(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局が、移動機から送信された上り信号の周波数偏差を検出する第１のステップと、
前記基地局が、前記上り信号の周波数偏差に基づいて前記上り信号の送信周波数の増減指示量を前記移動機に対して送信する第２のステップと、
前記移動機が、前記基地局から送信された下り信号の周波数偏差を検出する第３のステップと、
前記移動機が、前記基地局より送信された前記増減指示量に従って、前記上り信号の送信周波数をシフトする第４のステップと、
前記移動機が、前記下り信号の周波数偏差を前記基地局に送信する第５のステップとを有し、
前記第２のステップにおいて、前記基地局が、前記上り信号の周波数偏差と前記下り信号の周波数偏差とを重み付け合成して前記増減指示量を決定し、決定した増減指示量を前記移動機に対して送信することを特徴とする自動周波数制御方法。
【請求項２】
前記第２のステップにおいて、複数の前記基地局がそれぞれの前記増減指示量を前記移動機に対して送信し、
前記第４のステップにおいて、前記移動機が、前記各基地局と前記移動機との通信の重要度に基づいて前記増減指示量を選択し、選択した増減指示量に従って前記上り信号の送信周波数をシフトすることを特徴とする請求項１記載の自動周波数制御方法。
【請求項３】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記各基地局に対する前記移動機の前記下り信号の信号対電力比を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項４】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記各基地局に対する前記移動機の前記下り信号の受信誤り率を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項５】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記各基地局と前記移動機との距離を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項６】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記各基地局に対する前記移動機の上り送信電力を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項７】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記各基地局と前記移動機との相対速度を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項８】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記各基地局に対する前記移動機の前記下り信号のドップラーシフト量を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項９】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記各基地局と前記移動機との通信時間を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項１０】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記各基地局に対する前記移動機の前記下り信号の周波数偏差を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項１１】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記移動機が前記各基地局に送信する下り送信電力制御コマンドに対する、前記下り信号の受信品質の追従性を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項１２】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記移動機が前記各基地局に送信する下り送信電力制御コマンドに対する、前記下り信号の受信電力の追従性を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【請求項１３】
前記各基地局と前記移動機との通信の重要度を判断する指標として、前記移動機が前記各基地局に送信する、下りの共通チャネルと個別チャネルとの位相角度を指示するコマンドに対する、前記各基地局より送信される前記下りの共通チャネルと前記個別チャネルとの位相角の追従性を用いることを特徴とする請求項２記載の自動周波数制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、セルラー電話システム等に用いられる自動周波数制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のセルラー電話システムにおける、移動機ＭＳの自動周波数制御（以下、ＡＦＣ：Ａｕｔｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）は、基地局ＢＳより送信される既知の変調パターンを持つパイロットシンボル等の下り信号の単位時間当たりの位相回転量等より周波数偏差ΔｆMSを検出し、このΔｆMSを打ち消す様に移動機のＴＣＸＯ（水晶発信器）制御を行う。
【０００３】
以下、従来のＡＦＣを具体的に説明する。基地局ＢＳより周波数ｆBSで送信された下り信号が、移動機ＭＳにて周波数偏差ΔｆMSを含む周波数
ｆMS’＝ｆBS＋ΔｆMS
として観測される場合、移動機ＭＳはＴＣＸＯ制御を行い、受信周波数をΔｆMS上げる。これにより、温度変化による基地局送信周波数と移動機受信周波数間の周波数ずれを吸収して、良好な受信状態を得ようとするものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、移動機ＭＳが移動する際には、移動機ＭＳが検出するΔｆMSには温度変化による周波数のばらつき以外に、ドップラーシフトによる周波数のずれ成分が含まれる。従って、ドップラーシフトの影響も含んだΔｆMSを吸収するように、ＴＣＸＯをΔｆMSシフトするように制御することとなる。
【０００５】
この時、共通の源振に基づき送受信を同時に行うＣＤＭＡ方式等によるセルラー電話システムにおいては、移動機ＭＳの受信周波数のみならず、その上り信号もΔｆMSシフトされた次式の周波数にて送信されることとなる。
ｆMS＝ｆMS’＝ｆBS＋ΔｆMS
更に、ΔｆMSシフトして送信された移動機ＭＳの上り信号にも同様のドップラーシフトΔｆBSが付加されるため、結果として基地局ＢＳが受信する周波数は、次式のようになる。
ｆBS’＝ｆMS＋ΔｆBS＝ｆBS＋ΔｆMS＋ΔｆBS
ここで、ΔｆBS≒ΔｆMSであるため、基地局ＢＳが受信する周波数には、次式で示される２倍のドップラーシフトの影響が付加されることとなり、上り通信品質が大幅に劣化する。
ΔｆMS＋ΔｆBS≒２ΔｆBS
【０００６】
この上り通信品質劣化は、更に送信電力制御等の上下双方向通信を用いるループ制御の破綻も招くことから、下り通信品質の劣化も含めたシステム全体の動作に対しても悪影響を及ぼすこととなる。特にＷ−ＣＤＭＡ等の近年の高周波数帯を用いるセルラー電話システムにおける高速移動時の通信においては、この影響が著しく対策が必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６７６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の自動周波数制御方法は、以上のように実行されていたので、ドップラーシフトの影響が大きくなる速度で移動機が移動している時、基地局、移動機を含め、セルラー電話システムの通信性能の劣化が生じるという課題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、基地局と移動機とが相互に検出した周波数偏差情報や周波数増減指示量を送信し合うことで、ドップラーシフトの影響を受け難い自動周波数制御方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る自動周波数制御方法は、基地局が、移動機から送信された上り信号の周波数偏差を検出する第１のステップと、前記基地局が、前記上り信号の周波数偏差に基づいて前記上り信号の送信周波数の増減指示量を前記移動機に対して送信する第２のステップと、前記移動機が、前記基地局から送信された下り信号の周波数偏差を検出する第３のステップと、前記移動機が、前記基地局より送信された前記増減指示量に従って、前記上り信号の送信周波数をシフトする第４のステップと、前記移動機が、前記下り信号の周波数偏差を前記基地局に送信する第５のステップとを有し、前記第２のステップにおいて、前記基地局が、前記上り信号の周波数偏差と前記下り信号の周波数偏差とを重み付け合成して前記増減指示量を決定し、決定した増減指示量を前記移動機に対して送信するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、前記移動機が前記基地局からの前記上り送信周波数の増減量に従うのみの簡易な構成の自動周波数制御を行うことにより、上下双方向通信を行うにあたって、いずれか一方の大幅な受信特性劣化を妨げ、良好な双方向通信状態を維持することができる。
また、上り信号の周波数偏差と下り信号の周波数偏差は、上下通信において各々フェージング等の影響を受けた受信信号に基づき測定されるため、瞬時毎の測定値にばらつきが生じるが、上り信号の周波数偏差と下り信号の周波数偏差とを重み付け合成して増減指示量を決定することにより、より安定した周波数偏差測定値に基づくＡＦＣを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１に係る自動周波数制御方法を用いたセルラー電話システムの動作例を示す図である。
【図２】図１中の基地局ＢＳの処理を示すフローチャートである。
【図３】図１中の移動機ＭＳの処理を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態２に係る自動周波数制御方法を用いたセルラー電話システムの動作例を示す図である。
【図５】図４中の基地局ＢＳの処理を示すフローチャートである。
【図６】図４中の移動機ＭＳの処理を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態３に係る自動周波数制御方法を用いたセルラー電話システムの動作例を示す図である。
【図８】図７中の基地局ＢＳの処理を示すフローチャートである。
【図９】図７中の移動機ＭＳの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る自動周波数制御方法を用いたセルラー電話システムの動作例を示す図である。図１において、基地局ＢＳの下り送信周波数をｆBS、上り受信周波数をｆBS’とし、移動機ＭＳの下り受信周波数をｆMS’、上り送信周波数をｆMSとする。
【００１４】
基地局ＢＳは、下り送信周波数がｆBS、上り受信周波数が（ｆBS’＝ｆBS−ｆoffset）となるような基準周波数にて送受信動作を行うものとする。
移動機ＭＳは、下り受信周波数がｆMS’、上り送信周波数が（ｆMS＝ｆMS’−ｆoffset）となるような基準周波数にＴＣＸＯを設定し、送受信動作を開始するものとする。
本セルラー電話システムにおいては、下り送信周波数ｆBSに対して、上り送信をｆoffset低い周波数を用いて行うものとして説明を進める。ｆoffsetは、基地局ＢＳの基本周波数＞移動機ＭＳの基本周波数の場合の両者の差を表すものとする。
【００１５】
一般には、移動機ＭＳと比較して、基地局ＢＳは製造コスト等の観点から比較的高精度なＴＣＸＯを搭載することができる。従って、本発明では、基地局ＢＳがＴＣＸＯ周波数を能動的に切り替えることをせずに、その基準周波数を常時一定として十分高精度に動作すると共に、移動機ＭＳが、基準となる基地局周波数に合わせてＴＣＸＯ制御を行い、その動作周波数を増減するものとする。
なお、ここで、基地局ＢＳが、送受信中に観測された周波数偏差ΔｆBS等に基づいて基準周波数を増減するＡＦＣ処理を行ってもよい。
【００１６】
次に、動作について説明する。図２は、図１中の基地局ＢＳの処理を示すフローチャートである。また、図３は、図１中の移動機ＭＳの処理を示すフローチャートである。以下、図１〜３を用いて、基地局ＢＳと移動機ＭＳの処理を説明する。
先ず、基地局ＢＳは、送受信ループを開始し（ステップＳBS１）、下り送信周波数をｆBS、上り受信周波数が（ｆBS’＝ｆBS−ｆoffset）となるような基準周波数にて、送受信動作を行う（ステップＳBS２）。
【００１７】
移動機ＭＳは、送受信ループを開始し（ステップＳMS１）、下り受信周波数がｆMS’、上り送信周波数が（ｆMS＝ｆMS’−ｆoffset）となるような基準周波数にて、送受信動作を開始する（ステップＳMS２）。
【００１８】
次に、基地局ＢＳは、下り送信周波数ｆBSを用いて移動機ＭＳに対して下り信号を送信する際に、上り送信周波数ｆMSの周波数増減指示量ｆcontを併せて送信する（ステップＳBS３）。ｆcontは、後述する基地局ＢＳが受信した上り信号より検出可能な周波数偏差ΔｆBSに基づく値とし、例えばΔｆBSにマイナスを掛けて符号を反転した周波数量とする。
【００１９】
移動機ＭＳにおいて、基地局ＢＳより下り送信周波数ｆBSにて送信された下り信号を、基準周波数ｆMS’（＝ｆBS）にて受信を行うと、周波数偏差ΔｆMSが生じる。ΔｆMSは、移動機ＭＳの移動に伴うドップラーシフトや温度変化の影響により生じる周波数偏差である。本ＡＦＣによれば、移動機ＭＳの下り受信周波数ｆMS’が基地局ＢＳの下り送信周波数ｆBSに収束するように作用するため、移動機ＭＳ上では下り受信周波数は次式のように観測される。
ｆMS’＝ｆBS＋ΔｆMS
それと共に、移動機ＭＳは、ステップＳBS３の周波数増減指示量ｆcontを取得する（ステップＳMS３）。
次に、移動機ＭＳは周波数偏差ΔｆMSを検出する（ステップＳMS４）。
【００２０】
次に、移動機ＭＳは、ステップＳMS３で取得したｆcontから、基準周波数に＋ｆcontするようにＴＣＸＯ制御を行う（ステップＳMS５）。即ち、受信周波数を次式のように設定し、
ｆMS’＝ｆBS＋ｆcont（ｆMS’の新規設定）
送信周波数を次式のように設定する。
ｆMS＝ｆMS’−ｆoffset＝ｆBS＋ｆcont−ｆoffset
【００２１】
次に、移動機ＭＳは、ステップＳMS５で設定した上り送信周波数（ｆMS’＋ｆcont−ｆoffset）にて上り送信を行う（ステップＳMS６）。
【００２２】
基地局ＢＳにおいて、上り送信周波数（ｆMS’＋ｆcont−ｆoffset）にて移動機ＭＳより送信された上り信号は、基準周波数（ｆBS’＝ｆBS−ｆoffset）にて受信を行うと、周波数偏差ΔｆBSが生じる。従って、上り受信周波数は、次式のように観測される。
ｆMS’＋ｆcont−ｆoffset＋ΔｆBS
＝（ｆBS＋ΔｆMS）＋ｆcont−ｆoffset＋ΔｆBS
ここで、基地局ＢＳから見た移動機ＭＳの相対速度と移動機ＭＳから見た基地局ＢＳの相対速度は同じであるから、例えば上下通信におけるキャリア周波数に対してｆoffsetが充分小さなシステムにおいては、ΔｆBSとΔｆMSに含まれるドップラーシフト量は同等と考えられる。更に雑音及び温度変化による周波数偏差は長期的に見れば平均０に収束し、フィルタリングや温度補償等により影響を除去できると見なせば、（ΔｆBS＝ΔｆMS）の関係が成り立つ。加えて、（ｆcont＝−ΔｆBS）であるならば、基地局ＢＳにおいて移動機ＭＳより送信された上り信号は、上り受信周波数を次式として観測される（ステップＳBS４）。
ｆBS’＝ｆBS＋ΔｆBS−ｆoffset
【００２３】
基地局ＢＳは、ステップＳBS４で測定した上り受信周波数からΔｆBSを検出する（ステップＳBS５）。
【００２４】
最後に、基地局ＢＳと移動機ＭＳが送受信ループを終了して、それぞれの処理を終了する（ステップＳBS６、ＳMS７）。
【００２５】
基地局ＢＳが受信した上り信号の周波数偏差ΔｆBSを打ち消すような周波数増減指示量ｆcontを基地局ＢＳが移動機ＭＳに送信し、一方で移動機ＭＳが受信したｆcontを加えた周波数に送受信周波数を逐次的に調節しながら上り送信を行うシステムにおいては、移動機ＭＳの受信信号は周波数偏差ΔｆMSの、基地局ＢＳの受信信号は周波数偏差ΔｆBSの影響を受けそれぞれ受信特性が劣化するが、ΔｆBS＝ΔｆMSと見なせる場合には、移動機ＭＳの移動に伴うドップラーシフトに基づく移動機ＭＳの受信劣化量と基地局ＢＳの受信劣化量とを同等となるように配分することができる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態１によれば、移動機ＭＳは基地局ＢＳからの周波数増減指示に従うのみの簡易な構成のＡＦＣを備えることにより、上下双方向通信を行うにあたって、いずれか一方の大幅な受信特性劣化を妨げ、良好な双方向通信状態を維持することができる。
【００２７】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２について説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る自動周波数制御方法を用いたセルラー電話システムの動作例を示す図である。実施の形態２も、基本構成は実施の形態１（図１）と同様であるので説明を省略する。
【００２８】
次に、動作について説明する。図５は、図４中の基地局ＢＳの処理を示すフローチャートである。また、図６は、図４中の移動機ＭＳの処理を示すフローチャートである。以下、図４〜６を用いて、基地局ＢＳと移動機ＭＳの処理を説明する。
先ず、基地局ＢＳは、送受信ループを開始し（ステップＳBS１）、下り送信周波数をｆBS、上り受信周波数が（ｆBS’＝ｆBS−ｆoffset）となるような基準周波数にて、送受信動作を行う（ステップＳBS２）。
【００２９】
移動機ＭＳは、送受信ループを開始し（ステップＳMS１）、下り受信周波数がｆMS’、上り送信周波数が（ｆMS＝ｆMS’−ｆoffset）となるような基準周波数にて、送受信動作を開始する（ステップＳMS２）。
【００３０】
次に、基地局ＢＳは、下り送信周波数ｆBSを用いて移動機ＭＳに対して下り信号を送信する際に、上り送信周波数ｆMSの周波数増減指示量ｆcontを併せて送信する。ｆcontは、後述する基地局ＢＳが受信した上り信号より検出可能な周波数偏差ΔｆBSと、移動機ＭＳが受信した下り信号より観測される周波数偏差ΔｆMSとを係数ａ，ｂ，ｃにより重み付け合成した値とする。例えば、数式１で示される値とする（ステップＳBS３’）。
【数１】
0004629108.tif 000002
【００３１】
なお、数式１において、ｃに対するｂの比重を増すと、基地局ＢＳで観測されたΔｆBSを重視し、ｂに対するｃの比重を増すと、移動機ＭＳで観測されたΔｆMSを重視することになるため、上下通信各々のビット誤り率等を考慮して、信頼性の高い方の測定値を重視するように適応的に係数の重み付けを変更するようにしてもよい。
また係数ａはＡＦＣの制御量と応答性を決定付けるパラメータとなるが、制御量を大きくするとＡＦＣが発散するため、安定的な動作が得られる適度に小さな値を設定するのが望ましい。
【００３２】
移動機ＭＳにおいて、基地局ＢＳより下り送信周波数ｆBSにて送信された下り信号を、基準周波数（ｆMS’＝ｆBS）にて受信を行うと、周波数偏差ΔｆMSが生じる。ΔｆMSは、移動機ＭＳの移動に伴うドップラーシフトや温度変化の影響により生じる周波数偏差である。本ＡＦＣによれば、移動機ＭＳの下り受信周波数ｆMS’が基地局ＢＳの下り送信周波数ｆBSに収束するように作用するため、移動機ＭＳ上では下り受信周波数は次式のように観測される。
ｆMS’＝ｆBS＋ΔｆMS
それと共に、移動機ＭＳは、ステップＳBS３’の周波数増減指示量ｆcontを取得する（ステップＳMS３）。
次に、移動機ＭＳは周波数偏差ΔｆMSを検出する（ステップＳMS４）。
【００３３】
次に、移動機ＭＳは、ステップＳMS３で取得したｆcontから、基準周波数に＋ｆcontするようにＴＣＸＯ制御を行う（ステップＳMS５）。
即ち、受信周波数を次式のように設定し、
ｆMS’＝ｆBS＋ｆcont（ｆMS’の新規設定）
送信周波数を次式のように設定する。
ｆMS＝ｆMS’−ｆoffset＝ｆBS＋ｆcont−ｆoffset
【００３４】
移動機ＭＳは、ステップＳMS５で設定した上り送信周波数（ｆMS’＋ｆcont−ｆoffset）にて上り送信を行う際に、併せて検出した周波数偏差ΔｆMSを基地局ＢＳに送信する（ステップＳMS６’）。
【００３５】
基地局ＢＳにおいて、上り送信周波数（ｆMS’＋ｆcont−ｆoffset）にて移動機ＭＳより送信された上り信号は、基準周波数（ｆBS’＝ｆBS−ｆoffset）にて受信を行うと、周波数偏差ΔｆBSが生じる。従って、上り受信周波数は、次式のように観測される。（ステップＳBS４）。
ｆMS’＋ｆcont−ｆoffset＋ΔｆBS
＝（ｆBS＋ΔｆMS）＋ｆcont−ｆoffset＋ΔｆBS
ここで、実施の形態１と同様に、基地局ＢＳから見た移動機ＭＳの相対速度と移動機ＭＳから見た基地局ＢＳの相対速度は同じであるから、例えば上下通信におけるキャリア周波数に対してｆoffsetが充分小さなシステムにおいては、ΔｆBSとΔｆMSに含まれるドップラーシフト量は同等と考えられる。更に雑音及び温度変化による周波数偏差は長期的に見れば平均０に収束し、フィルタリングや温度補償等により影響を除去できると見なせば、（ΔｆBS＝ΔｆMS）の関係が成り立つ。加えて、数式１において係数ａ＝１とすれば、（ｆcont＝−ΔｆBS＝−ΔｆMS）が成り立つ。従って、基地局ＢＳにおいて移動機ＭＳより送信された上り信号は、上り受信周波数を次式として観測される。
ｆBS’＝ｆBS＋ΔｆBS−ｆoffset
【００３６】
基地局ＢＳは、ステップＳBS４で測定した上り受信周波数からΔｆBSを検出する（ステップＳBS５）。
【００３７】
最後に、基地局ＳＢと移動機ＭＳが送受信ループを終了して、それぞれの処理を終了する（ステップＳBS６、ＳMS７）。
【００３８】
基地局ＢＳが受信した上り信号の周波数偏差ΔｆBSを打ち消すような周波数増減指示量ｆcontを基地局ＢＳが移動機ＭＳに送信し、一方で移動機ＭＳが受信したｆcontを加えた周波数に送受信周波数を逐次的に調節しながら上り送信を行うシステムにおいては、移動機ＭＳの受信信号は周波数偏差ΔｆMSの、基地局ＢＳの受信信号は周波数偏差ΔｆBSの影響を受けそれぞれ受信特性が劣化するが、ΔｆBS＝ΔｆMSと見なせる場合には、移動機ＭＳの移動に伴うドップラーシフトに基づく移動機ＭＳの受信劣化量と基地局ＢＳの受信劣化量とを同等となるように配分することができる。
【００３９】
以上のように、この実施の形態２によれば、移動機ＭＳは基地局ＢＳからの周波数増減指示に従うのみの簡易な構成のＡＦＣを備えることにより、上下双方向通信を行うにあたって、いずれか一方の大幅な受信特性劣化を妨げ、良好な双方向通信状態を維持することができる。
特に、ΔｆBSとΔｆMSは上下通信において各々フェージング等の影響を受けた受信信号に基づき測定されるため、瞬時毎の測定値にばらつきが生じるが、ΔｆBSとΔｆMSとを重み付け合成して周波数の周波数増減指示量ｆcontを決定することにより、より安定した周波数偏差測定値に基づくＡＦＣを行うことが可能となる。
【００４０】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３について説明する。図７は、この発明の実施の形態３に係る自動周波数制御方法を用いたセルラー電話システムの動作例を示す図である。実施の形態３においては、ソフトハンドオーバー時等、移動機ＭＳが同時に複数の基地局ＢＳ１，ＢＳ２，．．．，ＢＳｉ（ｉは任意の整数）と通信する際の動作例を示す。
なお、実施の形態３では、移動機ＭＳが同時に２つの基地局ＢＳ１，ＢＳ２と通信する際の例を示しているが、本発明に係る自動周波数制御方法において、移動機ＭＳが同時に通信する基地局数を２つに限定するものではない。
また、本説明において、移動機ＭＳは複数の基地局ＢＳｉと各々異なる周波数及び送信電力を用いて併行して通信するものとしているが、移動機ＭＳが同一周波数または同一の送信電力を用いて複数基地局との通信を行う形態であっても構わない。
【００４１】
次に、動作について説明する。図８は、図７中の基地局ＢＳの処理を示すフローチャートである。また、図９は、図７中の移動機ＭＳの処理を示すフローチャートである。以下、図１〜３を用いて、基地局ＢＳと移動機ＭＳの処理を時系列順に説明する。
先ず、基地局ＢＳｉは、送受信ループを開始し（ステップＳBS１）、下り送信周波数をｆBSi、上り受信周波数が（ｆBSi−ｆoffset）となるような基準周波数にて、送受信動作を行う（ステップＳBS２’）。
【００４２】
移動機ＭＳは、送受信ループを開始し（ステップＳMS１）、下り受信周波数がｆMSi’、上り送信周波数が（ｆMSi＝ｆMSi’−ｆoffset）となるような基準周波数にて、送受信動作を開始する（ステップＳMS２’）。
【００４３】
次に、基地局ＢＳ１は、下り送信周波数ｆBS1を用いて移動機ＭＳに対して下り信号を送信する際に、上り送信周波数ｆMS1の周波数増減指示量ｆcont1を併せて送信する。また、基地局ＢＳ２は、下り送信周波数ｆBS2を用いて移動機ＭＳに対して下り信号を送信する際に、上り送信周波数ｆMS2の周波数増減指示量ｆcont2を併せて送信する（ステップＳBS３’’）。
【００４４】
移動機ＭＳにおいて、基地局ＢＳ１より下り送信周波数ｆBS1にて送信された下り信号を、基準周波数（ｆMS1’＝ｆBS1）にて受信を行うと、周波数偏差ΔｆMS1が生じる。ΔｆMS1は、移動機ＭＳの移動に伴うドップラーシフトや温度変化の影響により生じる周波数偏差である。本ＡＦＣによれば、移動機ＭＳの下り受信周波数ｆMS’が基地局ＢＳの下り送信周波数ｆBSに収束するように作用するため、移動機ＭＳ上では下り受信周波数は次式のように観測される。
ｆMS1’＝ｆBS1＋ΔｆMS1
同様に、基地局ＢＳ２より下り送信周波数ｆBS2にて送信された下り信号を、基準周波数（ｆMS2’＝ｆBS2）にて受信を行うと、周波数偏差ΔｆMS2が生じる。移動機ＭＳ上では下り受信周波数は次式のように観測される。
ｆMS2’＝ｆBS2＋ΔｆMS2
それと共に、移動機ＭＳは、ステップＳBS３’’の周波数増減指示量ｆcont1，ｆcont2を取得する（ステップＳMS３’）。
次に、移動機ＭＳは周波数偏差ΔｆMS1，ΔｆMS2を検出する（ステップＳMS４’）。
【００４５】
また、基地局ＢＳ１が移動機ＭＳに送信する周波数増減指示量ｆcont1は、例えば、数式２または数式３で示される値とする。
【数２】
0004629108.tif 000003
【数３】
0004629108.tif 000004
同様に、基地局ＢＳ２が移動機ＭＳに送信する周波数増減指示量ｆcont2は、例えば、数式４または数式５で示される値とする。
【数４】
0004629108.tif 000005
【数５】
0004629108.tif 000006
数式２〜５において、ΔｆBSijは、移動機ＭＳが周波数ｆMSiで送信した上り信号が基地局ＢＳｊ（ｊは任意の整数）にて受信される際（後述のステップＳBS４’参照）に、雑音、温度変化、ドップラーシフト等により生じる周波数偏差を示し、移動機ＭＳが上り送信する既知のパイロットシンボルの単位時間当りの位相回転量等から、基地局ＢＳｊは検出することが可能である（後述のステップＳBS５’参照）。
また、数式２〜５において、基地局ＢＳｊで受信される上り信号より観測された周波数偏差ΔｆBSijと、移動機ＭＳで受信される下り信号より観測された周波数偏差ΔｆMSiとが、係数ａ，ｂ，ｃにより重み付け合成される。
【００４６】
移動機ＭＳは２つの基地局ＢＳ１，ＢＳ２よりそれぞれ異なる周波数増減指示量ｆcont1，ｆcont2を受信するが、各基地局との通信の重要度に応じていずれか一方の周波数増減指示量ｆcontiに従い、送受信周波数の増減を行う（ステップＳMS５’）。
【００４７】
各基地局との通信の重要度を判断する指標としては、例えば、以下のものを用いる。
また、これらの指標（１）〜（１０）を複数個組み合わせて利用し、各基地局との通信の重要度を判断してもよい。
（１）各基地局に対する移動機の下り信号の信号対電力比。
（２）各基地局に対する移動機の下り信号の受信誤り率。
（３）移動機と各基地局間の距離。
（４）各基地局に対する移動機の上り送信電力の大小。
（５）移動機と各基地局との相対速度。
（６）各基地局に対する移動機の下り信号のドップラーシフト量の大小。
（７）移動機と各基地局間の通信時間の大小。
（８）各基地局に対する移動機の下り信号の周波数偏差の大小。
（９）移動機が基地局に向けて送信する下り送信電力制御コマンドに対する下り信号の受信品質や受信電力の追従性の良し悪し。
（１０）下りの共通ＣＨ（チャネル）と個別ＣＨの位相角度を基地局に指示するＦＢＩコマンド（３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１１  Ｖ５．３．０  第５章、３ＧＰＰ  ＴＳ  ２５．２１４  Ｖ５．３．０  第７章を参照）を送信する移動機において、送信したＦＢＩコマンドに対する各基地局より送信される下りの共通ＣＨと個別ＣＨの位相角の追従性の良し悪し。
【００４８】
以下、各基地局との通信の重要度を判断する指標として、指標（１）〜（１０）をそれぞれ用いる場合の具体例について説明する。
先ず、指標（１）を用いる場合について説明する。受信品質が信頼に足ると判断される一定値以上の信号対電力比をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定値以上の信号対電力比をもつ基地局が複数個存在する場合には、最も高い信号対電力比をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、信号対電力比が他の基地局と比べて相対的に低い基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００４９】
次に、指標（２）を用いる場合について説明する。受信品質が信頼に足ると判断される一定値以下の受信誤り率をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定値以下の受信誤り率をもつ基地局が複数個存在する場合には、最も低い受信誤り率をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、受信誤り率が他の基地局と比べて相対的に高い基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５０】
次に、指標（３）を用いる場合について説明する。受信品質が信頼に足ると判断される一定値以下の通信距離をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定値以下の通信距離をもつ基地局が複数個存在する場合には、最短距離にある基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、通信距離が他の基地局と比べて相対的に長い基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５１】
次に、指標（４）を用いる場合について説明する。通信品質が信頼に足ると判断される一定値以下の上り送信電力をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定値以下の上り送信電力をもつ基地局が複数個存在する場合には、最も上り送信電力の小さい基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、上り送信電力が他の基地局と比べて相対的に高い基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５２】
次に、指標（５）を用いる場合について説明する。通信品質が信頼に足ると判断される一定値以下の相対速度をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定値以下の相対速度をもつ基地局が複数個存在する場合には、最も相対速度の低い基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、相対速度が他の基地局と比べて相対的に高い基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５３】
次に、指標（６）を用いる場合について説明する。通信品質が信頼に足ると判断される一定値以下のドップラーシフト量をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定値以下のドップラーシフト量をもつ基地局が複数個存在する場合には、最もドップラーシフト量の小さい基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、ドップラーシフト量が他の基地局と比べて相対的に大きい基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５４】
次に、指標（７）を用いる場合について説明する。通信品質が信頼に足ると判断される一定値以上の通信時間をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定値以上の通信時間をもつ基地局が複数個存在する場合には、最も通信時間の長い基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、通信時間が他の基地局と比べて相対的に短い基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５５】
次に、指標（８）を用いる場合について説明する。通信品質が信頼に足ると判断される一定値以下の周波数偏差をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定値以下の周波数偏差をもつ基地局が複数個存在する場合には、最も周波数偏差の小さい基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、周波数偏差が他の基地局と比べて相対的に大きい基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５６】
次に、指標（９）を用いる場合について説明する。通信品質が信頼に足ると判断される一定精度以上の下り送信電力制御に対する追従性をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定精度以上の下り送信電力制御に対する追従性をもつ基地局が複数個存在する場合には、最も下り送信電力制御に対する追従性が高い基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、下り送信電力制御に対する追従性が他の基地局と比べて相対的に低い基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５７】
最後に、指標（１０）を用いる場合について説明する。通信品質が信頼に足ると判断される一定精度以上のＦＢＩコマンドに対する下りの共通ＣＨと個別ＣＨの位相角の追従性をもつ基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiに従い、移動機ＭＳは送受信周波数を増減する。また、上記一定精度以上のＦＢＩコマンドに対する下りの共通ＣＨと個別ＣＨの位相角の追従性をもつ基地局が複数個存在する場合には、最も下り送信電力制御に対する追従性が高い基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを信頼性が高いと見なして利用してもよい。或いは、ＦＢＩコマンドに対する下りの共通ＣＨと個別ＣＨの位相角の追従性が他の基地局と比べて相対的に低い基地局ＢＳｉとの通信品質改善を目的として、基地局ＢＳｉからの周波数増減指示量ｆcontiを利用しても構わない。周波数増減に用いる周波数増減指示量ｆcontiの選び方は目的に応じて任意である。
【００５８】
再び、基地局ＢＳｉと移動機ＭＳの処理の説明に戻る。移動機ＭＳは、新たに増減された周波数（ｆMSi＝ｆMSi’＋ｆconti−ｆoffset）にて基地局ＢＳｉに対し上り送信を行う。なお、周波数の増減は、ステップＳMS５’で各基地局との通信の重要度に応じて選択された周波数増減指示量ｆcontiに従う。
例として、基地局ＢＳ１に対する上り送信周波数は、以下のようになり、
ｆMS1＝ｆMS1’＋ｆcont1−ｆoffset
または、
ｆMS1＝ｆMS1’＋ｆcont2−ｆoffset
基地局ＢＳ２に対する上り送信周波数は、以下のようになる。
ｆMS2＝ｆMS2’＋ｆcont1−ｆoffset
または、
ｆMS2＝ｆMS2’＋ｆcont2−ｆoffset
この際に併せて移動機ＭＳが受信した下り信号より検出された周波数偏差ΔｆMSiを各々の基地局ＢＳｉに送信する（ステップＳMS６’’）。
【００５９】
次に、基地局ＢＳｉにおいて、上り送信周波数（ｆMSi＝ｆMSi’＋ｆconti−ｆoffset）にて移動機ＭＳより送信された上り信号は、基準周波数（ｆBSi’＝ｆBSi−ｆoffset）にて受信を行うと、周波数偏差ΔｆBSijが生じる。
従って、基地局ＢＳｉにおいて、上り受信周波数は次式のように観測される。（ステップＳBS４’）。
ｆBSi’＝ｆMSi’＋ｆconti−ｆoffset＋ΔｆBSij
＝（ｆBSi＋ΔｆMSi）＋ｆconti−ｆoffset＋ΔｆBSij
例として、基地局ＢＳ１の上り受信周波数は、以下のようになり、
ｆBS1’＝ｆBS1＋ΔｆMS1＋ｆcont1−ｆoffset＋ΔｆBS11
または、
ｆBS1’＝ｆBS1＋ΔｆMS1＋ｆcont2−ｆoffset＋ΔｆBS21
基地局ＢＳ２の上り受信周波数は、以下のようになる。
ｆBS2’＝ｆBS2＋ΔｆMS2＋ｆcont1−ｆoffset＋ΔｆBS12
または、
ｆBS2’＝ｆBS2＋ΔｆMS2＋ｆcont2−ｆoffset＋ΔｆBS22
【００６０】
基地局ＢＳｉは、ステップＳBS４で測定した上り受信周波数からΔｆBSijを検出する（ステップＳBS５’）。
【００６１】
最後に、基地局ＢＳと移動機ＭＳが送受信ループを終了して、それぞれの処理を終了する（ステップＳBS６、ＳMS７）。
【００６２】
以上のように、この実施の形態３によれば、複数の基地局と同時通信中の移動機が各基地局より異なる周波数増減の指示を受けた場合においても、より通信の重要度の高い基地局からの指示に従い周波数を増減することにより、より重要な通信を行っている基地局との良好な通信状態を維持することができる。また、重要度の高い基地局との通信品質が充分良好であると判断された場合に、相対的に重要度の低い基地局からの周波数増減指示に従うことによって、複数基地局との良好なダイバーシチ通信状態を維持することが可能となる。
【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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