(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラ無線通信システムを構成する基地局であって、
移動局とＲＦ信号を送受信するアンテナと、
上記アンテナで受信したＲＦ信号を上りベースバンド信号に変換すると共に、移動局に送信すべき下りベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、上記アンテナに出力するフロントエンド部と、
上記フロントエンド部から出力された上りベースバンド信号を復調する復調処理部と、
移動局に送信する下りデータ信号と制御信号とを多重化し、下りベースバンド信号に変換して、上記フロントエンド部に出力する変調処理部と、
上記フロントエンド部から出力された上りベースバンド信号から、移動局が送信した上り信号の受信タイミングのずれ量を検出する上りタイミング検出部と、
上記上りタイミング検出部から出力される上り信号受信タイミングのずれ量に基づいて、タイムアライメント（ＴＡ）制御信号を生成し、上記制御信号として上記変調処理部に出力するＴＡ制御信号生成部と、
上記上りタイミング検出部から出力された上り信号受信タイミングのずれ量と所定閾値との比較結果に応じて、ＴＡ制御外れ状態となったか否かを示すＴＡ制御外れ信号を発生するタイミング外れ検出部と、
上記タイミング外れ検出部から出力されたＴＡ制御外れ信号に基づいて、移動局の上り信号の送信条件を変更するための送信条件変更信号を生成し、上記制御信号として上記変調処理部に出力する送信条件変更信号生成部とを有し、
上記変調処理部から上記フロントエンド部に出力される上記下りベースバンド信号が、上記送信条件変更信号と上記ＴＡ制御信号を含み、
前記復調処理部が、復調された上りデータ信号と、受信信号の品質を示す信号品質情報とを出力し、
前記送信条件変更信号生成部が、上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、移動局の送信電力を制御するためのＴＰＣ信号を生成するＴＰＣ信号生成部からなり、
前記タイミング外れ検出部から出力されるＴＡ制御外れ信号がＴＡ制御外れ状態を示した時、上記ＴＰＣ信号生成部が、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の送信電力を予め決められた最小電力に低下させるＴＰＣ信号を生成して、前記制御信号として前記変調処理部に出力することを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記送信条件変更信号生成部が、上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、少なくとも移動局の変調方式と符号化率を指定するための制御パラメータを含むＭＣＳ制御信号を生成するＭＣＳ制御信号生成部を含み、
前記ＴＡ制御外れ信号がＴＡ制御外れ状態を示した時、上記ＭＣＳ制御信号生成部が、ＴＡ制御外れ状態となった移動局に送信されるＭＣＳ制御信号の制御パラメータのグレードを下げて、前記変調処理部に出力することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記送信条件変更信号生成部が、上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、各移動局に上りチャネルを割り当て、割当てチャネルを示す制御信号を前記変調処理部に出力する上りスケジューラを含み、
前記ＴＡ制御外れ信号がＴＡ制御外れ状態を示した時、上記上りスケジューラが、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の割当てチャネルを変更することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項４】
前記送信条件変更信号生成部が、前記送信条件を変更するための制御信号として、前記移動局で受信すべきＴＡ制御外れ通知信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項５】
セルラ無線通信システムを構成する基地局であって、
移動局とＲＦ信号を送受信するアンテナと、
上記アンテナで受信したＲＦ信号を上りベースバンド信号に変換すると共に、移動局に送信すべき下りベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、上記アンテナに出力するフロントエンド部と、
上記フロントエンド部から出力された上りベースバンド信号を復調し、復調された上りデータ信号と、受信信号の品質を示す信号品質情報と、移動局から送信された制御信号とを出力する復調処理部と、
移動局に送信する下りデータ信号と制御信号とを多重化し、下りベースバンド信号に変換して、上記フロントエンド部に出力する変調処理部と、
上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、移動局の上り信号の送信条件を変更するための制御信号を生成し、上記変調処理部に出力する送信条件変更信号生成部とを有し、
上記復調処理部から、移動局で下り信号の受信タイミングのずれ量が所定閾値を超えたことを示すタイムアライメント（ＴＡ）制御外れ信号が出力された時、上記送信条件変更信号生成部が、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の送信条件のグレードを低下させる制御信号を生成し、
前記送信条件変更信号生成部が、前記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、移動局の送信電力を制御するためのＴＰＣ信号を生成して、上記変調処理部に出力するＴＰＣ信号生成部からなり、
上記ＴＰＣ信号生成部が、前記復調処理部から前記ＴＡ制御外れ信号を受信した時、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の送信電力を予め決められた最小電力に低下させるＴＰＣ信号を生成して、前記制御信号として前記変調処理部に出力することを特徴とする基地局。
【請求項６】
前記送信条件変更信号生成部が、前記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、少なくとも移動局の変調方式と符号化率を指定するための制御パラメータを含むＭＣＳ制御信号を生成して、上記変調処理部に出力するＭＣＳ制御信号生成部を含み、
上記ＭＣＳ制御信号生成部が、前記復調処理部から前記ＴＡ制御外れ信号を受信した時、ＴＡ制御外れ状態となった移動局に送信されるＭＣＳ制御信号の制御パラメータのグレードを下げて、上記変調処理部に出力することを特徴とする請求項５に記載の基地局。
【請求項７】
セルラ無線通信システムを構成する基地局であって、
移動局とＲＦ信号を送受信するアンテナと、
上記アンテナで受信したＲＦ信号を上りベースバンド信号に変換すると共に、移動局に送信すべき下りベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、上記アンテナに出力するフロントエンド部と、
上記フロントエンド部から出力された上りベースバンド信号を復調し、復調された上りデータ信号と、受信信号の品質を示す信号品質情報と、移動局から送信された制御信号とを出力する復調処理部と、
移動局に送信する下りデータ信号と制御信号とを多重化し、下りベースバンド信号に変換して、上記フロントエンド部に出力する変調処理部と、
上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、移動局の上り信号の送信条件を変更するための制御信号を生成し、上記変調処理部に出力する送信条件変更信号生成部と、
上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、各移動局に上りチャネルを割り当て、割当てチャネルを示す制御信号を前記変調処理部に出力する上りスケジューラとを有し、
上記復調処理部から、移動局で下り信号の受信タイミングのずれ量が所定閾値を超えたことを示すタイムアライメント（ＴＡ）制御外れ信号が出力された時、上記上りスケジューラが、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の割当てチャネルを変更し、
前記送信条件変更信号生成部が、前記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、移動局の送信電力を制御するためのＴＰＣ信号を生成して、上記変調処理部に出力するＴＰＣ信号生成部からなり、
上記ＴＰＣ信号生成部が、前記復調処理部から前記ＴＡ制御外れ信号を受信した時、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の送信電力を予め決められた最小電力に低下させるＴＰＣ信号を生成して、前記制御信号として前記変調処理部に出力することを特徴とする基地局。
【請求項８】
セルラ無線通信システムを構成する基地局と通信する移動局であって、
基地局とＲＦ信号を送受信するアンテナと、
上記アンテナで受信したＲＦ信号を下りベースバンド信号に変換すると共に、基地局に送信すべき上りベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、上記アンテナに出力するフロントエンド部と、
上記フロントエンド部から出力された下りベースバンド信号を復調し、復調された下りデータ信号と、基地局から送信された複数種類の制御信号とを出力する復調処理部と、
基地局に送信する上りデータ信号と制御信号とを多重化し、上りベースバンド信号に変換して、上記フロントエンド部に出力する変調処理部と、
上記復調処理部から出力される特定の制御信号に応じて、上り信号の送信条件を制御する送信条件制御部と、
上記復調処理部から出力されるタイムアライメント（ＴＡ）制御外れ通知信号に基づいて、該移動局の上り信号が基地局でＴＡ制御外れ状態になったことを示すＴＡ制御外れ検出信号を出力するＴＡ制御外れ検出部とを有し、
上記送信条件制御部が、上記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、上記特定の制御信号に応じて決定された送信条件のグレードを低下させ、
前記送信条件制御部が、前記復調処理部から出力されるＴＰＣ信号に応じて、前記フロントエンド部から送信される上り信号の送信電力を制御する送信電力制御部からなり、
上記送信電力制御部が、前記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、上り信号の送信電力を予め決められた最小電力に低下させる
ことを特徴とする移動局。
【請求項９】
前記送信条件制御部が、前記復調処理部から出力されるＭＣＳ制御信号に応じて、前記変調処理部の動作モードを決定するＭＣＳ制御部からなり、
上記ＭＣＳ制御部が、前記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、前記変調処理部の動作モードを予め決められた低グレードの動作モードに切替えることを特徴とする請求項８に記載の移動局。
【請求項１０】
セルラ無線通信システムを構成する基地局と通信する移動局であって、
基地局とＲＦ信号を送受信するアンテナと、
上記アンテナで受信したＲＦ信号を下りベースバンド信号に変換すると共に、基地局に送信すべき上りベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、上記アンテナに出力するフロントエンド部と、
上記フロントエンド部から出力された下りベースバンド信号を復調し、復調された下りデータ信号と、基地局から送信された複数種類の制御信号とを出力する復調処理部と、
基地局に送信する上りデータ信号と制御信号とを多重化し、上りベースバンド信号に変換して、上記フロントエンド部に出力する変調処理部と、
上記復調処理部から出力される特定の制御信号に応じて、上り信号の送信条件を制御する送信条件制御部と、
上記フロントエンド部から出力された同期チャネルの受信信号に基づいて、下り信号の受信タイミングを基地局に同期させるための受信タイミング調整量を示す受信タイミング調整信号を所定周期で生成する下りタイミング検出部と、
上記受信タイミング調整信号が示すタイミング調整量が所定閾値を超えて変化した時、タイムアライメント（ＴＡ）制御外れ信号を発生するタイミング外れ検出部と、
上記タイミング外れ検出部から出力されたＴＡ制御外れ信号に従ってＴＡ制御外れ通知信号を生成し、上記変調処理部に出力するＴＡ制御外れ通知信号生成部とを有し、
上記変調処理部が、上記ＴＡ制御外れ通知信号を含む上りベースバンド信号を上記フロントエンド部に出力し、
前記送信条件制御部が、前記復調処理部から出力されるＴＰＣ信号に応じて、前記フロントエンド部から送信される上り信号の送信電力を制御する送信電力制御部からなり、
上記送信電力制御部が、前記ＴＡ制御外れ通知信号に応答して、上り信号の送信電力を予め決められた最小電力に低下させることを特徴とする移動局。
【請求項１１】
セルラ無線通信システムを構成する基地局と通信する移動局であって、
基地局とＲＦ信号を送受信するアンテナと、
上記アンテナで受信したＲＦ信号を下りベースバンド信号に変換すると共に、基地局に送信すべき上りベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、上記アンテナに出力するフロントエンド部と、
上記フロントエンド部から出力された下りベースバンド信号を復調し、復調された下りデータ信号と、基地局から送信された複数種類の制御信号とを出力する復調処理部と、
基地局に送信する上りデータ信号と制御信号とを多重化し、上りベースバンド信号に変換して、上記フロントエンド部に出力する変調処理部と、
上記復調処理部から出力される特定の制御信号に応じて、上り信号の送信条件を制御する送信条件制御部と、
上記フロントエンド部から出力された同期チャネルの受信信号に基づいて、下り信号の
受信タイミングを基地局に同期させるための受信タイミング調整量を示す受信タイミング調整信号を所定周期で生成する下りタイミング検出部と、
上記受信タイミング調整信号が示すタイミング調整量が所定閾値を超えて変化した時、タイムアライメント（ＴＡ）制御外れ検出信号を発生するタイミング外れ検出部とを有し、
上記送信条件制御部が、上記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、上記特定の制御信号に応じて決定された送信条件のグレードを低下させ、
前記送信条件制御部が、前記復調処理部から出力されるＴＰＣ信号に応じて、前記フロントエンド部から送信される上り信号の送信電力を制御する送信電力制御部からなり、
上記送信電力制御部が、前記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、上り信号の送信電力を予め決められた最小電力に低下させることを特徴とする移動局。
【請求項１２】
前記送信条件制御部が、前記復調処理部から出力されるＭＣＳ制御信号に応じて、前記変調処理部の動作モードを決定するＭＣＳ制御部からなり、
上記ＭＣＳ制御部が、前記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、前記変調処理部の動作モードを予め決められた低グレードの動作モードに切替えることを特徴とする請求項１１に記載の移動局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セルラ無線通信システムの基地局および移動局に関し、更に詳しくは、直交周波数分割多重：ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式のセルラ無線通信システムに適用される基地局および移動局に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭは、直交する多数の搬送波をディジタル変調して多重化する通信方式であり、送信局が、周波数領域で生成したディジタル信号を逆高速フーリエ変換：ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）によって時間領域のベースバンドＯＦＤＭ信号に変換し、ベースバンドＯＦＤＭ信号を無線帯域の周波数をもつＲＦ信号に変換して、アンテナから送信する。受信局では、アンテナから受信したＲＦ信号をベースバンドＯＦＤＭ信号に変換し、高速フーリエ変換ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）によって、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して、元のディジタル信号を再生する。
【０００３】
具体的に言うと、送信局では、送信すべきデータビット列を搬送波変調用の複素シンボル列に変換し、複素シンボル列を直並列変換してＮ個の並列複素シンボルに変換し、逆離散フーリエ変換ＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transform）によって一括変換された並列信号を直列信号に変換した後、無線帯域のＲＦ信号に変換する。
【０００４】
ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）の第３世代移動通信システムによって、ＩＰ網を介したマルチメディア情報の通信が可能となり、更に広帯域化された通信サービスへのニーズが高まっている。そのため、ＯＦＤＭを利用した次世代のセルラ無線通信システムでは、例えば、ベストエフォート型のデータ通信、ＶｏＩＰ音声通信、映像などのストリーミング情報の配信など、広帯域通信のサポートが一般的となる。また、端末からの送信データ量の増加に対応するために、上りアクセスにもＯＦＤＭを用いるＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が検討されている。
【０００５】
ＯＦＤＭ方式のセルラ無線通信システムでは、基地局と移動局との間の通信チャネルとして、ユーザデータを伝送するためのトラフィックチャネル（データチャネル）の他に、例えば、端末から基地局に向かう上り回線（リンク）を確立するためのアクセスチャネル、上り回線および基地局から移動局に向かう下り回線で制御情報を伝送するための制御チャネル、基地局から移動局にチャネル割り当て情報やシステム情報を通知するためのブロードキャストチャネルなど、各種の制御チャネルが形成される。
【０００６】
上りアクセスにＯＦＤＭＡを使用する場合、移動局からの上りデータが基地局の基準周期に同期して受信されるように、各移動局の上りデータ送信タイミングを調節する制御機能が必要となる。なぜなら、基地局受信部の構成上、不特定多数の移動局について、基地局側で、移動局毎に信号受信タイミングのずれ量に応じた個別の受信制御を実行することは困難であり、複数の移動局からの送信信号を基地局側の基準周期に同期させるように制御した方が、信号受信処理が容易になるからである。この場合、基地局から各移動局に対して、データ送信タイミングを適正化するための制御信号をフィードバックするタイムアライメント（ＴＡ：Time Alignment）制御が必要となる。
【０００７】
ＴＡ制御では、各移動局が、ＴＡに専用の制御チャネルを使用して、移動局のデータ送信の基準タイミング信号（同期信号）を基地局に送信する。ＴＡ専用チャネルを使用する代わりに、データチャネルに一定のインターバルで同期信号を挿入してもよい。基地局は、各移動局から受信した同期信号と基地局の基準周期とのずれ量を算出し、ずれ量がゼロとなるように、一定時間インターバルの制御周期毎に、各移動局に送信タイミング制御信号をフィードバックする。各移動局は、基地局から受信した送信タイミング制御信号であるＴＡ制御信号に応じて、上りチャネルでのデータ送信タイミングを適正化する。
【０００８】
非特許文献１に開示されたＴＡ制御では、基地局が制御周期毎にサンプルクロック単位で移動局の同期信号の発生タイミングを調整している。このように、移動局の同期信号を少しずつ調整すれば、通信を中断することなく、移動局のデータ送信タイミングを基地局に同期させることが可能になる。
【０００９】
【非特許文献１】3GPP:” Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures”, TS 36.213(v1.20), 2007.06.21
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ここで、移動局の移動に伴って通信環境が変化し、移動局と基地局との同期が外れた場合を想定する。同期外れが、受信局側のガードインターバル：ＧＩ（Guard Interval）の時間幅内であれば、特に問題にはならない。しかしながら、通信環境が突如として変化した場合、タイムアライメント制御では直ぐには補正しきれない大きな同期外れが発生する可能性がある。
【００１１】
例えば、ビル街では、移動局から送信された上り信号電波が建物の壁面で反射するため、移動局と基地局との位置関係によって、基地局に上り信号の直接波が届く場合と、直接波と間接波の両方が届く場合と、シャドーイングの影響で直接波が遮られ、間接波しか届かない場合が発生する。従って、移動局が、例えば、基地局に間接波しか届かない通信環境から、基地局を見通せる位置に移動した場合、上り信号の伝播遅延時間が急変し、状況によっては、タイムアライメント制御では救済できない大きな同期外れが発生する。同様の同期外れは、基地局から移動局に送信された下り信号でも発生する。
【００１２】
ＯＦＤＭＡでは、周波数分割によって生成された周波数帯域を複数のセグメントに時分割し、周波数帯域をセグメント単位で各移動局に割り当てることによって、１つの周波数帯域を複数の移動局で共用している。このため、１つの移動局で大きな同期外れが発生すると、同一周波数帯域上の隣接セグメントで、シンボル間干渉が発生する可能性がある。
【００１３】
このように大きな同期外れが発生したとしても、移動局は、即座には送信時刻を調節することができない。ＯＦＤＭＡ方式の上り通信では、移動局が自律的に上り送信時刻を調節することを前提としていないからである。移動局は、基地局からのタイムアライメント制御を待って、時刻調整を少しずつ行うため、同期外れ発生以降も、同期外れ状態が維持されてしまう。この場合、同期外れがガードインターバル（ＧＩ）内におさまるまでの間は、上述した隣接セグメントに対する干渉が持続する可能性がある。
【００１４】
本発明の目的は、セルラ無線通信システムにおいて、タイムアライメント制御で直ちに救済できないような同期外れ（本明細書では、「ＴＡ制御外れ」と言う）が発生したとき、移動局からの信号送信時刻が適正化されるまでの間、他の移動局の上り通信への悪影響を低減できる基地局および移動局を提供することにある。
本発明の他の目的は、セルラ無線通信システムにおいて、ＴＡ制御外れが発生した場合でも、移動局の通信を維持できる基地局および移動局を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明は、基地局または移動局がＴＡ制御外れ検出機能を備え、ＴＡ制御外れが検出された時、基地局と移動局とが連携して、あるいは、移動局が自律的に、移動局から基地局に送信される上り信号の送信条件を変更するようにしたことを特徴とする。ここで、上り信号の送信条件としては、例えば、上り信号の送信電力、上りデータ送信に使用されるチャネル、移動局変調部の動作モードなどが含まれる。
【００１６】
上り信号の送信電力は、移動局の送信電力制御部（ＴＰＣ制御部）から出力されるＴＰＣ信号によって変更でき、上りデータの送信に使用するデータチャネルは、基地局の上りスケジューラから出力されるチャネル割当て信号によって変更できる。また、変調部の動作モードは、変調部の変調方式、符号化方式、ＣＰ長を規定するＭＣＳ制御パラメータによって変更できる。
【００１７】
ＴＡ制御外れが検出された時、例えば、ＴＡ制御外れが発生した移動局の送信電力を予め決められた最低電力にまで低下させることによって、他の移動局の通信に与える影響を低減できる。ＴＡ制御外れが発生した移動局の割当てチャネルを別チャネルに変更してもよい。また、ＭＣＳ制御パラメータを変更し、ＴＡ制御外れが発生した移動局のデータ送信レートを下げることによって、移動局の通信障害耐性を高めるようにしてもよい。
【００１８】
更に詳述すると、本発明の基地局は、アンテナで受信したＲＦ信号を上りベースバンド信号に変換すると共に、移動局に送信すべき下りベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、上記アンテナに出力するフロントエンド部と、上記フロントエンド部から出力された上りベースバンド信号を復調する復調処理部と、移動局に送信する下りデータ信号と制御信号とを多重化し、下りベースバンド信号に変換して、上記フロントエンド部に出力する変調処理部と、上記フロントエンド部から出力された上りベースバンド信号から、移動局が送信した上り信号の受信タイミングのずれ量を検出する上りタイミング検出部と、上記上りタイミング検出部から出力される上り信号受信タイミングのずれ量に基づいて、タイムアライメント（ＴＡ）制御信号を生成し、上記制御信号として上記変調処理部に出力するＴＡ制御信号生成部と、上記上りタイミング検出部から出力された上り信号受信タイミングのずれ量と所定閾値との比較結果に応じて、ＴＡ制御外れ状態となったか否かを示すＴＡ制御外れ信号を発生するタイミング外れ検出部と、上記タイミング外れ検出部から出力されたＴＡ制御外れ信号に基づいて、移動局の上り信号の送信条件を変更するための送信条件変更信号を生成し、上記制御信号として上記変調処理部に出力する送信条件変更信号生成部とを有し、上記変調処理部から上記フロントエンド部に出力される下りベースバンド信号が、上記送信条件変更信号と上記ＴＡ制御信号を含むことを特徴とする。
【００１９】
上記送信条件変更信号生成部は、例えば、上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、移動局の送信電力を制御するためのＴＰＣ信号を生成するＴＰＣ信号生成部からなる。この場合、ＴＰＣ信号生成部は、上記タイミング外れ検出部から出力されるＴＡ制御外れ信号がＴＡ制御外れ状態を示した時、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の送信電力を予め決められた最小電力に低下させるＴＰＣ信号を変調処理部に出力する。
上記送信条件変更信号生成部は、上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、少なくとも移動局の変調方式と符号化率を指定するための制御パラメータを含むＭＣＳ制御信号を生成するＭＣＳ制御信号生成部であってもよい。この場合、ＭＣＳ制御信号生成部は、上記ＴＡ制御外れ信号がＴＡ制御外れ状態を示した時、ＴＡ制御外れ状態となった移動局に送信されるＭＣＳ制御信号の制御パラメータのグレードを下げて、上記変調処理部に出力する。
【００２０】
上記送信条件変更信号生成部は、上記復調処理部から出力された信号品質情報に応じて、各移動局に上りチャネルを割り当て、割当てチャネルを示す制御信号を前記変調処理部に出力する上りスケジューラであってもよい。この場合、上りスケジューラは、上記ＴＡ制御外れ信号がＴＡ制御外れ状態を示した時、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の割当てチャネルを変更する。
【００２１】
各移動局がＴＡ制御外れ検出機能を備え、ＴＡ制御外れを検出した移動局から基地局にＴＡ制御外れ信号を送信するようにしたシステム構成の場合、上記送信条件変更信号生成部は、上記タイミング外れ検出部の代わりに、復調処理部からＴＡ制御外れ信号を受信して、ＴＡ制御外れ状態となった移動局の送信条件のグレードを低下させることができる。
【００２２】
基地局がＴＡ制御外れ検出機能を備えるシステム構成の場合、本発明の移動局は、基地局とＲＦ信号を送受信するアンテナと、上記アンテナで受信したＲＦ信号を下りベースバンド信号に変換すると共に、基地局に送信すべき上りベースバンド信号をＲＦ信号に変換して、上記アンテナに出力するフロントエンド部と、上記フロントエンド部から出力された下りベースバンド信号を復調し、復調された下りデータ信号と、基地局から送信された複数種類の制御信号とを出力する復調処理部と、基地局に送信する上りデータ信号と制御信号とを多重化し、上りベースバンド信号に変換して、上記フロントエンド部に出力する変調処理部と、上記復調処理部から出力される特定の制御信号に応じて、上り信号の送信条件を制御する送信条件制御部と、上記復調処理部から出力されるＴＡ制御外れ通知信号に基づいて、該移動局の上り信号が基地局でＴＡ制御外れ状態になったことを示すＴＡ制御外れ検出信号を出力するＴＡ制御外れ検出部とを有し、上記送信条件制御部が、上記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、上記特定の制御信号に応じて決定された送信条件のグレードを低下させることを特徴とする。
【００２３】
上記送信条件制御部は、例えば、上記復調処理部から出力されるＴＰＣ信号に応じて、上記フロントエンド部から送信される上り信号の送信電力を制御する送信電力制御部からなる。この場合、送信電力制御部は、上記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、上り信号の送信電力を予め決められた最小電力に低下させる。
上記送信条件制御部は、上記復調処理部から出力されるＭＣＳ制御信号に応じて、上記変調処理部の動作モードを決定するＭＣＳ制御部であってもよい。この場合、ＭＣＳ制御部は、上記ＴＡ制御外れ検出信号に応答して、上記変調処理部の動作モードを予め決められた低グレードの動作モードに切替える。
【００２４】
各移動局がＴＡ制御外れ検出機能を備えるシステム構成の場合、本発明の移動局は、フロントエンド部から出力された同期チャネルの受信信号に基づいて、下り信号の受信タイミングを基地局に同期させるための受信タイミング調整量を示す受信タイミング調整信号を所定周期で生成する下りタイミング検出部と、上記受信タイミング調整信号が示すタイミング調整量が所定閾値を超えて変化した時、ＴＡ制御外れ信号を発生するタイミング外れ検出部と、上記タイミング外れ検出部から出力されたＴＡ制御外れ信号に従ってＴＡ制御外れ通知信号を生成し、上記変調処理部に出力するＴＡ制御外れ通知信号生成部とを備え、上記変調処理部が、上記ＴＡ制御外れ通知信号を含む上りベースバンド信号を上記フロントエンド部に出力することを特徴とする。
【００２５】
移動局に、上記ＴＡ制御外れ通知信号生成部を設ける代わりに、タイミング外れ検出部が発生したＴＡ制御外れ信号を上述した送信条件制御部に入力し、送信条件制御部が、上記タイミング外れ検出部が発生したＴＡ制御外れ信号に応答して、送信条件のグレードを低下させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ＴＡ制御外れが発生した移動局が同期補正を完了するまでの間、他の移動局に与える信号干渉を低減できる。この結果、移動局の通信維持の堅牢性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
ＯＦＤＭセルラ無線通信システムは、図１に示すように、ネットワークＮＷに接続された基地局制御装置３０と、基地局制御装置３０に有線回線で接続された複数の基地局１０（１０Ａ、・・・１０Ｎ）と、基地局１０と無線で通信する不特定多数の移動局２０（２０−１、２０−２、・・・２０−ｍ）とから構成される。各移動局２０は、通信圏内に位置した基地局１０を介して他の移動局、あるいはネットワークＮＷに接続された他の通信装置（端末またはサーバ）と通信する。
【００２８】
図２は、基地局１０が備える無線送受信部の基本的な構成要素を示している。
基地局１０の無線送受信部は、アンテナ１００に接続されたフロントエンド部１０１と、フロントエンド部１０１に接続された復調処理部１０２および変調処理部１０５と、フロントエンド部１０１に接続された上りタイミング検出部１０３と、上りタイミング検出部１０３に接続されたＴＡ（Time Alignment）制御信号生成部１０４と、復調処理部１０２に接続されたＴＣ（Transmission Power Control）信号生成部１０６、ＭＣＳ制御信号生成部１０７、および上りスケジューラ１０８とを含む。
【００２９】
フロントエンド部１０１は、アンテナ１００から受信したＲＦ（Radio Frequency）信号をフィルタリングし、周波数変換して、ベースバンドＯＦＤＭ信号を出力する。ベースバンドＯＦＤＭ信号は、復調処理部１０２と上りタイミング検出部１０３に入力される。
【００３０】
復調処理部１０２は、フロントエンド部から入力された上りベースバンドＯＦＤＭ信号からデータビット列を復調し、各移動局から送信された上りデータを基地局の制御部（図示せず）に転送すると共に、ベースバンドＯＦＤＭ信号から受信信号品質の検出し、移動局毎の受信信号品質を示す上り信号品質情報をＴＰＣ信号生成部１０６、ＭＣＳ制御信号生成部１０７および上りスケジューラ１０８に出力する。
【００３１】
ＴＰＣ信号生成部１０６は、上り信号品質情報が示す信号品質に応じた送信電力制御（ＴＰＣ）信号を生成して、変調処理部１０５に出力する。ＭＣＳ制御信号生成部１０７は、上り信号品質情報が示す信号品質に応じて、ＭＣＳ指標となるＣＱＩ（Channel Quality Indicator）あるいはＤＲＣ（Data Rate Control）を決定し、変調処理部１０５の動作モード、例えば、変調方式、符号化率およびＣＰ（Cyclic Prefix）長、等を規定する複数の制御パラメータを含むＭＣＳ制御信号を生成して、変調処理部１０５に出力する。上りスケジューラ１０８は、上り信号品質情報が示す信号品質に応じて、各移動局が使用すべき上りチャネル（周波数帯域とセグメント）を指定する上りチャネル割当て信号を生成して、変調処理部１０５に出力する。
上述したＴＰＣ信号生成部１０６、ＭＣＳ制御信号生成部１０７、上りスケジューラ１０８は、本発明の基地局における送信条件変更信号生成部の構成要素となる。
【００３２】
上りタイミング検出部１０３は、フロントエンド部１０１が出力するベースバンドＯＦＤＭ信号から、同期用信号を含むセグメントの上り信号受信タイミングを検出し、上り信号受信タイミングと基地局側の基準タイミングとのずれ量をＴＡ制御信号生成部１０４に出力する。ＴＡ制御信号生成部１０４は、上りタイミング検出部１０３から入力されたタイミングずれ量に応じて、各移動局に通知すべきＴＡ制御量を決定し、ＴＡ制御信号として変調処理部１０５に出力する。
【００３３】
変調処理部１０５は、基地局の制御部から出力された下りデータと、ＴＡ制御信号生成部１０４、ＴＰＣ信号生成部１０６、ＭＣＳ制御信号生成部１０７、および上りスケジューラ１０８から出力された制御信号とを多重化し、下りベースバンドＯＦＤＭ信号として、フロントエンド部１０１に出力する。データ信号及び制御信号はそれぞれ同一周波数チャネルで時分割多重、または、それぞれに異なる周波数チャネルを設けて周波数分割多重する。フロントエンド部１０１は、変調処理部１０５から入力された下りベースバンドＯＦＤＭ信号をＲＦ信号に変換し、電力増幅してアンテナ１００に出力する。
【００３４】
本発明の基地局１０は、以下に説明するように、移動局の上り送信タイミングが大きく外れたとき、移動局の上り信号の送信条件、例えば、送信電力、使用チャネル、あるいは送信レートを変更することによって、同一周波数帯域上の隣接セグメントにおけるシンボル間干渉を防止または低減するための機能を備える。
【００３５】
図３（Ａ）は、移動局ＭＳ１とＭＳ２の上りデータが、同一周波数帯域上の隣接するセグメント５１、５２で正常に送信されている状態を示している。ここで、例えば、ＭＳ２の通信環境が急変し、ＴＡ制御では直ぐには補正できない大きな同期外れ（以下、ＴＡ制御外れという）が発生した場合、基地局で受信するセグメント５２の送信データが時間軸上でシフトする。
【００３６】
ＴＡ制御外れは、セグメント５２の途中で発生する場合もあるが、状況によっては、図３（Ｂ）に斜線で示すように、セグメント５２がセグメント５１と部分的に重なり、ＭＳ１の送信データとＭＳ２の送信データとの間で、信号干渉が生じる可能性がある。本発明の１つの特徴は、ＭＳ２にＴＡ制御外れが発生した時、図３（Ｃ）に示すように、ＭＳ２の送信電力を低下させることによって、ＭＳ１とＭＳ２との信号干渉を低減することにある。
【００３７】
図４（Ａ）は、移動局ＭＳ２が周波数帯域ＦＣ２上のセグメント５２で送信した上りデータに、ＴＡ制御外れが発生したことを示している。本発明の別の特徴は、ＭＳ２にＴＡ制御外れが発生した時、図４（Ｂ）に示すように、ＭＳ２の使用チャネルを変更することによって、ＭＳ１とＭＳ２との信号干渉を低減することにある。図４（Ｂ）では、ＭＳ２の使用セグメント５２を周波数帯域ＦＣ２から周波数帯域ＦＣ４に切替えているが、周波数帯域だけでなく、使用するセグメントも変更するようにしてもよい。ＭＳ２の使用チャネルの変更は、上りスケジューラ１０８によって行われる。
【００３８】
以下、図面を参照して、本発明の幾つかの実施例について説明する。
尚、以下の実施例では、基地局１０の構成要素に図２と同一の符号を適用することによって、図２と同じ構成要素についての説明を簡略化する。また、同一名称で機能的に差異がある構成要素には、例えば、１０６Ａの如く、アルファベットを付加した符号を使用する。移動局２０についても同様である。
【実施例１】
【００３９】
図５は、本発明の第１実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す。ここでは、図面を簡単にするために、上りスケジューラ１０８は図示されていない。
第１実施例では、基地局１０が、上りタイミング検出部１０３とＴＰＣ信号生成部１０６Ａとの間に、タイミングずれ量を記憶するためのバッファメモリを備えたタイミング外れ検出部１１０を備えている。
【００４０】
タイミング外れ検出部１１０には、上りタイミング検出部１０３から、上り信号受信タイミングと基地局側の基準タイミングとのずれ量が入力される。タイミング外れ検出部１１０は、上りタイミング検出部１０３からタイミングずれ量が入力されると、図６に示す手順で、ＴＡ制御外れの有無を判定し、ＴＡ制御外れを検出した時、ＴＰＣ信号生成部１０６Ａに与えるＴＡ制御外れ検出信号をオン状態にする。
【００４１】
すなわち、タイミング外れ検出部１１０は、新たに入力されたタイミングずれ量をバッファメモリに記憶し（ステップ１１０１）、バッファメモリから読み出した１回前のタイミングずれ量と今回入力されたタイミングずれ量との変化分（差分）Δｔを検出する（１１０２）。タイミング外れ検出部１１０は、Δｔを予め設定されている閾値ＴＨ１と比較し（１１０３）、Δｔ＞ＴＨ１のときは、ＴＡ制御外れ検出信号をオン状態にする（１１０４）。ΔｔがＴＨ１以下であれば、ＴＡ制御外れ検出信号はオフ状態となる（１１０５）。
【００４２】
本実施例では、ＴＰＣ信号生成部１０６Ａは、図７の手順でＴＰＣ信号を生成する。
すなわち、ＴＰＣ信号生成部１０６Ａは、復調処理部１０２から入力された受信信号品質に応じて、受信信号品質を予め設定された目標値に近づけるためのＴＰＣ制御量を決定（１０６１）した後、タイミング外れ検出部１１０から出力されたＴＡ制御外れ検出信号の状態をチェックする（１０６２）。
【００４３】
ＴＡ制御外れ検出信号がオフ状態の場合、ＴＰＣ信号生成部１０６Ａは、ステップ１０６１で生成したＴＰＣ制御量をＴＰＣ信号として変調処理部１０５に出力する（１０６４）。ＴＡ制御外れ検出信号がオン状態の場合、ＴＰＣ信号生成部１０６Ａは、移動局の送信電力を予め指定されている最小電力に低減するＴＰＣ制御量を生成し（１０６３）、これをＴＰＣ信号として変調処理部１０５に出力する（１０６４）。
【００４４】
すなわち、第１実施例では、基地局側で移動局のＴＡ制御外れを検出したとき、図３で説明したように、ＴＡ制御外れを起こした移動局の送信電力をＴＰＣ信号で最小電力にすることによって、他の移動局の通信が妨げられないようにしている。最小電力の値は、ＴＡ制御外れを起こした移動局が基地局１０との通信を維持可能な範囲内となっている。
【００４５】
図８は、第１実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す。
移動局２０の無線送受信部は、アンテナ２００に接続されたフロントエンド部２０１と、フロントエンド部２０１に接続された復調処理部２０２および変調処理部２０５と、フロントエンド部２０１に接続された下りタイミング検出部２０３と、復調処理部２０２と変調処理部２０５との間に接続されたＴＡ制御部２０４、ＴＰＣ制御部２０６、およびＭＣＳ制御部２０７とを含む。
【００４６】
フロントエンド部２０１は、アンテナ２００から受信したＲＦ信号をフィルタリングし、周波数変換によって、ベースバンドＯＦＤＭ信号を生成し、復調処理部２０２と、下りタイミング検出部２０３に出力する。下りタイミング検出部２０３は、フロントエンド部２０１から入力されたベースバンドＯＦＤＭ信号から同期チャネルで送信された受信待ち受け時刻情報を抽出し、下り信号受信タイミングを基地局に同期させるための調整量を示す受信タイミング調整信号をフロントエンド部２０１に出力する。
【００４７】
復調処理部２０２は、フロントエンド部２０１から入力されるベースバンドＯＦＤＭ信号からデータビット列を復調し、各移動局２０の割当てチャネルから抽出した下りデータを移動局の制御部（図示せず）に転送すると共に、制御チャネルで受信したＴＡ制御信号をＴＡ制御部２０４に、ＴＰＣ信号をＴＰＣ制御部２０６に、ＭＣＳ制御信号をＭＣＳ制御部２０７に、チャネル割当て信号を変調処理部２０５にそれぞれ出力する。
【００４８】
ＴＡ制御部２０４は、復調処理部２０２からＴＡ制御信号を受信すると、ＴＡ制御信号に応じた上り送信タイミング制御信号を変調処理部２０５に出力する。ＴＰＣ制御部２０６は、復調処理部２０２からＴＰＣ信号を受信すると、ＴＰＣ信号に対応した送信電力制御値を変調処理部２０５に出力する。また、ＭＣＳ制御部２０７は、復調処理部２０２からＭＣＳ制御信号を受信すると、ＭＣＳ制御信号に対応したＭＣＳ制御パラメータを変調処理部２０５に出力する。
【００４９】
変調処理部２０５は、復調処理部２０２から入力されたＭＣＳ制御パラメータで指定された送信条件（変調方式、符号化、ＣＰ長）で、上りデータ信号と、ＭＣＳ制御パラメータなどの制御信号を上りベースバンドＯＦＤＭＡデータ信号に変換する。上りベースバンドＯＦＤＭＡデータ信号は、チャネル割当て信号で指定されたチャネルに配置され、ＴＡ制御部２０４から入力された上り送信タイミング制御信号に従ったタイミングで、フロントエンド部２０１に出力される。上りのデータ信号と制御信号は、それぞれ同一周波数チャネルでセグメント毎に時分割多重、または周波数分割多重して送信される。尚、変調処理部２０５は、ＴＰＣ制御部２０６から入力された送信電力制御値に従って、フロントエンド部２０１の電力増幅器を制御する。
【００５０】
フロントエンド部２０１は、変調処理部２０５から出力された上りベースバンドＯＦＤＭＡ信号をＲＦ信号に変換して、アンテナ２００から送信する。本実施例では、移動局２０からの上りデータにＴＡ制御外れが発生した時、ＴＰＣ制御部２０６が、基地局からのＴＰＣ信号に従って、電力増幅器の出力電力を最小化するように制御しているため、フロントエンド部２０１からは、図３（Ｃ）のように低減した送信電力で上りデータが送信される。
【実施例２】
【００５１】
図９は、本発明の第２実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す。
第２実施例では、タイミング外れ検出部１１０で生成したＴＡ制御外れ検出信号をＴＡ制御外れ通知信号生成部１１１に出力する。ＴＡ制御外れ通知信号生成部１１１は、ＴＡ制御外れ検出信号の状態に応じたＴＡ制御外れ通知信号を生成し、変調処理部１０５Ｂに出力する。
【００５２】
変調処理部１０５Ｂは、上記ＴＡ制御外れ通知信号を、制御部から出力された下りデータ、ＴＡ制御信号生成部１０４、ＴＰＣ信号生成部１０６、ＭＣＳ制御信号生成部１０７および上りスケジューラ１０８から入力された制御信号と多重化し、下りベースバンドＯＦＤＭ信号に変換して、フロントエンド部１０１に出力する。
【００５３】
図１０は、第２実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す。
第２実施例の移動局２０では、復調部２０２Ｂが、フロントエンド部２０１から入力されたベースバンドＯＦＤＭ信号からＴＡ制御外れ通知信号を復調し、ＴＡ制御外れ通知信号をＴＡ制御外れ検出部２１０に出力する。ＴＡ制御外れ検出部２１０は、復調部２０２Ｂから入力されたＴＡ制御外れ通知信号が、ＴＡ制御外れの発生を示していた場合は、ＴＰＣ制御部２０６Ｂに出力するＴＡ制御外れ検出信号をオン状態にし、ＴＡ制御外れが発生していなければ、ＴＡ制御外れ検出信号をオフ状態にする。
【００５４】
第２実施例のＴＰＣ制御部２０６Ｂは、図１１に示すように、ＴＡ制御外れ検出信号の状態を判定し（ステップ２０６１）、ＴＡ制御外れ検出信号がオフ状態のときは、復調処理部２０２Ｂから入力されたＴＰＣ信号に対応した送信電力制御値を変調処理部２０５に出力し（２０６２）、ＴＡ制御外れ検出信号がオン状態のときは、送信電力を最小にする送信電力制御値を生成して、変調処理部２０５に出力する（２０６３）。変調処理部２０５は、ＴＰＣ制御部２０６Ｂから入力された送信電力制御信号に従って、フロントエンド部２０１の電力増幅器を制御して、上りベースバンドＯＦＤＭデータ信号をフロントエンド部２０１に出力する。
【００５５】
第２実施例では、移動局の上りデータにＴＡ制御外れが発生したとき、基地局１０が、ＴＰＣ信号とは別のＴＡ制御外れ通知信号で、移動局２０にＴＡ制御外れの発生を通知し、移動局２０のＴＰＣ制御部２０６Ｂが、ＴＰＣ信号とＴＡ制御外れ通知とに応じた送信電力制御値を出力することによって、図３（Ｃ）で説明した他の移動局への通信妨害を回避している。
【実施例３】
【００５６】
図１２は、本発明の第３実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す。
第３実施例では、移動局２０がＴＡ制御外れの検出機能を備え、ＴＡ制御外れが検出された時、基地局１０にＴＡ制御外れ通知信号を送信する。基地局１０は、移動局からＴＡ制御外れ通知信号を受信すると、送信電力を最小化するＴＰＣ信号を生成して、移動局の送信電力を制御する。
【００５７】
第３実施例の移動局２０は、図１２に示すように、下りタイミング検出部２０３から出力された受信タイミング調整信号が入力されるタイミング外れ検出部２２０と、タイミング外れ検出部２２０と変調処理部２０５Ｃとの間に接続されたＴＡ制御外れ通知信号生成部２２１を備える。
【００５８】
タイミング外れ検出部２２０は、タイミング調整量を記憶するためのバッファメモリを備えており、下りタイミング検出部２０３から受信タイミング調整信号が入力されると、図１３に示すように、受信タイミング調整信号が示す新たなタイミング調整量をバッファメモリに記憶し（ステップ２２０１）、バッファメモリから読み出した１サイクル前のタイミング調整量と今回入力されたタイミング調整量との変化分（差分）Δａを検出する（２２０２）。タイミング外れ検出部２２０は、Δａを予め設定されている閾値ＴＨ２と比較し（２２０３）、Δａ＞ＴＨ２のときは、ＴＡ制御外れ検出信号をオン状態にする（２２０４）。ΔａがＴＨ２以下であれば、ＴＡ制御外れ検出信号はオフ状態となる（２２０５）。
【００５９】
ＴＡ制御外れ通知信号生成部２２１は、ＴＡ制御外れ検出信号がオン状態になった時、ＴＡ制御外れ通知信号を生成して、変調処理部２０５Ｃに出力する。但し、ＴＡ制御外れ通知信号生成部２２１が、所定周期でＴＡ制御外れ通知信号を生成し、ＴＡ制御外れが発生した時は、オン状態のＴＡ制御外れ通知信号、ＴＡ制御外れが発生していない時は、オフ状態のＴＡ制御外れ通知信号を変調処理部２０５Ｃに出力するようにしてもよい。上記ＴＡ制御外れ通知信号は、変調処理部２０５Ｃで上りデータ信号と多重化され、上りベースバンドＯＦＤＭＡ信号として、フロントエンド部２０１に出力される。
【００６０】
図１４は、第３実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す。
実施例３の基地局１０では、復調処理部１０２Ｃが、上りベースバンドＯＦＤＭＡ信号から抽出したＴＡ制御外れ通知信号をＴＡ制御外れ判定部１２０に出力する。ＴＡ制御外れ判定部１２０は、ＴＡ制御外れ通知信号の状態から、移動局でＴＡ制御外れが発生したことを検知すると、ＴＰＣ信号生成部１０６Ａに出力するＴＡ制御外れ検出信号をオン状態にする。移動局でＴＡ制御外れが発生していなければ、ＴＡ制御外れ検出信号はオフ状態に維持される。
【００６１】
ＴＰＣ信号生成部１０６Ａは、復調処理部１０２Ｃから入力された受信信号品質と、ＴＡ制御外れ判定部１２０から入力されるＴＡ制御外れ検出信号の状態に応じて、図７で説明した手順でＴＰＣ信号を生成し、変調処理部１０５に出力する。
【実施例４】
【００６２】
図１５は、本発明の第４実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す。
第４実施例の移動局２０では、第３実施例のタイミング外れ検出部２２０から出力されたＴＡ制御外れ検出信号をＴＰＣ制御部２０６Ｂに入力している。
ＴＰＣ制御部２０６Ｂは、タイミング外れ検出部２２０から入力されたＴＡ制御外れ検出信号の状態と、復調処理部２０２から入力されるＴＰＣ信号に応じて、図１１の手順で送信電力制御値を決定し、変調処理部２０５に出力する。
第４実施例では、移動局２０が、ＴＡ制御外れを検出した時、自律的に送信電力を最小電力に低減することによって、他の移動局への影響を回避している。
【実施例５】
【００６３】
図１６は、本発明の第５実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す。
第５実施例は、図５に示した第１実施例のタイミング外れ検出部１１０から出力されるＴＡ制御外れ検出信号をＭＣＳ制御信号生成部１０７Ｅに入力している。
第５実施例では、ＭＣＳ制御信号生成部１０７Ｅが、図１７に示すように、復調処理部１０２から入力される受信信号品質に基づいて、ＭＣＳ制御パラメータを生成し（ステップ１０７１）、ＴＡ制御外れ検出信号の状態を判定する（１０７２）。
【００６４】
ＴＡ制御外れ検出信号がオフ状態の時、ＭＣＳ制御信号生成部１０７Ｅは、ステップ１０７１で生成したＭＣＳ制御パラメータを含むＭＣＳ制御信号を変調処理部１０５に出力する（１０７４）。ＴＡ制御外れ検出信号がオン状態の時、ＭＣＳ制御信号生成部１０７Ｅは、ステップ１０７１で決定したＭＣＳよりもグレードを下げたＭＣＳ制御パラメータを生成して（１０７３）、デグレードされたＭＣＳ制御信号を変調処理部１０５に出力する（１０７４）。
第５実施例によれば、ＴＡ制御外れが発生した移動局のＭＣＳのグレード、例えば、伝送レートを下げることよって、移動局の通信を途切れにくくすることが可能となる。
【実施例６】
【００６５】
図１８は、本発明の第６実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す。
第６実施例の移動局２０では、図１０で説明した第２実施例のＴＡ制御外れ検出部２１０から出力されるＴＡ制御外れ検出信号が、ＭＣＳ制御部２０７Ｅに入力される。
ＭＣＳ制御部２０７Ｅは、図１９に示すように、復調処理部２０２から入力されたＭＣＳ制御信号に応じて、ＭＣＳ制御パラメータを生成し（ステップ２０７１）、ＴＡ制御外れ検出信号の状態を判定する（２０７２）。
【００６６】
ＴＡ制御外れ検出信号がオフ状態の時、ＭＣＳ制御部２０７Ｅは、ステップ２０７１で生成したＭＣＳ制御パラメータを含むＭＣＳ制御信号を変調処理部２０５に出力し（２０７４）、ＴＡ制御外れ検出信号がオン状態の時は、ステップ２０７１で生成したＭＣＳ制御パラメータを修正し、例えば、伝送レートを下げたＭＣＳ制御パラメータを生成して（２０７３）、デグレードされたＭＣＳ制御パラメータを含むＭＣＳ制御信号を変調処理部１０５に出力する（２０７４）。
第６実施例によれば、ＴＡ制御外れが発生した時、伝送レートを低くすることによって、ＴＡ制御外れが発生した移動局の通信を保証することが可能となる。
【実施例７】
【００６７】
第７実施例では、図１２で説明した第３実施例と同様、ＴＡ制御外れ通知信号生成能を備えた移動局が使用される。図２０は、本発明の第７実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す。
【００６８】
第７実施例の基地局１０では、図１４で説明した第３実施例のＴＡ制御外れ判定部１２０から出力されるＴＡ制御外れ検出信号が、ＭＣＳ制御信号生成部１０７Ｇに入力される。ＭＣＳ制御信号生成部１０７Ｇは、図１７に示した手順で、ＴＡ制御外れ検出信号がオフ状態の時は、受信信号品質に基づいて生成したＭＣＳ制御信号を変調処理部２０５に出力し、ＴＡ制御外れ検出信号がオン状態の時は、デグレードされたＭＣＳ制御信号を生成して、変調処理部１０５に出力する。第７の実施例によれば、移動局２０は、基地局１０から受信したＭＣＳ制御信号に従って、上り信号をＭＣＳ制御できる。
【実施例８】
【００６９】
図２１は、本発明の第８実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す。
第８実施例の移動局２０は、図１５で説明した第４実施例のタイミング外れ検出部２２０から出力されるＴＡ制御外れ検出信号が、ＭＣＳ制御部２０７Ｆに入力される。
【００７０】
ＭＣＳ制御部２０７Ｆは、図１９で説明した手順で、ＴＡ制御外れ検出信号がオフ状態の時、信号品質に応じて生成されたＭＣＳ制御信号を変調処理部２０５に出力し、ＴＡ制御外れ検出信号がオン状態の時は、伝送レートの低い、デグレードされＭＣＳ制御信号を生成して、変調処理部２０５に出力する。
第８実施例によれば、ＴＡ制御外れが発生した時、伝送レートを低くすることによって、ＴＡ制御外れが発生した移動局の通信を保証することが可能となる。
【実施例９】
【００７１】
図２２は、本発明の第９実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す。
第９実施例の基地局１０は、図５で説明した第１実施例のタイミング外れ検出部１１０から出力されたＴＡ制御外れ検出信号を上りスケジューラ１０８に入力し、上りスケジューラ１０８が、図４（Ｂ）で説明したように、ＴＡ制御外れが発生した移動局の使用チャネルを変更することを特徴としている。
【００７２】
上りスケジューラ１０８は、移動局毎の割当てチャネルを示すスケジューリングテーブル（図示せず）を参照して、図２３に示す手順で、各異動局に使用すべきチャネルを割り当てる。すなわち、上りスケジューラ１０８は、スケジューリングテーブルを参照し、復調処理部１０２から入力される受信信号品質に応じて、移動局に上りチャネルを割り当てる（１０８１）。
【００７３】
本実施例では、上りスケジューラ１０８は、タイミング外れ検出部１１０から出力されたＴＡ制御外れ検出信号の状態を判定し（１０８２）、ＴＡ制御外れ検出信号がオフ状態の時は、ステップ１０８１の割当結果に従って、上りチャネル割当て信号を生成し（１０８３）、これを変調処理部１０５に出力する（１０８６）。
【００７４】
ＴＡ制御外れ検出信号がオン状態の時は、上りスケジューラ１０８は、スケジューリングテーブルを参照し、隣接セグメントが空き状態となっているチャネル群の中から、ＴＡ制御外れの移動局に割り当てるべきチャネルを検索し（１０８４）、上りチャネル割当て信号を生成して（１０８５）、これを変調処理部１０５に出力する（１０８６）。尚、ＴＡ制御外れが発生した移動局へのチャネル割当てを容易にするため、スケジューリングテーブルに、ＴＡ制御外れ時に使用する専用のチャネルリソースを予め用意してもよい。
【実施例１０】
【００７５】
図２４は、本発明の第１０実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す。
第１０実施例の基地局１０では、図１４に示したＴＡ制御外れ判定部１２０から出力されるＴＡ制御外れ検出信号を上りスケジューラ１０８に入力し、上りスケジューラ１０８が、図２３で説明した手順で、図４（Ｂ）で説明したように、ＴＡ制御外れが発生した移動局の使用チャネルを変更する。第１０実施例では、図１０に示した第２実施例の移動局が適用される。
【００７６】
以上、移動局と基地局の何れかがＴＡ制御外れの検出機能を備え、移動局が自律的に、または移動局と基地局とが連携して、ＴＡ制御外れが発生した移動局の上り信号の送信条件を切替える実施例について説明したが、本発明は、例えば、図３（Ｃ）と図４（Ｂ）を同時に実現するように、複数の実施例を組み合わせてもよい。また、必要に応じて、実施例に示した移動局２０と基地局１０との組み合わせを変えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明が適用されるＯＦＤＭセルラ無線通信システムの構成を示す図。
【図２】基地局１０が備える無線送受信部の基本的な構成要素を示す図。
【図３】ＴＡ制御外れの発生時の問題点と、本発明で実行される移動局上り信号の送信条件を切替えについて説明するための図。
【図４】本発明で実行される移動局上り信号の送信条件を切替えの別の例を説明するための図。
【図５】本発明の第１実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す図。
【図６】第１実施例の基地局に含まれるタイミング外れ検出部１１０の動作を示すフローチャート。
【図７】第１実施例の基地局に含まれるＴＰＣ信号生成部１０６の動作を示すフローチャート。
【図８】第１実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す図。
【図９】本発明の第２実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す図。
【図１０】第２実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す図。
【図１１】第２実施例の移動局２０に含まれるＴＰＣ制御部２０６Ｂの動作を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第３実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す図。
【図１３】第３実施例の移動局２０に含まれるタイミング外れ検出部２２０の動作を示すフローチャート。
【図１４】第３実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す図。
【図１５】本発明の第４実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す図。
【図１６】本発明の第５実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す図。
【図１７】第５実施例の基地局に含まれるＭＣＳ制御信号生成部１０７Ｅの動作を示すフローチャート。
【図１８】本発明の第６実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す図。
【図１９】第６実施例の移動局２０に含まれるＭＣＳ制御部２０７Ｅの動作を示すフローチャート。
【図２０】本発明の第７実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す図。
【図２１】本発明の第８実施例に適用される移動局２０の無線送受信部の構成を示す図。
【図２２】本発明の第９実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す図。
【図２３】第９実施例の基地局に含まれる上りスケジューラ１０８の動作を示すフローチャート。
【図２４】本発明の第１０実施例に適用される基地局１０の無線送受信部の構成を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１０：基地局、２０：移動局、３０：基地局制御装置、
１００：アンテナ、１０１：フロントエンド部、１０２：復調処理部、１０３：上りタイミング検出部、１０４：ＴＡ制御信号生成部、１０５：変調処理部、１０６：ＴＰＣ信号生成部、１０７：ＭＣＳ制御信号生成部、１０８：スケジューラ、１１０：タイミング外れ検出部、１１１：ＴＡ制御外れ通知信号生成部、１２０：ＴＡ制御外れ判定部、
２００：フロントエンド部、２０２：復調処理部、２０３：下りタイミング検出部、
２０４：ＴＡ制御部、２０５：変調処理部、２０６：ＴＰＣ制御部、２０７：ＭＣＳ制御部、２２０：タイミング外れ検出部、２２１：ＴＡ制御外れ通知信号生成部。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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