CN1856126A - 收发机及收发方法 - Google Patents

Abstract

收发机及收发方法。本发明的课题是提供根据通信状况来自主地调节发送定时的收发机。作为解决手段，在移动通信系统中，多个收发机在同一频带进行通信。收发机(700)具有：检测来自通信对方的预期信号的同步定时的单元(704)；检测来自非通信对方的非预期信号的同步定时的单元(708、710)；根据对于预期信号以及非预期信号的两个或两个以上的同步定时导出误差信息的单元(706、710、712)；作成包含误差信息在内的反馈信号的单元(714)；根据从通信对方接收到的控制信号，更新包含反馈信号的发送信号的发送定时的单元(720、722)；以及按照更新后的发送定时将发送信号发送给通信对方的单元(736)。

Description

收发机及收发方法

技术领域

本发明涉及无线通信的技术领域，特别涉及多个收发机在同一频带进行通信的移动通信系统所使用的收发机及收发方法。

背景技术

以往，在多个收发机共用一个频带进行通信的方法中有带有冲突避免功能的载波侦听多址(CSMA/CA：Carrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance)方式，这种方式例如也可以在无线LAN(Local AreaNetwork，局域网)中使用。在CSMA/CA中，收发机在开始数据的发送之前，确认其它的用户是否已在进行通信，在未进行通信的情况下，才可以由该收发机开始进行发送。例如可以通过测量周边的干扰电平来进行其它的用户是否在进行通信的确认。如果其它的用户已在进行通信，则禁止数据的发送，在经过了一定的时间后(例如，经过随机确定的时间后)，再次尝试进行发送。

图1表示一般的CSMA/CA方式的收发机。如图所示，由接收功率测量部测量干扰电平，确定发送的可否。如上所述，在CSMA/CA方式中，在某一用户正在通信的期间内，其它的用户不能进行通信。从而，该方式在进行实时通信或流传输等的情况下，可能导致大到无法允许的延迟。进而，在用户数增多时，可能根据用户的环境而禁止长时间通信。

另一方面，还提出了下述技术：同时将不同的信号进行空间复用而发送，由接收机侧利用传输路径(信道)的不同来分离各信号(关于这种技术，例如参照非专利文献1。)。利用该技术时，可以允许多个收发机在同一时间进行通信。在该情况下，如图2所示，考虑到各收发机当然与通信对方之间为同步，但与非通信对方之间为不同步的状况。但是，这多个收发机相互不同步地进行通信时，导致由各收发机发送的导频码元(或导频信道)的检测精度或信道估计精度非常恶化。从而，各收发机的通信如图3的A-A’、B-B’所示，最好相互同步。进而，包含收发机A-A’的通信组1和包含收发机C-C’的另一通信组2接近或融合的情况下，最好通信组1、2内的所有收发机同步。通过各收发机相互同步地进行通信，可以提高空间复用后的信号的分离精度，提高系统整体的容量。另外，关于该情况下的同步，最好为不仅是帧同步而码元也同步。

为了使多个收发机相互同步，也可以利用全球定位系统(GPS，GlobalPositioning System)，还可以从预定的通信设备发送信标(beacon)这样的某些同步信号。但是，使用GPS的方法对室内或视野不好的环境等中的通信是不利的。此外，在发送某些同步信号的情况下，不仅需要其所需的设备投资，而且导致在电波所达不到的地区无法确保同步。

关于这一点，在专利文献1中，如图4所示，预先设定基准的基站A，其它的基站B、C与该基准的基站A取得同步，从而调节各收发机的发送定时。但是，在该方法中，由于作为移动站的收发机的通信对方被固定为基站，所以例如，在自组织网络(ad hoc network)这样的网络中不能直接应用该技术。此外，在变化多端的移动通信环境下，难以事先固定地设定多个基站内、值得成为基准的最佳的基站。此外，专利文献1中说明的同步是帧同步，不要求实现码元同步这样的更精密的同步。但是，为了良好地执行上述的信号分离，不仅需要帧同步，还需要码元同步。

关于取得码元同步，在专利文献2中，说明了码分多址(CDMA：Code Division Multiple Access)方式中的发送定时的调节方法。但是，该情况下的同步如图5所示，是某个基站及其下属的移动站之间的同步，不是在移动站之间取得同步。

[专利文献1]日本特开平10-190562号公报

[专利文献2]日本特开2004-297756号公报

[非专利文献1]Hiromasa Fujii，et al.，“A Turbo Equalizer withSimplified MMSE Filtering for MIMO Channel Signal Transmission”，2003IEEE58th Vehicular Technology Conference VTC2003-Fall

发明内容

本发明的课题是提供根据通信状况而自主地调节发送定时的收发机以及收发方法。

在本发明中，使用了多个收发机在同一频带进行通信的移动通信系统中所使用的收发机。收发机具有：检测来自通信对方的对于预期信号的同步定时的单元；检测来自非通信对方的对于非预期信号的同步定时的单元；根据对于预期信号以及非预期信号的两个或两个以上的同步定时导出误差信息的单元；作成包含所述误差信息在内的反馈信号的单元；根据从所述通信对方接收到的控制信号，更新包含所述反馈信号在内的发送信号的发送定时的单元；以及按照更新后的发送定时将所述发送信号发送给所述通信对方的单元。

根据本发明，可以根据通信状况而自主地调节收发机的发送定时。

附图说明

图1是表示现有的收发机的方框图。

图2是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图3是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图4是表示多个收发机在根据基准基站进行通信的情况的图。

图5是表示下属的收发机在根据基站进行通信的情况的图。

图6是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图7是表示基于本发明的一个实施例的收发机的方框图。

图8是表示图7所示的收发机的目标同步定时确定部的结构例的图。

图9是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图10是表示图7所示的收发机的目标同步定时确定部的结构例的图。

图11是表示基于本发明的一个实施例的收发方法的流程图。

图12是表示由收发机A’、B’观测到的接收信号的定时的图(c＝1)。

图13是表示由收发机A’、B’观测到的接收信号的定时的图(c＝0.5)。

图14是表示基于本发明的一个实施例的收发机的方框图。

图15是表示图14所示的收发机的目标同步定时确定部的结构例的图。

图16是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图17是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图18是表示由收发机A’、B’观测到的接收信号的定时的图。

图19A是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图19B是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图19C是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图19D是表示多个收发机在进行通信的情况的图。

图20A是表示保护间隔长度和信道脉冲响应值之间的关系的图。

图20B是表示保护间隔长度和信道脉冲响应值之间的关系的图。

图20C是表示保护间隔长度和信道脉冲响应值之间的关系的图。

具体实施方式

在本发明的一种方式中，收发机在通信开始前以及通信中监视周边的通信状况，检测来自通信对方的预期信号以及来自非通信对方的非预期信号的同步定时。如果在通信开始前，则确定初始的同步定时，如果在通信中，则确定同步目标的定时。计算对于预期信号以及非预期信号的两个或两个以上的同步定时的加权平均值，作成包含由加权平均值确定的误差信息在内的反馈信号。收发机根据从通信对方接收到的控制信号，更新向通信对方发送包含反馈信号在内的发送信号的发送定时。收发机相互对反馈信号进行通信，向通信对方指示调节发送定时。调节的量(移动量)至少根据误差信息来确定。加权平均值中的权重系数被设定为使预期信号的同步定时接近使非预期信号的同步定时向预期信号侧移动后的定时。即，由于收发机A、A’，收发机B、B’调节它们的发送定时，期待非预期信号的同步定时τ_B将来向预期信号的同步定时τ_A侧变更，确定收发机A’向通信对方A指示的误差信息。

本发明的一种方式的收发机在通信中检测来自通信对方的预期信号的同步定时和来自非通信对方的非预期信号的同步定时之间的定时差，将根据定时差导出的同步误差反馈给通信对方。作为一例，同步误差表示比定时差短的期间。也可以通过将定时差乘以(N-1)/N来计算比定时差短的期间(N表示同时进行通信的收发机数量)。例如，通信对方将发送定时调节从本终端向对方通知的同步误差那么多(反馈信号所示的期间)，从而可以期待减小在该本终端观测到的定时差或同步误差。通过在收发机之间相互反馈这样的同步误差，即使不使用固定基准的基站等这样的通信设备，也可以在收发机之间自主地适当确定发送定时。从而，最好该收发机局部地构成自组织网络。

在与通信对方的通信开始前，也可以根据由非预期信号的同步定时导出的同步目标定时确定发送定时。在与通信对方的通信中，也可以基于从通信对方接收到的控制信号所示的期间以及同步目标定时来确定发送定时。此外，在与通信对方的通信中，也可以基于通信所使用的发送定时、所述控制信号所示的期间以及同步目标定时来确定发送定时。

也可以在所述定时差变得比预定值短之前，停止数据信号的发送，仅发送导频信号。由此，可以尽可能减小该收发机周边的收发机(非通信对方的收发机)受到的干扰。

在本发明的一种方式中，收发机还具有输出表示非通信对方的收发机的通信状况的通信状况信号的通信状况识别部，计算加权平均值的单元具有：目标同步定时确定部，其基于通信状况信号，对对于所述预期信号的同步定时以及对于所述非预期信号的同步定时进行加权平均，计算同步目标的定时；同步定时误差确定部，其计算预期信号的同步定时以及同步目标的定时之间的定时差；以及反馈信号生成部，其生成表示所述定时差的反馈信号。在本方式中，也可以将计算出的定时差直接反馈给通信对方，用于通信对方调节发送定时。

同步目标的定时也可以被设定为与通信对方以及非通信对方有关的多个同步定时的相加平均值或算术平均值。此外，同步目标的定时也可以被设定为使用接收信号功率对与通信对方以及非通信对方有关的多个同步定时进行加权平均而得到的值。在本说明书、权利要求书以及附图中，‘加权平均值’的术语不仅用作权重系数各不相同的情况下的平均值的概念，还用作包含权重系数一律相等的算术平均值或相加平均值的概念。

[实施例1]

图6表示在本发明的一个实施例中假设的通信状况，假设在已在进行通信的收发机B、B’附近，收发机A、A’开始新的通信。各收发机具有同样的结构以及功能。

图7表示收发机的功能方框图，图示的收发机也可以用于图6所示的某个收发机。典型地，收发机700设在移动站中，但也可以设在其它的装置中。收发机700具有：数据/导频分离部702、数据信号检测部704、预期信号用的同步定时检测部706、通信状况识别部708、目标同步定时确定部710、同步定时误差确定部712、控制信号生成部714、控制信号检测部720、发送定时确定部722、数据码元生成部730、导频码元生成部732、复用部734、以及发送部736。

数据/导频分离部702将由天线接收到的信号中、导频信号和此外的数据信号分离，将它们分别输出。导频信号是表示在发送侧以及接收侧预先已知的内容的信号。数据信号包含由控制信道或数据信道传输的内容。

数据信号检测部704从接收信号中检测出来自通信对方的数据信道，将其输出以进行进一步的解调。在接收信号中不仅包含来自通信对方的信号(预期信号)、还包含来自非通信对方的信号(干扰信号或非预期信号)。通信对方是指想要进行信息传输的用户或装置。例如，在图6所示的例子中，对于收发机A的通信对方是收发机A’，收发机B、B’成为非通信对方。是否为通信对方是相对的概念，例如，对于收发机B’的通信对方是收发机B，收发机A、A’是非通信对方。数据信号检测部704使用在该技术领域中已知的信号分离方法将预期信号和干涉信号进行分离，适当地提取预期信号。信号分离法例如也可以是可在MIMO多重方式中使用的最大似然法(MLD：Maximum Likelihood Detection)、最小均方法(LMS：Least Mean Square)、BLAST法(BLAST：Bell Laboratories LayeredSpace Time，贝尔实验室分层空时结构)等。

预期信号用的同步定时检测部706检测来自通信对方的与预期信号有关的同步定时，并输出。同步定时也可以涉及到接收定时。该同步定时检测部706在与通信对方的通信开始前不输出有意义的信号。检测出的预期信号的同步定时被提供给数据信号检测部704以及同步定时误差确定部712。

图8是表示预期信号用的同步定时检测部706的结构例的方框图。为了便于说明，假设收发机700是图6的收发机A’。在该情况下，通信对方是收发机A，来自收发机A的信号是预期信号。接收信号中是否含有预期信号可以利用导频信号来进行判别。如图所示，由相关度取得部802计算与收发机A有关的导频信号和接收信号之间的相关度，由定时确定部804判别与预期信号有关的同步定时。该同步定时也可以是例如相关度输出中的头通道的定时。由于通道的大小(振幅)取决于功率，所以也可以选择最先超过预定值的通道作为头通道。另外，该情况下的同步定时表示码元同步定时以及帧同步定时。关于码元同步，在使用了正交频分复用(OFDM：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式的情况下，可以代替导频信号或另外利用保护间隔的内容与码元的一部分相等的性质。在采用CDMA方式的情况下，也可以代替导频信号或另外使用扩频码来计算码元同步定时。

图7的通信状况识别部708基于输入其中的接收信号，识别或监视周围的收发机的通信状况。这样的通信状况可以通过测量接收信号的干扰电平来掌握。通信状况识别部708在本终端(收发机700)未进行发送时，接收本装置也可以利用的频带的信号，测量接收功率，从而可以识别通信状况(是否实际在进行通信等)。各收发机在通信中相互传输对于每个收发机不同的导频信号时，通信状况识别部708可以对于每个收发机区分测量干扰电平。通过检测导频信号，如后所述，要开始通信的收发机可以与通信中的收发机取得同步。

目标同步定时确定部710检测或计算同步目标的定时τ_T，并输出。例如，在图6所示的例子中，收发机A’在通信开始前检测收发机B或B’的同步定时。在该情况下，把收发机B、B’的同步定时作为同步目标的定时而输出。另外，在采用了收发中利用同一频率的时分双工(TDD：Time Division Duplexing)方式的情况下，由于适当地控制了通信方向，所以例如收发机A’可能只在通信开始前检测收发机B的同步定时。

在图6中，在作为收发机A、A’的非通信对方中仅存在收发机B、B’，但也可以存在更多的非通信对方。在该情况下，目标同步定时确定部710基于测量出的多个同步定时，输出同步目标的一个定时。例如，如图9所示，在存在多个收发机的情况下，目标同步定时确定部710例如也可以如图10所示那样构成。在该情况下，分别通过相关度取得部102-1～N以及定时确定部104-1～N对每个导频信号(每个收发机)检测同步定时。检测出的多个同步定时也可以输入给目标同步定时调节部106，例如，通过将它们进行平均，从而输出一个同步定时。平均一般是加权平均(在本说明书中加权平均也包括权重系数一律相等的相加平均(或算术平均))。更一般的是，同步目标的定时也可以用多个同步定时的线性结合来表现。在本实施例中，成为线性结合的对象的多个同步定时是非预期信号的同步定时，但在后述的实施例中也可以不仅包含非预期信号的同步定时还包含预期信号的同步定时。

图7的同步定时误差确定部712计算关于预期信号的同步定时和同步目标的定时之间的差分ΔT。对该差分乘以任意的系数(0＜c＜1)，输出作为误差信号cΔT。

控制信号生成部714作成控制信号，该控制信号包含误差信号cΔT。把控制信号输入给复用部734，以将其反馈给通信对方。在本实施例中，收发机利用控制信号向通信对方请求将通信对方的发送定时提前或延迟误差信号所示的期间。即，收发机根据来自各自的通信对方的请求调节发送定时。

控制信号检测部720检测从通信对方接收到的数据信号中所包含的控制信道。如上所述，各个收发机具有同样的结构以及功能。从而，由控制信号检测部720检测出的控制信道包含在通信对方侧测量出的表示校正完成的定时差的信息cΔT’，该误差信息被提供给发送定时确定部722。ΔT和ΔT’是否相同取决于收发机的通信环境或位置关系。

发送定时确定部722基于来自目标同步定时确定部710的同步目标的定时、和/或来自控制信号检测部720的校正完成的定时差，确定或更新发送定时。例如，在通信开始前，基于同步目标的定时确定发送定时。在通信中，也可以将发送定时调节校正完成的定时差那么多。或者，也可以考虑校正完成的定时差和同步目标的定时两者而调节发送定时。此外，也可以考虑本终端和通信对方之间的距离或本终端和非通信对方之间的距离所引起的信号的传播延迟而确定发送定时。

数据码元生成部730形成构成数据信道的内容的数据码元。

导频码元生成部732作成与收发机有关的导频码元(导频信道)，提供给复用部734。导频码元也可以事先存储在存储器中，还可以根据需要来计算。

复用部734对控制信道、导频信道以及(根据需要)数据信道进行复用，作成发送信号。使用时间复用、频率复用或码复用中的一种或一种以上的方法来进行复用。

发送部736根据由发送定时确定部722确定的发送定时，发送来自复用部734的发送信号。

图11表示由基于本发明的一个实施例的图7的收发机700进行的方法的流程图。在步骤111中，由通信状况识别部708监视周围的通信状况。

在步骤112中，在检测出对于一个或一个以上的非通信对方的收发机的一个或一个以上的同步定时的情况下，确定一个同步目标的定时。

在步骤113中，确定发送定时。如果是在与通信对方的通信开始前，则按照同步目标的定时来确定发送定时。如果处于通信中，则基于从通信对方反馈来的控制信号(所示的校正后的定时差)，确定发送定时。在该情况下，不仅可以考虑控制信号，还可以考虑同步目标的定时。在不存在非通信对方或非通信对方未进行通信的情况下，不指定应作为同步目标的特定的定时，收发机可以自由地确定发送定时。

在步骤114中，按照所确定的发送定时发送发送信号。发送信号通过步骤115至步骤118来作成。这些步骤的全部或一部分也可以与步骤111至113同时进行，还可以在不同的时间进行。

在步骤115中，在同步定时误差确定部712中，计算预期信号的同步定时和同步目标的定时之间的定时差ΔT。

在步骤116中，对计算出的定时差进行校正。具体地说，对计算出的定时差ΔT乘以某一系数c(0＜c＜1)(c×ΔT)，校正定时差。导入这样的系数c来校正定时差是由于如下的原因。例如，假设在如图6所示的通信环境中，由收发机A’、B’观测到的来自通信对方以及非通信对方的信号的头通道成为如图12上侧所示。即，假设在收发机A’、B’中的任意一个中，均在来自收发机A的通道的定时τ_A之后，观测到来自收发机B的通道的定时τ_B＝τ_A+ΔT。收发机A’所计算的定时差是ΔT。假设各收发机要相互同步。假设收发机A’向收发机A请求使发送定时延迟未校正的定时差ΔT时，此后收发机A’在τ_A+ΔT的定时接收来自收发机A的通道。另一方面，假设收发机B’所计算的定时差也是ΔT。假设收发机B’向收发机B请求使发送定时提前未校正的定时差ΔT时，此后收发机B’在τ_B-ΔT的定时接收来自收发机B的通道。其结果是，如图12下侧所示，由收发机A’、B’进行的通信依然为不同步的状态。

相对于此，假设收发机A’向收发机A请求使发送定时延迟校正后的定时差c×ΔT时，此后收发机A’在τ_A+c×ΔT＝τ_A+ΔT/2的定时接收来自收发机A的通道(在本例中，设为c＝1/2。)。另一方面，假设收发机B’向收发机B请求使发送定时提前校正后的定时差c×ΔT时，此后收发机B’在τ_B-c×ΔT＝(τ_A+ΔT)-c×ΔT＝τ_A+ΔT/2的定时接收来自收发机A的通道。从而，如图13下侧所示，由收发机A’、B’进行的通信适当地同步。系数c的值不一定是1/2，也可以是小于1的任意的有理数。这是因为：通过对定时差乘以小于1的有理数，可以使实际移动的发送定时小于未修整的定时差，可以期待下次测量的定时差变小。这样，在本实施例中，在使各收发机接收信号的定时同步时，将调节非预期信号的发送定时考虑在内，调节预期信号的发送定时。即，通过估计非预期信号的同步定时(τ_B)将来向预期信号侧移动(被校正)而确定向预期信号的发送对方(例如A)指示的误差信号(cΔT)。

在图11的步骤117中，作成包含表示校正后的定时差的误差信号cΔT在内的反馈信号(控制信号或控制信道)。该反馈信号由通信对方的收发机中的控制信号检测部720进行检测，在通信对方的收发机调节发送定时时使用。

在步骤118中，由复用部734对控制信道、导频信道以及数据信道进行复用，作成发送信号。该发送信号由说明过的步骤114在适当的发送定时发送给通信对方。另外，也可以在收发机之间确保适当的同步之前，禁止复用部734中的数据信道的复用，仅将控制信道以及导频信道发送给通信对方。在同步建立后，通过传输包含数据信道在内的发送信号，可以尽可能减少对非通信对方的通信带来的干扰。或者，也可以在数据信道的发送之前，发送预定次数的导频信号。

[实施例2]

在上述实施例中，由头通道来确定预期信号的同步定时、成为同步目标的定时的基础的非通信对方的通信的同步定时。这从收发机中的结构以及运算处理的简化等观点出发是优选的。但是，由头通道的定时确定这些定时在本发明中不是必需的。例如也可以如下式所示，通过由各通道的接收功率进行了加权平均的定时τ_n表现同步定时。

${\mathrm{\τ}}_n=\underset{m}{\mathrm{\Σ}}\{{\left|h_n\left(m\right)\right|}^2\×{\mathrm{\τ}}_{\mathrm{mn}}\}/\underset{m}{\mathrm{\Σ}}{\left|h_n\left(m\right)\right|}^2$

其中，下标‘n’表示关于收发机n的数量，|h_n(m)|表示由收发机n接收的第m个通道的电场振幅的估计值。利用这样考虑了通道的功率分布的同步定时τ_n时，例如在OFDM方式中，可以最佳地确定码元定时，以使超过保护间隔而到来的通道所引起的干扰最小化。在CDMA方式中，例如，可以优化Rake合成的范围。

[实施例3]

图14表示本发明的一个实施例的收发机的方框图。关于图7已经说明过的要素标以相同的标号，省略重复的说明。在本实施例中，预期信号用的同步定时检测部706的输出不仅输入给同步定时误差计算部712，还输入给目标同步定时确定部142。

图15表示目标同步定时确定部142的细节，大致与图10所示的结构相同，不同点在于也可以由目标同步定时调节部基于预期信号的同步定时来调节定时。

本实施例中的收发机的动作大致与图11中说明的动作相同，但步骤112和步骤116中的处理大不相同。步骤111中，由通信状况识别部708来监视周围的通信状况。

在步骤112中，在检测出对于一个或一个以上的非通信对方的收发机的一个或一个以上的同步定时的情况下，确定一个同步目标的定时。与通信开始前不同，通信中所导出的同步目标的定时不仅考虑对于非预期信号的一个或一个以上的同步定时，还考虑预期信号的同步定时而进行确定。例如，假设在如图6所示的通信环境下，由收发机A’、B’观测到的来自通信对方以及非通信对方的信号如图12上侧所示。对于收发机A’，预期信号的同步定时是τ_A，非预期信号的同步定时是τ_B＝τ_A+ΔT。与这些同步定时τ_A、τ_B有关的信息被输入给图15的目标同步定时调节部151。在实施例1中，需要注意不输入定时τ_A。作为一例，目标同步定时调节部151计算预期信号的同步定时τ_A和非预期信号的同步定时τ_B的相加平均，将其作为同步目标的定时τ_T而输出。

τ_T＝(τ_A+τ_B)/2＝τ_A+ΔT/2

在步骤113中，基于同步目标的定时τ_T，确定发送定时t_TX。如果在与通信对方的通信开始前，当然要根据与非通信对方有关的同步定时τ_B来确定发送定时。如果处于通信中，则根据控制信号(从通信对方通报的误差信息)来确定发送定时。或者，也可以除了控制信号之外还考虑同步目标的定时(τ_T＝τ_A+ΔT/2)来确定发送定时。在后者的情况下，例如，也可以通过对来自目标同步定时确定部142以及控制信号检测部720两者的指示内容进行平均，确定发送定时的调节量。在不存在非通信对方或非通信对方未进行通信的情况下，不指定应作为同步目标的特定的定时，收发机A、A’可以自由地确定发送定时。

在步骤114中，按所确定的发送定时发送发送信号。

在步骤115中，在同步定时误差确定部712中，计算预期信号的同步定时和同步目标的定时之间的定时差。在检测出预期信号的同步定时的情况下(通信中)，该定时差成为与实施例1的情况不同的值。例如，在上述例子中，从预期信号用的同步定时检测部706输出τ_A，从目标同步定时确定部142输出τ_T＝τ_A+ΔT/2，所以同步定时误差确定部712计算这些定时差τ_T-τ_A＝ΔT/2而输出。这一点与输出ΔT作为定时差的实施例1的情况不同。

在本实施例中不执行步骤116，计算出的定时差ΔT/2直接包含在控制信号中。在本实施例中，也在使各收发机接收信号的定时同步时，将调节非预期信号的发送定时的情况考虑在内，调节预期信号的发送定时。即，估计非预期信号的同步定时(τ_B)将来会向预期信号侧移动(被校正)而确定向预期信号的通信对方(例如A)指示的误差信号。但是，在确定同步目标的定时时，不仅要考虑非预期信号还要将预期信号的同步定时考虑在内，计算同步目标的定时。从而，在本实施例中导出的同步目标的定时表示各收发机更新了发送定时之后期待的同步定时。因此，在导出向通信对方请求的发送定时的移动量时，可在不需要如实施例1中所使用的乘数c(0＜c＜1)的情况下将同步定时误差确定部712的输出内容直接反馈给通信对方。

在步骤117中，作成包含表示定时差的误差信号的反馈信号。由通信对方的收发机中的控制信号检测部720检测该反馈信号。在通信对方的收发机调节发送定时的时候使用。

在步骤118中，由复用部734对控制信道、导频信道以及数据信道进行复用，作成发送信号。该发送信号由说明过的步骤114在适当的发送定时发送给通信对方。

另外，通过计算预期信号的同步定时τ_o和对于非通信对方的N-1个同步定时τ₁、…、τ_N-1的算术平均，得到同步目标的定时τ_T。

τ_T＝(τ_o+τ₁+…+τ_N-1)/N

在该情况下，由同步定时误差确定部计算的定时差D成为

D＝τ_o-τ_T

 ＝(N-1)τ_o/N-(τ₁+…+τ_N-1)/N。

结果是，在实施例1的情况下，相当于将系数c的值设定为(N-1)/N的情况下的校正后的定时差。

[实施例4]

图16表示相互通信的四个收发机之间的位置关系的一例。与图6中说明过的状况相同，收发机A、A’相互为通信对方，收发机B、B’也相互为通信对方，对于收发机A、A’，收发机B、B’为非通信对方，对于收发机B、B’，收发机A、A’为非通信对方。图中，实线箭头表示来自通信对方的预期信号，虚线箭头表示来非通信对方的信号(对于与通信对方的通信的干扰信号)。在图示的位置关系中，典型的是如图12、13的上侧的图所示，收发机A’、B’均在接收到来自收发机A的信号之后，接收到来自收发机B的信号。此外，收发机A、B均在接收到来自收发机A’的信号之后，接收到来自收发机B’的信号。从而，在收发机A、A’中相互延迟发送定时，在收发机B、B’中相互提前发送定时，从而可以使各收发机的发送定时同步。发送定时t_TX的移动量也可以使用实施例1或3的方法，设定为例如(τ_A+τ_B)/2＝ΔT/2。

图17表示相互通信的四个收发机之间的位置关系的另一个例子。在该位置关系中，如图18上侧所示，收发机A’在接收到来自收发机A的信号之后，接收来自收发机B的信号(收发机A在接收到来自收发机A’的信号之后，接收来自收发机B’的信号)。从而，收发机A、A’要相互延迟发送定时。

另一方面，收发机B’在接收到来自收发机B的信号之后，接收来自收发机A的信号。收发机B在接收到来自收发机B’的信号之后，接收来自收发机A’的信号。从而，收发机B、B’也要相互延迟发送定时。其结果是，收发机A、A’和收发机B、B’都相互延迟发送定时，如图18下侧所示，不能使各收发机的发送定时相互同步。从而，根据收发机的台数和位置关系，也有不能使所有的收发机的发送定时准确地同步的情况。

另外，对于某一个收发机，从一个或一个以上的非通信对方接收的各信号的功率一般不相等。换言之，在一个或一个以上的非预期信号中存在对接收信号的贡献度大的信号和不大的信号。在本实施例中，通过用接收功率对预期信号的同步定时τ_o以及N-1个非预期信号的同步定时τ₁、…、τ_N-1的N个同步定时进行加权平均，来如下地求出同步目标的定时。首先，将由某个收发机测量的、从收发机n接收到的总接收功率设为p_n。

$p_n=\underset{m=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\left|h_n\left(m\right)\right|}^2$

这里，m表示指定各个通道的定时的参数，为1≤m≤M(所假设的最大通道数)。|h_n(m)|表示第m个通道的电场振幅的估计值。通过该总接收功率p_n对N个同步定时进行加权平均，从而确定同步目标的定时τ。

$\mathrm{\τ}=\underset{n}{\mathrm{\Σ}}\{p_n\×{\mathrm{\τ}}_n\}/\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{p}_n$

其中，τ_n表示对于第n个收发机的同步定时。以功率进行了加权平均的定时(同步目标的定时)τ从接收功率的观点来看，对该收发机是影响最大的定时。即使按该定时接收预期信号，各收发机不严格地同步的情况仍无改变，但按照该定时例如在可以改善接收特性的方面是有利的。接收特性也可以通过误帧率或吞吐量等进行评价。为了计算这样的同步目标的定时，需要与预期信号的功率p_o以及同步定时τ_o有关的信息，所以本实施例最好与实施例3中所说明的方法进行组合。

[实施例5]

图19A-D是用于说明使用了接收信号功率的情况下的发送定时校正例的图。这里，为了方便，说明了在终端B进行通信的状况下，终端A向终端A’开始发送的情况。终端A’可以通过接收来自终端A以及终端B的信号来直接观测来自这两个终端的接收信号功率。

首先，在来自终端A和终端B的接收信号功率充分大的情况下，估计为这些终端位于地理上与终端A’接近的位置。如图19A的假设例1所示，在终端A和终端B十分接近的情况下，如果终端A-A’之间的距离以及终端B-A’之间的距离相等、并且终端A-B之间的距离充分短，则由于终端A-B之间的传输时间非常短，终端A按照接收来自终端B的信号的定时发送信号即可。如图19B的假设例2所示，在终端A和终端A’十分接近的情况下，认为接收来自终端B的信号的定时在A和A’处大致相等，并且由于终端A-A’之间的传输时间非常短，所以终端A按照接收来自终端B的信号的定时发送信号即可。

如图19C、D的假设例3、4所示，在来自终端B以及A’的接收信号弱到一定程度的情况下、在来自终端A’和终端B的接收功率为相同程度时，理想的发送定时取决于与终端A’和终端B之间的距离。如位置1这样，在终端A’和终端B之间的距离短的情况下，最好是终端A估计到终端A’的传播时间(考虑在内)，将比接收到来自终端B的信号的时间更早的时刻(提前了所估计的传播时间的时刻)作为发送定时。另一方面，在终端A’位于位置2的情况下，终端A最好将来终端B的接收定时作为发送定时。因此，在终端A可以识别终端A’和终端B所在的方向的情况下，最好利用这些方向来将接收定时错开必要的时间。在终端A无法检测终端A’或终端B的方向的情况下，终端A也可以将比来自终端B的接收定时提前了所估计的传播时间的一半那么多的时刻作为发送定时。进而如图19D的假设例4所示，在来自终端B和终端A’的接收功率之差大的情况下，估计为终端B和终端A’之间的距离长。在终端A无法估计信号的到来方向的情况下，也可以与假设例3的情况相比，减少发送定时之差。即，也可以将提前了比所估计的传播时间的一半更短的时间的时刻设定为发送定时。设定为提前多短的时间也可以根据来自终端A’以及终端B的接收信号功率之间的差分而确定。

另外，如上所述，根据终端的地理位置关系，也存在对于全部的终端不存在理想的定时的情况。在这样的情况下，不希望各终端中的发送定时频繁地大幅变化。在终端A-A’以及B-B’进行通信的周边，还有终端C要开始发送的情况下，终端C使用终端A、A’、B、B’的前帧中的接收定时来确定发送定时。但是，在终端C发送信号时，通信中的终端的发送定时以前就与先前帧的发送定时相比发生了变化，所以担心会在与理想状况相比定时大幅偏离的情况下接收来自终端C的信号。这样的状况在终端C处于通信中时也有可能引起。从使多个发送定时收敛于更少的定时(理想为一个发送定时)的观点出发，发送定时不必要地变化是不理想的。

解决该问题的一个方法是预先确定容许定时误差，如果定时的偏离在容许定时误差的范围内，则将定时的更新量设为0。即，在反馈的控制信号中，指示为(不进行更新)直接继续使用目前的定时。容许定时误差的大小也可以是不产生接收质量的劣化或小到可忽略的程度的值。

在采用OFDM方式的情况下，最好保护间隔长度(期间)内含有预期波和干扰波。因此，也可以根据包含由终端接收的预期波和干扰波两者的信道脉冲响应长度(期间)和保护间隔长度之间的差分是否大于预定值来调节发送定时。例如，如图20A的假设例1所述，在保护间隔长度比信道脉冲响应长度长的情况下，不变更发送定时，维持原样。如图20B、C的假设例2、3所示，在保护间隔长度与信道脉冲响应长度匹配或比其短的情况下，将发送定时变更为更适当的定时。

Claims (16)

1.一种收发机，用于移动通信系统中，所述移动通信系统允许多个收发机在同一频带进行通信，该收发机具有：

第一同步定时检测部，被配置成检测从对方收发机发送来的预期信号的同步定时；

目标同步定时检测部，被配置成检测来自非对方收发机的一个或多个非预期信号的同步定时，并确定目标同步定时；

误差信息确定部，被配置成根据所述预期信号的同步定时和所述目标同步定时确定误差信息；

信号生成部，被配置成生成包含所述误差信息的反馈信号；

发送定时确定部，被配置成根据从所述对方收发机接收到的控制信号，更新包含所述反馈信号的发送信号的发送定时；以及

发送部，被配置成按照所述更新后的发送定时，把所述发送信号发送到所述对方收发机，

其中，所述发送定时确定部被配置成在开始与所述对方收发机的无线通信之前，根据由所述目标同步定时检测部确定的所述目标同步定时来确定所述发送定时，并且在与所述对方收发机的无线通信期间，根据所述目标同步定时和所述控制信号指示的时间来确定所述发送定时。

2.如权利要求1所述的收发机，还具有：

通信状况检测部，被配置成向所述目标同步定时检测部输出表示所述非对方收发机的通信状况的通信状况信号，

其中，所述误差信息确定部计算所述预期信号的同步定时和所述目标部定时之间的定时差，

所述反馈信号生成部生成指示比所述定时差更短的期间的所述反馈信号。

3.如权利要求1所述的收发机，其中，

所述发送定时确定部根据当前选择的发送定时、所述控制信号中包含的期间和所述目标同步定时中的至少一项来确定所述发送定时。

4.如权利要求2所述的收发机，其中，

所述发送部在所述定时差小于预定的值之前，停止数据信号的发送，仅发送导频信号。

5.如权利要求2所述的收发机，其中，

所述发送部在发送数据信号之前，发送预定次数的导频信号。

6.如权利要求2所述的收发机，其中，

所述误差信息确定部将所述定时差乘以(N-1)/N来计算比所述定时差短的所述期间，其中N表示同时在所述频带中进行通信的收发机的数量。

7.如权利要求1所述的收发机，还具有：

通信状况检测部，被配置成输出表示所述非对方收发机的通信状况的通信状况信号，

其中，所述目标同步定时检测部基于所述通信状况信号，对所述预期信号的同步定时和所述非预期信号的同步定时进行加权平均，计算所述目标同步定时，

所述误差信息确定部确定所述预期信号的同步定时和所述目标同步定时之间的定时差，并且

所述反馈信号生成部生成表示所述定时差的反馈信号。

8.如权利要求7所述的收发机，其中，

所述目标同步定时确定部通过所述预期信号和所述非预期信号的同步定时的算术平均，来计算所述目标同步定时。

9.如权利要求7所述的收发机，其中，

所述目标同步定时确定部使用接收信号功率电平，对所述预期信号和所述非预期信号的同步定时进行加权平均，计算所述目标同步定时。

10.如权利要求1所述的收发机，其中，

所述发送定时确定部根据从所述对方收发机起的传播延迟来调节所述发送定时。

11.如权利要求1所述的收发机，其中，

所述发送定时确定部根据接收信号的到来方向调节所述发送定时。

12.如权利要求1所述的收发机，其中，

所述发送定时确定部在所述误差信息指示的定时误差大于预定值的情况下，改变所述发送定时。

13.一种移动通信系统，其包括多个在同一频带中进行无线通信的收发机，所述收发机中的至少两个各具有：

第一同步定时检测部，被配置成检测从对方收发机发送来的预期信号的同步定时；

第二同步定时检测部，被配置成检测来自非对方收发机的一个或多个非预期信号的同步定时；

误差信息确定部，被配置成根据所述预期信号和所述非预期信号的同步定时确定误差信息；

信号生成部，被配置成生成包含所述误差信息的反馈信号；

发送定时确定部，被配置成根据从所述对方收发机接收到的控制信号，更新包含所述反馈信号的发送信号的发送定时；以及

发送部，被配置成按照所述更新后的发送定时，把所述发送信号发送到所述对方收发机。

14.一种无线发送方法，应用于允许多个收发机在同一频带中进行通信的移动通信系统，该方法包括以下步骤：

检测来自对方收发机的预期信号的同步定时；

输出表示非对方收发机的通信状况的通信状况信号；

基于所述通信状况信号，对来自所述非对方收发机的非预期信号的同步定时进行加权平均，计算目标同步定时；

根据从所述对方收发机接收到的控制信号中指示的期间，确定发送定时；以及

按照所述发送定时，向所述对方收发机发送包含表示特定期间的反馈信号在内的发送信号。

15.如权利要求14所述的无线发送方法，其中，

所述反馈信号表示比所述预期信号的同步定时和所述目标同步定时之间的定时差更短的期间。

16.如权利要求14所述的无线发送方法，其中，

所述反馈信号表示所述预期信号的同步定时和所述目标同步定时之间的定时差。

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