JP2009044564A - Communication method, and base station device and terminal device utilizing the same - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to communication technology, and more particularly to a communication method for transmitting and receiving packet signals at a predetermined timing, and a base station apparatus and terminal apparatus using the communication method.
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)。
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。 In addition to the frame synchronization between the base station devices as described above, frame synchronization between the base station device and the terminal device must be established in order to execute communication. Generally, the terminal device generates its own frame timing and transmits / receives a packet signal at the frame timing so as to synchronize with the frame timing generated by the base station device. Further, in order to improve the accuracy of frame synchronization between the base station device and the terminal device, the base station device estimates the frame timing shift in the timing device based on the packet signal received from the terminal device. The terminal device is instructed to perform correction according to the deviation. On the other hand, the terminal device corrects the frame timing according to the instruction. Considering the stability of the wireless communication system, the correction amount must be reduced to some extent. Under such circumstances, if the error between the frame timing generated by the terminal device and the frame timing generated by the base station device is large, a correction instruction by the base station device is transmitted a plurality of times. As a result, a period until the frame timing synchronization between the base station apparatus and the terminal apparatus is established becomes long.
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a communication technique that reduces the number of times of transmission of a correction instruction signal.
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。 In order to solve the above problems, a base station apparatus according to an aspect of the present invention is configured to receive a packet signal from a terminal apparatus, a timing at which the packet signal is received at the receiving section, and reception of the packet signal A deriving unit for deriving an error with respect to the timing, and an instructing unit for instructing the terminal device to adjust the timing when transmitting the packet signal based on the error derived by the deriving unit. The instruction unit instructs the terminal device to adjust the timing autonomously.
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。 Another aspect of the present invention is a terminal device. The apparatus includes: a receiving unit that receives an instruction regarding timing when transmitting a packet signal from the base station apparatus; and an adjustment unit that adjusts timing when transmitting the packet signal according to the instruction received in the receiving unit; A transmission unit that transmits the packet signal to the base station apparatus at a timing adjusted by the adjustment unit. The adjustment unit adjusts the timing according to the adjustment amount when the instruction received at the reception unit is a timing adjustment amount, and the base station when the instruction received at the reception unit is to adjust the timing autonomously, Timing is adjusted by predicting the amount of propagation delay to the device.
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。 Yet another embodiment of the present invention is a communication method. According to this method, a step of receiving a packet signal from a terminal device, a step of deriving an error between the timing at which the packet signal is received and the timing at which the packet signal is scheduled to be received, and the derived error are used. And a step of instructing the terminal device to adjust the timing at which the packet signal is transmitted. The instructing step instructs the terminal device to adjust the timing autonomously.
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。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
補正の指示信号の送信回数を低減できる。 The number of correction instruction signal transmissions can be reduced.
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。 Before describing the present invention in detail, an outline will be described. An embodiment of the present invention relates to a communication system including at least a base station apparatus and a terminal apparatus, such as a communication system compliant with the IEEE 802.16 / 16e standard. The communication system connects a plurality of terminal devices by at least TDMA. The base station apparatus forms a frame, and the terminal apparatus forms a frame so as to be synchronized with the frame of the base station apparatus. Further, the base station apparatus designates a predetermined timing in the frame and instructs the terminal apparatus to use the timing. Here, the timing includes reception timing and transmission timing. The terminal device receives a packet signal from the base station device at a designated reception timing among frames generated by itself, and transmits the packet signal to the base station device at a designated transmission timing. Furthermore, the base station apparatus allocates a predetermined period as a transmission timing to one terminal apparatus, and allocates a period following the period as a transmission timing to another terminal apparatus.
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。 At this time, if the frames generated by the terminal devices are shifted, the packet signals overlap between the two terminal devices, and interference occurs between them. In order to reduce the influence of such interference, when the base station apparatus receives a packet signal from the terminal apparatus, the base station apparatus estimates a frame timing shift formed in the terminal apparatus, and sets a correction amount according to the estimation result. Notify the terminal device. At this time, if the correction amount is large, the amount of change in the frame timing in the terminal device becomes large, which may reduce the stability of the communication system. For this reason, the correction amount must be reduced to such an extent that the stability of the communication system does not deteriorate. Under such circumstances, if the frame timing shift in the terminal device is large, the number of correction amount transmissions by the base station device increases. As a result, the traffic is reduced and the period until the timing synchronization is established becomes long. In order to cope with this, the communication system according to the embodiment of the present invention executes the following processing.
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。 When the base station apparatus receives the packet signal from the terminal apparatus, the base station apparatus estimates a frame timing shift formed in the terminal apparatus. Further, if the amount of deviation is not larger than the threshold value, the base station apparatus notifies the terminal apparatus of a correction amount corresponding to the estimation result, as described above. On the other hand, the base station apparatus instructs the terminal apparatus to autonomously adjust the frame timing when the amount of deviation is larger than the threshold value. The terminal device adjusts the frame timing itself, and transmits a packet signal at the adjusted frame timing. Thereafter, when the amount of deviation does not become larger than the threshold value, the base station device notifies the terminal device of the correction amount.
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。
FIG. 1 shows a configuration of a
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。 OFDMA is a technique for frequency-division multiplexing a plurality of terminal devices using OFDM. In such OFDMA, subchannels are formed by a plurality of subcarriers, and the plurality of subchannels are frequency-division-divided. Therefore, each frame is formed by frequency division multiplexing of a plurality of subchannels, and each subchannel is formed by time division multiplexing of a plurality of time slots. Each subchannel is formed by a multicarrier signal. Here, the number of subcarriers included in each subchannel is variable. In the following description, the description will focus on frame timing. Therefore, the description regarding the subchannel is omitted, and this corresponds to the operation in one subchannel.
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。
The
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。
In addition, the
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。
FIG. 2 shows the configuration of the
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。
As a reception process, the
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。
As a transmission process, the
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。
The
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。
Since a known technique may be used for symbol synchronization or the like, description thereof is omitted here. A frequency domain multicarrier signal can also be said to be a multicarrier signal formed by a plurality of subcarriers. The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
When receiving the RNG-REQ, the
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。
In addition, the
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。
On the premise of the above description, each unit constituting the
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。
The deriving
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。
The
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。
On the other hand, when the error is larger than the threshold value, the
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。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it is realized by a program having a communication function loaded in the memory. Describes functional blocks realized by collaboration. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
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。
FIG. 3 shows the configuration of the
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。
The
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。
The
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。
The
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。
On the other hand, when the received instruction is to autonomously adjust the frame timing, the
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。
The
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。
FIG. 4 is a sequence diagram illustrating an outline of timing correction in the
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。
The operation of the
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)。
The
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)。
FIG. 6 is a sequence diagram illustrating a timing synchronization procedure in the
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。
FIG. 7 is a flowchart showing a timing synchronization procedure in the
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)。
FIG. 8 is a flowchart showing a timing synchronization procedure in the
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。 According to the embodiment of the present invention, since the terminal device is instructed to adjust the frame timing autonomously, the number of transmissions of the adjustment amount can be reduced. Further, if the error between the reception timing and the scheduled timing is larger than the threshold value, an instruction to autonomously adjust the frame timing is given, so that the number of transmissions of the adjustment amount can be reduced even if the adjustment amount is small. If the error between the reception timing and the scheduled timing is not larger than the threshold value, the adjustment amount is notified, so that the number of transmissions of the adjustment amount can be reduced while controlling the frame timing of the terminal device.
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。 Also, since the frame timing is derived based on the propagation delay time, a new frame timing can be derived without being affected by the previous frame timing. Further, since the new frame timing is derived without being influenced by the previous frame timing, the number of transmissions of the adjustment amount can be reduced even if the error with respect to the previous frame timing is large. In addition, since the frame timing is adjusted according to the adjustment amount, an operation according to an instruction from the base station apparatus can be executed.
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。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
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。 10 base station apparatus, 12 terminal apparatus, 20 RF section, 22 AD section, 24 FFT section, 26 demodulation section, 28 modulation section, 30 IFFT section, 32 DA section, 34 control section, 36 reception timing acquisition section, 38 derivation section , 40 indicating unit, 50 RF unit, 52 AD unit, 54 FFT unit, 56 demodulating unit, 58 modulating unit, 60 IFFT unit, 62 DA unit, 64 control unit, 66 receiving unit, 68 adjusting unit, 70 predicting unit, 100 Communications system.
Claims (4)
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。 A receiving unit for receiving a packet signal from the terminal device;
A derivation unit for deriving an error between the timing at which the reception unit receives the packet signal and the timing at which the reception of the packet signal is scheduled;
An instruction unit for instructing the terminal device to adjust timing when transmitting a packet signal based on the error derived in the deriving unit;
The base station apparatus, wherein the instruction unit instructs the terminal apparatus to autonomously adjust timing.
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。 A receiving unit for receiving an instruction regarding timing when transmitting a packet signal from the base station device;
An adjusting unit that adjusts timing when transmitting a packet signal in accordance with an instruction received in the receiving unit;
A transmission unit that transmits a packet signal to the base station device at a timing adjusted in the adjustment unit,
When the instruction received in the reception unit is an adjustment amount of timing, the adjustment unit adjusts the timing according to the adjustment amount, and the instruction received in the reception unit is to adjust the timing autonomously. A terminal device that adjusts timing by predicting a propagation delay amount to a base station device.
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。 Receiving a packet signal from a terminal device;
Deriving an error between the timing at which the packet signal was received and the timing at which the packet signal was scheduled to be received;
Instructing the terminal device to adjust the timing when transmitting a packet signal based on the derived error,
The instructing step instructs the terminal device to autonomously adjust the timing.
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