(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された信号を用いてＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式で基地局通信装置と通信を行う通信制御手段と、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングで受信した報知チャネル信号のみを復調する復調手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項２】
前記報知チャネル信号はそれぞれ同じデータを含み、前記復調手段は、前記報知チャネル信号を単位フレーム分合成することにより復調データを得ることを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項３】
前記報知チャネル信号の符号誤り検出を行う誤り検出手段と、誤り検出結果に応じて前記復調手段に復調の停止を指示する復調停止指示手段と、を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記復調停止指示手段は、誤り検出結果が良好であった時に、それ以降に受信した報知チャネル信号の復調を停止するように前記復調手段に指示することを特徴とする請求項３記載の通信端末装置。
【請求項５】
前記復調手段は、前記復調停止指示手段から報知チャネル信号の復調を停止する指示を受けた後に、他の報知チャネル信号を復調することを特徴とする請求項４記載の通信端末装置。
【請求項６】
前記復調手段は、前記サブフレームにおける最後の下り回線の報知チャネル信号であってシステム固有の報知チャネル信号のみを復調することを特徴とする請求項１記載の通信端末装置。
【請求項７】
前記通信制御手段は、サブフレームにおける最初のタイムスロットを上り回線で使用し、最後のタイムスロットを下り回線で使用するシステムで動作することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項８】
フレームは、最初及び最後のタイムスロット以外のスロットの構成が異なるサブフレームを含むことを特徴とする請求項７記載の通信端末装置。
【請求項９】
前記サブフレームにおける最初のタイムスロット直前に受信した報知チャネル信号の品質を測定する品質測定手段と、この測定結果に基づいて上り回線の送信電力を制御する上り送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項１０】
複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された信号を用いてＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式で通信端末装置と通信を行う通信制御手段と、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングのみで報知チャネル信号を送信する送信制御手段と、を具備することを特徴とする基地局通信装置。
【請求項１１】
前記送信制御手段は、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングでシステム固有の報知チャネル信号を送信する制御を行うことを特徴とする請求項１０記載の基地局通信装置。
【請求項１２】
前記送信制御手段は、サブフレームにおける最初のタイムスロットを上り回線で使用し、最後のタイムスロットを下り回線で使用するシステムで動作することを特徴とする請求項１０又は請求項１１記載の基地局通信装置。
【請求項１３】
前記報知チャネル信号の品質に基づいて通信端末装置で生成されたＴＰＣ情報を上り回線の通信チャネル信号から取得するＴＰＣ情報取得手段と、このＴＰＣ情報に基づいて下り回線の送信電力制御を行う送信電力制御手段と、を具備することを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれかに記載の基地局通信装置。
【請求項１４】
請求項１から請求項９記載のいずれかに記載の通信端末装置と、この通信端末装置と無線通信を行う基地局通信装置と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１５】
請求項１０から請求項１４記載のいずれかに記載の基地局通信装置と、この基地局通信装置と無線通信を行う通信端末装置と、を具備することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１６】
複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された通信チャネル信号の前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングのみで基地局通信装置が報知チャネル信号を送信する工程と、前記タイミングで通信端末装置が前記報知チャネル信号を受信する工程と、前記報知チャネル信号を復調する工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１７】
前記報知チャネル信号の符号誤り検出を行う工程と、誤り検出結果が良好であった時に、それ以降に受信した報知チャネル信号の復調を停止するように前記復調手段に指示する工程と、を具備することを特徴とする請求項１６記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信などに用いられる移動局通信装置のような通信端末装置、基地局通信装置及び無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル無線通信分野においては、同一の帯域で複数の局が同時に通信を行う際の回線接続方式として多元接続法式が採用されており、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)やＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)などがある。ＴＤＭＡは、時間分割多元接続のことであり、情報信号を時間的に圧縮し、割り当てられた時間スロット内で送信／受信を行う多元接続技術である。また、ＣＤＭＡは、符号分割多元接続のことであり、情報信号のスペクトルを本来の情報帯域幅に比べて十分に広い帯域に拡散して伝送するスペクトル拡散通信によって多元接続を行う技術である。ここで、直接拡散方式とは、拡散において拡散符号系列をそのまま情報信号に乗じる方式である。
【０００３】
一方、無線通信技術においては、従来から通信効率向上を目的として、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式やＴＤＤ(Time Division Duplex)方式などのデュープレックス方式が採用される。例えばＴＤＤは、送受信同一帯域方式のことであり、ピンポン方式とも呼ばれ、同一の無線周波数を送信／受信に時間分割して通信を行う方式である。ＴＤＤ方式は、上り下りのペアバンドを必要としないため、公衆用サービスはもちろん、構内用あるいは家庭用サービスへの適用も多く考えられる。また、ＴＤＤ方式は、上り下りのトラヒックの違いやサービスの違いに対して柔軟に対応して非対称伝送速度サービスを容易に行える優位性がある。
【０００４】
特定のアプリケーションにおいては、上述したＴＤＭＡやＣＤＭＡなどの多元接続通信方式と、ＦＤＤやＴＤＤなどの通信方式とを組み合わせる場合があり、特に、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式は、効率よく収容回線数を増加することができるため、今後広く利用されると思われる。
【０００５】
ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式の場合、ARIB Volume 3 "Specifications of Air-Interface for 3G Mobile System (Ver.0.5)に記載されているように、上り下りで異なる拡散コードを用いてフレーム全体に渡って送信することにより、システム間の干渉量を抑圧することが考えられている。
【０００６】
また、下り送信電力や上り干渉電力といった基地局装置に固有の情報も、拡散された報知チャネル（ＢＣＣＨ）を通じて1フレーム全体に渡って送信される。しかしながら、互いの基地局通信装置が非常に近接した場合などは、異なる拡散コードであっても干渉電力量が増大するために、システムの特性が劣化する恐れがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図９は、従来のＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式を家庭用サービスに導入し、上り下り対称サービスを行った場合の下りフレーム構造を示している。図９から分かるように、通信チャネル及び報知チャネルは、複数の下りスロットに分割され、送信される情報は１フレーム全体に渡り送信されている。
【０００８】
一方、近年セルラシステム技術の進歩により、信号フレームにおけるタイムスロットの上り下りの配置を自由に選択して通信を行う自営（家庭用）のシステムが開発されている。このとき、公衆用サービスと家庭用サービスにおける共通性も考慮すべきである。しかしながら、従来の方式では、このような自営のシステムには、まったく対応できない。
【０００９】
また、図９では、４システムの報知チャネルが共通のスロットを用いているが、稼動システム数が密になるにつれて、報知チャネルによる干渉量も増大していく。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、システム間での干渉を抑制し、公衆用サービスや家庭用サービスに共通して対応できる通信端末装置、基地局通信装置及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式においてＴＤＭＡ構造を有する信号を用い、サブフレームの最終の下りスロットのみで報知チャネルの送受信を行うことにより、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避する。また、報知チャネルに含まれる情報を時間分割した数だけ基地局通信装置が繰り返し送信を行い、上り下りのスロット割当を工夫することにより、上りオープンループ送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチの特徴を活かすことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様の通信端末装置は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された信号を用いてＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式で基地局通信装置と通信を行う通信制御手段と、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングで受信した報知チャネル信号のみを復調する復調手段と、を具備する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、サブフレームにおけるスロット構成を自由に設定できるので、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避することができる。また、最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングで受信した報知チャネル信号のみを復調するので、復調に要する電力を少なくすることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様の通信端末装置は、第１の態様において、前記報知チャネル信号はそれぞれ同じデータを含み、前記復調手段は、前記報知チャネル信号を単位フレーム分合成することにより復調データを得る構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、同じ報知チャネルデータを複数のサブフレームに対する下りスロットに分散することができるので、１サブフレームに対して送信する報知チャネル信号の送信電力を低く抑えることができる。
【００１６】
本発明の第３の態様の通信端末装置は、第１又は第２の態様において、前記報知チャネル信号の符号誤り検出を行う誤り検出手段と、誤り検出結果に応じて前記復調手段に復調の停止を指示する復調停止指示手段と、を具備する構成を採る。
【００１７】
本発明の第４の態様の通信端末装置は、第３の態様において、前記復調停止指示手段が、誤り検出結果が良好であった時に、それ以降に受信した報知チャネル信号の復調を停止するように前記復調手段に指示する構成を採る。
【００１８】
これらの構成によれば、サブフレームに対応する下りスロットに分散された報知チャネルデータの誤りを検出することができ、最も少ない復調データで１フレーム分の情報を得ることができる。
【００１９】
本発明の第５の態様の通信端末装置は、第４の態様において、前記復調手段が、前記復調停止指示手段から報知チャネル信号の復調を停止する指示を受けた後に、他の報知チャネル信号を復調する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、なるべく少ないスロット、すなわちなるべく短い時間で１フレーム分の情報の受信を終わらせることができ、１フレーム内の残り時間を復調空き時間としてセルサーチのために確保することができる。
【００２１】
本発明の第６の態様の通信端末装置は、第１の態様において、前記復調手段が、前記サブフレームにおける最後の下り回線の報知チャネル信号であってシステム固有の報知チャネル信号のみを復調する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、干渉量に問題がなければ、複数の基地局通信装置（システム）が同じサブフレームを利用することができる。また、干渉量に問題がない場合に、伝送速度が足りなくなったとしても、さらに別のサブフレームを利用することも可能となる。
【００２３】
本発明の第７の態様の通信端末装置は、第１から第５のいずれかの態様において、前記通信制御手段が、サブフレームにおける最初のタイムスロットを上り回線で使用し、最後のタイムスロットを下り回線で使用するシステムで動作する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、通信端末装置は特定のスロットでのみ報知チャネルを受信すればよいこととなるため、各サブフレームのスロット構成を容易に変更することができ、システム設計に柔軟性を持たせることができる。例えば、報知チャネル信号の存在するスロットを固定して、上りスロットと下りスロットとの配分を変更するだけで、対象伝送を行なうシステムにも、非対称伝送を行なうシステムにも対応することができる。
【００２５】
本発明の第８の態様の通信端末装置は、第７の態様において、フレームが、最初及び最後のタイムスロット以外のスロットの構成が異なるサブフレームを含む構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、基地局通信装置は特定のスロットでのみ報知チャネルを送信すればよいこととなるため、各サブフレームのスロット構成を容易に変更することができ、システム設計に柔軟性を持たせることができる。例えば、報知チャネル信号の存在するスロットを固定して、上りスロットと下りスロットとの配分を変更するだけで、対象伝送を行なうシステムにも、非対称伝送を行なうシステムにも対応することができる。
【００２７】
本発明の第９の態様の通信端末装置は、第１から第８のいずれかの態様において、前記サブフレームにおける最初のタイムスロット直前に受信した報知チャネル信号の品質を測定する品質測定手段と、この測定結果に基づいて上り回線の送信電力を制御する上り送信電力制御手段と、を具備する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、ＴＤＭＡ構造のＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式による通信において、適当なタイミングで報知チャネルをモニタして、精度よい送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチを実現することができる。ＴＤＭＡ構造の採用により、上り回線スロットと下り回線スロットとの間隔が広い場合であっても、通信端末装置では精度よく送信電力制御ができ、基地局通信装置でも高精度の送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチを行うことができる。また、ＴＤＭＡ構造の採用により、干渉問題の緩和を図ることができる。
【００２９】
本発明の第１０の態様の基地局通信装置は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された信号を用いてＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式で通信端末装置と通信を行う通信制御手段と、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングのみで報知チャネル信号を送信する送信制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、サブフレームにおけるスロット構成を自由に設定できるので、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避することができる。また、最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングでのみ報知チャネル信号を送信するので、他局への干渉を抑制することができる。
【００３１】
本発明の第１１の態様の基地局通信装置は、第１０の態様において、前記送信制御手段が、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングでシステム固有の報知チャネル信号を送信する制御を行う構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、干渉量に問題がなければ、複数の基地局通信装置（システム）が同じサブフレームを利用することができる。また、干渉量に問題がない場合に、伝送速度が足りなくなったとしても、さらに別のサブフレームを利用することも可能となる。
【００３３】
本発明の第１２の態様の基地局通信装置は、第１０又は第１１の態様において、前記送信制御手段が、サブフレームにおける最初のタイムスロットを上り回線で使用し、最後のタイムスロットを下り回線で使用するシステムで動作する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、基地局通信装置は特定のスロットでのみ報知チャネルを送信すればよいこととなるため、各サブフレームのスロット構成を容易に変更することができ、システム設計に柔軟性を持たせることができる。例えば、報知チャネル信号の存在するスロットを固定して、上りスロットと下りスロットとの配分を変更するだけで、対象伝送を行なうシステムにも、非対称伝送を行なうシステムにも対応することができる。
【００３５】
本発明の第１３の態様の基地局通信装置は、第１０から第１２のいずれかの態様において、前記報知チャネル信号の品質に基づいて通信端末装置で生成されたＴＰＣ情報を上り回線の通信チャネル信号から取得するＴＰＣ情報取得手段と、このＴＰＣ情報に基づいて下り回線の送信電力制御を行う送信電力制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、上り回線でのオープンループ送信電力制御と、下り回線でのクローズドループ送信電力制御とを、組み合わせて実現できるため、送信電力制御の精度が向上する。
【００３７】
本発明の第１４の態様の無線通信システムは、第１から第９のいずれかの態様の通信端末装置と、この通信端末装置と無線通信を行う基地局通信装置と、を具備する構成を採る。
【００３８】
本発明の第１５の態様の無線通信システムは、第１０から第１４のいずれかの態様の基地局通信装置と、この基地局通信装置と無線通信を行う通信端末装置と、を具備する構成を採る。
【００３９】
これらの構成によれば、サブフレームにおけるスロット構成を自由に設定できるので、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避することができる。
【００４０】
本発明の第１６の態様の無線通信方法は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された通信チャネル信号の前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングのみで基地局通信装置が報知チャネル信号を送信する工程と、前記タイミングで通信端末装置が前記報知チャネル信号を受信する工程と、前記報知チャネル信号を復調する工程と、を具備する。
【００４１】
この方法によれば、サブフレームにおけるスロット構成を自由に設定できるので、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避することができる。
【００４２】
本発明の第１７の態様の無線通信方法は、第１６の態様において、前記報知チャネル信号の符号誤り検出を行う工程と、誤り検出結果が良好であった時に、それ以降に受信した報知チャネル信号の復調を停止するように前記復調手段に指示する工程と、を具備する。
【００４３】
この方法によれば、サブフレームに対応する下りスロットに分散された報知チャネルデータの誤りを検出することができ、最も少ない復調データで１フレーム分の情報を得ることができる。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける通信端末装置の構成を示すブロック図である。この通信端末装置は、１つ又は複数のアンテナ１０１と、受信機１００と、送信機１０７と、送受信スロット制御部１１２と、から主に構成される。
【００４５】
受信機１００は、通信チャネル用のＣＤＭＡ復調器１０２と、報知チャネル用のＣＤＭＡ復調器１０３と、復調する受信スロットタイミングを制御する受信スロット制御部１０４と、制御チャネル信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定器１０５と、通信チャネル信号及び制御チャネル信号のＳＩＲ（信号対干渉比）を測定するＳＩＲ測定器１０６とを備えている。
【００４６】
また、送信機１０７は、下り回線用ＴＰＣビット生成部１０８と、スロット構成部１０９と、ＣＤＭＡ変調器１１０と、送信電力制御部１１１とを備えている。そして、送受信スロット制御部１１２は、前記受信機１００、前記送信機１０７、及び他ユーザの間の送受信スロットタイミングを制御する。
【００４７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける基地局通信装置の構成を示すブロック図である。この基地局装置は、１つ又は複数のアンテナ２０１と、受信機２００と、送信機２０５と、送受信スロット制御部２０９と、上り下りトラヒックモニタ部２１０とから主に構成される。
【００４８】
受信機２００は、ＣＤＭＡ復調器２０２と、アンテナ受信電力比較器２０３と、下り回線用ＴＰＣビット復調部２０４とを備えている。送信機２０５は、通信チャネル用ＣＤＭＡ変調器２０６と、送信電力制御部２０７と、アンテナ選択制御部２０８と、報知チャネル用ＣＤＭＡ変調器２１１(全ユーザに共通)と、送信スロット制御部２１２と、アンテナ数分の加算器２１３と、アンテナ数分の送信ナイキストフィルタ２１４と、アンテナ数分のＤ／Ａ変換器２１５と、アンテナ数分の直交変調器２１６と、を備えている。また、送受信スロット制御部２０９は、前記受信機２００、前記送信機２０５、及び他ユーザの間の送受信スロットを制御する。また、上り下りトラヒックモニタ部２１０は、上り下りのトラヒック状態を監視して、その情報を送受信スロット制御部２０９に送る。
【００４９】
次に、上記構成を有する通信端末装置と基地局通信装置とを収容する無線通信システムにおける動作について説明する。
【００５０】
まず、基地局通信装置側の上り下りトラヒックモニタ部２１０によって上り回線及び下り回線のトラヒックあるいはサービス状況を監視し、例えば公衆サービスであるか家庭サービスであるかを監視する。得られた結果に基づいて送受信スロット制御部２０９で送受信スロット構成パターンを決定し、制御する。送受信スロット構成パターンについては後述する。
【００５１】
基地局通信装置では、送受信スロット制御部２０９により各コード、すなわち通信チャネルのコード及び報知チャネルのコードに対して受信機２００に取り込まれた受信信号は、ＣＤＭＡ復調器２０２でデータに復調される。また、下り回線用ＴＰＣビット復調部２０４では、受信信号から下り回線用ＴＰＣビットが取得され、復調される。
【００５２】
復調されたＴＰＣ情報は、送信電力制御部２０７へ送られる。また、受信信号は、アンテナ受信電力比較器２０３にも取り込まれ、最も伝搬路状況の良好なアンテナを選択し、そのアンテナ選択制御信号がアンテナ選択制御部２０８に送られる。
【００５３】
次いで、各コードに対して送信信号が通信チャネル用ＣＤＭＡ変調器２０６で生成され、送信電力制御部２０７で送信電力制御が行われると共に、全ユーザに共通の報知チャネルデータも送信スロット制御部２１２により制御されＣＤＭＡ変調器２１１で生成される。この報知チャネルデータは、フレームを構成する各サブフレームの一つのスロットに同じ電力で収容される。あるいは、報知チャネルデータは、フレームを構成する各サブフレームの一つのスロットにシステム固有のデータとして収容される。なお、報知チャネルに対してアンテナ選択は行われない。
【００５４】
生成された各コードに対する送信信号は、送受信スロット制御部２０９により送信スロットタイミングで出力され、アンテナ別に加算器２１３で加算され、ナイキストフィルタ２１４で波形整形され、Ｄ／Ａ変換器２１５でＤ／Ａ変換された後に、直交変調器２１６で直交変調されて送信される。なお、報知チャネル信号は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された通信チャネル信号のサブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングでのみ送信する。
【００５５】
一方、通信端末装置では、基地局通信装置から伝達された送受信スロット構成情報に基づいて送受信スロット制御部１１２で送受信スロット構成パターンを制御する。送受信スロット制御部１１２によって受信機２００に取り込まれた受信信号は、通信チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０２でデータが再生されると共に、受信スロット制御部１０４により制御されて報知チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０３で復調される。報知チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０３は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された通信チャネル信号のサブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングで受信した報知チャネル信号のみを復調する。これにより、通信端末装置における復調による消費電力を少なくすることができる。
【００５６】
また、受信信号は、通信チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０２からＳＩＲ測定器１０６に送られ、受信ＳＩＲ測定され、その結果に基づいて送信機１０７の下り回線用ＴＰＣビット生成部１０８に下り回線クローズドループ送信電力制御信号が送られる。下り回線用ＴＰＣビットは、スロット構成部１０９に送られてスロット構成され、送信信号に乗せられる。
【００５７】
一方、報知チャネル信号は、報知チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０３から受信信号強度測定器１０５に送られ、受信信号電力測定され、その結果に基づいて送信機１０７の送信電力制御部１１１に上り回線オープンループ送信電力制御信号が送られる。次いで、この送信信号はＣＤＭＡ変調器１１０で変調され、送信電力制御部１１１を介して送受信スロット制御部１１２により送信される。
【００５８】
ここで、上記した基地局通信装置で制御する送受信スロット構成パターンについて図３を用いて説明する。このスロット構成パターンは、１フレーム（１６スロット）をいくつかのサブフレームに分割し、トラヒックのモニタ結果に基づいてサブフレーム単位で送受信タイミングのパターンを決定したものである。なお、サブフレーム数は、ＴＤＭＡ構造におけるＴＤＭＡ多重数と等しい。
【００５９】
図３には、１フレームを４つのサブフレームに分割した場合を示している。なお、このサブフレーム数は、４以外の数、例えば２あるいは８などでも良い。サブフレーム内では、例えば先頭スロットを上り用スロット、最終スロットを下り用スロットに固定すると、その間のスロットは複数のパターン（４つ）から選択可能である。図３の場合には、＜上り、下り、下り、下り＞、＜上り、下り、上り、下り＞、＜上り、上り、上り、下り＞、＜上り、上り、下り、下り＞の４パターンから選択が可能である。これにより、非対称サービスをはじめ様々なサービスに対して柔軟に対応することが可能となる。特に、フレーム構成にＴＤＭＡ構造を採用すると、サブフレーム毎に異なるスロット構成を用いることができ、自営サービスに柔軟に対応することができる。なお、上記においては先頭（最初）スロットと最終スロットを固定した場合について説明しているが、先頭（最初）スロットと最終スロットを固定しなくても良い。
【００６０】
通常、周辺に位置する基地局通信装置との間で上りスロットと下りスロットとが同じスロットタイミングに割り当てられた場合に大きな干渉問題となるため、送受信スロット構成は同じものを用いるように制御するのが望ましいが、干渉が問題とならない場合には、各基地局通信装置が異なる送受信スロット構成を用いても構わない。
【００６１】
本実施の形態においては、報知チャネル（ＢＣＣＨ）は、各サブフレームの最終の下りスロットを用いて送信される。報知チャネルは、公衆用サービス及び家庭用（プライベート用、構内用）サービスに応じて送信の方法が異なるが、基本的構成は同じである。
【００６２】
図４はサブフレーム数が４の場合の公衆用サービスに対する報知チャネル構造を示している。各基地局通信装置は、送信すべき報知チャネル情報４０１をサブフレームの最終下りスロットのみで伝送し、全てのサブフレームの最終下りスロットで同一の情報を繰り返し伝送する。このように同一の情報を繰り返し伝送するので、１サブフレームに対して送信する報知チャネル信号の送信電力を低く抑えることができる。なお、この報知チャネル情報は、通信端末装置ＢＳ＃１〜ＢＳ＃４についてそれぞれＡ〜Ｄまでの情報が圧縮されて最終下りスロットに収容されている。このように、送信すべき報知チャネル情報４０１をサブフレームの最終下りスロットのみで伝送するので、報知チャネルによる干渉を抑制することができる。
【００６３】
従来のような１フレームに渡って報知チャネル情報を伝送する場合と比較すると、同程度の送信電力であれば全てのサブフレームの受信信号を単位フレーム、例えば１フレーム分同期加算することにより同程度の受信品質が得られる。
【００６４】
さらに、報知チャネルには、送信電力制御が適用されないので、フェージングにより受信品質に大きなばらつきが存在する。そのため、伝搬環境が良好な場合には、フレームにおける数サブフレーム、例えば１サブフレームの報知チャネルを受信するだけで情報を得ることができ、その後のサブフレームでの報知チャネルを受信する必要がなくなる。この場合、報知チャネル信号の復調を停止する指示を出して復調の空き時間を設ける。この空き時間は、例えば、異なる周波数キャリア、あるいは他システムへのハンドオーバを行うためのモニタなどに利用することもできる。この詳細については後述する。
【００６５】
図５は、サブフレームが４の場合の、家庭用サービスに対する報知チャネル構造を示している。各基地局通信装置（各システム）は、システムの初期作動時にどのサブフレームを用いて通信を行うかを決定し、そのサブフレームの最終スロットのみで送信すべき報知チャネル５０１を伝送する。干渉量に問題がなければ、同じサブフレームを複数の基地局通信装置（システム）が利用しても構わない。この方法によれば、フレーム全体を用いて通信を行う場合に比べ、達成できる最高伝送速度は低くなるが、干渉量に問題がない場合には、伝送速度が足りないときに、さらに別のサブフレームを利用することも可能である。なお、図５に示す場合において、１つのサブフレームの最終スロットの報知チャネル情報を複数フレームに渡って同期加算して情報を得るようなシステムにしても良い。
【００６６】
次いで、図６及び図７を用いて通信端末装置が上述した復調の空き時間を形成する方法について説明する。図６は本実施の形態に係る通信端末装置の要部を示すブロック図であり、図７は本実施の形態に係る復調空き時間形成過程を説明するためのフロー図である。ここでは、スロットをブロックと置き換えて説明する。
【００６７】
まず、図６を用いて構成の説明をする。アンテナ６０１はＲＦ信号を受信し、後述するＲｘＲＦ切替部６０２を経由してＲｘＲＦ部６０３へ送る。ＲｘＲＦ部６０３は受信信号をキャリア周波数からベースバンド周波数に落とす。さらにＡ／Ｄ変換器６０４がデジタル信号にし、ＲＡＫＥ合成復調部６０５がＲＡＫＥ合成を行う。
【００６８】
次いで、異システム制御チャネル読み込み部６００に入った受信信号は、ブロックデータメモリ６０６に入る。ブロックデータメモリ６０６はｎ個あり、１番目のブロックデータメモリが基地局側の送受信装置から少なくとも２倍のレートで繰り返して送られた報知チャネルの先頭ブロックのデータを格納する。ｎ個のブロックデータメモリは、１フレーム内で順次ブロック毎に格納する。ｎは任意に定めることができる。後に詳述するが、ｎは１フレーム内のブロック数以上必要であるため、基地局側の送受信装置が何倍のレートで送信するかによってｎの最低値が決まる。ブロックデータメモリ蓄積制御部６０７は、ブロックデータメモリ６０６に各ブロックのデータを格納する。
【００６９】
ブロック復号部６０８は、ブロックデータメモリ６０６又は後述するブロック加算データメモリ６１２に格納されたデータを復号する。この復号はブロック単位又は加算されたブロック単位で行われる。
【００７０】
誤り検出部６０９は、復号されたデータの誤り検出を行い、検出結果をブロックデータメモリ蓄積制御部６０７と、後述する加算制御部６１０とフレーム内制御チャネル読込制御部６１３とＲｘＲＦ部選択制御部とへ通知する。
【００７１】
加算器６１１はｎ−１個あり、ブロックデータメモリ６０６又はブロックデータ加算メモリ６１２に格納されたデータを加算し、ブロックデータ加算メモリ６１２に格納する。加算制御部６１０は、加算されブロック加算データメモリ６１２に蓄積されたデータをブロック復号部６０８へ送り復号化させる。なお、装置規模を小さくするために、異システム制御チャネル読込部のブロックデータメモリ６０６、加算器６１１及び加算データメモリ６１２を一つずつ設け、フレーム内においてサブフレーム単位で繰り返し使用することにより上記と同様の処理を行うことが可能である。
【００７２】
ＲｘＲＦ部選択制御部６１３は、誤り検出部６０９から誤り率がしきい値以下であったことの通知を受けると、ＲｘＲＦ切替部６０２を切り替えて異システム用ＲｘＲＦ部６１４を稼動させる。すなわちＲｘＲＦ部６０３を用いた報知チャネルの受信を中止させる。異システム用復調処理部６１５は、異システム用ＲｘＲＦ部６１４が受信した異システムの制御チャネルに、必要に応じて、Ａ／Ｄ変換、復調処理、復号化、を施す。
【００７３】
フレーム内制御チャネル読込制御部６１６は、誤り検出部６０９から誤り率がしきい値以下であったことの通知を受けると、フレーム内制御チャネル読込部６１７を稼動させる。フレーム内制御チャネル読込部６１６は、異システム用復調処理部６１５から復調されたハンドオーバー先候補の制御チャネルを読み込む。
【００７４】
次いで、図７で復調空き時間形成の手順を説明する。アンテナ６０１は、基地局から少なくとも２倍のレートで繰り返し送信されてきた報知チャネルを受信する。次いで、ＳＴ７０１では、１番目のブロックデータメモリ６０６に格納された先頭ブロックがブロック復号部６０８において、復号化される。
【００７５】
ＳＴ７０２では、誤り検出部６０９が復号化された先頭ブロックの誤り検出を行う。誤り率がしきい値以上であればＳＴ７０３へ、しきい値以下であればＳＴ７０４へ進む。
【００７６】
ＳＴ７０３では、誤り率がしきい値以上であるとの指示を受けたブロックデータメモリ蓄積制御部６０７は、ＲＡＫＥ合成復調部６０５において復調中又は復調後の２番目のブロックのデータを、２番目のブロックデータメモリ６０６に蓄積する。すると１番目の加算器６１１が１番目のブロックデータメモリ６０６に格納されているデータと２番目のブロックデータメモリ６０６に格納されているデータを加算し、１番目のブロック加算データメモリ６１２に格納する。加算制御部６１０は、１番目のブロック加算データメモリ６１２に格納された加算結果をブロック復号部６０８へ送る。
【００７７】
このようなＳＴ７０３の処理を終えるとＳＴ７０１に戻り、１番目のブロック加算データメモリ２１２に格納されたデータがブロック復号部２０８で復号化され、ＳＴ７０２に進んで誤り検出が行われる。誤り率がしきい値以上であれば再びＳＴ７０３へ進み、誤り率がしきい値以下であればＳＴ７０４へ進む。
【００７８】
上記ＳＴ７０１〜ＳＴ７０３は誤り率がしきい値以下になるまで繰り返される。２回目以降のＳＴ７０３においては、ブロックデータメモリ蓄積制御部６０７は、ＲＡＫＥ合成復調部６０５において復調中又は復調後の次ブロック（ｘ番目のブロックとする）のデータを、ｘ番目のブロックデータメモリ６０６に蓄積する。するとｘ番目の加算器６１０が、ｘ−１番目のブロック加算メモリ６１２のデータとｘ＋１番目のブロックデータメモリ６０６を加算し、ｘ番目のブロック加算メモリ６１２に格納する。加算制御部６１１は、１番目のブロック加算データメモリ６１２に格納された加算結果をブロック復号部６０８へ送る。
【００７９】
ＳＴ７０４では、必要な報知チャネル１フレーム分のデータは受信できたと判断され、報知チャネルの受信が中止される。すなわち、誤り検出部６０９から誤り率がしきい値以下であったことの通知を受けたＲｘＲＦ部選択制御部６１３は、ＲｘＲＦ切替部６０２を切り替えて、異システム用ＲｘＲＦ部６１４を稼動させる。よって１フレーム時間が経過するまでの残り時間は空き時間として確保され、ハンドオーバー先候補のキャリア制御のモニタを行う。
【００８０】
ここで、例えば、先頭ブロックを復号したところ誤り率がしきい値以下であり、ＲｘＲＦ部が切り替えられた場合、先頭ブロック受信後からＲｘＲＦ部切替までの時間にＲｘＲＦ部６０３によって受信された報知チャネルのデータは、誤り検出部６０９が誤りなしとの結果を出力した時点で、破棄される。
【００８１】
このように、基地局通信装置側の送受信装置が１フレーム分の報知チャネル情報を圧縮したブロックを１フレーム内で繰り返し送信するので、これを受信する通信端末装置側の送受信装置は最も少ない場合で１ブロックを受信するだけで１フレーム分の情報を得ることができる。そして報知チャネル１フレーム分の情報を得たことが確認された時点で報知チャネルの受信を中止することで、１フレーム時間が経過するまでの残りの時間を復調空き時間とすることができる。そのため誤り検出は１ブロックずつ行い、誤り率がしきい値以下であれば受信を中止し、しきい値以上であれば、同じ情報を持つ次のブロックを加算し、誤り率がしきい値以下になるまで次々にブロックを受信し加算する。
【００８２】
このようにして、なるべく少ないブロック、すなわちなるべく短い時間で１フレーム分の情報の受信を終わらせ、１フレーム内の残り時間を復調空き時間としてセルサーチのために確保することができる。
【００８３】
次に、本発明の無線通信システムにおいて、報知チャネルを用いて送信電力制御を行う場合について説明する。図８は、実施の形態に係る無線通信システムにおいて使用される送受信スロット構成の一例である。図８では一例として、図３と同様に１フレームを４つのサブフレームに分割した場合を示している。この図を用いて、公衆用サービス時における上り回線オープンループ送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチについて説明する。
【００８４】
下り回線では、基地局通信装置がすべてのユーザに対して報知チャネル８０６をサブフレームの最終の下りスロットに対応するタイミングで送信している。ここで、ユーザ＃１に注目すると、割り当てられた４スロット８０１，８０２，８０３，８０４以前の下り回線スロット８０５でも報知チャネル８０６が送信されている。したがって、その報知チャネルをモニタリングすることにより、具体的には、報知チャネルで送られるシンボルデータの受信電力を測定することにより、直前の伝搬路状況を把握することができる。したがって、ＴＤＭＡ構造であって、下り回線スロットと次の上り回線スロットとの間が広くなる場合でも、上り回線スロット８０１においてオープンループ送信電力制御が可能となる。
【００８５】
また、この上り回線スロット８０１で送信される信号には、下り回線ＳＩＲ型クローズドループ送信電力制御のためのＴＰＣビットが含まれている。一方、下り回線スロット８０２，８０３，８０４では、上り回線スロット８０１で送信されたＴＰＣビットを復調することにより、クローズドループ送信電力制御を行う。これにより、フェージング変動が速い場合でも、上り回線及び下り回線ともに十分に追従が可能となり、システムの性能が向上する。
【００８６】
基地局通信装置における送信ダイバーシチを考慮すれば、サブフレームにおける先頭（第１）スロットは上り回線に使用し、最終（第４）スロットは下り回線に使用する構成が望ましい。基地局通信装置が下り回線で送信ダイバーシチを行なうためには、直前にそのサブフレームを使用するユーザーからの上り回線スロットが必要となるからである。よって、第１スロットを上り回線で、第４スロットを下り回線で使用することにより、通信端末装置では報知チャネルを利用した送信電力制御が可能となり、基地局通信装置では通信端末装置からの受信信号を利用した送信ダイバーシチが可能となる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ＴＤＭＡ構造を有するＣＤＭＡ／ＴＤＤにおいて、家庭用サービス時のシステム間干渉を抑制し、かつ公衆用及び家庭用サービスにおいてフレーム構造に共通性を持たせることができる。また、上り回線オープンループ送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無線通信システムにおける通信端末装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る無線通信システムにおける基地局通信装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係る無線通信システムにおいて使用される送受信スロット構成パターンを示すフレーム図
【図４】上記実施の形態に係る無線通信システムにおいて公衆用サービス時に使用される送受信スロット構成及び報知チャネル構造を示すフレーム図
【図５】上記実施の形態に係る無線通信システムにおいて家庭用サービス時に使用される送受信スロット構成及び報知チャネル構造を示すフレーム図
【図６】上記実施の形態に係る通信端末装置の要部を示すブロック図
【図７】上記実施の形態に係る復調空き時間形成過程を説明するためのフロー図
【図８】上記実施の形態に係る無線通信システムにおいて上り回線オープンループ送信電力制御及び基地局送信ダインバーシチの動作を説明するための図
【図９】従来使用されている報知チャネル構造を示すフレーム図
【符号の説明】
１０２  通信チャネル用のＣＤＭＡ復調器
１０３  制御チャネル用のＣＤＭＡ復調器
１０４  受信スロット制御部
１０５  受信信号強度測定器
１０６  ＳＩＲ測定器
１１１，２０７  送信電力制御部
１１２  送受信スロット制御部
２０３  アンテナ受信電力比較器
２０８  アンテナ選択制御部
２１１  報知チャネル用ＣＤＭＡ変調器
【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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