(57)【要約】送信タイミング変更量を通知するタイミング制御信号を基地局から移動局へ正しく指示することが可能で、かつ基地局で精度良くマルチパス状況を推定することが可能な適応送信タイミング制御方式を提供する。  基地局において移動局の上り信号の送信タイミングを制御する制御情報を生成するに際して、上り信号のフレーム毎に当該制御情報を移動局へ通知するようにする。具体的には、上り信号のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）周期毎に、上り信号のフレームの加算合成した電力遅延プロファイルを用いて送信タイミングを判断して制御情報を生成する。これにより、タイミング制御信号誤りに対する耐性が高まり、送信タイミング制御が正しく行われる。
2007100024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置において第２の通信装置の上り信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御システムであって、前記上り信号のフレーム毎に前記送信タイミングを制御する制御情報を前記第２の通信装置へ通知するタイミング制御手段を含むことを特徴とする送信タイミング制御システム。
【請求項２】
前記タイミング制御手段は、前記上り信号のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）周期毎に、前記上り信号のフレームの加算合成した電力遅延プロファイルを用いて前記送信タイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の送信タイミング制御システム。
【請求項３】
前記タイミング制御手段は、前記上り信号のフレームの移動平均した電力遅延プロファイルを用いて前記送信タイミングを決定することを特徴とする請求項１記載の送信タイミング制御システム。
【請求項４】
前記タイミング制御手段は、前記上り信号のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）周期毎に、前記上り信号のあるフレームの電力遅延プロファイルを用いて前記送信タイミングを決定して、この結果得られた同一の制御情報を前記ＲＴＴ間前記第２の通信装置へ通知することを特徴とする請求項１記載の送信タイミング制御システム。
【請求項５】
前記タイミング制御手段は、前記制御情報を生成する際に、前記第２の通信装置で前記第１の通信装置から指示したとおりに前記送信タイミングの変更が行われたと仮定して求めた電力遅延プロファイルと、前記第２の通信装置で正しく送信タイミング変更が行われなかったと仮定した場合の電力遅延プロファイルとを、前記上り信号のフレーム間加算合成して計算し、パスタイミングのレベルが大なる方を、前記第２の通信装置の挙動として捉え、当該第２の通信装置の送信タイミングを決定することを特徴とする請求項１〜４いずれか１に記載の送信タイミング制御システム。
【請求項６】
前記タイミング制御手段は、前記制御情報を生成する際に、フレーム毎に電力遅延プロファイルを求め、電力遅延プロファイルのピーク位置をパス位置とし、前記第１の通信装置からの送信タイミング変更が反映されるタイミングにおけるパス位置の変化量が前記第１の通信装置からの送信タイミング変更量と一致する場合に、前記第２の通信装置で正しく送信タイミング変更が行われたと決定し、そうでない場合、前記第２の通信装置で正しく送信タイミング変更が行われなかったと決定することを特徴とする請求項１〜４いずれか１に記載の送信タイミング制御システム。
【請求項７】
前記タイミング制御手段は、前記制御情報を生成する際に、前記第２の通信装置が実行できる全ての送信タイミングに対して当該第２の通信装置が送信したものと仮定して電力遅延プロファイルを加算合成し、一番正しいものを当該第２の通信装置の挙動として捉え、前記第２の通信装置の送信タイミングを決定することを特徴とする請求項１〜４いずれか１に記載の送信タイミング制御システム。
【請求項８】
第１の通信装置において第２の通信装置の上り信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御方法であって、前記上り信号のフレーム毎に前記送信タイミングを制御する制御情報を前記第２の通信装置へ通知するタイミング制御ステップを含むことを特徴とする送信タイミング制御方法。
【請求項９】
前記タイミング制御ステップは、前記上り信号のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）周期毎に、前記上り信号の複数フレームにわたって加算合成した電力遅延プロファイルを用いて前記送信タイミングを判断するステップを有することを特徴とする請求項１０記載の送信タイミング制御方法。
【請求項１０】
前記タイミング制御ステップは、前記上り信号のフレームの移動平均した電力遅延プロファイルを用いて前記送信タイミングを決定するステップを有することを特徴とする請求項９記載の送信タイミング制御方法。
【請求項１１】
前記タイミング制御ステップは、前記上り信号のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）周期毎に、前記上り信号のあるフレームの電力遅延プロファイルを用いて前記送信タイミングを決定して、この結果得られた同一の制御情報を前記ＲＴＴ間前記第２の通信装置へ通知するステップを有することを特徴とする請求項８記載の送信タイミング制御方法。
【請求項１２】
前記タイミング制御ステップは、前記制御情報を生成する際に、前記第２の通信装置で前記第１の通信装置から指示したとおりに前記送信タイミングの変更が行われたと仮定して求めた電力遅延プロファイルと、前記第２の通信装置で正しく送信タイミング変更が行われなかったと仮定して求めた電力遅延プロファイルを、前記上り信号のフレームにわたって加算合成して計算し、パスタイミングのレベルが大なる方を、前記第２の通信装置の挙動として捉え、当該第２の通信装置の送信タイミングを決定するステップを有することを特徴とする請求項８〜１１いずれか１に記載の送信タイミング制御方法。
【請求項１３】
前記タイミング制御ステップは、前記制御情報を生成する際に、フレーム毎に電力遅延プロファイルを求め、電力遅延プロファイルのピーク位置をパス位置とし、前記第１の通信装置からの送信タイミング変更が反映されるタイミングにおけるパス位置の変化量が前記第１の通信装置からの送信タイミング変更量と一致する場合に、前記第２の通信装置で正しく送信タイミング変更が行われたと判断し、そうでない場合、前記第２の通信装置で正しく送信タイミング変更が行われなかったと判断するステップを有することを特徴とする請求項８〜１１いずれか記載の送信タイミング制御方法。
【請求項１４】
前記タイミング制御ステップは、前記制御情報を生成する際に、前記第２の通信装置が実行できる全ての送信タイミングに対して当該第２の通信装置が送信したものと仮定して電力遅延プロファイルを加算合成することによりパスタイミングのレベルがもっとも大なるものの送信タイミングを前記第２の通信装置の挙動として捉え、もしくは、加算合成した電力遅延プロファイルから求めたパス位置の変化量が前記第２の通信装置において変更可能な送信タイミング量である場合にその変化量を前記第２の通信装置の挙動として捉え、前記第２の通信装置の送信タイミングを決定するステップを有することを特徴とする請求項８〜１１いずれか１に記載の送信タイミング制御方法。
【請求項１５】
請求項１〜７のいずれか１に記載の送信タイミング制御システムを含むことを特徴とする第１の通信装置。
【請求項１６】
前記第１の通信装置が基地局であることを特徴とする請求項１５記載の第１の通信装置。
【請求項１７】
請求項１〜７のいずれか１に記載の送信タイミング制御システムで生成される前記上り信号のフレーム毎に前記送信タイミングを制御する制御情報を受信して前記上り信号の送信タイミングを決定する手段を含むことを特徴とする第２の通信装置。
【請求項１８】
前記第２の装置が移動局であることを特徴とする請求項１７記載の第２の通信装置。
【請求項１９】
前記決定手段は前記制御情報を１／ＲＴＴ倍して前記送信タイミングを決定することを特徴とする請求項１７記載の第２の通信装置。
【請求項２０】
基地局において、移動局の上り信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記上り信号のフレーム毎に前記送信タイミングを制御する制御情報を前記移動局へ通知するタイミング制御処理を含むことを特徴とするプログラム。
【請求項２１】
上り信号のフレーム毎に送信タイミングを制御するための制御情報の通知を基地局より受けて、前記上り信号の送信タイミング制御をなす移動局の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信タイミング制御システム及びその方法並びにそれを用いた基地局及び移動局に関し、特に移動通信システムにおける移動局の送信タイミング変更量を、基地局から移動局へ指示する適応送信タイミング制御方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＤＭＡ通信方式では、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。そこで、この干渉を低減させる方法として、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があり、適応送信タイミング制御（ＡＴＴＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ））と称されている。このような適応送信タイミング制御方式の例として、特許文献１や特許文献２に記載の技術がある。
図７に従来の適応送信タイミング制御を行う無線通信方法の構成例を示す。基地局１では、複数の移動局２（図では、簡単化のために、１つの移動局のみを示す）からの信号を受信部１１で受信する。受信部では、アンテナからの信号を周波数変換し、フィルタリングやＡＧＣ等の処理の後、Ａ／Ｄ変換器でチップレートの倍以上のサンプリング周波数でサンプリングし、デジタル信号を出力する。受信部からの信号は、パスサーチ部１２および復号部１３へ送られる。パスサーチ部１２では、１フレームのデータを使用してマルチパス状況を把握し、各パスのタイミングをサーチする。復号部１３ではパスサーチ部１２からの各パスのタイミング情報に従って逆拡散を含む復号処理を行い、復号データを得る。
タイミング決定部１４では、パスサーチ部１２から与えられる各移動局のマルチパスの状況を使用してＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｒｉｐ  Ｔｉｍｅ）毎に各移動局の最適送信タイミングを計算し、現タイミングからの差分を送信タイミング変更量としてＲＴＴ毎にタイミング制御信号生成部１５へ通知する。ここでＲＴＴとは、図８に表示されているように、基地局での受信から始まり、基地局で受信タイミング測定、基地局で送信タイミング変更量計算、基地局から移動局へ指示、移動局で受信、移動局で送信タイミングを把握、移動局で指定された送信タイミングで送信、基地局で受信まで１巡の時間をいう。例えば、図８では、４フレーム時間（例えば、１フレームが０．５ミリ秒であれば、２．０ミリ秒）がＲＴＴとなる。
再び、図７を参照すると、タイミング制御信号生成部１５では、ＲＴＴ毎に１回移動局の送信タイミングを変更するために、送信タイミング変更量をＲＴＴ毎に１回タイミング制御信号に重畳する。それ以外の時間、即ち、送信タイミングの変更量を通知するフレーム以外では、送信タイミング変更量を０として、タイミング制御信号を作成する。そして、送信信号生成部１６では、データおよびタイミング制御信号を含んだ制御信号を生成し送信部１７で送信する。
なお、基地局１においては、復号部１３、パスサーチ部１２、タイミング制御信号生成部１５及び送信信号生成部１６は、１つのセットを構成している。そして移動局の数に対応して複数のセットが基地局に設けられている。受信部は、複数の移動局からの信号を受け、各セットに出力する。タイミング決定部１４では各セットのパスサーチ部の出力を受け、複数の移動局のタイミングが合うように各移動局の最適送信タイミングを計算し、現タイミングからの差分として送信タイミング変更量を決定する。そして、各移動局の変更量をＲＴＴごとに各セットのタイミング制御信号生成部１５へその結果を通知する。
移動局２では、基地局１からの信号を受信復調部２１で受信し、データおよび制御情報を復調する。そして、復調したデータは復号部２２で復号される。また、復調された制御情報は制御情報取得部２３へ送られ、制御情報の中からタイミング制御信号が取り出される。取り出されたタイミング制御信号は送信タイミング指示部２４へ送られ、ここで、タイミング制御信号から送信タイミング変更量が求められ、前回の送信タイミングに送信タイミング変更量が加えられて、新しい送信タイミングが決定される。この送信タイミング変更はＲＴＴ毎に１回行われる。移動局からの送信データ列は送信信号作成部２５において送信されるフォーマットへ変換されて、送信部２６で送信タイミング指示部２４から指示された送信タイミングで送信される。
基地局で送信タイミングの変更を指示して、実際に移動局から変更した送信タイミングで送信され、次の送信タイミングを指示する制御はＲＴＴ毎に１回だけ行なわれる。そのため、タイミング決定部１４はＲＴＴ毎に動作することになる。また、タイミング制御信号生成部１５は、タイミング決定部から結果が来た時は、それに対応するタイミング制御信号を生成するが、それ以外は送信タイミングを変更しないようなタイミング制御信号を生成することになる。
図８に制御信号の送受信タイミングとその反映タイミングの一例を示す。例えば、基地局では、第ｎフレームの上り受信信号を使用して、第ｎ＋１フレームで逆拡散すべき受信タイミングを求めるためパスサーチを行う。そして、パスサーチしたマルチパス状況から、各移動局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移動局における送信タイミング変更量を計算し、その送信タイミング変更量を第ｎ＋２の下り信号で移動局へ通知する。マルチパス等の影響を考えない場合、基地局に同時に信号が到達すると直交するようになっているが、マルチパスなどの影響により、その直交性が崩れるので、基地局で受信する信号が直交するように移動局の送信するタイミングを変更する。移動局では、第ｎ＋２フレームの下り受信信号を使用して、第ｎ＋３フレームで送信タイミング変更量を取得し、その送信タイミング変更量を反映した送信タイミングで第ｎ＋４の上り信号を送信する。
基地局では、移動局から新しい送信タイミングで送られた信号は第ｎ＋４まで受信されない。そのため、基地局での次の制御は、新しい送信タイミングが反映された第ｎ＋４フレームの上り受信信号を使用したものになる。その後は、第ｎ＋５フレームで逆拡散すべき受信タイミングの計算及び送信タイミング変更量の計算を行う。即ち、逆拡散すべき受信タイミングを求めるためパスサーチを行い、パスサーチしたマルチパス状況から、各移動局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移動局における送信タイミング変更量を計算する。そして、その送信タイミング変更量を移動局へ第ｎ＋６の下り信号において指示する。従って、それ以外の第ｎ＋１、第ｎ＋２、第ｎ＋３等の上り信号は送信タイミング変更量の計算には使用されず、また、第ｎ＋３、第ｎ＋４、第ｎ＋５等の下り信号で指示される送信タイミング変更量は０である。
関連する技術として下記の特許文献がある。
【特許文献１】特開２００１−２３７７４３号公報
【特許文献２】特開２００４−１６５７１６号公報
【特許文献３】特開２００５−１３０２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来例では、送信タイミング変更量を指示するタイミング制御信号をＲＴＴに１回のみ伝送しているので、それが正しく伝送されなかった場合には、ＲＴＴ間最適なタイミングにならないという問題がある。そして、各移動局の送信タイミングが正しく制御できずに基地局での受信タイミングが最適にならない場合、干渉が増加して全移動局の受信特性が劣化してしまうことになる。
また、ＲＴＴの周期毎に１回しか制御を行っていないため、連続して受信される上り信号のうち一部（ＲＴＴ周期のうちの１フレーム）しか使用していない。そのため、伝搬環境が悪かったり変動が速かったりすると正しくマルチパス状況が推定できず、最適な送信タイミングを指示できないという問題がある。また、タイミング制御信号により下り信号で伝送される送信タイミング変更量もほとんどは０であり、無駄であるという問題もある。
そこで、本発明はこのような問題点を解消すべくなされたものであって、その目的とするところは、送信タイミング変更量を通知するタイミング制御信号を基地局から移動局へ正しく指示することが可能で、かつ基地局で精度良くマルチパス状況を推定することが可能な適応送信タイミング制御システム及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による送信タイミング制御システムは、基地局において移動局の上り信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御システムであって、前記上り信号のフレーム毎に前記送信タイミングを制御する制御情報を前記移動局へ通知するタイミング制御手段を含むことを特徴とする。
本発明による送信タイミング制御方法は、基地局において移動局の上り信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御方法であって、前記上り信号のフレーム毎に前記送信タイミングを制御する制御情報を前記移動局へ通知するタイミング制御ステップを含むことを特徴とする。
本発明による基地局は、上記の送信タイミング制御システム含むことを特徴とする。また、本発明による移動局は、上記の制御情報を用いて上り信号の送信タイミングを決定する手段を含むことを特徴とする。
本発明によるプログラムは、基地局において、移動局の上り信号の送信タイミングを制御する送信タイミング制御をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記上り信号のフレーム毎に前記送信タイミングを制御する制御情報を前記移動局へ通知するタイミング制御処理を含むことを特徴とする。
また、本発明の他のプログラムは、上り信号のフレーム毎に送信タイミングを制御するための制御情報の通知を基地局より受けて、前記上り信号の送信タイミング制御をなす移動局の処理をコンピュータに実行させるようにしたことを特徴とする。
本発明の作用を述べる。基地局において移動局の上り信号の送信タイミングを制御する制御情報を生成するに際して、上り信号のフレーム毎に当該制御情報を移動局へ通知するようにする。ある実施態様では、上り信号のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ  Ｔｉｍｅ  Ｔｒｉｐ）周期毎に、上り信号の複数フレームに亘って加算合成した電力遅延プロファイルを用いて送信タイミングを判断して制御情報を生成する。すなわち、上り信号のフレーム毎に求めた電力遅延プロファイル（の全部または一部）を、送信タイミングが変更されるフレームを考慮してＲＴＴ分合成してから、マルチパス状況を推定し、パスサーチを行って上り送信タイミングの変更量を計算する。これにより、タイミング制御信号誤りに対する耐性が高まり、送信タイミング制御が正しく行われる。
本発明によれば、送信タイミング変更量を通知するタイミング制御信号を基地局から移動局へ毎フレーム指示することにより、タイミング制御信号誤りに対する耐性が高まり、送信タイミング制御が正しく行われるようになるという効果がある。
また本発明によれば、電力遅延プロファイルを加算合成することにより、電力遅延プロファイルの精度が高まる。そのため、最適な送信タイミングを指示することができ、適応送信タイミング制御の精度が高まるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
図１は、本発明の第一の実施例の機能ブロック図である。
図２は、本発明の第一の実施例の動作を示すタイミングチャートである。
図３は、本発明の第二の実施例の機能ブロック図である。
図４は、本発明の第二の実施例の動作を示すタイミングチャートである。
図５は、本発明の第三の実施例の機能ブロック図である。
図６は、本発明の第三の実施例の動作を示すタイミングチャートである。
図７は、従来技術を示す機能ブロック図である。
図８は、図５の動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施例に関わる適応送信タイミング制御を行う無線通信システムの構成例を示し、図７と同等部分は同一符号により示している。
基地局１では、複数の移動局２（図では、簡単化のために、１つの移動局のみを示している）からの信号を受信部１１で受信し、受信部からの信号は長時間パスサーチ部３２および復号部１３へ送られる。長時間パスサーチ部３２では、複数フレームのデータを使用してマルチパス状況を把握し、各パスのタイミングをサーチする。復号部１３では、長時間パスサーチ部３２からの各パスのタイミング情報に従って逆拡散を含む復号処理を行い、復号データを得る。
タイミング決定部１４では、長時間パスサーチ部３２から与えられる各移動局のマルチパスの状況を使用して各移動局の最適送信タイミングを計算し、現タイミングからの差分を送信タイミング変更量としてタイミング制御信号生成部５５へ通知する。より具体的に述べると、タイミング決定部１４では、毎フレーム送信タイミング変更量を計算する。そしてその計算に使用するのは、長時間マルチパスサーチ部３２から与えられる各移動局のマルチパス状況である。後に具体的に説明するように、送信タイミング変更量の計算に使用する上り信号フレームの数は、送信タイミング変更量をどのフレームで計算するかによって異なる。タイミング制御信号生成部５５では、送信タイミング変更量をタイミング制御信号に重畳する。タイミング制御信号生成はフレーム毎に行われる。そして、送信信号生成部１６では、データおよびタイミング制御信号を含む制御信号を生成し、送信部１７で送信する。
移動局２では、基地局１からの信号を受信復調部２１で受信し、データおよび制御情報を復調する。そして、復調したデータは復号部２２で復号される。また、復調された制御情報は制御情報取得部２３へ送られ、制御情報の中からタイミング制御信号が取り出される。取り出されたタイミング制御信号は、送信タイミング計算・指示部５４へ送られ、タイミング制御信号から送信タイミング変更量が求められ、ここで送信タイミング変更量と前回の送信タイミングとから新しい送信タイミングが求められる。
図２は本発明の一実施例の動作を示すタイミングチャートであり、ＲＴＴを４フレームとして、４フレーム毎に区切って処理する場合を示す。本実施例では、基地局において、ＲＴＴ単位で、フレーム毎に順次上りフレームの受信信号を用いて求めた電力遅延プロファイルを加算合成し、この加算合成結果から、毎フレーム、上り信号の送信タイミングの変更量を求め移動局へ通知する。電力遅延プロファイルの加算合成は、長時間パスサーチ部３２で、送信タイミング変更量の計算は、タイミング決定部１４で行われるが、ここでは、フレーム毎に長時間パスサーチ部における対象とする上り信号のフレーム数が異なる。したがって、タイミング決定部１４は、毎フレーム計算結果を出力する。
図２を用いて具体的に説明すると、上り信号は第ｎ−３フレームから第ｎフレームの４フレームを１区切りとすると、それに対応する下り信号、即ち、対象とする上りフレームについての送信タイミング変更量を移動局に通知する下りフレームは、第ｎ−１フレームから第ｎ＋２フレームの４フレームとなる。先ず、基地局では、第ｎ−２フレームで、第ｎ−３フレームの上り受信信号を用いて遅延プロファイルを求め、送信タイミングの変更量を計算し、その結果を第ｎ−１フレームの下り信号で移動局へ通知する。移動局では、この第ｎ−１フレームの下り信号で通知された送信タイミング変更量を第ｎフレームで取得して、第ｎ＋１フレームの上り信号を新しいタイミングで送信する。
次に、基地局では、第ｎ−１フレームで、第ｎ−３と第ｎ−２フレームの上り受信信号を用いて遅延プロファイルを加算合成して求め、送信タイミングの変更量を計算し、その結果を第ｎフレームの下り信号で移動局へ通知する。移動局では、この第ｎフレームの下り信号で通知された送信タイミング変更量を第ｎ＋１フレームで取得して、第ｎ＋２フレームの上り信号を新しいタイミングで送信する。
次に、基地局では、第ｎフレームで、第ｎ−３〜第ｎ−１フレームの上り受信信号を用いて遅延プロファイルを加算合成して求め、送信タイミングの変更量を計算し、その結果を第ｎ＋１フレームの下り信号で移動局へ通知する。移動局では、この第ｎ＋１フレームで通知された送信タイミング変更量を第ｎ＋２フレームで取得して、第ｎ＋３フレームの上り信号を新しいタイミングで送信する。
更に、基地局では、第ｎ＋１フレームで、第ｎ−３〜第ｎフレームの上り受信信号を用いて遅延プロファイルを加算合成して求め、送信タイミングの変更量を計算し、その結果を第ｎ＋２フレームの下り信号で移動局へ通知する。移動局では、この第ｎ＋２フレームで通知された送信タイミング変更量を第ｎ＋３フレームで取得し、第ｎ＋４フレームの上り信号（図示せず）を新しいタイミングで送信する。
次に、基地局において、遅延プロファイルを加算合成したものを求めて、その結果より送信タイミングの変更量を計算（判断）する方法の例について述べる。フレーム毎に下り信号の送信タイミングの変更量が移動局に正しく伝送できなかったことを考慮して、送信タイミングが正しく伝送できた場合の加算合成した電力遅延プロファイルと、送信タイミングが正しく伝わらなかったと仮定して、例えば、送信タイミングが変わらなかったと仮定して加算合成して求めた電力遅延プロファイル（もしくは実際に受信した信号から求めた電力遅延プロファイル）とを比較する。そして適切な方を選択する。選択の仕方として、受信タイミングのピークレベルが高い方を選択する方法や、フレーム毎のプロファイルから受信タイミングを求めて一致する方を選択するなどの方法がある。
より具体的に述べると、制御情報を生成する際に、フレーム毎に電力遅延プロファイルを求め、電力遅延プロファイルのピーク位置をパス位置とし、基地局からの送信タイミング変更が反映されるタイミングにおけるパス位置の変化量が基地局からの送信タイミング変更量と一致する場合に、移動局で正しく送信タイミング変更が行われたと判断し、そうでない場合、移動局で正しく送信タイミング変更が行われなかったと判断する。
勿論、間違った送信タイミングに変化してしまったことを考慮して、変り得る全ての送信タイミングを仮定して電力遅延プロファイルを加算したものも作成し、その中から一番正しいもの（加算合成した受信タイミングのレベルが高いもの、フレーム毎のプロファイルから受信タイミングを求めて一致するものなど）を選択しても良い。より具体的には、制御情報を生成する際に、移動局が実行できる全ての送信タイミングに対して当該移動局が送信したものと仮定して電力遅延プロファイルを加算合成することによりパスタイミングのレベルがもっとも大なるものの送信タイミングを移動局の挙動として捉え、もしくは、加算合成した電力遅延プロファイルから求めたパス位置の変化量が前記移動局において変更可能な送信タイミング量である場合にその変化量を前記移動局の挙動として捉え、前記移動局の送信タイミングを判断する。
そして、パスサーチしたマルチパス状況から、移動局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、送信タイミング変更量を計算し、その送信タイミング変更量をタイミング制御信号により、下り信号で移動局へ通知することになる。
次に、本発明の適応送信タイミング制御を行う無線通信システムの第二の実施例について図３を参照して説明する。なお、図７と同等部分は同一符号により示している。
基地局１では、複数の移動局２（図では、簡単化のために、１つの移動局のみを示している）からの信号を受信部１１で受信し、受信部からの信号は長時間パスサーチ部３２および復号部１３へ送られる。長時間パスサーチ部３２では、複数フレームのデータを使用してマルチパス状況を把握し、各パスのタイミングをサーチする。復号部１３では、長時間パスサーチ部３２からの各パスのタイミング情報に従って逆拡散を含む復号処理を行い、復号データを得る。
タイミング決定部１４では、長時間パスサーチ部３２から与えられる各移動局のマルチパスの状況を使用して各移動局の最適送信タイミングを計算し、現タイミングからの差分を送信タイミング変更量としてタイミング制御信号生成・保持部３５へ通知する。変更量の決定はＲＴＴに１回あるフレームで行われる。タイミング制御信号生成・保持部３５では、変更量の決定を受けてタイミング制御信号生成をＲＴＴに１回行い、その信号をＲＴＴ時間分（ＲＴＴに相当するフレームに亘って）保持する。タイミング制御信号生成・保持部３５では、送信タイミング変更量を毎フレームタイミング制御信号に重畳する。そして、送信信号生成部１６では、データおよびタイミング制御信号を含む制御信号を生成し、送信部１７で送信する。
移動局２では、基地局１からの信号を受信復調部２１で受信し、データおよび制御情報を復調する。そして、復調したデータは復号部２２で復号される。また、復調された制御情報は制御情報取得部２３へ送られ、制御情報の中からタイミング制御信号が取り出される。取り出されたタイミング制御信号は、送信タイミング計算・指示部４４へ送られ、タイミング制御信号から送信タイミング変更量が求められ、送信タイミング変更量と前回の送信タイミングとから新しい送信タイミングが求められる。
基地局では送信タイミング計算はＲＴＴ毎に行われるが、移動局では複数フレーム分のタイミング制御信号が合成されて、この合成されたタイミング制御信号から送信タイミング変更量が求められ、送信タイミング変更量と前回の送信タイミングとから送信タイミングが決定されることになる。移動局からの送信データ列は送信信号作成部２５において送信されるフォーマットへ変換されて、送信部２６で送信タイミング指示部２４から指示された送信タイミングで送信される。
図４は、本発明の第二の実施例の動作を説明するためのタイミングチャートであり、本例でもＲＴＴを４フレームとして、４フレーム毎に区切っての処理となっている。本例では、基地局において、上りフレームの受信信号を用いてＲＴＴ分遅延プロファイルを加算合成して、その加算合成結果から上り信号の送信タイミング変更量を求め、ＲＴＴ間同じ変更量を移動局へ通知する。
図４を用いて具体的に説明すると、上り信号は第ｎ−３フレームから第ｎフレームの４フレームが１区切りとなり、それに対応する下り信号、即ち、対象とする上りフレームについての送信タイミング変更量を移動局に通知する下りフレームは、は第ｎ＋２フレームから第ｎ＋５フレームの４フレームとなる。先ず、基地局では、第ｎ＋１フレームで、第ｎ−３〜第ｎフレームの上り受信信号を用いて遅延プロファイルを加算合成して求め、送信タイミングの変更量を計算し、その結果を第ｎ＋２フレームの下り信号で移動局へ通知する。第ｎ＋３、第ｎ＋４、第ｎ＋５の各フレームの下り信号においても、第ｎ＋２フレームの下り信号で通知したものと同じ送信タイミングの変更量を、移動局へ通知する。
移動局では、第ｎ＋２フレームの下り信号で通知された送信タイミング変更量を第ｎ＋３フレームで取得して、第ｎ＋４フレームの上り信号を新しい送信タイミングで送信する。第ｎ＋５〜第ｎ＋７フレームにおいても同一送信タイミングの変更量で送信される。
図２，４に示した第一及び第二の実施例では、ＲＴＴ毎に各フレームの遅延プロファイルを加算合成したものを用いてパスサーチを行っているが、ＲＴＴ単位で区切ることなく、移動平均で行うことも可能である。例えば、第ｎ−６〜第ｎ−３フレームの上り受信信号を用いて遅延プロファイルを加算合成して求め、その結果から判断して第ｎ−１フレームの下り信号で送信タイミング変更量を移動局へ通知する。
また、第ｎ−５〜第ｎ−２フレームの上り受信信号を用いて遅延プロファイルを加算合成して求め、その結果から判断して第ｎフレームの下り信号で送信タイミング変更量を移動局へ通知する。また、第ｎ−４〜第ｎ−１フレームの上り受信信号を用いて遅延プロファイルを加算合成して求め、その結果から判断して第ｎ＋１フレームの下り信号で送信タイミング変更量を移動局へ通知する。このように、遅延プロファイルを加算合成する４フレームが順次移動するような方法である。即ち、移動平均する場合には、各下りフレーム毎に、逐次上り４フレームの遅延プロファイルを加算合成したプロファイルから、送信タイミング変更量をもとめ、逐次移動局に通知する。
図５は、第三の実施例の機能ブロック図である。同図においても、機能ブロックのうち、図７と同等部分は同一符号により示している。
基地局１では、複数の移動局２（図では、簡単化のために、１つの移動局のみを示している）からの信号を受信部１１で受信し、受信部からの信号はパスサーチ部１２および復号部１３へ送られる。パスサーチ部１２では、１つのフレームのデータを使用してマルチパス状況を把握し、各パスのタイミングをサーチする。復号部１３では、パスサーチ部１２からの各パスのタイミング情報に従って逆拡散を含む復号処理を行い、復号データを得る。
タイミング決定部１４では、パスサーチ部１２から与えられる各移動局のマルチパスの状況を使用して各移動局の最適送信タイミングを計算し、現タイミングからの差分を送信タイミング変更量としてタイミング制御信号生成・保持部６５へ通知する。即ち、タイミング決定部１４では、ＲＴＴ時間に１回あるフレーム期間で送信タイミング変更量を計算する。そして、その結果の通知を受けたタイミング制御信号生成・保持部６５は、送信タイミング変更量を表すデータを生成し、タイミング制御信号に重畳するとともにその変更量データを保存する。保存された変更量データは、その後のフレーム毎にタイミング制御信号に重畳される。送信信号生成部１６では、データおよびタイミング制御信号を含む制御信号を生成し、送信部１７で送信する。
移動局２では、基地局１からの信号を受信復調部２１で受信し、データおよび制御情報を復調する。そして、復調したデータは復号部２２で復号される。また、復調された制御情報は制御情報取得部２３へ送られ、制御情報の中からタイミング制御信号が取り出される。取り出されたタイミング制御信号は送信タイミング計算・指示部６４へ送られ、タイミング制御信号から送信タイミング変更量が求められ、ここで送信タイミング変更量と前回の送信タイミングとから新しい送信タイミングが求められる。同じ送信タイミング変更量は同じデータが毎フレーム送られてくるので、フレームごとに同様な処理を行い送信タイミングが決められる。
次に、図６のタイミングチャートを参照して、第三の実施例の動作について説明する。
第一及び第二の実施例は、遅延プロファイルを加算合成してパスサーチを行う方式であるが、第三の実施例では、図６に示す如く、第ｎ−３フレームの上り信号を用いて、第ｎ−２フレームで遅延プロファイルを求め、送信タイミング変更量を計算し、その結果を、第ｎ−１〜第ｎ＋２フレームの下り信号で移動局へ通知するものである。すなわち、ＲＴＴの間、毎フレームの下り信号で、同一の変更量を通知する方式である。移動局では、これら変更量を第ｎ〜第ｎ＋３フレームでそれぞれ取得して、第ｎ＋１〜第ｎ＋４フレームの上り信号の送信タイミングの変更制御を行うものである。
なお、移動局では、基地局から通知される送信タイミング変更量の１／ＲＴＴ倍だけ毎フレーム送信タイミングを変更するようにすることもできる。ＲＴＴの後ろの方が使用する上りフレームの数が多いため精度が高くなっているので、精度が低いものを使用して最初から大幅にタイミングを変更するよりも少しずつ変更した方が安全だからである。特に、図２に示した第一の実施例の場合、正しい変更量が求められない可能性があることから、間違った方向に送信タイミングが大きくずれるのを防ぐために、変更量を少なくして、ＲＴＴ後に、正常時（正しく変更量が求められ、かつ正しくその情報が移動局へ通知できた場合）と同じ変更量になるようにする方法が有効である。
上記の各実施例の動作（基地局及び移動局）は、予めその動作手順をプログラムとしてＲＯＭなどの記録媒体に格納しておき、これをコンピュータにより読み取らせて実行するように構成できる。
【図１】
2007100024.tif 000003
【図２】
2007100024.tif 000004
【図３】
2007100024.tif 000005
【図４】
2007100024.tif 000006
【図５】
2007100024.tif 000007
【図６】
2007100024.tif 000008
【図７】
2007100024.tif 000009
【図８】
2007100024.tif 000010
【国際調査報告】
2007100024.tif 000011
2007100024.tif 000012
2007100024.tif 000013
2007100024.tif 000014