(57)【要約】【課題】  無線端末装置が把握する基地局間の補正情報を利用して基地局のタイミングずれを補正する。【解決手段】  複数の基地局１２０と、複数の基地局１２０と無線通信を行う無線端末装置１１０と、を備える本発明の無線通信システム１００において、無線端末装置１１０は、複数のタイムスロットのうち隣接する２つのタイムスロットの時間間隔を監視する間隔監視部３１０と、２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れた場合、その外れた時間的方向を含む補正情報を、２つのタイムスロットを提供する基地局それぞれに送信する補正要求部３１２と、を備え、基地局１２０は、無線端末装置１１０から補正情報を受信する補正受信部５１０と、補正情報に基づいてタイムスロットのタイミングを補正するタイミング補正部５１２と、を備えることを特徴としている。【選択図】    図４
2008160618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の基地局と、該複数の基地局で排他的に割り当てられた時分割多重方式に基づく複数のタイムスロットを通じて該複数の基地局と無線通信を行う無線端末装置と、を備える無線通信システムであって、
前記無線端末装置は、
前記複数のタイムスロットのうち隣接する２つのタイムスロットの時間間隔を監視する間隔監視部と、
前記２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れた場合、その外れた時間的方向を含む補正情報を、該２つのタイムスロットを提供する基地局それぞれに送信する補正要求部と、
を備え、
前記基地局は、
前記無線端末装置から前記補正情報を受信する補正受信部と、
前記補正情報に基づいてタイムスロットのタイミングを補正するタイミング補正部と、
を備えることを特徴とする、無線通信システム。
【請求項２】
前記基地局が前記無線端末装置以外の無線端末装置と通信を確立している場合、
前記タイミング補正部は、前記補正情報が受信されなくなるまで、所定時間ずつタイムスロットのタイミングを補正す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】
前記所定時間は、前記無線端末装置以外の無線端末装置がそのタイミングの補正に追従できる時間であることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記補正情報は、前記基準値との差分も含まれ、
前記タイミング補正部は、前記無線端末装置以外の無線端末装置と通信が確立されていなければ、前記基準値との差分だけ一度にタイミングを補正することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記間隔監視部は、各タイムスロットのフレームデータにおける同期符号を用いて前記２つのタイムスロット間の時間間隔を監視することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記基地局は、絶対時刻または基地局の集約システムとの同期機能を有し、
前記タイミング補正部は、利用していないタイムスロットを用いて他の基地局と同期をとることでタイミングを補正す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７】
前記所定の許容値は、前記無線端末装置における受信時間の有効領域が重畳しない値であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記無線端末装置は、
前記フレームデータの重畳によりエラーが生じた場合、該フレームデータを交換しているいずれか一方の基地局に当該タイムスロットによる無線通信の停止要求を行う停止要求部と、
前記停止したタイムスロット以外のタイムスロットによる無線通信を要求する通信要求部と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項９】
複数の基地局で排他的に割り当てられた時分割多重方式に基づく複数のタイムスロットを通じて該複数の基地局と無線通信を行う無線端末装置であって、
前記複数のタイムスロットのうち隣接する２つのタイムスロットの時間間隔を監視する間隔監視部と、
前記２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れた場合、その外れた時間的方向を含む補正情報を、該２つのタイムスロットを提供する基地局それぞれに送信する補正要求部と、
を備えることを特徴とする、無線端末装置。
【請求項１０】
無線端末装置と時分割多重方式に基づくタイムスロットを通じて無線通信を行う基地局であって、
前記無線通信装置における２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から許容値以上外れた場合の外れた方向を含む補正情報を、前記無線端末装置から受信する補正受信部と、
前記補正情報に基づいてタイムスロットのタイミングを補正するタイミング補正部と、
を備えることを特徴とする、基地局。
【請求項１１】
複数の基地局と、該複数の基地局で排他的に割り当てられた時分割多重方式に基づく複数のタイムスロットを通じて該複数の基地局と無線通信を行う無線端末装置と、を用いて無線通信を行う無線通信方法であって、
前記無線端末装置が、
前記複数のタイムスロットのうち隣接する２つのタイムスロットの時間間隔を監視する間隔監視工程と、
前記２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れた場合、その外れた時間的方向を含む補正情報を、該２つのタイムスロットを提供する基地局それぞれに送信する補正要求工程と、
前記基地局が、
前記無線端末装置から前記補正情報を受信する補正受信工程と、
前記補正情報に基づいてタイムスロットのタイミングを補正するタイミング補正工程と、
を含むことを特徴とする、無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割多重方式に基づく複数のタイムスロットを通じて複数の基地局と無線通信を行う、無線通信システム、基地局、無線端末装置、および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線端末装置とその通信対象である基地局には、フレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が採用されている。時分割多重方式では、データがフレームに分割され、さらにそのフレーム分のデータが１タイムスロット分のパケットに変換され、このパケット単位で送受信が実行される。かかる時分割多重方式において無線端末装置は、複数の基地局から並行してチャネルの割当を受けることも、１つの基地局の複数のチャネルの割当を受けることも可能である。
【０００３】
このように無線端末装置が２つの基地局からチャネルの割当を受ける場合、そのチャネルに対応するタイムスロットは排他的な（タイムスロット同士が重畳しない）タイミングで設定される。従って、無線端末装置は、２つの基地局からそれぞれ別のタイミングでフレームデータを受信でき、安定した無線通信を遂行できる。
【０００４】
しかし、２つの基地局は通常相異する位置に配置され、中継サーバからの通信経路および無線通信装置との通信経路も相異する。従って、基地局では、通信経路の違い等によるタイミングのずれが生じ、基地局間でタイムスロットのタイミングが合わないといったことが生じ得る。このようにタイムスロットのタイミングがずれると、無線端末装置内でフレームデータの干渉による重畳が生じ、重なった部分のデータは認識できず、伝送エラーとなってしまう。
【０００５】
このようなタイミングずれを補償するために、基地局と中継サーバとの間に、バッファを設け、各基地局間のタイミングずれの差を吸収する技術が知られている（例えば、特許文献１）。しかし、このようなタイミングずれの補償は、ずれ量とその時間的方向が分かって初めて実行できるものであって、通常、基地局は絶対的な基準を有さず、自己がずれていることおよびそのずれている方向を把握することができない。
【０００６】
従って、このようなタイミングずれが是正されないと、無線端末装置上でフレームデータの重畳が生じ、無線端末装置は、かかる重畳によるエラーから復旧するため、通信中のいずれか一方の基地局との無線通信を停止していた。かかるエラーやエラーからの復旧処理が伝送品質の劣化を招いている。
【特許文献１】特開平５−３２８４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで問題となるのは、タイミングのずれは各基地局内で生じるものの、基地局がそのタイミングずれを認識できないことにある。このようなタイミングのずれは、無線端末装置における各基地局間のタイミング比較によってのみ把握される。
【０００８】
また、例え、何かしらの補正量を得て基地局自体で補正できたとしても、その補正量分単純にタイミングを補正してしまうと、既に無線通信を確立している他の無線端末装置との同期が外れてしまい、通信が切断されてしまう等の障害が生じる。従って、タイミングの補正は、他の無線端末装置全てとの通信接続が終了するまで待つ必要があった。
【０００９】
本願発明者らは、無線端末装置であれば、基地局間のタイミングのずれを把握することができることに着目し、無線端末装置におけるタイミングずれの情報（補正情報）を基地局にフィードバックすることで基地局のタイミングずれを補正できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明は、従来の無線通信システムにおける上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、無線端末装置が把握する基地局間の補正情報を利用して基地局のタイミングずれを補正することで、タイムスロット間の干渉によるエラーの発生を防止し、無線通信の伝送品質を向上させることが可能な、新規かつ改良された無線通信システム、基地局、無線端末装置、および無線通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の基地局と、複数の基地局で排他的に割り当てられた時分割多重方式に基づく複数のタイムスロットを通じて複数の基地局と無線通信を行う無線端末装置と、を備える無線通信システムであって、無線端末装置は、複数のタイムスロットのうち隣接する２つのタイムスロットの時間間隔を監視する間隔監視部と、２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れた場合、その外れた時間的方向を含む補正情報を、２つのタイムスロットを提供する基地局それぞれに送信する補正要求部と、を備え、基地局は、無線端末装置から補正情報を受信する補正受信部と、補正情報に基づいてタイムスロットのタイミングを補正するタイミング補正部と、を備えることを特徴とする、無線通信システムが提供される。ここで、２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れるとは、２つのタイムスロットの時間間隔が所定の許容値より近づくことと離れることの両方を包含している。
【００１２】
無線端末装置において基地局間のタイミングのずれを把握し、基地局それぞれに把握した補正情報を送信することで、基地局はタイミングのずれを認識することができる。かかる構成により、基地局のタイミングずれを補正できるので、タイムスロット間の干渉によるエラーの発生を防止し、無線通信の伝送品質を向上させることが可能となる。
【００１３】
基地局が無線端末装置以外の無線端末装置と通信を確立している場合、タイミング補正部は、補正情報が受信されなくなるまで、所定時間ずつタイムスロットのタイミングを補正してもよい。
【００１４】
基地局が該当する無線端末装置以外の無線端末装置と通信を確立している場合、必要な補正量分単純にタイミングを補正してしまうと、この通信を確立している他の無線端末装置との同期が外れてしまい、通信が切断されてしまう。本発明では、所定時間（少し）ずつタイムスロットのタイミングをずらすことにより、他の無線端末装置との通信を切断することなく、自局のタイミング補正を図ることができる。
【００１５】
また、タイミングずれが生じている間、無線端末装置から補正情報が出続けるので、基地局は必要な補正量を把握しなくても、その補正情報が受信されなくなるまで同処理を繰り返すだけで、タイミング補正を行うことができる。従って、基地局が独自にタイミング補正を行うための特別な装置やアプリケーションが不要となり、全体的なコスト削減を図ることができる。
【００１６】
所定時間は、無線端末装置以外の無線端末装置がそのタイミングの補正に追従できる時間であってもよい。
【００１７】
無線端末装置（該当する無線端末装置以外の無線端末装置）は、基地局からのタイムスロットの多少のタイミングずれであれば、そのずれに追従して同期をとることができる構成になっている。従って、無線端末装置以外の無線端末装置がそのタイミングの補正に追従できる時間分だけ少しずつタイムスロットのタイミングをずらすことにより、他の無線端末装置との通信を切断することなく、基地局自体のタイミング補正を図ることができる。
【００１８】
補正情報は、基準値との差分も含まれ、タイミング補正部は、無線端末装置以外の無線端末装置と通信が確立されていなければ、基準値との差分だけ一度にタイミングを補正してもよい。
【００１９】
基地局は、無線端末装置以外の無線端末装置と通信が確立されていなければ、タイミング補正を一度に遂行することができる。従って、無線端末装置からその補正量（基準値との差分）を取得することで、短時間かつ高効率でタイミング補正を遂行することができる。
【００２０】
間隔監視部は、各タイムスロットのフレームデータにおける同期符号を用いて２つのタイムスロット間の時間間隔を監視してもよい。
【００２１】
同期符号（ユニークワードとも言う。）は、フレームデータの中程に設けられ、ペイロード領域の情報の同期をとるために用いられる。間隔監視部は、その同期信号間の時間間隔を測定することで、タイムスロット間の時間間隔を導出することができる。
【００２２】
基地局は、絶対時刻または基地局の集約システム（干渉する関係にある基地局のグループ）との同期機能を有し、タイミング補正部は、利用していないタイムスロットを用いて他の基地局と同期をとることでタイミングを補正してもよい。
【００２３】
基地局には、絶対時刻または基地局の集約システムとの同期機能を有す同期基地局と、そのような機能を有さない非同期基地局とがある。同期基地局は、例えば絶対時刻を含む基準信号に位相をロックして同期を維持しているが、何らかの原因で同期ずれが生じる場合がある。しかし、当該同期基地局は、無線端末装置からタイミングがずれていることのみを得られれば、独自にタイミング補正をすることができる。また、このようなタイミング補正は、空きタイムスロットを利用して行うことが可能なので、基地局を再起動するといった煩雑な処理を伴わない。
【００２４】
所定の許容値は、無線端末装置における受信時間の有効領域が重畳しない値であってもよい。無線端末装置は、フレームデータの欠落を防止するため、フレームデータ送受信時間より受信時間（例えばＲＦ回路のイネーブル時間）を所定時間長く有効にしている。かかる受信時間の有効領域が重畳された時点で本発明によるタイミング補正を開始することで、フレームデータ同士の衝突を極力回避することができ、エラーのない安定した無線通信を遂行することができる。
【００２５】
無線端末装置は、フレームデータの重畳によりエラーが生じた場合、フレームデータを交換しているいずれか一方の基地局に当該タイムスロットによる無線通信の停止要求を行う停止要求部と、停止したタイムスロット以外のタイムスロットによる無線通信を要求する通信要求部と、をさらに備えてもよい。
【００２６】
上記のタイミング補正によってもフレームデータの重畳（エラー）を回避できなかった場合、エラーが生じたタイムスロットを諦め、他のタイムスロットとの無線通信に切り替えることができる。かかる構成により、安定した無線通信を遂行することができる。
【００２７】
また、上述した無線通信システムを構成する基地局および無線端末装置や、その基地局および無線端末装置を用いた無線通信方法も提供される。
【００２８】
また、無線通信システムにおける技術的思想に対応する構成要素やその説明は、その後説明した基地局、無線端末装置、および無線通信方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２９】
以上説明したように本発明によれば、無線端末装置が把握する基地局間の補正情報を利用して基地局のタイミングずれを補正することで、タイムスロット間の干渉によるエラーの発生を防止し、無線通信の伝送品質を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３１】
携帯電話やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）端末等の無線端末装置と基地局は、時分割多重方式により通信を行っている。また、無線端末装置は、複数の基地局から並行してチャネルの割当を受けることも、１つの基地局の複数のチャネルの割当を受けることも可能である。
【００３２】
このように無線端末装置が２つの基地局からチャネルの割当を受ける場合、例えば、高速のハンドオーバーや、４つのタイムスロット全てを利用した１２８ｋｂｐｓのパケット伝送等において、そのチャネルに対応するタイムスロットは排他的な（タイムスロット同士が重畳しない）タイミングで設定される。従って、２つの基地局からの２つの隣接するタイムスロットが無線端末装置に割り当てられることもある。このような状況下においてタイムスロットのタイミングが２つの基地局間でずれている場合、無線端末装置内で、フレームデータの重畳が生じ、重なった部分のデータは認識できず、伝送エラーとなってしまう。
【００３３】
このようなタイミングずれは、無線端末装置上でのみ把握され、基地局単独では認識することができない。また、基地局では他の無線端末装置との通信も考慮しなければならないので、タイミングのずれ分を単純に一度に補正することはできなかった。
【００３４】
（第１の実施形態：無線通信システム１００）
本実施形態では、無線端末装置が把握する基地局間の補正情報を利用して基地局のタイミングずれを補正することで、タイムスロット間の干渉によるエラーの発生を防止し、無線通信の伝送品質を向上させる。以下、本実施形態のタイミング補正を遂行する無線通信システム１００の概略を説明し、その後で各構成要素に関して詳述する。
【００３５】
図１は、無線通信システム１００の概略的な構成を示したブロック図である。かかる無線通信システム１００は、無線端末装置１１０と、基地局１２０と、インターネットや専用回線等の通信網１３０と、中継サーバ１４０と、他の無線端末装置１５０とを含んで構成される。
【００３６】
上記無線通信システム１００では、無線端末装置１１０を利用して他の無線端末装置１５０に電話しようと試みた場合、ユーザは、自己の無線端末装置１１０を操作して、無線通信可能領域にある基地局１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）と無線通信を確立し、通信網１３０、中継サーバ１４０、および、他の無線端末装置１５０の無線通信可能領域にある基地局１２０を介して、通信相手の有する他の無線端末装置１５０と音声通話を遂行する。
【００３７】
このとき、無線端末装置１１０は、通信可能な２つの基地局局１２０Ａ、１２０Ｂに対し、時分割多重方式に基づく無線通信を並行して行い、各基地局１２０Ａ、１２０Ｂから排他的に提供される２つのタイムスロットを利用して無線通信を確立することができる。
【００３８】
図２は、このような２つの基地局１２０との無線通信の概略的な構成を示した説明図である。ここでは、２つの基地局１２０Ａ、１２０Ｂと無線端末装置１１０との間で時分割多重方式による無線通信が行われる。無線端末装置１１０から基地局１２０Ａおよび１２０Ｂへの上りデータは、それぞれのタイムスロット（１）および（２）が割り当てられ、基地局１２０Ａおよび１２０Ｂから無線端末装置１１０への下りデータは、それぞれのタイムスロット（３）および（４）が割り当てられ、かかるタイムスロットを通じて相異するフレームデータが送受信される。そして、例えば、下りデータに関し、無線端末装置１１０は２つの基地局１２０Ａ、１２０Ｂから取得したフレームデータを繋ぎ合わせてオリジナルデータを復元する。
【００３９】
以下、無線通信システム１００における無線端末装置１１０と、基地局１２０とを詳述する。ここでは、特に、基地局１２０から無線端末装置１１０への下りデータを挙げ、その下りデータで生じ得るタイミングずれの補正を説明する。また、下りデータのタイミングずれが補正されると、同時に上りデータのタイミングも補正されるので、考慮するタイミングは下りまたは上りのどちらか一方でよいこととなる。
【００４０】
（無線端末装置１１０）
図３は、無線端末装置１１０のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。無線端末装置１１０は、上述した携帯電話やＰＨＳの他に、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯可能な様々な電子機器で構成され、構成要素として、端末制御部２１０と、端末メモリ２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、音声入出力部２１８と、端末無線部２２０とを含んでいる。
【００４１】
上記端末制御部２１０は、中央処理装置を含む半導体集積回路により無線端末装置１１０全体を管理および制御する。端末制御部２１０は、端末メモリ２１２のプログラムを用いて、無線端末装置１１０を利用した通話機能やメール配信機能も当然にして遂行するが、図４を用いて後述する各機能も同様に遂行する。
【００４２】
上記端末メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、端末制御部２１０で処理されるプログラム等を記憶する。
【００４３】
上記表示部２１４は、カラーまたはモノクロのディスプレイで構成され、端末メモリ２１２に記憶された、または通信網１３０を介してアプリケーションサーバ（図示せず）から提供される、ＷｅｂブラウザやアプリケーションのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示することができる。
【００４４】
上記操作部２１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。
【００４５】
上記音声入出力部２１８は、マイクやスピーカから構成され、通話時に入力されたユーザの音声を音声信号に変換し、また、通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、着信音や操作部２１６による操作音、アラーム音等も出力できる。
【００４６】
上記端末無線部２２０は、携帯電話網における基地局１２０と無線通信を行う。特に本実施形態では、基地局１２０内でフレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれ無線端末装置１１０のチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式が採用される。
【００４７】
以上、図３を用いて無線端末装置１１０のハードウェアの説明をしたが、以下にそのようなハードウェア上で遂行される機能および動作を詳述する。
【００４８】
図４は、無線端末装置１１０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。無線端末装置１１０の端末制御部２１０は、端末メモリ２１２のプログラムを用いて、間隔監視部３１０と、補正要求部３１２と、停止要求部３１４と、通信要求部３１６として機能する。
【００４９】
上記間隔監視部３１０は、複数の基地局１２０から提供される複数のタイムスロットのうち隣接する２つのタイムスロットの時間間隔を監視する。そして、その２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れているかどうか判断する。
【００５０】
図５は、このようなタイムスロットの時間間隔を説明するための説明図である。図５（ａ）では、無線端末装置１１０において２つのタイムスロットが正常な間隔で配されている。１つのタイムスロット３５０中には、フレームデータの欠落を防止するためフレームデータ送受信時間より長い間、受信時間の有効領域３５２が設けられる。そして、受信時間の有効領域３５２の間に実際の通信が遂行されるフレームデータの交換領域３５４が設けられる。
【００５１】
このときタイムスロットのタイミングずれが生じると図５（ｂ）のように受信時間の有効領域３５２が重なってしまう。このときは、まだ、フレームデータの交換領域３５４が重なっていないので、エラーは発生していないが、エラーを生じうる蓋然性が非常に高い状態となっている。
【００５２】
図５（ｃ）のようにさらにタイミングのずれが大きくなると、フレームデータの交換領域３５４が、隣接しているフレームデータの交換領域３５４と重なってしまい、ついには無線端末装置１１０でフレームデータを認識できなくなって、エラーが生じる。
【００５３】
間隔監視部３１０は、このようなタイムスロットの時間間隔が基準値から外れて近接しすぎていることを把握し、補正要求部３１２に伝達する。しかし、図５（ｃ）に至った状態でその旨が伝達されても、既にエラーが起こっている可能性が高い。一方、基準値から少しでも外れる度に間隔監視部３１０からタイミング補正を行う旨の要請があると、不必要に頻繁なタイミング補正により無線端末装置１１０および基地局１２０の負荷が増大する結果をもたらす。従って、手遅れにならない程度の段階で反応し、かつ、煩雑にならない程度に広い閾値を設ける必要がある。
【００５４】
本実施形態では、基準値との所定の許容値（閾値）を、受信時間の有効領域３５２が重畳されたとき、即ち、図５（ｂ）のようにフレームデータが近くなったときの時間間隔３５６とし、その時点からタイミング補正を開始する。かかる構成により、フレームデータの交換領域３５４が衝突しエラーを引き起こす前段でタイミングが補正されるので、エラーのない安定した無線通信を遂行することができる。
【００５５】
また、間隔監視部３１０は、各タイムスロットのフレームデータにおける同期符号（ユニークワード）を用いて複数のタイムスロット間の時間間隔を監視してもよい。この同期符号は、フレームデータの中程に設けられた特定のコードであり、同期符号の直後のペイロード領域の情報を同期するために用いられる。かかる同期符号によって、フェージング等による伝送品質の劣化があったとしてもペイロード領域の情報の欠落を防止することができる。
【００５６】
このとき間隔監視部３１０は、上記同期信号間の時間間隔を測定し、その測定結果から基準となるタイムスロット時間（タイムスロットの規定時間）を減算することで、タイムスロット間の時間間隔を導出することができる。
【００５７】
上記補正要求部３１２は、間隔監視部３１０から複数のタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れたことを受けて、基準値との差分、およびその外れた時間的方向を含む補正情報を該当する基地局１２０それぞれに送信する。
【００５８】
上記停止要求部３１４は、上述したタイミング補正によっても両者のタイミングずれが是正されず、フレームデータの重畳によりエラーが生じた場合、フレームデータを交換しているいずれか一方の基地局１２０に当該タイムスロットによる無線通信の停止要求を行う。
【００５９】
上記通信要求部３１６は、停止要求部３１４が１つのタイムスロットの停止を要求したことを受けて、停止したタイムスロット以外のタイムスロットによる無線通信を要求する。タイミング補正によっても当該エラーを回避できなかったときは、停止要求部３１４によってエラーが生じたタイムスロットを諦め、当該通信要求部３１６で、他のタイムスロットとの無線通信に切り替えることで、安定した無線通信を遂行することができる。
【００６０】
（基地局１２０）
図６は、基地局１２０のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。基地局１２０は、基地局制御部４１０と、基地局メモリ４１２と、基地局無線部４１４を含んで構成される。
【００６１】
上記基地局制御部４１０は、中央処理装置を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。基地局制御部４１０は、基地局メモリ４１２のプログラムを用いて、無線端末装置１１０同士間の通話もしくは通信も当然にして支援するが、図７を用いて後述するタイミング補正部５１２としても機能する。
【００６２】
上記基地局メモリ４１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、基地局制御部４１０で処理されるプログラムや、無線端末装置１１０同士間で送受信されるデータを記憶する。
【００６３】
上記基地局無線部４１４は、無線端末装置１１０と携帯電話網に基づく無線通信を行う。また、基地局無線部４１４は、後述する補正受信部５１０としても機能する。
【００６４】
以上のような基地局１２０のハードウェア上で遂行される機能および動作を詳述する。
【００６５】
図７は、基地局１２０の概略的な機能を示した機能ブロック図である。基地局１２０の基地局制御部４１０は、基地局メモリ４１２のプログラムを用いて、タイミング補正部５１２として機能する。
【００６６】
上記補正受信部５１０は、無線端末装置から補正情報を受信する。この補正情報には、少なくとも、基準値との差分所謂タイミングのずれ量、およびその外れた時間的方向が含まれている。
【００６７】
上記タイミング補正部５１２は、補正情報に基づいてタイムスロットのタイミングを補正する。かかるタイミング補正時には、まず、他の無線端末装置が並行して無線通信されているかどうかが判断される。
【００６８】
当該基地局１２０にタイミング補正の要求があった無線端末装置１１０以外の無線端末装置と通信を確立している場合、タイミング補正部５１２は、補正情報が受信されなくなるまで、所定時間ずつタイムスロットのタイミングを補正する。
【００６９】
基地局１２０が該当する無線端末装置１１０以外の無線端末装置と通信を確立している場合、必要な補正量分単純にタイミングを補正してしまうと、この通信を確立している他の無線端末装置との同期が外れてしまい、通信が切断されてしまう。本実施形態では、所定時間（少し）ずつタイムスロットのタイミングをずらすことにより、他の無線端末装置との通信を切断することなく、自局のタイミング補正を図ることができる。
【００７０】
また、タイミングずれが生じている間、無線端末装置１１０から補正情報が出続けるので、基地局１２０は必要な補正量を把握しなくても、その補正情報が受信されなくなるまで同処理を繰り返すだけで、タイミング補正を行うことができる。従って、基地局１２０が独自にタイミング補正を行うための特別な装置やアプリケーションが不要となり、全体的なコスト削減を図ることができる。
【００７１】
また、所定時間は、無線端末装置１１０以外の無線端末装置がそのタイミングの補正に追従できる時間であってもよい。
【００７２】
無線端末装置（該当する無線端末装置１１０以外の無線端末装置）は、基地局からのタイムスロットの多少のタイミングずれであれば、そのずれに追従して同期をとることができる構成になっている。従って、無線端末装置１１０以外の無線端末装置がそのタイミングの補正に追従できる時間分だけ少しずつタイムスロットのタイミングをずらすことにより、その無線端末装置との通信を切断することなく、基地局自体のタイミング補正を図ることができる。例えば、所定時間として１／８シンボルが許容される場合、π／４ＱＰＳＫの通信における同期符号は１６ビットであり、その１／８である２ビットが許容値ということになる。
【００７３】
また、上述した無線端末装置１１０以外の無線端末装置と通信が確立されていた場合に対して、通信が確立していなければ、無線端末装置１１０から送信される基準値との差分だけ一度にタイミングを補正してもよい。従って、無線端末装置１１０からその補正量（基準値との差分）を取得することで、短時間かつ高効率でタイミング補正を遂行することができる。
【００７４】
以上、説明したように、無線端末装置１１０において複数の基地局１２０間のタイミングのずれを把握し、各基地局１２０に把握した補正情報を送信することで、基地局１２０はタイミングのずれを認識することができる。かかる構成により、基地局のタイミングずれを補正することができ、タイムスロット間の干渉によるエラーの発生を防止し、無線通信の伝送品質を向上させることが可能となる。
【００７５】
また、コンピュータによって、上記無線端末装置１１０、基地局１２０、として機能するプログラムも提供され得る。
【００７６】
（無線通信方法）
次に、複数の基地局１２０と無線通信を行う無線端末装置１１０を用いた無線通信方法について説明する。
【００７７】
図８は、無線通信方法の全体的な流れを示したフローチャートである。まず、無線端末装置１１０は、補正情報を出すタイミング、即ち、基準値からの許容値を設定する（Ｓ５００）。そして、間隔監視部３１０は、複数のタイムスロットのうち隣接する２つのタイムスロットの時間間隔を監視し（Ｓ５０２）、２つのタイムスロットの時間間隔が基準値から所定の許容値内にあるかどうか判断され（Ｓ５０４）、許容値内で有れば、時間間隔の監視（Ｓ５０２）をし続ける。時間間隔が基準値から所定の許容値以上外れた場合、補正要求部３１２が、基準値との差分、およびその外れた時間的方向を含む補正情報を基地局１２０に送信する（Ｓ５０６）。
【００７８】
そして、無線端末装置１１０では、さらにフレームデータの重畳によるエラーが発生しているどうか判断され（Ｓ５０８）、エラーが発生していれば、停止要求部３１４がフレームデータを交換しているいずれか一方の基地局に当該タイムスロットによる無線通信の停止要求を行う（Ｓ５１０）。続いて、停止したタイムスロットの代わりに他のタイムスロットに切替可能かどうか判断され（Ｓ５１２）、切替可能で有れば、通信要求部３１６が停止したタイムスロット以外のタイムスロットによる無線通信を要求して、新たなタイムスロットを自己の無線端末装置に割り当てさせ（Ｓ５１４）、通常の時間間隔の監視（Ｓ５０２）ループに戻る。また、エラー発生判断（Ｓ５０８）でエラーが発生していない場合や、他のタイムスロットへの切替ができない場合も通常の時間間隔の監視（Ｓ５０２）ループに戻る。
【００７９】
一方、補正情報を受信した（Ｓ５２０）基地局１２０は、その無線端末装置１１０以外の無線端末装置と通信中かどうかを確認し（Ｓ５２２）、通信中であれば、他の無線端末装置の同期を維持できる程度のずらし量でタイミング補正を行い（Ｓ５２４）、無線端末装置１１０からの補正情報が受信されなくなるまで（Ｓ５２６）、上記のずらし量で繰り返しタイミング補正（Ｓ５２４）を行う。通信中でなければ、基準値との差分を一度に補正する（Ｓ５２８）。
【００８０】
以上示したような無線通信方法においても、無線端末装置が把握する基地局間の補正情報を利用して基地局のタイミングずれを補正することができる。
【００８１】
（第２の実施形態）
基地局１２０には、絶対的な時刻または基地局の集約システムとの同期機能を有す同期基地局と、そのような機能を有さない非同期基地局とがある。第１の実施形態では、後者を含む広い概念で基地局を説明したが、第２の実施形態では前者、同期機能を有する基地局を説明する。両者の相違点は、タイミング補正部５１２によるタイミングの補正方法において、当該同期機能を有する基地局１２０では、自己が主体となって再度同期を取り直し、タイミングを正常な値に設定することである。
【００８２】
このような同期系の基地局、例えばＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を用いた基地局では、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、電波時計の放送信号、または同期信号発生器によって絶対時刻を把握し、ＩＳＤＮ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような有線経路に含まれる信号に位相をロックして同期を維持している。また、同期系の基地局には、他の基地局と干渉しないように、集約システム内の基準時刻と同期をとる基地局もある。しかし、何らかの原因で同期ずれが生じる場合がある。
【００８３】
このような同期系の基地局１２０は、他の基地局との同期機能を有しているので、基地局１２０のタイミング補正部５１２は、利用していないタイムスロットを用いて他の基地局と同期をとることでタイミングを補正することができる。かかる基地局１２０は、無線端末装置１１０からタイミングがずれていることのみを得られれば、独自にタイミング補正をすることができる。従って、無線端末装置１１０は、タイミングずれの可能性がある２つの基地局それぞれに補正情報を送信しているが、基地局自体がタイミングずれを把握できるので、自局のタイミングが正しいと判断される場合、補正情報に反応しなくてもよい。
【００８４】
また、基地局１２０では、無線端末装置との接続が全くないときに自発的にリセットし、他の基地局のＣＣＨ（制御チャネル）にタイミングを合わせることで同期を確保することもできる。しかし、このようなリセットには時間がかかるため、そのリセットの間、当該基地局を利用できないといった問題が生じる。本実施形態では、タイミングがずれているという情報を無線端末装置１１０から得られるので、タイミング補正は、空きタイムスロットのみを利用して行うことが可能となる。従って、基地局１２０を再起動するといった煩雑な処理を行わなくとも他の基地局との同期を図ることができる。
【００８５】
（無線通信方法）
次に、第２の実施形態における複数の基地局１２０と無線通信を行う無線端末装置１１０を用いた無線通信方法について説明する。
【００８６】
図９は、無線通信方法の全体的な流れを示したフローチャートである。第２の実施形態における無線通信方法は、第１の実施形態で説明した流れと実質的に等しいので、ここでは相異する工程（Ｓ６００）のみを説明する。
【００８７】
当該無線通信方法では、図９に従って第１の実施形態同様の処理が遂行される。そして、他の無線端末装置と通信しているかどうかが確認された後（Ｓ５２２）、通信中であれば、他の無線端末装置の同期を維持できる程度のずらし量でタイミング補正を行い（Ｓ５２４）、空きタイムスロットを利用して、他の基地局と干渉が起きているかどうかを検知し、干渉が無くなるまで（Ｓ６００）、上記のずらし量で繰り返しタイミング補正（Ｓ５２４）を行う。そして、他の基地局との干渉が無くなるとその状態を同期しているとみなし、補正完了時点となる。
【００８８】
当該タイミング補正処理が同期基地局でることの特徴を詳細に述べると、基地局１２０は、無線端末装置１１０から補正情報を受けたことを契機に、まず、そのタイミングのずれ量が自局（補正情報を受けた基地局）によって生じているかどうかを確認する。例えば、タイムスロットそれぞれにおいて、周囲の基地局からの制御信号（ＣＣＨ）をモニタする。このときタイムロットがずれていなければ周囲の基地局の制御信号も含めて何も受信しないはずである。従って、他の信号を受信していなければ自局は同期がとれており、かかるタイミングのずれは無線端末装置１１０が対象とする他方の基地局が原因であると判断できる。
【００８９】
もし、他の信号を受信していれば、それが対象となる周囲の基地局からの発信であることを基地局固有のＩＤ（ＣＳＩＤ）を識別して確認し、そのずれ量を計時する。複数のタイムスロットで同じようなずれ量を検出できれば、自局がずれているとみなし、そのずれ量分、図９を用いて説明したタイミング補正処理を行う。しかし、１つの基地局の制御信号のみずれている場合や、複数のタイムスロットでずれ量がそれぞれ異なる場合は、自局の同期が必ずしもずれているとは限らないので、現時点のタイミングを維持する。
【００９０】
また、自局の送信タイミングに敢えて受信を行い、その間に他の信号を受信しないことで同期がとれているかどうかを確認することもできる。同期系基地局では、干渉する関係にある基地局に送信タイミングを排他的に割り当てられており、その間に他の信号の送信は無いはずである。この期間に他の信号を受信するということは、少なくともその信号を出力している基地局との同期がとれていないことを示す。従って、このような送信タイミングによっても同期を確認することができる。
【００９１】
当該同期基地局では、このようにして、補正された時間を以後、絶対的な時間として保持することが可能である。
【００９２】
以上説明した構成により、無線端末装置１１０との無線通信を維持しつつ再度同期を復活することができ、再度同期をとるために基地局１２０を再起動し、初期化する手間を省くことができる。従って、基地局１２０の停止に基づく様々な障害を回避することができる。
【００９３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００９４】
例えば、上記の実施形態では、２つの基地局から相異するデータを得る無線端末装置を説明したが、かかる場合に限られず、２つの基地局から同一内容のデータを得て、いずれか一方を採用するスロットダイバーシティにも適用できる。
【００９５】
なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、時分割多重方式に基づく複数のタイムスロットを通じて複数の基地局と無線通信を行う、無線通信システム、基地局、無線端末装置、および無線通信方法に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】第１の実施形態による無線通信システムの概略的な構成を示したブロック図である。
【図２】第１の実施形態による２つの基地局との無線通信の概略的な構成を示した説明図である。
【図３】第１の実施形態による無線端末装置のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。
【図４】第１の実施形態による無線端末装置の概略的な機能を示した機能ブロック図である。
【図５】第１の実施形態によるこのようなタイムスロットの時間間隔を説明するための説明図である。
【図６】第１の実施形態による基地局のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。
【図７】第１の実施形態による基地局の概略的な機能を示した機能ブロック図である。
【図８】第１の実施形態による無線通信方法の全体的な流れを示したフローチャートである。
【図９】第２の実施形態による無線通信方法の全体的な流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００９８】
１００  無線通信システム
１１０  無線端末装置
１２０  基地局
３１０  間隔監視部
３１２  補正要求部
３１４  停止要求部
３１６  通信要求部
４１０  基地局制御部
４１２  基地局メモリ
４１４  基地局無線部
５１０  補正受信部
５１２  タイミング補正部
【図１】
2008160618.tif 000003
【図２】
2008160618.tif 000004
【図３】
2008160618.tif 000005
【図４】
2008160618.tif 000006
【図５】
2008160618.tif 000007
【図６】
2008160618.tif 000008
【図７】
2008160618.tif 000009
【図８】
2008160618.tif 000010
【図９】
2008160618.tif 000011