(57)【要約】【課題】各移動局装置から基地局装置へのアップリンクのアクセスタイミングを時系列上で高精度に同期させる無線アクセスシステムを提供する。【解決手段】基地局装置１０１では、各移動局装置１０２からのアップリンクでの受信タイミングと基準タイミングとの受信タイミング差を算出する。各移動局装置１０２では、基地局装置１０１からのダウンリンクでの伝搬時間の変動値が算出され、基地局装置１０１で算出された受信タイミング差を、ダウンリンクでの伝搬時間で補正した調整値を、アップリンクでの送信タイミングの制御に用いる。これにより、各移動局装置１０２での送信タイミングが調整されるため、各移動局装置１０２から基地局装置１０１へのアップリンクのアクセスタイミングが時系列上で高精度に同期することになる。【選択図】図１
2007227986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの基地局装置と、複数の移動局装置とから構成される無線アクセスシステムにおいて、
前記基地局装置は、
前記移動局装置毎に、当該移動局装置からアップリンクで送信されてきた物理チャネルの受信タイミングと前記基地局装置のシステム時間である基準タイミングとの差分となる受信タイミング差を算出するタイミング差算出手段と、
前記移動局装置の各々に物理チャネルおよび前記受信タイミング差の情報をダウンリンクで送信する送信手段とを有し、
前記移動局装置は、
前記基地局装置からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルおよび前記受信タイミング差の情報を受信する受信手段と、
前記基地局装置からのダウンリンクでの伝搬時間の変動値を算出する伝搬時間変動算出手段と、
前記受信タイミング差と前記ダウンリンクでの伝搬時間の変動値とに基づいて、前記基地局装置にアップリンクで送信する物理チャネルの送信タイミングの調整値となる送信タイミング調整値を算出する送信タイミング調整値算出手段と、
前記送信タイミング調整値に基づいて、前記基地局装置にアップリンクで送信する物理チャネルの送信タイミングを調整する送信タイミング制御手段とを有することを特徴とする無線アクセスシステム。
【請求項２】
前記基地局装置は、前記受信タイミング差を変調処理する変調手段をさらに有し、
前記基地局装置内の前記送信手段は、変調処理後の受信タイミング差を物理チャネルの制御情報として、前記移動局装置の各々にダウンリンクで送信する、請求項１に記載の無線アクセスシステム。
【請求項３】
前記移動局装置は、
前記基地局装置からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルの制御情報を復調処理する復調手段と、
復調処理後の物理チャネルの制御情報から前記受信タイミング差を抽出する受信タイミング差抽出手段とをさらに有し、
前記移動局装置内の前記送信タイミング調整値算出手段は、復調処理後の物理チャネルの制御情報から抽出された前記受信タイミング差を用いて前記送信タイミング調整値を算出する、請求項２に記載の無線アクセスシステム。
【請求項４】
前記移動局装置内の前記伝搬時間変動算出手段は、前記基地局装置からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルの受信タイミングの情報を一定量保存する機能を備え、保存されている受信タイミングの情報を用いて前記ダウンリンクでの伝搬時間の変動値を算出する、請求項１から３のいずれか１項に記載の無線アクセスシステム。
【請求項５】
前記移動局装置内の前記伝搬時間変動算出手段は、時系列上で最新の受信タイミングと２番目に新しい受信タイミングとの間隔と、時系列上で２番目に新しい受信タイミングと３番目に新しい受信タイミングとの間隔との差分に基づき、前記ダウンリンクでの伝搬時間の変動値を算出する、請求項４に記載の無線アクセスシステム。
【請求項６】
前記移動局装置内の前記送信タイミング調整値算出手段は、前記受信タイミング差を、前記ダウンリンクでの伝搬時間の変動値を用いて補正することにより、前記送信タイミング調整値を算出する、請求項１から５のいずれか１項に記載の無線アクセスシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの基地局装置と複数の移動局装置とから構成されるＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式の無線アクセスシステムに関し、特に、各移動局装置から基地局装置へのアップリンクのアクセスタイミングを時系列上で同期させる制御を行う無線アクセスシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線アクセスシステムでは、一般に、各移動局装置から基地局装置へのアップリンクのアクセスタイミングは時系列上で同期していない。このため、基地局装置において各移動局装置からの物理チャネルの受信時に、移動局装置間での直交コードの直交性が崩れることにより、マルチアクセス干渉（以下、Multiple Access Interference：ＭＡＩと称する）と呼ばれる干渉が生じ、アップリンクでの通信品質の劣化が生じる。
【０００３】
アップリンクでのＭＡＩによる通信品質の劣化を軽減するためには、各移動局装置から基地局装置へ送信される物理チャネルのアクセスタイミングを時系列上で同期させることが必要である。そのようにすることにより、基地局装置での物理チャネルの受信時に移動局装置間での直交コードの直交性が保持され、結果としてＭＡＩによる特性劣化を軽減することが可能になると考えられる。アップリンクのアクセスタイミングを時系列上で同期させる処理は、大きく分けて初期同期処理と同期維持処理とのいずれかに区分される。本発明は、このうちの同期維持処理により、アップリンクのアクセスタイミングを時系列上で同期させるものである。
【０００４】
近年、無線アクセスシステムにおいては、アップリンクでのＭＡＩによる通信品質の劣化を軽減することを目的として、各移動局装置から基地局装置へ送信される物理チャネルのアクセスタイミングが時系列上で同期するように同期維持処理を行う技術が多数開示されている（例えば、非特許文献１、特許文献１を参照）。
【０００５】
図５は、従来の無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。図５を参照すると、この無線アクセスシステムは、基地局装置５０１と移動局装置５０２とを有する。図５では、一例として１つの基地局装置５０１と、１つの移動局装置５０２とからシステムが構成される場合を示したが、実際には移動局装置５０２は複数個存在し、移動局装置５０２の数に特に制限はない
基地局装置５０１は、ＵＬ（Up Link）受信アンテナ部５０３、ＵＬパスサーチ部５０４、送信タイミング調整コマンド算出部５０５、ＤＬ（Down Link）物理チャネル生成部５０６、送信タイミングコマンド付加部５０７、ＤＬ変調部５０８、およびＤＬ送信アンテナ部５０９を有する。
【０００６】
移動局装置５０２は、ＤＬ受信アンテナ部５１０、ＤＬパスサーチ部５１１、ＤＬ復調部５１２、送信タイミング調整コマンド抽出部５１３、ＵＬ物理チャネル生成部５１４、ＵＬ変調部５１５、送信タイミング制御部５１６、およびＵＬ送信アンテナ部５１７を有する。
【０００７】
まず、基地局装置５０１の構成要素の動作について説明する。
【０００８】
ＵＬ受信アンテナ部５０３は、移動局装置５０２からアップリンクで送信されてきた物理チャネルを受信し、受信された物理チャネルをＵＬパスサーチ部５０４に与える。
【０００９】
ＵＬパスサーチ部５０４は、ＵＬ受信アンテナ部５０３から与えられた物理チャネルを用いてパスサーチを行い、アップリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する。なお、物理チャネルの受信タイミングとは、物理チャネルに含まれるフレームの先頭を受信したタイミングのことを指す（以下、同様）。複数の移動局装置５０２から物理チャネルが送信されてきた場合は、ＵＬパスサーチ部５０４は、移動局装置５０２毎に受信タイミングの検出を行う。ＵＬパスサーチ部５０４は、検出された受信タイミングを送信タイミング調整コマンド算出部５０５に与える。
【００１０】
送信タイミング調整コマンド算出部５０５は、ＵＬパスサーチ部５０４から与えられた移動局装置５０２毎の受信タイミングを用いて、移動局装置５０２間の時系列上の受信タイミングの相対関係を判断し、その判断結果に基づいて各移動局装置５０２での送信タイミングを制御する役割を持つ送信タイミング調整コマンドを算出する。送信タイミング調整コマンドは次のように算出される。送信タイミング調整コマンド算出部５０５は、例えば、基準とする任意の移動局装置５０２の受信タイミングと比較して他の移動局装置５０２の受信タイミングが時系列上で早い場合は、他の移動局装置５０２での送信タイミングを遅延させる意味を持つ送信タイミング調整コマンド＝“０”を算出する。一方、基準とする任意の移動局５０２の受信タイミングと比較して他の移動局装置５０２の受信タイミングが時系列上で遅い場合は、他の移動局装置５０２での送信タイミングを早める意味を持つ送信タイミング調整コマンド＝“１”を算出する。送信タイミング調整コマンド算出部５０５は、算出された送信タイミング調整コマンドを送信タイミング調整コマンド付加部５０７に与える。
【００１１】
ＤＬ物理チャネル生成部５０６は、移動局装置５０２にダウンリンクで送信する物理チャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成し、生成された物理チャネルを送信タイミング調整コマンド付加部５０７に与える。
【００１２】
送信タイミング調整コマンド付加部５０７は、ＤＬ物理チャネル生成部５０６から与えられた物理チャネルに、送信タイミング調整コマンド算出部５０５から与えられた送信タイミング調整コマンドを付加し、送信タイミング調整コマンドが付加された物理チャネルをＤＬ変調部５０８に与える。
【００１３】
ＤＬ変調部５０８は、送信タイミング調整コマンド付加部５０７から与えられた、送信タイミング調整コマンドが付加された物理チャネルに変調処理を施し、変調処理された物理チャネルをＤＬ送信アンテナ部５０９に与える。
【００１４】
ＤＬ送信アンテナ部５０９は、ＤＬ変調部５０８から与えられた物理チャネルを移動局装置５０２に対してダウンリンクで送信する。
【００１５】
次に、移動局装置５０２の構成要素の動作について説明する。
【００１６】
ＤＬ受信アンテナ部５１０は、基地局装置５０１のＤＬ送信アンテナ部５０９からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルを受信し、受信された物理チャネルをＤＬパスサーチ部５１１に与える。
【００１７】
ＤＬパスサーチ部５１１は、ＤＬ受信アンテナ部５１０から与えられた物理チャネルを用いてパスサーチを行い、ダウンリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する。ＤＬパスサーチ部５１１は、検出された受信タイミングと、ＤＬ受信アンテナ部５１０から与えられた物理チャネルとをＤＬ復調部５１２に与える。
【００１８】
ＤＬ復調部５１２は、ＤＬパスサーチ部５１１から与えられた受信タイミングを用いて、同じくＤＬパスサーチ部５１１から与えられた物理チャネルを復調し、復調された物理チャネルを送信タイミング調整コマンド抽出部５１３に与える。
【００１９】
送信タイミング調整コマンド抽出部５１３は、ＤＬ復調部５１２から与えられた物理チャネルから送信タイミング調整コマンドを抽出し、抽出された送信タイミング調整コマンドを送信タイミング制御部５１６に与える。
【００２０】
ＵＬ物理チャネル生成部５１４は、基地局装置５０１にアップリンクで送信する物理チャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成し、生成された物理チャネルをＵＬ変調部５１５に与える。
【００２１】
ＵＬ変調部５１５は、ＵＬ物理チャネル生成部５１４から与えられた物理チャネルに変調処理を施し、変調処理された物理チャネルを送信タイミング制御部５１６に与える。
【００２２】
送信タイミング制御部５１６は、送信タイミング調整コマンド抽出部５１３から与えられた送信タイミング調整コマンドを用いて、ＵＬ変調部５１５から与えられた物理チャネルの送信タイミングを調整する送信タイミング制御を行う。送信タイミング制御部５１６は、例えば、送信タイミング調整コマンドが“０”の場合は、送信タイミングを遅延させる。一方、送信タイミング調整コマンドが“１”の場合は、送信タイミングを早める。送信タイミングを遅延させる時間量および送信タイミングを早める時間量については、予め算出されている所定の時間量が用いられる。送信タイミング制御部５１６は、送信タイミング制御が行われたアップリンクの物理チャネルをＵＬ送信アンテナ部５１７に与える。
【００２３】
ＵＬ送信アンテナ部５１７は、送信タイミング制御部５１６から与えられた物理チャネルをアップリンクで基地局装置５０１に送信する。
【非特許文献１】スリー・ジー・ピー・ピー・ティー・アール・２５.８５４・バージョン５.０.０（３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）  ＴＲ（Technical Report）  ２５.８５４  Ｖ５.０.０）、２００１年１２月、ｐ．９−１１
【特許文献１】特表２００３−５１０９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上述したように、従来の無線アクセスシステムにおいては、各移動局装置は、基地局装置における当該移動局装置からの受信タイミングが、基準となる移動局装置からの受信タイミングと比較して早いか遅いかに応じて、基地局装置への次回のアップリンクの送信タイミングを制御している。すなわち、各移動局装置は、基地局装置へのアップリンクの伝搬路変動を次回のアップリンクの送信タイミング制御に反映させている。
【００２５】
しかしながら、各移動局装置は、基地局装置からのダウンリンクの伝搬路変動については全く反映させていないため、移動局装置間のアップリンクでのアクセスタイミングを時系列上で高精度に同期させることが困難であるという問題点がある。
【００２６】
そこで、本発明の目的は、各移動局装置から基地局装置へのアップリンクでのアクセスタイミングを時系列上で高精度に同期させることができる無線アクセスシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明の無線アクセスシステムは、少なくとも１つの基地局装置と、複数の移動局装置とからなる。
【００２８】
前記基地局装置は、前記移動局装置毎に、当該移動局装置からアップリンクで送信されてきた物理チャネルの受信タイミングと前記基地局装置のシステム時間である基準タイミングとの差分となる受信タイミング差を算出するタイミング差算出手段と、前記移動局装置の各々に物理チャネルおよび前記受信タイミング差の情報をダウンリンクで送信する送信手段とを有している。
【００２９】
前記移動局装置は、前記基地局装置からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルおよび前記受信タイミング差の情報を受信する受信手段と、前記基地局装置からのダウンリンクでの伝搬時間の変動値を算出する伝搬時間変動算出手段と、前記受信タイミング差と前記ダウンリンクでの伝搬時間の変動値とに基づいて、前記基地局装置にアップリンクで送信する物理チャネルの送信タイミングの調整値となる送信タイミング調整値を算出する送信タイミング調整値算出手段と、前記送信タイミング調整値に基づいて、前記基地局装置にアップリンクで送信する物理チャネルの送信タイミングを調整する送信タイミング制御手段とを有している。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は以上説明したように構成されているため、次のような効果を奏する。
【００３１】
第１の効果は、各移動局装置において、基地局装置における当該移動局装置からのアップリンクの受信タイミングと基準タイミングとの差と、基地局装置からのダウンリンクでの伝搬時間の変動値とを用いて、次回のアップリンクの送信タイミングを制御しているため、各移動局装置から基地局装置へのアップリンクでの時系列上のアクセスタイミングを高精度に同期させることが可能となるということである。
【００３２】
第２の効果は、各移動局装置から基地局装置へのアップリンクでのアクセスタイミングが時系列上で同期することで、基地局装置における移動局装置間の直交符号の直交性が保持されるため、アップリンクでのマルチアクセス干渉による通信品質の劣化を軽減することが可能となるということである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態による無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。図１を参照すると、この無線アクセスシステムは、基地局装置１０１と移動局装置１０２とを有する。図１では、一例として１つの基地局装置１０１と、１つの移動局装置１０２とからシステムが構成される場合を示したが、実際には移動局装置１０２は複数個存在し、移動局装置１０２の数に特に制限はない。
【００３５】
基地局装置１０１は、ＵＬ受信アンテナ部１０３、ＵＬパスサーチ部１０４、ＵＬ受信タイミング差算出部１０５、ＤＬ物理チャネル生成部１０６、ＵＬ受信タイミング差付加部１０７、ＤＬ変調部１０８、およびＤＬ送信アンテナ部１０９を有する。
【００３６】
移動局装置１０２は、ＤＬ受信アンテナ部１１０、ＤＬパスサーチ部１１１、ＤＬ伝搬時間変動算出部１１２、ＤＬ復調部１１３、ＵＬ受信タイミング差抽出部１１４、送信タイミング調整値算出部１１５、ＵＬ物理チャネル生成部１１６、ＵＬ変調部１１７、送信タイミング制御部１１８、およびＵＬ送信アンテナ１１９を有する。
【００３７】
まず、基地局装置１０１の構成要素の動作について説明する。
ＵＬ受信アンテナ部１０３は、移動局装置１０２からアップリンクで送信されてきた物理チャネルを受信し、受信された物理チャネルをＵＬパスサーチ部１０４に与える。
【００３８】
ＵＬパスサーチ部１０４は、ＵＬ受信アンテナ部１０３から与えられた物理チャネルを用いてパスサーチを行い、アップリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する。複数の移動局装置１０２から物理チャネルが送信されてきた場合は、ＵＬパスサーチ部１０４は、移動局装置１０２毎に受信タイミングの検出を行う。ＵＬパスサーチ部１０４は、検出された受信タイミングをＵＬ受信タイミング差算出部１０５に与える。
【００３９】
ＵＬ受信タイミング差算出部１０５は、ＵＬパスサーチ部１０４から与えられる移動局装置１０２毎の受信タイミングを用いて、各移動局装置１０２間の時系列上の相対関係を判断し、その判断結果に基づいて各移動局装置１０２でのアップリンクの送信タイミングを制御する役割を持つＵＬ受信タイミング差を生成する。ＵＬ受信タイミング差は、移動局装置１０２でのアップリンクの伝搬路変動を反映した値となっており、また、移動局装置１０２の送信タイミング調整値算出部１１５において、送信タイミング調整値の算出のために用いられる制御情報となる。ＵＬ受信タイミング差は次のように算出される。ＵＬ受信タイミング差算出部１０５は、基地局装置１０１のシステム時間を基準タイミングとして用い、当該基準タイミングと移動局装置１０２からの物理チャネルの受信タイミングとの差分を、ＵＬ受信タイミング差として算出する。ＵＬ受信タイミング差算出部１０５は、算出されたＵＬ受信タイミング差をＵＬ受信タイミング差付加部１０７に与える。
【００４０】
ＤＬ物理チャネル生成部１０６は、移動局装置１０２にダウンリンクで送信する物理チャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成し、生成された物理チャネルをＵＬ受信タイミング差付加部１０７に与える。
【００４１】
ＵＬ受信タイミング差付加部１０７は、ＤＬ物理チャネル生成部１０６から与えられた物理チャネルに、ＵＬ受信タイミング差算出部１０５から与えられたＵＬ受信タイミング差を制御情報として付加し、ＵＬ受信タイミング差が付加された物理チャネルをＤＬ変調部１０８に与える。
【００４２】
ＤＬ変調部１０８は、送信タイミング情報付加部１０７から与えられた、ＵＬ受信タイミング差が付加された物理チャネルに変調処理を施し、変調処理された物理チャネルをＤＬ送信アンテナ部１０９に与える。
【００４３】
ＤＬ送信アンテナ部１０９は、ＤＬ変調部１０８から与えられた物理チャネルを移動局装置１０２に対してダウンリンクで送信する。
【００４４】
次に、移動局装置１０２の構成要素の動作について説明する。
【００４５】
ＤＬ受信アンテナ部１１０は、基地局装置１０１のＤＬ送信アンテナ部１０９からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルを受信し、受信された物理チャネルをＤＬパスサーチ部１１１に与える。
【００４６】
ＤＬパスサーチ部１１１は、ＤＬ受信アンテナ部１１０から与えられた物理チャネルを用いてパスサーチを行い、ダウンリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する。ＤＬパスサーチ部１１１は、検出された受信タイミングをＤＬ伝搬時間変動算出部１１２とＤＬ復調部１１３とに与え、また、ＤＬ受信アンテナ部１１０から与えられた物理チャネルをＤＬ復調部１１３に与える。
【００４７】
ＤＬ伝搬時間変動算出部１１２は、ＤＬパスサーチ部１１１から与えられた受信タイミングの情報を一定量保存する機能を備えており、時系列上で最新の受信タイミングと２番目に新しい受信タイミングとの間隔と、２番目に新しい受信タイミングと３番目に新しい受信タイミングとの間隔と、の差分に基づき、ダウンリンクの伝搬時間の変動値を算出する。ＤＬ伝搬時間変動算出部１１２は、算出された伝搬時間の変動値を、送信タイミング調整値算出部１１５に与える。
【００４８】
ＤＬ復調部１１３は、ＤＬパスサーチ部１１１から与えられた受信タイミングを用いて、同じくＤＬパスサーチ部１１１から与えられた物理チャネルを復調し、復調された物理チャネルをＵＬ受信タイミング差抽出部１１４に与える。
【００４９】
ＵＬ受信タイミング差抽出部１１４は、ＤＬ復調部１１３から与えられた、復調処理された物理チャネルの制御情報からＵＬ受信タイミング差を抽出し、抽出されたＵＬ受信タイミング差を送信タイミング調整値算出部１１５に与える。
【００５０】
送信タイミング調整値算出部１１５は、ＵＬ受信タイミング差抽出部１１４から与えられたＵＬ受信タイミング差を、ＤＬ伝搬時間変動算出部１１２から与えられた伝搬時間の変動値により補正することにより、アップリンクでの送信タイミングの調整値となる送信タイミング調整値を算出する。送信タイミング調整値算出部１１５は、算出された送信タイミング調整値を送信タイミング制御部１１８に与える。
【００５１】
ＵＬ物理チャネル生成部１１６は、基地局装置１０１にアップリンクで送信する物理チャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成し、生成された物理チャネルをＵＬ変調部１１７に与える。
【００５２】
ＵＬ変調部１１７は、ＵＬ物理チャネル生成部１１６から与えられた物理チャネルに変調処理を施し、変調処理された物理チャネルを送信タイミング制御部１１８に与える。
【００５３】
送信タイミング制御部１１８は、送信タイミング調整値算出部１１５から与えられた送信タイミング調整値に基づいて、ＵＬ変調部１１７から与えられた物理チャネルの送信タイミングを調整する送信タイミング制御を行う。送信タイミング制御部１１８は、送信タイミング制御が行われた物理チャネルをＵＬ送信アンテナ部１１９に与える。
【００５４】
ＵＬ送信アンテナ部１１９は、ＵＬ送信タイミング制御部１１８から与えられた物理チャネルをアップリンクで基地局装置１０１に対して送信する。
【００５５】
以下、図１に示した無線アクセスシステムの全体動作について説明する。なお、図１では、移動局装置１０２が１つだけ図示されているが、以下では、２つの移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）が存在するものとして説明する。
【００５６】
図２は、基地局装置１０１の動作を説明するフローチャートであり、図３は、移動局装置１０２の動作を説明するフローチャートである。また、図４は、基地局装置１０１および移動局装置１０２の動作を時系列的に説明するタイムチャートである。図４において、x1，x2，y1，y2，z1，z2は、移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）におけるアップリンクの送信タイミング制御に用いられる時間量を示す変数である。x1は、基地局装置１０１における、移動局装置１０２（ＭＳ−１）からのアップリンクの受信タイミングと基準タイミングとの差分となるＵＬ受信タイミング差を示す変数である。x2は、基地局装置１０１における、移動局装置１０２（ＭＳ−２）からのアップリンクの受信タイミングと基準タイミングとの差分となるＵＬ受信タイミング差を示す変数である。y1は、基地局装置１０１から移動局装置１０２（ＭＳ−１）へのダウンリンクでの伝搬時間の変動値を示す変数である。y2は、基地局装置１０１から移動局装置１０２（ＭＳ−２）へのダウンリンクでの伝搬時間の変動値を示す変数である。z1は、移動局装置１０２（ＭＳ−１）における、基地局装置１０１へのアップリンクの送信タイミング調整値を示す変数である。z2は、移動局装置１０２（ＭＳ−２）における、基地局装置１０１へのアップリンクの送信タイミング調整値を示す変数である。ＴRX00，ＴRX01，ＴRX02，ＴRX10，ＴRX11，ＴRX12は、移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）における、基地局装置１０１からのダウンリンクの受信タイミングである。ＴRX00，ＴRX01，ＴRX02は、移動局装置１０２（ＭＳ−１）における、基地局装置１０１からのダウンリンクの受信タイミングを時系列的に古い順に示したものである。ＴRX10，ＴRX11，ＴRX12は、移動局装置１０２（ＭＳ−２）における、基地局装置１０１からのダウンリンクの受信タイミングを時系列的に古い順に示したものである。Ｄは、基地局装置１０１における、移動局装置１０２（ＭＳ−１）からのアップリンクの受信タイミングと、移動局装置１０２（ＭＳ−２）からのアップリンクの受信タイミングとの差を示す変数である。
【００５７】
図２を参照すると、まず、基地局装置１０１では、ＵＬ受信アンテナ部１０３が、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）からアップリンクで送信されてきた物理チャネルを受信する（ステップ２０１）。
【００５８】
次に、ＵＬパスサーチ部１０４は、ＵＬ受信アンテナ部１０３にて受信された物理チャネルを用いてパスサーチを行い、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）からの物理チャネルの受信タイミングをそれぞれ検出する（ステップ２０２）。
【００５９】
図４を参照すると、ＵＬパスサーチ部１０４は、移動局装置１０２（ＭＳ−１）からのアップリンクの物理チャネルを受信した受信タイミングが時刻ｔ３であることを検出し、また、移動局装置１０２（ＭＳ−２）からのアップリンクの物理チャネルを受信した受信タイミングが時刻ｔ１であることを検出する。ここで、基地局装置１０１における、移動局装置１０２（ＭＳ−１）からのアップリンクの受信タイミングと、移動局装置１０２（ＭＳ−２）からのアップリンクの受信タイミングとの差分はＤとなっている。
【００６０】
図２を参照すると、次に、ＵＬ受信タイミング差算出部１０５は、基地局装置１０１のシステム時間である基準タイミングと、ＵＬパスサーチ部１０４で検出された移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）からの物理チャネルのそれぞれの受信タイミングとの差分であるＵＬ受信タイミング差x1，x2を算出する（ステップ２０３）。ここで、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）では、ＵＬ受信タイミング差x1，x2が正の値である場合は、アップリンクの送信タイミングをＵＬ受信タイミング差x1，x2が示す時間量だけ遅延させ、ＵＬ受信タイミング差x1，x2が負の値である場合は、アップリンクの送信タイミングをＵＬ受信タイミング差x1，x2が示す時間量だけ早めることになる。すなわち、このＵＬ受信タイミング差x1，x2によって、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）でのアップリンクの送信タイミング制御には、アップリンクでの伝搬路変動が反映されることになる。なお、マルチパス環境の場合は１つの移動局装置１０２から複数のパスが受信される。そのため、マルチパス環境の場合は、ＵＬ受信タイミング差算出部１０５は、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）毎に、複数のパスの中で最も受信電力の高いパスの受信タイミングを用いてＵＬ受信タイミング差x1，x2を算出する。
【００６１】
図４を参照すると、基地局装置１０１のシステム時間である基準タイミングが時刻ｔ２となっている。ＵＬ受信タイミング差算出部１０５は、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）からの物理チャネルのそれぞれの受信タイミングである時刻ｔ１,ｔ３と、基準タイミングである時刻ｔ２との差分であるＵＬ受信タイミング差x1，x2をそれぞれ算出する。ここで、ＵＬ受信タイミング差x1は負の値であるため、移動局装置１０２（ＭＳ−１）では、アップリンクの送信タイミングを、ＵＬ受信タイミング差x1が示す時間量だけ早めることになる。一方、ＵＬ受信タイミング差x2は正の値であるため、移動局装置１０２（ＭＳ−２）では、アップリンクの送信タイミングを、ＵＬ受信タイミング差x2が示す時間量だけ遅延させることになる。
【００６２】
図２を参照すると、次に、ＤＬ物理チャネル生成部１０６は、移動局装置１０２（ＭＳ−１）と移動局装置１０２（ＭＳ−２）にダウンリンクで送信する物理チャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成する（ステップ２０４）。
【００６３】
次に、ＵＬ受信タイミング差付加部１０７は、移動局装置１０２（ＭＳ−１）と移動局装置１０２（ＭＳ−２）に送信する物理チャネルのそれぞれに対し、ＵＬ受信タイミング差x1，x2を制御情報として付加する（ステップ２０５）。ここで、ＵＬ受信タイミング差付加部１０７は、ＵＬ受信タイミング差を、例えば、数ビットの制御情報として物理チャネルにフレーム毎に付加するか、あるいは数フレームに１回付加する。
【００６４】
次に、ＤＬ変調部１０８は、移動局装置１０２（ＭＳ−１）と移動局装置１０２（ＭＳ−２）に送信する物理チャネルのそれぞれに対し、情報変調処理、拡散処理などの変調処理を行い、コード多重を行う（ステップ２０６）。
【００６５】
その後、ＤＬ送信アンテナ部１０９は、移動局装置１０２（ＭＳ−１）と移動局装置１０２（ＭＳ−２）のそれぞれに対して、ダウンリンクで物理チャネルを送信する（ステップ２０７）。
【００６６】
図４を参照すると、ＤＬ送信アンテナ部１０９は、時刻ｔ４のタイミングで、移動局装置１０２（ＭＳ−１）と移動局装置１０２（ＭＳ−２）のそれぞれに対してダウンリンクで物理チャネルを送信する。
【００６７】
図３を参照すると、移動局装置１０２では、ＤＬ受信アンテナ部１１０が、基地局装置１０１からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルを受信し（ステップ３０１）、ＤＬパスサーチ部１１１が、パスサーチを行うことにより、ダウンリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する（ステップ３０２）。なお、ステップ３０１，３０２の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。
【００６８】
図４を参照すると、移動局装置１０２（ＭＳ−１）のＤＬパスサーチ部１１１は、ダウンリンクの物理チャネルを受信した受信タイミングが時刻ｔ６であることを検出し、一方、移動局装置１０２（ＭＳ−２）のＤＬパスサーチ部１１１は、ダウンリンクの物理チャネルを受信した受信タイミングが時刻ｔ５であることを検出する。ここで、移動局装置１０２（ＭＳ−１）におけるダウンリンクの受信タイミングである時刻ｔ６と、移動局装置１０２（ＭＳ−２）におけるダウンリンクの受信タイミングである時刻ｔ５との差分は、Ｄ＋y1＋y2となっている。
【００６９】
図３を参照すると、次に、ＤＬ伝搬時間変動算出部１１２は、ダウンリンクの物理チャネルの受信タイミングを用いて、ダウンリンクの伝搬時間の変動値y1，y2を算出する（ステップ３０３）。なお、ステップ３０３の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。ここで、マルチパス環境の場合は基地局装置１０１から複数のパスが受信されるが、複数のパスの中から最も受信電力の高いパスの受信タイミングを用いてダウンリンクの伝搬時間の変動値y1，y2を算出する。ここで、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）では、変動値y1，y2が正の値である場合はアップリンクの送信タイミングを変動値y1，y2が示す時間量だけ遅延させ、変動値y1，y2が負の値である場合はアップリンクの送信タイミングを変動値y1，y2が示す時間量だけ早めることになる。
【００７０】
図４を参照すると、移動局装置１０２（ＭＳ−１）のＤＬ伝搬時間変動算出部１１２は、時刻ｔ６の受信タイミングを最新の受信タイミング＝ＴRX02とし、２番目に新しい受信タイミング（不図示）＝ＴRX01とし、３番目に新しい受信タイミング（不図示）＝ＴRX00として、y1＝（ＴRX02〜ＴRX01の間隔）−（ＴRX01〜ＴRX00の間隔）により、変動値y1を算出する。一方、移動局装置１０２（ＭＳ−２）のＤＬ伝搬時間変動算出部１１２は、時刻ｔ５の受信タイミングを最新の受信タイミング＝ＴRX12とし、２番目に新しい受信タイミング（不図示）＝ＴRX11とし、３番目に新しい受信タイミング（不図示）＝ＴRX12として、y2＝（ＴRX12〜ＴRX11の間隔）−（ＴRX11〜ＴRX10の間隔）により、変動値y2を算出する。
【００７１】
図３を参照すると、次に、ＤＬ復調部１１３は、ＤＬパスサーチ部１１１にて検出された受信タイミングを用いて、ダウンリンクの物理チャネルに対して逆拡散処理、情報復調処理などを行い、物理チャネルの復調を行う（ステップ３０４）。なお、ステップ３０４の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。
【００７２】
次に、ＵＬ受信タイミング差抽出部１１４は、ＤＬ復調部１１３で復調された物理チャネルの制御情報からＵＬ受信タイミング差x1，x2を抽出する（ステップ３０５）。なお、ステップ３０５の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。
【００７３】
次に、送信タイミング調整値算出部１１５は、ＵＬ受信タイミング差x1，x2と伝搬時間の変動値y1，ｙ2とを用いて、アップリンクの送信タイミング調整値z1，ｚ2を算出する（ステップ３０６）。なお、ステップ３０６の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。移動局装置１０２（ＭＳ−１）の送信タイミング調整値算出部１１５は、ＵＬ受信タイミング差x1と伝搬時間の変動値y1と用いて、z1＝x1＋y1により送信タイミング調整値z1を算出する。一方、移動局装置１０２（ＭＳ−２）の送信タイミング調整値算出部１１５は、ＵＬ受信タイミング差x2と伝搬時間の変動値y2と用いて、z2＝x2＋y2によりアップリンクの送信タイミング調整値z2を算出する。
【００７４】
図４を参照すると、移動局装置１０２（ＭＳ−１）において、送信タイミング制御を行わない場合のアップリンクの送信タイミングが時刻ｔ９に相当する。移動局装置１０２（ＭＳ−１）の送信タイミング調整値算出部１１５は、ＵＬ受信タイミング差x1と伝搬時間の変動値y1とを用いて、送信タイミング調整値z1＝x1＋y1を算出する。ここでは、z1が負の値である場合を一例として示している。この送信タイミング調整値z1によって、アップリンクの送信タイミングは、時刻ｔ９からz1だけ早めた時刻ｔ８に調整されることになる。すなわち、移動局装置１０２（ＭＳ−１）における、z1（＝x1＋y1）に基づく送信タイミングの調整は、アップリンクでの移動局装置１０２（ＭＳ−２）のＵＬ受信タイミング差x1と、ダウンリンクでの移動局装置１０２（ＭＳ−１）の伝搬時間の変動値y1との双方を反映したものとなる。
【００７５】
一方、移動局装置１０２（ＭＳ−２）においては、送信タイミング制御を行わない場合のアップリンク送信タイミングが時刻ｔ７に相当する。移動局装置１０２（ＭＳ−２）の送信タイミング調整値算出部１１５は、ＵＬ受信タイミング差x2と伝搬時間の変動値ｙ2とを用いて、送信タイミング調整値z2＝x2＋y2を算出する。ここでは、z2が正の値である場合を一例として示している。この送信タイミング調整値z2によって、アップリンクの送信タイミングは、時刻ｔ７からz2だけ遅延した時刻ｔ１０に調整されることになる。すなわち、移動局装置１０２（ＭＳ−２）における、z2（＝x2＋y2）に基づく送信タイミングの調整は、アップリンクでの移動局装置１０２（ＭＳ−２）のＵＬ受信タイミング差x2と、ダウンリンクでの移動局装置１０２（ＭＳ−２）の伝搬時間の変動値y2との双方を反映したものとなる。
【００７６】
図３を参照すると、次に、ＵＬ物理チャネル生成部１１６は、基地局装置１０１にアップリンクで送信する物理チャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成する（ステップ３０７）。なお、ステップ３０７の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。
【００７７】
次に、ＵＬ変調部１１７は、アップリンクで送信する物理チャネルに対して、情報変調処理、拡散処理などの変調処理を行う（ステップ３０８）。なお、ステップ３０８の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。
【００７８】
次に、送信タイミング制御部１１８は、送信タイミング調整値z1，z2を参照して、物理チャネルの送信タイミングを調整する送信タイミング制御を行う（ステップ３０９）。なお、ステップ３０９の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。ここで、送信タイミング制御部１１８は、送信タイミング調整値z1，z2が負の値の場合は、アップリンクの送信タイミングをz1，z2が示す時間量だけ早め、送信タイミング調整値z1，z2が正の値の場合は、アップリンクの送信タイミングをz1，z2が示す時間量だけ遅延させることになる。
【００７９】
図４を参照すると、移動局装置１０２（ＭＳ−１）においては、送信タイミング制御部１１８が、アップリンクの送信タイミングを、時刻ｔ９に対してz1だけ早めて時刻ｔ８になるように制御を行う。一方、移動局装置１０２（ＭＳ−２）においては、送信タイミング制御部１１８が、アップリンクの送信タイミングを、時刻ｔ７に対してz2だけ遅延させて時刻ｔ１０になるように制御を行う。
【００８０】
図３を参照すると、その後、ＵＬ送信アンテナ部１１９は、送信タイミング制御部１１８にて送信タイミング制御が行われた物理チャネルを、基地局装置１０１にアップリンクで送信する（ステップ３１０）。なお、ステップ３１０の処理は移動局装置１０２（ＭＳ−１とＭＳ−２）で別々に行われる。
【００８１】
図４を参照すると、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）にてアップリンクの送信タイミング制御を行わない場合、基地局装置１０１において、移動局装置１０２（ＭＳ−１）からのアップリンクの物理チャネルを受信する受信タイミングは時刻ｔ１３となり、移動局装置１０２（ＭＳ−２）からのアップリンクの物理チャネルを受信する受信タイミングは時刻ｔ１１となる。したがって、基地局装置１０１において、移動局装置１０２（ＭＳ−１）からのアップリンクの受信タイミングと、移動局装置１０２（ＭＳ−２）からのアップリンクの受信タイミングとの差分はＤ＋y1＋y2となっている。
【００８２】
これに対して、移動局装置１０２（ＭＳ−１、ＭＳ−２）にて上述のようにアップリンクの送信タイミング制御を行うことにより、基地局装置１０１において、移動局装置１０２（ＭＳ−１）からのアップリンクの物理チャネルを受信する受信タイミングと、移動局装置１０２（ＭＳ−２）からのアップリンクの物理チャネルを受信する受信タイミングとは、共に時刻ｔ１２のタイミングとなる。したがって、移動局装置１０２（ＭＳ−１）と移動局装置１０２（ＭＳ−２）間のアップリンクの受信タイミングは時系列上で高精度に同期する。
【００８３】
上述したように本実施形態においては、各移動局装置１０２において、基地局装置１０１における当該移動局装置１０２からのアップリンクの受信タイミングと基準タイミングとの差と、基地局装置１０１からのダウンリンクでの伝搬時間の変動値とを用いて、次回のアップリンクの送信タイミングを制御しているため、各移動局装置１０２から基地局装置１０１へのアップリンクでの時系列上のアクセスタイミングを高精度に同期させることが可能となる。
【００８４】
また、各移動局装置１０２から基地局装置１０１へのアップリンクでのアクセスタイミングが時系列上で同期することにより、基地局装置１０１における移動局装置１０２間の直交符号の直交性が保持されるため、アップリンクでのマルチアクセス干渉による通信品質の劣化を軽減することが可能となる。
【００８５】
また、マルチパス環境の場合には、基地局装置１０１において、アップリンクの複数のパスの中で最も受信電力の高いパスの受信タイミングを用いて受信タイミング差を算出し、移動局装置１０２において、ダウンリンクの複数のパスの中で最も受信電力の高いパスの受信タイミングを用いて伝搬時間の変動値y1，y2を算出しているため、最も受信電力の高いパスに関して時系列上のアクセスタイミングを高精度に同期させることが可能となる。
【００８６】
なお、本実施形態においては、移動局装置１０２が２つ（ＭＳ−１とＭＳ−２）である場合の動作について説明したが、本発明はこれに限定されず、移動局装置１０２の数が増えた場合にも上記と同様の動作を行うことが可能である。
【００８７】
また、本実施形態においては、ＵＬ受信タイミング差x1，x2、ダウンリンクの伝搬時間の変動値y1，y2、送信タイミング調整値z1，z2の変数を用いてアップリンクの送信タイミング制御が行われるが、これらの変数の単位は、秒、シンボル時間、チップ時間などの任意の単位とすることが可能である。
【００８８】
また、本実施形態おいては、基地局装置１０１のＵＬ受信タイミング差算出部１０５において、マルチパス環境の場合は移動局装置１０２毎に最も受信電力の強いパスの受信タイミングを用いてＵＬ受信タイミング差x1，x2を算出することを一例として説明したが、本発明はこれに限定されず、移動局装置１０２毎に各パスの受信電力を重み付けするなどしてパスを決定し、決定されたパスの受信タイミングを用いてＵＬ受信タイミング差x1，x2を算出することも可能である。
【００８９】
また、本実施形態においては、移動局装置１０２のＤＬ伝搬時間変動算出部１１２において、ＤＬパスサーチ部１１１から与えられるアップリンクの受信タイミングとして、最新の受信タイミング、２番目に新しい受信タイミング、３番目に新しい受信タイミングを用いて伝搬時間の変動値y1，y2を算出することを一例として説明したが、本発明はこれに限定されず、３番目に新しい受信タイミング以前の受信タイミングに対して重み付け平均などの処理を施し、そのような処理が施された値を用いて変動値y1，y2を算出することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明の一実施形態による無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示した基地局装置の動作を説明するフローチャートである。
【図３】図１に示した移動局装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】図１に示した基地局装置および移動局装置の動作を時系列的に説明するタイムチャートである。
【図５】従来の無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０１    基地局装置
１０２    移動局装置
１０３    ＵＬ受信アンテナ部
１０４    ＵＬパスサーチ部
１０５    ＵＬ受信タイミング差算出部
１０６    ＤＬ物理チャネル生成部
１０７    ＵＬ受信タイミング差付加部
１０８    ＤＬ変調部
１０９    ＤＬ送信アンテナ部
１１０    ＤＬ受信アンテナ部
１１１    ＤＬパスサーチ部
１１２    ＤＬ伝搬時間変動算出部
１１３    ＤＬ復調部
１１４    ＵＬ受信タイミング差抽出部
１１５    送信タイミング調整値算出部
１１６    ＵＬ物理チャネル生成部
１１７    ＵＬ変調部
１１８    送信タイミング制御部
１１９    ＵＬ送信アンテナ部
２０１〜２０７、３０１〜３１０    ステップ
【図１】
2007227986.tif 000003
【図２】
2007227986.tif 000004
【図３】
2007227986.tif 000005
【図４】
2007227986.tif 000006
【図５】
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