(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアネットワークからのユーザデータを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、該複数の無線基地局からの前記ユーザデータを無線上に送出することによって、該当する無線基地局から前記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされた移動体通信システムであって、
前記基地局制御装置は、通信開始に際して、前記各無線基地局に対して試験データを送信し、該送信された試験データを実質的に遅延なく前記無線基地局から返送される応答信号を受信し、前記試験データの送信時刻と前記各無線基地局からの前記応答信号に基づいて、自己と前記各無線基地局間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を夫々算出し、該算出された各伝送遅延量に基づいて前記無線基地局に対して適応する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の各無線基地局に対して前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に依拠した各有限の値として夫々算出し、
前記コアネットワークから前記基地局制御装置へ供給される下りデータ伝送に際しては、前記算出された各バッファ時間を適応して前記各無線基地局へのデータの送信を行うように構成されることを特徴とする移動体通信システム。
【請求項２】
コアネットワークからのユーザデータを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、該複数の無線基地局から前記ユーザデータを無線上に送出することによって、該当する無線基地局から前記ユーザデータを移動体端末に伝送されるように構成された移動体通信システムの基地局制御装置であって、
通信開始に際しては、前記各無線基地局に対して試験データを送信し、該送信された試験データに対し前記各無線基地局から実質的に遅延なく返送される応答信号を夫々受信し、前記試験信号の送信時刻と前記各無線基地局からの前記応答信号の受信時刻とに基づいて、自己と前記各無線基地局間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を夫々算出し、
該算出された伝送遅延量に基づいて前記無線基地局に対して適用する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延時間が最大である一の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の無線基地局に対しては夫々前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に依拠した有限の値として算出し、
前記コアネットワークから供給される下りデータの伝送に際しては、前記算出による夫々のバッファ時間を適用して前記無線基地局へのデータ伝送を行うことを特徴とする基地局制御装置。
【請求項３】
コアネットワークからのユーザデータを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、該複数の無線基地局からの前記ユーザデータを無線上に送出することによって、該当する無線基地局から前記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされ、前記基地局制御装置は、通信開始に際しては、前記各無線基地局に対して試験データを送信し、該送信された試験データに対する前記各無線基地局からの応答信号を受信し、前記試験データの送信時刻と前記各無線基地局からの応答信号の受信時刻とに基づいて、自己と前記各無線基地局間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を算出し、該算出された伝送遅延量に基づいて前記各無線基地局に対して適用する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大である一の無線基地局を基準にして該一の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の無線基地局に対しては夫々前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に依拠した有限の値として算出し、前記コアネットワークから前記基地局制御装置に供給される下りデータの伝送に際しては、前記算出されるバッファ時間を適用して対応する前記無線基地局へのデータの送信を行うように構成された移動体通信システムの無線基地局であって、
通信開始に際して、前記基地局制御装置から前記試験データを受信すると実質的に遅延なく前記基地局制御装置に前記応答信号を送信することを特徴とする無線基地局。
【請求項４】
コアネットワークからのユーザデータを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、該複数の無線基地局から前記ユーザデータを無線上に送出することによって、該当する無線基地局から前記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされた移動体通信システムの通信タイミング制御方法であって、
前記基地局制御装置において、通信開始に際し、前記各無線基地局に対して試験データを送信するステップと、
前記各無線基地局において、前記試験データを受信すると実質的に遅延なく夫々前記基地局制御装置に応答信号を送信するステップと、
前記基地局制御装置において、前記各無線基地局からの前記応答信号を受信するステップと、
前記基地局制御装置において、前期試験データの送信時刻と前記各無線基地局からの前記応答信号の受信時刻とに基づいて、自己と当該無線基地局間のデータ伝送時間に相当する伝送遅延量を夫々算出するステップと、
前記基地局制御装置において、前記算出された伝送遅延量に基づいて前記各無線基地局に対して適用する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大である一の無線基地局を基準として該一の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の無線基地局に対しては前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に依拠した有限の値として夫々算出するステップと、
前記基地局制御装置において、前記コアネットワークから供給される下りデータの伝送に際して、前記算出によるバッファ時間を適用して夫々対応する前記無線基地局へのデータの送信を行うステップと、
の各ステップを含むことを特徴とする移動体通信システムの通信タイミング制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話などの移動体通信システム及びこのシステムを構成するための基地局制御装置、無線基地局、並びに、このシステムにおける通信タイミング制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話やＰＨＳに代表される移動体通信システムは、今日の情報化社会において欠かすことのできない情報伝達手段となっている。それらの移動体通信は、移動体端末が無線基地局との間で無線信号のやりとりを行い、無線基地局が通信対象へと繋がるネットワークとの間で有線信号のやりとりを行うことにより、実現されている。１つの無線基地局では通信を行えるエリアが限定されるため、複数の無線基地局が通信をカバーできるエリア（セル）を構成して、互いに補い合うことによりあらゆる場所から移動体通信を行うことを可能にしている。移動体端末が通信を行う場合、自己が所属するセル内での通信を担う無線基地局を利用して通信を行うが、通信中に当初に所属していたセルの範囲を超えて他のセルに移動した場合、移動先のセルに存在する無線基地局を利用して通信を行う必要が生じる。その際、端末が１つの無線基地局のみしか利用できないとすると、利用する無線基地局を切り換える瞬間に通信が瞬間的に途切れてしまうという問題が発生する。そのような問題を回避する為に、現代の移動体通信システムにおいては、移動体端末が複数のセルの境界付近に存在する場合は、複数の無線基地局と同時に通信することを可能とすることより、移動体端末がセル間を移動する場合にも通信が途切れないようにする手法が用いられている。
【０００３】
そのような手法を可能にするためには、端末の近くに存在する複数の無線基地局がユーザデータを受信し、各無線基地局から端末へのデータが同時に端末に到着するようにタイミング制御を行わなければならない。その役割は一般に基地局制御装置が担っており、基地局制御装置は端末へのユーザデータを受信するとそのデータを複製し、複数の無線基地局にユーザデータが同時に到着するように各無線基地局への送信タイミングを制御する。
【０００４】
図１２は、一般的な移動体通信システムにおける、基地局制御装置、無線基地局、端末の関係を示した概念図である。
【０００５】
図１２において、この移動体通信システムでは、コアネットワーク１からのユーザデータＣを基地局制御装置２で受信し、該受信されたユーザデータＣを上記基地局制御装置２から複数の無線基地局３（３−１，３−２，３−３）に伝送し、これら複数の無線基地局３−１，３−２，３−３から該ユーザデータＢを無線上にユーザデータＡとして送出することによって、該当する無線基地局３から上記ユーザデータが移動体端末４に伝送されるようになされている。
【０００６】
上記移動体通信システムにおいて、基地局制御装置２は通信のタイミング制御を行う為に、あらかじめ基地局制御装置２がユーザデータＣを受信してから、無線基地局３がユーザデータＡとして無線上に送信するまでの時間（以下この時間をＲＡＮ内総遅延時間という）を一定値として規定する。また、通信開始時に基地局制御装置２と各無線基地局３−１，３−２，３−３の間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を算出する。基地局制御装置２はコアネットワーク１からのユーザデータＣを受信すると、次式に従って、各無線基地局３−１，３−２，３−３へのユーザデータの送信タイミングを決定する。
（送信時刻）＝（受信時刻）+（ＲＡＮ内総遅延時間）
-（基地局制御装置と無線基地局間との間の伝送遅延量）
このタイミング制御方法では、伝送遅延量が少ない場合には、基地局制御装置２がＲＡＮ内総遅延時間に近い時間だけユーザデータをバッファリングする必要が生じるため、システム全体の総遅延量の増加を導く可能性がある。また、ハンドオーバー等により基地局制御装置２と無線基地局３間との間の伝送遅延量が変化した場合は、無線基地局３がユーザデータの受信タイミングのずれを検知して基地局制御装置２に対して送信タイミングの修正を指示することによりタイミング修正を行うが、このような制御を行うためには無線基地局３と基地局制御装置２との間でタイミングの同期をとり、無線基地局３が常に基地局制御装置２からのデータの受信タイミングの正常性を監視する必要がある。
【０００７】
従来のタイミング制御方法を図面を参照しつつ更に詳述する。先ず、通信開始時には、基地局制御装置２と各無線基地局３−１，３−２，３−３の間の伝送遅延量を考慮に入れて、全無線基地局３（３−１，３−２，３−３）に対し同時にユーザデータが到着するようにタイミングの調整を行う。
【０００８】
図１３は、通信開始時における従来のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【０００９】
基地局制御装置２と伝送路（ケーブル）で結ばれた各無線基地局３−１，３−２，３−３において、フレームに付与されるシーケンス番号（以下、ＣＦＮ）とフレームの無線送信タイミングとの関係が同一となるように調整する。
【００１０】
基地局制御装置２はＣＦＮを適当に付与して、各無線基地局３−１，３−２，（３−３）に同期フレームを送信する。基地局制御装置２から送信された同期フレームを受信した無線基地局３−１，３−２，（３−３）は、同期フレームの受信時刻と同期フレームに付与されたＣＦＮを持つフレームが送信されるタイミングとの間の差分を、基地局制御装置２に対して応答する。
【００１１】
基地局制御装置２は各無線基地局３−１，３−２，３−３から受信した差分に基づいて、フレームに付与するＣＦＮとフレームの送信タイミングとの関係を調整し、各無線基地局３−１，３−２，３−３のＣＦＮ送信タイミングに適合するようにフレームが到着するようにユーザデータ送出のタイミングを調整する。
【００１２】
図１４は、従来の方法における、下りフレーム受信時の各無線基地局３−１，３−２，３−３へのユーザデータの送信タイミングを表すタイミング図である。
【００１３】
基地局制御装置２がユーザデータをコアネットワーク１から受信してから、無線基地局３−１，３−２，３−３がユーザデータを無線上に送信するまでの上述のＲＡＮ内総遅延時間を固定値として予め定めておく。
【００１４】
基地局制御装置２はコアネットワーク１からユーザデータを受信すると、受信時点からＲＡＮ内総遅延時間後に無線基地局３−１，３−２，３−３にユーザデータが届くように各無線基地局３−１，３−２，３−３へのユーザデータの送信タイミング、即ち、適用すべき各バッファ時間を調整する。
【００１５】
ハードハンドオーバー等により基地局制御装置２と無線基地局３−１，３−２，３−３との間の伝送遅延量が変化した場合はタイミング修正を行う。
【００１６】
図１５はこのタイミング修正時における従来のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【００１７】
無線基地局３−１，３−２，３−３はＣＦＮの送信タイミング毎に一定の時間幅をもったウィンドウを持っており、ウィンドウ内に入らないフレームが受信されると、ウィンドウからのずれを基地局制御装置２に報告する。
【００１８】
報告を受けた基地局制御装置２は、ウィンドウからずれた分だけ無線基地局３へのユーザデータの送信タイミングを調整する。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
既述のように、このような従来のタイミング制御方法では、基地局制御装置２がデータを受信してから無線基地局３がデータを送信するまでの時間をあらかじめ規定し、その時間を元に基地局制御装置２のバッファ時間を決定していたため、基地局制御装置においてデータを長時間バッファリングする必要があった。
【００２０】
また、無線基地局と基地局制御装置との間のタイミング制御が複雑であり、このため、システム全体として、ユーザデータ伝送の遅延時間を短縮することが困難であった。
【００２１】
尚、基地局制御装置とコアネットワークとの間に信号処理装置を設けた移動体通信システムにおいて、基地局制御装置からこの信号処理装置までの伝送遅延時間を短縮することによってユーザフレームの遅着廃棄を低減して通信品質の劣化を防止しようとする技術が提案され（特開２００１−３３３４４６）、また、高速で移動する移動局と無線基地局との間の信号の信号伝搬時間（伝送遅延時間）を測定しこの結果に応じた適応的制御を行なって通信の品質を維持しようとする技術も提案されている（特開２００１−１６１５９、特開２００１−３５８６３８）。
しかしながら、これらの提案は、基地局制御装置におけるユーザデータ（フレーム）のバッファリング時間を短縮することによって、基地局制御装置の規模の増大を抑制すると共に、システム全体としてユーザデータの伝送時間を短縮しようとする視点はない。
【００２２】
そこで、本発明の目的は、基地局制御装置におけるデータのバッファリング時間を短縮することによって、基地局制御装置の負担ひいては規模の増大を抑制し、且つ、システム全体としてユーザデータの伝送時間を短縮することのできる移動体通信システム、その基地局制御装置および無線基地局並びにこのシステムの通信タイミング制御方法を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明による移動体通信システム、その基地局制御装置および無線基地局並びにこのシステムの通信タイミング制御方法は、次のような特徴的構成を備えている。
【００２４】
（１）コアネットワークからのユーザデータを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、該複数の無線基地局からの前記ユーザデータを無線上に送出することによって、該当する無線基地局から前記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされた移動体通信システムであって、
前記基地局制御装置は、通信開始に際して、前記各無線基地局に対して試験データを送信し、該送信された試験データを実質的に遅延なく前記無線基地局から返送される応答信号を受信し、前記試験データの送信時刻と前記各無線基地局からの前記応答信号に基づいて、自己と前記各無線基地局間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を夫々算出し、該算出された各伝送遅延量に基づいて前記無線基地局に対して適応する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の各無線基地局に対して前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に依拠した各有限の値として夫々算出し、
前記コアネットワークから前記基地局制御装置へ供給される下りデータ伝送に際しては、前記算出された各バッファ時間を適応して前記各無線基地局へのデータの送信を行うように構成される移動体通信システム。
【００２５】
（２）コアネットワークからのユーザデータを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、該複数の無線基地局から前記ユーザデータを無線上に送出することによって、該当する無線基地局から前記ユーザデータを移動体端末に伝送されるように構成された移動体通信システムの基地局制御装置であって、
通信開始に際しては、前記各無線基地局に対して試験データを送信し、該送信された試験データに対し前記各無線基地局から実質的に遅延なく返送される応答信号を夫々受信し、前記試験信号の送信時刻と前記各無線基地局からの前記応答信号の受信時刻とに基づいて、自己と前記各無線基地局間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を夫々算出し、
該算出された伝送遅延量に基づいて前記無線基地局に対して適用する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延時間が最大である一の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の無線基地局に対しては夫々前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に依拠した有限の値として算出し、
前記コアネットワークから供給される下りデータの伝送に際しては、前記算出による夫々のバッファ時間を適用して前記無線基地局へのデータ伝送を行う基地局制御装置。
【００２６】
（３）コアネットワークからのユーザデータを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、該複数の無線基地局からの前記ユーザデータを無線上に送出することによって、該当する無線基地局から前記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされ、前記基地局制御装置は、通信開始に際しては、前記各無線基地局に対して試験データを送信し、該送信された試験データに対する前記各無線基地局からの応答信号を受信し、前記試験データの送信時刻と前記各無線基地局からの応答信号の受信時刻とに基づいて、自己と前記各無線基地局間のデータ伝送時間に相応する伝送遅延量を算出し、該算出された伝送遅延量に基づいて前記各無線基地局に対して適用する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大である一の無線基地局を基準にして該一の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の無線基地局に対しては夫々前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に依拠した有限の値として算出し、前記コアネットワークから前記基地局制御装置に供給される下りデータの伝送に際しては、前記算出されるバッファ時間を適用して対応する前記無線基地局へのデータの送信を行うように構成された移動体通信システムの無線基地局であって、
通信開始に際して、前記基地局制御装置から前記試験データを受信すると実質的に遅延なく前記基地局制御装置に前記応答信号を送信する無線基地局。
【００２７】
（４）コアネットワークからのユーザデータを基地局制御装置で受信し、該受信されたユーザデータを前記基地局制御装置から複数の無線基地局に伝送し、該複数の無線基地局から前記ユーザデータを無線上に送出することによって、該当する無線基地局から前記ユーザデータが移動体端末に伝送されるようになされた移動体通信システムの通信タイミング制御方法であって、
前記基地局制御装置において、通信開始に際し、前記各無線基地局に対して試験データを送信するステップと、
前記各無線基地局において、前記試験データを受信すると実質的に遅延なく夫々前記基地局制御装置に応答信号を送信するステップと、
前記基地局制御装置において、前記各無線基地局からの前記応答信号を受信するステップと、
前記基地局制御装置において、前期試験データの送信時刻と前記各無線基地局からの前記応答信号の受信時刻とに基づいて、自己と当該無線基地局間のデータ伝送時間に相当する伝送遅延量を夫々算出するステップと、
前記基地局制御装置において、前記算出された伝送遅延量に基づいて前記各無線基地局に対して適用する送信データのバッファ時間を、前記伝送遅延量が最大である一の無線基地局を基準として該一の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の無線基地局に対しては前記一の無線基地局に関する前記伝送遅延量との相対関係に依拠した有限の値として夫々算出するステップと、
前記基地局制御装置において、前記コアネットワークから供給される下りデータの伝送に際して、前記算出によるバッファ時間を適用して夫々対応する前記無線基地局へのデータの送信を行うステップと、
の各ステップを含む移動体通信システムの通信タイミング制御方法。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による移動体通信システム及びこのシステムを構成するための基地局制御装置、無線基地局、並びに、このシステムにおける通信タイミング制御方法の好適実施形態について詳細に説明する。
【００３５】
図２は、通信開始時における本発明のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【００３６】
基地局制御装置２は各無線基地局３−１，３−２，３−３に対し、試験データを送信する。
【００３７】
無線基地局３−１，３−２，３−３は試験データを受信すると、何も処理を行わずに実質的に遅延なく直ちに基地局制御装置２に対して応答を返す。
基地局制御装置２は試験データ送信から応答受信までにかかった時間から、基地局制御装置２と無線基地局３−１，３−２，３−３との間の伝送遅延量を算出する。
【００３８】
全無線基地局３−１，３−２，３−３の伝送遅延量の算出が完了すると、全無線基地局３−１，３−２，３−３のユーザデータの受信タイミングが同一となるように各無線基地局３−１，３−２，３−３への送信データに関して基地局制御装置２が持つべきバッファ時間を計算する。
【００３９】
図３は、本発明の方法における、下りフレーム受信時の各無線基地局３−１，３−２，３−３へのユーザデータの送信タイミングを表すタイミング図である。
【００４０】
基地局制御装置２はユーザデータを受信すると、最も伝送遅延量の多い無線基地局３−３に対してユーザデータを即時に送信する。即ち、各無線基地局に対して適用する送信データのバッファ時間を、上記伝送遅延量が最大である一の無線基地局３−３を基準にして該一の無線基地局３−３に対しては実質的に０乃至極小に設定する。
【００４１】
全無線基地局３−１，３−２，３−３のユーザデータの受信タイミングが同一となるように、上記一の無線基地局３−３に対する他の各無線基地局３−２，３−１におけるフレームのバッファ時間を調整して、これら未送信の無線基地局３−２，３−１に対してユーザデータを送信する。即ち、上記一の無線基地局に関する上記伝送遅延量（最大の値）との相対関係に依拠した各有限の値としてそれぞれ算出しその値をその無線基地局に係るフレームのバッファ時間とする。上述の例における３箇所の無線基地局に関して定性的に言えば、算出された伝送遅延量が最大である一の無線基地局３−３に係って適用するバッファ時間は最小（実質的に０）であり、算出された伝送遅延量が最小である無線基地局３−１に係って適用するバッファ時間は最大であり、伝送遅延量が両者の中間の値である無線基地局３−２に係って適用するバッファ時間は両者の中間の値となる。
【００４２】
図１は、タイミング修正時における本発明のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【００４３】
既述のとおり、ハードハンドオーバー等により基地局制御装置２と無線基地局３−１，３−２，３−３との間の伝送遅延量が変化した場合にタイミング修正が必要になる。
【００４４】
各無線基地局３−１，３−２，３−３からの上りユーザデータの到着タイミングの差分の変化から、伝送遅延量の変化を察知する。図示の場合は無線基地局３−１に係る伝送遅延量と無線基地局３−２に係る無線遅延量との差分の変化が認められる。
【００４５】
上記察知された伝送遅延量の変化を下りのユーザデータ送信タイミングに反映させる。即ち、図示の場合は、相対的に遅延量の大きい無線基地局３−２を基準として上記差分の変化量に応じて無線基地局３−１に送出するデータのバッファ時間を調整する。
【００４６】
図４は、基地局制御装置２と一の無線基地局（この場合は３−１）との間の伝送遅延量が変化したことに対応してタイミング修正を行なう例を示す説明図である。
【００４７】
まず通信開始時に、基地局制御装置２は使用する全無線基地局３（３−１，３−２，３−３）に対して、伝送遅延量を確認するための試験要求を送信する。
【００４８】
各無線基地局３−１，３−２，３−３は試験要求を受信すると、何も処理を行わずに直ちに基地局制御装置２へ試験応答を返す。
【００４９】
基地局制御装置２は各無線基地局３−１，３−２，３−３からの応答を受信すると、試験データを送信してから応答を受信するまでにかかった時間から、伝送遅延量を計算する。
【００５０】
次に、最も伝送遅延量の大きな無線基地局を基準に、下りデータを受信してから無線基地局に送信するまでのバッファ時間を計算し、各無線基地局への下りデータの到着時刻が等しくなるようにする。例えば無線基地局３−１の伝送遅延量が４、無線基地局３−２の伝送遅延量が５、無線基地局３−３の伝送遅延量が７であったとすると、伝送遅延量が最も大きい無線基地局３−３を基準にして、無線基地局３−３のバッファ時間を０（実質的に０乃至極小）、無線基地局３−２のバッファ時間を２（即ち、７−５）、無線基地局３−１のバッファ時間を３（即ち、７−４）とすることにより、各無線基地局３−１，３−２，３−３の伝送遅延量の差をバッファ時間で吸収する。
【００５１】
換言すれば、当該算出された各伝送遅延量に基づいて各無線基地局に対して適用する送信データのバッファ時間を、上記伝送遅延量が最大である一の無線基地局を基準にして該一の無線基地局に対しては実質的に０乃至極小、その他の各無線基地局に対しては上記一の無線基地局に関する上記伝送遅延量との相対関係に依拠した各有限の値としてそれぞれ算出する。
【００５２】
下りデータ受信後は伝送遅延量の差をバッファ時間で吸収するため、各無線基地局のデータの受信時刻は同一となる。
【００５３】
通信中、無線基地局３と基地局制御装置２との間の伝送遅延量が変化しない場合は、バッファ時間を変えることなく通信を継続することができるが、ハンドオーバー等により伝送遅延量が変化した際には、基地局制御装置のバッファ時間を修正しなければならない。
【００５４】
無線基地局３−１の伝送遅延量が変化した際の下りデータバッファ時間の修正過程（上りデータ受信時）が図４に例示されている。上りデータ受信時＜１＞は伝送遅延量の変化前であるため、伝送遅延量の差は通信開始時と同一であり、下りデータバッファ時間を変化させる必要はない。
【００５５】
上りデータ受信時＜２＞は、伝送遅延量が変化することにより、伝送遅延量の差が通信開始時と異なってしまうため、下りデータバッファ時間を更新する。
【００５６】
図５は、本発明のシステムとも共通する一般的な無線基地局-基地局制御装置間の関係を示した概念図である。同図において、多くの部分は既述の図１２と共通である。上りデータ（Ａ）、下りデータ（Ｂ）を無線基地局-基地局制御装置間で送受信する様子が示されている。
【００５７】
図６、図７は基地局制御装置のタイミング制御機能を示すブロック図であり、図６は通信開始時に下りデータのバッファ時間を計算するために使用される初期設定部２Ａの機能ブロック図である。基地局制御装置は通信を開始する際に、送信時刻格納部２１に試験要求の送信時刻を保存し、同時に、試験要求送信部２２にて試験要求を無線基地局に対して送信する。既述の通り、無線基地局は試験要求を受信するとすぐに試験応答を送信する。基地局制御装置の初期設定部２Ａは試験応答受信部２３にて試験応答を受信し、同時に、受信時刻格納部２４に試験応答の受信時刻を保存する。すべての無線基地局からの試験応答の受信が完了すると、各無線基地局の試験要求送信時刻と試験応答受信時刻とに基づいて、下りデータバッファ時間演算部２５にて、各無線基地局への下り送信データのバッファ時間を計算する。この計算結果は、下りデータバッファ時間格納部２６に保存する。基地局制御装置は下りデータを受信すると、下りデータバッファ時間格納部２６に保存されたバッファ時間に基づいて、各無線基地局への下りデータの送信タイミングを決定する。
【００５８】
図７は上りデータを受信した際に下りデータのバッファ時間を更新するために使用されるデータ受信部２Ｂの機能ブロック図である。基地局制御装置は各無線基地局から上りデータを受信すると、上りデータ受信時刻格納部２７にデータの受信時刻を保存する。すべての無線基地局からのデータの到着が完了すると、上りデータ受信時刻差分演算部２８にて、最も遅い上りデータ受信時刻を基準時刻として各無線基地局からの上りデータ受信時刻の差分を計算する。差分の計算が終了すると、下りデータバッファ時間比較部２９にて今回計算した差分と、図６につき既述の下りデータバッファ時間格納部２６に保存されている下りデータのバッファ時間とを比較する。比較した結果が一致しない場合は、下りデータバッファ時間格納部２６に今回計算した差分を格納する。
【００５９】
図８は基地局制御装置における、試験要求送信時の動作フローを示すフローチャートである。また、図９は、基地局制御装置における、試験応答送信時の動作フローを示すフローチャートである。更に、図１０は、基地局制御装置における、上りデータ受信時の動作フローを示すフローチャートである。
【００６０】
図８のフローチャートに表されたとおり、基地局制御装置は、通信を開始する際に、各無線基地局に対して試験要求を送信し（ステップＳ１）、送信時刻を保存しておく（ステップＳ２）。
【００６１】
図９のフローチャートに表されたとおり、基地局制御装置は、無線基地局からの応答を受信する（ステップＳ１１）と、試験要求送信から試験応答受信までにかかった時間に基づいて、無線基地局と基地局制御装置との間の伝送遅延量を導出する（ステップＳ１２）。導出方法は伝送媒体および無線基地局のデータ処理特性に依存するが、上り方向の伝送遅延量と下り方向の伝送遅延量が等しい場合は次式により下り方向の伝送遅延量を求めることができる。
（伝送遅延量）＝（試験要求送信から試験応答受信までの時間）／２
上り方向と下り方向の伝送遅延量が異なる場合は、その特性に応じた計算方法で伝送遅延量を導出する。
全無線基地局からの試験応答受信を完了すると（ステップＳ１３）、最も伝送遅延量が大きい無線基地局を基準無線基地局とし（ステップＳ１４、Ｓ１５）、次式により各無線基地局に対する下りバッファ時間を計算する（ステップＳ１６）。
（対象無線基地局の下りバッファ時間）＝（基準基地局の伝送遅延量）−（対象基地局の伝送遅延量）
上式により、最も伝送遅延量が大きい無線基地局に対する下りバッファ時間は０となり、その他の無線基地局に対する下りバッファ時間は伝送遅延量が小さいほど大きな値となる。結果として、すべての無線基地局が下りデータを同時に受信することになる。
【００６２】
また、図１０のフローチャートに示すとおり、基地局制御装置は通信開始後に、各無線基地局から到着する上りデータの到着時刻に基づいて下りデータのバッファ時間の再計算を行う。
【００６３】
まず、基準基地局よりユーザデータを受信し（ステップＳ２１）、基地局制御装置は無線基地局からの上りデータを受信すると、受信時刻を内部のメモリに保存しておく（ステップＳ２２）。全無線基地局からの上りデータの受信が完了すると（ステップＳ２３）、最も受信時刻が遅いデータを送信した無線基地局を基準無線基地局とし（ステップＳ２４、Ｓ２５）、データの受信時刻の差分を計算する（ステップＳ２６）。
（データ受信時刻の差分）＝（基準基地局からのデータ受信時刻）
−（対象基地局からのデータ受信時刻）
全無線基地局について上式の差分と現状の下りデータバッファ時間を比較し（ステップＳ２７）、一致しない場合は下りデータのバッファ時間を上式の差分に更新する（ステップＳ２８）。
【００６４】
以上に説明した本発明によれば、次のような作用効果を奏することになる。即ち、従来の方式では基地局制御装置がデータを受信してから無線基地局がデータを送信するまでの時間をあらかじめ規定し、その時間に基づいて基地局制御装置のバッファ時間を決定していたため、基地局制御装置においてデータを長時間バッファリングする必要があったが、本発明においては各基地局制御装置からの上りデータの受信時刻を常時監視することにより、基地局制御装置のデータのバッファ時間を最小化することが出来る。このことにより、基地局制御装置の負荷が軽減され装置の規模の増大を招来することが抑制され、且つ、システム全体を通しての伝送遅延量を削減することができ、より高速で快適な通話が可能となる。
【００６５】
更にまた、従来の方式では無線基地局が下りデータの受信時刻を監視し、期待どおりの時刻にデータが受信されなかった場合に基地局制御装置に対して下りデータの送信タイミングの修正要求を行うことにより、タイミング制御を行っているが、本発明では基地局制御装置が上りデータの受信時刻を使用して自律的に下りデータのタイミング制御を行う為、基地局制御装置と無線基地局との間のタイミング制御を簡略化することができる。
【００６６】
図１１は、本発明の他の実施形態を説明するためのフローチャートである。既述の実施形態では、上りデータを常時監視しているため、タイミング修正はタイムリーに行えるが、基地局制御装置の処理能力の低下を招く可能性がある。そのような可能性を回避する方法として、上りデータを常時監視するのではなく、監視を一定周期ごとに行うようにした方法がこの図１１の実施形態である。
【００６７】
無線基地局よりユーザデータを受信し（ステップＳ３１）、基地局制御装置は上りデータを受信すると遅延量確認カウンタをインクリメントする（ステップＳ３２）。その後、確認周期と比較し（ステップＳ３３）、一致する場合は下りデータバッファ時間の再計算を行い（ステップＳ３４〜Ｓ３８）、遅延量確認カウンタをクリアする（ステップＳ３９）。一致しない場合は何も処理を行わない。
【００６８】
確認周期は短くし過ぎると基地局制御装置の処理能力の低下が大きくなるという問題が生じ、また、長くし過ぎると伝送遅延量の変化の検知が遅くなるという問題が生じるため、システムに応じて適切な周期とするのが望ましい。また上りデータ送信が定期的に行われず、長時間上りデータが送信されない可能性のあるシステムにおいては、伝送遅延量を確認するための試験データを上り方向に定期的に送信する必要がある。
【００６９】
【発明の効果】
本発明によれば、基地局制御装置におけるデータのバッファリング時間を短縮することによって、基地局制御装置の負担ひいては規模の増大を抑制し、且つ、システム全体としてユーザデータの伝送時間を短縮することのできる移動体通信システム及びこのシステムを構成するための基地局制御装置、無線基地局、並びに、このシステムにおける通信タイミング制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイミング修正時における本発明のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【図２】通信開始時における本発明のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【図３】本発明の方法における、下りフレーム受信時の各無線基地局へのユーザデータの送信タイミングを表すタイミング図である。
【図４】基地局制御装置と一の無線基地局との間の伝送遅延量が変化したことに対応してタイミング修正を行なう例を示す説明図である。
【図５】本発明のシステムとも共通する一般的な無線基地局-基地局制御装置間の関係を示した概念図である。
【図６】基地局制御装置のタイミング制御機能（初期設定部）を示すブロック図である。
【図７】基地局制御装置のタイミング制御機能（データ受信部）を示すブロック図である。
【図８】基地局制御装置における、試験要求送信時の動作フローを示すフローチャートである。
【図９】基地局制御装置における、試験応答送信時の動作フローを示すフローチャートである。
【図１０】基地局制御装置における、上りデータ受信時の動作フローを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の他の実施形態を説明するためのフローチャートである。
【図１２】一般的な移動体通信システムにおける、基地局制御装置、無線基地局、端末の関係を示した概念図である。
【図１３】通信開始時における従来のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【図１４】従来の方法における、下りフレーム受信時の各無線基地局へのユーザデータの送信タイミングを表すタイミング図である。
【図１５】タイミング修正時における従来のタイミング制御方法を表すタイミング図である。
【符号の説明】
１                      コアネットワーク
２                      基地局制御装置
３                      無線基地局
３−１，３−２，３−３  無線基地局
２１                    送信時刻格納部
２２                    試験要求送信部
２３                    試験応答受信部
２４                    受信時刻格納部
２５                    下りデータバッファ時間演算部
２６                    下りデータバッファ時間格納部
２７                    上りデータ受信時刻格納部
２８                    上りデータ受信時刻差分演算部
２９                    下りデータバッファ時間格納部
【図１】
0004182469.tif 000002
【図２】
0004182469.tif 000003
【図３】
0004182469.tif 000004
【図４】
0004182469.tif 000005
【図５】
0004182469.tif 000006
【図６】
0004182469.tif 000007
【図７】
0004182469.tif 000008
【図８】
0004182469.tif 000009
【図９】
0004182469.tif 000010
【図１０】
0004182469.tif 000011
【図１１】
0004182469.tif 000012
【図１２】
0004182469.tif 000013
【図１３】
0004182469.tif 000014
【図１４】
0004182469.tif 000015
【図１５】
0004182469.tif 000016