(57)【要約】【課題】補正の指示信号の送信回数を低減したい。【解決手段】受信タイミング取得部３６は、端末装置からのパケット信号を受信する。導出部３８は、パケット信号を受信したタイミングと、当該パケット信号の受信を予定していたタイミングとの誤差を導出する。指示部４０は、導出部３８において導出した誤差をもとに、端末装置に対して、パケット信号を送信する際のタイミングの調節を指示する。特に、指示部４０は、端末装置に対して、自律的にタイミングを調節するように指示する。【選択図】図２
2009044564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末装置からのパケット信号を受信する受信部と、
前記受信部においてパケット信号を受信したタイミングと、当該パケット信号の受信を予定していたタイミングとの誤差を導出する導出部と、
前記導出部において導出した誤差をもとに、前記端末装置に対して、パケット信号を送信する際のタイミングの調節を指示する指示部とを備え、
前記指示部は、前記端末装置に対して、自律的にタイミングを調節するように指示することを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記指示部は、前記導出部において導出した誤差がしきい値よりも大きい場合に、自律的にタイミングを調節するように指示し、前記導出部において導出した誤差がしきい値よりも大きくない場合に、誤差に応じたタイミングの調節量を指示することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
基地局装置から、パケット信号を送信する際のタイミングに関する指示を受けつける受付部と、
前記受付部において受けつけた指示に応じて、パケット信号を送信する際のタイミングを調節する調節部と、
前記調節部において調節したタイミングにてパケット信号を基地局装置へ送信する送信部とを備え、
前記調節部は、前記受付部において受けつけた指示がタイミングの調節量である場合、調節量に応じてタイミングを調節し、前記受付部において受けつけた指示が自律的にタイミングを調節することである場合、基地局装置までの伝搬遅延量を予測することによって、タイミングを調節することを特徴とする端末装置。
【請求項４】
端末装置からのパケット信号を受信するステップと、
パケット信号を受信したタイミングと、当該パケット信号の受信を予定していたタイミングとの誤差を導出するステップと、
導出した誤差をもとに、前記端末装置に対して、パケット信号を送信する際のタイミングの調節を指示するステップとを備え、
前記指示するステップは、前記端末装置に対して、自律的にタイミングを調節するように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、通信技術に関し、特に所定のタイミングにてパケット信号を送受信する通信方法ならびにそれを利用した基地局装置および端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第２世代コードレス電話システム等の無線通信システムでは、複数の基地局装置が設置される。また、各基地局装置は、時分割多重方式（ＴＤＭＡ）によって、端末装置との間でパケット信号を送受信する。このため、各基地局装置のパケット信号のフレーム同期が確立されていないと、隣接する基地局装置からのパケット信号により、所定のタイムスロットが干渉を受けてしまい、当該タイムスロットが使用できなくなる。その結果、電波の有効利用が図れなくなる。そのため、各基地局装置間におけるフレーム同期が確立されなければならない（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１４８９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以上のような、基地局装置間のフレーム同期に加えて、通信を実行するために、基地局装置と端末装置との間のフレーム同期が確立されなければならない。一般的に、基地局装置によって生成されるフレームタイミングに同期するように、端末装置は、自らフレームタイミングを生成し、当該フレームタイミングにてパケット信号を送受信する。また、基地局装置と端末装置との間のフレーム同期の精度を向上させるために、基地局装置は、端末装置から受信したパケット信号をもとに、当該タイミング装置におけるフレームタイミングのずれを推定し、ずれに応じた補正を端末装置に指示する。一方、端末装置は、指示に応じてフレームタイミングを補正する。無線通信システムの安定性を考慮すると、補正量は、ある程度小さくしなければならない。このような状況下において、端末装置によって生成されたフレームタイミングと、基地局装置によって生成されたフレームタイミングとの誤差が大きければ、基地局装置による補正の指示が複数回送信される。その結果、基地局装置と端末装置との間のフレームタイミング同期が確立するまでの期間が長くなってしまう。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、補正の指示信号の送信回数を低減する通信技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、端末装置からのパケット信号を受信する受信部と、受信部においてパケット信号を受信したタイミングと、当該パケット信号の受信を予定していたタイミングとの誤差を導出する導出部と、導出部において導出した誤差をもとに、端末装置に対して、パケット信号を送信する際のタイミングの調節を指示する指示部とを備える。指示部は、端末装置に対して、自律的にタイミングを調節するように指示する。
【０００６】
本発明の別の態様は、端末装置である。この装置は、基地局装置から、パケット信号を送信する際のタイミングに関する指示を受けつける受付部と、受付部において受けつけた指示に応じて、パケット信号を送信する際のタイミングを調節する調節部と、調節部において調節したタイミングにてパケット信号を基地局装置へ送信する送信部とを備える。調節部は、受付部において受けつけた指示がタイミングの調節量である場合、調節量に応じてタイミングを調節し、受付部において受けつけた指示が自律的にタイミングを調節することである場合、基地局装置までの伝搬遅延量を予測することによって、タイミングを調節する。
【０００７】
本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、端末装置からのパケット信号を受信するステップと、パケット信号を受信したタイミングと、当該パケット信号の受信を予定していたタイミングとの誤差を導出するステップと、導出した誤差をもとに、端末装置に対して、パケット信号を送信する際のタイミングの調節を指示するステップとを備える。指示するステップは、端末装置に対して、自律的にタイミングを調節するように指示する。
【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】
補正の指示信号の送信回数を低減できる。
【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、ＩＥＥＥ８０２．１６／１６ｅ規格に準拠した通信システムのごとく、少なくとも基地局装置と端末装置とによって構成される通信システムに関する。通信システムは、少なくともＴＤＭＡにて、複数の端末装置を接続している。基地局装置は、フレームを形成し、端末装置は、基地局装置のフレームに同期するようにフレームを形成する。また、基地局装置は、フレーム中の所定のタイミングを指定し、当該タイミングを使用するように端末装置に指示する。ここでタイミングには、受信タイミングと送信タイミングが含まれる。端末装置は、自ら生成したフレームのうち、指定された受信タイミングにて基地局装置からのパケット信号を受信するとともに、指定された送信タイミングにて基地局装置へパケット信号を送信する。さらに、基地局装置は、ひとつの端末装置に対して、所定の期間を送信タイミングとして割り当て、当該期間に続く期間を送信タイミングとして、別の端末装置に割り当てる。
【００１１】
その際、端末装置にて生成されるフレームがずれると、ふたつの端末装置からパケット信号に重なりが生じ、それらの間に干渉が発生する。このような干渉の影響を低減するために、基地局装置は、端末装置からのパケット信号を受信すると、端末装置において形成されているフレームタイミングのずれを推定し、推定結果に応じた補正量を端末装置に通知する。その際、補正量が大きければ、端末装置におけるフレームタイミングの変更量が大きくなり、通信システムの安定性が低下する可能性がある。そのため、補正量は、通信システムの安定性が低下しない程度に小さくしなければならない。このような状況下において、端末装置におけるフレームタイミングのずれが大きければ、基地局装置による補正量の送信回数が増加する。その結果、トラヒックの低下を招くとともに、タイミング同期が確立されるまでの期間が長くなってしまう。これに対応するために、本発明の実施例に係る通信システムは、以下の処理を実行する。
【００１２】
基地局装置は、端末装置からのパケット信号を受信すると、端末装置において形成されているフレームタイミングのずれを推定する。また、基地局装置は、ずれの量がしきい値よりも大きくなければ、前述の説明と同様に、推定結果に応じた補正量を端末装置に通知する。一方、基地局装置は、ずれの量がしきい値よりも大きい場合に、端末装置に対して、自律的にフレームタイミングを調節するように指示する。端末装置は、フレームタイミングを自ら調節し、調節したフレームタイミングにてパケット信号を送信する。その後、基地局装置は、ずれの量がしきい値よりも大きくなくなると、補正量を端末装置に通知する。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、基地局装置１０、端末装置１２を含む。ここで、通信システム１００は、ＩＥＥＥ８０２．１６／１６ｅ規格に準拠していることを前提とする。これらは、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）（商標）とも呼ばれている。ここで、ＷｉＭＡＸの詳細については、説明を省略する。基地局装置１０は、フレームを繰り返し形成する。基地局装置１０は、形成したフレームを使用しながら、時間領域にてＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を実行し、周波数領域にてＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を実行する。このような処理によって、基地局装置１０は、複数の端末装置１２を接続する。基地局装置１０は、下り回線において、図示しないネットワークから受けつけたデータを端末装置１２に送信し、上り回線において、端末装置１２から受けつけたデータをネットワークに送信する。
【００１４】
ＯＦＤＭＡとは、ＯＦＤＭを利用しながら複数の端末装置を周波数分割多重する技術である。このようなＯＦＤＭＡでは、複数のサブキャリアによってサブチャネルが形成されており、複数のサブチャネルが周波数多重分割されている。そのため、各フレームは、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、各サブチャネルは、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、各サブチャネルに含まれるサブキャリア数は、可変である。なお、以下の説明では、フレームタイミングを中心に説明する。そのため、サブチャネルに関する説明は省略される、これはひとつのサブチャネルにおける動作に相当する。
【００１５】
端末装置１２は、基地局装置１０にて指定された受信タイミングにて、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。ここで、受信タイミングとは、基地局装置１０から送信されたパケット信号を受信すべきタイムスロットに相当する。また、端末装置１２は、基地局装置１０に指定された送信タイミングにて、基地局装置１０へパケット信号を送信する。以上の処理の前提として、端末装置１２は、基地局装置１０からの信号を受信し、当該信号をもとにフレームを自ら生成する。フレームを形成する方法の詳細は省略するが、例えば、端末装置１２は、フレームの先頭タイミングを検出し、予め定められたフレーム期間にわたって、内蔵のカウンタを動作させる。
【００１６】
また、端末装置１２は、基地局装置１０から、フレームタイミングの補正量を受けつけ、補正量にしたがってフレームタイミングを修正する。なお、端末装置１２は、このような処理以外にも別の方法にてフレームタイミングを修正するが、このことについては、説明を後述する。さらに、端末装置１２は、生成したフレームの中で、指定された受信タイミングに対応したタイミングにてパケット信号を受信し、指定された送信タイミングに対応したタイミングにてパケット信号を送信する。
【００１７】
図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、ＲＦ部２０、ＡＤ部２２、ＦＦＴ部２４、復調部２６、変調部２８、ＩＦＦＴ部３０、ＤＡ部３２、制御部３４を含む。また、制御部３４は、受信タイミング取得部３６、導出部３８、指示部４０を含む。
【００１８】
ＲＦ部２０は、受信処理として、図示しない端末装置１２から受信した無線周波数のマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのマルチキャリア信号を生成する。ここで、マルチキャリア信号は、ＷｉＭＡＸに準じて、複数のサブチャネルを含むように形成されており、パケット信号に相当する。さらに、ＲＦ部２０は、ベースバンドのマルチキャリア信号をＡＤ部２２に出力する。一般的に、ベースバンドのマルチキャリア信号は、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。また、ＲＦ部２０には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ＡＧＣも含まれる。
【００１９】
ＲＦ部２０は、送信処理として、ＡＤ部２２から入力したベースバンドのマルチキャリア信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のマルチキャリア信号を生成する。さらに、ＲＦ部２０は、無線周波数のマルチキャリア信号を送信する。なお、ＲＦ部２０は、受信したマルチキャリア信号と同一の無線周波数帯を使用しながら、マルチキャリア信号を送信する。つまり、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）が使用されているものとする。また、ＲＦ部２０には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）も含まれる。
【００２０】
ＡＤ部２２は、ＲＦ部２０から、ベースバンドのマルチキャリア信号を入力する。また、ＡＤ部２２は、ベースバンドのマルチキャリア信号に対して、アナログ−デジタル変換を実行し、デジタル信号としてのベースバンドのマルチキャリア信号をＦＦＴ部２４に出力する。ＦＦＴ部２４は、ＡＤ部２２から、ベースバンドのマルチキャリア信号を入力する。ベースバンドのマルチキャリア信号は、時間領域の信号であるので、ＦＦＴ部２４は、ＦＦＴによって、時間領域の信号を周波数領域に変換する。また、ＦＦＴ部２４は、シンボル同期、つまりＦＦＴのウインドウの設定を実行し、ガードインターバルの削除も実行する。
【００２１】
シンボル同期等には、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、周波数領域のマルチキャリア信号は、複数のサブキャリアによって形成されたマルチキャリア信号ともいえる。ＦＦＴ部２４は、周波数領域に変換したベースバンドのマルチキャリア信号を復調部２６に出力する。ここで、周波数領域の信号は、複数のサブキャリアを含んでいるので、各サブキャリアと信号線とを対応づける場合、図２には、サブキャリア数に応じた信号線が示されるべきである。しかしながら、ここでは、図を明瞭にするために、ひとつの信号線のみを示す。
【００２２】
復調部２６は、ＦＦＴ部２４から、ベースバンドのマルチキャリア信号を入力する。また、復調部２６は、マルチキャリア信号をサブキャリア単位に復調する。復調には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。なお、マルチキャリア信号が、複数のサブチャネルによって構成されているとき、各サブチャネルが、互いに異なった端末装置１２に割り当てられていることもある。そのような場合に、復調部２６は、端末装置１２ごとに復調結果を集約する。さらに、復調部２６は、復調結果を図示しないネットワークへ出力する。その際、復調部２６は、宛先を識別するための情報、例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスにしたがって復調結果を出力する。
【００２３】
変調部２８は、図示しないネットワークから端末装置１２に対するデータを入力する。変調部２８は、制御部３４からの指示にしたがって、データをサブチャネルに割り当てる。その結果、周波数領域のマルチキャリア信号が形成される。また、変調部２８は、マルチキャリア信号をサブキャリア単位に変調する。変調部２８は、変調したマルチキャリア信号をＩＦＦＴ部３０に出力する。
【００２４】
ＩＦＦＴ部３０は、変調部２８から、周波数領域のマルチキャリア信号を入力する。ＩＦＦＴ部３０は、ＩＦＦＴによって、周波数領域の信号を時間領域に変換し、時間領域のマルチキャリア信号を生成する。また、ＩＦＦＴ部３０は、ガードインターバルの付加も実行するが、ここでは説明を省略する。ＩＦＦＴ部３０は、時間領域のマルチキャリア信号をＤＡ部３２に出力する。ＤＡ部３２は、ＩＦＦＴ部３０から、時間領域のマルチキャリア信号を入力する。ＤＡ部３２は、時間領域のマルチキャリア信号に対して、アナログ−デジタル変換を実行し、アナログ信号としてのマルチキャリア信号をＦＦＴ部２４に出力する。ここで、アナログ信号としてのマルチキャリア信号は、ベースバンドのマルチキャリア信号に相当する。
【００２５】
制御部３４は、基地局装置１０全体の動作を制御する。例えば、新たに端末装置１２を接続する場合、制御部３４は、次の処理を実行する。制御部３４は、変調部２８からＤＡ部３２、ＲＦ部２０に対して、下りのパラメータを定期的に送信させる。この下りのパラメータは、パケット信号中のＤＣＤ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）に格納される。また、制御部３４は、変調部２８からＤＡ部３２、ＲＦ部２０に対して、上りのパラメータを定期的に送信させる。この上りのパラメータは、パケット信号中のＵＣＤ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）に格納される。制御部３４は、ＲＦ部２０から復調部２６を介して、図示しない端末装置１２からＲＮＧ−ＲＥＱ（Ｒａｎｇｉｎｇ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信する。
【００２６】
制御部３４は、ＲＮＧ−ＲＥＱを受信すると、端末装置１２でのフレームタイミングの調節量を導出する。また、制御部３４は、導出した調節量をＲＮＧ−ＲＳＰ（Ｒａｎｇｉｎｇ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）に含め、変調部２８からＤＡ部３２、ＲＦ部２０を介して、ＲＮＧ−ＲＳＰを送信する。ＲＮＧ−ＲＥＱとＲＮＧ−ＲＳＰとを使用しながら、端末装置１２のフレームタイミングを同期させる処理は、レンジング処理と呼ばれる。なお、ＲＮＧ−ＲＥＱとＲＮＧ−ＲＳＰとの送信は、端末装置１２のフレームタイミングのずれがある程度小さくなるまで、つまり端末装置１２のフレームタイミング同期が確立されるまで、繰り返しなされる。フレームタイミング同期の確立後、制御部３４は、ＰＫＭ（Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｋｅｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）プロトコルに準じた処理を実行することによって、端末装置１２を認証する。
【００２７】
また、制御部３４は、暗号キー（ＫＥＫ：Ｋｅｙ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｋｅｙ）を端末装置１２との間で交換する。その際、ＲＦ部２０からＤＡ部３２が使用される。つづいて、制御部３４は、ＲＦ部２０から復調部２６を介して、端末装置１２からＲＥＧ−ＲＥＱ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を受信する。制御部３４は、当該端末装置１２を登録し、その結果として、ＲＥＧ−ＲＳＰ（Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を生成する。制御部３４は、変調部２８からＤＡ部３２、ＲＦ部２０を介して、ＲＥＧ−ＲＳＰを送信する。
【００２８】
以上の説明を前提として、制御部３４を構成する各部は、次の処理を実行する。受信タイミング取得部３６は、ＲＦ部２０から復調部２６を介して、図示しない端末装置１２からのパケット信号の受信タイミングを取得する。なお、パケット信号は、前述のＲＮＧ−ＲＥＱに相当する。また、受信タイミングは、基地局装置１０において生成されるフレームでのタイミングである。ここで、受信タイミングは、パケット信号の長さが示されるように、所定の期間として示されてもよく、パケット信号の先頭が示されるように、所定の一点として示されてもよい。例えば、ひとつのフレームが、「１」から「Ｎ」までのサンプリングポイントにて形成されているとき、パケット信号の先頭タイミングは、「ｉ」のように示される。ここで、「ｉ」は、「１」から「Ｎ」の間の数である。受信タイミング取得部３６は、受信タイミングを導出部３８に出力する。
【００２９】
導出部３８は、受信タイミング取得部３６から、受信タイミングを受けつける。また、導出部３８は、制御部３４から、前述のパケット信号の受信を予定したタイミング（以下、「予定タイミング」という）を取得する。このような予定タイミングは、ＲＮＧ−ＲＥＱを受信すべきタイミングとして、予め定められている。さらに、導出部３８は、受信タイミングと予定タイミングとの誤差を導出する。導出部３８は、誤差を出力する。
【００３０】
指示部４０は、導出部３８から、誤差を受けつける。指示部４０は、誤差と予め定めたしきい値とを比較する。指示部４０は、誤差がしきい値よりも大きくない場合に、誤差に応じたタイミングの調節量を導出する。タイミングの調節量の導出は、公知の技術によってなされればよいので、ここでは説明を省略するが、例えば、誤差を「０」に近づけるような値が、調節量として導出される。また、指示部４０は、調節量をＲＮＧ−ＲＳＰに含める。指示部４０は、変調部２８からＤＡ部３２、ＲＦ部２０を介して、ＲＮＧ−ＲＳＰを送信する。以上の処理は、前述のレンジング処理に相当する。
【００３１】
一方、指示部４０は、誤差がしきい値よりも大きい場合に、端末装置１２に対して、自律的にタイミングを調節する旨をＲＮＧ−ＲＳＰに含める。ここで、自律的にタイミングを調節する旨とは、端末装置１２に対して、具体的な調節量を示さずに、端末装置１２に対してタイミング調節を指示することに相当する。このような指示を受信すると、端末装置１２は、新たなタイミングにてフレームを再び生成し、基地局装置１０に対してＲＮＧ−ＲＥＱを送信する。これらの処理により、指示部４０は、導出部３８において導出した誤差をもとに、端末装置１２に対して、パケット信号を送信する際のタイミングの調節を指示する。
【００３２】
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。
【００３３】
図３は、端末装置１２の構成を示す。端末装置１２は、ＲＦ部５０、ＡＤ部５２、ＦＦＴ部５４、復調部５６、変調部５８、ＩＦＦＴ部６０、ＤＡ部６２、制御部６４を含む。また、制御部６４は、受付部６６、調節部６８、予測部７０を含む。
【００３４】
ＲＦ部５０からＤＡ部６２は、図２のＲＦ部２０からＤＡ部３２と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、ＲＦ部５０からＤＡ部６２の説明を省略する。制御部６４は、端末装置１２全体の動作を制御する。基地局装置１０が新たに端末装置１２を接続する場合の動作を既に説明したが、制御部６４は、端末装置１２が説明のような処理を実行するように、端末装置１２を制御する。
【００３５】
受付部６６は、ＲＦ部５０から復調部５６を介して、基地局装置１０からＲＮＧ−ＲＳＰを受けつける。前述のごとく、ＲＮＧ−ＲＳＰの中には、フレームタイミングの調節に関する指示が含まれている。ここで、フレームタイミングの調節に関する指示は、パケット信号を送信する際のタイミングに関する指示に相当する。なお、その前提として、制御部６４は、変調部５８からＤＡ部６２、ＲＦ部５０を介して、ＲＮＧ−ＲＥＱを送信しているものとする。受付部６６は、ＲＮＧ−ＲＳＰのうち、フレームタイミングの調節に関する指示を受付部６６へ出力する。
【００３６】
調節部６８は、受付部６６から、フレームタイミングの調節に関する指示を入力する。また、調節部６８は、受けつけた指示に応じて、フレームタイミングを調節する。ここで、フレームタイミングの調節の指示は、パケット信号を送信する際のタイミングの調節の指示に相当する。調節部６８は、受けつけた指示がフレームタイミングの調節量である場合、調節量に応じてフレームタイミングを調節する。例えば、調節量が、「ｘ」サンプリングポイントだけフレームタイミングを進ませることを指示している場合、調節部６８は、当該指示にしたがって、「ｘ」サンプリングポイントだけフレームタイミングを進ませる。その後、制御部６４は、調節したフレームタイミングを使用しながら、変調部５８からＤＡ部６２、ＩＦＦＴ部６０に対して、パケット信号を送信させる。
【００３７】
一方、調節部６８は、受けつけた指示が自律的にフレームタイミングを調節することである場合、その旨を予測部７０に出力する。予測部７０は、調節部６８から通知を受けつけると、基地局装置１０までの伝搬遅延量を予測する。例えば、予測部７０は、基地局装置１０での送信電力と、ＲＦ部５０での受信電力とを取得し、両者の差から、電力の損失量を導出する。また、予測部７０は、２乗則のような電波の伝搬則を使用しながら、電力の損失量から伝搬距離を導出する。さらに、予測部７０は、電波の伝搬速度を利用して、伝搬距離を伝搬遅延時間に変換する。あるいは、予測部７０は、図示しないＧＰＳ受信機を備え、端末装置１２の存在位置を測定してもよい。その際、基地局装置１０から受信されるパケット信号に、基地局装置１０の存在位置に関する情報が含まれているものとする。
【００３８】
予測部７０は、端末装置１２の存在位置と基地局装置１０の存在位置とから、伝搬距離を導出する。また、予測部７０は、前述の説明と同様に、伝搬距離を伝搬遅延時間に変換する。予測部７０は、伝搬遅延時間を調節部６８に通知する。調節部６８は、予測部７０から伝搬遅延時間を受けつけ、伝搬遅延時間を使用しながら、フレームタイミングを生成する。例えば、調節部６８は、端末装置１２から受信したパケット信号のタイミングを伝搬遅延時間だけ進めることによって、フレームタイミングを生成する。制御部６４は、調節部６８において調節したフレームタイミングにて、変調部５８からＤＡ部６２、ＲＦ部５０に対して、パケット信号を基地局装置１０へ送信させる。
【００３９】
図４は、通信システム１００におけるタイミング補正の概要を示すシーケンス図である。基地局装置１０は、送信タイミングを指示する（Ｓ２００）。ここでの送信タイミングとは、ＲＮＧ−ＲＥＱの送信タイミングに相当する。端末装置１２から、パケット信号、例えば、ＲＧＮ−ＲＥＱを受信すると、受信タイミングを取得する（Ｓ２０２）。端末装置１２は、パケット信号の受信タイミングと予定タイミングとの誤差を導出する。誤差に応じて、基地局装置１０は、端末装置１２に対して、フレームタイミングの調節に対する指示をＲＧＮ−ＲＳＰに含めて送信する。
【００４０】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図５は、通信システム１００の比較対象となる通信システムにおけるタイミング同期手順を示すシーケンス図である。つまり、図５は、本実施例によるフレームタイミング同期を実行しない場合の動作に相当する。しかしながら、本実施例との比較を明確にするために、ここでは、基地局装置１０と端末装置１２との間の処理として説明する。端末装置１２は、基地局装置１０に対して、送信信号としてパケット信号を送信する（Ｓ１０）。当該送信信号は、例えば、ＲＧＮ−ＲＥＱに相当する。基地局装置１０は、端末装置１２に対して、送信タイミングの補正量を指示する（Ｓ１２）。送信タイミングの補正量とは、ＲＮＧ−ＲＳＰに含まれたフレームタイミングの調節量に相当する。
【００４１】
端末装置１２は、指示に応じて、送信タイミングを補正する（Ｓ１４）。端末装置１２は、基地局装置１０に対して、補正した送信タイミングにて送信信号を送信する（Ｓ１６）。基地局装置１０は、端末装置１２に対して、送信タイミングの補正量を再び指示する（Ｓ１８）。端末装置１２は、指示に応じて、送信タイミングを再び補正する（Ｓ２０）。端末装置１２は、基地局装置１０に対して、補正した送信タイミングにて送信信号を送信する（Ｓ２２）。基地局装置１０は、端末装置１２に対して、送信タイミングの補正量を再び指示する（Ｓ２４）。端末装置１２は、指示に応じて、送信タイミングを再び補正する（Ｓ２６）。端末装置１２は、基地局装置１０に対して、補正した送信タイミングにて送信信号を送信する（Ｓ２８）。基地局装置１０は、端末装置１２に対して同期完了を通知する（Ｓ３０）。
【００４２】
図６は、通信システム１００におけるタイミング同期手順を示すシーケンス図である。端末装置１２は、基地局装置１０に対して、送信信号としてパケット信号を送信する（Ｓ５０）。当該送信信号は、例えば、ＲＧＮ−ＲＥＱに相当する。基地局装置１０は、端末装置１２に対して、自律的な送信タイミングの補正を指示する（Ｓ５２）。端末装置１２は、自律的に送信タイミングを補正する（Ｓ５４）。端末装置１２は、基地局装置１０に対して、補正した送信タイミングにて送信信号を送信する（Ｓ５６）。基地局装置１０は、端末装置１２に対して、送信タイミングの補正量を指示する（Ｓ５８）。端末装置１２は、指示に応じて、送信タイミングを補正する（Ｓ６０）。端末装置１２は、基地局装置１０に対して、補正した送信タイミングにて送信信号を送信する（Ｓ６２）。基地局装置１０は、端末装置１２に対して同期完了を通知する（Ｓ６４）。
【００４３】
図７は、基地局装置１０におけるタイミング同期手順を示すフローチャートである。受信タイミング取得部３６は、ＲＦ部２０から復調部２６を介して、端末装置１２からの信号を受信する（Ｓ１００）。受信タイミングと予定タイミングとの差がしきい値よりも大きければ（Ｓ１０２のＹ）、指示部４０は、端末装置１２に対して、自律的なタイミングの補正を指示する（Ｓ１０４）。一方、受信タイミングと予定タイミングとの差がしきい値よりも大きくなければ（Ｓ１０２のＮ）、指示部４０は、タイミングの補正量を導出し（Ｓ１０６）、端末装置１２に補正量を指示する。
【００４４】
図８は、端末装置１２におけるタイミング同期手順を示すフローチャートである。受付部６６が、送信タイミングの補正量を受けつけないと（Ｓ１５０のＮ）、つまり自律的なタイミングの補正を受けつけると、調節部６８は、送信タイミングを導出する（Ｓ１５２）。制御部６４は、変調部５８からＤＡ部６２、ＲＦ部５０に対して、導出した送信タイミングにて信号を送信させる（Ｓ１５４）。一方、受付部６６が、送信タイミングの補正量を受けつけると（Ｓ１５０のＹ）、調節部６８は、補正量に応じて送信タイミングを補正する（Ｓ１５６）。制御部６４は、変調部５８からＤＡ部６２、ＲＦ部５０に対して、補正した送信タイミングにて信号を送信させる（Ｓ１５８）。
【００４５】
本発明の実施例によれば、端末装置に対して、自律的にフレームタイミングを調節するように指示するので、調節量の送信回数を低減できる。また、受信タイミングと予定タイミングとの誤差がしきい値よりも大きければ、自律的にフレームタイミングを調節するように指示するので、調節量が小さくても調節量の送信回数を低減できる。また、受信タイミングと予定タイミングとの誤差がしきい値よりも大きくなければ、調節量を通知するので、端末装置のフレームタイミングを制御しながら、調節量の送信回数を低減できる。
【００４６】
また、伝搬遅延時間をもとにフレームタイミングを導出するので、それまでのフレームタイミングに影響されずに、新たなフレームタイミングを導出できる。また、それまでのフレームタイミングに影響されずに、新たなフレームタイミングを導出するので、それまでのフレームタイミングに対する誤差が大きくても、調節量の送信回数を低減できる。また、調節量に応じてフレームタイミングを調節するので、基地局装置の指示に応じた動作を実行できる。
【００４７】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。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。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【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の基地局装置の構成を示す図である。
【図３】図１の端末装置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タイミング補正の概要を示すシーケンス図である。
【図５】図１の通信システムの比較対象となる通信システムにおけるタイミング同期手順を示すシーケンス図である。
【図６】図１の通信システムにおけるタイミング同期手順を示すシーケンス図である。
【図７】図２の基地局装置におけるタイミング同期手順を示すフローチャートである。
【図８】図３の端末装置におけるタイミング同期手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４９】
１０  基地局装置、  １２  端末装置、  ２０  ＲＦ部、  ２２  ＡＤ部、  ２４  ＦＦＴ部、  ２６  復調部、  ２８  変調部、  ３０  ＩＦＦＴ部、  ３２  ＤＡ部、  ３４  制御部、  ３６  受信タイミング取得部、  ３８  導出部、  ４０  指示部、  ５０  ＲＦ部、  ５２  ＡＤ部、  ５４  ＦＦＴ部、  ５６  復調部、  ５８  変調部、  ６０  ＩＦＦＴ部、  ６２  ＤＡ部、  ６４  制御部、  ６６  受付部、  ６８  調節部、  ７０  予測部、  １００  通信システム。
【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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