JP3981475B2

JP3981475B2 - COMMUNICATION TERMINAL DEVICE, BASE STATION COMMUNICATION DEVICE, AND RADIO COMMUNICATION SYSTEM

Info

Publication number: JP3981475B2
Application number: JP25299298A
Authority: JP
Inventors: 豊樹上; 英則鹿山; 崇北出; 和行宮; 充上杉; 修加藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-09-07
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2018-09-07
Also published as: JPH11275036A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信などに用いられる移動局通信装置のような通信端末装置、基地局通信装置及び無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル無線通信分野においては、同一の帯域で複数の局が同時に通信を行う際の回線接続方式として多元接続法式が採用されており、ＴＤＭＡ(Time Division Multiple Access)やＣＤＭＡ(Code Division Multiple Access)などがある。ＴＤＭＡは、時間分割多元接続のことであり、情報信号を時間的に圧縮し、割り当てられた時間スロット内で送信／受信を行う多元接続技術である。また、ＣＤＭＡは、符号分割多元接続のことであり、情報信号のスペクトルを本来の情報帯域幅に比べて十分に広い帯域に拡散して伝送するスペクトル拡散通信によって多元接続を行う技術である。ここで、直接拡散方式とは、拡散において拡散符号系列をそのまま情報信号に乗じる方式である。
【０００３】
一方、無線通信技術においては、従来から通信効率向上を目的として、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式やＴＤＤ(Time Division Duplex)方式などのデュープレックス方式が採用される。例えばＴＤＤは、送受信同一帯域方式のことであり、ピンポン方式とも呼ばれ、同一の無線周波数を送信／受信に時間分割して通信を行う方式である。ＴＤＤ方式は、上り下りのペアバンドを必要としないため、公衆用サービスはもちろん、構内用あるいは家庭用サービスへの適用も多く考えられる。また、ＴＤＤ方式は、上り下りのトラヒックの違いやサービスの違いに対して柔軟に対応して非対称伝送速度サービスを容易に行える優位性がある。
【０００４】
特定のアプリケーションにおいては、上述したＴＤＭＡやＣＤＭＡなどの多元接続通信方式と、ＦＤＤやＴＤＤなどの通信方式とを組み合わせる場合があり、特に、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式は、効率よく収容回線数を増加することができるため、今後広く利用されると思われる。
【０００５】
ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式の場合、ARIB Volume 3 "Specifications of Air-Interface for 3G Mobile System (Ver.0.5)に記載されているように、上り下りで異なる拡散コードを用いてフレーム全体に渡って送信することにより、システム間の干渉量を抑圧することが考えられている。
【０００６】
また、下り送信電力や上り干渉電力といった基地局装置に固有の情報も、拡散された報知チャネル（ＢＣＣＨ）を通じて1フレーム全体に渡って送信される。しかしながら、互いの基地局通信装置が非常に近接した場合などは、異なる拡散コードであっても干渉電力量が増大するために、システムの特性が劣化する恐れがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図９は、従来のＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式を家庭用サービスに導入し、上り下り対称サービスを行った場合の下りフレーム構造を示している。図９から分かるように、通信チャネル及び報知チャネルは、複数の下りスロットに分割され、送信される情報は１フレーム全体に渡り送信されている。
【０００８】
一方、近年セルラシステム技術の進歩により、信号フレームにおけるタイムスロットの上り下りの配置を自由に選択して通信を行う自営（家庭用）のシステムが開発されている。このとき、公衆用サービスと家庭用サービスにおける共通性も考慮すべきである。しかしながら、従来の方式では、このような自営のシステムには、まったく対応できない。
【０００９】
また、図９では、４システムの報知チャネルが共通のスロットを用いているが、稼動システム数が密になるにつれて、報知チャネルによる干渉量も増大していく。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、システム間での干渉を抑制し、公衆用サービスや家庭用サービスに共通して対応できる通信端末装置、基地局通信装置及び無線通信システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、ＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式においてＴＤＭＡ構造を有する信号を用い、サブフレームの最終の下りスロットのみで報知チャネルの送受信を行うことにより、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避する。また、報知チャネルに含まれる情報を時間分割した数だけ基地局通信装置が繰り返し送信を行い、上り下りのスロット割当を工夫することにより、上りオープンループ送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチの特徴を活かすことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様の通信端末装置は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された信号を用いてＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式で基地局通信装置と通信を行う通信制御手段と、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングで受信した報知チャネル信号のみを復調する復調手段と、を具備する構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、サブフレームにおけるスロット構成を自由に設定できるので、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避することができる。また、最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングで受信した報知チャネル信号のみを復調するので、復調に要する電力を少なくすることができる。
【００１４】
本発明の第２の態様の通信端末装置は、第１の態様において、前記報知チャネル信号はそれぞれ同じデータを含み、前記復調手段は、前記報知チャネル信号を単位フレーム分合成することにより復調データを得る構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、同じ報知チャネルデータを複数のサブフレームに対する下りスロットに分散することができるので、１サブフレームに対して送信する報知チャネル信号の送信電力を低く抑えることができる。
【００１６】
本発明の第３の態様の通信端末装置は、第１又は第２の態様において、前記報知チャネル信号の符号誤り検出を行う誤り検出手段と、誤り検出結果に応じて前記復調手段に復調の停止を指示する復調停止指示手段と、を具備する構成を採る。
【００１７】
本発明の第４の態様の通信端末装置は、第３の態様において、前記復調停止指示手段が、誤り検出結果が良好であった時に、それ以降に受信した報知チャネル信号の復調を停止するように前記復調手段に指示する構成を採る。
【００１８】
これらの構成によれば、サブフレームに対応する下りスロットに分散された報知チャネルデータの誤りを検出することができ、最も少ない復調データで１フレーム分の情報を得ることができる。
【００１９】
本発明の第５の態様の通信端末装置は、第４の態様において、前記復調手段が、前記復調停止指示手段から報知チャネル信号の復調を停止する指示を受けた後に、他の報知チャネル信号を復調する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、なるべく少ないスロット、すなわちなるべく短い時間で１フレーム分の情報の受信を終わらせることができ、１フレーム内の残り時間を復調空き時間としてセルサーチのために確保することができる。
【００２１】
本発明の第６の態様の通信端末装置は、第１の態様において、前記復調手段が、前記サブフレームにおける最後の下り回線の報知チャネル信号であってシステム固有の報知チャネル信号のみを復調する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、干渉量に問題がなければ、複数の基地局通信装置（システム）が同じサブフレームを利用することができる。また、干渉量に問題がない場合に、伝送速度が足りなくなったとしても、さらに別のサブフレームを利用することも可能となる。
【００２３】
本発明の第７の態様の通信端末装置は、第１から第５のいずれかの態様において、前記通信制御手段が、サブフレームにおける最初のタイムスロットを上り回線で使用し、最後のタイムスロットを下り回線で使用するシステムで動作する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、通信端末装置は特定のスロットでのみ報知チャネルを受信すればよいこととなるため、各サブフレームのスロット構成を容易に変更することができ、システム設計に柔軟性を持たせることができる。例えば、報知チャネル信号の存在するスロットを固定して、上りスロットと下りスロットとの配分を変更するだけで、対象伝送を行なうシステムにも、非対称伝送を行なうシステムにも対応することができる。
【００２５】
本発明の第８の態様の通信端末装置は、第７の態様において、フレームが、最初及び最後のタイムスロット以外のスロットの構成が異なるサブフレームを含む構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、基地局通信装置は特定のスロットでのみ報知チャネルを送信すればよいこととなるため、各サブフレームのスロット構成を容易に変更することができ、システム設計に柔軟性を持たせることができる。例えば、報知チャネル信号の存在するスロットを固定して、上りスロットと下りスロットとの配分を変更するだけで、対象伝送を行なうシステムにも、非対称伝送を行なうシステムにも対応することができる。
【００２７】
本発明の第９の態様の通信端末装置は、第１から第８のいずれかの態様において、前記サブフレームにおける最初のタイムスロット直前に受信した報知チャネル信号の品質を測定する品質測定手段と、この測定結果に基づいて上り回線の送信電力を制御する上り送信電力制御手段と、を具備する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、ＴＤＭＡ構造のＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式による通信において、適当なタイミングで報知チャネルをモニタして、精度よい送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチを実現することができる。ＴＤＭＡ構造の採用により、上り回線スロットと下り回線スロットとの間隔が広い場合であっても、通信端末装置では精度よく送信電力制御ができ、基地局通信装置でも高精度の送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチを行うことができる。また、ＴＤＭＡ構造の採用により、干渉問題の緩和を図ることができる。
【００２９】
本発明の第１０の態様の基地局通信装置は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された信号を用いてＣＤＭＡ／ＴＤＤ方式で通信端末装置と通信を行う通信制御手段と、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングのみで報知チャネル信号を送信する送信制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、サブフレームにおけるスロット構成を自由に設定できるので、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避することができる。また、最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングでのみ報知チャネル信号を送信するので、他局への干渉を抑制することができる。
【００３１】
本発明の第１１の態様の基地局通信装置は、第１０の態様において、前記送信制御手段が、前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングでシステム固有の報知チャネル信号を送信する制御を行う構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、干渉量に問題がなければ、複数の基地局通信装置（システム）が同じサブフレームを利用することができる。また、干渉量に問題がない場合に、伝送速度が足りなくなったとしても、さらに別のサブフレームを利用することも可能となる。
【００３３】
本発明の第１２の態様の基地局通信装置は、第１０又は第１１の態様において、前記送信制御手段が、サブフレームにおける最初のタイムスロットを上り回線で使用し、最後のタイムスロットを下り回線で使用するシステムで動作する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、基地局通信装置は特定のスロットでのみ報知チャネルを送信すればよいこととなるため、各サブフレームのスロット構成を容易に変更することができ、システム設計に柔軟性を持たせることができる。例えば、報知チャネル信号の存在するスロットを固定して、上りスロットと下りスロットとの配分を変更するだけで、対象伝送を行なうシステムにも、非対称伝送を行なうシステムにも対応することができる。
【００３５】
本発明の第１３の態様の基地局通信装置は、第１０から第１２のいずれかの態様において、前記報知チャネル信号の品質に基づいて通信端末装置で生成されたＴＰＣ情報を上り回線の通信チャネル信号から取得するＴＰＣ情報取得手段と、このＴＰＣ情報に基づいて下り回線の送信電力制御を行う送信電力制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、上り回線でのオープンループ送信電力制御と、下り回線でのクローズドループ送信電力制御とを、組み合わせて実現できるため、送信電力制御の精度が向上する。
【００３７】
本発明の第１４の態様の無線通信システムは、第１から第９のいずれかの態様の通信端末装置と、この通信端末装置と無線通信を行う基地局通信装置と、を具備する構成を採る。
【００３８】
本発明の第１５の態様の無線通信システムは、第１０から第１４のいずれかの態様の基地局通信装置と、この基地局通信装置と無線通信を行う通信端末装置と、を具備する構成を採る。
【００３９】
これらの構成によれば、サブフレームにおけるスロット構成を自由に設定できるので、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避することができる。
【００４０】
本発明の第１６の態様の無線通信方法は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された通信チャネル信号の前記サブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングのみで基地局通信装置が報知チャネル信号を送信する工程と、前記タイミングで通信端末装置が前記報知チャネル信号を受信する工程と、前記報知チャネル信号を復調する工程と、を具備する。
【００４１】
この方法によれば、サブフレームにおけるスロット構成を自由に設定できるので、種々のサービスに柔軟に対応し、特に自営サービスにおける干渉問題を回避することができる。
【００４２】
本発明の第１７の態様の無線通信方法は、第１６の態様において、前記報知チャネル信号の符号誤り検出を行う工程と、誤り検出結果が良好であった時に、それ以降に受信した報知チャネル信号の復調を停止するように前記復調手段に指示する工程と、を具備する。
【００４３】
この方法によれば、サブフレームに対応する下りスロットに分散された報知チャネルデータの誤りを検出することができ、最も少ない復調データで１フレーム分の情報を得ることができる。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける通信端末装置の構成を示すブロック図である。この通信端末装置は、１つ又は複数のアンテナ１０１と、受信機１００と、送信機１０７と、送受信スロット制御部１１２と、から主に構成される。
【００４５】
受信機１００は、通信チャネル用のＣＤＭＡ復調器１０２と、報知チャネル用のＣＤＭＡ復調器１０３と、復調する受信スロットタイミングを制御する受信スロット制御部１０４と、制御チャネル信号の受信信号強度を測定する受信信号強度測定器１０５と、通信チャネル信号及び制御チャネル信号のＳＩＲ（信号対干渉比）を測定するＳＩＲ測定器１０６とを備えている。
【００４６】
また、送信機１０７は、下り回線用ＴＰＣビット生成部１０８と、スロット構成部１０９と、ＣＤＭＡ変調器１１０と、送信電力制御部１１１とを備えている。そして、送受信スロット制御部１１２は、前記受信機１００、前記送信機１０７、及び他ユーザの間の送受信スロットタイミングを制御する。
【００４７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システムにおける基地局通信装置の構成を示すブロック図である。この基地局装置は、１つ又は複数のアンテナ２０１と、受信機２００と、送信機２０５と、送受信スロット制御部２０９と、上り下りトラヒックモニタ部２１０とから主に構成される。
【００４８】
受信機２００は、ＣＤＭＡ復調器２０２と、アンテナ受信電力比較器２０３と、下り回線用ＴＰＣビット復調部２０４とを備えている。送信機２０５は、通信チャネル用ＣＤＭＡ変調器２０６と、送信電力制御部２０７と、アンテナ選択制御部２０８と、報知チャネル用ＣＤＭＡ変調器２１１(全ユーザに共通)と、送信スロット制御部２１２と、アンテナ数分の加算器２１３と、アンテナ数分の送信ナイキストフィルタ２１４と、アンテナ数分のＤ／Ａ変換器２１５と、アンテナ数分の直交変調器２１６と、を備えている。また、送受信スロット制御部２０９は、前記受信機２００、前記送信機２０５、及び他ユーザの間の送受信スロットを制御する。また、上り下りトラヒックモニタ部２１０は、上り下りのトラヒック状態を監視して、その情報を送受信スロット制御部２０９に送る。
【００４９】
次に、上記構成を有する通信端末装置と基地局通信装置とを収容する無線通信システムにおける動作について説明する。
【００５０】
まず、基地局通信装置側の上り下りトラヒックモニタ部２１０によって上り回線及び下り回線のトラヒックあるいはサービス状況を監視し、例えば公衆サービスであるか家庭サービスであるかを監視する。得られた結果に基づいて送受信スロット制御部２０９で送受信スロット構成パターンを決定し、制御する。送受信スロット構成パターンについては後述する。
【００５１】
基地局通信装置では、送受信スロット制御部２０９により各コード、すなわち通信チャネルのコード及び報知チャネルのコードに対して受信機２００に取り込まれた受信信号は、ＣＤＭＡ復調器２０２でデータに復調される。また、下り回線用ＴＰＣビット復調部２０４では、受信信号から下り回線用ＴＰＣビットが取得され、復調される。
【００５２】
復調されたＴＰＣ情報は、送信電力制御部２０７へ送られる。また、受信信号は、アンテナ受信電力比較器２０３にも取り込まれ、最も伝搬路状況の良好なアンテナを選択し、そのアンテナ選択制御信号がアンテナ選択制御部２０８に送られる。
【００５３】
次いで、各コードに対して送信信号が通信チャネル用ＣＤＭＡ変調器２０６で生成され、送信電力制御部２０７で送信電力制御が行われると共に、全ユーザに共通の報知チャネルデータも送信スロット制御部２１２により制御されＣＤＭＡ変調器２１１で生成される。この報知チャネルデータは、フレームを構成する各サブフレームの一つのスロットに同じ電力で収容される。あるいは、報知チャネルデータは、フレームを構成する各サブフレームの一つのスロットにシステム固有のデータとして収容される。なお、報知チャネルに対してアンテナ選択は行われない。
【００５４】
生成された各コードに対する送信信号は、送受信スロット制御部２０９により送信スロットタイミングで出力され、アンテナ別に加算器２１３で加算され、ナイキストフィルタ２１４で波形整形され、Ｄ／Ａ変換器２１５でＤ／Ａ変換された後に、直交変調器２１６で直交変調されて送信される。なお、報知チャネル信号は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された通信チャネル信号のサブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングでのみ送信する。
【００５５】
一方、通信端末装置では、基地局通信装置から伝達された送受信スロット構成情報に基づいて送受信スロット制御部１１２で送受信スロット構成パターンを制御する。送受信スロット制御部１１２によって受信機２００に取り込まれた受信信号は、通信チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０２でデータが再生されると共に、受信スロット制御部１０４により制御されて報知チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０３で復調される。報知チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０３は、複数のタイムスロットで構成されたサブフレームを含むＴＤＭＡ構造でフレーム構成された通信チャネル信号のサブフレームにおける最後の下り回線のタイムスロットに対応するタイミングで受信した報知チャネル信号のみを復調する。これにより、通信端末装置における復調による消費電力を少なくすることができる。
【００５６】
また、受信信号は、通信チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０２からＳＩＲ測定器１０６に送られ、受信ＳＩＲ測定され、その結果に基づいて送信機１０７の下り回線用ＴＰＣビット生成部１０８に下り回線クローズドループ送信電力制御信号が送られる。下り回線用ＴＰＣビットは、スロット構成部１０９に送られてスロット構成され、送信信号に乗せられる。
【００５７】
一方、報知チャネル信号は、報知チャネル用ＣＤＭＡ復調器１０３から受信信号強度測定器１０５に送られ、受信信号電力測定され、その結果に基づいて送信機１０７の送信電力制御部１１１に上り回線オープンループ送信電力制御信号が送られる。次いで、この送信信号はＣＤＭＡ変調器１１０で変調され、送信電力制御部１１１を介して送受信スロット制御部１１２により送信される。
【００５８】
ここで、上記した基地局通信装置で制御する送受信スロット構成パターンについて図３を用いて説明する。このスロット構成パターンは、１フレーム（１６スロット）をいくつかのサブフレームに分割し、トラヒックのモニタ結果に基づいてサブフレーム単位で送受信タイミングのパターンを決定したものである。なお、サブフレーム数は、ＴＤＭＡ構造におけるＴＤＭＡ多重数と等しい。
【００５９】
図３には、１フレームを４つのサブフレームに分割した場合を示している。なお、このサブフレーム数は、４以外の数、例えば２あるいは８などでも良い。サブフレーム内では、例えば先頭スロットを上り用スロット、最終スロットを下り用スロットに固定すると、その間のスロットは複数のパターン（４つ）から選択可能である。図３の場合には、＜上り、下り、下り、下り＞、＜上り、下り、上り、下り＞、＜上り、上り、上り、下り＞、＜上り、上り、下り、下り＞の４パターンから選択が可能である。これにより、非対称サービスをはじめ様々なサービスに対して柔軟に対応することが可能となる。特に、フレーム構成にＴＤＭＡ構造を採用すると、サブフレーム毎に異なるスロット構成を用いることができ、自営サービスに柔軟に対応することができる。なお、上記においては先頭（最初）スロットと最終スロットを固定した場合について説明しているが、先頭（最初）スロットと最終スロットを固定しなくても良い。
【００６０】
通常、周辺に位置する基地局通信装置との間で上りスロットと下りスロットとが同じスロットタイミングに割り当てられた場合に大きな干渉問題となるため、送受信スロット構成は同じものを用いるように制御するのが望ましいが、干渉が問題とならない場合には、各基地局通信装置が異なる送受信スロット構成を用いても構わない。
【００６１】
本実施の形態においては、報知チャネル（ＢＣＣＨ）は、各サブフレームの最終の下りスロットを用いて送信される。報知チャネルは、公衆用サービス及び家庭用（プライベート用、構内用）サービスに応じて送信の方法が異なるが、基本的構成は同じである。
【００６２】
図４はサブフレーム数が４の場合の公衆用サービスに対する報知チャネル構造を示している。各基地局通信装置は、送信すべき報知チャネル情報４０１をサブフレームの最終下りスロットのみで伝送し、全てのサブフレームの最終下りスロットで同一の情報を繰り返し伝送する。このように同一の情報を繰り返し伝送するので、１サブフレームに対して送信する報知チャネル信号の送信電力を低く抑えることができる。なお、この報知チャネル情報は、通信端末装置ＢＳ＃１〜ＢＳ＃４についてそれぞれＡ〜Ｄまでの情報が圧縮されて最終下りスロットに収容されている。このように、送信すべき報知チャネル情報４０１をサブフレームの最終下りスロットのみで伝送するので、報知チャネルによる干渉を抑制することができる。
【００６３】
従来のような１フレームに渡って報知チャネル情報を伝送する場合と比較すると、同程度の送信電力であれば全てのサブフレームの受信信号を単位フレーム、例えば１フレーム分同期加算することにより同程度の受信品質が得られる。
【００６４】
さらに、報知チャネルには、送信電力制御が適用されないので、フェージングにより受信品質に大きなばらつきが存在する。そのため、伝搬環境が良好な場合には、フレームにおける数サブフレーム、例えば１サブフレームの報知チャネルを受信するだけで情報を得ることができ、その後のサブフレームでの報知チャネルを受信する必要がなくなる。この場合、報知チャネル信号の復調を停止する指示を出して復調の空き時間を設ける。この空き時間は、例えば、異なる周波数キャリア、あるいは他システムへのハンドオーバを行うためのモニタなどに利用することもできる。この詳細については後述する。
【００６５】
図５は、サブフレームが４の場合の、家庭用サービスに対する報知チャネル構造を示している。各基地局通信装置（各システム）は、システムの初期作動時にどのサブフレームを用いて通信を行うかを決定し、そのサブフレームの最終スロットのみで送信すべき報知チャネル５０１を伝送する。干渉量に問題がなければ、同じサブフレームを複数の基地局通信装置（システム）が利用しても構わない。この方法によれば、フレーム全体を用いて通信を行う場合に比べ、達成できる最高伝送速度は低くなるが、干渉量に問題がない場合には、伝送速度が足りないときに、さらに別のサブフレームを利用することも可能である。なお、図５に示す場合において、１つのサブフレームの最終スロットの報知チャネル情報を複数フレームに渡って同期加算して情報を得るようなシステムにしても良い。
【００６６】
次いで、図６及び図７を用いて通信端末装置が上述した復調の空き時間を形成する方法について説明する。図６は本実施の形態に係る通信端末装置の要部を示すブロック図であり、図７は本実施の形態に係る復調空き時間形成過程を説明するためのフロー図である。ここでは、スロットをブロックと置き換えて説明する。
【００６７】
まず、図６を用いて構成の説明をする。アンテナ６０１はＲＦ信号を受信し、後述するＲｘＲＦ切替部６０２を経由してＲｘＲＦ部６０３へ送る。ＲｘＲＦ部６０３は受信信号をキャリア周波数からベースバンド周波数に落とす。さらにＡ／Ｄ変換器６０４がデジタル信号にし、ＲＡＫＥ合成復調部６０５がＲＡＫＥ合成を行う。
【００６８】
次いで、異システム制御チャネル読み込み部６００に入った受信信号は、ブロックデータメモリ６０６に入る。ブロックデータメモリ６０６はｎ個あり、１番目のブロックデータメモリが基地局側の送受信装置から少なくとも２倍のレートで繰り返して送られた報知チャネルの先頭ブロックのデータを格納する。ｎ個のブロックデータメモリは、１フレーム内で順次ブロック毎に格納する。ｎは任意に定めることができる。後に詳述するが、ｎは１フレーム内のブロック数以上必要であるため、基地局側の送受信装置が何倍のレートで送信するかによってｎの最低値が決まる。ブロックデータメモリ蓄積制御部６０７は、ブロックデータメモリ６０６に各ブロックのデータを格納する。
【００６９】
ブロック復号部６０８は、ブロックデータメモリ６０６又は後述するブロック加算データメモリ６１２に格納されたデータを復号する。この復号はブロック単位又は加算されたブロック単位で行われる。
【００７０】
誤り検出部６０９は、復号されたデータの誤り検出を行い、検出結果をブロックデータメモリ蓄積制御部６０７と、後述する加算制御部６１０とフレーム内制御チャネル読込制御部６１３とＲｘＲＦ部選択制御部とへ通知する。
【００７１】
加算器６１１はｎ−１個あり、ブロックデータメモリ６０６又はブロックデータ加算メモリ６１２に格納されたデータを加算し、ブロックデータ加算メモリ６１２に格納する。加算制御部６１０は、加算されブロック加算データメモリ６１２に蓄積されたデータをブロック復号部６０８へ送り復号化させる。なお、装置規模を小さくするために、異システム制御チャネル読込部のブロックデータメモリ６０６、加算器６１１及び加算データメモリ６１２を一つずつ設け、フレーム内においてサブフレーム単位で繰り返し使用することにより上記と同様の処理を行うことが可能である。
【００７２】
ＲｘＲＦ部選択制御部６１３は、誤り検出部６０９から誤り率がしきい値以下であったことの通知を受けると、ＲｘＲＦ切替部６０２を切り替えて異システム用ＲｘＲＦ部６１４を稼動させる。すなわちＲｘＲＦ部６０３を用いた報知チャネルの受信を中止させる。異システム用復調処理部６１５は、異システム用ＲｘＲＦ部６１４が受信した異システムの制御チャネルに、必要に応じて、Ａ／Ｄ変換、復調処理、復号化、を施す。
【００７３】
フレーム内制御チャネル読込制御部６１６は、誤り検出部６０９から誤り率がしきい値以下であったことの通知を受けると、フレーム内制御チャネル読込部６１７を稼動させる。フレーム内制御チャネル読込部６１６は、異システム用復調処理部６１５から復調されたハンドオーバー先候補の制御チャネルを読み込む。
【００７４】
次いで、図７で復調空き時間形成の手順を説明する。アンテナ６０１は、基地局から少なくとも２倍のレートで繰り返し送信されてきた報知チャネルを受信する。次いで、ＳＴ７０１では、１番目のブロックデータメモリ６０６に格納された先頭ブロックがブロック復号部６０８において、復号化される。
【００７５】
ＳＴ７０２では、誤り検出部６０９が復号化された先頭ブロックの誤り検出を行う。誤り率がしきい値以上であればＳＴ７０３へ、しきい値以下であればＳＴ７０４へ進む。
【００７６】
ＳＴ７０３では、誤り率がしきい値以上であるとの指示を受けたブロックデータメモリ蓄積制御部６０７は、ＲＡＫＥ合成復調部６０５において復調中又は復調後の２番目のブロックのデータを、２番目のブロックデータメモリ６０６に蓄積する。すると１番目の加算器６１１が１番目のブロックデータメモリ６０６に格納されているデータと２番目のブロックデータメモリ６０６に格納されているデータを加算し、１番目のブロック加算データメモリ６１２に格納する。加算制御部６１０は、１番目のブロック加算データメモリ６１２に格納された加算結果をブロック復号部６０８へ送る。
【００７７】
このようなＳＴ７０３の処理を終えるとＳＴ７０１に戻り、１番目のブロック加算データメモリ２１２に格納されたデータがブロック復号部２０８で復号化され、ＳＴ７０２に進んで誤り検出が行われる。誤り率がしきい値以上であれば再びＳＴ７０３へ進み、誤り率がしきい値以下であればＳＴ７０４へ進む。
【００７８】
上記ＳＴ７０１〜ＳＴ７０３は誤り率がしきい値以下になるまで繰り返される。２回目以降のＳＴ７０３においては、ブロックデータメモリ蓄積制御部６０７は、ＲＡＫＥ合成復調部６０５において復調中又は復調後の次ブロック（ｘ番目のブロックとする）のデータを、ｘ番目のブロックデータメモリ６０６に蓄積する。するとｘ番目の加算器６１０が、ｘ−１番目のブロック加算メモリ６１２のデータとｘ＋１番目のブロックデータメモリ６０６を加算し、ｘ番目のブロック加算メモリ６１２に格納する。加算制御部６１１は、１番目のブロック加算データメモリ６１２に格納された加算結果をブロック復号部６０８へ送る。
【００７９】
ＳＴ７０４では、必要な報知チャネル１フレーム分のデータは受信できたと判断され、報知チャネルの受信が中止される。すなわち、誤り検出部６０９から誤り率がしきい値以下であったことの通知を受けたＲｘＲＦ部選択制御部６１３は、ＲｘＲＦ切替部６０２を切り替えて、異システム用ＲｘＲＦ部６１４を稼動させる。よって１フレーム時間が経過するまでの残り時間は空き時間として確保され、ハンドオーバー先候補のキャリア制御のモニタを行う。
【００８０】
ここで、例えば、先頭ブロックを復号したところ誤り率がしきい値以下であり、ＲｘＲＦ部が切り替えられた場合、先頭ブロック受信後からＲｘＲＦ部切替までの時間にＲｘＲＦ部６０３によって受信された報知チャネルのデータは、誤り検出部６０９が誤りなしとの結果を出力した時点で、破棄される。
【００８１】
このように、基地局通信装置側の送受信装置が１フレーム分の報知チャネル情報を圧縮したブロックを１フレーム内で繰り返し送信するので、これを受信する通信端末装置側の送受信装置は最も少ない場合で１ブロックを受信するだけで１フレーム分の情報を得ることができる。そして報知チャネル１フレーム分の情報を得たことが確認された時点で報知チャネルの受信を中止することで、１フレーム時間が経過するまでの残りの時間を復調空き時間とすることができる。そのため誤り検出は１ブロックずつ行い、誤り率がしきい値以下であれば受信を中止し、しきい値以上であれば、同じ情報を持つ次のブロックを加算し、誤り率がしきい値以下になるまで次々にブロックを受信し加算する。
【００８２】
このようにして、なるべく少ないブロック、すなわちなるべく短い時間で１フレーム分の情報の受信を終わらせ、１フレーム内の残り時間を復調空き時間としてセルサーチのために確保することができる。
【００８３】
次に、本発明の無線通信システムにおいて、報知チャネルを用いて送信電力制御を行う場合について説明する。図８は、実施の形態に係る無線通信システムにおいて使用される送受信スロット構成の一例である。図８では一例として、図３と同様に１フレームを４つのサブフレームに分割した場合を示している。この図を用いて、公衆用サービス時における上り回線オープンループ送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチについて説明する。
【００８４】
下り回線では、基地局通信装置がすべてのユーザに対して報知チャネル８０６をサブフレームの最終の下りスロットに対応するタイミングで送信している。ここで、ユーザ＃１に注目すると、割り当てられた４スロット８０１，８０２，８０３，８０４以前の下り回線スロット８０５でも報知チャネル８０６が送信されている。したがって、その報知チャネルをモニタリングすることにより、具体的には、報知チャネルで送られるシンボルデータの受信電力を測定することにより、直前の伝搬路状況を把握することができる。したがって、ＴＤＭＡ構造であって、下り回線スロットと次の上り回線スロットとの間が広くなる場合でも、上り回線スロット８０１においてオープンループ送信電力制御が可能となる。
【００８５】
また、この上り回線スロット８０１で送信される信号には、下り回線ＳＩＲ型クローズドループ送信電力制御のためのＴＰＣビットが含まれている。一方、下り回線スロット８０２，８０３，８０４では、上り回線スロット８０１で送信されたＴＰＣビットを復調することにより、クローズドループ送信電力制御を行う。これにより、フェージング変動が速い場合でも、上り回線及び下り回線ともに十分に追従が可能となり、システムの性能が向上する。
【００８６】
基地局通信装置における送信ダイバーシチを考慮すれば、サブフレームにおける先頭（第１）スロットは上り回線に使用し、最終（第４）スロットは下り回線に使用する構成が望ましい。基地局通信装置が下り回線で送信ダイバーシチを行なうためには、直前にそのサブフレームを使用するユーザーからの上り回線スロットが必要となるからである。よって、第１スロットを上り回線で、第４スロットを下り回線で使用することにより、通信端末装置では報知チャネルを利用した送信電力制御が可能となり、基地局通信装置では通信端末装置からの受信信号を利用した送信ダイバーシチが可能となる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ＴＤＭＡ構造を有するＣＤＭＡ／ＴＤＤにおいて、家庭用サービス時のシステム間干渉を抑制し、かつ公衆用及び家庭用サービスにおいてフレーム構造に共通性を持たせることができる。また、上り回線オープンループ送信電力制御及び基地局送信ダイバーシチも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る無線通信システムにおける通信端末装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態に係る無線通信システムにおける基地局通信装置の構成を示すブロック図
【図３】上記実施の形態に係る無線通信システムにおいて使用される送受信スロット構成パターンを示すフレーム図
【図４】上記実施の形態に係る無線通信システムにおいて公衆用サービス時に使用される送受信スロット構成及び報知チャネル構造を示すフレーム図
【図５】上記実施の形態に係る無線通信システムにおいて家庭用サービス時に使用される送受信スロット構成及び報知チャネル構造を示すフレーム図
【図６】上記実施の形態に係る通信端末装置の要部を示すブロック図
【図７】上記実施の形態に係る復調空き時間形成過程を説明するためのフロー図
【図８】上記実施の形態に係る無線通信システムにおいて上り回線オープンループ送信電力制御及び基地局送信ダインバーシチの動作を説明するための図
【図９】従来使用されている報知チャネル構造を示すフレーム図
【符号の説明】
１０２通信チャネル用のＣＤＭＡ復調器
１０３制御チャネル用のＣＤＭＡ復調器
１０４受信スロット制御部
１０５受信信号強度測定器
１０６ＳＩＲ測定器
１１１，２０７送信電力制御部
１１２送受信スロット制御部
２０３アンテナ受信電力比較器
２０８アンテナ選択制御部
２１１報知チャネル用ＣＤＭＡ変調器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication terminal device such as a mobile station communication device used for digital wireless communication and the like, a base station communication device, and a wireless communication system.
[0002]
[Prior art]
In the field of digital wireless communication, a multiple access method is adopted as a line connection method when a plurality of stations simultaneously communicate in the same band, such as TDMA (Time Division Multiple Access) and CDMA (Code Division Multiple Access). There is. TDMA is time division multiple access, and is a multiple access technique in which an information signal is temporally compressed and transmitted / received within an assigned time slot. CDMA is code division multiple access, and is a technique for performing multiple access by spread spectrum communication in which the spectrum of an information signal is spread and transmitted in a sufficiently wide band compared to the original information bandwidth. Here, the direct spreading method is a method of multiplying an information signal as it is by a spreading code sequence in spreading.
[0003]
On the other hand, in the wireless communication technology, a duplex system such as an FDD (Frequency Division Duplex) system or a TDD (Time Division Duplex) system is conventionally employed for the purpose of improving communication efficiency. For example, TDD is a transmission / reception same band method, also called a ping-pong method, and is a method for performing communication by dividing the same radio frequency into transmission / reception in time. Since the TDD system does not require an upstream / downward pair band, it can be applied not only to public services but also to private or residential services. In addition, the TDD scheme has an advantage that an asymmetric transmission rate service can be easily performed by flexibly responding to differences in uplink and downlink traffic and services.
[0004]
In a specific application, the above-described multiple access communication methods such as TDMA and CDMA may be combined with communication methods such as FDD and TDD. In particular, the CDMA / TDD method increases the number of accommodated lines efficiently. It can be used widely in the future.
[0005]
In the case of the CDMA / TDD system, as described in ARIB Volume 3 “Specifications of Air-Interface for 3G Mobile System (Ver.0.5), transmit across the entire frame using different spreading codes in upstream and downstream. Thus, it is considered to suppress the amount of interference between systems.
[0006]
In addition, information unique to the base station device such as downlink transmission power and uplink interference power is also transmitted over the entire frame through the spread broadcast channel (BCCH). However, when the base station communication apparatuses are very close to each other, the interference power amount increases even with different spreading codes, so that the system characteristics may deteriorate.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 9 shows a downlink frame structure when the conventional CDMA / TDD system is introduced into a home service and an uplink / downlink symmetric service is performed. As can be seen from FIG. 9, the communication channel and the broadcast channel are divided into a plurality of downlink slots, and the transmitted information is transmitted over the entire frame.
[0008]
On the other hand, in recent years, with the advancement of cellular system technology, a self-employed (home use) system has been developed that performs communication by freely selecting the arrangement of time slots in signal frames. At this time, the commonality between the public service and the home service should also be considered. However, the conventional method cannot cope with such a self-employed system at all.
[0009]
In FIG. 9, the broadcast channels of the four systems use a common slot. However, as the number of operating systems becomes dense, the amount of interference due to the broadcast channels increases.
[0010]
The present invention has been made in view of the above points, and provides a communication terminal device, a base station communication device, and a wireless communication system that can suppress interference between systems and can be commonly used for public services and home services. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention is to flexibly support various services by using a signal having a TDMA structure in the CDMA / TDD system and transmitting / receiving a broadcast channel only in the last downlink slot of a subframe, and particularly in a self-supporting service. Avoid interference problems. In addition, the base station communication device repeatedly transmits information included in the broadcast channel by the number of time divisions, and devise uplink slot allocation to take advantage of the characteristics of uplink open loop transmission power control and base station transmission diversity. be able to.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The communication terminal apparatus according to the first aspect of the present invention is a communication that communicates with a base station communication apparatus in a CDMA / TDD system using a signal framed in a TDMA structure including subframes composed of a plurality of time slots. It adopts a configuration comprising control means and demodulation means for demodulating only the broadcast channel signal received at the timing corresponding to the last downlink time slot in the subframe.
[0013]
According to this configuration, since the slot configuration in the subframe can be set freely, it is possible to flexibly deal with various services and avoid interference problems particularly in the self-service. Also, since only the broadcast channel signal received at the timing corresponding to the last downlink time slot is demodulated, the power required for demodulation can be reduced.
[0014]
In a communication terminal apparatus according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the broadcast channel signal includes the same data, and the demodulating unit synthesizes the demodulated data by combining the broadcast channel signal by unit frames. Take the configuration to get.
[0015]
According to this configuration, since the same broadcast channel data can be distributed to downlink slots for a plurality of subframes, the transmission power of the broadcast channel signal transmitted for one subframe can be kept low.
[0016]
The communication terminal device according to a third aspect of the present invention is the communication terminal apparatus according to the first or second aspect, wherein error detection means for detecting a code error of the broadcast channel signal and demodulation to the demodulation means according to an error detection result are stopped. And a demodulation stop instruction means for instructing.
[0017]
In a communication terminal apparatus according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the demodulation stop instruction means stops the demodulation of the broadcast channel signal received thereafter when the error detection result is good. The configuration instructing the demodulating means is employed.
[0018]
According to these configurations, errors in broadcast channel data distributed in downlink slots corresponding to subframes can be detected, and information for one frame can be obtained with the least amount of demodulated data.
[0019]
A communication terminal device according to a fifth aspect of the present invention is the communication terminal device according to the fourth aspect, wherein the demodulating unit receives another broadcast channel signal after receiving an instruction to stop demodulating the broadcast channel signal from the demodulation stop instruction unit. A configuration for demodulating is adopted.
[0020]
According to this configuration, reception of information for one frame can be completed in as few slots as possible, that is, in as short a time as possible, and the remaining time in one frame can be secured for cell search as a demodulation empty time. .
[0021]
A communication terminal apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the communication terminal apparatus according to the first aspect, wherein the demodulation means demodulates only the broadcast channel signal specific to the system, which is the last downlink broadcast channel signal in the subframe. Take.
[0022]
According to this configuration, if there is no problem with the amount of interference, a plurality of base station communication devices (systems) can use the same subframe. In addition, when there is no problem with the amount of interference, even if the transmission rate becomes insufficient, it is possible to use another subframe.
[0023]
According to a communication terminal device of a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the communication control means uses the first time slot in the subframe on the uplink, and uses the last time slot. A configuration that operates in the system used in the downlink is adopted.
[0024]
According to this configuration, since the communication terminal device only needs to receive the broadcast channel in a specific slot, the slot configuration of each subframe can be easily changed, and the system design has flexibility. be able to. For example, it is possible to cope with both a system that performs target transmission and a system that performs asymmetric transmission by simply fixing the slot in which the broadcast channel signal exists and changing the allocation of the uplink slot and the downlink slot.
[0025]
A communication terminal apparatus according to an eighth aspect of the present invention employs a configuration in which, in the seventh aspect, a frame includes subframes having different slot configurations other than the first and last time slots.
[0026]
According to this configuration, since the base station communication device only needs to transmit the broadcast channel in a specific slot, the slot configuration of each subframe can be easily changed, and the system design has flexibility. Can be made. For example, it is possible to cope with both a system that performs target transmission and a system that performs asymmetric transmission by simply fixing the slot in which the broadcast channel signal exists and changing the allocation of the uplink slot and the downlink slot.
[0027]
A communication terminal apparatus according to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, comprises quality measuring means for measuring the quality of the broadcast channel signal received immediately before the first time slot in the subframe, An uplink transmission power control means for controlling uplink transmission power based on the measurement result is adopted.
[0028]
According to this configuration, it is possible to realize accurate transmission power control and base station transmission diversity by monitoring a broadcast channel at an appropriate timing in communication using a CDMA / TDD system with a TDMA structure. By adopting the TDMA structure, even if the distance between the uplink slot and the downlink slot is wide, the communication terminal apparatus can perform transmission power control with high accuracy, and the base station communication apparatus can perform high-accuracy transmission power control and base station. Transmission diversity can be performed. In addition, the TDMA structure can be used to alleviate the interference problem.
[0029]
A base station communication apparatus according to a tenth aspect of the present invention is a communication that communicates with a communication terminal apparatus by a CDMA / TDD system using a signal framed in a TDMA structure including subframes composed of a plurality of time slots. It adopts a configuration comprising control means and transmission control means for transmitting a broadcast channel signal only at a timing corresponding to the last downlink time slot in the subframe.
[0030]
According to this configuration, since the slot configuration in the subframe can be set freely, it is possible to flexibly deal with various services and avoid interference problems particularly in the self-service. Also, since the broadcast channel signal is transmitted only at the timing corresponding to the last downlink time slot, interference with other stations can be suppressed.
[0031]
A base station communication apparatus according to an eleventh aspect of the present invention is the base station communication apparatus according to the tenth aspect, wherein the transmission control means transmits a system-specific broadcast channel signal at a timing corresponding to the last downlink time slot in the subframe. The structure which performs control to perform is taken.
[0032]
According to this configuration, if there is no problem with the amount of interference, a plurality of base station communication devices (systems) can use the same subframe. In addition, when there is no problem with the amount of interference, even if the transmission rate becomes insufficient, it is possible to use another subframe.
[0033]
A base station communication apparatus according to a twelfth aspect of the present invention is the base station communication apparatus according to the tenth or eleventh aspect, wherein the transmission control means uses the first time slot in the subframe on the uplink and the last time slot on the downlink. A configuration that operates in the system used in the system is adopted.
[0034]
According to this configuration, since the base station communication device only needs to transmit the broadcast channel in a specific slot, the slot configuration of each subframe can be easily changed, and the system design has flexibility. Can be made. For example, it is possible to cope with both a system that performs target transmission and a system that performs asymmetric transmission by simply fixing the slot in which the broadcast channel signal exists and changing the allocation of the uplink slot and the downlink slot.
[0035]
A base station communication apparatus according to a thirteenth aspect of the present invention, in any one of the tenth to twelfth aspects, uses the TPC information generated by the communication terminal apparatus based on the quality of the broadcast channel signal as an uplink communication channel. It adopts a configuration comprising TPC information acquisition means acquired from a signal and transmission power control means for performing transmission power control of the downlink based on this TPC information.
[0036]
According to this configuration, the open loop transmission power control on the uplink and the closed loop transmission power control on the downlink can be realized in combination, so that the accuracy of the transmission power control is improved.
[0037]
A radio communication system according to a fourteenth aspect of the present invention employs a configuration including the communication terminal apparatus according to any one of the first to ninth aspects and a base station communication apparatus that performs radio communication with the communication terminal apparatus. .
[0038]
A radio communication system according to a fifteenth aspect of the present invention includes a base station communication apparatus according to any of the tenth to fourteenth aspects and a communication terminal apparatus that performs radio communication with the base station communication apparatus. take.
[0039]
According to these configurations, since the slot configuration in the subframe can be freely set, it is possible to flexibly cope with various services and avoid interference problems particularly in the self-service.
[0040]
The radio communication method according to the sixteenth aspect of the present invention corresponds to the last downlink time slot in the subframe of the communication channel signal framed in the TDMA structure including the subframe composed of a plurality of time slots. The base station communication apparatus transmits a broadcast channel signal only at timing, the communication terminal apparatus receives the broadcast channel signal at the timing, and demodulates the broadcast channel signal.
[0041]
According to this method, since the slot configuration in the subframe can be set freely, it is possible to flexibly cope with various services, and particularly to avoid the interference problem in the private service.
[0042]
A radio communication method according to a seventeenth aspect of the present invention is the radio communication method according to the sixteenth aspect, wherein a step of detecting a code error of the broadcast channel signal and a broadcast channel signal received after that when the error detection result is good Instructing the demodulating means to stop demodulating.
[0043]
According to this method, it is possible to detect errors in broadcast channel data distributed in downlink slots corresponding to subframes, and to obtain information for one frame with the least amount of demodulated data.
[0044]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal apparatus in a radio communication system according to Embodiment 1 of the present invention. This communication terminal apparatus mainly includes one or a plurality of antennas 101, a receiver 100, a transmitter 107, and a transmission / reception slot control unit 112.
[0045]
The receiver 100 measures a received signal strength of a control channel signal, a CDMA demodulator 102 for a communication channel, a CDMA demodulator 103 for a broadcast channel, a receiving slot control unit 104 that controls a receiving slot timing to be demodulated. A reception signal strength measuring device 105 and a SIR measuring device 106 for measuring SIR (signal-to-interference ratio) of the communication channel signal and the control channel signal are provided.
[0046]
Transmitter 107 includes downlink TPC bit generation section 108, slot configuration section 109, CDMA modulator 110, and transmission power control section 111. The transmission / reception slot control unit 112 controls transmission / reception slot timings between the receiver 100, the transmitter 107, and other users.
[0047]
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the base station communication apparatus in the radio communication system according to Embodiment 1 of the present invention. This base station apparatus mainly includes one or a plurality of antennas 201, a receiver 200, a transmitter 205, a transmission / reception slot control unit 209, and an uplink / downlink traffic monitoring unit 210.
[0048]
The receiver 200 includes a CDMA demodulator 202, an antenna reception power comparator 203, and a downlink TPC bit demodulation unit 204. The transmitter 205 includes a communication channel CDMA modulator 206, a transmission power control unit 207, an antenna selection control unit 208, a broadcast channel CDMA modulator 211 (common to all users), a transmission slot control unit 212, Adders 213 corresponding to the number of antennas, transmission Nyquist filters 214 corresponding to the number of antennas, D / A converters 215 corresponding to the number of antennas, and orthogonal modulators 216 corresponding to the number of antennas are provided. The transmission / reception slot control unit 209 controls transmission / reception slots among the receiver 200, the transmitter 205, and other users. Further, the uplink / downlink traffic monitoring unit 210 monitors the uplink / downlink traffic state and sends the information to the transmission / reception slot control unit 209.
[0049]
Next, an operation in a radio communication system that accommodates the communication terminal apparatus and the base station communication apparatus having the above configuration will be described.
[0050]
First, the uplink / downlink traffic or service status is monitored by the uplink / downlink traffic monitoring unit 210 on the base station communication apparatus side, for example, whether it is a public service or a home service. Based on the obtained result, the transmission / reception slot control unit 209 determines and controls the transmission / reception slot configuration pattern. The transmission / reception slot configuration pattern will be described later.
[0051]
In the base station communication apparatus, the received signal taken into the receiver 200 for each code, that is, the code of the communication channel and the code of the broadcast channel by the transmission / reception slot control unit 209 is demodulated into data by the CDMA demodulator 202. Also, downlink TPC bit demodulation section 204 acquires downlink TPC bits from the received signal and demodulates them.
[0052]
The demodulated TPC information is sent to transmission power control section 207. The received signal is also taken into the antenna reception power comparator 203, selects the antenna with the best propagation path condition, and sends the antenna selection control signal to the antenna selection control unit 208.
[0053]
Next, a transmission signal for each code is generated by the CDMA modulator 206 for communication channel, transmission power control is performed by the transmission power control unit 207, and broadcast channel data common to all users is also transmitted by the transmission slot control unit 212. Controlled and generated by the CDMA modulator 211. This broadcast channel data is accommodated with the same power in one slot of each subframe constituting the frame. Alternatively, the broadcast channel data is accommodated as system-specific data in one slot of each subframe constituting the frame. Note that antenna selection is not performed for the broadcast channel.
[0054]
The generated transmission signal for each code is output by the transmission / reception slot control unit 209 at the transmission slot timing, added by the adder 213 for each antenna, shaped by the Nyquist filter 214, and D / A converted by the D / A converter 215. After the conversion, the signal is orthogonally modulated by the orthogonal modulator 216 and transmitted. The broadcast channel signal is transmitted only at the timing corresponding to the last downlink time slot in the sub-frame of the communication channel signal framed in the TDMA structure including the sub-frame composed of a plurality of time slots.
[0055]
On the other hand, in the communication terminal apparatus, the transmission / reception slot configuration unit 112 controls the transmission / reception slot configuration pattern based on the transmission / reception slot configuration information transmitted from the base station communication apparatus. The received signal taken into the receiver 200 by the transmission / reception slot control unit 112 is reproduced by the communication channel CDMA demodulator 102 and controlled by the reception slot control unit 104 and demodulated by the broadcast channel CDMA demodulator 103. Is done. The broadcast channel CDMA demodulator 103 receives the broadcast received at the timing corresponding to the last downlink time slot in the subframe of the communication channel signal framed in the TDMA structure including the subframe formed of a plurality of time slots. Demodulate only the channel signal. Thereby, the power consumption by the demodulation in a communication terminal device can be reduced.
[0056]
Also, the received signal is sent from the CDMA demodulator for communication channel 102 to the SIR measuring unit 106, measured for the received SIR, and transmitted to the downlink TPC bit generation unit 108 of the transmitter 107 based on the result thereof. A power control signal is sent. The downlink TPC bits are sent to slot configuration section 109 to form a slot, which is carried on the transmission signal.
[0057]
On the other hand, the broadcast channel signal is sent from broadcast channel CDMA demodulator 103 to received signal strength measuring unit 105, and the received signal power is measured, and based on the result, uplink power is transmitted to transmission power control section 111 of transmitter 107. A transmission power control signal is sent. Next, this transmission signal is modulated by the CDMA modulator 110 and transmitted by the transmission / reception slot control unit 112 via the transmission power control unit 111.
[0058]
Here, the transmission / reception slot configuration pattern controlled by the base station communication apparatus will be described with reference to FIG. In this slot configuration pattern, one frame (16 slots) is divided into several subframes, and a transmission / reception timing pattern is determined for each subframe based on a traffic monitoring result. Note that the number of subframes is equal to the number of TDMA multiplexing in the TDMA structure.
[0059]
FIG. 3 shows a case where one frame is divided into four subframes. The number of subframes may be a number other than 4, for example, 2 or 8. In a subframe, for example, if the leading slot is fixed to the upstream slot and the final slot is fixed to the downstream slot, the slot between them can be selected from a plurality of patterns (four). In the case of FIG. 3, from four patterns of <up, down, down, down>, <up, down, up, down>, <up, up, up, down>, <up, up, down, down>. Selection is possible. This makes it possible to flexibly deal with various services including asymmetric services. In particular, when the TDMA structure is adopted for the frame configuration, a different slot configuration can be used for each subframe, and it is possible to flexibly cope with a self-supporting service. In the above description, the first (first) slot and the last slot are fixed. However, the first (first) slot and the last slot may not be fixed.
[0060]
Usually, when uplink slots and downlink slots are allocated to the same slot timing with base station communication devices located in the vicinity, it causes a large interference problem. Therefore, control is performed so that the same transmission / reception slot configuration is used. However, if interference is not a problem, each base station communication device may use a different transmission / reception slot configuration.
[0061]
In the present embodiment, the broadcast channel (BCCH) is transmitted using the last downlink slot of each subframe. The broadcast channel differs in transmission method depending on the public service and the home (private, premises) service, but the basic configuration is the same.
[0062]
FIG. 4 shows a broadcast channel structure for a public service when the number of subframes is four. Each base station communication apparatus transmits broadcast channel information 401 to be transmitted only in the last downlink slot of the subframe, and repeatedly transmits the same information in the last downlink slot of all the subframes. Since the same information is repeatedly transmitted in this way, the transmission power of the broadcast channel signal transmitted for one subframe can be kept low. The broadcast channel information is stored in the last downlink slot after the information from A to D is compressed for each of the communication terminal apparatuses BS # 1 to BS # 4. Thus, since broadcast channel information 401 to be transmitted is transmitted only in the last downlink slot of the subframe, interference due to the broadcast channel can be suppressed.
[0063]
Compared with the case where the broadcast channel information is transmitted over one frame as in the conventional case, if the transmission power is of the same level, the received signals of all subframes are equivalent by synchronizing and adding unit frames, for example, one frame. Receive quality.
[0064]
Furthermore, since transmission power control is not applied to the broadcast channel, there is a large variation in reception quality due to fading. Therefore, when the propagation environment is good, it is possible to obtain information only by receiving the broadcast channel of several subframes in the frame, for example, one subframe, and it is not necessary to receive the broadcast channel in the subsequent subframe. . In this case, an instruction to stop demodulating the broadcast channel signal is issued to provide a free time for demodulation. This idle time can be used for, for example, a monitor for performing a handover to a different frequency carrier or another system. Details of this will be described later.
[0065]
FIG. 5 shows a broadcast channel structure for home service when the subframe is 4. Each base station communication device (each system) determines which subframe is used for communication during the initial operation of the system, and transmits a broadcast channel 501 to be transmitted only in the last slot of the subframe. If there is no problem in the amount of interference, a plurality of base station communication devices (systems) may use the same subframe. According to this method, the maximum transmission speed that can be achieved is lower than when communication is performed using the entire frame, but when there is no problem in the amount of interference, when the transmission speed is insufficient, another sub-rate is obtained. It is also possible to use frames. In the case shown in FIG. 5, a system may be used in which information is obtained by synchronously adding broadcast channel information of the last slot of one subframe over a plurality of frames.
[0066]
Next, a method in which the communication terminal apparatus forms the above-described demodulation idle time will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a block diagram showing a main part of the communication terminal apparatus according to the present embodiment, and FIG. 7 is a flow diagram for explaining a demodulation empty time forming process according to the present embodiment. Here, a description will be given by replacing the slot with a block.
[0067]
First, the configuration will be described with reference to FIG. The antenna 601 receives the RF signal and sends it to the RxRF unit 603 via the RxRF switching unit 602 described later. The RxRF unit 603 drops the received signal from the carrier frequency to the baseband frequency. Further, the A / D converter 604 converts it into a digital signal, and the RAKE combining demodulator 605 performs RAKE combining.
[0068]
Next, the received signal that has entered the different system control channel reading unit 600 enters the block data memory 606. There are n block data memories 606, and the first block data memory stores data of the first block of the broadcast channel repeatedly transmitted from the transmitting / receiving device on the base station side at a rate of at least twice. The n block data memories are sequentially stored for each block in one frame. n can be arbitrarily determined. As will be described in detail later, since n needs to be equal to or more than the number of blocks in one frame, the minimum value of n is determined depending on how many times the transmission / reception apparatus on the base station side transmits. The block data memory accumulation control unit 607 stores the data of each block in the block data memory 606.
[0069]
The block decoding unit 608 decodes data stored in the block data memory 606 or a block addition data memory 612 described later. This decoding is performed in units of blocks or added blocks.
[0070]
The error detection unit 609 performs error detection on the decoded data, and outputs a detection result to the block data memory accumulation control unit 607, an addition control unit 610, an intra-frame control channel read control unit 613, and an RxRF unit selection control unit, which will be described later. To notify.
[0071]
There are n-1 adders 611, and the data stored in the block data memory 606 or the block data addition memory 612 are added and stored in the block data addition memory 612. The addition control unit 610 sends the added data stored in the block addition data memory 612 to the block decoding unit 608 for decoding. In order to reduce the scale of the apparatus, the block data memory 606, the adder 611, and the addition data memory 612 of the different system control channel reading unit are provided one by one and repeatedly used in units of subframes in the frame. Similar processing can be performed.
[0072]
When the RxRF unit selection control unit 613 receives notification from the error detection unit 609 that the error rate is equal to or less than the threshold value, the RxRF unit selection control unit 613 switches the RxRF switching unit 602 to operate the RxRF unit 614 for different systems. That is, the reception of the broadcast channel using the RxRF unit 603 is stopped. The different system demodulation processing unit 615 performs A / D conversion, demodulation processing, and decoding on the control channel of the different system received by the different system RxRF unit 614 as necessary.
[0073]
When receiving the notification that the error rate is equal to or less than the threshold value from the error detection unit 609, the intra-frame control channel reading control unit 616 operates the intra-frame control channel reading unit 617. The intra-frame control channel reading unit 616 reads the control channel of the handover destination candidate demodulated from the different system demodulation processing unit 615.
[0074]
Next, a procedure for forming a demodulation idle time will be described with reference to FIG. The antenna 601 receives a broadcast channel that has been repeatedly transmitted from the base station at a rate of at least twice. Next, in ST701, the first block stored in the first block data memory 606 is decoded by the block decoding section 608.
[0075]
In ST702, error detection section 609 performs error detection on the decoded first block. If the error rate is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to ST703, and if it is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to ST704.
[0076]
In ST703, the block data memory accumulation control unit 607 that has received an instruction that the error rate is equal to or higher than the threshold value, the RAKE combining demodulation unit 605 converts the data of the second block being demodulated or demodulated into the second block data. The data is stored in the block data memory 606. Then, the first adder 611 adds the data stored in the first block data memory 606 and the data stored in the second block data memory 606 and stores the result in the first block addition data memory 612. . The addition control unit 610 sends the addition result stored in the first block addition data memory 612 to the block decoding unit 608.
[0077]
When the processing of ST703 is completed, the process returns to ST701, and the data stored in the first block addition data memory 212 is decoded by the block decoding unit 208, and the process goes to ST702 to perform error detection. If the error rate is equal to or greater than the threshold value, the process proceeds to ST703 again, and if the error rate is equal to or less than the threshold value, the process proceeds to ST704.
[0078]
The above ST701 to ST703 are repeated until the error rate becomes equal to or less than the threshold value. In ST703 after the second time, the block data memory accumulation control unit 607 uses the data of the next block (denoted as the xth block) being demodulated or demodulated by the RAKE combining demodulation unit 605 as the xth block data memory 606. To accumulate. Then, the x-th adder 610 adds the data in the x−1-th block addition memory 612 and the x + 1-th block data memory 606 and stores the result in the x-th block addition memory 612. The addition control unit 611 sends the addition result stored in the first block addition data memory 612 to the block decoding unit 608.
[0079]
In ST704, it is determined that one frame of necessary broadcast channel data has been received, and broadcast channel reception is stopped. In other words, the RxRF unit selection control unit 613 that has received notification from the error detection unit 609 that the error rate is equal to or less than the threshold value switches the RxRF switching unit 602 to operate the RxRF unit 614 for different systems. Therefore, the remaining time until one frame time elapses is secured as a free time, and the carrier control of the handover destination candidate is monitored.
[0080]
Here, for example, when the head block is decoded and the error rate is equal to or less than the threshold value, and the RxRF unit is switched, the broadcast channel received by the RxRF unit 603 during the time from reception of the head block to switching of the RxRF unit Is discarded when the error detection unit 609 outputs a result indicating no error.
[0081]
In this way, since the base station communication device side transmission / reception device repeatedly transmits a block of broadcast channel information compressed for one frame within one frame, the communication terminal device side transmission / reception device that receives this block is the least. Information for one frame can be obtained only by receiving one block. When it is confirmed that the information for one frame of the broadcast channel has been obtained, the reception of the broadcast channel is stopped, so that the remaining time until one frame time elapses can be set as a demodulation free time. Therefore, error detection is performed one block at a time. If the error rate is below the threshold, reception is stopped. If the error rate is above the threshold, the next block having the same information is added, and the error rate is below the threshold. Blocks are received and added one after another until.
[0082]
In this manner, reception of information for one frame can be completed in as few blocks as possible, that is, in as short a time as possible, and the remaining time in one frame can be secured for cell search as a demodulation empty time.
[0083]
Next, a case where transmission power control is performed using a broadcast channel in the wireless communication system of the present invention will be described. FIG. 8 is an example of a transmission / reception slot configuration used in the radio communication system according to the embodiment. As an example, FIG. 8 shows a case where one frame is divided into four subframes as in FIG. The uplink open loop transmission power control and base station transmission diversity at the time of public service will be described using this figure.
[0084]
On the downlink, the base station communication apparatus transmits a broadcast channel 806 to all users at a timing corresponding to the final downlink slot of the subframe. Here, paying attention to the user # 1, the broadcast channel 806 is also transmitted in the downlink slot 805 before the assigned 4 slots 801, 802, 803, and 804. Therefore, by monitoring the broadcast channel, specifically, by measuring the reception power of the symbol data transmitted through the broadcast channel, it is possible to grasp the previous propagation path condition. Therefore, even when the TDMA structure is used and the space between the downlink slot and the next uplink slot becomes wide, open-loop transmission power control can be performed in the uplink slot 801.
[0085]
The signal transmitted in the uplink slot 801 includes a TPC bit for downlink SIR type closed loop transmission power control. On the other hand, in the downlink slots 802, 803, and 804, closed-loop transmission power control is performed by demodulating the TPC bits transmitted in the uplink slot 801. Thereby, even when fading fluctuation is fast, it is possible to sufficiently follow both the uplink and the downlink, and the system performance is improved.
[0086]
In consideration of transmission diversity in the base station communication apparatus, it is desirable that the first (first) slot in the subframe is used for the uplink and the last (fourth) slot is used for the downlink. This is because, in order for the base station communication apparatus to perform transmission diversity on the downlink, an uplink slot from a user who uses the subframe is required immediately before. Therefore, by using the first slot on the uplink and the fourth slot on the downlink, the communication terminal device can perform transmission power control using the broadcast channel, and the base station communication device can receive signals from the communication terminal device. Transmission diversity using can be performed.
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in CDMA / TDD having a TDMA structure, inter-system interference at the time of home service can be suppressed, and the frame structure can be made common in public service and home service. Also, uplink open loop transmission power control and base station transmission diversity can be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication terminal apparatus in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a base station communication apparatus in the radio communication system according to the embodiment.
FIG. 3 is a frame diagram showing a transmission / reception slot configuration pattern used in the wireless communication system according to the embodiment.
FIG. 4 is a frame diagram showing a transmission / reception slot structure and a broadcast channel structure used for public service in the wireless communication system according to the embodiment.
FIG. 5 is a frame diagram showing a transmission / reception slot structure and a broadcast channel structure used for home service in the wireless communication system according to the embodiment.
FIG. 6 is a block diagram showing a main part of the communication terminal apparatus according to the embodiment.
FIG. 7 is a flowchart for explaining a demodulation empty time forming process according to the embodiment.
FIG. 8 is a diagram for explaining operations of uplink open loop transmission power control and base station transmission diversity in the wireless communication system according to the embodiment;
FIG. 9 is a frame diagram showing a conventional broadcast channel structure.
[Explanation of symbols]
102 CDMA demodulator for communication channel
103 CDMA Demodulator for Control Channel
104 Reception slot controller
105 Received signal strength measuring instrument
106 SIR measuring instrument
111, 207 Transmission power control unit
112 Transmission / reception slot control unit
203 Antenna received power comparator
208 Antenna selection control unit
211 CDMA Modulator for Broadcast Channel

Claims

Communication control means for communicating with a base station communication device in a CDMA / TDD system using a signal composed of a TDMA structure including a subframe composed of a plurality of time slots, and a last downlink of the subframe Demodulating means for demodulating only the broadcast channel signal received at the timing corresponding to the time slot.

2. The communication terminal apparatus according to claim 1, wherein each of the broadcast channel signals includes the same data, and the demodulation means obtains demodulated data by combining the broadcast channel signals by unit frames.

2. An error detection means for detecting a code error of the broadcast channel signal, and a demodulation stop instruction means for instructing the demodulation means to stop demodulation according to an error detection result. Item 3. The communication terminal device according to Item 2.

4. The communication terminal according to claim 3, wherein when the error detection result is good, the demodulation stop instruction means instructs the demodulation means to stop demodulation of the broadcast channel signal received thereafter. apparatus.

5. The communication terminal apparatus according to claim 4, wherein the demodulation unit demodulates another broadcast channel signal after receiving an instruction to stop demodulation of the broadcast channel signal from the demodulation stop instruction unit.

2. The communication terminal apparatus according to claim 1, wherein the demodulation section demodulates only the broadcast channel signal specific to the system, which is the last downlink broadcast channel signal in the subframe.

6. The communication control unit according to claim 1, wherein the communication control unit operates in a system that uses a first time slot in a subframe on an uplink and a last time slot on a downlink. The communication terminal device described.

8. The communication terminal apparatus according to claim 7, wherein the frame includes subframes having different slot configurations other than the first and last time slots.

Quality measurement means for measuring the quality of the broadcast channel signal received immediately before the first time slot in the subframe, and uplink transmission power control means for controlling uplink transmission power based on the measurement result The communication terminal device according to claim 1, wherein:

A communication control means for communicating with a communication terminal apparatus by a CDMA / TDD system using a signal composed of a TDMA structure including a subframe composed of a plurality of time slots, and a time of the last downlink in the subframe And a transmission control means for transmitting a broadcast channel signal only at a timing corresponding to the slot.

The base station communication apparatus according to claim 10, wherein the transmission control section performs control to transmit a system-specific broadcast channel signal at a timing corresponding to a last downlink time slot in the subframe.

The base station according to claim 10 or 11, wherein the transmission control means operates in a system that uses a first time slot in a subframe on an uplink and a last time slot on a downlink. Communication device.

TPC information acquisition means for acquiring TPC information generated in the communication terminal apparatus based on the quality of the broadcast channel signal from the uplink communication channel signal, and transmission power for performing downlink transmission power control based on the TPC information The base station communication apparatus according to claim 10, further comprising a control unit.

A wireless communication system comprising: the communication terminal device according to any one of claims 1 to 9; and a base station communication device that performs wireless communication with the communication terminal device.

15. A radio communication system comprising: the base station communication apparatus according to claim 10; and a communication terminal apparatus that performs radio communication with the base station communication apparatus.

The base station communication device transmits the broadcast channel signal only at the timing corresponding to the last downlink time slot in the subframe of the communication channel signal framed in the TDMA structure including the subframe including a plurality of time slots. A wireless communication method comprising: a communication terminal device receiving the broadcast channel signal at the timing; and a demodulating the broadcast channel signal.

And a step of performing an error detection result of the broadcast channel signal and a step of instructing the demodulation means to stop demodulation of the broadcast channel signal received after that when the error detection result is good. The wireless communication method according to claim 16.