(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、パケット信号伝送において、マルチプルアクセス干渉の影響を抑圧しつつ、パケット伝送の効率化を図ることができる無線通信システムを提供することである。【解決手段】  移動局は、パケットデータを送信する前に、基地局に移動局装置間の受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを送信するタイミング誤差検出用パケット送信手段を備え、基地局は、前記パケットに基づいて、移動局間の受信信号の受信タイミングずれを検出する受信タイミング差検出手段と、前記検出結果に基づいて、各移動局に送信タイミングを調整させるための送信タイミング制御情報を生成して各移動局に通知する送信タイミング制御情報通知手段とを備え、移動局は、基地局から通知される送信タイミング制御情報にしたがって、パケットデータの送信タイミングを調整する送信タイミング調整手段を備えることを特徴とする無線通信システムにて達成される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＳ−ＣＤＭＡ方式により基地局装置と無線通信する移動局装置において、
前記基地局装置に移動局装置間の受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを送信する受信タイミング差検出用パケット送信手段と、
前記基地局装置から通知される送信タイミングの制御情報にしたがって、パケットデータの送信タイミングを調整する送信タイミング調整手段と、
を備えることを特徴とする移動局装置。
【請求項２】
請求項１に記載の移動局装置において、
前記パケットは、スロッテドアロハ方式によるランダムアクセスにより送信される予約パケットであることを特徴とする移動局装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の移動局装置において、
前記パケットデータを送信する前に、前記パケットを送信することを特徴とする移動局装置。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載の移動局装置において、
前記基地局装置から報知される情報に基づいて、自局装置に割り当てられるアクセススロットを予約パケット用とパケットデータ用に分割して、予約パケットとパケットデータを送信するアクセススロット分割送信手段を備えることを特徴とする移動局装置。
【請求項５】
複数の移動局装置と無線通信可能な基地局装置において、
前記複数の移動局装置から送信される受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを受信し、受信したパケットに基づいて、移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれを検出する受信タイミング差検出手段と、
前記受信タイミング差検出手段の検出結果に基づいて、各移動局装置から送信されるパケットデータの送信タイミングを制御する送信タイミング制御手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基地局装置において、
前記移動局装置からスロッテドアロハ方式によるランダムアクセスにより送信される予約パケットを前記パケットとして受信し、該予約パケットを前記受信タイミングずれの検出に使用することを特徴とする基地局装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の基地局装置において、
前記送信タイミング制御手段は、前記受信タイミング差検出手段により検出された受信タイミングのずれに基づいて各移動局装置に対する送信タイミングを計算する送信タイミング調整時間計算手段と、
前記送信タイミングを送信タイミング制御情報として前記各移動局装置に通知する送信タイミング制御情報通知手段を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項８】
請求項５乃至７いずれかに記載の基地局装置において、
前記受信タイミング差検出手段は、前記受信したパケットから伝搬遅延に起因する移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれ量を測定する測定手段を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項９】
請求項８に記載の基地局装置において、
前記受信タイミング差検出手段は、基準タイミングを設定する基準タイミング設定手段を備え、
前記測定手段は、前記基準タイミングに基づいて、前記伝搬遅延に起因する移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれ量を測定することを特徴とする基地局装置。
【請求項１０】
請求項５乃至９いずれかに記載の基地局装置において、
前記送信タイミング制御手段は、前記受信タイミング差検出手段の検出結果に基づいて、各移動局装置に対するパケットデータの送信タイミングを制御した後、各移動局装置から送信されたパケットデータの受信タイミングのずれが所定の範囲に収まらない場合には、該パケットデータを用いて移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれを検出するパケットデータ受信タイミング差検出手段と、
前記パケットデータ受信タイミング差検出手段の検出結果に基づいて、各移動局装置に対する次のパケットデータの送信タイミングを制御する第１の送信タイミング詳細制御手段と、
前記各移動局装置のパケットデータの受信タイミングずれが所定の範囲に収まるまで前記処理を繰り返すトラッキング手段と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】
請求項５乃至９いずれかに記載の基地局装置において、
前記送信タイミング制御手段は、自局装置と接続している移動局装置が送信したパケットデ一夕を用いて検出された受信信号の受信タイミングのずれと、新たに接続要求した移動局装置が送信した受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを用いて検出された受信信号の受信タイミングずれに基づいて、各移動局装置に対するパケットデータの送信タイミングを制御する第２の送信タイミング詳細制御手段を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項１２】
基地局装置と、この基地局装置とＤＳ−ＣＤＭＡ方式により無線通信を行う複数の移動局装置とを備える無線通信システムにおいて、
前記移動局装置は、パケットデータを送信する前に、前記基地局装置に移動局装置間の受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを送信するタイミング誤差検出用パケット送信手段を備え、
前記基地局装置は、受信した前記パケットに基づいて、移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれを検出する受信タイミング差検出手段と、
前記受信タイミング差検出手段の検出結果に基づいて、各移動局装置に送信タイミングを調整させるための送信タイミング制御情報を生成して各移動局装置に通知する送信タイミング制御情報通知手段と、を備え、
前記移動局装置は、前記基地局装置から通知される送信タイミング制御情報にしたがって、パケットデータの送信タイミングを調整する送信タイミング調整手段を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
基地局装置と、複数の移動局装置との間で通信を行う無線通信方法において、
前記移動局装置は、パケットデータを送信する前に、移動局装置間の受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを、ランダムアクセスにより前記基地局装置に送信し、
前記基地局装置は、受信した前記パケットに基づいて、移動局装置間の受信信号の受信タイミングを求め、その求めた受信タイミングと予め設定される基準タイミングとを比較して、前記移動局装置間の受信信号の受信タイミングすれを検出し、
前記検出された受信タイミングずれをなくす情報を送信タイミング制御情報として生成して各移動局装置に通知することにより、各移動局装置から送信される前記パケットデータの送信タイミングを制御する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、移動局装置、基地局装置、無線通信システムおよび無線通信方法に係り、詳しくは、上りリンクにおけるマルチユーザ間の最大受信電力パス間の直交化を実現する移動局装置、基地局装置、無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代移動通信システム（ＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication 2000））の次世代の移動通信システムである第４世代移動通信システムの開発が進められている。例えば、非特許文献１に示さている第４世代移動通信システムでは、セルラシステムを始めとするマルチセル環境から、ホットスポットエリアや屋内などの孤立セル環境までを柔軟にサポートし、更に双方のセル環境で周波数利用効率の増大を図ることが提案されている。
【０００３】
また、上記の非特許文献１によれば、第４世代移動通信システムにおける移動局から基地局へのリンク（以下、上りリンクと略記。）に適用される無線アクセス方式として、直接拡散符号分割多元接続（ＤＳ−ＣＤＭＡ：Direct Sequence-Code Division Multiple Access）が有力な候補として検討されている。
【０００４】
しかしながら、ＤＳ−ＣＤＭＡを上りリンクに適用した場合、各移動局から基地局までの伝搬条件の相違（例えば、伝搬遅延時間、伝搬路の変動）に起因して、各移動局からの信号が相互に干渉し合うマルチプルアクセス干渉（ＭＡＩ：Multiple Access Interference）の影響が増大する。そこで、ＭＡＩを低減させる方法として、送信タイミング制御の考え方が提案され、検討がなされている（例えば、非特許文献２参照）。送信タイミング制御とは、セル共通のスクランブルコードを適用し、アクセスユーザ毎に直交する拡散符号を割り当てた後、各アクセスユーザからの信号の受信タイミングが基地局で一致するように、送信タイミングの制御を行う方法である。
【０００５】
すなわち、各アクセスユーザからの信号の受信タイミングを基地局で一致させることにより、同時アクセスユーザ間のマルチプルアクセス干渉が抑圧でき、符号の直交による周波数利用効率の増大が可能となる。
【０００６】
また、ＩＭＴ−２０００の無線アクセス方式や、基幹ネットワークの仕様作成を行うプロジェクトである３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において、主に低速の音声チャネルを対象とした回線交換モード（回線交換方式）のＤＳ−ＣＤＭＡ無線アクセスにおける送信タイミング制御法が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。この提案によれば、ユーザ間の直交を実現するために、はじめの同期については各ユーザに対応する１０ｍｓ（ミリ秒）の長さのランダムアクセスチャネルを用いユーザ間の伝搬遅延時間を測定した情報に基づいて行い、また、連続的に送信されるデータチャネルの伝搬遅延時間を測定し、その測定した情報に基づいて、ユーザ間の同期の補足を行うことを前提とした送信タイミング制御法となっている。
【非特許文献１】N.Maeda, Y.Kishiyama, K.Higuchi, H. Atarashi, and M.Sawahashi, “Experimental evaluation of throughput performance in broadband packet wireless access based on VSF-OFCDM and VSF-CDMA,” IEEE PIMRC, Sept. 2003
【非特許文献２】Een-Kee Hong, Seung-Hoon Hwang and Keum-Chan Whang, "Synchronous transmission technique for the reverse link in DS-CDMA terrestrial mobile systems, " pp.1632-1635, vol.46, no.11, IEEE Trans. on Commun., Nov., 1999
【非特許文献３】“Study Report for Uplink Synchronous Transmission Scheme (USTS) ”, 3GPP TR 25.854
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
第４世代移動通信システムのブロードバンド無線アクセスでは、無線区間の信号は、音声のような送信すべき信号が連続的に存在する回線交換型の信号伝送から、データのようにバースト的に信号が発生するバケット信号伝送と主流になると考えられる。
【０００８】
上記非特許文献３で検討されている方法は、低速の音声チャネルを対象とした回線交換モードを基準としており、このような多数の低速レートの物理チャネルの受信タイミングを瞬時に合わせることは、現実的に困難であり、また、物理チャネル数が非常に多いため、１つ１つの物理チャネルの直交化によるマルチプルアクセス干渉の抑圧の効果が期待できない。
【０００９】
また、同時アクセス物理チャネル数が大きいことから、処理負荷が増大し、処理効率を高めることができないといった問題がある。
【００１０】
一方、無線区間をパケットで伝送するパケットアクセスでは、同一スロットに対する同時アクセス物理チャネル数は、回線交換モードに比較して少ないため、送信タイミング制御による同時アクセスユーザ間の信号の直交化によるマルチプルアクセス干渉の抑圧の大きな効果が期待できる。
【００１１】
そこで本発明の課題は、パケット信号伝送において、マルチプルアクセス干渉の影響を抑圧しつつ、パケット伝送の効率化を図ることができる移動局装置、基地局装置、無線通信システム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】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る移動局装置は、請求項１に記載されるように、ＤＳ−ＣＤＭＡ方式により基地局装置と無線通信する移動局装置において、前記基地局装置に移動局装置間の受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを送信する受信タイミング差検出用パケット送信手段と、前記基地局装置から通知される送信タイミングの制御情報にしたがって、パケットデータの送信タイミングを調整する送信タイミング調整手段と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項２によれば、前記移動局装置において、前記パケットは、スロッテドアロハ方式によるランダムアクセスにより送信される予約パケットであることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の請求項３によれば、前記移動局装置において、前記パケットデータを送信する前に、前記パケットを送信することを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項４によれば、前記移動局装置において、前記基地局装置から報知される情報に基づいて、自局装置に割り当てられるアクセススロットを予約パケット用とパケットデータ用に分割して、予約パケットとパケットデータを送信するアクセススロット分割送信手段を備えることを特徴としている。
【００１６】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る基地局装置は、請求項５に記載されるように、複数の移動局装置と無線通信可能な基地局装置において、前記複数の移動局装置から送信される受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを受信し、受信したパケットに基づいて、移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれを検出する受信タイミング差検出手段と、前記受信タイミング差検出手段の検出結果に基づいて、各移動局装置から送信されるパケットデータの送信タイミングを制御する送信タイミング制御手段と、を備えることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の請求項６によれば、前記基地局装置において、前記移動局装置からスロッテドアロハ方式によるランダムアクセスにより送信される予約パケットを前記パケットとして受信し、該予約パケットを前記受信タイミングずれの検出に使用することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の請求項７によれば、前記基地局装置において、前記送信タイミング制御手段は、前記受信タイミング差検出手段により検出された受信タイミングのずれに基づいて各移動局装置に対する送信タイミングを計算する送信タイミング調整時間計算手段と、前記送信タイミングを送信タイミング制御情報として前記各移動局装置に通知する送信タイミング制御情報通知手段を備えることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項８によれば、前記基地局装置において、前記受信タイミング差検出手段は、前記受信したパケットから伝搬遅延に起因する移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれ量を測定する測定手段を備えることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の請求項９によれば、前記基地局装置において、前記受信タイミング差検出手段は、基準タイミングを設定する基準タイミング設定手段を備え、前記測定手段は、前記基準タイミングに基づいて、前記伝搬遅延に起因する移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれ量を測定することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の請求項１０によれば、前記基地局装置において、前記送信タイミング制御手段は、前記受信タイミング差検出手段の検出結果に基づいて、各移動局装置に対するパケットデータの送信タイミングを制御した後、各移動局装置から送信されたパケットデータの受信タイミングのずれが所定の範囲に収まらない場合には、該パケットデータを用いて移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれを検出するパケットデータ受信タイミング差検出手段と、前記パケットデータ受信タイミング差検出手段の検出結果に基づいて、各移動局装置に対する次のパケットデータの送信タイミングを制御する第１の送信タイミング詳細制御手段と、前記各移動局装置のパケットデータの受信タイミングずれが所定の範囲に収まるまで前記処理を繰り返すトラッキング手段と、を備えることを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の請求項１１によれば、前記基地局装置において、前記送信タイミング制御手段は、自局装置と接続している移動局装置が送信したパケットデ一夕を用いて検出された受信信号の受信タイミングのずれと、新たに接続要求した移動局装置が送信した受信タイミングのずれを検出させるためのパケットを用いて検出された受信信号の受信タイミングずれに基づいて、各移動局装置に対するパケットデータの送信タイミングを制御する第２の送信タイミング詳細制御手段を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、各移動局装置から送信される予約パケットに基づいて移動局装置間の受信信号の受信タイミングずれを検出し、検出結果に基づいて、各移動局装置に対する送信タイミングを制御するようにしたので、基地局装置において、移動局装置間の受信信号の直交化（同期受信）が図れ、マルチユーザ間の干渉が低減されるので、高い周波数利用効率の実現と共に移動局装置から基地局装置へのパケット伝送を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本実施における無線通信システム１の構成を示す図である。同図に示すように、この無線通信システム１は、複数の移動局装置ａ２００〜移動局ｎ２２０（以下、移動局と略記）と基地局装置１００（以下、基地局と略記）から構成される。上記複数の移動局ａ２００〜移動局ｎ２２０は、基地局１００によって形成される無線ゾーン（通信可能な範囲）に位置し、基地局１００との間でＤＳ―ＣＤＭＡ方式を適用して上りチャネルを送信する。一方、基地局１００は各移動局ａ２００〜移動局ｎ２２０との間で無線回線を設定して下りチャネルを送信する。
【００２６】
図２は、図１に示す無線通信システム１の移動局の構成を示すブロック図である。上記移動局ａ２００〜移動局ｎ２２０は同一構成であるので、ここでは、移動局ａ２００を例にとり説明する。
【００２７】
同図において、この移動局ａ２００は、チャネル符号化部１１と、データ変調部１２と、拡散処理ａ１３と、拡散処理部ｂ１４と、多重処理部１５と、遅延処理制御部１６と、から構成される。チャネル符号化部１１は、入力された２値の情報系列に、ターボ符号、畳み込み符号などの誤り訂正符号を適用してチャネル符号化を行う。データ変調部１２は、チャネル符号化されたデータを変調する。拡散符号処理ａ１３は、データ変調部１２で変調されたデータに拡散符号を乗算して、多重処理部１５に出力する。多重処理部１５は、拡散符号の乗算されたデータチャネルと、拡散処理部ｂ１４により拡散符号が乗算されたパイロットチャネルを符号多重（コード多重）する。遅延処理制御部１６は、基地局１００から送信される送信タイミング制御情報に基づいてパケットデータ信号の送信タイミングを調整する。
【００２８】
続いて、上記構成を有する移動局ａ２００の主要な動作を説明する。本実施形態における移動局ａ２００では、基地局１００へのアクセス方式としてランダムアクセスが使用され、その代表例であるスロッテドアロハ（Slotted ALOHA）方式が使用される。スロッテドアロハ方式では、衝突の確率を減らすために、チャネル内にタイムスロットを設定し、基準スロットの先頭でタイミングを合わせて送信が行われる。本実施形態では、移動局ａ２００は、基地局１００に対して、スロッテドアロハ方式によるランダムアクセスで予約パケットを送信する。予約パケットとは、基地局１００に移動局間の受信信号の受信タイミング差（ずれ）を検出させるためのパケットである。なお、予約パケットを送信する場合には、遅延処理制御部１６での送信タイミング調整処理は行われない。
【００２９】
また、予約パケット及びパケットデータチャネルにおいては、パイロットチャネルとデータチャネルを多重する方法は、上述したコード多重型に限らず、時間多重型であってもよい。
【００３０】
図３は、図１に示す無線通信システム１の基地局１００の構成を示すブロック図である。同図において、この基地局１００は、各移動局＃１〜＃ｎ（移動局ａ２００〜移動局ｎ２２０に相当）に対する信号処理部２１１〜２１ｎと、送信タイミング調整時間計算部３０から構成される。各移動局＃１〜＃ｎに対する信号処理部の構成は、同一であるので、ここでは、移動局＃１に対する信号処理部２１１を例にとり、同部の内部構成を説明する。
【００３１】
信号処理部２１１は、逆拡散処理部２２と、パスサーチ部２３と、Ｒａｋｅ合成部２４と、チャネル推定部２５と、誤り訂正復号部２６と、から構成される。逆拡散処理部２２は、移動局＃１からのＤＳ−ＣＤＭＡ受信信号の逆拡散を行い、Ｒａｋｅ合成部２４に出力する。パスサーチ部２３では、パイロットチャネルを用いて遅延プロファイルを取得し、取得した遅延プロファイルを基に、受信電力の大きなパス（遅延波）をサーチすることで各パスの受信タイミングが検出される。チャネル推定部２５では、上記検出された各パスの受信タイミングに基づき、チャネル推定値が求められる。Ｒａｋｅ合成部２４では、受信パスが同相合成（Ｒａｋｅ合成）される。誤り訂正復号部２６では、上記同相合成された信号に対して誤り訂正復号処理が施されてフレームを構成する有効情報が再現され、復号データとして出力される。送信タイミング調整時間計算部３０では、各移動局＃１〜＃ｎに応じた送信タイミング制御のための送信調整時間の計算が行われる。
【００３２】
続いて、上記構成を有する基地局１００の主要な動作を説明する。本実施形態における基地局１００は、各移動局＃１〜＃ｎから送信された予約パケットを受信し、各移動局＃１〜＃ｎの受信信号の受信タイミング差を測定する。具体的には、受信した予約パケットに多重されているパイロットチャネルにより、受信パスタイミングの検出および各パスの受信電力の測定を行い、その後、各移動局＃１〜＃ｎの受信信号に対して受信電力の最も大きいパスのタイミングを選択することで、同時アクセスユーザ間の伝搬遅延時間の違いに起因した受信タイミング差を求める。基地局１００は、この受信タイミング差を補正するための送信タイミング制御情報を生成し、各移動局＃１〜＃ｎに通知することで、各移動局＃１〜＃ｎから送信されるパケットデータの送信タイミングを制御する。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施形態による送信タイミング制御方法を説明する。図４は、第１の実施形態による送信タイミング制御方法の動作例を説明するための図である。
【００３４】
同図において、まず、各移動局（ここでは、移動局＃１、移動局＃２）は、各ユーザのデータを伝送するパケットデータチャネルを送信する前に、予約パケットを送信する。基地局は、受信した移動局＃１及び移動局＃２からの予約パケットを使用して、各移動局間の伝搬遅延時間の違いに起因した受信タイミング差を測定し、測定結果から各移動局が次に送信するパケットデータチャネルが基地局において同期受信される（受信タイミングが一致）ための送信タイミングを計算する。この送信タイミングの計算結果は、送信タイミング制御情報として、下りリンクにより各移動局に通知される。
【００３５】
各移動局は、基地局から上記送信タイミング制御情報を受信すると、送信タイミング制御情報にしたがって、送信タイミングを調整して、パケットデータチャネルを送信する。
【００３６】
このように、本実施形態では、基地局は、各移動局から送信される予約パケットを使用して、移動局間の受信信号の受信タイミング差を検出し、その差を補正させるための送信タイミング制御情報を各移動局に通知して送信タイミングを調整させる。これにより、移動局間の最大受信電力パス間の直交化が基地局において実現できるので、周波数利用効率の向上とともに移動局から基地局へのパケット伝送を効率良く行うことができる。なお、移動局間の最大受信電力パス間の直交化を実現するためには、移動局間で同一のスクランブルコードを用いるか、あるいはスクランブルコードを除去する必要がある。
【００３７】
次に、基地局における送信タイミング調整時間計算部でなされる各移動局の送信タイミング調整時間の計算例を図５及び図６を参照して説明する。
【００３８】
図５において、送信タイミング調整時間計算部３０は、各移動局のパスサーチ部で検出された各移動局における最大受信電力パスの受信タイミングの中で、最も受信タイミング遅延の大きい移動局の最大受信電力パスの受信タイミングを基準タイミングとして設定する。本例の場合、移動局＃２に対する最大受信電力パスの受信タイミングが基準タイミングとして設定される。
【００３９】
送信タイミング調整時間計算部３０は、上記のようにして設定した基準タイミングと、他の移動局（移動局＃１、移動局＃３）の最大受信電力パスのタイミングとの遅延時間差を測定し、この測定結果に基づき、各移動局に対する送信タイミング、つまり送信タイミングの調整時間を計算する。
【００４０】
一方、図６に示す実施形態の場合、基地局において、基準となるタイミングが予め設定される。そして、上記基準タイミングと、各移動局の最大受信電力パスのタイミングとの遅延時間差が測定され、この測定結果に基づいて、各移動局に対する送信タイミングの調整時間が計算される。
【００４１】
上記図５及び図６に示す実施形態では、各移動局に対する送信タイミングの調整時間として、遅延時間量が測定される場合を示しているが、基準タイミングの設定を変えることで、進み時間量が測定される。
【００４２】
送信タイミング調整時間計算部３０は、上記のようにして計算した送信タイミングの調整時間に基づき、各移動局の送信タイミングを制御する送信タイミング制御情報を生成する。この送信タイミング制御情報には、上記のようにして計算した送信タイミングの調整時間を表す情報と、送信タイミング制御対象となる移動局が次に送信するパケットデータチャネルの送信を、遅らせて送信するのか、または早めて送信するのかを示す極性の情報が含まれる。
【００４３】
なお、上記送信タイミングの調整時間を示す情報としては、絶対時間をそのまま使用してもよいし、１オーバーサンプリング時間を単位とし、その１オーバーサンプリング時間をｎ（ｎは０以上の整数）倍で表現したときのｎの値を用いてもよい。
【００４４】
上記のようにして生成された送信タイミング制御情報は、基地局からの下りリンクチャネルに多重されて各移動局に通知される。
【００４５】
図７は、上記送信タイミング制御情報を下りリンク制御チャネルに多重する場合の基地局送信部の構成例を示す図である。
【００４６】
同図において、この基地局送信部は、畳み込み符号化部４１と、ＱＰＳＫ変調部４２と、拡散処理部４３と、下りリンク制御チャネル多重処理部４４とから構成される。畳み込み符号化部４１は、送信タイミング制御情報を畳み込み符号化してＱＰＳＫ変調部に出力する。ＱＰＳＫ変調部４２は、畳み込み符号化された送信タイミング制御情報をＱＰＳＫ変調して拡散処理部４３に出力する。拡散処理部４３に入力された送信タイミング制御情報は、拡散処理部４３で拡散された後、下りリンク制御チャネル多重処理部４４で制御チャネルに多重されて送信される。
【００４７】
上記実施形態では、送信タイミング制御情報を下りリンクの制御チャネルに多重する場合を説明したが、送信タイミング制御情報以外の制御情報と、送信タイミング制御情報をはじめに多重し、次いで、畳み込み符号化、ＱＰＳＫ変調、拡散処理を行い、その後に下りリンクのデータチャネルと多重して送信する態様であってもよい。また、多重する方法は、時間多重型、符号多重型のいずれであってもよい。
【００４８】
図８は、上りリンクのアクセススロットを予約パケットとパケットデータチャネルに分割する場合を説明するための図である。同図に示されるように、移動局は、基地局のからの報知情報等に含まれる同期情報に従って上りリンクのアクセススロットの分割を行い、スロットを確保して予約パケットを送信するように動作する。その結果、基地局は、予約パケットを他の移動局からのパケットと衝突することなく受信でき、上述した送信タイミング制御に必要な受信タイミングの誤差検出を安定に行うことができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、予約パケットに基づき、各移動局からのパケットデータチャネルの送信タイミングを制御する態様を例示したが、本発明の第２の実施形態では、基地局は、各移動局のパケットデータチャネルの受信タイミングずれが所定の範囲内に収まらない場合に、パケットデータチャネルに基づいて、各移動局の送信タイミングを制御して上記受信タイミングずれを所定の範囲内に収束させるトラッキング機能を備える。
【００５０】
なお、本実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の無線通信システムに適用したものであり、本実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態との差異について詳述する。
【００５１】
図９は、第２の実施の形態による送信タイミング制御方法の動作例を示す図である。
【００５２】
同図に示すように、基地局は、はじめの予約パケットにより検出した移動局間の受信タイミングずれに基づいて送信タイミング制御を行った結果、次いで各移動局（ここでは、移動局＃１、移動局＃２）から送信されたパケットデータチャネルの受信タイミング差が所定の範囲内に収まらないときは、該受信タイミング差に基づいて、再び、送信タイミング制御を行う。そして、基地局での受信タイミング差が、所定の範囲内に収まるまで、上記したパケットデータチャネルに基づく送信タイミング制御処理が繰り返し行われる。
【００５３】
このように、本実施形態では、移動局間の受信信号の受信タイミングずれが小さくなる（直交する）まで、繰り返し送信タイミング制御が行われるので、長時間受信同期を保持できると共に、リアルタイム系のトラヒックの通信品質を劣化させずに済む。
【００５４】
図１０は、第２の実施の形態の変形例であり、既に接続している移動局と新たに発呼した移動局が混在している場合の送信タイミング制御方法の動作例を示す図である。
【００５５】
同図に示すように、移動局＃１と移動局＃２が、既に基地局と接続されている中で、新たに移動局＃３が発呼する場合、基地局は、新たに発呼した移動局＃３が送信する予約パケットと、既に基地局と接続されている移動局（移動局＃１、移動局＃２）が送信したパケットデータチャネルの受信タイミング差を測定し、その測定結果に基づいて、送信タイミングを計算する。これ以後の動作は、上記同様である。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、移動局が新規に発呼した場合であっても、既に接続中の移動局との間の受信信号の直交化を実現することが可能である。
【００５７】
また、上記同様、基地局での受信タイミングずれが予め設定した範囲に収まるまで複数回、送信タイミング制御を行う態様であってもかまわない。
【００５８】
（第３の実施形態）
第３の実施形態における無線通信システムは、ソフトハンドオーバ時に送信タイミング制御を行う機能を備える。図１１は、ソフトハンドオーバ時の送信タイミング制御方法の動作例を示す図である。
【００５９】
同図に示すように、本実施形態では、セクタ間またはセル間でソフトハンドオーバを行う場合、移動局は、基地局（基地局＃Ａ、基地局＃Ｂ）との間の伝搬損失（伝搬ロス）を測定し、伝搬損失の小さい方のセクタまたはセルからの送信タイミング制御情報に基づいて送信タイミング制御を行う。本例では、移動局は基地局＃Ａ間の伝搬損失が小さいと判断し、基地局＃Ａからの送信タイミング制御情報に基づいて、パケットデータチャネルの送信タイミングを調整する場合を示している。
【００６０】
図１２は、ハードハンドオーバ時の送信タイミング制御方法の動作例を示す図である。
【００６１】
同図に示すように、本実施形態では、セクタ間またはセル間でハードハンドオーバを行う場合、移動局は目標としているセクタまたはセルからの送信タイミング制御情報に基づいて、送信タイミング制御を行う。本例では、移動局は、ハードハンドオーバ制御の目標となっている基地局＃Ａから送信される送信タイミング制御情報に基づいて、パケットデータチャネルの送信タイミングを調整する場合を示している。
【００６２】
上述したように、本実施形態による送信タイミング制御をハンドオーバ時に適用することで、移動局のモビリティを保ちつつ、移動局間の信号の直交化が図れ、周波数利用効率の向上を実現することが可能である。
【００６３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲で種々変形して実施することが可能である。
【００６４】
上記各実施形態では、無線通信システムがマルチセル環境のセルラシステムに適用される場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、屋内セル等の孤立セル環境のホットスポットエリアにも適用できる。
【００６５】
また、上記実施形態では、最も受信タイミング遅延の大きい移動局の最大受信電力パスの受信タイミングを基準タイミングとして設定する場合の態様を例示したが、任意の移動局に対するタイミングを基準にして送信タイミング制御のための調整時間を算出するような態様であってもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本実施における無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示す無線通信システムの移動局の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す無線通信システムの基地局の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態による送信タイミング制御方法の動作例を説明するための図である。
【図５】基地局における送信タイミング調整時間計算部でなされる各移動局の送信タイミング調整時間の計算例（その１）を説明するための図である。
【図６】基地局における送信タイミング調整時間計算部でなされる各移動局の送信タイミング調整時間の計算例（その２）を説明するための図である。
【図７】送信タイミング制御情報を下りリンク制御チャネルに多重する場合の基地局の送信部の構成例を示す図である。
【図８】上りリンクのアクセススロットを予約パケットとパケットデータチャネルに分割する場合を説明するための図である。
【図９】第２の実施形態による送信タイミング制御方法の動作例を示す図である。
【図１０】既に接続している移動局と新たに発呼した移動局が混在している場合の送信タイミング制御方法の動作例を示す図である。
【図１１】ソフトハンドオーバ時の送信タイミング制御方法の動作例を示す図である。
【図１２】ハードハンドオーバ時の送信タイミング制御方法の動作例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１    無線通信システム
１１  チャネル符号化部
１２  データ変調部
１３  拡散処理部ａ
１４  拡散処理部ｂ
１５  多重処理部
１６  遅延処理制御部
２１１〜２１ｎ  移動局＃１〜移動局＃ｎに対する信号処理部
２２  逆拡散処理部
２３  パスサーチ部
２４  Ｒａｋｅ合成部
２５  チャネル推定部
２６  誤り訂正復号部
３０  送信タイミング調整時間計算部
４１  畳み込み符号化部
４２  ＱＰＳＫ変調部
４３  拡散処理部
４４  下りリンク制御チャネル多重処理部
１００  基地局装置（基地局）
１１０  基地局＃Ａ
１２０  基地局＃Ｂ
２００〜２３０  移動局装置（移動局）
【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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