(57)【要約】【課題】ハンドオーバ元基地局装置によって形成されるサービスエリアの外へ、端末装置が移動するタイミングを検出したい。【解決手段】通知部１２０は、通信対象の無線装置へ信号の送信タイミングを通知する。受信部１０４は、通知した送信タイミングの近傍において、通信対象の無線装置からの信号を受信する。復調部１０５は、受信タイミングと、予想タイミングとの差異を導出する。決定部１２８は、差異に応じて、通信対象の無線装置に対する新たな送信タイミングを決定し、決定した新たな送信タイミングを通知部１２０へ出力する。決定部１２８は、予想タイミングよりも、受信タイミングが遅くなっている状態が所定の頻度よりも高く発生している場合に、通信対象の無線装置へハンドオーバの起動を指示する。【選択図】図６
2009213081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信対象の無線装置へ信号の送信タイミングを通知する通知部と、
前記通知部において通知した送信タイミングの近傍において、前記通信対象の無線装置からの信号を受信する受信部と、
前記受信部における信号の第１受信タイミングと、前記通知部における送信タイミングから予想される第２受信タイミングとの差異を導出する導出部と、
前記導出部において導出した差異に応じて、前記通信対象の無線装置に対する新たな送信タイミングを決定し、決定した新たな送信タイミングを前記通知部へ出力する決定部とを備え、
前記決定部は、前記第２受信タイミングよりも、前記第１受信タイミングが遅くなっている状態が所定の頻度よりも高く発生している場合に、前記通信対象の無線装置へハンドオーバの起動を指示することを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記受信部において受信した信号の強度を測定する測定部と、
前記決定部は、前記第２受信タイミングよりも、前記第１受信タイミングが遅くなっている状態が所定の頻度よりも高く発生している場合であって、かつ前記測定部において測定した強度がしきい値よりも低い場合に、前記通信対象の無線装置へハンドオーバの起動を指示することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記受信部において受信した信号の強度を測定する測定部と、
前記決定部は、前記第２受信タイミングよりも、前記第１受信タイミングが遅くなっている状態が所定の頻度よりも高く発生している場合であって、かつ前記測定部において測定した強度が時間的に低下している場合に、前記通信対象の無線装置へハンドオーバの起動を指示することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記受信部において受信した信号の強度を測定する測定部と、
前記決定部は、前記測定部において測定した強度に応じて、前記所定の頻度の値を調節することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項５】
通信対象の無線装置へ信号の送信タイミングを通知するステップと、
通知した送信タイミングの近傍において、前記通信対象の無線装置からの信号を受信するステップと、
受信した信号の第１受信タイミングと、送信タイミングから予想される第２受信タイミングとの差異を導出するステップと、
導出した差異に応じて、前記通信対象の無線装置に対する新たな送信タイミングを決定するステップとを備え、
前記決定するステップは、前記第２受信タイミングよりも、前記第１受信タイミングが遅くなっている状態が所定の頻度よりも高く発生している場合に、前記通信対象の無線装置へハンドオーバの起動を指示することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特に通信対象の無線装置に対するハンドオーバの起動を決定する通信方法およびそれを利用した無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第二世代コードレス電話システムのような移動体通信システムでは、論理制御チャネル（以下、「ＬＣＣＨ」という）が規定されている。基地局装置（ＣＳ：Ｃｅｌｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ）は、通信の単位となるタイムスロットを端末装置（ＰＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ）に割り当てることによって、通信を実行する。従来のＬＣＣＨは、群分け数が８の場合、報知用チャネル（以下、「ＢＣＣＨ」という）、８つの着信情報チャネル（以下、「ＰＣＨ」という）、３つのチャネル割当制御チャネル（以下、「ＳＣＣＨ」という）の合計１２のチャネルから構成される。基地局装置は、それぞれのチャネルを２０フレーム間隔で間欠的に送信している（例えば、非特許文献１参照）。また、ひとつのフレームは、８つのタイムスロットにて構成されている。
【非特許文献１】ＡＲＩＢ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８−１「第二世代コードレス電話システム標準規格」，４．１版，（１／２分冊）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような移動体通信システムにおいて、基地局装置の通信容量を増加させるために、基地局装置は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を実行する。端末装置に対する着信がある場合、基地局装置は、着信がある端末装置を識別するための番号（以下、「端末番号」という）を含めながらＰＣＨを送信する。端末装置は、ＰＣＨを受信すると、自らの端末番号がＰＣＨに含まれているかを確認する。含まれている場合、端末装置は、基地局装置に対して、初期レンジングの要求を送信する。このような、ＰＣＨ、初期レンジングのための要求信号、ＢＣＣＨ等は、データと異なり、通信を確立するための制御情報に相当し、制御信号と総称される。端末装置は、基地局装置との通信を確立するために、制御信号を受信する。
【０００４】
一方、端末装置のモビリティーを向上させるために、通信品質が悪化したときにハンドオーバが起動される。その結果、端末装置は、通信を実行した基地局装置（以下、「ハンドオーバ元基地局装置」という）から、新たな基地局装置（以下、「ハンドオーバ先基地局装置」という）へ移動する。ハンドオーバは、ハンドオーバ元基地局装置によって形成されるサービスエリアの内から外へ、端末装置が移動するときに起動されるべきである。そのため、ハンドオーバの起動を正確なタイミングで起動するためには、端末装置がサービスエリアの外へ移動するタイミングを正確に検出する必要がある。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ハンドオーバ元基地局装置によって形成されるサービスエリアの外へ、端末装置が移動するタイミングを検出する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、通信対象の無線装置へ信号の送信タイミングを通知する通知部と、通知部において通知した送信タイミングの近傍において、通信対象の無線装置からの信号を受信する受信部と、受信部における信号の第１受信タイミングと、通知部における送信タイミングから予想される第２受信タイミングとの差異を導出する導出部と、導出部において導出した差異に応じて、通信対象の無線装置に対する新たな送信タイミングを決定し、決定した新たな送信タイミングを通知部へ出力する決定部とを備える。決定部は、第２受信タイミングよりも、第１受信タイミングが遅くなっている状態が所定の頻度よりも高く発生している場合に、通信対象の無線装置へハンドオーバの起動を指示する。
【０００７】
本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、通信対象の無線装置へ信号の送信タイミングを通知するステップと、通知した送信タイミングの近傍において、通信対象の無線装置からの信号を受信するステップと、受信した信号の第１受信タイミングと、送信タイミングから予想される第２受信タイミングとの差異を導出するステップと、導出した差異に応じて、通信対象の無線装置に対する新たな送信タイミングを決定するステップとを備える。決定するステップは、第２受信タイミングよりも、第１受信タイミングが遅くなっている状態が所定の頻度よりも高く発生している場合に、通信対象の無線装置へハンドオーバの起動を指示する。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ハンドオーバ元基地局装置によって形成されるサービスエリアの外へ、端末装置が移動するタイミングを検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、制御局、基地局装置、端末装置によって構成される通信システムに関する。通信システムにおいて、各フレームは、複数のタイムスロットが時間分割多重されることによって形成され、各タイムスロットは、複数のサブチャネルが周波数分割多重されることによって形成されている。また、各サブチャネルは、マルチキャリア信号によって形成されている。ここで、マルチキャリア信号としてＯＦＤＭ信号が使用されており、周波数分割多重としてＯＦＤＭＡが使用されている。なお、以下では、サブチャネルおよびタイムスロットによって特定されるチャネルを「サブチャネルブロック」あるいは「バースト」と呼び、「サブチャネルブロック」あるいは「バースト」に配置された信号を「バースト信号」と呼ぶ。制御信号が配置されるサブチャネル（以下、「制御チャネル」という）と、データ信号が配置されるサブチャネルとは、別々に規定されており、例えば、制御チャネルは、通信システムに対して規定されている周波数帯のうちの最低周波数のサブチャネルに配置される。
【００１１】
制御チャネルにおいて、複数の基地局装置に対する制御信号が時間分割多重されている。端末装置は、ハンドオーバ先基地局装置を見つけるために、制御チャネルを探索することによって、近くに設置された基地局装置からの制御信号を受信し、例えば、受信品質の良好な制御信号に対応した基地局装置をハンドオーバ先基地局装置として選択する。ここで、端末装置がハンドオーバ元基地局装置と通信している場合に、当該端末装置に対するハンドオーバ処理は、当該端末装置自身、ハンドオーバ元基地局装置、制御局のいずれかによって起動される。ここでは、ハンドオーバ元基地局装置によってハンドオーバ処理が起動される場合を説明の対象とする。ハンドオーバ元基地局装置には、起動タイミングを正確にかつ簡易に導出することが要求される。これに対応するために、本実施例に係る基地局装置は、次の処理を実行する。
【００１２】
基地局装置は、複数の端末装置をＯＦＤＭＡ方式によって接続しているため、上り回線のサブチャネルブロックに対してタイム・アライメントを実行する。なぜなら、ＯＦＤＭＡ方式において、端末装置から送信される信号の周波数およびタイミングは、基地局装置でのそれらと同期していることが要求されるからである。具体的に説明すると、基地局装置は、端末装置から受信したバースト信号をもとに、当該バースト信号の受信を希望するタイミング（以下、「希望タイミング」）と、当該バースト信号を受信したタイミング（以下、「受信タイミング」）との差異を導出する。また、基地局装置は、導出した誤差が小さくなるように、端末装置に対する次フレームでの送信タイミングを調節する。例えば、受信タイミングが希望タイミングよりも遅ければ、基地局装置は、送信タイミングを早くするように調節する。さらに、基地局装置は、送信タイミングを端末装置へ通知する。ここで、複数フレームにわたって、受信タイミングが希望タイミングよりも遅い状況が続けば、基地局装置は、端末装置が遠ざかっていると認定する。そのため、基地局装置は、受信タイミングが希望タイミングよりも遅い状況が続くと、当該端末装置に対してハンドオーバの起動を指示する。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム２０の構成を示す。通信システム２０は、基地局装置１と総称される第１基地局装置１ａ、第２基地局装置１ｂ、第Ｎ基地局装置１ｎ、端末装置２、ネットワーク５０、制御局５２を含む。
【００１４】
端末装置２は、所定の無線方式に対応した無線装置である。無線方式として、例えば、ＯＦＤＭＡが想定される。ＯＦＤＭＡでは、周波数軸上に複数のサブチャネルが多重化されており、各サブチャネルは、ＯＦＤＭ信号によって構成される。ここで、端末装置２は、通話機能を有するとともに、データ通信の機能も有する。データ通信とは、例えば、電子メールの送受信やワールド・ワイド・ウエブ（ＷＷＷ）の閲覧の実行であり、これらの処理が端末装置２単独でなされてもよいし、図示しないＰＣとの接続にてなされてもよい。
【００１５】
基地局装置１は、一端に、無線通信にて端末装置２と接続し、他端に、有線通信にてネットワーク５０と接続する。また、基地局装置１は、ネットワーク５０を介して制御局５２に接続する。例えば、第１基地局装置１ａがハンドオーバ元基地局装置に相当し、第２基地局装置１ｂがハンドオーバ先基地局装置に相当する。基地局装置１は、前述のごとく、複数のサブチャネルと複数のタイムスロットを規定しており、その組合せをバーストあるいはサブチャネルブロックとして端末装置２に割り当てる。また、基地局装置１は、下り回線のバーストと上り回線のバーストとをひとつの組合せとして端末装置２に割り当てる。
【００１６】
例えば、端末装置２は、基地局装置１に対して、バーストの割当要求を送信し、基地局装置１は、端末装置２にバーストを割り当てた後、その結果を端末装置２へ通知する。ここで、ＯＦＤＭＡ方式が採用されているので、端末装置２と基地局装置１は、バースト割当要求の送信の前後に、レンジング処理を実行してもよい。なお、レンジング処理として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。レンジング処理の終了後も、端末装置２は、基地局装置１での動作タイミングおよび搬送波の周波数に同期するように、制御を行う。具体的には、基地局装置１は、端末装置２からの信号を受信すると、それに含まれる周波数のオフセット、タイミングのずれを検出し、端末装置２にそれらの修正を指示する。
【００１７】
第１基地局装置１ａは、端末装置２に対するタイミングのずれが所定の条件を満たした場合に、端末装置２に対してハンドオーバの開始を指示する。端末装置２は、制御チャネルを監視することによって、ハンドオーバ先基地局装置として、第２基地局装置１ｂを特定する。端末装置２と第１基地局装置１ａとは通信を切断し、端末装置２は、第２基地局装置１ｂへ接続を要求する。その後、端末装置２と第２基地局装置１ｂとが通信を開始する。
【００１８】
制御局５２は、ネットワーク５０を介して、基地局装置１と接続する。制御局５２は、基地局装置１を介して、端末装置２に対する位置登録を実行する。位置登録とは、端末装置２がどのページングエリアに含まれているかを管理することであるが、位置登録として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、制御局５２は、図示しない交換機等より、端末装置２に対する着信通知を受けつける。制御局５２は、位置登録の結果をもとに、着信通知に対応する端末装置２がどのページングエリアに含まれるかを特定する。さらに、制御局５２は、ページングエリアに属する基地局装置１に対して、着信通知を送信する。ネットワーク５０は、制御局５２と接続するとともに、基地局装置１とも接続する。例えば、ネットワーク５０は、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークにて構成されるが、それに限定されるものではない。ネットワーク１６は、図示しない通信装置から受けつけたデータを基地局装置１へ送信するとともに、基地局装置１から受けつけたデータを通信装置へ送信する。
【００１９】
図２は、通信システム２０におけるＴＤＭＡフレームの構成を示す。通信システム２０では、第二世代コードレス電話システムと同様、上り通信について４つのタイムスロット、下り通信について４つのタイムスロットによってフレームが構成される。さらにフレームが連続して配置されている。本実施例において、上り通信でのタイムスロットの割当と下り通信でのタイムスロットの割当は同一であるので、以下においては、説明の便宜上、下り通信のみを説明する場合もある。
【００２０】
図３は、通信システム２０におけるＯＦＤＭＡサブチャネルの構成を示す。基地局装置１は、これまで説明したＴＤＭＡに加えて、さらに図３に示すように、ＯＦＤＭＡも適用する。その結果、ひとつのタイムスロットに複数の端末装置が割り当てられる。図３は横軸の方向に時間軸上のタイムスロットの配置を示し、縦軸の方向に周波数軸上のサブチャネルの配置を示す。すなわち、横軸の多重化がＴＤＭＡに相当し、縦軸の多重化がＯＦＤＭＡに相当する。ここでは、ひとつのフレームにおける第１タイムスロット（図中、「Ｔ１」と表示）から第４タイムスロット（図中、「Ｔ４」と表示）が含まれている。例えば、図３のＴ１からＴ４は、図２の第５タイムスロットから第８タイムスロットにそれぞれ相当する。
【００２１】
また、各タイムスロットには、第１サブチャネル（図中、「ＳＣ１」と表示）から第１６サブチャネル（図中、「ＳＣ１６」と表示）が含まれている。図３では、第１サブチャネルが、制御チャネルとして確保される。図中では、第１基地局装置１ａ（図中「ＣＳ１」と表示）が、第１タイムスロットの第１サブチャネルに制御信号を割り当てている。つまり、ＳＣ１だけに着目したときのフレームの構成、および複数のフレームの集合が、ＬＣＣＨに相当する。また、図３では第１タイムスロットの第２サブチャネルに第１端末装置２ａが、第２タイムスロットの第２サブチャネルから第４サブチャネルに第２端末装置２ｂが割り当てられる。また、第３タイムスロットの第１６サブチャネルに第３端末装置２ｃが、第４タイムスロットの第１３サブチャネルから第１５サブチャネルに第４端末装置２ｄが割り当てられる。
【００２２】
図４は、通信システム２０におけるサブチャネルブロックの構成を示す。なお、サブチャネルブロックは、前述のごとく、バーストに相当する。図４の横方向は、時間軸であり、縦方向は、周波数軸を示している。「１」から「２９」の番号は、サブキャリアの番号に相当する。このようにサブチャネルは、ＯＦＤＭのマルチキャリア信号によって構成されている。図中、「ＴＳ」は、トレーニングシンボルに相当し、図示しない同期検出用のシンボル「ＳＴＳ」、伝送路特性の推定用シンボル「ＬＴＳ」等の既知信号を含む。「ＧＳ」は、ガードシンボルに相当し、ここに実効的な信号は配置されない。「ＰＳ」はパイロットシンボルに相当し、既知信号によって構成される。「ＳＳ」はシグナルシンボルに相当し、制御用の信号が配置される。「ＤＳ」はデータシンボルに相当し、送信すべきデータである。「ＧＴ」はガードタイムに相当し、実効的な信号は配置されない。
【００２３】
図５は、通信システム２０における論理制御チャネルの構成を示す。論理制御チャネルは、４つのＢＣＣＨ、１２のＩＲＣＨ、８つのＰＣＨの合計２４のチャネルにより構成される。ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨのそれぞれは、８つのＴＤＭＡフレーム（以下、「フレーム」という）で構成される。なお、ひとつのフレームは、図２のように構成される。図５では、便宜上、ＰＣＨ、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨが配置されたフレームも「ＰＣＨ」、「ＢＣＣＨ」、「ＩＲＣＨ」と示される。また、前述のごとく、フレームは複数のタイムスロットに分割されるが、ここでは、タイムスロットの単位、フレームの単位、８フレームの単位のそれぞれに対して区別せずに、「ＰＣＨ」、「ＢＣＣＨ」、「ＩＲＣＨ」という用語を使用する。
【００２４】
図中、「ＩＲＣＨ」はチャネル割当時に用いる初期レンジング用チャネルである。さらに、詳しく説明すると、「ＩＲＣＨ」の中には、「ＴＣＣＨ」と「ＩＲＣＨ」とが含まれており、「ＴＣＣＨ」は、端末装置２から基地局装置１へ送信される初期レンジングの要求に相当する。また、「ＩＲＣＨ」は、当該初期レンジングの要求に対する応答に相当する。そのため、「ＴＣＣＨ」は、上り回線の信号であり、「ＩＲＣＨ」は、下り回線の信号である（以下、ＴＣＣＨとＩＲＣＨとの組合せもＩＲＣＨというが、ＩＲＣＨ単独の場合と区別せずに使用する）。なお、端末装置からのＴＣＣＨを受信した基地局装置は、レンジングの処理を実行するが、レンジングの処理は公知の技術でよいので、ここでは、説明を省略する。
【００２５】
また、図の下段には、各フレームの構成を示しているが、これは図２と同様に示される。なお、これは、図４のＳＣ１に対するフレーム構成に相当する。図１の第１基地局装置１ａは、フレームを構成するタイムスロットのうち、ＬＣＣＨを割り当てたタイムスロット（図中、「ＣＳ１」と表示）で、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを８フレーム間隔で間欠的に送信する。つまり、第１基地局装置１ａは、ＢＣＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用し、ＩＲＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用する。
【００２６】
さらに、第１基地局装置１ａは、ＰＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用する。図１に示された第２基地局装置１ｂは、第１基地局装置１ａが送信した次のフレーム（図中、第２フレーム）のタイムスロットのうち、第１基地局装置１ａが利用しているタイムスロットとフレーム先頭からの位置が同じタイムスロット（図中、「ＣＳ２」と表示）で、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを８フレーム間隔で間欠的に送信する。このような構成により、フレームを構成する下り４つのタイムスロットごとに、８つの基地局装置、最大３２基地局装置まで多重することができる。
【００２７】
図６は、基地局装置１の構成を示す。基地局装置１は、アンテナ１００、無線部１０１、送信部１０２、変調部１０３、受信部１０４、復調部１０５、ＩＦ部１０６、制御部１０７を含み、制御部１０７は、レンジング処理部１１０、割当部１１２、通知部１２０、受付部１２２、測定部１２６、決定部１２８を含む。
【００２８】
アンテナ１００は、無線周波数の信号を送受信する。ここで、無線周波数の信号は、図２から図４に対応する。無線部１０１は、受信処理として、アンテナ１００で受信した無線周波数の信号に対して周波数変換および直交検波を実行し、ベースバンドの信号を生成する。さらに、無線部１０１は、ベースバンドの信号を受信部１０４へ出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。なお、無線部１０１には、ＡＧＣも含まれる。
【００２９】
また、無線部１０１は、送信処理として、送信部１０２からのベースバンド信号に対して、直交変調および周波数変換を実行し、無線周波数の信号を生成する。さらに、無線部１０１は、無線周波数の信号をアンテナ１００へ出力する。なお、無線部１０１は、受信した信号と同一の無線周波数帯を使用しながら、信号を送信する。つまり、図２のごとく、ＴＤＤが使用されているものとする。また、無線部１０１には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）も含まれる。
【００３０】
送信部１０２は、変調部１０３から送られてきた周波数領域信号を時間領域信号に変換し、無線部１０１に出力する。なお、周波数領域信号から時間領域信号への変換にはＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅｄ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を利用する。変調部１０３は、ＩＦ部１０６からの入力に対して変調を行い、送信部１０２に出力する。変調方式としては、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭなどが使用される。また、変調部１０３は、制御部１０７から下り回線のバーストに関する指示を受けつけ、変調したデータをバーストに割り当てる。その結果、周波数領域のマルチキャリア信号、特にＯＦＤＭ信号が生成される。なお、ＯＦＤＭ信号には、複数のサブチャネルが含まれてもよい。
【００３１】
受信部１０４は、無線部１０１から送られてきた時間領域信号を周波数領域信号に変換し、復調部１０５に出力する。なお、時間領域信号から周波数領域信号への変換にはＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を利用する。復調部１０５は、受信部１０４からの入力を復調し、その結果をＩＦ部１０６に出力する。復調は、変調に対応するものとする。また、復調部１０５は、以上の処理と並行して、端末装置２から受信したバースト信号をもとに、バースト信号に対するタイミングのずれを検出する。このようなタイミングのずれは、端末装置２におけるタイミングのずれともいえる。なお、タイミングのずれの検出については、後に説明する。復調部１０５は、検出したタイミングのずれを制御部１０７に出力する。
【００３２】
ＩＦ部１０６は、図示していないネットワーク５０に接続され、受信処理として、復調部１０５において復調した信号を図示していないネットワーク５０に出力する。また、ＩＦ部１０６は、送信処理として、ネットワーク５０からデータを入力し、これを変調部１０３に出力する。ＩＦ部１０６は、図示しないネットワーク５０を介して図示しない制御局５２から、着信通知を受けつける。例えば、ＩＦ部１０６は、受けつけた着信通知を制御部１０７に出力する。
【００３３】
制御部１０７は、基地局装置１全体のタイミングを制御する。また、制御部１０７は、図５に示すＬＣＣＨを生成し、端末装置２に間欠送信する。制御部１０７は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１、アンテナ１００からＢＣＣＨ等のＬＣＣＨを順次送信する際のタイミングを制御する。制御部１０７は、予め規定されたサブチャネル、つまり制御チャネルに、周期的に制御信号であるＬＣＣＨを割り当てる。つまり、制御部１０７は、時間分割多重がなされた複数のタイムスロットの中から、タイムスロットを周期的に選択し、それらにＬＣＣＨを割り当てる。ここで、制御部１０７は、ＬＣＣＨとして、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨ、ＩＲＣＨの順に使用する。制御部１０７は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１に、割り当てたＬＣＣＨを報知させる。
【００３４】
レンジング処理部１１０は、ＩＦ部１０６において受けつけた着信通知をもとに、着信信号としてのＰＣＨを生成する。レンジング処理部１１０は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１、アンテナ１００を介して、ＰＣＨを報知する。図７は、基地局装置１から送信されるＢＣＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＢＣＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、論理制御チャネルの構造を規定するパラメータ、例えば、インターバル値、着信群分け、バッテリーセービング周期最大値などを表すＬＣＣＨ構造情報とを含む。図８は、基地局装置１から送信されるＰＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＰＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、着信があった端末装置の番号とを含む。また、ＰＣＨには、ＴＣＣＨ  ＩＤが含まれる。端末装置２は、ＰＣＨにより着信があった旨の通知を受理すると、そのＰＣＨを送信した基地局装置１に対して初期レンジングを要求する。図６に戻る。
【００３５】
レンジング処理部１１０は、端末装置２からのＴＣＣＨを受信すると、公知の技術によって、端末装置２の送信電力や送信タイミングを調節する。また、レンジング処理部１１０は、調節の結果が含まれたレンジング応答、例えば、ＩＲＣＨを送信するようなレンジング処理を複数回数繰り返し実行する。このような処理を詳しく説明するために、ここでは、図９（ａ）−（ｂ）を使用する。図９（ａ）−（ｂ）は、基地局装置１による段階的な初期レンジングのタイムチャートを示す図である。ここで、説明の便宜上、フレームに対して前から順に番号を付与しており、フレーム１からフレーム９が「Ｆ１」から「Ｆ９」と示される。また、図面を明瞭にするために、図２に示された各フレームのうち、上り回線と下り回線のそれぞれの最初のタイムスロットのみが示されている。
【００３６】
レンジング処理部１１０は、図３のＳＣ１において、ＴＣＣＨ初回に受信すべきタイミングおよびＩＲＣＨに送信すべきタイミングとを規定する。図９（ａ）は、ＳＣ１での動作を示す。端末装置２は、図示しないＢＣＣＨを受信することによって、接続先となる基地局装置１を特定する。端末装置２は、Ｆ１においてＴＣＣＨを送信する。なお、端末装置２がＰＣＨを受信することもあるが、その場合、端末装置２は、ＰＣＨを受信した後に、ＢＣＣＨを受信する。
【００３７】
ＴＣＣＨは、波形パターンとして複数種類規定されている。つまり、複数のサブキャリアの中から、一部が選択されることによって波形パターンが規定され、選択されるサブキャリアが変わることによって、複数種類の波形パターンが規定される。そのため、レンジング処理部１１０は、複数の端末装置２から同時にＴＣＣＨを受信する場合であっても、それらの間の波形パターンが異なっていれば、複数の端末装置２を認識できる。つまり、ＴＣＣＨの衝突確率が低減される。ここで、図示しない端末装置２は、複数種類規定された波形パターンのうち、いずれかをランダムに選択する。
【００３８】
図１０は、基地局装置１から送信されるＩＲＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＩＲＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、初期レンジング要求を行った送信元を識別するための情報と、送信元の識別情報を初回の初期レンジング要求と異なった値に変更するよう指示する送信元識別情報変更指示と、２回目のＴＣＣＨを送信すべきデータ転送用チャネル（以下、ＴＣＨ）を指定する情報（スロット番号およびサブチャネル番号）とを含む。ここで、ＴＣＨは、図３のＳＣ１以外のサブチャネルに割り当てられる。また、後段では、通信に使用する通信チャネルもＴＣＨと示すが、これらを区別せずに使用する。送信元識別情報は、複数の端末装置２から同時に初期レンジング要求があった場合でも、基地局装置１が送信元識別情報に所定の演算を施すことで、これら複数の端末装置２を識別できるよう、予め規定された値である。図９（ｂ）に戻る。
【００３９】
レンジング処理部１１０は、端末装置２からのＴＣＣＨを２回目以降に受信すべきタイミングを前回のレンジング応答、例えば、ＩＲＣＨにて規定する。また、レンジング処理部１１０は、各基地局装置１に対してＴＣＨとが適応的に割り当てられる周波数帯、例えば図３のＳＣ３からＳＣ１６において、ＴＣＣＨを２回目以降に受信すべきタイミングおよびレンジング応答を２回目以降に送信すべきタイミングとを規定する。図９（ｂ）は、ＩＲＣＨによって指定されたサブチャネルでのタイムチャートに相当し、レンジング処理部１１０は、Ｆ３においてＴＣＣＨを受信し、レンジング応答としてＲＣＨを送信する。
【００４０】
図１１は、基地局装置１から送信されるＲＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＲＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、同期を合わせるための制御情報（タイミングアライメント制御と送信出力制御）と、無線リソース割当要求の開始時期を示すＳＣＣＨの送受信タイミングとを含む。端末装置２は、タイミングアライメント制御により時間のずれを、送信出力制御により送信電力を補正することにより、基地局装置１と同期を確立した後、無線リソース割当を要求する。図９（ｂ）に戻る。
【００４１】
図９（ｂ）に示されたように、ＲＣＨにおいてＦ５およびＦ６でのＳＣＣＨが指定されたとする。図６の割当部１１２は、レンジング処理部１１０におけるレンジング処理の終了後、図示しない端末装置２からのＳＣＣＨを受信すると、当該端末装置２に対して通信チャネルＴＣＨを割り当てる。割当部１１２は、図９（ｂ）のＦ５において、割当の結果をＳＣＣＨに含めて送信する。このように割当部１１２は、レンジング処理部１１０においてＢＣＣＨ、ＰＣＨ等を配置している周波数帯とは異なった周波数帯にて、ＩＲＣＨを送信した端末装置２に対するチャネル割当の処理を実行する。
【００４２】
図１２は、基地局装置１から送信されるＳＣＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＳＣＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、端末装置２に割り当てたＴＣＨを指定する情報（スロット番号およびサブチャネル番号）とを含む。このように、初期レンジング要求を段階的に処理することにし、初回の初期レンジング要求の応答までＬＣＣＨで応答し、それ以降の２回目の初期レンジング要求および無線リソース割当は、ＴＣＨで応答する。これにより、一度に複数の端末装置にチャネル割当を実施することができ、送信元識別情報を多数用意することがなくても、端末装置を的確に分離することができる。図９（ｂ）に戻る。図９（ｂ）に示されたように、ＳＣＣＨにおいてＦ８以降のＴＣＨが指定されたとする。無線部１０１、送信部１０２、変調部１０３、受信部１０４、復調部１０５、ＩＦ部１０６は、割当部１１２におけるＴＣＨの割当後、端末装置２と通信する。
【００４３】
通知部１２０は、端末装置２との通信中に、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１を介して、端末装置２へバースト信号の送信タイミングを通知する。つまり、通知部１２０は、タイムアライメントの結果を端末装置２へ通知する。なお、通知部１２０は、後述の決定部１２８から送信タイミングに関する情報を受けつける。送信タイミングの通知後、復調部１０５は、通知部１２０において通知した送信タイミングの近傍において、端末装置２からのバースト信号を受信する。また、復調部１０５は、前述のごとく、受信したバースト信号に対するタイミングのずれ量を測定する。
【００４４】
このタイミングのずれ量は、復調部１０５におけるバースト信号の受信タイミングと、通知部１２０における送信タイミングから予想される受信タイミング（以下、「予想タイミング」という）との差異に相当する。なお、後述の決定部１２８は、端末装置２からのバースト信号がタイムスロットにおさまるように、送信タイミングを決定しているので、予想タイミングは、タイムスロットの先頭タイミングに相当する。なお、予想タイミングが、タイムスロットの先頭タイミングから後方にシフトされたタイミングであってもよい。受付部１２２は、復調部１０５から、タイミングのずれ量を受けつける。受付部１２２は、受けつけたタイミングのずれ量を決定部１２８へ出力する。
【００４５】
決定部１２８は、受付部１２２からタイミングのずれ量を受けつける。決定部１２８は、タイミングのずれ量に応じて、端末装置２に対する新たな送信タイミングを決定することによって、送信タイミングを更新する。例えば、ずれ量が「Ｔ」である場合、決定部１２８は、次のフレームにおいて送信タイミングを「−Ｔ」だけずらすことを決定する。なお、通信システム２０の安定性を維持するために、送信タイミングをずらすときの幅には、最大値が規定されている。また、決定部１２８は、決定した新たな送信タイミングを通知部１２０へ出力する。通知部１２０は、決定部１２８から受けつけた新たな送信タイミングを端末装置２へ通知する。
【００４６】
測定部１２６は、受信部１０４あるいは復調部１０５から、受信した信号を受けつけ、受けつけた信号の強度（以下、「受信電力」という）を測定する。測定部１２６における受信電力の測定方法は公知の技術でよいので、ここでは説明を省略する。測定部１２６は、受信電力を決定部１２８へ出力する。決定部１２８は、前述のごとく、送信タイミングを更新しているのにもかかわらず、予想タイミングよりも、受信タイミングが遅くなっている状態が連続する場合に、連続回数を計測する。予想タイミングよりも、受信タイミングが遅くなっている状態では、端末装置２が基地局装置１から遠ざかるように移動している可能性がある。
【００４７】
基地局装置１と端末装置２との距離をＬ（ｍ）、光速をｃ（ｍ／ｓ）とすると、上り回線の信号の伝搬時間は、Ｌ／ｃ（ｓ）と示される。端末装置２がΔＬ移動した場合に、受信タイミングのずれ量ΔＸは、次のように示される。
ΔＸ＝ΔＬ／ｃ            （式１）
送信タイイングの制御間隔はｔ（ｓ）と示され、送信タイミングの制御単位はｘ（ｓ）と示される。２回以上連続して、ｎステップだけ送信タイミングを早めるような指示がなされたとすると、次の関係が成立する。
ΔＸ＝ｎ×ｘ              （式２）
そのため、式１と式２とから、次の関係が成立する。
ΔＬ＝ｎ×ｘ×ｃ
その場合、端末装置２の移動速度は、次のように示される。
ｖ＝（ｎ×ｘ×ｃ）／ｔ    （式３）
【００４８】
決定部１２８、計測した連続回数に対するしきい値（以下、「タイミング用しきい値」という）を予め規定する。決定部１２８は、計測した連続回数とタイミング用しきい値とを比較する。連続回数がタイミング用しきい値よりも大きければ、決定部１２８は、次のステップに進む。次のステップを実行するために、決定部１２８は、測定部１２６において測定した受信電力に対するしきい値（以下、「電力用しきい値」という）を予め規定する。決定部１２８は、測定した受信電力と電力用しきい値とを比較する。受信電力が電力用しきい値よりも小さければ、決定部１２８は、端末装置２に対してハンドオーバの起動を決定する。
【００４９】
つまり、連続回数とタイミング用しきい値とを比較するステップにおいて、端末装置２が基地局装置１から離れている状況が想定される。しかしながら、この段階では、端末装置２が基地局装置１の近傍に存在しているにもかかわらず、初期の受信タイミングのずれ量が大きすぎたために、連続回数が大きくなっている状況の可能性もありえる。一方、受信電力と電力用しきい値とを比較することによって、後者の可能は小さくなるので、端末装置２が基地局装置１から離れている状況が特定される。つまり、前述のふたつの条件が満足した場合、端末装置２が、移動速度ｖによって、基地局装置１にて形成されたセルから出て行く状況といえる。決定部１２８は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１を介して、端末装置２へハンドオーバの実行を指示する。
【００５０】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００５１】
図１３は、復調部１０５の構成を示す。復調部１０５は、同期検波部７２、復号部７４、分岐部７６、相関部７８と総称される第１相関部７８ａ、第２相関部７８ｂ、第Ｎ相関部７８ｎ、積算部８０、検出部８２を含む。
【００５２】
同期検波部７２は、図示しない受信部１０４から、周波数領域のＯＦＤＭ信号を受けつけ、「ＴＳ」の部分において伝送路特性をサブキャリア単位に推定する。また、同期検波部７２は、推定した伝送路特性をもとに、周波数領域のＯＦＤＭ信号をサブキャリア単位に復調する。同期検波部７２は、復調した信号を復号部７４へ出力する。復号部７４は、同期検波部７２から、復調した信号を受けつけ、復調した信号に対して復号を実行する。復号は、図示しない端末装置２においてなされた符号化に対応しており、例えば、符号化として畳み込み符号化が実行されていれば、復号部７４は、ビタビ復号を実行する。復号部７４は、復号した信号を出力する。
【００５３】
分岐部７６は、図示しない受信部１０４から、周波数領域のＯＦＤＭ信号を受けつけ、周波数領域のＯＦＤＭ信号を複数に分岐する。分岐数は、後述の相関部７８の数に応じて定められる。また、周波数領域のＯＦＤＭ信号は、前述のごとく、複数のサブキャリアによって構成されているが、分岐部７６は、複数のサブキャリアをひとつのまとまりとして複数に分岐する。分岐部７６は、分岐した複数のＯＦＤＭ信号を並行に出力する。つまり、複数のＯＦＤＭ信号のそれぞれは、同一の内容である。
【００５４】
複数の相関部７８は、分岐部７６において複数に分岐したＯＦＤＭ信号のそれぞれに対して設けられる。第１相関部７８ａは、「ＴＳ」の値をサブキャリア単位に予め記憶している。一方、第２相関部７８ｂは、「ＴＳ」の値に対して、サブキャリア単位に一定の位相だけ回転させた値を予め記憶している。例えば、ｋ番目のサブキャリアに対する「ＴＳ」の値をＩ（ｋ）、Ｑ（ｋ）とすると、第２相関部７８ｂにおいて記憶されているｋ番目のサブキャリア対する値Ｉ’（ｋ）、Ｑ’（ｋ）は、次のように示される。
【数１】
2009213081.tif 000003
ここで、Ｃは、定数であり、Δｔは、予め定められた値である。なお、Δｔは、すべてのサブキャリアについて共通の値となるように定められている。
【００５５】
第３相関部７８ｃから第Ｎ相関部７８ｎも、第２相関部７８ｂと同様に、「ＴＳ」の値を一定の位相だけ回転させた値をサブキャリア単位に予め記憶している。しかしながら、第２相関部７８ｂから第Ｎ相関部７８ｎでは、Δｔの値が互いに異なっており、第２相関部７８ｂから第Ｎ相関部７８ｎになるにつれて、Δｔの値が大きくなっている。つまり、複数の相関部７８のそれぞれは、互いに異なった位相だけ回転された「ＴＳ」の値をそれぞれ記憶している。このようなΔｔは、タイミングのずれに相当し、相関部７８は、互いに異なったタイミングに対応した「ＴＳ」の値を記憶しているといえる。
【００５６】
複数の相関部７８のそれぞれは、周波数領域のＯＦＤＭ信号と、記憶した値との相関値を導出する。さらに具体的に説明すると、相関部７８は、周波数領域のＯＦＤＭ信号と、記憶した値とをサブキャリア単位に乗算し、乗算結果を積算する。前述のごとく、各相関部７８に記憶されたＴＳのタイミングが異なっているので、各相関部７８において導出される相関値に対応したタイミングも異なっている。相関部７８は、相関値を積算部８０に出力する。
【００５７】
積算部８０は、複数の相関部７８のそれぞれから相関値を受けつける。積算部８０は、複数の相関値のうちの一部を組み合わせて積算する。例えば、積算部８０は、第１相関部７８ａから第３相関部７８ｃからの相関値を積算する。つまり、積算部８０は、複数の相関部７８のうち、位相の回転量が互いに近い「ＴＳ」を記憶した相関部７８からの相関値を組み合わせる。また、積算部８０は、組合せを変更することによって複数の積算値を導出する。例えば、積算部８０は、第２相関部７８ｂから第４相関部７８ｄからの相関値に対する積算値、第３相関部７８ｃから第５相関部７８ｅからの相関値に対する積算値等を導出する。ここで、記憶された「ＴＳ」のタイミングシフト量と関連づけて、第１相関部７８ａを前方、第Ｎ相関部７８ｎを後方と定義する。その場合、積算部８０は、前方から後方へ積算の範囲をシフトさせることによって、複数の積算値を導出する。なお、積算の範囲は、予め定められていればよい。
【００５８】
検出部８２は、積算部８０において導出した複数の積算値の特徴点、例えば最大値を検出することによって、ＯＦＤＭ信号に対するタイミングのずれを検出する。なお、検出部８２は、積算部８０における積算値の積算の範囲と、タイミングのずれ量とを予め対応づけている。検出部８２は、積算値の最大値に対応した積算の範囲から、タイミングのずれ量を特定する。検出部８２は、特定したタイミングのずれ量を図示しない受付部１２２へ通知する。
【００５９】
図１４は、端末装置２の構成を示す。端末装置２は、無線部１５０、送信部１５２、変調部１５４、受信部１５６、復調部１５８、ＩＦ部１６０、制御部１６２を含む。制御部１６２は、基地局装置探索部１６４、ハンドオーバ実行部１６６、受付部１６８、調節部１７０を含む。
【００６０】
ＩＦ部１６０は、マイク、スピーカ、キーボード、ディスプレイによって構成されており、ユーザからの情報を受けつけたり、ユーザへ情報を提示したりする。また、ＩＦ部１６０は、図示しないＰＣと接続されており、ＰＣとの間で情報を送受信してもよい。例えば、音声通話の際には、マイクとスピーカが使用され、データ通信の際には、キーボードとディスプレイが使用される。
【００６１】
無線部１５０、送信部１５２、変調部１５４、受信部１５６、復調部１５８は、無線部１０１、送信部１０２、変調部１０３、受信部１０４、復調部１０５にそれぞれ相当するので、ここでは説明を省略する。なお、無線部１５０等によって、基地局装置１との通信が実現される。その際、前述した基地局装置１での無線リソース割当に対応するような処理が実行される。また、無線部１５０等は、初期状態において、ハンドオーバ元基地局装置との通信を実行する。前述のごとく、ハンドオーバ元基地局装置は、例えば、図１の第１基地局装置１ａに相当する。受付部１６８は、無線部１５０、受信部１５６、復調部１５８を介して、図示しない基地局装置１から、前述の送信タイミングに関する指示を受けつける。受付部１６８は、送信タイミングに関する指示を調節部１７０へ出力する。
【００６２】
調節部１７０は、受付部１６８において受けつけた指示に応じて、送信タイミングを調節する。指示が送信タイミングを「−Ｔ」ずらすことであれば、調節部１７０は、次のフレームにおいて、送信タイミングを「−Ｔ」ずらす。ＩＦ部１６０、変調部１５４、送信部１５２、無線部１５０は、「−Ｔ」ずらした送信タイミングによって、バースト信号を基地局装置１へ送信する。また、受付部１６８は、送信タイミングに関する指示の代わりに、ハンドオーバの指示を受けつけることもある。受付部１６８は、受けつけたハンドオーバの指示を基地局装置探索部１６４へ出力する。
【００６３】
基地局装置探索部１６４は、受付部１６８からの指示を受けつけると、ハンドオーバ先基地局装置を検索する。基地局装置探索部１６４は、ＳＣ１に配置されたＬＣＣＨを受信し、受信電力が最大となるＬＣＣＨを特定する。さらに、基地局装置探索部１６４は、特定したＬＣＣＨに対応した基地局装置１をハンドオーバ先基地局装置として選択する。例えば、図１の第２基地局装置１ｂがハンドオーバ先基地局装置として選択される。基地局装置探索部１６４は、選択した基地局装置１をハンドオーバ実行部１６６へ通知する。ハンドオーバ実行部１６６は、無線部１５０等に対して、選択した基地局装置１へのハンドオーバの実行を指示する。ハンドオーバは、無線リソース割当と同様に実行されればよいので、ここでは説明を省略する。
【００６４】
以上の構成による通信システム２０の動作を説明する。図１５は、通信システム２０におけるＴＣＨ同期確立手順を示すシーケンス図である。基地局装置１は、端末装置２の端末番号を格納し、ページングエリアに属する他の基地局装置と一斉にＰＣＨを送信する（Ｓ１００）。基地局装置１は、予め定められたタイミングにてＢＣＣＨを送信する（Ｓ１０２）。ＰＣＨを受信した端末装置２は、ＰＣＨに自己の端末番号が含まれていると、ＢＣＣＨをもとに基地局装置１を特定した後に、ＴＣＣＨに送信元識別情報を格納し、基地局装置ＣＳ１へ送信して、初回の初期レンジングを要求する（Ｓ１０４）。基地局装置ＣＳ１は、受信したＴＣＣＨより端末装置２の送信元識別情報ＵＩＤを分離し、端末装置２を空いているＴＣＨに割り当てる。
【００６５】
そして、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＩＲＣＨに格納して端末装置２へ送信し、２回目の初期レンジングを行うＴＣＨを端末装置２に通知する（Ｓ１０６）。端末装置２は、送信元識別情報をＴＣＣＨに格納し、割り当てられた初期レンジング用のＴＣＨを用いて、基地局装置１へ送信し、２回目の初期レンジングを要求する（Ｓ１０８）。基地局装置１は、端末装置２に割り当てたＴＣＨを用いてレンジング処理を実行し、タイムアライメント制御と送信出力制御とＳＣＣＨの送受信タイミングとをＲＣＨに格納して、端末装置２へ送信し、送信出力などの補正を要求する（Ｓ１１０）。端末装置２は、受信したＲＣＨより基地局装置１から要求された補正値を抽出し、送信出力などを補正する。
【００６６】
次に、割り当てられた初期レンジング用のＴＣＨを用いて基地局装置１に無線リソース割当を要求する（Ｓ１１２）。基地局装置１は、端末装置ＰＳ１からの無線リソース割当要求メッセージにＦＥＣ復号処理などを行ってから、端末装置２に空いているＴＣＨを割り当てる。そして、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＳＣＣＨに格納し、端末装置２へ送信する（Ｓ１１４）。ここまでのステップによりＴＣＨの同期が確立するため、これ以降、基地局装置１と端末装置２は同期を確立したＴＣＨを用いて、データを送受信する（Ｓ１１６）。
【００６７】
図１６は、基地局装置１におけるタイムアライメント手順を示すフローチャートである。決定部１２８は、変数「ｉ」を「０」に設定する（Ｓ１５０）。通知部１２０は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１を介して、端末装置２へ送信タイミングを通知する（Ｓ１５２）。復調部１０５は、端末装置２からのバースト信号を受信する（Ｓ１５４）。復調部１０５は、受信タイミングと予想タイミングとを比較する（Ｓ１５６）。予想タイミングの方が前であれば（Ｓ１５８のＹ）、決定部１２８は、「ｉ」に「１」を加える（Ｓ１６０）。一方、予想タイミングの方が前でなければ（Ｓ１５８のＮ）、決定部１２８は、「ｉ」を「０」に戻す（Ｓ１６２）。
【００６８】
「ｉ」がタイミングしきい値よりも大きければ（Ｓ１６４のＹ）、決定部１２８は、測定部１２６からの受信電力を取得する（Ｓ１６６）。受信電力が電力用しきい値よりも小さければ（Ｓ１６８のＹ）、決定部１２８は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１を介して、端末装置２へハンドオーバの起動を指示する（Ｓ１７０）。一方、「ｉ」がタイミングしきい値よりも大きくなく（Ｓ１６４のＮ）、あるいは受信電力が電力用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ１６８のＮ）、決定部１２８は、送信タイミングを更新する（Ｓ１７２）。通信が継続していれば（Ｓ１７４のＹ）、ステップ１５２に戻る。通信が継続していなければ（Ｓ１７４のＮ）、処理が終了される。
【００６９】
以下では、変形例を説明する。変形例も、実施例と同様に、基地局装置１が、端末装置２に対するハンドオーバの起動を決定する。さらに、実施例と同様に、変形例に係る基地局装置１は、ハンドオーバの起動を決定する際に、受信タイミングと予想タイミングとのずれ量、受信電力を使用する。しかしながら、変形例に係る基地局装置は、タイミング用しきい値を規定するが、電力用しきい値を規定しない。基地局装置は、受信電力に応じてタイミング用しきい値を調節し、調節したタイミング用しきい値を実施例と同様に使用する。変形例に係る通信システム２０は、図１に示された通信システム２０と同様のタイプであり、変形例に係る基地局装置１は、図６に示された基地局装置１と同様のタイプであり、変形例に係る端末装置２は、図１４に示された端末装置２と同様のタイプである。ここでは、相違する部分を中心に説明する。
【００７０】
決定部１２８は、実施例と同様に、測定部１２６から受信電力を受けつける。また、決定部１２８は、受けつけた受信電力をもとに、タイミング用しきい値を調節する。例えば、決定部１２８は、受信電力が低くなるほど、タイミング用しきい値が小さくなるように、タイミングしきい値を決定する。また、決定部１２８は、計測した連続回数とタイミング用しきい値とを比較する。連続回数がタイミング用しきい値よりも大きければ、決定部１２８は、端末装置２に対してハンドオーバの起動を決定する。このような制御によって、端末装置２が基地局装置１の近傍に存在しているにもかかわらず、初期の受信タイミングのずれ量が大きすぎたために、連続回数が大きくなっている状況が除外されやすくなる。その結果、ハンドオーバの起動決定に対する精度が向上する。
【００７１】
図１７は、本発明の変形例に係る基地局装置１におけるタイムアライメント手順を示すフローチャートである。決定部１２８は、変数「ｉ」を「０」に設定する（Ｓ２００）。通知部１２０は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１を介して、端末装置２へ送信タイミングを通知する（Ｓ２０２）。復調部１０５は、端末装置２からのバースト信号を受信する（Ｓ２０４）。復調部１０５は、受信タイミングと予想タイミングとを比較する（Ｓ２０６）。予想タイミングの方が前であれば（Ｓ２０８のＹ）、決定部１２８は、「ｉ」に「１」を加える（Ｓ２１０）。一方、予想タイミングの方が前でなければ（Ｓ２０８のＮ）、決定部１２８は、「ｉ」を「０」に戻す（Ｓ２１２）。
【００７２】
決定部１２８は、測定部１２６からの受信電力を取得し（Ｓ２１４）、受信電力に応じてタイミング用しきい値を設定する（Ｓ２１６）。「ｉ」がタイミングしきい値よりも大きければ（Ｓ２１８のＹ）、決定部１２８は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１を介して、端末装置２へハンドオーバの起動を指示する（Ｓ２２０）。一方、「ｉ」がタイミングしきい値よりも大きくなければ（Ｓ２１８のＮ）、決定部１２８は、送信タイミングを更新する（Ｓ２２２）。通信が継続していれば（Ｓ２２４のＹ）、ステップ２０２に戻る。通信が継続していなければ（Ｓ２２４のＮ）、処理が終了される。
【００７３】
本発明の実施例によれば、予想タイミングよりも、受信タイミングが遅くなっている状態の連続回数がタイミング用しきい値よりも大きい場合を特定するので、端末装置が基地局装置から離れていく場合を特定できる。また、予想タイミングよりも、受信タイミングが遅くなっている状態の連続回数がタイミング用しきい値よりも大きい場合を特定するので、ハンドオーバ元基地局装置によって形成されるサービスエリアの外へ、端末装置が移動するタイミングを検出できる。また、端末装置が基地局装置から離れていく場合が特定されるので、ハンドオーバの起動を正確に指示できる。
【００７４】
また、受信電力が電力用しきい値よりも大きい場合にハンドオーバを指示するので、端末装置が基地局装置の近傍に存在しているにもかかわらず、初期の受信タイミングのずれ量が大きすぎたために、連続回数が大きくなっている状況を除外できる。また、端末装置が基地局装置の近傍に存在しているにもかかわらず、初期の受信タイミングのずれ量が大きすぎたために、連続回数が大きくなっている状況が除外されるので、ハンドオーバの起動を正確に指示できる。また、受信電力に応じてタイミング用しきい値を調節するので、端末装置が基地局装置から離れているか否かを考慮できる。また、受信電力が小さければタイミング用しきい値を小さくするので、ハンドオーバをさせやすくできる。
【００７５】
また、ＢＣＣＨ、ＰＣＨのような周期的な信号を割り当てる周波数帯であって、複数の基地局装置を時分割多重するような周波数帯に、初回のＴＣＣＨおよびＩＲＣＨを配置するので、ＴＣＣＨの衝突および他の基地局装置のＴＣＨとの衝突を回避できる。また、以上の配置によって、初期レンジング用専用サブチャネルを省略できる。また、初期レンジング用専用サブチャネルを省略するので、伝送効率を向上できる。また、複数のレンジング処理を段階的に実行するので、ＴＣＣＨの多重処理に対応できる。また、複数のレンジング処理を段階的に実行するので、複数の端末装置にチャネルを割り当てることができる。また、チャネル割当処理を時分割多重にてスケジューリングするので、複数の端末装置にチャネルを割り当てることができる。
【００７６】
また、チャネル割当処理を時分割多重にてスケジューリングするので、アダプティブアレイ送信を実行できる。また、ＢＣＣＨやＰＣＨといった報知信号の間に初回のＴＣＣＨやＩＲＣＨを配置するので、初回のＴＣＣＨやＩＲＣＨの送受信間隔を短縮できる。また、初回のＴＣＣＨやＩＲＣＨの送受信間隔が短縮されるので、ＰＣＨにて着信を認識してから、通信を介するまでの期間を短縮できる。また、ＰＣＨにて着信を認識してから、通信を介するまでの期間が短縮されるので、着信に対するレスポンス性を向上できる。また、初回のＴＣＣＨやＩＲＣＨの送受信間隔が短縮されるので、チャネル割当の高速化を実現できる。また、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨのそれぞれに対応づけるようにＴＣＣＨを配置するので、端末装置によるＴＣＣＨ送信の機会を増加できる。また、端末装置によるＴＣＣＨ送信の機会が増加されるので、チャネル割当処理の期間を短縮できる。
【００７７】
以上、実施例をもとに本発明を説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７８】
本発明の実施例において、基地局装置１と端末装置２との間における無線方式は、ＯＦＤＭＡであるとしている。しかしながらこれに限らず例えば、無線方式が、ＯＦＤＭＡ以外のものであってもよい。その場合、端末装置２と基地局装置１との間におけるレンジング処理が省略される。本変形例によれば、さまざまな無線方式に本発明を適用できる。
【００７９】
本発明の実施例にておいて、決定部１２８は、連続回数がタイミング用しきい値よりも大きく、かつ受信電力が電力用しきい値よりも小さい場合に、端末装置２へハンドオーバの起動を指示している。しかしながらこれに限らず例えば、決定部１２８は、連続回数がタイミング用しきい値よりも大きく、かつ受信電力が時間的に低下している場合に、端末装置２へハンドオーバの起動を指示するしてもよい。その際、決定部１２８は、測定部１２６から受信電力を所定の間隔で受けつけ、受信電力の変化の傾きを計算する。本変形例によれば、複数のサンプルを使用しながら、受信電力が小さい場合を特定するので、測定精度を向上できる。
【００８０】
本発明の実施例において、決定部１２８は、予想タイミングよりも受信タイミングが遅くなっている状態の連続回数を測定する。しかしながらこれに限らず例えば、所定の期間において、予想タイミングよりも受信タイミングが遅くなっている状態の回数を測定してもよい。つまり、上記の状態が発生する確率でもよい。本変形例によれば、雑音等の影響を低減できる。ようは、上記の状態の発生頻度が高くなったときに、端末装置２へハンドオーバの起動を指示すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の通信システムにおけるＴＤＭＡフレームの構成を示す図である。
【図３】図１の通信システムにおけるＯＦＤＭＡサブチャネルの構成を示す図である。
【図４】図１の通信システムにおけるサブチャネルブロックの構成を示す図である。
【図５】図１の通信システムにおける論理制御チャネルの構成を示す図である。
【図６】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図７】図６の基地局装置から送信されるＢＣＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図８】図６の基地局装置から送信されるＰＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図９】図９（ａ）−（ｂ）は、図６の基地局装置による段階的な初期レンジングのタイムチャートを示す図である。
【図１０】図６の基地局装置から送信されるＩＲＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図１１】図６の基地局装置から送信されるＲＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図１２】図６の基地局装置から送信されるＳＣＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図１３】図６の復調部の構成を示す図である。
【図１４】図１の端末装置の構成を示す図である。
【図１５】図１の通信システムにおけるＴＣＨ同期確立手順を示すシーケンス図である。
【図１６】図６の基地局装置におけるタイムアライメント手順を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の変形例に係る基地局装置におけるタイムアライメント手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１  基地局装置、  ２  端末装置、  ２０  通信システム、  ５０  ネットワーク、  ５２  制御局、  １００  アンテナ、  １０１  無線部、  １０２  送信部、  １０３  変調部、  １０４  受信部、  １０５  復調部、  １０６  ＩＦ部、  １０７  制御部、  １１０  レンジング処理部、  １１２  割当部、  １２０  通知部、  １２２  受付部、  １２６  測定部、  １２８  決定部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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