CN101103583B - 无线通信方法、基站装置及移动台装置 - Google Patents
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Abstract
公开一种无线通信方法，在OFDMA-TDD系统等的上行链路通信中，能够提高传输效率。采用该方法的上行链路发送定时控制单元(108)，对基于OFDMA-TDD方式与基站(100)进行通信的移动台(#p)及移动台(#M)各自的发送定时进行控制。上行链路发送定时控制单元(108)，获取有关移动台(#p)及移动台(#M)各自的传播延迟时间τp、τM的信息。另外，上行链路发送定时控制单元(108)，在传播延迟时间τp小于传播延迟时间τM的情况下，决定移动台(#p)及移动台(#M)各自的发送定时，以使在上行链路区间中基站(100)开始接收来自移动台(#p)的码元的定时，比在同一区间中基站(100)开始接收来自移动台(#M)的码元的定时提前OFDM码元长度L的αp(αp为自然数)倍。
Description
技术领域
本发明涉及适用于OFDMA(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess)-TDD(Time Division Duplex)方式等无线通信的发送定时控制装置、基站装置、移动台装置、发送定时控制方法及无线通信方法。
背景技术
近年来，在无线通信，特别是移动通信中，除音频以外的图像等各种各样的信息也已成为传输的对象。随着传输对象的多样化，需要实现一种能够高速传输信息的技术。多副载波传输方式之一的OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)，作为可以满足上述要求的传输方式而受到瞩目。
作为OFDM的多址连接方式的OFDMA(Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access)，是通过将无线通信系统可以使用的频率频带细分成多个频带，并将各用户(例如移动台装置)分配到多个频带中的任意一个上，从而实现多用户的频率复用的技术。
作为一种适用了OFDMA的无线通信系统，有OFDMA-TDD(OrthogonalFrequency Division Multiple Access-Time Division Duplex)系统。TDD方式的双向无线通信中，由于上行链路和下行链路使用同一个频率频带，因此频率利用率高。另外，由于对上行链路和下行链路分配非对称性的时间来改变传输比率，因此能够灵活地应对业务量的变化。
然而，一般来说，由于某一小区的基站装置与存在于该小区的各移动台装置之间的距离各异，因此基站装置与各移动台装置之间的传播延迟时间也各异。以下，将传播延迟时间的差异称为“传播延迟差”。通常，在TDD方式中，各移动台装置在完成接收下行链路的信号后，再经过保护期间(也被称为保护时间)之后，才开始发送上行链路信号。此时，由于传播延迟差，可能会导致各移动台装置的发送信号到达基站装置的定时产生差异。由此，就会发生多个移动台装置的发送信号相互干扰的码间干扰(以下称为“用户间干扰”)。
作为防止OFDMA-TDD方式的无线通信中的码间干扰的方法，提出了控 制上行链路信号的发送定时的方法(例如，参照专利文献1)。这种发送定时控制方法，单独地对每个移动台装置设定上行链路的发送定时，以使各移动台装置的发送信号到达基站装置的定时集中在预定的范围之内。设定的发送定时由基站装置向每个移动台装置通知。各移动台装置按照通知的定时进行信号的发送。
专利文献1：日本专利公开公报特开平11-113049号
发明内容
发明需要解决的问题
然而，在上述以往的发送定时控制方法中，存在传输效率可能会下降的问题。
为具体说明该问题，假设一个无线通信系统的典型示例。该示例中，频率复用后的3个移动台装置MS#1、MS#2、MS#3与基站装置BS#1进行无线通信。另外，移动台装置MS#1、MS#2、MS#3中位置与基站装置BS#1最近的为移动台装置MS#1，移动台装置MS#1、MS#2、MS#3中位置与基站装置BS#1最远的为移动台装置MS#3。也就是说，移动台装置#3的传播延迟时间最长，移动台装置#1的传播延迟时间最短。
在该无线通信系统中，例如为了将传播延迟时间比移动台装置#3短的移动台装置#1及移动台装置#2各自的发送信号的到达时刻，以时隙单位或帧单位与移动台装置#3的发送信号的到达时刻对齐，进行使移动台装置#1及移动台装置#2各自的发送信号的发送定时进行延迟处理。进行这种处理的话，会因为1个有最大传播延迟时间的移动台装置#3，而产生其余所有的移动台装置#1、#2无法进行任何发送的期间。其结果是，系统整体的传输效率下降。另外，该传输效率下降的现象会随着最大传播延迟时间的增大而变得显著。
因此，本发明的目的在于，提供能够在OFDMA-TDD系统等的上行链路通信中提高传输效率的无线通信方法、基站装置、移动台装置等。
解决问题的方案
本发明的无线通信方法包括：设定步骤，根据传播延迟时间设定发送信号的信号长度及发送定时；以及发送步骤，以所述发送定时发送所述信号长度的发送信号。在所述设定步骤中，对于所述传播延迟时间越短的发送信号，将所述信号长度设定得越长，对于信号长度设定得越长的发送信号，将所述 发送定时设定得越早。
本发明的移动台装置包括：获取单元，获取根据与基站之间的传播延迟时间所设定的发送信号的信号长度及发送定时；以及发送单元，以所述发送定时向所述基站发送所述信号长度的发送信号。对于所述传播延迟时间越短的发送信号，将所述信号长度设定得越长，对于信号长度设定得越长的发送信号，将所述发送定时设定得越早。
本发明的基站装置包括：设定单元，根据与各移动台之间的传播延迟时间设定各移动台的发送信号的信号长度及发送定时；通知单元，将所述信号长度及所述发送定时通知给各移动台；接收单元，接收从各移动台发送的、信号长度及发送定时各不相同的多个信号；以及变换单元，对所述多个信号在预定的时间长度内一次性地进行傅立叶变换。在所述设定单元中，对于所述传播延迟时间越短的发送信号，将所述信号长度设定得越长，对于信号长度设定得越长的发送信号，将所述发送定时设定得越早。
本发明的发送定时控制装置，对基于时分复用方式与基站装置通信的第1移动台装置及第2移动台装置各自的发送定时进行控制，该发送定时控制装置包括：获取单元，获取关于所述第1移动台装置及所述第2移动台装置各自的传播延迟时间的信息；以及决定单元，在所述第1移动台装置的传播延迟时间小于所述第2移动台装置的传播延迟时间的情况下，决定上行链路时隙中的所述第1移动台装置的第1发送定时及所述第2移动台装置的第2发送定时，以使第1接收定时比第2接收定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数，所述第1接收定时是在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第1移动台装置的码元的接收定时，所述第2接收定时是在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第2移动台装置的码元的接收定时。
本发明的基站装置，基于时分复用方式与第1移动台装置及第2移动台装置通信。该基站装置包括：获取单元，获取关于所述第1移动台装置及所述第2移动台装置各自的传播延迟时间的信息；决定单元，在所述第1移动台装置的传播延迟时间小于所述第2移动台装置的传播延迟时间的情况下，决定上行链路时隙中的所述第1移动台装置的第1发送定时及所述第2移动台装置的第2发送定时，以使第1接收定时比第2接收定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数，所述第1接收定时是在所述上行链路时 隙中所述基站装置开始接收来自所述第1移动台装置的码元的接收定时，所述第2接收定时是在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第2移动台装置的码元的接收定时；以及发送单元，发送将所述第1发送定时及所述第2发送定时分别通知所述第1移动台装置及所述第2移动台装置的通知信号。
本发明的移动台装置，基于时分复用方式与基站装置通信，该移动台装置包括：接收单元，接收表示发送定时的通知信号，所述发送定时被决定为以在上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述移动台装置的码元的定时，比在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自其它移动台装置的码元的定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数；以及发送单元，按所述通知信号所示的发送定时开始发送码元。
本发明的发送定时控制方法，用于对基于时分复用方式与基站装置通信的第1移动台装置及第2移动台装置各自的发送定时进行控制，该发送定时控制方法包括：获取步骤，获取关于所述第1移动台装置及所述第2移动台装置各自的传播延迟时间的信息；以及决定步骤，在所述第1移动台装置的传播延迟时间小于所述第2移动台装置的传播延迟时间的情况下，决定所述第1移动台装置及所述第2移动台装置各自的发送定时，以使上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第1移动台装置的码元的定时，比在所述上行链路中所述基站装置开始接收来自所述第2移动台装置的码元的定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数。
本发明的无线通信方法，用于基于时分复用方式与基站装置通信的移动台装置，该方法包括：接收步骤，接收表示发送定时的通知信号，所述发送定时被决定为以在上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述移动台装置的码元的定时，比在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自其它移动台装置的码元的定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数；以及发送步骤，按所述通知信号所示的发送定时开始发送码元。
例如，采用上述无线通信方法的本发明的移动台装置采用以下结构，包括：获取单元，获取根据与基站装置之间的传播延迟时间而设定的发送信号的信号长度及发送定时，发送单元，以所述发送定时向所述基站装置发送所述信号长度的发送信号。
发明的有益效果
根据本发明，能够在OFDMA-TDD系统等的上行链路通信中，提高传输效率。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的基站装置的结构的方框图。
图2是用于说明实施方式1的上行链路发送定时控制单元的动作例的流程图。
图3是表示实施方式1的移动台装置的结构的方框图。
图4是用于说明实施方式1的基站装置与移动台装置之间的无线通信的动作例的图。
图5是表示本发明的实施方式2的移动台装置的结构的方框图。
图6是用于说明实施方式2的基站装置与移动台装置之间的无线通信的动作例的图。
具体实施方式
以下，用附图详细地说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
图1是表示具有本发明的实施方式1的发送定时控制装置的基站装置(以下称为“基站”)的结构的方框图。
图1的基站100包括：天线101、无线接收单元102、GI(Guard Interval)删除单元103、FFT(Fast Fourier Transform)单元104、分离单元105、N(N为2以上的整数)个解调单元106-1、...、106-N、N个解码单元107-1、...、107-N、上行链路发送定时控制单元108、N个复用单元111-1、...、111-N、N个编码单元112-1、...、112-N、N个调制单元113-1、...、113-N、复用单元114、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)单元115、GI附加单元116及无线发送单 元117。无线接收单元102、GI删除单元103、FFT单元104、分离单元105、解调单元106-1～106-N、解码单元107-1～107-N及上行链路定时控制单元108的组合，构成接收部分。另外，复用单元111-1～111-N、编码单元112-1～112-N、调制单元113-1～113-N、复用单元114、IFFT单元115、GI附加单元116及无线发送单元117的组合，构成发送部分。
另外，由于N个解调单元106-1～106-N具有互相相同的结构，因此在以下的说明中，涉及到N个解调单元106-1～106-N中的任何一个时，称为“解调单元106”。另外，对于N个解码单元107-1～107-N、N个复用单元111-1～111-N、N个编码单元112-1～112-N及N个调制单元113-1～113-N，也同样地称为“解码单元107”，“复用单元111”，“编码单元112”，“调制单元113”。
基站100与用于OFDMA-TDD系统中的N个移动台装置(以下称为“移动台”)#1～#N进行无线通信。
在基站100中，无线接收单元102，接收复用了从移动台#1～#N发送的信号的复用信号。接着，对接收的复用信号实施预定的无线接收处理(下变频、A/D变换等)。无线接收处理后的复用信号被输出到GI删除单元103及上行链路发送定时控制单元108。
GI删除单元103，删除在从无线接收单元102输入的复用信号的预定位置上所附加的GI。删除GI后的复用信号被输出到FFT单元104。
FFT单元104，对从GI删除单元103输入的复用信号实施FFT处理。FFT处理后的复用信号被输出到分离单元105。
分离单元105，将从FFT单元104输入的复用信号分离，得到分别从移动台#1～#N发送的数据#1～#N。来自移动台#n(n为1～N范围内任意的整数)的数据#n被输入到解调单元106。
解调单元106，将从分离单元105输入的数据#n解调，解码单元107将解调后的数据#n解码。解码后的数据#n作为接收数据#n被输出。
作为发送定时控制装置的上行链路发送定时控制单元108，使用从无线接收单元102输入的复用信号，控制各移动台#1～#N的发送定时。经过该发送定时控制，各移动台#1～#N的发送信号的信号长度变得各不相同。N个发送定时通知信号#1～#N，作为发送定时控制的结果被生成。为了移动台#n而生成的发送定时通知信号#n，被输出到复用单元111。对于发送定时控制的具体动作将在后面说明。
复用单元111，将发往移动台#n的发送定时通知信号#n与发往移动台#n的发送数据#n进行复用，从而得到复用信号#n。复用信号#n被输出到编码单元112。
编码单元112，将从复用单元111输入的复用信号#n编码。调制单元113，对经过编码单元112编码的复用信号#n进行调制，得到调制信号#n。调制信号#n由调制码元的序列形成。调制信号#n被输出到复用单元114。
复用单元114，将从调制单元113输入的调制信号#n进行复用，得到频率复用信号。该频率复用信号被输出到IFFT单元115。IFFT单元115，对从复用单元114输入的频率复用信号实施IFFT处理。本实施方式中，假设通过该IFFT处理，调制信号#n被分配到第n个副载波fn上。
GI附加单元116，在由IFFT单元115实施过IFFT处理的频率复用信号的预定位置上附加GI。无线发送单元117，对经过GI附加单元116附加了GI的频率复用信号实施预定的无线发送处理(D/A变换、上变频等)，并将无线发送处理后的频率复用信号从天线101向移动台#1～#N发送。
这里，对上行链路发送定时控制单元108中的发送定时控制的具体动作进行说明。图2是用于说明上行链路发送定时控制单元108中的发送定时控制的动作例的流程图。
首先，在步骤S1，上行链路发送定时控制单元108作为获取部件，测量各移动台#1～#N的传播延迟时间τ1～τN。作为测量方法，例如有利用在帧中预定位置所插入的导频信号的方法，或检测由GI相关引起的移动台之间的相对的传播延迟差的方法等。
接着，在步骤S2，上行链路发送定时控制单元108作为决定部件，使用测量出的传播延迟时间τ1～τN，对各移动台#1～#N的发送定时进行设定。
对于步骤S2中的处理，进行更具体的说明。在本实施方式中，计算用于控制各移动台#1～#N的发送定时的定时控制值#1～#N。定时控制值#n，表示从移动台#n完成下行链路中的OFDM码元(以下称为“下行链路码元”)的接收的定时到开始发送上行链路中的OFDM码元(以下称为“下行链路码元”)的定时为止的时间间隔。
在定时控制值#n的计算过程中首先进行的是，测量出的传播延迟时间τ1～τN的相互比较。作为该比较的结果，确定出具有最大传播延迟时间，即移动台#1～#N中到基站100的距离最远的移动台#M(M为1～N范围内任意 的整数)。为提高传输效率，优选是尽量减小移动台#M的定时控制值TM。因此，在本实施方式中，定时控制值TM被定为，从移动台#1～#N完成下行链路码元接收到开始发送上行链路码元为止所需的最短控制时间T(系统设计值)。
移动台#M的定时控制值TM决定了之后，计算关于移动台#M以外的各移动台#n(以下将移动台#M以外的移动台#n称为“移动台#p”)的追加OFDM码元数αp(αp为自然数)。另外，追加OFDM码元数αp表示，基站100在上行链路时隙中到开始接收移动台#M的上行链路码元的定时为止，可接收的移动台#p的上行链路码元的数量。在移动台#p中，发送的上行链路码元按照追加OFDM码元数αp来追加。
在追加OFDM码元数αp的计算处理中，使用移动台#p的传播延迟时间τp，移动台#M的传播延迟时间TM及OFDM码元长(即OFDM码元的时间长)L。具体来说，通过求将传播延迟时间τp与传播延迟时间τM之差的2倍除以OFDM码元长度L所得的值以下的最大自然数，计算追加OFDM码元数αp。另外，传播延迟时间τp与传播延迟时间TM之差为移动台#p与移动台#M之间的传播延迟差。
追加OFDM码元数αp被算出之后，计算移动台#p的定时控制值Tp。具体来说，使用移动台#p的传播延迟时间τp，移动台#M的传播延迟时间τM，OFDM码元长度L，最短控制时间T及追加OFDM码元数αp，通过下式(1)可计算出定时控制值Tp。
Tp＝2(τp-τM)+T-αp×L...(1)
例如，假设与基站100通信的3个移动台#1、移动台#2、移动台#3分别位于与基站100相距1km、5km、10km的地方，传播延迟时间τ1、τ2、τ3分别为3.3[μs]、16.7[μs]、33.3[μs]。另外，假设OFDM码元长度L为8[μs]，T＝10[μs]。
这种情况下，移动台#3的定时控制值T3被定为10[μs]。另外，移动台#1的追加OFDM码元数α1被定为，小于等于作为2(33.3-3.3)/8的计算结果而得到的数值的最大自然数，即为7。另外，移动台#2的追加OFDM码元数α2被定为，小于等于作为2(33.3-16.7)/8的计算结果而得到的数值的最大自然数，即为4。因此，移动台#1的定时控制值T1及移动台#2的定时控制值T2，分别通过下式(2)、(3)可计算出来。
T1＝1(33.3-3.3)+10-7×8＝14[μs]...(2)
T2＝1(33.3-16.7)+10-4×8＝11.2[μs]...(3)
也就是说，在步骤S2，决定移动台#p的发送定时及移动台#M的发送定时，以使在某一上行链路时隙中的基站100开始接收来自移动台#p的码元的接收定时，比在该上行链路时隙的基站100开始从移动台#M接收码元的接收定时，提前OFDM码元长度L的αp倍。另外，也可以将“αp”只记载为“α”(即αp＝α)。
接着，在步骤S3，生成表示决定或算出的定时控制值Tn的发送定时通知信号#n。更好是，在发送定时通知信号#p中，除定时控制值Tp以外，还表示定时控制值TM或追加OFDM码元数αp。发送定时通知信号#n，在复用单元111与发送数据#n进行复用。
接下来，对与基站100进行无线通信的移动台#n的结构进行说明。移动台#n的结构由图3表示。图3的移动台150包括：天线151、无线接收单元152、GI删除单元153、FFT单元154、并/串变换(P/S)单元155、解调单元156、解码单元157、发送定时控制单元158、编码单元159、调制单元160、串/并变换(S/P)单元161、IFFT单元162、GI附加单元163及无线发送单元164。另外，无线接收单元152、GI删除单元153、FFT单元154、并/串变换(P/S)单元155、解调单元156、及解码单元157的组合，构成接收部分。另外，发送定时控制单元158、编码单元159、调制单元160、串/并变换(S/P)单元161、IFFT单元162、GI附加单元163及无线发送单元164的组合，构成发送部分。
无线接收单元152，用天线152接收从基站100发送的频率复用信号，对接收的频率复用信号实施预定的无线接收处理。无线接收处理后的频率复用信号被输出到GI删除单元153。
GI删除单元153，删除在从无线接收单元152输入的频率复用信号的预定位置上所附加的GI。删除GI后的频率复用信号被输出到FFT单元154。
FFT单元154，对从GI删除单元153输入的频率复用信号实施FFT处理。通过FFT单元154的FFT处理，分配到副载波fn上的调制信号#n从频率复用信号中被获取。获取的调制信号#n被输出到P/S单元155。
P/S单元155，对从FFT单元154输入的调制信号#n实施并/串变换。并/串变换后的调制信号#n被输出到解调单元156。
解调单元156，将从P/S单元155输入的调制信号#n的各码元解调，得到数据#n。解码单元157，将通过解调单元156得到的数据#n解码，并将解码后的数据#n作为接收数据#n输出。接收数据#n中含有的发送定时控制信号#n被输出到发送定时控制单元158。
发送定时控制单元158，根据发送定时控制信号#n所示的定时控制值Tn进行动作。具体来说，调整编码单元159的动作定时，以使在下行链路码元的接收完成之后，经过作为定时控制值Tn所示的时间之时开始发送上行链路码元，从而对编码单元159指示动作定时。
编码单元159，根据来自发送定时控制单元158的指示，将发送数据#n编码。调制单元160，对经过编码单元159编码后的发送数据#n进行调制。通过该调制处理得到的调制信号#n被输出到S/P单元161。
S/P单元161，对从调制单元160输入的调制信号#n实施串/并变换。串/并变换后的调制信号#n被输出到IFFT单元162。
IFFT单元162，对从S/P单元161输入的调制信号#n实施IFFT处理。IFFT处理后的调制信号#n被输出到GI附加单元163。
GI附加单元163，在从IFFT单元162输入的调制信号#n的预定位置上附加GI。GI附加后的调制信号#n被输出到无线发送单元164。
无线发送单元164，对从GI附加单元163输出的调制信号#n实施预定的无线发送处理。接着，将无线发送处理后的调制信号#n从天线151向基站100发送。
以下，对基站100与多个移动台150之间的无线通信动作进行说明。这里，以与基站100通信的移动台150的数量为3的情况为例。图4是用于说明基站100分别与3个移动台#1～#3的无线通信动作例的图。图4分别以第1段表示基站100的发送/接收动作，第2段表示移动台#1的发送/接收动作，第3段表示移动台#2的发送/接收动作，第4段表示移动台#3的发送/接收动作。
在时刻t0，基站100对各移动台#1～#3发送复用信号。该复用信号中含有：发往移动台#1的H(H为自然数)个下行链路码元DS#11～#1H，发往移动台#2的H个下行链路码元DS#21～#2H，以及发往移动台#3的H个下行链路码元DS#31～#3H。这样，下行链路时隙中开头的码元是下行链路码元DS#11、#21、#31，下行链路时隙中最后的码元是下行链路码元DS#1H、#2H、#3H。 在从时刻t0经过传播延迟时间τ1后的时刻t1，移动台#1开始接收下行链路码元DS#11～#1H。另外，在从时刻t0经过传播延迟时间τ2后的时刻t2，移动台#2开始接收下行链路码元DS#21～#2H。另外，在从时刻t0经过传播延迟时间τ3后的时刻t3，移动台#3开始接收下行链路码元DS#31～#3H。也就是说，在该示例中，与基站100相距最远的移动台为移动台#3。
移动台#1中的下行链路码元DS#11～#1H的接收，在时刻t4完成。另外，移动台#2中的下行链路码元DS#21～#2H的接收，在时刻t6完成。另外，移动台#3中的下行链路码元DS#31～#3H的接收，在时刻t8完成。
移动台#3在时刻t8，开始发送K个(K为自然数)上行链路码元US#31～#3K。另外，在该示例中，最短控制时间T设定为“零”。
另外，移动台#2根据由基站100通知的定时控制值T2进行动作。具体来说，移动台#2在从时刻t6开始经过定时控制值T2所示的时间间隔之时，即时刻t7，开始发送上行链路码元。从移动台#2发送的上行链路码元中除了K个上行链路码元US#21～#2K以外，还含有1个以上的追加码元。在时刻t7追加码元的发送开始，在追加码元发送完之后，K个上行链路码元US#21～#2K的发送开始。追加码元的个数，与基站100计算出的追加OFDM码元数α2相等。图4中作为示例而表示了2个追加码元US#2a1、#2a2。
另外，移动台#1根据由基站100通知的定时控制值T1进行动作。具体来说，移动台#1在从时刻t4开始经过定时控制值T1所示的时间间隔之时，即时刻t5，开始发送上行链路码元。从移动台#1发送的上行链路码元中除了K个上行链路码元US#11～#1K以外，还含有1个以上的追加码元。在时刻t5追加码元的发送开始，在追加码元发送完之后，K个上行链路US#11～#1K的发送开始。追加码元的个数，与基站100计算出的追加OFDM码元数α1相等。图4中作为示例而表示了4个追加码元US#1a1～#1a4。
基站100在时刻t9开始接收其内包括了上行链路码元US#11～#1K、#21～#2K、#31～#3K的复用信号。从移动台#2发送的α2个追加码元、以及从移动台#1发送的α1个追加码元，在时刻t9之前被接收。因此，上行链路时隙中开头的码元是追加码元US#1a1，上行链路时隙中最后的码元是上行链路码元US#1K、#2K、#3K。
如该图所示，在上行链路时隙中，虽然最初从各移动台#1～#3接收的上行链路码元US#1a1、#2a1、#31的接收定时各不相同，但是通过控制使得并 列接收的多个码元(例如，上行链路码元US#11、#21、#31)的接收定时一致。换言之，对上行链路的发送定时进行控制，以使在上行链路时隙中的接收定时以码元单元对齐。由此，可以防止发生用户间干扰。
这样，根据本实施方式，OFDMA-TDD系统中，在移动台#p的传播延迟时间τp小于移动台#M的传播延迟时间τM时，决定移动台#p及移动台#M的各发送定时，以使上行链路时隙中基站100开始接收来自移动台#p的码元的定时，比在同一时隙中基站100开始接收来自移动台#M的码元的定时提前OFDM码元长度L的αp倍，因此在上行链路时隙中，不仅与移动台#M相比移动台#p能够向基站100多发送αp个码元，而且能够防止从移动台#p发送的码元与从移动台#M发送的码元互相干扰，其结果是能够提高OFDMA-TDD系统在上行链路通信中的传输效率。
另外，在本实施方式中，传播延迟时间τn的测量是在基站100中进行的，不过也可以是传播延迟时间τn的测量在移动台#n中进行，移动台#n将传播延迟时间τn向基站100报告。
另外，在本实施方式中，通过IFFT单元115，调制信号#n被分配到第n个副载波fn上，也可以将调制信号#n分配到多个副载波上。这种情况下，通过FFT单元104，分配到多个副载波上的调制信号#n被获取。
另外，在本实施方式中，移动台150的发送单元采用的结构为，发送定时控制单元158的控制信号只输出到编码单元159，不过也可以采用将控制信号输出到编码单元159、调制单元160、串/并变换(S/P)单元161等，通知各自的处理开始定时的结构。
(实施方式2)
图5是表示本发明的实施方式2涉及的移动台的结构的方框图。另外，本实施方式所说明的移动台，具有与实施方式1所说明的移动台150相同的基本结构。因此，对与实施方式1所说明的相同的结构要素赋予相同的参考标号，并省略其详细说明。
图5的移动台250，除了移动台150的各结构要素以外，还具有导频生成单元251及开关单元252。移动台250，与实施方式1所说明的基站100进行无线通信。
导频生成单元251，生成作为已知信号的导频码元，并将生成的导频码元输出到开关单元252。开关单元252，根据来自发送定时控制单元158的切 换指示，切换对S/P单元161的输出。例如，开关单元252，在收到切换指示的期间，将从导频生成单元251输入的导频码元输出到S/P单元161，在没有收到切换指示的期间，将从调制单元160输入的调制信号#n输出到S/P单元161。
另外，在本实施方式中，发送定时控制单元158，根据从解码单元157输入的发送定时控制信号#p，将切换指示输出到开关单元252。发送定时控制单元158，例如从由完成接收下行链路码元的定时和定时控制值Tp所确定的发送定时起，输出切换指示。然后，在从该发送定时开始经过具有L×αp的时间长的期间之后，停止输出切换指示。
接下来，对基站100与多个移动台250之间的无线通信动作进行说明。在此，以与基站100通信的移动台250的数量为3的情况为例。图6为用于说明基站100分别与3个移动台#1～#3的无线通信动作例的图。图6分别以第1段表示基站100的发送/接收动作，第2段表示移动台#1的接收/发送动作，第3段表示移动台#2的接收/发送动作，第4段表示移动台#3的接收/发送动作。为简化说明，省略关于各移动台#1～#3的传播延迟时间τ1～τ3、定时控制值T1～T3及在各时刻t0～t9的动作的详细说明。
如该图所示，从移动台#1、#2导频码元作为追加码元被发送。具体来说，移动台#1发送作为追加码元的α1个导频码元。图6中，作为示例表示了4个导频码元PS#11～#14。另外，移动台#2发送作为追加码元的α2个导频码元。图6中，作为示例表示了2个导频码元PS#21～#22。
这样，根据本实施方式，移动台#p发送导频码元以作为从发送定时开始连续发送的αp个码元中至少一个任意的码元。由于传播延迟时间比较短的移动台#p，上行链路的接收质量较高，因此可以适用例如16QAM(QuadratureAmplitude Modulation)或64QAM等高阶数的调制方式。高阶数的调制方法，与例如BPSK(Binary Phase Shift Keying)或QPSK(Quadrature Phase Shiftkeying)等低阶数的调制方式相比，信道估计准确度对解调性能的影响较大。因此，若像本实施方式那样，传播延迟时间较短的移动台#p发送更多的导频码元的话，则能够提高信道的估计准确度，进一步说，能够提高系统整体的传输效率。
另外，本实施方式中，采用移动台#n的追加码元，由分配给移动台#n的副载波fn来发送的结构，不过也可以采用还利用分配给传播延迟时间比移动 台#n长的移动台的副载波来发送追加码元的结构。根据该结构，传播延迟时间短的移动台可以发送更多的码元，而提高传输效率。此时，也可以对1个移动台分配多个副载波。
以上，对本发明的各实施方式进行了说明。
另外，本发明涉及的无线通信方法、移动台装置、基站装置等，并不被上述各实施方式所限定，可以进行各种改变来实施。
例如，这里以根据基站装置及移动台装置之间的传播延迟时间的大小，对来自各移动台的发送信号的发送定时进行控制的情况为例进行了说明，不过也可以用基站与移动台之间的通信距离、移动台中的下行链路的接收功率等来替换传播延迟时间。
另外，这里作为通信方式以采用OFDMA-TDD方式的情况为例进行了说明，但并不局限于此，本发明可以适用于只要是在同一时间段(例如，时隙)内将来自多个无线发送装置的发送信号复用的任何通信方式。例如，可以将本发明适用于FDMA-TDD方式的通信系统中。
另外，在此，以本发明由硬件构成的情况为例进行了说明，本发明也可以通过软件来实现。例如，用程序语言来记载本发明所涉及的OFDM发送方法的算法，通过存储了该程序的信息处理单元来执行，由此能够实现与本发明涉及的OFDM发送装置相同的功能。
另外，也会将上述实施方式中的基站表示成Node B，移动台表示成UE，副载波表示成音调(Tone)。
另外，在上述各实施方式的说明中使用的各功能块，最为典型的是通过集成电路LSI来实现，这些可以将各功能个别芯片化，也可以将全部或一部分功能芯片化。
另外，此处所称的LSI，根据集成度的不同也可称作IC、系统LSI、超级LSI、超大LSI等。
另外，集成电路化的方法并不局限于LSI，也可以通过专用电路或通用处理器来实现。也可以在制造LSI后，使用可编程的FPGA(Field ProgrammableGate Array)，或LSI内部的电路块的连接或设定可以重新构成的可重构处理器。
再者，根据半导体技术的进步或派生出的其他技术，若有可以替代LSI的集成电路化技术问世的话，当然也可以利用该技术进行功能块的集成化。 也有应用生物技术等的可能性。
本说明书基于2005年1月12日提出的日本专利申请特愿2005-005287，其内容全部包含于此。
工业上的利用可能性
本发明的发送定时控制装置、基站装置、移动台装置、发送定时控制方法及无线通信方法，能够适用于OFDMA-TDD系统的基站装置和移动台装置等。
Claims (10)
1.一种无线通信方法，包括：
设定步骤，根据传播延迟时间设定发送信号的信号长度及发送定时；以及
发送步骤，以所述发送定时发送所述信号长度的发送信号，
其中，
在所述设定步骤中，
对于所述传播延迟时间越短的发送信号，将所述信号长度设定得越长，
对于信号长度设定得越长的发送信号，将所述发送定时设定得越早。
2.一种移动台装置，包括：
获取单元，获取根据与基站之间的传播延迟时间所设定的发送信号的信号长度及发送定时；以及
发送单元，以所述发送定时向所述基站发送所述信号长度的发送信号，
其中，
对于所述传播延迟时间越短的发送信号，将所述信号长度设定得越长，
对于信号长度设定得越长的发送信号，将所述发送定时设定得越早。
3.一种基站装置，包括：
设定单元，根据与各移动台之间的传播延迟时间设定各移动台的发送信号的信号长度及发送定时；
通知单元，将所述信号长度及所述发送定时通知给各移动台；
接收单元，接收从各移动台发送的、信号长度及发送定时各不相同的多个信号；以及
变换单元，对所述多个信号在预定的时间长度内一次性地进行傅立叶变换；
其中，在所述设定单元中，
对于所述传播延迟时间越短的发送信号，将所述信号长度设定得越长，
对于信号长度设定得越长的发送信号，将所述发送定时设定得越早。
4.一种发送定时控制装置，对基于时分复用方式与基站装置通信的第1移动台装置及第2移动台装置各自的发送定时进行控制，该发送定时控制装置包括：
获取单元，获取关于所述第1移动台装置及所述第2移动台装置各自的传播延迟时间的信息；以及
决定单元，在所述第1移动台装置的传播延迟时间小于所述第2移动台装置的传播延迟时间的情况下，决定上行链路时隙中的所述第1移动台装置的第1发送定时及所述第2移动台装置的第2发送定时，以使第1接收定时比第2接收定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数，所述第1接收定时是在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第1移动台装置的码元的接收定时，所述第2接收定时是在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第2移动台装置的码元的接收定时。
5.根据权利要求4所述的发送定时控制装置，其中，
所述决定单元，根据所述第1移动台装置的传播延迟时间与所述第2移动台装置的传播延迟时间之差以及码元时间长度，计算所述α。
6.一种基站装置，基于时分复用方式与第1移动台装置及第2移动台装置通信，该基站装置包括：
获取单元，获取关于所述第1移动台装置及所述第2移动台装置各自的传播延迟时间的信息；
决定单元，在所述第1移动台装置的传播延迟时间小于所述第2移动台装置的传播延迟时间的情况下，决定上行链路时隙中的所述第1移动台装置的第1发送定时及所述第2移动台装置的第2发送定时，以使第1接收定时比第2接收定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数，所述第1接收定时是在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第1移动台装置的码元的接收定时，所述第2接收定时是在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第2移动台装置的码元的接收定时；以及
发送单元，发送将所述第1发送定时及所述第2发送定时分别通知所述第1移动台装置及所述第2移动台装置的通知信号。
7.一种移动台装置，基于时分复用方式与基站装置通信，该移动台装置包括：
接收单元，接收表示发送定时的通知信号，所述发送定时被决定为以在上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述移动台装置的码元的定时，比在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自其它移动台装置的码元的定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数；以及
发送单元，按所述通知信号所示的发送定时开始发送码元。
8.根据权利要求7所述的移动台装置，其中，
所述发送单元，发送导频码元以作为从所述发送定时开始连续发送的α个码元中的任意一个码元。
9.一种发送定时控制方法，用于对基于时分复用方式与基站装置通信的第1移动台装置及第2移动台装置各自的发送定时进行控制，该发送定时控制方法包括：
获取步骤，获取关于所述第1移动台装置及所述第2移动台装置各自的传播延迟时间的信息；以及
决定步骤，在所述第1移动台装置的传播延迟时间小于所述第2移动台装置的传播延迟时间的情况下，决定所述第1移动台装置及所述第2移动台装置各自的发送定时，以使上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述第1移动台装置的码元的定时，比在所述上行链路中所述基站装置开始接收来自所述第2移动台装置的码元的定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数。
10.一种无线通信方法，用于基于时分复用方式与基站装置通信的移动台装置，该方法包括：
接收步骤，接收表示发送定时的通知信号，所述发送定时被决定为以在上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自所述移动台装置的码元的定时，比在所述上行链路时隙中所述基站装置开始接收来自其它移动台装置的码元的定时提前相当于码元时间长度的α倍，其中α为自然数；以及
发送步骤，按所述通知信号所示的发送定时开始发送码元。
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