(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに近接して配置された、無線通信用の複数の基地局を備える基地局システムであって、
１フレーム内の複数の送信スロットのいずれかを用いてデータを送信し、送信スロット毎に、当該送信スロットの送信開始タイミングから１／２フレームに相当する時間経過した後に開始する受信スロットを用いて、当該送信スロットを用いて送信されたデータに対する移動端末からの応答を受信する第一の基地局と、
１フレーム内の複数の送信スロットのいずれかを用いてデータを送信し、送信スロット毎に、当該送信スロットの送信開始タイミングから１／２フレームに相当する時間に加えて、さらにΔｔ経過した後に開始する受信スロットを用いて、当該送信スロットを用いて送信されたデータに対する移動端末からの応答を受信する複数の第二の基地局と
を備え、
前記第一の基地局の送信スロットと前記複数の第二の基地局の送信スロットは同一のタイミングで開始され、
前記第一の基地局は、
１フレーム内の複数の送信スロットのいずれかを用いて制御信号を送信し、当該送信スロットの送信開始タイミングから１／２フレームに相当する時間経過した後に開始する受信スロットを用いて、当該送信スロットを用いて送信された制御信号に対する移動端末からの応答を、当該制御信号が送信された周波数と同一の周波数において受信する第一の基地局と、
前記第二の基地局のそれぞれは、
前記第一の基地局によって制御信号が送信された送信スロットと同一のタイミングの送信スロットでは何も送信せず、当該送信スロットの送信開始タイミングから１／２フレームに相当する時間に加えて、さらにΔｔ経過した後に開始する受信スロットにおいて、前記第一の基地局から送信された制御信号に対する移動端末からの応答を、当該制御信号が送信された周波数と同一の周波数において受信し、
前記複数の第二の基地局において、前記Δｔの値は異なることを特徴とする基地局システム。
【請求項２】
請求項１に記載の基地局システムであって、
それぞれの前記第二の基地局は、
前記第一の基地局から送信された制御信号に対する移動端末からの応答を受信することができた場合に、当該移動端末からの応答を有線通信回線を介して前記第一の基地局へ送り、
前記第一の基地局は、
移動端末からの応答をいずれかの第二の基地局から受信した場合に、当該第二の基地局に割り当て可能な、通話に用いられる周波数およびスロット番号を含む制御情報を、制御情報を送信すべき送信スロットで送信すると共に、当該周波数およびスロット番号を移動端末からの応答を受信した第二の基地局へ有線通信回線を介して送信することを特徴とする基地局システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の基地局システムであって、
前記第一の基地局において、
１フレーム中には４つの送信スロットおよび４つの受信スロットが含まれ、
それぞれの前記第二の基地局において、
１フレーム中には２つの送信スロットおよび３つの受信スロットが含まれることを特徴とする基地局システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時分割複信通信方法における通信システムに係わり、特に、一つの局に多数の通信装置が時分割でアクセスする時分割多元接続通信方法において、局と通信装置間の距離が長く、伝搬時間が変動しやすいために、バースト信号間の干渉防止ガード時間が一定でない場合に用いて好適な時分割複信通信方法における通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一つの局に、多数の通信装置がアクセスできる多元接続による通信方法のうちの一つに、時分割多元接続通信方法（Time  Division  Multiple  Access、以下「ＴＤＭＡ通信方法」という）がある。このＴＤＭＡ通信方式は、一つの局に送信する周波数は、同一であるが、時間的に信号が重ならないようにに送信して通信をおこなうものである。
【０００３】
このＴＤＭＡ通信方式では、一定長の基本周期（フレーム）を定め、一フレームで送信と受信を行えるようにした時分割複信方法（Time  Division  Duplex、以下、「ＴＤＤ通信方法」という。また時分割多元接続時分割複信方法を、「ＴＤＭＡ−ＴＤＤ通信方法」と表現する）がある。
【０００４】
このＴＤＭＡ−ＴＤＤ通信方法では、一フレームを多数のスロットと呼ばれる単位に分割し、一スロットに一回線を割り当てて、バースト信号により通信を行う。
【０００５】
このようにして通信をおこなうため、バースト信号どうしが干渉を起こさないようにするために各スロットの間にガード時間と呼ばれる無信号領域を設ける。
【０００６】
このガード時間の設定には、通信によって生じる伝搬遅延時間を考慮する必要が有る。
【０００７】
この通信装置の伝播遅延時間を補償する方式としては、特開平６−３３５０４５号公報に記載されている発明がある。この方式においては、通信装置、特に、無線基地局を集中制御局で制御する場合に、遅延調整回路を集中制御局に持たせることにより移動局と集中制御局間、あるいは、無線基地局と集中制御局間の伝播遅延時間を補償する方法が開示されている。
【０００８】
一般に、通信の伝搬遅延時間は、通信距離に比例して長くなるため、長距離通信をおこなう場合には、ガード時間が大きくなるため、通信時間のうちでガード時間の占める割合が大きくなる。そのために、単位時間におけるデータの送受信時間が減少し、伝送効率が低下するという事態を生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記スロット間に、ガード時間を設けるＴＤＭＡ−ＴＤＤ通信方式においては、基準時間を設定する局と通信装置との通信距離が長くなると、伝送遅延時間による同期ずれが大きくなる。特に、ガード時間を越えるようになると、各スロット間のバースト信号に干渉が生じ、正常な通信が不可能になり、通信品質が低下する事態になるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、一つの局と複数の通信装置とが局側で定められた基準タイミングに従って通信を行うときに、スロット間の干渉を生じるのを防止し、品質の高い通信を行いつつ、通信距離をより長くすることができる通信装置および基地局を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、本発明は、時分割で複数の無線端末と送受信を行う複数の基地局を備える通信装置であって、前記複数の基地局の各々は、送受信における基準タイミングについて他の基地局と同期をとる同期手段と、前記基準タイミングに基づき前記基地局ごとに異なる受信すべきときを示す受信タイミングを設定する設定手段と、前記基準タイミングに従って前記無線端末への送信処理を行う送信処理手段と、前記設定手段に設定された受信タイミングにしたがって受信処理を行う受信処理手段とを備える。また、前記設定手段に設定する受信タイミングは、当該基地局が許容する伝播遅延時間にしたがって決定される。これにより、各基地局では、送信処理手段により基準タイミングに従って前記無線端末への送信処理を同時期に行い、また、受信時には、各基地局受信する受信タイミングが異なるので、すべての基地局で受信できる受信タイミングの範囲を広げることができるため、通信範囲を長くすることができる。複数の基地局を備える通信装置は基地局群に相当する。この場合、前記複数の基地局のいずれか一つは、前記無線端末への制御チャネルを送信する制御チャネル送信手段と、他の基地局に対して通信チャネルを割り当てる割り当て手段をさらに備え、前記他の基地局は、前記制御チャネル送信手段により送信された制御チャネルについての前記無線端末からの応答を受信したときに前記割り当て手段に通知する通知手段と、前記割り当て手段により割り当てられた通信チャネルにしたがって前記無線端末と通信を行う通信手段とを備えるようにしてもよい。
【００１２】
また、時分割で複数の無線端末と送受信を行う通信装置における通信方法としては、基準となる基準タイミングに従って前記無線端末への送信処理を行い、前記基準タイミングに基づき、異なる受信すべきときを示す受信タイミングを複数設定し、前記設定された受信タイミングにしたがって複数の受信処理を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる各実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１４】
本発明の実施形態は、複数の無線基地局を用い各々の受信タイミングをずらして設定することにより、見かけ状受信タイミングの幅を広げ、伝搬遅延時間の補償を可能とするものである。
【００１５】
図１は本発明の実施形態の構成および概念図を示している。
【００１６】
図１において、１０１は無線基地局Ａ、１０２は無線基地局Ｂ、１０３は無線基地局Ｃ、１０４は共通制御線であり、基地局群１０５は、無線基地局Ａと１０１無線基地局Ｂと１０２無線基地局Ｃ１０３と基地局間通信回線１０４を備える。また、１０６は無線端末ａ、１０７は無線端末ｂ、１０８は無線端末ｃであり、各無線端末は、無線基地局を介して通信を行う。また、１０９は基地局群１０５から無線端末ａ１０５、無線端末ｂ１０６または無線端末ｃ１０７までの距離を示すための座標軸であり、１１０は無線基地局Ａ１０１の通信可能距離範囲ｒａ 、１１１は無線基地局Ｂ１０２の通信可能距離範囲ｒｂ 、１１２は無線基地局Ｃ１０３の通信可能距離範囲ｒｃを示している。
無線基地局Ａ１０１、無線基地局Ｂ１０２および無線基地局Ｃ１０３は、各々一定の通信可能距離範囲を持ち、該通信可能距離範囲の中で無線端末ａ１０６、無線端末ｂ１０７、無線端末ｃ１０８と通信が行えるようになっている。本実施の形態における通信システムは、携帯電話システム、ＰＨＳ（Personal  Handy  Phone  System）、ＷＬＬ（Wireless  Local  Loop）システムなどに適用することができる。
本実施の形態では、前記無線基地局を複数集めて基地局群として同一場所あるいは近接に配置し、基地局群とすると共に、各々の基地局の受信タイミングをずらして設定し運用することにより、見かけ上の通信可能範囲を広げる事を可能としている。図１を参照してさらに詳しく説明する。
【００１７】
基地局群１０５が、図１に示すｒ0の場所に配置されているとする。この時、無線端末ａ１０６、無線端末ｂ１０７あるいは無線端末ｃ１０８が、ｒ0からｒ1の通信範囲ｒａ１１０にいる場合には、基地局Ａ１０１と通信をおこなう。
【００１８】
同様に、無線端末ａ１０６、無線端末ｂ１０７あるいは無線端末ｃ１０８が、ｒ2からｒ3の通信範囲ｒｂ１１１にいる場合には基地局Ｂ１０２と通信をおこなう。
【００１９】
さらに、無線端末ａ１０６、無線端末ｂ１０７あるいは無線端末ｃ１０８がｒ4からｒ5の通信範囲ｒｃ１１２にいる場合には基地局Ｃ１０２と通信をおこなう。
【００２０】
次に、図２を用いて、本実施の形態の基地局と端末間との通信タイミングに関して説明する。
【００２１】
図２はＴＤＭＡ−ＴＤＤのタイミングと伝搬遅延時間との関係を示した図である。
【００２２】
本実施形態に係わる通信システムでは、ＴＤＭＡ通信方法によって、無線基地局と無線端末との間で通信がおこなわれるものとする。ＴＤＭＡ通信方法は、一つの局と多数の通信装置が、同一の搬送周波数で、時間的に信号が重ならないように送信し、相互に通信を行えるようにした方法である。このＴＤＭＡ通信方法では、信号の送受信の基本周期となるフレームを定め、フレーム内を幾つかの時間（スロット）に割り当てて、相互に通信をおこなえるようにしている。
【００２３】
さらに、本実施形態では、一つのフレームのなかに、送信の信号と受信の信号がともに割り当てられる、いわゆるＴＤＤ通信方法によって通信をおこなうものとする。
【００２４】
図２（１）に示されているように、本実施形態では、１フレームのなかに送信４スロット、受信４スロットの合計８スロットで構成されているものとする。また、通信をおこなう複数の無線端末間では、各々時間の同期を取っておらず、無線基地局からの送信信号の受信タイミングを基準として、無線端末側でタイミングを決定するものとする。
【００２５】
図２（１）に無線基地局Ａ１０１のスロットタイミングを示す。図２(１)において、フレーム周期をＴｆとし、送信と受信とは、１／２Ｔｆごとに、４フレームずつ繰り返しておこなわれる。また、図２（２）に無線端末ａ１０６におけるスロットタイミングを示す。図２（３）に無線基地局Ｂ１０２のスロットタイミングを示す。
【００２６】
ここで、無線基地局Ａ１０１と無線端末ａ１０６との通信において、通信距離等の要因により伝搬遅延時間が生じる。これをｄｔであらわすものとする。このとき、送信スロットタイミング２０１で基地局からバースト送信された信号は、無線端末ａ１０６では、伝搬遅延時間ｄｔ分だけ遅れて図２（２）に示される受信スロットタイミング２０２で受信される。このバースト信号を受信した無線端末ａ１０６は、１／２Ｔｆ時間後に、送信スロットタイミング２０５で信号を無線基地局Ａ１０１へ送信する。
【００２７】
無線基地局Ａ１０１では、伝搬遅延時間ｄｔ分だけ遅れて、図２（２）に示される受信スロットタイミング２０６で、無線端末ａ１０６からの信号を受信することになる。
【００２８】
従って、無線基地局Ａ１０１で受信する無線端末ａ１０６からの信号は、伝搬遅延時間が全く生じないときの図２（１）に示す受信スロットタイミング２０４に比べて、２ｄｔ分の遅延が生じることになる。
【００２９】
ところで、一般に、ＴＤＭＡ通信方法による通信では、各スロットでの信号が干渉を起こさないように、図２（１）に示されるガード時間Ｔｇが設けられている。
【００３０】
このときに、遅延時間２ｄｔが、ガード時間Ｔｇより等しいかもしくは大きくなった場合、すなわち、数１に示す式が成り立つときに、スロット間で信号の干渉が発生し、正常な通信ができなくなる恐れが有る。
【００３１】
【数１】
２ｄｔ  ≧  Ｔｇ
従って、本実施の形態では、遅延時間２ｄｔが、ガード時間Ｔｇより等しいかもしくは大きくなった場合にも、通信が行えるように基地局に具備されている受信系の受信タイミングを伝搬遅延時間に応じてずらして設定し、見かけ上受信タイミングの範囲を広げ、距離に応じた受信タイミングで無線端末からの信号を同期ずれをおこすことなく受信できるようにするものである。
【００３２】
この場合、本実施の形態では、図２（３）に示されているようなタイミングで無線基地局Ｂ１０２のスロットを構成し、送信タイミングは、無線基地局Aと同じタイミングとし、受信タイミングを無線基地局Aより２ｄｔ遅らせる。なお、受信タイミングをガード時間Ｔｇ以上遅らせると、次の送信スロットタイミング２０８に衝突する、この為無線基地局Ｂ１０２のスロット数は、１つ減らして３としている。
【００３３】
前述のように送信スロットタイミング２０３で無線基地局Bからバースト送信された信号は、無線端末ａ１０６では、同様にｄｔ分だけ遅れて、図２（２）に示される受信スロットタイミング２０２で受信される。
【００３４】
このバースト信号を受信した無線端末ａ１０６は、１／２Ｔｆ時間後に、送信スロットタイミング２０５で信号を無線基地局Ｂ１０２へ送信する。
【００３５】
無線基地局Ｂ１０２では、伝搬遅延時間ｄｔ分だけ遅れて、図２（３）に示される受信スロットタイミング２０７で、無線端末ａ１０６からの信号を受信することになる。
【００３６】
無線基地局Ｂ１０２で伝搬遅延時間２ｄｔ分だけ受信スロットのタイミングを遅らせることにより、図２（３）に示す受信スロットタイミング２０７で受信することが可能となる。
【００３７】
この為、無線基地局Ａ１０１と無線基地局Ｂ１０２とを基地局群１０５として同位置に配置し、無線基地局Ｂ１０２の受信スロットタイミング２０７を２ｄｔ≦Ｔｇだけ遅らせると、見かけ上４ｄｔ分の伝搬遅延時間が補償できる。つまり、往復の伝搬遅延時間が２ｄｔ未満となるような距離で該基地局群と通信をおこなう端末は無線基地局Ａ１０１と接続され、往復の伝搬遅延時間２ｄｔ以上４ｄｔ未満となるような距離で該基地局群と通信をおこなう端末は無線基地局Ｂ１０２との接続が可能となる。同様に、無線基地局C１０３も基地局群１０５として同位置に配置し、無線基地局C１０３の受信スロットタイミングを、無線基地局Ｂ１０２の受信スロットタイミングから２ｄｔだけさらに遅らせると、見かけ上６ｄｔ分の伝搬遅延時間が補償できる。
【００３８】
次に、図３を用いて受信タイミングの詳細を説明する。
【００３９】
図３は、（１）無線基地局Ａ１０１、（２）無線基地局Ｂ１０２および（３）無線基地局Ｃ１０３の、受信スロットの時間幅の関係を示している。
【００４０】
無線基地局群１０５のうち、無線基地局Ａ１０１の無線部及び信号処理部の受信タイミングを基準として、図３（１）に示すように、時分割されたスロットの送出時間Ｔｓ及びスロット間のガード時間をＴｇとする。また、無線基地局群１０５から片道の伝搬遅延時間をｄｔ0とし、以下の数２を満たすような場合を許容する。また、端末ａ１０６との信号のやりとりを可能とする無線基地局Ａ１０１における１つの受信スロットの時間幅Ｗ0３０１をＴｓ＋２ｄｔ0とする。
【００４１】
【数２】
｜２ｄｔ0｜＜Ｔｇ
無線基地局Ａ１０１から送信されるバースト信号に対する端末ａ１０６のバースト信号の遅延時間が往復で２ｄｔ0までの範囲であれば無線基地局Ａ１０１で受信可能となるような、無線基地局Ａ１０１の受信スロットの時間幅をＷ0とする。
【００４２】
同様に、無線基地局群１０５のうち、無線基地局Ｂ１０２の無線部及び信号処理部の受信タイミングを基準として、図３（２）に示すように、時分割されたスロットの送出時間Ｔｓ及びスロット間のガード時間をＴｇとする。また、無線基地局群１０５から片道の伝搬遅延時間をｄｔ1とし、以下の数２を満たすような場合を許容する。また、端末ａ１０６との信号のやりとりを可能とする無線基地局B１０２における１つの受信スロットの時間幅Ｗ1３０２をＴｓ＋２ｄｔ1とする。
【００４３】
【数３】
｜２ｄｔ1｜＜Ｔｇ
さらに、無線基地局Ｂ１０２は数４で定められるｔ1だけＷ1３０２をＷ0３０１より後にずらして設定し受信するようにする。
【００４４】
【数４】
０＜ｔ1≦２ｄｔ0
同様に無線基地局群１０５のうち、無線基地局Ｃ１０３の無線部及び信号処理部の受信タイミングを基準として、図３（３）に示すように時分割されたスロットの送出時間Ｔｓ及びスロット間のガード時間をＴｇとする。また、無線基地局群１０５から片道の伝搬遅延時間をｄｔ2とし、以下の数５を満たすような場合を許容する。また、端末ａ１０６との信号のやりとりを可能とする無線基地局C１０３における１つの受信スロットの時間幅Ｗ2３０３をＴｓ＋２ｄｔ2とする。
【００４５】
【数５】
｜２ｄｔ2｜＜Ｔｇ
さらに無線基地局Ｃ１０３は数６で定められるｔ2だけＷ2３０３をＷ0３０１より後にずらして設定し受信するようにする。
【００４６】
【数６】
ｔ1＜ｔ2≦ ｔ1＋２ｄｔ1
このように、無線基地局Ｂ１０２の受信タイミングをｔ1だけずらして配置することにより、伝搬遅延時間２ｄｔ’＝ｔ1＋２ｄｔ1の補償が可能となる。さらに無線基地局Ｃ１０３の受信タイミングをｔ2だけずらして配置することにより、伝搬遅延時間２ｄｔ”＝ｔ2＋２ｄｔ2の補償が可能となる。
【００４７】
つぎに、無線基地局の構成を説明する。図６に、無線基地局Ａ１０１の構成を示す。無線基地局Ｂ１０２及び無線基地局Ｃ１０３の構成も図６に示す構成と同様の構成となる。
【００４８】
図６において、無線基地局Ａ１０１の回線インターフェース６０２は、接続装置５０３と接続されている回線６０１のインターフェース処理をおこなう。音声符号化部６０３は、ＰＣＭ信号データをＡＤＰＣＭ等やＶＣＥＬＰ方式等の音声圧縮技術により、回線網５０１からのデータを圧縮する。チャネルコーデック部６０４は、デジタルデータをバースト送信するためのフレームの組立や、受信したバーストフレームからデータ抽出をおこなう。上述した受信のタイミングは、このチャネルコーデック部６０４で制御される。この構成については後述する。変調部６０５は、フレームのデータを所定の信号方式で変調をおこなう。信号方式は例えばＰＨＳではπ／４シフトＱＰＳＫ方法等である。復調部６０６は、復調部の逆で受信信号からデータを再生する。変調部で変調された信号はＲＦ（高周波）部６０７で、措定の周波数に変換され、アンテナ６０８から電波として送信される。制御部６１０は、記憶部６１１に記憶されたデータおよびプログラムに従って、無線基地局Ａ１０１の各部を制御する。基地局間通信回線インターフェース６１２は、基地局群１０５に属する他の基地局との信号のやりとりを、無線基地局間通信線１０４を介して行う。図６に示すように、制御部６１０、記憶部６１１、チャネルコーデック部６０４、ＲＦ部６０７および基地局間通信回線インターフェース６１２は、バス６０９によって必要な情報の受け渡しを相互に行う。
【００４９】
つぎに、図６に示すチャネルコーデック部６０４におけるタイミング制御について説明する。図７に、チャネルコーデック部６０４のタイミング制御部の構成を示し、図８にタイミング設定の説明図を示す。
【００５０】
送信時、チャネルコーデック部６０４の送信信号はRF(高周波)部での処理時間のため、チャネルコーデック内の時間（タイミング）と実際のエアー（空間）でのスロットのタイミングは異なっている。同様に受信時においても、RF部６０７の処理を行った後の受信信号は、エアーのタイミングより遅れてチャネルコーデックに入力する。スロットのタイミング形成に用いられるチャネルコーデック内のタイミング制御部の構成は、図７に示すように、クロックである基準タイミングを生成する基準ビットカウンタ７０１と、送信時間をカウントする送信カウンタ７０６と、受信時間をカウント受信カウンタ７０７と、送信カウンタの起動を指示するための送信スタートレジスタ７０２と、受信カウンタの起動を指示するための受信スタートレジスタ７０３と、比較器７０４・７０５および他の基地局と基準タイミングの同期を取る同期部７０９を備える。
【００５１】
送信スタートレジスタ７０２には、送信開始を指示するためにあらかじめ定められた値が設定されており、この値は、基地局群のすべて無線基地局で同じ値が設定される。また、受信スタートレジスタ７０３は、上述した受信タイミングで受信を行うように、各無線基地局で異なる値が設定される設定手段である。受信スタートレジスタ値は、基地局群内の各基地局での設定値を前述の数式の範囲に設定することにより行う。受信タイミングは、受信カウンタによりその位置が指示される。また、同期部７０９は、同期信号７０８を介して他の基地局と同期を取るため同期信号を送受信する。例えば、基地局の開局時に、いずれか一つの基地局から、同期信号７０８を介して同時にすべての基地局の基準ビットカウンタ７０１を起動させたり、もしくは、同期信号７０８により、すべての基地局の基準ビットカウンタ７０１を定期的にリセットさせるようにすることができる。
【００５２】
図７において、送信カウンタ７０６は、基準ビットカウンタで作成される基準ビットカウンタ７０１のカウント値と、送信スタートレジスタ内に予め記憶されている値とを比較器７０４で比較されて両者が一致するときに起動され、図６に示すチャネルコーデック部、変調部６０５およびRF部６０７による送信処理を指示する。
【００５３】
同様に受信カウンタは、基準ビットカウンタ７０１で作成されるカウント値と、受信スタートレジスタ内に予め記憶されている値とが比較器７０５で比較されて、両者が一致するときに起動され、図６に示すチャネルコーデック部、復調部６０６およびRF部６０７による受信処理を指示する。
【００５４】
図８を参照して具体的に説明する。図８において、１スロットを２４０ビットで構成する場合を例にする。この為、基準ビットカウンタ７０１は２４０ビットの周期でカウントを繰り返している。送信カウンタ及び受信カウンタも同様に、２４０ビットの周期でカウントを繰り返している。
【００５５】
図８では、送信スタートレジスタ７０２に「１２」が設定されている場合を例にしている。この場合、基準ビットカウンタ７０１の値が「１２」の時に送信カウンタが起動される。１スロットのチャネルコーデック出力は、送信カウンタ７０６が「８」（基準ビットカウンタ値「２０」）で立ちあがる。実際のエアーでは、RF部の処理時間（この場合は１２ビット後を想定しているが、実際は無線部の作りにより変動する）だけ遅延する。そのため、エアーでの信号の立ち上がりは基準ビットカウンタ７０１が「３２」のときとなる。
【００５６】
本実施の形態では、送信部分については基地局群内の全ての基地局で同タイミングとなるように各基地局を設定する。このため、各基地局間は、同期信号７０８が送受信され、これにより基準ビットカウンタの同期が取られる。同期信号７０８は図１に示す無線基地局間通信線１０４に含まれている。
【００５７】
受信タイミングは、基準エアーでのスロットタイミングを基にRF部での処置時間を考慮して、この例では、基地局Ａでは基準ビットカウンタ７０１が「２８」で受信カウンタを起動して受信スロットタイミングを調整する。伝搬遅延時間を考慮して、基地局Ｂでは受信カウンタの起動位置を基準ビットカウンタ７０１の「３５」、基地局Ｃでは受信カウンタの起動位置を基準ビットカウンタ７０１の「４２」に設定している。この例では基準の基地局Ａのタイミングに比べて７ビットずつシフトしているが、実際には距離に応じる遅延時間に相当するビット数分をシフトすることにより、無線基地局と無線端末間の距離を延ばすことが可能となる。
【００５８】
次に、本実施の形態の通信網について説明する。
【００５９】
図５は、本実施の形態における通信システムの構成を示している。通信システムの構成は、無線基地局Ａ１０１、無線基地局Ｂ１０２、無線基地局間通信回線１０４、無線端末ａ１０６、回線網５０１、交換機５０２および接続装置５０３を備える。回線網５０１は、電話回線網などの通信回線網である。接続装置５０３は、無線基地局１０１および１０２と交換機５０２とを接続させる装置である。
【００６０】
また、無線基地局Ａの通信範囲は１１０で示し、無線基地局Ｂの通信範囲は１１１で示す。この場合、無線基地局群１０５のサービスエリアは、無線基地局Ａの通信範囲１１０と無線基地局Ｂの通信範囲１１１とを合わせたエリアとなる。
【００６１】
つぎに、図５に示す通信システムにおいて、端末と基地局との接続手順について説明する。いずれの基地局と通信を行うのかを決定するために、端末とやり取りする制御チャネルを基地局群の基地局がそれぞれ個別に送受信する場合をまず説明する。
【００６２】
端末が固定である（移動しない）場合、あらかじめ、接続基地局の識別番号を端末に設定しておく。例えば、加入者無線システムでの本実施の形態を適用する場合には無線端末装置を各家庭に設置して使用することが前提となる為、端末の設置場所は固定であり、あらかじめ把握することができる。
【００６３】
この場合、基地局の設置場所からの距離も算出可能となり、基地局群の中で最適なタイミングで受信可能な基地局を事前に把握可能となる。加入時にこの基地局の識別番号をあらかじめ端末のメモリ（記憶部）に登録させておき、該当する基地局とのみ通信する方法を取ることができる。
【００６４】
また、無線端末が移動する場合には、位置登録により通信を行う基地局を判断する。この場合、ＰＨＳで通常行われている方法をそのまま適用することができる。
【００６５】
基地局からの制御情報をもとに、端末が位置登録を実施する。端末からの制御情報を基地局において、タイミングがずれて受信できない場合は、別の基地局の制御チャネルをつかみ再度位置登録動作を実施する。例えば、基地局Ａからの制御信号を端末が受信し、位置登録動作を実施する。このとき端末は基地局Aに向けて位置登録情報を送信する。この情報を基地局Ａでは遅延のためタイミングが合わず受信不能の場合、端末は位置登録を完了することができない。この為、別の基地局（例えば基地局Ｂ）の制御チャネルを探して、再度位置登録を実施する。基地局Ｂにおいて、受信タイミングが合い、位置登録情報を受信することができた場合には、基地局Ｂは位置登録完了のメッセージを端末に送信する。さらに端末がこの完了メッセージを受信することにより、基地局Ｂの配下に登録され、待ち受け状態に入る。着信が合った場合には、基地局Ｂからページングがあり、また発信する場合には基地局Ｂと通信を行う。
【００６６】
また、ハンドオーバーは再発呼型（ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８で規格化済）を用いることにより実施することができる。
【００６７】
この場合、ハンドオーバー時に、通話中の基地局との通信を切断し、新たに別の基地局の制御チャネルを受信し、通常の呼処理を行う。このときの手順は上記基地局の認識方法と同様に実施することができる。
【００６８】
つぎに、本実施の形態において、いずれの基地局と通信を行うのかを決定するために、端末とやり取りする制御チャネルを基地局群のある特定基地局が送信する場合について説明する。例えば、基地局群の共通制御チャネルを基地局Ａで送信している場合を考える。
【００６９】
この場合、無線端末が基地局Ａの通信範囲内であれば基地局Ａで通常の呼処理を行い通信を実施する。また、端末が、基地局Ａの通信範囲外（端末からの信号が基地局Ａでの受信タイミングでは受信不可能である場合）であって、基地局Ｂの通信範囲に存在する場合には、制御信号に対する端末からの応答信号は、基地局Ｂで受信される。基地局Ｂで受信した情報を直ちに基地局間通信回線を介して基地局Ａで処理を行う。つまり、基地局群の基地局Ａが制御チャネルの送信を担当し、通信範囲内の基地局Ｂは受信を担当する。そのデータのやりとりを基地局Ａと基地局Ｂとを結ぶ基地局間通信回線で行うことができる。制御チャネルの通信に引き続き、通話に入る場合には、基地局Ａが基地局Ｂに通話チャネルで使用する周波数とスロットを割り当てる。通話チャネルの送受信は基地局Ｂで行われる。無線端末が基地局Cとの通信範囲内であれば、同様に、基地局Ａが基地局Cに通話チャネルで使用する周波数とスロットを割り当てる。
【００７０】
この場合、共通制御チャネルを送信する基地局（無線基地局Ａ）では、同じ基地局群に属する各基地局へ、通話チャネルで使用する周波数、スロット等の情報を送信する。従属基地局（無線基地局Ｂ、Ｃ）では、共通制御信号に対する応答信号を基地局Ａに送信して各基地局間でやり取りを行う。
【００７１】
これらの各処理により、いずれの基地局を介して通信を行うのかが決定される。
【００７２】
次に、図４を参照して各無線基地局の通信範囲について説明する。図４に、基地局群の通信範囲を示す。
【００７３】
図４において、無線基地局群１０５は図４に示す円の中心ｒ0に配置される。無線基地局Ａ１０１の通信範囲ｒａ１１０は電波の伝わる速度をｓ、前記伝搬遅延時間ｄｔ0とすると数７で定められる。
【００７４】
【数７】
０≦ｒａ≦ ｒ1＝ｓ×ｄｔ0
同様に、無線基地局Ｂ１０２の通信範囲ｒｂ１１１は電波の伝わる速度をｓ、前記伝搬遅延時間ｄｔ1、無線基地局Ｂ１０２の受信タイミングのオフセットｔ1により数８で定められる。
【００７５】
【数８】
ｒ2＝ｓ×０．５×ｔ1≦ ｒ3＝ｓ×（ｄｔ1＋０．５×ｔ1）
ｒｂ＝ｒ3−ｒ2
同様に、無線基地局Ｃ１０３の通信範囲ｒｃ１１２は電波の伝わる速度をｓ、前記伝搬遅延時間ｄｔ2、無線基地局Ｃ１０３の受信タイミングのオフセットｔ2により数９で定められる。
【００７６】
【数９】
ｒ4＝ｓ×０．５×ｔ2≦ ｒ5＝ｓ×（ｄｔ2＋０．５×ｔ2）
ｒｃ＝ｒ5−ｒ4
このように、従来一つの無線基地局の通信範囲は半径ｒ1であったが、本実施の形態によれば、複数の基地局の送信タイミングを伝搬遅延時間に応じてずらして設定し、見かけ上の受信タイミングの範囲を広げ、距離に応じた受信タイミングで通信することにより、無線基地局の通信範囲をｒ5に広げることが可能となる。
【００７７】
本実施の形態によれば、受信タイミングをずらした基地局を複数用いて同一箇所に配置することにより、個々の無線端末の送信タイミング制御を行うことなく、簡易な通信装置の構成で、局と通信装置との間が長距離であっても、スロット間の干渉を生じるのを防止し、品質の高い通信がおこなえる通信システムを提供することができる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、一つの局と複数の通信装置とが局側で定められた基準タイミングに従って通信を行うときに、スロット間の干渉を生じるのを防止し、品質の高い通信を行いつつ、通信距離をより長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の構成および概念図である。
【図２】ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方法のタイミングと伝搬遅延時間を説明するためのタイミング図である。
【図３】受信タイミングの詳細を示す説明図である。
【図４】各無線基地局の通信範囲を示す説明図である。
【図５】実施の形態における通信システムの構成を示す説明図である。
【図６】実施の形態における基地局の構成を示すブロック図である。
【図７】実施の形態におけるタイミング制御部の構成を示すブロック図である。
【図８】受信タイミングの詳細を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１…無線基地局Ａ
１０２…無線基地局Ｂ
１０３…無線基地局Ｂ
１０５…無線基地局群
１１０…無線基地局Ａの通信範囲
１１１…無線基地局Ｂの通信範囲
１１２…無線基地局Ｃの通信範囲
２０１…基地局バースト送信スロットタイミング
２０２…端末バースト受信スロットタイミング
２０３…端末バースト送信信スロットタイミング
２０４…基地局バースト受信スロットタイミングａ
２０５…基地局バースト受信スロットタイミングｂ
２０６…基地局バースト受信スロットタイミングｃ
３０１…受信スロットの時間幅Ｗ0
３０２…受信スロットの時間幅Ｗ1
３０３…受信スロットの時間幅Ｗ2。
【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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