ測定周期の状態を意味しており、この場合は１つの測定サンプル中にも比較的多くの無線通信環境が反映されており、よって１つの測定サンプルを使用して最速パスを決定する。
【００３５】
なお、上記実施の形態では、データ通信のサービス品質に応じた目標ＳＩＲａにオフセットＳＩＲα（＝ｂ−ａ）を加える場合を説明したが、こに限らない。データ通信のサービス品質に応じた目標ＳＩＲａと、ＲＴＴ測定に最適な目標ＳＩＲｂとを切り替えて使用するように構成しても良い。
【００３６】
また、上記実施の形態では、オフセットＳＩＲαの大きさに応じた時間ＴだけＲＴＴの測定開始を待たせたが、これに限らない。実際の受信ＳＩＲが目標ＳＩＲ（ａ＋α）の所定範囲内に収束したか否かを判別してＲＴＴの測定を開始しても良い。
【００３７】
また、上記本発明に好適なる複数の実施の形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部の構成、制御、処理及びこれらの組合せの様々な変更が行えることは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の実施の形態によるの移動通信システムのブロック図である。
【図２】第１の実施の形態によるＲＴＴ測定処理のシーケンス図である。
【図３】第２の実施の形態によるの移動通信システムのブロック図である。
【図４】第２の実施の形態によるＲＴＴ測定処理のフローチャートである。
【図５】第２の実施の形態におけるＲＴＴ測定サンプルのグラフ図である。
【図６】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  端末（移動局）
２０  無線基地局
２１  Ｉｕｂ終端部
２２  下りＤＰＣＨ処理部
２３  無線送信部
２４  無線受信部
３０  上りＤＰＣＣＨ処理部
３１  ＲＴＴ測定部
４５  速度検出部
５０  無線基地局制御装置
６０  ＲＴＴ測定制御部
【図１】
2008300923.tif 000003
【図２】
2008300923.tif 000004
【図３】
2008300923.tif 000005
【図４】
2008300923.tif 000006
【図５】
2008300923.tif 000007
【図６】
2008300923.tif 000008