(57)【要約】【課題】  パスレベルしきい値を超えるパスが１つも検出されない場合でも適応送信タイミングの制御動作を破綻させず、かつ無線リソース制御を行い、無線リソースの有効利用を図ることが可能な無線通信装置を提供する。【解決手段】  有効パス検出部１６は遅延プロファイルの中からパスレベルしきい値を超える到来パスを検出し、そのパスを有効パスとし、パイロット信号の遅延プロファイル中にしきい値を超えるパスが一つもなかった場合、遅延プロファイル中で最大の電力を有するパスを強制的に有効パスとする。強制有効パス通知管理部１７にはしきい値を超えるパスがあるとパス検出が通知され、しきい値を超えるパスがなく、強制的に有効パスが決定されるとパス未検出が通知される。送信タイミングオフセット量算出部１８は有効パスの中で最大の電力を持つパスを目標パス受信位置Ｔmax とすべく次回の相対送信オフセット量Ｐを算出する。【選択図】      図６
2008124942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムであって、
前記第１の無線通信装置は、受信信号に対する相関値を計算して遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出しかつ前記有効パスの条件を満たすパスがない場合に強制的に有効パスを１パス検出する有効パス検出手段と、前記有効パスを強制的に割り当てたことを通知する強制有効パス情報通知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】
前記有効パス検出手段は、前記有効パスの条件を満たすパスがない場合、前記遅延プロファイル中の最大電力のパスを前記有効パスの条件を満たしたパスとして強制的に検出することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記有効パス検出手段は、前記有効パスの条件を満たすパスがない場合、前回割り当てたパスの中の最大電力のパスを前記有効パスの条件を満たしたパスとして強制的に検出することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第１の無線通信装置は、前記有効パスの中で最大の電力を持つパスが予め設定された目標パス受信位置にくるように次回の送信時に付けるべき送信タイミングオフセット量を算出する送信タイミングオフセット量算出手段を含み、
前記強制有効パス情報通知手段が前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記送信タイミングオフセット量算出手段に通知し、
前記送信タイミングオフセット量算出手段がその通知に応答して前記送信タイミングオフセット量として０を算出し、
前記第２の無線通信装置がその送信タイミングオフセット量に基づいて送信タイミングをオフセットさせることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１の無線通信装置は、チップ雑音電力値を算出するチップ雑音電力算出手段を含み、
前記強制有効パス情報通知手段が前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記チップ雑音電力算出手段に通知し、
前記チップ雑音電力算出手段がその通知に応答して前記チップ雑音電力値として前回の計算値をそのまま用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記第１の無線通信装置は、干渉及び雑音電力推定値を算出する信号電力対干渉及び雑音電力比算出手段を含み、
前記強制有効パス情報通知手段が前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記信号電力対干渉及び雑音電力比算出手段に通知し、
前記信号電力対干渉及び雑音電力比算出手段がその通知に応答して前記干渉及び雑音電力推定値として前回の計算値をそのまま用いることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか記載の無線通信システム。
【請求項７】
受信信号に対する相関値を計算する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出する有効パス検出手段と、その有効パス情報から送信タイミングオフセット量を算出する機能を持つ送信タイミングオフセット量算出手段と、送信タイミング測定用信号の送信を制御する情報を作成する送信タイミング測定用信号制御情報作成手段とを含む第１の無線通信装置と、
信号の前記送信タイミングオフセット量を制御する機能を持つ送信タイミング制御手段と、前記送信タイミング測定用信号の送信を制御する機能を持つ送信タイミング測定用信号制御手段とを含む第２の無線通信装置とを有し、
前記第１の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット量算出手段及び前記送信タイミング測定用信号制御情報作成手段が作成した制御情報に基づいて前記第２の無線通信装置の送信タイミングオフセット制御及び送信タイミング測定用信号送信制御がそれぞれなされることを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
前記第１の無線通信装置において前記有効パス検出手段が予め設定したしきい値を超えるパスを検出しなかった場合、前記送信タイミングオフセット量算出手段が前記送信タイミングオフセット量を算出せず、この状態がＡ回（Ａは１以上の整数）連続して生じた場合、前記送信タイミング測定用信号制御情報作成手段が前記第２の無線通信装置に対して所定時間Ｘの間、前記送信タイミング測定用信号の送信停止指示情報を作成して送信し、
前記第２の無線通信装置がこの指示を受信した時に前記送信タイミング測定用信号の送信を停止することを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記第１の無線通信装置において前記有効パス検出手段が検出する前記第２の無線通信装置の基準パス伝搬遅延時間と到来パスの最大伝搬遅延時間との時間差がしきい値以下の場合、前記送信タイミング測定用信号制御情報作成手段が前記第２の無線通信装置に対して所定時間Ｙの間、前記送信タイミング測定用信号の送信停止指示情報を作成して送信し、
前記第２の無線通信装置がこの指示を受信した時に前記送信タイミング測定用信号の送信を停止することを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記第１の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット量算出手段が算出する送信タイミングオフセット量が相対オフセット量であり、
前記第２の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット制御手段が前記送信タイミングオフセット量の初期値に対して前記相対オフセット量を累積加算したものを送信信号に付加する送信タイミングオフセット量とし、
前記第１の無線通信装置においてしきい値を超えるパスが検出されなかった場合、前記送信タイミングオフセット量算出手段が前記送信タイミングオフセット量を算出せず、この状態がＢ回（Ｂは１以上の整数）連続して生じた場合、前記送信タイミングオフセット量を初期値に戻すように指示を出し、
前記第２の無線通信装置がこの指示を受信した時、前記送信信号に付加する送信タイミングオフセットを初期値に戻すことを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記第１の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット量算出手段が算出する送信タイミングオフセット量が絶対オフセット量であり、
前記第２の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット制御手段が前記送信タイミングオフセット量の初期値に対して前記絶対オフセット量を加算したものを送信信号に付加する送信タイミングオフセット量とし、
前記第１の無線通信装置においてしきい値を超えるパスが検出されなかった場合、前記送信タイミングオフセット量算出手段が前記送信タイミングオフセット量を算出せず、この状態がＢ回（Ｂは１以上の整数）連続して生じた場合、前記送信タイミングオフセット量を初期値に戻すよう指示を出し、
前記第２の無線通信装置がこの指示を受信した時、前記送信信号に付加する送信タイミングオフセットを初期値に戻すことを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
【請求項１２】
他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信装置であって、
受信信号に対する相関値を計算して遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出しかつ前記有効パスの条件を満たすパスがない場合に強制的に有効パスを１パス検出する有効パス検出手段と、前記有効パスを強制的に割り当てたことを通知する強制有効パス情報通知手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１３】
前記有効パス検出手段は、前記有効パスの条件を満たすパスがない場合、前記遅延プロファイル中の最大電力のパスを前記有効パスの条件を満たしたパスとして強制的に検出することを特徴とする請求項１２記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記有効パス検出手段は、前記有効パスの条件を満たすパスがない場合、前回割り当てたパスの中の最大電力のパスを前記有効パスの条件を満たしたパスとして強制的に検出することを特徴とする請求項１２記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記有効パスの中で最大の電力を持つパスが予め設定された目標パス受信位置にくるように次回の送信時に付けるべき送信タイミングオフセット量を算出する送信タイミングオフセット量算出手段を含み、
前記強制有効パス情報通知手段が前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記送信タイミングオフセット量算出手段に通知し、
前記送信タイミングオフセット量算出手段がその通知に応答して前記送信タイミングオフセット量として０を算出し、
前記他の無線通信装置がその送信タイミングオフセット量に基づいて送信タイミングをオフセットさせることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれか記載の無線通信装置。
【請求項１６】
チップ雑音電力値を算出するチップ雑音電力算出手段を含み、
前記強制有効パス情報通知手段が前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記チップ雑音電力算出手段に通知し、
前記チップ雑音電力算出手段がその通知に応答して前記チップ雑音電力値として前回の計算値をそのまま用いることを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれか記載の無線通信装置。
【請求項１７】
干渉及び雑音電力推定値を算出する信号電力対干渉及び雑音電力比算出手段を含み、
前記強制有効パス情報通知手段が前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記信号電力対干渉及び雑音電力比算出手段に通知し、
前記信号電力対干渉及び雑音電力比算出手段がその通知に応答して前記干渉及び雑音電力推定値として前回の計算値をそのまま用いることを特徴とする請求項１２から請求項１６のいずれか記載の無線通信装置。
【請求項１８】
受信信号に対する相関値を計算する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出する有効パス検出手段と、その有効パス情報から送信タイミングオフセット量を算出する機能を持つ送信タイミングオフセット量算出手段と、送信タイミング測定用信号の送信を制御する情報を作成する送信タイミング測定用信号制御情報作成手段とを有し、
前記送信タイミングオフセット量算出手段及び前記送信タイミング測定用信号制御情報作成手段が作成した制御情報に基づいて他の無線通信装置の送信タイミングオフセット制御及び送信タイミング測定用信号送信制御が行われるようにしたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１９】
前記遅延プロファイル算出手段が求めた遅延プロファイル中にしきい値を超えるパスがなかった場合、チップ雑音電力フレーム間平均値として前回の計算値を更新しないチップ雑音電力算出手段を含むことを特徴とする請求項１８記載の無線通信装置。
【請求項２０】
前記遅延プロファイル算出手段が求めた遅延プロファイル中にしきい値を超えるパスがなかった場合、干渉及び雑音電力フレーム間平均値として前回の計算値を更新しない信号電力対干渉及び雑音電力比算出手段を含むことを特徴とする請求項１８記載の無線通信装置。
【請求項２１】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線通信に用いられ、
前記遅延プロファイル算出手段が求めた遅延プロファイル中にしきい値を超えるパスがなかった場合、強制的に有効パスを作成し、この有効パスを用いて逆拡散を行うことを特徴とする請求項１８記載の無線通信装置。
【請求項２２】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線通信に用いられ、
前記有効パス検出手段が有効パス条件を満たすパスを検出しない場合、前記遅延プロファイル中の最大電力のパスを強制的に有効にすることを特徴とする請求項１８または請求項２１記載の無線通信装置。
【請求項２３】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線通信に用いられ、
前記有効パス検出手段が有効パス条件を満たすパスを検出しない場合、前回割り当てたパスの中で最大電力を有するパスを強制的に有効とすることを特徴とする請求項１８または請求項２１記載の無線通信装置。
【請求項２４】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線通信に用いられ、
前記有効パス検出手段が有効パス条件を満たすパスを検出せずかつ推定ドップラ周波数が大きい場合、有効パス条件を満たすパスなしと判定することを特徴とする請求項１８または請求項２１記載の無線通信装置。
【請求項２５】
第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムに用いる有効パス検出方法であって、
前記第１の無線通信装置が、受信信号に対する相関値を計算して遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出処理と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出しかつ前記有効パスの条件を満たすパスがない場合に強制的に有効パスを１パス検出する有効パス検出処理と、前記有効パスを強制的に割り当てたことを通知する強制有効パス情報通知処理とを実行することを特徴とする有効パス検出方法。
【請求項２６】
前記有効パス検出処理において、前記有効パスの条件を満たすパスがない場合、前記遅延プロファイル中の最大電力のパスを前記有効パスの条件を満たしたパスとして強制的に検出することを特徴とする請求項２５記載の有効パス検出方法。
【請求項２７】
前記有効パス検出処理において、前記有効パスの条件を満たすパスがない場合、前回割り当てたパスの中の最大電力のパスを前記有効パスの条件を満たしたパスとして強制的に検出することを特徴とする請求項２５記載の有効パス検出方法。
【請求項２８】
前記第１の無線通信装置が、前記有効パスの中で最大の電力を持つパスが予め設定された目標パス受信位置にくるように次回の送信時に付けるべき送信タイミングオフセット量を算出する送信タイミングオフセット量算出処理を実行し、
前記強制有効パス情報通知処理において前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記送信タイミングオフセット量算出処理に通知し、
前記送信タイミングオフセット量算出処理においてその通知に応答して前記送信タイミングオフセット量として０を算出し、
前記第２の無線通信装置がその送信タイミングオフセット量に基づいて送信タイミングをオフセットさせることを特徴とする請求項２５から請求項２７のいずれか記載の有効パス検出方法。
【請求項２９】
前記第１の無線通信装置が、チップ雑音電力値を算出するチップ雑音電力算出処理を実行し、
前記強制有効パス情報通知処理において前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記チップ雑音電力算出処理に通知し、
前記チップ雑音電力算出処理においてその通知に応答して前記チップ雑音電力値として前回の計算値をそのまま用いることを特徴とする請求項２５から請求項２８のいずれか記載の有効パス検出方法。
【請求項３０】
前記第１の無線通信装置が、干渉及び雑音電力推定値を算出する信号電力対干渉及び雑音電力比算出処理を実行し、
前記強制有効パス情報通知処理において前記有効パスを強制的に割り当てたことを前記信号電力対干渉及び雑音電力比算出処理に通知し、
前記信号電力対干渉及び雑音電力比算出処理においてその通知に応答して前記干渉及び雑音電力推定値として前回の計算値をそのまま用いることを特徴とする請求項２５から請求項２９のいずれか記載の有効パス検出方法。
【請求項３１】
第１の無線通信装置が、受信信号に対する相関値を計算する遅延プロファイル算出処理と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出する有効パス検出処理と、その有効パス情報から送信タイミングオフセット量を算出する送信タイミングオフセット量算出処理と、送信タイミング測定用信号の送信を制御する情報を作成する送信タイミング測定用信号制御情報作成処理とを実行し、
第２の無線通信装置が、信号の前記送信タイミングオフセット量を制御する送信タイミング制御処理と、前記送信タイミング測定用信号の送信を制御する送信タイミング測定用信号制御処理と実行し、
前記第１の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット量算出処理及び前記送信タイミング測定用信号制御情報作成処理にて作成した制御情報に基づいて前記第２の無線通信装置の送信タイミングオフセット制御及び送信タイミング測定用信号送信制御がそれぞれなされることを特徴とする有効パス検出方法。
【請求項３２】
前記第１の無線通信装置において前記有効パス検出処理にて予め設定したしきい値を超えるパスを検出しなかった場合、前記送信タイミングオフセット量算出処理にて前記送信タイミングオフセット量を算出せず、この状態がＡ回（Ａは１以上の整数）連続して生じた場合、前記送信タイミング測定用信号制御情報作成処理にて前記第２の無線通信装置に対して所定時間Ｘの間、前記送信タイミング測定用信号の送信停止指示情報を作成して送信し、
前記第２の無線通信装置がこの指示を受信した時に前記送信タイミング測定用信号の送信を停止することを特徴とする請求項３１記載の有効パス検出方法。
【請求項３３】
前記第１の無線通信装置において前記有効パス検出処理にて検出する前記第２の無線通信装置の基準パス伝搬遅延時間と到来パスの最大伝搬遅延時間との時間差がしきい値以下の場合、前記送信タイミング測定用信号制御情報作成処理にて前記第２の無線通信装置に対して所定時間Ｙの間、前記送信タイミング測定用信号の送信停止指示情報を作成して送信し、
前記第２の無線通信装置がこの指示を受信した時に前記送信タイミング測定用信号の送信を停止することを特徴とする請求項３１記載の有効パス検出方法。
【請求項３４】
前記第１の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット量算出処理にて算出する送信タイミングオフセット量が相対オフセット量であり、
前記第２の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット制御処理にて前記送信タイミングオフセット量の初期値に対して前記相対オフセット量を累積加算したものを送信信号に付加する送信タイミングオフセット量とし、
前記第１の無線通信装置においてしきい値を超えるパスが検出されなかった場合、前記送信タイミングオフセット量算出処理にて前記送信タイミングオフセット量を算出せず、この状態がＢ回（Ｂは１以上の整数）連続して生じた場合、前記送信タイミングオフセット量を初期値に戻すように指示を出し、
前記第２の無線通信装置がこの指示を受信した時、前記送信信号に付加する送信タイミングオフセットを初期値に戻すことを特徴とする請求項３１記載の有効パス検出方法。
【請求項３５】
前記第１の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット量算出処理にて算出する送信タイミングオフセット量が絶対オフセット量であり、
前記第２の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット制御処理にて前記送信タイミングオフセット量の初期値に対して前記絶対オフセット量を加算したものを送信信号に付加する送信タイミングオフセット量とし、
前記第１の無線通信装置においてしきい値を超えるパスが検出されなかった場合、前記送信タイミングオフセット量算出処理にて前記送信タイミングオフセット量を算出せず、この状態がＢ回（Ｂは１以上の整数）連続して生じた場合、前記送信タイミングオフセット量を初期値に戻すよう指示を出し、
前記第２の無線通信装置がこの指示を受信した時、前記送信信号に付加する送信タイミングオフセットを初期値に戻すことを特徴とする請求項３１記載の有効パス検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システム、無線通信装置及びそれらに用いる有効パス検出方法に関し、特に有効パス検出機能を有する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）無線通信においては、パスサーチ、ＲＡＫＥ合成、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ）推定といった技術が広く知られている。
【０００３】
ＣＤＭＡ無線通信においては、まず送受信間で予め決められた系列（パイロット信号）を送信側で挿入しておき、受信側で受信信号とパイロット系列との畳み込み和を取ることで相関電力（遅延プロファイル）を一定時間分だけ求める。この遅延プロファイルの一例を図１１に示す。
【０００４】
この遅延プロファイルから予め設定されたパス電力レベルしきい値を超えるサンプルを検出するのがパスサーチ技術である。図１１では、Ｐａｔｈ＃１、Ｐａｔｈ＃２、Ｐａｔｈ＃３がしきい値を越えており、パスタイミングとしてサーチャが検出した状態を表している。
【０００５】
この後、サーチャが検出したパスタイミングに基づき、受信信号を逆拡散し、この逆拡散信号をＲＡＫＥ合成した後、復調、復号、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）検出等を行う。ＣＲＣエラーがあった場合には、送信機に対してデータの再送を要求する技術としてＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）が知られている。
【０００６】
このＨＡＲＱの受信機動作を図１２に示す。図１２では、再送２回後にＣＲＣがＯＫとなった様子を示している。ＨＡＲＱでは復調後の信号から尤度を同じデータ同士で加算することができるので、時間ダイバーシチ効果が得られる。
【０００７】
つまり、図１２において、ＨＡＲＱの受信機動作では、新規データに対して、「パス検出」→「逆拡散」→「復調」→「尤度＃１計算」→「復号」→「誤り検出」→「データ再送命令発行」が行われ、このデータ再送命令による再送１回目のデータに対して、「パス検出」→「逆拡散」→「復調」→「尤度＃２計算」→「尤度＃１＋尤度＃２合成」→「復号」→「誤り検出」→「データ再送命令発行」が行われる。
【０００８】
再送１回目のデータでのデータ再送命令による再送２回目のデータに対して、「パス検出」→「逆拡散」→「復調」→「尤度＃３計算」→「尤度＃１＋尤度＃２＋尤度＃３合成」→「復号」→「誤り検出」→「新規データ送信命令発行」が行われる。
【０００９】
また、基地局における端末間の受信タイミング同期を維持するため、適応送信タイミング制御を行う方法がある（例えば、非特許文献１参照）。ＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｐｒｅａｄ−ＣＤＭＡ）によるマルチプルアクセス方式では、基地局における端末間の受信タイミング同期を確保することによって、基地局に対して同時にアクセスする端末間で基準パス間の直交性を確保することができ、周波数利用効率を向上させることができる。
【００１０】
基地局で各端末ＭＳ１，ＭＳ２の遅延プロファイルを求める方法を図１３に示す。適応送信タイミング制御では基地局側における到来パスの最大の伝搬遅延時間（Ｔmax ）と各端末ＭＳ１，ＭＳ２の基準パス（最大電力を持つ有効パスまたは先頭有効パス）Ｔ１，Ｔ２の伝搬遅延時間（Ｔmax −Ｔ１）及び（Ｔmax −Ｔ２）を計算し、端末ＭＳ１への制御情報に（Ｔmax −Ｔ１）、端末ＭＳ２への制御情報に（Ｔmax −Ｔ２）をそれぞれ付加し、各端末ＭＳ１，ＭＳ２にそれぞれの送信タイミングオフセット値を通知する。
【００１１】
端末ＭＳ１，ＭＳ２側では制御情報を復調し、基地局から通知された送信タイミングオフセット量を予め決められた初期値に加算し、送信タイミングをこの分だけオフセットさせて送信する。これによって、図１４に示すように、基地局において各端末ＭＳ１，ＭＳ２間の基準パスタイミング同期がＴmax 位置で確立する。
【００１２】
また、３ＧＰＰ  ＬＴＥ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ  Ｌｏｎｇｅｒ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）で提案されている上りリンクの無線通信システム（例えば、非特許文献３参照）においては、送信信号にＣｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ（ＣＰ）を挿入し、ユーザ間の基準パスの伝搬遅延差がＣＰ長内に収まっていれば、上りリンクのＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）によるマルチプルアクセスでのユーザ間の直交性が確保されることが示されている。      
【００１３】
このシステムでは、適応送信タイミング制御を実現するためにｕｐｌｉｎｋ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌを用いて送信タイミング測定用信号を端末から基地局に対して定期的に送信する案が示されている。さらに、このシステムでは、ｕｐｌｉｎｋ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌがｐｉｌｏｔ  ｃｈａｎｎｅｌを用いて代替することができる可能性が示されている。
【００１４】
さらにまた、信号対雑音＋干渉電力比の推定に対しては、パスタイミング結果を基にチャネル推定値等から推定する方法がある（例えば、非特許文献２参照）。近年、注目されている周波数領域等化器で使用するチップ雑音電力もパスタイミング結果を基にチャネル推定値を求めた後、チャネル推定値から信号電力を推定し、送受信電力から差し引くことで求められる。これらの雑音電力は分散が大きいため、忘却係数を用いて時間平均を求め、時間平均を取っている。
【００１５】
信号対雑音＋干渉電力比は適応変復調技術のパラメータとして使用される等、高精度な推定が要求される。また、チップ雑音電力推定精度が高ければ、周波数領域等化器の性能が向上すると考えられる。
【００１６】
【非特許文献１】電子情報通信学会  信学技法  ＲＣＳ２００３−１４１
【非特許文献２】「Ｗ−ＣＤＭＡ移動通信方式  ２章  無線伝送方式  ２−２  Ｗ−ＣＤＭＡ基本伝送技術  ｃ．ＳＩＲ測定に基づく高速ＴＰＣ」（立川敬二監修、丸善株式会社刊、平成１３年６月２５発行、ｐｐ５３−５５）
【非特許文献３】“Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  Ｕｐｌｉｎｋ”（３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  ＃４２  ｏｎ  ＬＴＥ  Ｒ１−０５０８５０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ＣＤＭＡ無線通信では、最も前段に位置するパスの検出率、精度をどのように上げるかということが重要である。特に、従来のパスサーチでは、図１５に示すように、遅延プロファイル中でパスレベルしきい値を超えるパスが１つも検出できない場合が考えられる。
【００１８】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、パスレベルしきい値を超えるパスが１つも検出されない場合でも適応送信タイミングの制御動作を破綻させず、かつ無線リソース制御を行い、無線リソースの有効利用を図ることができる無線通信システム、無線通信装置及びそれらに用いる有効パス検出方法を提供することにある。
【００１９】
また、本発明の他の目的は、受信機の復調性能を向上させることができ、チップ雑音電力や信号対雑音＋干渉電力比の推定精度を向上させることができる無線通信システム、無線通信装置及びそれらに用いる有効パス検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明による第１の無線通信システムは、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムであって、
前記第１の無線通信装置は、受信信号に対する相関値を計算して遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出しかつ前記有効パスの条件を満たすパスがない場合に強制的に有効パスを１パス検出する有効パス検出手段と、前記有効パスを強制的に割り当てたことを通知する強制有効パス情報通知手段とを備えている。
【００２１】
本発明による第２の無線通信システムは、受信信号に対する相関値を計算する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出する有効パス検出手段と、その有効パス情報から送信タイミングオフセット量を算出する機能を持つ送信タイミングオフセット量算出手段と、送信タイミング測定用信号の送信を制御する情報を作成する送信タイミング測定用信号制御情報作成手段とを含む第１の無線通信装置と、
信号の前記送信タイミングオフセット量を制御する機能を持つ送信タイミング制御手段と、前記送信タイミング測定用信号の送信を制御する機能を持つ送信タイミング測定用信号制御手段とを含む第２の無線通信装置とを備え、
前記第１の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット量算出手段及び前記送信タイミング測定用信号制御情報作成手段が作成した制御情報に基づいて前記第２の無線通信装置の送信タイミングオフセット制御及び送信タイミング測定用信号送信制御がそれぞれなされている。
【００２２】
本発明による第１の無線通信装置は、他の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信装置であって、
受信信号に対する相関値を計算して遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出しかつ前記有効パスの条件を満たすパスがない場合に強制的に有効パスを１パス検出する有効パス検出手段と、前記有効パスを強制的に割り当てたことを通知する強制有効パス情報通知手段とを備えている。
【００２３】
本発明による第２の無線通信装置は、受信信号に対する相関値を計算する遅延プロファイル算出手段と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出する有効パス検出手段と、その有効パス情報から送信タイミングオフセット量を算出する機能を持つ送信タイミングオフセット量算出手段と、送信タイミング測定用信号の送信を制御する情報を作成する送信タイミング測定用信号制御情報作成手段とを備え、
前記送信タイミングオフセット量算出手段及び前記送信タイミング測定用信号制御情報作成手段が作成した制御情報に基づいて他の無線通信装置の送信タイミングオフセット制御及び送信タイミング測定用信号送信制御が行われるようにしている。
【００２４】
本発明による第１の有効パス検出方法は、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置との間で無線通信を行う無線通信システムに用いる有効パス検出方法であって、
前記第１の無線通信装置が、受信信号に対する相関値を計算して遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出処理と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出しかつ前記有効パスの条件を満たすパスがない場合に強制的に有効パスを１パス検出する有効パス検出処理と、前記有効パスを強制的に割り当てたことを通知する強制有効パス情報通知処理とを実行している。
【００２５】
本発明による第２の有効パス検出方法は、第１の無線通信装置が、受信信号に対する相関値を計算する遅延プロファイル算出処理と、前記遅延プロファイルを用いて有効パスを検出する有効パス検出処理と、その有効パス情報から送信タイミングオフセット量を算出する送信タイミングオフセット量算出処理と、送信タイミング測定用信号の送信を制御する情報を作成する送信タイミング測定用信号制御情報作成処理とを実行し、
第２の無線通信装置が、信号の前記送信タイミングオフセット量を制御する送信タイミング制御処理と、前記送信タイミング測定用信号の送信を制御する送信タイミング測定用信号制御処理と実行し、
前記第１の無線通信装置において前記送信タイミングオフセット量算出処理及び前記送信タイミング測定用信号制御情報作成処理にて作成した制御情報に基づいて前記第２の無線通信装置の送信タイミングオフセット制御及び送信タイミング測定用信号送信制御がそれぞれなされている。
【００２６】
すなわち、本発明の無線通信システムは、パスが１つもしきい値を超えない場合、最大電力を持つパスを強制的に有効なパスであるとみなし、逆拡散及び復調処理を行っている。この強制的にパスを有効とみなす手段としては、前回検出したパスの中で最大の電力を持つパスとしてもよい。
【００２７】
逆拡散及び復調処理ではパスの電力がしきい値を超えないほど弱くても、与えたパスタイミングが正しければ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）による時間ダイバーシチ、受信アンテナダイバーシチに対する成分として与えたほうが、ＭＲＣ（Ｍａｘｉｍａｌ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ：最大比合成）（ＲＡＫＥ）合成によるＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）の改善につながり、特性が改善する。また、間違ったパスタイミングを与えても、動作上、クリティカルな結果にはつながらない。
【００２８】
但し、高速移動時には受信パスタイミングが短時間で大きく変わる可能性が高いので、復調動作を止める保護動作を入れる。高速移動しているどうかはドップラ周波数を推定し、その値がしきい値以上かどうかで判断することが可能である。
【００２９】
一方、適応送信タイミング処理部は、しきい値を超えたパスがなかったことが通知されると、端末に対して送信タイミング量の変更要求を出さないようにする。適応送信タイミングでも、パスタイミングが正しければ、目標位置までの収束時間が短くなるが、間違ったパスタイミングを正しい位置に移動させようとすると、真のパスタイミング位置が探索可能範囲（サーチ範囲）から大きくはずれてしまい、ユーザのパスタイミングを完全に見失ってしまう。
【００３０】
この様子を図１６及び図１７を用いて説明する。図１６の到来パスの最大の伝搬遅延時間Ｔmax の位置に最大電力のパスがくるように送信タイミングを遅らせる。また、到来パスの最大の伝搬遅延時間Ｔmax は考えられ得る信号の遅延時間の中で最大の伝搬遅延時間なので、これより大きく遅れた位置はサーチしない範囲として設計されると考えられる。
【００３１】
図１６では真のパスタイミング位置が落ち込み、最大電力のパスとして正しくないパスを選択している。図１７に示すように、このパスを到来パスの最大の伝搬遅延時間Ｔmax の位置に移動させてしまうと、真のパスタイミングがサーチ範囲からはずれてしまい、パスを見失ってしまうことになる。送信タイミング量の変更要求を出す際には、信頼性の極めて高いパスを最大電力パスとして選択しておく必要がある。また、逆拡散及び復調処理用とは別のより電力レベルが大きいパス電力しきい値を用意し、より信頼性のあるパスが検出された場合のみに送信タイミング量を変更することも考えられる。
【００３２】
また、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）周波数領域等化器で使用するチップ雑音電力の推定精度、または信号対雑音＋干渉電力比の推定精度として高精度なものが要求される場合、信頼性の低いパスからチャネル推定を求め、チップ雑音電力、雑音＋干渉電力を求めると、推定精度が落ちてしまうと考えられるので、強制的にパスを有効とみなした場合、前回までの時間平均した推定値を更新しないようにする。
【００３３】
本発明の無線通信システムでは、図１５に示すように、遅延プロファイル中で、パスレベルしきい値を超えるサンプルをサーチャが１つも検出できない場合を考えており、この状況下を受信機の復調性能を向上させるために利用することが可能となり、その場合でも適応送信タイミングの制御動作を破綻させないようにすることが可能となる。また、本発明の無線通信システムでは、パス未検出時を考慮することで、ＣＤＭＡ周波数領域等化器で使用するチップ雑音電力の推定精度、または信号対雑音＋干渉電力比の推定精度を向上させることが可能となる。
【００３４】
本発明の他の無線通信システムでは、基地局にてパスが未検出の場合、送信タイミング制御は行われないため、基地局にてしきい値を超えるパスがないことが予想される場合に送信タイミング測定用の信号を送信しても無線リソースの浪費につながる。よって、パス未検出状態が所定回数Ａ回（Ａは以上の整数）連続して生じた場合、送信タイミング測定用制御信号を出さないように端末に指示を送るようにする。これによって、他の端末の信号に対する干渉量を削減することが可能となり、無線リソースの増大を図ることが可能となる。
【００３５】
ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）を挿入したＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）によるマルチプルアクセスでは、ＣＰ内の範囲にユーザの受信タイミングがあれば、送信タイミング制御を行わなくても、ユーザ間の直交性は確保される。よって、送信タイミングオフセット量算出部が算出した次回送信タイミングオフセット量がしきい値ＣＰ長より小さい場合、所定時間の間、送信タイミング算出用制御信号を送信しないように端末に指示を出す。
【００３６】
また、パス電力しきい値の設定が悪く、真のパスタイミングがサーチ範囲からはずれてしまい、パスを見失ってしまう場合を考慮する。基地局においてパスが１つもパスレベルしきい値を超えない状態が所定回数Ｂ回（Ｂは１以上の整数）連続して生じた場合には、端末側の送信タイミングオフセット値を初期値に戻すよう指示すれば、一度サーチ範囲の外にパスが移動させても、再びサーチ範囲内に戻すことが可能となる。これは送信タイミングオフセット値が初期値の場合、第１の無線装置のサーチ範囲内にパスが収まるよう設計されているためである。さらに、第２の無線装置が第１の無線装置のパケットスケジューリングの最中の場合、第２の無線装置を状態の悪いユーザとみなし、パケットスケジューリングの対象から解放してもよい。
【００３７】
さらに、周波数領域等化器で使用するチップ雑音電力の推定精度、または信号対雑音＋干渉電力比の推定精度として高精度なものが要求される場合、信頼性の低いパスからチャネル推定を求め、チップ雑音電力、雑音＋干渉電力を求めると、推定精度が落ちてしまうと考えられるので、強制的にパスを有効とみなした場合、前回までの時間平均した推定値を更新しないようにする。
【００３８】
本発明の他の無線通信システムでは、遅延プロファイル中で、パスレベルしきい値を超えるサンプルをサーチャが１つも検出できない場合、強制的に１パス有効にすることによって、受信機の復調性能を向上させることが可能となる。一方、適応送信タイミングでは強制的にパスを有効にした場合、送信タイミングオフセット量算出を停止させることによって、動作が破綻しない。
【００３９】
また、本発明の他の無線通信システムでは、パスがしきい値を超えた時だけ、または目標受信タイミングとのずれが大きい時だけ送信タイミング測定用信号が無線リソースを使用することで、無線リソースの効率化を図ることが可能となる。さらに、上記と同様に、強制的にパスを有効にした場合、チップ雑音電力推定部、信号対雑音＋干渉電力比推定部の計算結果を更新しないことによって、その推定精度を向上させることが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、受信機の復調性能を向上させることができ、チップ雑音電力や信号対雑音＋干渉電力比の推定精度を向上させることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００４２】
図１は本発明の一実施例による無線通信システムの構成例を示すブロック図であり、図２及び図３は本発明の一実施例による無線通信システムを構成する無線装置の構成例を示すブロック図である。図１において、無線装置１と無線装置３とは互いに無線通信を行っている。
【００４３】
図２において、無線装置１はアンテナ１１と、送受信共用器（ＤＵＰ：ｄｕｐｌｅｘｅｒ）１２と、受信部１３と、データ復調部１４と、遅延プロファイル算出部１５と、有効パス検出部１６と、強制有効パス通知管理部１７と、送信タイミングオフセット量算出部１８と、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ）測定部１９と、信号合成部２０と、送信部２１とから構成されている。
【００４４】
受信部１３はアンテナ１１及び送受信共用器１２を介して受信した無線装置３からの信号をデータ復調部１４と遅延プロファイル算出部１５とに送出する。遅延プロファイル算出部１５は受信パイロット信号に対して逆拡散を行った後、相関計算を行い、遅延プロファイルを算出する。
【００４５】
有効パス検出部１６は遅延プロファイルの中からパスレベルしきい値を超える到来パスを検出し、そのパスを有効パスとし、有効パスのタイミングをデータ復調部１４と送信タイミングオフセット算出部１８とに通知する。パス未検出通知部１７には、しきい値を超えるパスがあった場合にパス検出、しきい値を超えるパスがない場合にパス未検出という情報がそれぞれ通知される。
【００４６】
データ復調部１４は有効パスタイミングを用いて、逆拡散、チャネル推定、ＲＡＫＥ合成、データ復調を行う。強制有効パス通知管理部１７はパス未検出情報を送信タイミングオフセット量算出部１８とＳＩＲ測定部１９とに通知する。送信タイミングオフセット量算出部１８では、有効パスの中で最大の電力を持つパスが、目標パス受信位置Ｔmax にくるように、次回の無線装置３への送信時に付けるべき送信タイミングオフセット量を算出する。
【００４７】
ＳＩＲ測定部１９ではＳとＩとを計算した後、ＳＩＲを算出する。信号合成部２０は送信データ信号と送信タイミングオフセット量（制御情報）とを合成し、送信部２１と送受信共用器１２とを介してアンテナ１１から無線装置３へ送出する。
【００４８】
図３において、無線装置３はアンテナ３１と、送受信共用器３２と、受信部３３と、信号分離部３４と、制御信号復調部３５と、信号合成部３６と、送信タイミング制御部３７と、送信部３８とから構成されている。
【００４９】
受信部３３はアンテナ３１及び送受信共用器３２を介して受信した無線装置１からの信号を信号分離部３４に送出する。信号分離部３４は無線装置１からの信号においてデータ信号と制御信号とを分離し、制御信号を制御信号復調部３５に送出する。制御信号復調部３５は制御信号を復調し、復調された制御情報の内の送信タイミングオフセット量を送信タイミング制御部３７に送出する。
【００５０】
信号合成部３６は送信データ信号とパイロット信号とを合成し、その合成した信号を送信タイミング制御部３７に送出する。送信タイミング制御部３７は信号合成部３６からの信号を送信タイミングオフセット量分遅延させた後、送信部３８と送受信共用器３２とを介してアンテナ３１から無線装置１に送出する。
【００５１】
図４は図２の無線装置１の動作を示すフローチャートであり、図５は図３の無線装置３の動作を示すフローチャートである。これら図１〜図５を参照して本発明の一実施例による無線通信システムの動作について説明する。尚、図４に示す処理は無線装置１の図示せぬＣＰＵ（中央処理装置）がプログラムを実行することでも実現可能であり、図５に示す処理は無線装置３の図示せぬＣＰＵがプログラムを実行することでも実現可能である。
【００５２】
無線装置１の受信部１３はアンテナ１１及び送受信共用器１２を介して受信した無線装置３からの信号をデータ復調部１４と遅延プロファイル算出部１５とにそれぞれ送出する（図４ステップＳ１）。遅延プロファイル算出部１５は無線装置３からの信号の受信パイロット信号に対して逆拡散後、相関計算を行い、遅延プロファイルを算出する（図４ステップＳ２）。
【００５３】
有効パス検出部１６は遅延プロファイル算出部１５で算出された遅延プロファイルの中からパスレベルしきい値を超える到来パスを検出し（図４ステップＳ３）、検出したパスを有効パスとする。一方、有効パス検出部１６はしきい値を超えるパスが一つもなかった場合（図４ステップＳ４）、遅延プロファイル中最大の電力を有するパスを強制的に有効パスとする（図４ステップＳ５）。有効パス検出部１６は有効パスのタイミングをデータ復調部１４と送信タイミングオフセット算出部１８とに通知する。
【００５４】
強制有効パス通知管理部１７には、しきい値を超えるパスがあった場合に「パス検出」が通知され（図４ステップＳ７）、しきい値を超えるパスがなく、強制的に有効パスが決定された場合に「パス未検出」という情報が通知される（図４ステップＳ６）。
【００５５】
データ復調部１４では有効パス検出部１６からの有効パスタイミングを用いて、逆拡散、チャネル推定、ＲＡＫＥ合成、データ復調が行われる（図４ステップＳ８）。強制有効パス通知管理部１７はパス未検出情報を送信タイミングオフセット量算出部１８とＳＩＲ測定部１９とに通知する。
【００５６】
送信タイミングオフセット量算出部１８では有効パスの中で最大の電力を持つパスが、目標パス受信位置Ｔmax に来るように、次回の無線装置３への送信時に付けるべき送信オフセット量を算出する（図４ステップＳ１０）。ここで、強制有効パス通知管理部１７から通知されたパス未検出情報が「パス未検出」であった場合には、送信タイミングオフセット量算出部１８を動作させない（図４ステップＳ９，Ｓ１２）。
【００５７】
ＳＩＲ測定部１９ではＳとＩとを計算した後、ＳＩＲを算出し、ＳＩＲ及びＩに対して忘却平均を用いて時間平均を取る（図４ステップＳ１１）。強制有効パス通知管理部１７から通知されたパス未検出情報がパス未検出であった場合には、今回の時間平均値を更新しない、つまり前回の時間平均値を使用することとなる（図４ステップＳ１３）。
【００５８】
信号合成部２０は送信データ信号と送信タイミングオフセット量（制御情報）とを合成し、送信部２１と送受信共用器１２とを介してアンテナ１１から無線装置３へ送出する（図４ステップＳ１４）。
【００５９】
無線装置３の受信部３３はアンテナ３１及び送受信共用器３２を介して受信した無線装置１からの信号を信号分離部３４に送出する（図５ステップＳ２１）。信号分離部３４は無線装置１からの信号においてデータ信号と制御信号とを分離し（図５ステップＳ２２）、制御信号を制御信号復調部３５に送出する。
【００６０】
制御信号復調部３５は制御信号を復調し（図５ステップＳ２３）、復調された制御情報の内の送信タイミングオフセット量を送信タイミング制御部３７に送出する。信号合成部３６は送信データ信号とパイロット信号とを合成し（図５ステップＳ２４）、送信タイミング制御部３７に送出する。送信タイミング制御部３７は信号合成部３６からの信号を送信タイミングオフセット量分遅延させた後、送信部３８と送受信共用器３２とを介してアンテナ３１から無線装置１へ送出する（図５ステップＳ２５）。
【００６１】
このように、本実施例では、遅延プロファイル中で、パスレベルしきい値を超えるサンプルをサーチャが１つも検出できない場合、強制的に１パス有効にすることによって、受信機の復調性能を向上させることができる。
【００６２】
この時、本実施例では、適応送信タイミングとして強制的にパスを有効にした情報が通知され、送信タイミングオフセット量の算出を停止させることによって、動作が破綻しない。また、本実施例では、チップ雑音電力の推定、信号対雑音＋干渉電力比の推定の計算結果を更新しないことによって、その推定精度を向上させることができる。
【００６３】
尚、本発明では、有効パス検出部１６において、前回検出したパスの中で最大の電力を持つパスを有効パスとして強制的に割り当ててもよい。また、データ復調部１４での逆拡散及び復調処理では、パスの電力がしきい値を超えないほど弱くても、与えたパスタイミングが正しければ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）による時間ダイバーシチ、受信アンテナダイバーシチに対する成分として与えたほうが、ＭＲＣ（Ｍａｘｉｍａｌ  Ｒａｔｉｏ  Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ：最大比合成）（ＲＡＫＥ）合成によるＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ／Ｎｏｉｓｅ）の改善につながり、特性が改善する。さらに、間違ったパスタイミングを与えても、動作上、クリティカルな結果にはつながらない。
【００６４】
一方、本発明では、送信タイミングオフセット量算出部１８において、パスが強制的に有効パスとみなされたことが通知された時に、送信タイミング量の変更要求を出さないようにする。適応送信タイミングでも、パスタイミングが正しければ、目標位置までの収束時間が短くなるが、間違ったパスタイミングを正しい位置に移動させようとすると、真のパスタイミング位置が探索可能範囲から大きくはずれてしまい、ユーザのパスタイミングを完全に見失ってしまう。
【００６５】
この様子を図１６及び図１７を用いて説明する。図１６の到来パスの最大の伝搬遅延時間Ｔmax の位置に最大電力のパスがくるように送信タイミングを遅らせる。また、到来パスの最大の伝搬遅延時間Ｔmax は考えられ得る信号の遅延時間の中で最大の伝搬遅延時間なので、これより大きく遅れた位置はパスサーチしない範囲として設計されると考えられる。
【００６６】
図１６では真のパスタイミング位置が落ち込み、最大電力のパスとして正しくないパスを選択している。図１７に示すように、このパスを到来パスの最大の伝搬遅延時間Ｔmax の位置に移動させてしまうと、真のパスタイミングがサーチ範囲からはずれてしまい、パスを見失ってしまうことになる。送信タイミング量の変更要求を出す際には、信頼性の極めて高いパスを最大電力パスとして選択しておく必要がある。
【００６７】
また、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）周波数領域等化器で使用するチップ雑音電力の推定精度、または信号対雑音＋干渉電力比の推定精度として高精度なものが要求される場合、信頼性の低いパスからチャネル推定を求め、チップ雑音電力、雑音＋干渉電力を求めると、推定精度が落ちてしまうと考えられるので、強制的にパスを有効とみなした場合、前回までの時間平均した推定値を更新しないようにする。
【実施例２】
【００６８】
図６及び図７は本発明の他の実施例による無線通信システムを構成する無線装置の構成例を示すブロック図であり、図８は図６に示す無線装置１ａの動作を示すフローチャートであり、図９は図７に示す無線装置３ａの動作を示すフローチャートであり、図１０は図６に示す送信タイミング測定用信号送信制御情報作成部２３の動作を示すフローチャートである。図６において、本発明の他の実施例による無線装置１ａは、信号分離部２２と送信タイミング測定用信号送信制御情報作成部２３とを設けた以外は、図２に示す本発明の一実施例による無線装置１と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、図７において、本発明の他の実施例による無線装置３ａは、送信タイミング測定用信号制御部３９を設けた以外は、図３に示す本発明の一実施例による無線装置３と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。
【００６９】
すなわち、図６において、無線装置１ａはアンテナ１１と、送受信共用器（ＤＵＰ：ｄｕｐｌｅｘｅｒ）１２と、受信部１３と、データ復調部１４と、遅延プロファイル算出部１５と、有効パス検出部１６と、強制有効パス通知管理部１７と、送信タイミングオフセット量算出部１７と、ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｏｗｅｒ  ｒａｔｉｏ）測定部１９と、信号合成部２０と、送信部２１と、信号分離部２２と、送信タイミング測定用信号制御情報作成部２３とから構成されている。
【００７０】
受信部１３はアンテナ１１及び送受信共用器１２を介して受信した無線装置３ａからの信号を信号分離部２２に送出する。信号分離部２２は受信信号をデータ信号、パイロット信号、送信タイミング測定用制御信号に分離し、データ信号をデータ復調部１４に、パイロット信号と送信タイミング測定用制御信号とを遅延プロファイル算出部１５に送出する。遅延プロファイル算出部１５はパイロット信号及び送信タイミング測定用制御信号に対して相関計算を行い、それぞれ遅延プロファイルを算出する。
【００７１】
有効パス検出部１６は遅延プロファイルの中からパスレベルしきい値を超える到来パスを検出し、そのパスを有効パスとする。パイロット信号の遅延プロファイル中にしきい値を超えるパスが一つもなかった場合、遅延プロファイル中で最大の電力を有するパスを強制的に有効パスとし、この情報を強制有効パス通知管理部１７に知らせる。強制有効パス通知管理部１７には、しきい値を超えるパスがあった場合、パス検出という情報が通知され、しきい値を超えるパスがなく、強制的に有効パスが決定された場合、パス未検出という情報が通知される。
【００７２】
パイロット信号の遅延プロファイルから検出したパスタイミングはデータ復調部１４に通知される。データ復調部１４ではパイロット信号の遅延プロファイルから算出した有効パスタイミングを用いて、逆拡散、チャネル推定、ＲＡＫＥ合成、データ復調が行われる。
【００７３】
一方、送信タイミング測定用制御信号の遅延プロファイルから求めたパス情報は送信タイミングオフセット算出部１８に通知される。送信タイミング測定用制御信号の遅延プロファイルにおいて、しきい値を超えるパスが一つもなかった場合、強制有効パス通知管理部１７においてパス未検出とするだけで、強制的に有効パスは作成しない。
【００７４】
送信タイミングオフセット量算出部１８では、有効パスの中で最大の電力を持つパスが、目標パス受信位置Ｔmax にくるように、次回、無線装置３ａで送信時に付けるべき相対送信オフセット量Ｐを算出する。ここで、強制有効通知管理部１７から通知されたパス未検出情報がパス未検出であった場合には、送信タイミングオフセット量算出部１８を動作させない。
【００７５】
送信タイミング測定用信号制御情報作成部２３は送信タイミングオフセット量算出を今回行った、行わなかったという状態が通知されると（図８ステップＳ３１）、無線装置３ａが送信タイミング測定用信号送信を次回行う否かの制御情報Ｑｎ（Ｑｎ＝０：送信しない、Ｑｎ＝１：送信する）（ｎ＝１，２）、送信タイミングオフセット量を初期化するかどうかの制御情報Ｒ（Ｒ＝０：初期化しない、Ｒ＝１：初期化する）を作成する（図８ステップＳ３２）。
【００７６】
信号合成部２０は送信データ信号と制御情報とを合成し、送信部２１と送受信共用器１２とを介してアンテナ１１より無線装置３ａへ送出する（図８ステップＳ３３）。ＳＩＲ測定部１９ではパイロット信号の遅延プロファイルから求めたパスタイミングを基にＳとＩとを計算した後、ＳＩＲを算出する。ＳＩＲ及びＩは忘却平均を用いて時間平均が取られる（図８ステップＳ３４）。有効パス検出部１７から通知されたパス未検出情報がパス未検出であった場合には（図８ステップＳ３５）、今回の時間平均値を更新されない。つまり、前回の時間平均値が使用されることとなる（図８ステップＳ３６）。また、有効パス検出部１７から通知されたパス未検出情報がパス未検出でなかった場合には（図８ステップＳ３５）、今回の時間平均値を更新する（図８ステップＳ３７）。
【００７７】
図７において、無線装置３ａはアンテナ３１と、送受信共用器３２と、受信部３３と、信号分離部３４と、制御信号復調部３５と、信号合成部３６と、送信タイミング制御部３７と、送信部３８と、送信タイミング測定用信号制御部３９とから構成されている。
【００７８】
受信部３３はアンテナ３１及び送受信共用器３２を介して受信した無線装置１ａからの信号を信号分離部３４に送出する（図９ステップＳ４１）。信号分離部３４は無線装置１ａからの信号においてデータ信号と制御信号とを分離し（図９ステップＳ４２）、制御信号を制御信号復調部３５に送出する。制御信号復調部３５は制御信号を復調し、復調された制御情報の内の相対送信タイミングオフセット量Ｐ、送信タイミングオフセット量を初期化するかどうかの制御情報Ｒを送信タイミング制御部３７に送出する（図９ステップＳ４３）。
【００７９】
送信タイミング測定用信号制御部３９ではＱ＝１の場合（図９ステップＳ４４）、送信タイミング測定用信号を信号合成部３６に送出し（図９ステップＳ４５）、Ｑ＝０の場合（図９ステップＳ４４）、送信タイミング測定用信号を信号合成部３６に送出しない（図９ステップＳ４６）。信号合成部３６は送信データ信号とパイロット信号とを合成し（図９ステップＳ４７）、その合成した信号を送信タイミング制御部３７に送出する。
【００８０】
送信タイミング制御部３７は相対送信タイミングオフセット量Ｐを送信タイミングオフセット累積量に加算し、送信タイミングオフセット累積量分信号の送信タイミングを遅延させる（図９ステップＳ４８）。ここで、制御情報Ｒが１の場合（図９ステップＳ４９）、無線装置３ａの送信タイミングオフセット値累積量を初期値に戻す（図９ステップＳ５０）。送信タイミングオフセット累積量だけ信号を遅延させた後、送信部３８と送受信共用器３２とを介してアンテナ３１より無線装置１ａへ送出する（図９ステップＳ５１）。
【００８１】
次に、送信タイミング測定用信号制御情報作成部２３の動作について説明する。送信タイミング測定用信号送信制御部２３は以下に説明する三つの機能を有している。
【００８２】
送信タイミング測定用信号制御情報作成部２３は、第一の機能として、送信タイミング測定用制御信号の遅延プロファイル中にしきい値を超えるパスがなく、送信タイミングオフセット量算出なしという状態が２回連続で通知された場合（図１０ステップＳ６１，Ｓ６２，Ｓ６３）、無線装置３ａに対して１００ｍｓｅｃの間、送信タイミング測定用信号を送らないように指示を出す（制御情報Ｑ１を１００ｍｓｅｃの間、「０」とする）（図１０ステップＳ６４）。
【００８３】
無線装置３ａでは、送信タイミング測定用信号停止（Ｑ１＝０）という情報を検知した時に、送信タイミング測定用信号を１００ｍｓｅｃの期間内、送信することができない。
【００８４】
送信タイミング測定用信号制御情報作成部２３は、第二の機能として、送信タイミングオフセット量算出部１８が算出した次回送信タイミングオフセット量がしきい値より小さい場合（図１０ステップＳ６５）、無線装置３ａに対して５０ｍｓｅｃの間、送信タイミング測定用信号を送信しないように指示を出す（制御情報Ｑ２を５０ｍｓｅｃの間、「０」とする）（図１０ステップＳ６６）。
【００８５】
無線装置３ａでは、送信タイミング測定用信号停止（Ｑ２＝０）という情報を検知した時に、送信タイミング測定用信号を５０ｍｓｅｃの期間内、送信することができない。送信タイミング測定用信号がＣＰを挿入したマルチプルアクセスの場合、ユーザ間のパスタイミング差がＣＰ長内にあればよいので、このしきい値をＣＰ長とする。
【００８６】
上記の送信タイミング測定用信号制御情報作成部２３の２つの機能によって、無線装置３ａが送信タイミング測定用信号を送っても無線装置１ａでそれを利用しないことが予想される場合、無線装置３ａは送信タイミング測定用信号を無線装置１ａに送信しない。このため、無線装置３ａが他の無線装置（図示せず）の無線リソース（周波数、タイムスロット等）に干渉を与える可能性がある場合、干渉量を減らすことができるという効果が得られる。
【００８７】
また、無線装置３ａの送信タイミング測定用信号が使用していた無線リソースを他の無線装置に割り当てるという方法も考えられ、この場合、無線リソースの効率的な使用を図ることができる。
【００８８】
送信タイミング測定用信号制御情報作成部２３は、第三の機能として、送信タイミング測定用制御信号の遅延プロファイル中にしきい値を超えるパスがなく、送信タイミングオフセット量算出なしという状態が２０回連続して生じた場合、無線装置３ａのパスタイミングが無線装置１ａのサーチ範囲外に外れたとみなし、送信タイミングオフセット累積量を初期化するかどうかの制御情報Ｒを１とする。つまり、送信タイミング測定用信号制御情報作成部２３は、無線装置３ａの送信タイミングオフセット値累積量を初期値に戻すように、無線装置３ａに指示を送る。
【００８９】
無線装置３ａではＲ＝１という情報を検知した時、無線装置１ａより受信した送信タイミングオフセット量の累積量を初期値に戻す。これによって、無線装置１ａの誤った指示によって無線装置３ａの受信パスを無線装置１ａのサーチ範囲外に移動させても、再び無線装置３ａの受信パスをサーチ範囲内に戻すことが可能となる。これは送信タイミングオフセット値が初期値の場合、無線装置１ａのサーチ範囲内にパスが収まるように設計されているためである。
【００９０】
これと同時に、無線装置１ａは無線装置３ａをスケジューリングから解放し、無線装置３ａはｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌを用いたスケジューリングに対する予約を行うモード（上記の非特許文献３参照）に戻る。
【００９１】
このように、本実施例では、遅延プロファイル中で、パスレベルしきい値を超えるサンプルをサーチャが１つも検出できない場合、強制的に１パス有効にすることによって、受信機の復調性能を向上させることができる。
【００９２】
一方、適応送信タイミングでは強制的にパスを有効にした場合、送信タイミングオフセット量算出を停止させることによって、動作が破綻しない。また、本実施例では、パスがしきい値を超えた時だけ、または目標受信タイミングとのずれが大きい時だけ送信タイミング測定用信号が無線リソースを使用することで、無線リソースの効率化を図ることができる。
【００９３】
さらに、本実施例では、上記と同様に、強制的にパスを有効にした場合、チップ雑音電力推定部、信号対雑音＋干渉電力比推定部の計算結果を更新しないことによって、その推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施例による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による無線通信システムを構成する無線装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による無線通信システムを構成する無線装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】図２の無線装置１の動作を示すフローチャートである。
【図５】図３の無線装置３の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の他の実施例による無線通信システムを構成する無線装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の他の実施例による無線通信システムを構成する無線装置の構成例を示すブロック図である。
【図８】図６に示す無線装置１ａの動作を示すフローチャートである。
【図９】図７に示す無線装置３ａの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図６に示す送信タイミング測定用信号送信制御情報作成部の動作を示すフローチャートである。
【図１１】パスサーチを説明するための図である。
【図１２】ＨＡＲＱを説明するための図である。
【図１３】適応送信タイミング動作前の状態を説明するための図である。
【図１４】適応送信タイミング動作後の収束状態を説明するための図である。
【図１５】電力しきい値を超えるパスがない状態を示す図である。
【図１６】誤検出パス時の適応送信タイミング制御の動作を説明するための図である。
【図１７】誤検出パス時の適応送信タイミング制御の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９５】
１，１ａ，
３，３ａ  無線装置
１１，３１  アンテナ
１２，３２  送受信共用器
１３，３３  受信部
１４  データ復調部
１５  遅延プロファイル算出部
１６  有効パス算出部
１７  パス未検出通知部
１８  送信タイミングオフセット量算出部
１９  ＳＩＲ測定部
２０，３６  信号合成部
２１，３８  送信部
２２，３４  信号分離部
２３  送信タイミング測定用信号制御情報作成部
３５  制御信号復調部
３７  送信タイミング制御部
３９  送信タイミング測定用信号制御部
【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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【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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