JP2010056740A - 通信システム、通信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラム - Google Patents
通信システム、通信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】通信装置の再同期処理、受信処理等の処理を減らすことができ、その処理で消費する電力を削減すること。
【解決手段】第1の通信装置と、第1の通信装置からの同期信号を間欠受信する第2の通信装置と、を備える通信システムにおいて、第1の通信装置は、第2の通信装置から通知された受信同期精度情報に基づいて、同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する受信タイミング決定部を備え、第2の通信装置は、受信タイミング決定部が決定した受信時刻を表わす情報の受信時刻に、同期信号を間欠受信する受信部と、時間同期のための時間を測定する受信制御部と、受信部が間欠受信した同期信号と、予め記憶する同期信号との相違により、受信制御部が測定する時間のずれを検出する時間ずれ検出部と、受信制御部における時間の測定精度を表わす受信同期精度情報を、第1の通信装置に通知する受信同期精度通知部と、を備える。
【選択図】図6
【解決手段】第1の通信装置と、第1の通信装置からの同期信号を間欠受信する第2の通信装置と、を備える通信システムにおいて、第1の通信装置は、第2の通信装置から通知された受信同期精度情報に基づいて、同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する受信タイミング決定部を備え、第2の通信装置は、受信タイミング決定部が決定した受信時刻を表わす情報の受信時刻に、同期信号を間欠受信する受信部と、時間同期のための時間を測定する受信制御部と、受信部が間欠受信した同期信号と、予め記憶する同期信号との相違により、受信制御部が測定する時間のずれを検出する時間ずれ検出部と、受信制御部における時間の測定精度を表わす受信同期精度情報を、第1の通信装置に通知する受信同期精度通知部と、を備える。
【選択図】図6
Description
本発明は、通信システム、通信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラムに関する。
現在、第3世代移動体通信システムの周波数帯に第4世代向けに検討されていた技術の一部を導入することによって、通信速度の高速化を目的としたEvolved Universal Terrestrial Radio Access(以下、EUTRAと称する)が標準化団体3GPP(3rd Generation Partnership Project:第三世代パートナーシッププロジェクト)にて検討されている(非特許文献1)。
EUTRAでは、通信方式として、マルチパス干渉に強く、高速伝送に適したOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access:直交周波数分割多重)方式を採用することが決まっている。また、EUTRAに関するデータ転送制御やリソース管理制御といった上位レイヤの動作に関する詳細仕様は、低遅延、低オーバーヘッド化を実現し、更に可能な限り簡易な技術の採用が進められている。
EUTRAでは、通信方式として、マルチパス干渉に強く、高速伝送に適したOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access:直交周波数分割多重)方式を採用することが決まっている。また、EUTRAに関するデータ転送制御やリソース管理制御といった上位レイヤの動作に関する詳細仕様は、低遅延、低オーバーヘッド化を実現し、更に可能な限り簡易な技術の採用が進められている。
セルラ移動通信方式では、移動局装置が基地局装置の通信エリアであるセルまたはセクタ内において、基地局装置から送信される信号を受信するため、基地局装置の無線フレームにおけるスロットとフレームとの同期をとる必要がある。基地局装置は、規定の構成から成る同期チャネルSCHを送信し、移動局装置にて予め記憶する同期チャネルSCHとの相関をとり、同期チャネルSCHを検出することで、基地局装置と同期をとる。EUTRAでは、同期チャネルSCHとしてプライマリ同期チャネルP−SCH(Primary SCH)とセカンダリ同期チャネルS−SCH(Secondary SCH)が用意されている。
図21に示すように、移動局装置は、プライマリ同期チャネルP−SCHのレプリカ信号と受信信号とで時間領域での相関をとることによってスロット同期(ステップ1)を取得し、更にセカンダリ同期チャネルS−SCHのレプリカ信号と受信信号とで、時間領域あるいは周波数領域での相関をとり、得られたセカンダリ同期チャネルS−SCHの送信パターンによってフレーム同期をと得すると共に、基地局装置を識別するためのセルID(Identification:識別情報)を特定する(ステップ2)。セルIDを特定することにより、下り信号の復調や、受信品質の測定、さらには同期の維持のために利用される下りリファレンス信号の系列を一意に特定することが可能である。
このような一連の制御、つまり、移動局装置が基地局装置と同期をとり、更にその基地局装置のセルIDを特定するまでのステップをセルサーチ処理と呼ぶ。
このような一連の制御、つまり、移動局装置が基地局装置と同期をとり、更にその基地局装置のセルIDを特定するまでのステップをセルサーチ処理と呼ぶ。
また、移動局装置は、基地局装置を通じて携帯電話網等の移動通信システムに対して自装置が在圏するセルの情報を通知し、移動通信システムが移動局装置が在圏するセルの情報を登録(以下、位置登録という)する。これにより、移動通信システムが移動局装置宛の信号を位置登録を行ったセルの基地局装置に送信し、移動局装置は、当該基地局装置から、自装置宛の信号を受信することが可能となる。
位置登録を行なった移動局装置は、ページングチャネル(PCH)を復調することで、自装置宛の通信の呼び出し(以下、ページング要求)の有無を検出することが可能となる。
位置登録を行なった移動局装置は、ページングチャネル(PCH)を復調することで、自装置宛の通信の呼び出し(以下、ページング要求)の有無を検出することが可能となる。
通信システムにおいて、移動局装置に対して着信があった場合、その旨を移動局装置に通知する必要がある。ネットワークは、移動局装置の位置情報を位置登録エリアで管理しており、移動局装置が位置登録している位置登録エリア内の全移動局装置に対して着信があったことを同報的に通知する。この手順をページングと呼ぶ。ページングは、登録された位置登録エリアに収容されているすべての基地局装置から移動局装置に対して行なわれる。移動局装置は、アイドルモード(待ち受け状態)の場合には、PCHの信号を常に監視しているため、自装置に対するページングを認識することが可能であり、ページング要求に含まれる位置登録エリアやIDと、自分の記憶する位置登録エリアやIDなどの既定のパラメータが合致した場合にネットワークに応答を返す。
次に、ページングに関係するW−CDMAの主な物理チャネルとトランスポートチャネルの概要を簡単に説明する。
ページングインジケーターチャネルPICHは、下りリンクの共通チャネルであり、ページングのための信号がマッピングされる第二共通制御物理チャネルS−CCPCHに対応したトランスポートチャネルのページングチャネルPCH(Paging Channel)と対で存在し、移動局装置の集まりである各着信群に対する音声呼(CS:Circuit Switch)またはパケット呼(PS:Packet Switch)着信情報の有無を送信する。着信群#n番に属する移動局装置は、ページングインジケーターチャネルPICHにて着信群#n番に対する着信がありと通知された場合に、第二共通制御物理チャネルS−CCPCHにマッピングされた対応する無線フレーム内のページングチャネルPCHを受信し、着信の有無を判断する。
ページングインジケーターチャネルPICHは、下りリンクの共通チャネルであり、ページングのための信号がマッピングされる第二共通制御物理チャネルS−CCPCHに対応したトランスポートチャネルのページングチャネルPCH(Paging Channel)と対で存在し、移動局装置の集まりである各着信群に対する音声呼(CS:Circuit Switch)またはパケット呼(PS:Packet Switch)着信情報の有無を送信する。着信群#n番に属する移動局装置は、ページングインジケーターチャネルPICHにて着信群#n番に対する着信がありと通知された場合に、第二共通制御物理チャネルS−CCPCHにマッピングされた対応する無線フレーム内のページングチャネルPCHを受信し、着信の有無を判断する。
ページングインジケーターチャネルPICHは、移動局装置のバッテリーセービングの向上のため、間欠受信IR(Intermittent Reception)比率を低減することを目的として設定されたチャネルである。ページングインジケーターチャネルPICHは移動局装置に対する着信の有無を通知するための、着信群#n番に属する移動局装置に対して短いページングインジケータPI(Paging Indicator)を送信しており、アイドルモードの移動局装置は通常このページングインジケータPIのみを受信する。移動局装置は、ページングインジケータPIにて着信があることを知らされた場合のみ、ページングインジケータPIに対応するページングチャンルPCHを受信する。
ページングインジケータPIは複数の着信群#n番に群分けされており、1つの着信群#n番あたりの着信頻度を極めて低くできるため、アイドルモードの移動局装置は短いページングインジケータPIのみを受信すればよく、長い(情報量が多い)ページングチャネルPCHの信号を受信する頻度を極めて低くできる。
ページングインジケータPIは複数の着信群#n番に群分けされており、1つの着信群#n番あたりの着信頻度を極めて低くできるため、アイドルモードの移動局装置は短いページングインジケータPIのみを受信すればよく、長い(情報量が多い)ページングチャネルPCHの信号を受信する頻度を極めて低くできる。
さらに、EUTRAにおけるページングについて説明を行なう。
ページングについての説明を行なう前に、EUTRAにおける下り信号の無線フレーム構成の一例を図22に示す。
図22では、横軸に時間軸をとっており、縦軸に周波数軸をとっている。無線フレームは、周波数軸を複数のサブキャリアの集合で構成される一定の周波数領域(BR)と、一定の送信時間(スロット)で構成される領域を一単位として構成されている。(非特許文献1)
また、1スロットの整数倍から構成される送信時間をサブフレームと呼ぶ。更に、複数のサブフレームをまとめたものをフレームと呼ぶ。図22では、1サブフレームが2スロットから構成される場合を示している。この一定の周波数領域(BR)と1スロット長で区切られた領域を、リソースブロックと呼ぶ。また、1フレームは10サブフレームから構成される。図22中のBWはシステム帯域幅を示しており、BRはリソースブロックの帯域幅を示している。
ページングについての説明を行なう前に、EUTRAにおける下り信号の無線フレーム構成の一例を図22に示す。
図22では、横軸に時間軸をとっており、縦軸に周波数軸をとっている。無線フレームは、周波数軸を複数のサブキャリアの集合で構成される一定の周波数領域(BR)と、一定の送信時間(スロット)で構成される領域を一単位として構成されている。(非特許文献1)
また、1スロットの整数倍から構成される送信時間をサブフレームと呼ぶ。更に、複数のサブフレームをまとめたものをフレームと呼ぶ。図22では、1サブフレームが2スロットから構成される場合を示している。この一定の周波数領域(BR)と1スロット長で区切られた領域を、リソースブロックと呼ぶ。また、1フレームは10サブフレームから構成される。図22中のBWはシステム帯域幅を示しており、BRはリソースブロックの帯域幅を示している。
図23はEUTRAのフレーム内におけるプライマリ同期チャネルP−SCH、セカンダリ同期チャネルS−SCH、下りリファレンス信号の一例を示した図である。図において1サブフレームは14OFDMシンボルで構成されるものとする。また、1BRは12サブキャリアで構成されるものとする。図23に示すように、セカンダリ同期チャネルS−SCH、プライマリ同期チャネルP−SCHは、基地局装置の送信周波数帯域中心の6BRで、サブフレーム#0と#5のそれぞれ6、7OFDMシンボル目で送信される。下りリファレンス信号は基地局装置の送信アンテナ数によって異なるが、いずれのアンテナ数においても各サブフレームの1OFDMシンボル目には必ず配置される。また、各サブフレームの先頭のn OFDMシンボル(1≦n≦3)には物理下り制御信号が、下りリファレンス信号以外の場所に配置される。
EUTRAのページングの処理は前記フレーム構成において、移動局装置が各サブフレームの先頭に配置されている物理下り制御信号に含まれるページングインジケータPIに相当する信号を受信する。前記信号を受信した移動局装置は、当該サブフレームの物理下り制御信号以降のOFDMシンボルに含まれるページングチャンルPCHに相当する情報を復調し、自装置宛の信号の有無を確認する。
前記物理下り制御信号およびPCHに相当する情報を含めたページングのための信号を配置するサブフレームはFDDシステムにおいて、#0、#4、#5、#9サブフレームとする提案がなされている(非特許文献2)。
前記物理下り制御信号およびPCHに相当する情報を含めたページングのための信号を配置するサブフレームはFDDシステムにおいて、#0、#4、#5、#9サブフレームとする提案がなされている(非特許文献2)。
移動局装置はページングのための信号を監視する必要があるが、音声通話の呼び出しやメールの着信の場合などでは、数百msから数秒の遅延があっても大きな問題にはならない。つまり、数百msから数秒の間隔でページングを配置することが可能であり、移動局装置はそのページングの配置されている区間のみ電波を受信して自装置宛のページングの有無を確認することができる。この間欠受信の受信期間以外における無線送受信動作を停止させることにより省電力化を図ることが可能となる。
例えばGSM(Global System for Mobile communications)方式の携帯電話網を使ったデータ伝送技術であるGPRS(General Packet Radio Service)では、LTE同様パケット単位でのデータ送受信を行なうが、移動局装置ごとの前記間欠受信の間隔(DRXサイクルとも称する)を複数定義し、移動局装置ごとに設定することを可能としている。
EUTRAにおいても同様に、省電力化を希望する移動局装置やページングの早期取得を希望する移動局装置など、様々な移動局装置の要求に対応するために、移動局装置ごとのDRXサイクルが検討されている。(非特許文献3、4)
EUTRAにおいても同様に、省電力化を希望する移動局装置やページングの早期取得を希望する移動局装置など、様々な移動局装置の要求に対応するために、移動局装置ごとのDRXサイクルが検討されている。(非特許文献3、4)
上述のセルサーチ処理により、同期処理を行った移動局装置は、間欠受信処理により、下りリファレンス信号、同期チャネルSCH、及びページング信号の受信処理を行う。このとき、基地局装置、移動局装置各々で行なっている時間の測定精度は異なるので、それぞれの装置の時間の測定精度により、同期の時間のずれ(以下、同期時間ずれという)が生じる場合がある。
この同期時間ずれを補正するため、移動局装置は、基地局装置から既知のタイミングで送られる既知の信号(例えば、プライマリ同期チャネルP−SCH、セカンダリ同期チャネルS−SCH、又は下りリファレンス信号)を受信し、この既知の信号を用いて同期時間ずれを検出して、同期時間ずれを補正することによって同期維持処理を行う。
この同期時間ずれを補正するため、移動局装置は、基地局装置から既知のタイミングで送られる既知の信号(例えば、プライマリ同期チャネルP−SCH、セカンダリ同期チャネルS−SCH、又は下りリファレンス信号)を受信し、この既知の信号を用いて同期時間ずれを検出して、同期時間ずれを補正することによって同期維持処理を行う。
通常、受信信号はFFT処理が施されて周波数領域の信号として扱うため、同期時間ずれの検出も周波数領域で検出できることが望ましい。
周波数領域での下りリファレンス信号の受信信号F’は、正しいタイミングより時間τずれている場合、移動局装置が予め記憶する時間ずれがないときの下りリファレンス信号の受信信号F(式(1))を用いて、式(2)で示される。
周波数領域での下りリファレンス信号の受信信号F’は、正しいタイミングより時間τずれている場合、移動局装置が予め記憶する時間ずれがないときの下りリファレンス信号の受信信号F(式(1))を用いて、式(2)で示される。
ここで、eはネイピア数(自然対数の底)、jは虚数単位、ωは周波数(角速度)であり、f(t)は時間領域での受信信号である。
移動局装置は、下りリファレンス信号の受信信号F’(ω)を検出し、F(ω)を除算することで、ejθ(ω)を検出する。ここで、位相θ(ω)は周期的な値となることから、同期時間ずれτを一意に検出するためには、ある周波数ω1とω2での位相θ(ω1)、θ(ω2)の位相差、つまり、θ(ω1)−θ(ω2)が、−π<θ(ω1)−θ(ω2)<πである必要がある。この場合、式(2)より、同期時間ずれτは、τ=−(θ(ω1)−θ(ω2))/(ω1−ω2)として一意に検出することができる。
移動局装置は、下りリファレンス信号の受信信号F’(ω)を検出し、F(ω)を除算することで、ejθ(ω)を検出する。ここで、位相θ(ω)は周期的な値となることから、同期時間ずれτを一意に検出するためには、ある周波数ω1とω2での位相θ(ω1)、θ(ω2)の位相差、つまり、θ(ω1)−θ(ω2)が、−π<θ(ω1)−θ(ω2)<πである必要がある。この場合、式(2)より、同期時間ずれτは、τ=−(θ(ω1)−θ(ω2))/(ω1−ω2)として一意に検出することができる。
なお、θ(ω1)−θ(ω2)が、−π<θ(ω1)−θ(ω2)<π以外の値をとる場合、−π以下の値であるのかπ以上の値であるのかを判断できないため、同期時間ずれτを一意に検出できなくなる。この場合、移動局装置は、同期の維持ができず、再度の同期処理(以下、再同期処理という)が必要となる。
また、この同期時間ずれτの検出方法は、同期チャネルSCHでも同じである。また、より広い同期時間ずれτを検出したい場合、Δωを小さくとる必要がある。また、以下、この同期時間ずれτの補正(信号の受信タイミングをτずらすことによりτを0に近づける処理)を同期時間ずれ補正という。
また、この同期時間ずれτの検出方法は、同期チャネルSCHでも同じである。また、より広い同期時間ずれτを検出したい場合、Δωを小さくとる必要がある。また、以下、この同期時間ずれτの補正(信号の受信タイミングをτずらすことによりτを0に近づける処理)を同期時間ずれ補正という。
現在EUTRAで検討されている前記プライマリ同期チャネルP−SCH、セカンダリ同期チャネルS−SCH、下りリファレンス信号のうち、プライマリ同期チャネルP−SCHとセカンダリ同期チャネルS−SCHは全サブキャリアに信号が配置されるが、下りリファレンス信号については、6サブキャリアごとの配置が検討されている。単純に比較した場合、プライマリ同期チャネルP−SCHやセカンダリ同期チャネルS−SCHを用いた同期時間ずれτを検出できる、つまり、同期時間ずれ補正可能な範囲は、下りリファレンス信号の6倍と考えることができる。
また、下りリファレンス信号として位相回転を用いた複数の直交符号を用いた場合、例えば位相回転が、[0,0,0,0,0,・・・]、[0,2/3π,4/3π,6/3π(=0),8/3π(=2/3π),・・・]、[0,4/3π,8/3π,12/3π(=0),16/3π(=4/3π),・・・]となる2/3πずつずれた3つの直交符号を下りリファレンス信号として用いた場合、複数のセクタや基地局装置からの下りリファレンス信号(干渉電波)を受信すると、θ(ω1)−θ(ω2)の値が、位相差2/3πの半分であるπ/3以上となると、下りリファレンス信号に施されている位相回転と同期時間ずれによって生じる位相回転の識別ができなくなる。そのため、同期時間ずれτを検出できる範囲は−π/3<Δωτ<π/3となり、下りリファレンス信号を用いた同期時間ずれ補正可能な範囲は狭くなることになる。
また、下りリファレンス信号として位相回転を用いた複数の直交符号を用いた場合、例えば位相回転が、[0,0,0,0,0,・・・]、[0,2/3π,4/3π,6/3π(=0),8/3π(=2/3π),・・・]、[0,4/3π,8/3π,12/3π(=0),16/3π(=4/3π),・・・]となる2/3πずつずれた3つの直交符号を下りリファレンス信号として用いた場合、複数のセクタや基地局装置からの下りリファレンス信号(干渉電波)を受信すると、θ(ω1)−θ(ω2)の値が、位相差2/3πの半分であるπ/3以上となると、下りリファレンス信号に施されている位相回転と同期時間ずれによって生じる位相回転の識別ができなくなる。そのため、同期時間ずれτを検出できる範囲は−π/3<Δωτ<π/3となり、下りリファレンス信号を用いた同期時間ずれ補正可能な範囲は狭くなることになる。
上記手法を考慮した場合のEUTRAにおける同期時間ずれ補正可能な範囲は、非特許文献5に記載されており、その値は下りリファレンス信号に位相回転を用いた直交符号を用いた場合で±1.9[μs]、直交符号を用いない場合で±5.6[μs]である。また、W−CDMAでは、同期時間ずれ補正可能な範囲は、±33[μs]である。
以上述べたように、同期時間ずれτが小さい場合には、下りリファレンス信号を用いて同期時間ずれτを補正できるが、ずれが大きい場合には、1フレームに2箇所(5msに1箇所)置かれる同期チャネルSCHを用いて補正する必要がある。これは自移動局装置がデータを受信するサブフレーム以外にも前記同期チャネルSCHの含まれるサブフレームを復調する必要があることを意味する。
以上述べたように、同期時間ずれτが小さい場合には、下りリファレンス信号を用いて同期時間ずれτを補正できるが、ずれが大きい場合には、1フレームに2箇所(5msに1箇所)置かれる同期チャネルSCHを用いて補正する必要がある。これは自移動局装置がデータを受信するサブフレーム以外にも前記同期チャネルSCHの含まれるサブフレームを復調する必要があることを意味する。
また、特許文献1や特許文献2ではタイマ計時を行って、その前後のずれからDRXサイクル計時の補正を行なう手法や、通信時に用いられる高精度なクロックを用いてDRXサイクルを計時する低精度なクロックを補正する手法などが記載されている。
一方、間欠受信間隔であるDRXサイクルを長くすることにより、移動局装置の受信回数を減らすことで、当該受信にかかる消費電力を低くすることが考えられる。
3GPP TS(Technical Specification)36.211、Physical Channels and Modulaltion.V8.0.0http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html−info/36211.htm Nokia、"CR to 36.304 on Paging details in LTE"、R2−082006、3GPP TSG−RAN WG2 Meeting #61bis、Shenzhen、China31 March−4 April 2008 TSG SA WG2、"Reply LS on UE specific paging DRX Response to:R2−074594(S2−074952)"、S2−075832、3GPP TSG−SA WG2 Meeting #61、Ljubljana、Slovenia12 − 16 November 2007 Research In Motion Ltd.、 NTT DoCoMo、 Inc.、"Paging frame calculation in LTE"、R2−081871、3GPP TSG−RAN WG2 Meeting #61bis、Shenzhen、China31 March−4 April 2008 Nokia、"Performance of Orthogonal Sequences for Reference signals"、R1−080289、3GPP TSG−RAN WG1 Meeting #51bis、Seville、 Spain、 14−18 January 2008 特開平9−93185号公報
特開2002−118501号公報
一方、間欠受信間隔であるDRXサイクルを長くすることにより、移動局装置の受信回数を減らすことで、当該受信にかかる消費電力を低くすることが考えられる。
3GPP TS(Technical Specification)36.211、Physical Channels and Modulaltion.V8.0.0http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html−info/36211.htm Nokia、"CR to 36.304 on Paging details in LTE"、R2−082006、3GPP TSG−RAN WG2 Meeting #61bis、Shenzhen、China31 March−4 April 2008 TSG SA WG2、"Reply LS on UE specific paging DRX Response to:R2−074594(S2−074952)"、S2−075832、3GPP TSG−SA WG2 Meeting #61、Ljubljana、Slovenia12 − 16 November 2007 Research In Motion Ltd.、 NTT DoCoMo、 Inc.、"Paging frame calculation in LTE"、R2−081871、3GPP TSG−RAN WG2 Meeting #61bis、Shenzhen、China31 March−4 April 2008 Nokia、"Performance of Orthogonal Sequences for Reference signals"、R1−080289、3GPP TSG−RAN WG1 Meeting #51bis、Seville、 Spain、 14−18 January 2008
しかし、間欠受信の間隔であるDRXサイクルを長くすることにより、移動局装置の受信回数を減らすことで消費電力を低くする技術では、DRXサイクルを長くすることにより、移動局装置の受信同期精度によって生ずる同期時間ずれが大きくなるので、移動局装置と基地局装置とが同期を維持することができず、再度の時間同期をとる再同期処理に電力が消費されてしまうという欠点があった。
また、従来の技術では、同期の維持において、移動局装置の計時精度等による同期時間ずれの検出に用いる同期信号により、同期時間ずれを検出できる範囲が異なり、同期時間ずれを検出できない移動局装置では、同期を維持することができず、再同期処理や他の信号の受信処理等の処理に電力が消費されてしまうという欠点があった。
さらに、計時するタイマ等を用いて同期の補正を行う技術では、移動局装置で用いるタイマの水晶の精度の違い等、時間の測定精度の違いにより、同一通信システム内における移動局装置であっても、再同期処理が必要となる移動局装置と必要とならない移動局装置があり、再同期処理が必要となる移動局装置では、その処理に電力を消費してしまうという欠点があった。
このように、従来の技術の通信システムでは、同期信号を受信して同期処理を行うタイミングによっては、再同期処理や受信処理等の処理をする必要があり、その処理に電力を消費してしまうという欠点があった。
また、従来の技術では、同期の維持において、移動局装置の計時精度等による同期時間ずれの検出に用いる同期信号により、同期時間ずれを検出できる範囲が異なり、同期時間ずれを検出できない移動局装置では、同期を維持することができず、再同期処理や他の信号の受信処理等の処理に電力が消費されてしまうという欠点があった。
さらに、計時するタイマ等を用いて同期の補正を行う技術では、移動局装置で用いるタイマの水晶の精度の違い等、時間の測定精度の違いにより、同一通信システム内における移動局装置であっても、再同期処理が必要となる移動局装置と必要とならない移動局装置があり、再同期処理が必要となる移動局装置では、その処理に電力を消費してしまうという欠点があった。
このように、従来の技術の通信システムでは、同期信号を受信して同期処理を行うタイミングによっては、再同期処理や受信処理等の処理をする必要があり、その処理に電力を消費してしまうという欠点があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局装置の再同期処理や受信処理等の処理を減らすことができ、その処理で消費する電力を削減することができる通信システム、通信装置、通信制御方法、及び通信制御プログラムを提供することにある。
(1)本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その一態様は、第1の通信装置と、前記第1の通信装置から送信された時間同期に用いる同期信号を間欠受信する第2の通信装置と、を備える通信システムにおいて、前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置から通知された受信同期精度情報に基づいて、前記同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する受信タイミング決定部を備え、前記第2の通信装置は、前記受信タイミング決定部が決定した受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する受信部と、前記時間同期のための時間を測定する受信制御部と、前記受信部が間欠受信した同期信号と、予め記憶する同期信号との相違により、前記受信制御部が測定する時間のずれを検出する時間ずれ検出部と、前記受信制御部における時間の測定精度を表わす前記受信同期精度情報を、前記第1の通信装置に通知する受信同期精度通知部と、を備える。
上記構成によると、前記通信システムは、第2の通信装置が、前記同期信号を間欠受信するための時間の測定における測定精度を表わす受信同期精度情報を通知し、第1の通信装置が、第2の通信装置から通知された前記受信同期精度情報に基づいて、前記同期信号を間欠受信するための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定し、第2の通信装置が第1の通信装置が決定した前記同期信号の受信時刻を表わす情報の受信時刻に間欠受信をするので、第2の通信装置の受信同期精度に応じて、同期を維持することができる適切な受信時刻で同期信号を受信することができ、再度の時間同期をとる再同期処理を減らすことによって消費電力を減らすことができる。
上記構成によると、前記通信システムは、第2の通信装置が、前記同期信号を間欠受信するための時間の測定における測定精度を表わす受信同期精度情報を通知し、第1の通信装置が、第2の通信装置から通知された前記受信同期精度情報に基づいて、前記同期信号を間欠受信するための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定し、第2の通信装置が第1の通信装置が決定した前記同期信号の受信時刻を表わす情報の受信時刻に間欠受信をするので、第2の通信装置の受信同期精度に応じて、同期を維持することができる適切な受信時刻で同期信号を受信することができ、再度の時間同期をとる再同期処理を減らすことによって消費電力を減らすことができる。
(2)また、本発明の一態様は、前記受信タイミング決定部は、前記時間ずれ検出部が、前記受信制御部が測定する時間のずれを一意に検出できるように、前記間欠受信の受信時刻を表わす情報を決定する。
上記構成によると、前記通信システムは、第1の通信装置が、第2の通信装置が前記受信制御部が測定する時間のずれを一意に検出できるように、前記間欠受信の受信時刻を表わす情報を決定するので、正確な時間のずれを確実に検出して同期を維持することができ、他の手段による再同期処理を行う必要をなくして再同期処理にかかる消費電力を減らすことができる。
上記構成によると、前記通信システムは、第1の通信装置が、第2の通信装置が前記受信制御部が測定する時間のずれを一意に検出できるように、前記間欠受信の受信時刻を表わす情報を決定するので、正確な時間のずれを確実に検出して同期を維持することができ、他の手段による再同期処理を行う必要をなくして再同期処理にかかる消費電力を減らすことができる。
(3)また、本発明の一態様は、前記受信タイミング決定部は、前記受信部の間欠受信の受信周期を、受信時刻を表わす情報として決定する。
(4)また、本発明の一態様は、前記受信タイミング決定部は、前記受信部が前記間欠受信毎に受信する同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する。
(5)また、本発明の一態様は、第1の通信装置は、通信要求信号を送信し、前記受信部は、前記同期信号を間欠受信する際に、前記通信要求信号を受信可能とする。
上記構成によると、前記通信システムは、第2の通信装置が前記同期信号と前記通信要求信号とを同じ受信時刻で受信することができるので、それぞれの信号を個別に受信する場合と比べ、受信に係る電力を削減することができる。
上記構成によると、前記通信システムは、第2の通信装置が前記同期信号と前記通信要求信号とを同じ受信時刻で受信することができるので、それぞれの信号を個別に受信する場合と比べ、受信に係る電力を削減することができる。
(6)また、本発明の一態様は、前記受信タイミング決定部は、前記同期信号に用いられる符号の種類が位相回転を用いた直交符号であるか否かに応じて、前記受信時刻を表わす情報を変更する。
(7)また、本発明の一態様は、前記第2の通信装置は、前記時間ずれ検出部が検出した前記受信制御部が測定する時間のずれに基づいて前記受信同期精度を検出する受信同期精度検出部を備え、前記受信同期精度通知部は、前記受信同期精度検出部が検出した前記受信同期精度を、前記第1の通信装置に通知する。
上記構成によると、前記通信システムは、第2の通信装置が、検出した前記受信制御部が測定する時間のずれに基づいて前記受信同期精度を検出するので、経年劣化やその他要因により受信同期精度が変わった場合であっても、変更後の受信同期精度を通知することができ、正確な受信同期精度に基づき受信時刻を表わす情報を決定することができる。
上記構成によると、前記通信システムは、第2の通信装置が、検出した前記受信制御部が測定する時間のずれに基づいて前記受信同期精度を検出するので、経年劣化やその他要因により受信同期精度が変わった場合であっても、変更後の受信同期精度を通知することができ、正確な受信同期精度に基づき受信時刻を表わす情報を決定することができる。
(8)また、本発明の一態様は、第1の通信装置は、通信要求信号を送信し、前記第1の通信装置は、前記第2の通信装置が、前記受信タイミング決定部が決定した受信時刻を表わす情報を特定することができるように、前記通信要求信号の配置を決定する信号配置決定部を備える。
上記構成によると、前記通信システムは、前記第2の通信装置が、前記受信同期精度情報を通知し、第1の通信装置が第2の通信装置から通知された前記受信同期精度情報に基づいて、前記受信時刻を表わす情報を決定し、決定した受信時刻を表わす情報を特定することができるように、前記通信要求信号の配置を決定する。
これにより、前記通信システムは、第1の通信装置が、第2の通信装置の受信同期精度に応じて適切に前記通信要求信号の配置を決定し、前記第2の通信装置が、正確かつ効率的に通信要求信号を受信することができ、受信処理にかかる消費電力を減らすことができる。
上記構成によると、前記通信システムは、前記第2の通信装置が、前記受信同期精度情報を通知し、第1の通信装置が第2の通信装置から通知された前記受信同期精度情報に基づいて、前記受信時刻を表わす情報を決定し、決定した受信時刻を表わす情報を特定することができるように、前記通信要求信号の配置を決定する。
これにより、前記通信システムは、第1の通信装置が、第2の通信装置の受信同期精度に応じて適切に前記通信要求信号の配置を決定し、前記第2の通信装置が、正確かつ効率的に通信要求信号を受信することができ、受信処理にかかる消費電力を減らすことができる。
(9)また、本発明の一態様は、前記受信部が間欠受信する同期信号は、前記第1の通信装置が信号を送信する送信間隔であるサブフレーム毎に配置される第1の同期信号と、予め定められた前記サブフレームに配置される第2の同期信号であって、配置されるサブキャリアの間隔が第1の同期信号が配置されるサブキャリアの間隔よりも小さい第2の同期信号と、であり、前記第2の通信装置は、前記信号配置決定部は、前記時間ずれ検出部が前記第1の同期信号により、前記受信制御部が測定する時間のずれを一意に検出できない場合、前記通信要求信号の配置を、前記第2の同期信号を配置するサブフレーム、又は、該サブフレームの後ろのサブフレームに決定する。
上記構成によると、前記通信システムは、前記第1の通信装置が、前記第1の同期信号により前記受信制御部が測定する時間のずれを検出できない場合、前記通信要求信号の配置を、前記第2の同期信号を配置するサブフレーム、又は、該サブフレームの後ろのサブフレームに決定するので、前記第2の通信装置が、時間のずれを検出するために用いる前記第2の同期信号と通信要求信号の受信に必要な処理を一度に行うことができ、受信処理にかかる消費電力を減らすことができる。
上記構成によると、前記通信システムは、前記第1の通信装置が、前記第1の同期信号により前記受信制御部が測定する時間のずれを検出できない場合、前記通信要求信号の配置を、前記第2の同期信号を配置するサブフレーム、又は、該サブフレームの後ろのサブフレームに決定するので、前記第2の通信装置が、時間のずれを検出するために用いる前記第2の同期信号と通信要求信号の受信に必要な処理を一度に行うことができ、受信処理にかかる消費電力を減らすことができる。
(10)また、本発明の一態様は、前記信号配置決定部は、前記時間ずれ検出部が前記第1の同期信号により、前記受信制御部が測定する時間のずれを一意に検出できる場合、前記通信要求信号の配置を、前記第2の同期信号を配置するサブフレームの前のサブフレームに決定する。
(11)また、本発明の一態様は、前記時間ずれ検出部は、前記通信要求信号と第2の同期信号の配置に基づき、前記第1の同期信号と第2の同期信号とから選択した同期信号を用いて、前記受信制御部が測定する時間のずれを検出する。
(12)また、本発明の一態様は、前記受信同期精度情報は、前記第2の通信装置の計時の水晶の精度、前記第2の通信装置の移動速度、単位時間あたりに検出した時間ずれの大きさのいずれか、又は組み合わせに基づき算出された情報である。
(13)また、本発明の一態様は、他の通信装置から送信された時間同期に用いる同期信号を間欠受信する通信装置において、受信同期精度情報に基づいて決定された受信時刻を表わす情報に、前記同期信号を間欠受信する受信部と、前記時間同期のための時間を測定する受信制御部と、
前記受信制御部における時間の測定精度を表わす前記受信同期精度情報を、前記他の通信装置に通知する受信同期精度通知部と、を備える。
前記受信制御部における時間の測定精度を表わす前記受信同期精度情報を、前記他の通信装置に通知する受信同期精度通知部と、を備える。
(14)また、本発明の一態様は、他の通信装置に時間同期に用いる同期信号を送信する通信装置において、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間の測定精度に基づいて、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する受信タイミング決定部を備える。
(15)また、本発明の一態様は、他の通信装置から送信された時間同期に用いる同期信号を間欠受信する通信装置における通信制御方法において、前記通信装置が、受信同期精度情報に基づいて決定された受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する第1の過程と、前記通信装置が、前記時間同期のための時間を測定する第2の過程と、前記通信装置が、前記第2の過程における時間の測定精度を表わす受信同期精度情報を、前記他の通信装置に通知する第3の過程と、を有する。
(16)また、本発明の一態様は、他の通信装置に時間同期に用いる同期信号を送信する通信装置における通信制御方法において、前記通信装置が、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間の測定精度に基づいて、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する過程を有する。
(17)また、本発明の一態様は、他の通信装置から送信された時間同期に用いる同期信号を間欠受信する通信装置のコンピュータに、受信同期精度情報に基づいて決定された受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する受信手段、前記時間同期のための時間を測定する受信同期手段、前記受信同期手段における測定精度を表わす受信同期精度情報を、前記他の通信装置に通知する受信同期精度通知手段、として機能させる。
(18)また、本発明の一態様は、他の通信装置に時間同期に用いる同期信号を送信する通信装置のコンピュータに、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間の測定精度に基づいて、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する受信タイミング決定手段、として機能させる。
本発明によれば、通信システムは、第2の通信装置が、同期信号を間欠受信するための時間の測定における測定精度を表わす受信同期精度情報を通知し、第1の通信装置が、第2の通信装置から通知された受信同期精度情報に基づいて、同期信号を間欠受信するための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定し、第2の通信装置が第1の通信装置が決定した前記同期信号の受信時刻を表わす情報の受信時刻に間欠受信をするので、第2の通信装置の受信同期精度に応じて、同期を維持することができる適切な受信時刻で同期信号を受信することができ、再度の時間同期をとる再同期処理を減らすことによって消費電力を減らすことができる。
(第1の実施形態)
<通信システムについて>
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について詳しく説明する。図1は、この発明の第1の実施形態による通信システム1の概念図である。
この図において、通信システム1は、基地局装置B(第1の通信装置)と移動局装置A1、A2(第2の通信装置)とを含んで構成される。移動局装置A1、A2は、基地局装置Bと通信をするため、後述するように、セルサーチ処理により基地局装置Bとスロット及びフレームの同期を行う(以下、同期処理という)。
<通信システムについて>
以下、図面を参照しながら本発明の第1の実施形態について詳しく説明する。図1は、この発明の第1の実施形態による通信システム1の概念図である。
この図において、通信システム1は、基地局装置B(第1の通信装置)と移動局装置A1、A2(第2の通信装置)とを含んで構成される。移動局装置A1、A2は、基地局装置Bと通信をするため、後述するように、セルサーチ処理により基地局装置Bとスロット及びフレームの同期を行う(以下、同期処理という)。
この同期処理を行った後、移動局装置A1、A2は、自装置宛の着呼等、自装置宛の通信の呼び出し(以下、ページング要求という)があるまでの間、基地局装置Bからの信号を受信して通信可能な状態とする。このとき、移動局装置A1、A2は、消費電力を低減するため、基地局装置Bからの信号を間欠的に受信(以下、間欠受信という)する。
また、移動局装置A1、A2は、基地局装置Bとの同期の維持を行うため、自装置の計時機能により時間を測定する。この時間の測定精度は、移動局装置A1、A2各々の機能や品質により異なる。
一方、移動局装置A1、A2が間欠受信する信号には、後述するように、既知の信号である下りリファレンス信号(第1の同期信号)と同期チャネルSCH(Synchronization Channel、第2の同期信号)とが含まれる。なお、下りリファレンス信号は、伝搬路補償に用いられる信号でもある。
また、移動局装置A1、A2は、基地局装置Bとの同期の維持を行うため、自装置の計時機能により時間を測定する。この時間の測定精度は、移動局装置A1、A2各々の機能や品質により異なる。
一方、移動局装置A1、A2が間欠受信する信号には、後述するように、既知の信号である下りリファレンス信号(第1の同期信号)と同期チャネルSCH(Synchronization Channel、第2の同期信号)とが含まれる。なお、下りリファレンス信号は、伝搬路補償に用いられる信号でもある。
移動局装置A1、A2は、まず、基地局装置Bが送信する下りリファレンス信号を用いて、時間の測定精度によって生ずる同期の時間のずれ(以下、同期時間ずれという)を検出して、その同期時間ずれを補正(以下、同期時間ずれ補正という)をすることで、同期の維持を行う(以下、同期維持処理という)。しかし、移動局装置A1、A2が下りリファレンス信号では同期時間ずれを検出することができない場合は、再同期処理を行う必要があり、移動局装置A1、A2は、下りリファレンス信号より同期時間ずれの検出範囲が広い同期チャネルSCHを用いて同期維持処理をする。
本実施形態では、移動局装置A1、A2は、時間同期のための時間の測定精度を表わす受信同期精度情報を基地局装置Bに送信する。基地局装置Bは、受信した受信同期精度情報に基づいて移動局装置A1、A2宛の通信の呼び出しを行う信号(通信要求信号、以下、ページング信号という)や下りリファレンス信号を含むフレームの受信時刻を表わす情報を決定して、移動局装置A1、A2に送信する。移動局装置A1、A2は、基地局装置Bが決定した受信時刻を表わす情報を受信し、その受信時刻を表わす情報の受信時刻に、間欠受信をする。
これにより、通信システム1は、移動局装置A1、A2各々の受信同期精度に応じて、同期を維持することができる適切な同期信号の受信時刻を表わす情報を決定することができ、再度の時間同期をとる再同期処理を減らすことによって消費電力を減らすことができる。
これにより、通信システム1は、移動局装置A1、A2各々の受信同期精度に応じて、同期を維持することができる適切な同期信号の受信時刻を表わす情報を決定することができ、再度の時間同期をとる再同期処理を減らすことによって消費電力を減らすことができる。
前述のように、基地局装置Bは、移動局装置A1、A2にページング要求をする際、移動局装置A1、A2宛のページング信号を、間欠受信のタイミングに合わせて送信する。移動局装置A1、A2は、このページング信号の有無検出することで、基地局装置Bとの通信が必要か否かを判定することができる。
以下、移動局装置A1、A2と基地局装置B1とのセルサーチ処理(同期処理)、基地局装置B1からの信号を間欠受信する処理、無線フレームの構成、及び同期維持処理について説明し、次に、本実施形態に係る装置の構成、動作を説明する。
<セルサーチ処理について>
以下、セルサーチ処理について説明をする。
通信システム1では、移動局装置A1、A2が基地局装置Bの通信エリアであるセルまたはセクタ内において、基地局装置Bから送信される信号を受信するため、後述する基地局装置Bの無線フレームにおけるスロットとフレームとの同期をとる必要がある。基地局装置Bは、既定の構成から成る同期チャネルSCHを送信し、移動局装置A1、A2にて予め記憶する同期チャネルSCHとの相関をとり、同期チャネルSCHを検出することで、基地局装置Bと同期をとる。ここで、同期チャネルSCHとしてプライマリ同期チャネルP−SCH(Primary SCH)とセカンダリ同期チャネルS−SCH(Secondary SCH)がある。
以下、セルサーチ処理について説明をする。
通信システム1では、移動局装置A1、A2が基地局装置Bの通信エリアであるセルまたはセクタ内において、基地局装置Bから送信される信号を受信するため、後述する基地局装置Bの無線フレームにおけるスロットとフレームとの同期をとる必要がある。基地局装置Bは、既定の構成から成る同期チャネルSCHを送信し、移動局装置A1、A2にて予め記憶する同期チャネルSCHとの相関をとり、同期チャネルSCHを検出することで、基地局装置Bと同期をとる。ここで、同期チャネルSCHとしてプライマリ同期チャネルP−SCH(Primary SCH)とセカンダリ同期チャネルS−SCH(Secondary SCH)がある。
図2は、本実施形態に係るセルサーチ処理を示すフロー図である。
移動局装置A1、A2は、プライマリ同期チャネルP−SCHのレプリカ信号と受信信号とで時間領域での相関をとることによってスロット同期(ステップ1)を取得し、更にセカンダリ同期チャネルS−SCHのレプリカ信号と受信信号とで、時間領域あるいは周波数領域での相関をとり、得られたセカンダリ同期チャネルS−SCHの送信パターンによってフレーム同期をと得すると共に、基地局装置Bを識別するためのセルID(Identification:識別情報)を特定する(ステップ2)。セルIDを特定することにより、下り信号の復調や、受信品質の測定、さらには同期の維持のために利用される下りリファレンス信号の系列を一意に特定することが可能である。
このような一連の制御、つまり、移動局装置A1、A2が基地局装置Bと同期をとり、更にその基地局装置BのセルIDを特定するまでのステップをセルサーチ処理と呼ぶ。
移動局装置A1、A2は、プライマリ同期チャネルP−SCHのレプリカ信号と受信信号とで時間領域での相関をとることによってスロット同期(ステップ1)を取得し、更にセカンダリ同期チャネルS−SCHのレプリカ信号と受信信号とで、時間領域あるいは周波数領域での相関をとり、得られたセカンダリ同期チャネルS−SCHの送信パターンによってフレーム同期をと得すると共に、基地局装置Bを識別するためのセルID(Identification:識別情報)を特定する(ステップ2)。セルIDを特定することにより、下り信号の復調や、受信品質の測定、さらには同期の維持のために利用される下りリファレンス信号の系列を一意に特定することが可能である。
このような一連の制御、つまり、移動局装置A1、A2が基地局装置Bと同期をとり、更にその基地局装置BのセルIDを特定するまでのステップをセルサーチ処理と呼ぶ。
また、移動局装置A1、A2は、基地局装置Bを通じて携帯電話網等の移動通信システム1に対して自装置が在圏するセルの情報を通知し、移動通信システム1が移動局装置A1、A2が在圏するセルの情報を登録(以下、位置登録という)する。これにより、移動通信システム1が移動局装置A1、A2宛の信号を位置登録を行ったセルの基地局装置Bに送信し、移動局装置A1、A2は、当該基地局装置Bから、自装置宛の信号を受信することが可能となる。
位置登録を行なっていない移動局装置A1、A2、又は、位置登録を行なったセルから別のセルへ移った移動局装置A1、A2は、セルサーチ処理により検出したセルの基地局装置Bに対して通信をして、位置登録を行なう。
位置登録を行なった移動局装置A1、A2は、ページングチャネル(PCH)に配置されたページング信号を復調することで、ページング要求の有無を検出することが可能となる。
位置登録を行なっていない移動局装置A1、A2、又は、位置登録を行なったセルから別のセルへ移った移動局装置A1、A2は、セルサーチ処理により検出したセルの基地局装置Bに対して通信をして、位置登録を行なう。
位置登録を行なった移動局装置A1、A2は、ページングチャネル(PCH)に配置されたページング信号を復調することで、ページング要求の有無を検出することが可能となる。
<間欠受信処理について>
以下、間欠受信処理について説明をする。
図3は、本実施形態に係る間欠受信処理について説明するタイミングチャートである。この図において、横軸は時間軸である。
この図は、移動局装置A1が、消費電力低減のため、受信とスリープを繰り返し、基地局装置Bからの信号を間欠受信することを示す。また、移動局装置A1は、この間欠受信を周期的に行なう。この受信する時点から、次に受信する時点までの時間をDRXサイクルという。
以下、間欠受信処理について説明をする。
図3は、本実施形態に係る間欠受信処理について説明するタイミングチャートである。この図において、横軸は時間軸である。
この図は、移動局装置A1が、消費電力低減のため、受信とスリープを繰り返し、基地局装置Bからの信号を間欠受信することを示す。また、移動局装置A1は、この間欠受信を周期的に行なう。この受信する時点から、次に受信する時点までの時間をDRXサイクルという。
この図は、移動局装置A1が基地局装置Bが送信した移動局装置A1宛てのページング信号p1を受信し、その後、送信される移動局装置A1宛てのデータ信号p2を受信することを示す。
このように、移動局装置A1は、自装置宛てのページング信号を検出し、検出した場合のみ、受信可能とする間隔を長くして自装置宛てのデータ信号を受信することで、受信可能とする時間を減らすことができ、受信可能とする電力の消費を削減することができる。
なお、基地局装置Bは、ページング信号p1を、移動局装置A1が間欠受信をしている際に、ページング信号p1を受信できるように配置する。
このように、移動局装置A1は、自装置宛てのページング信号を検出し、検出した場合のみ、受信可能とする間隔を長くして自装置宛てのデータ信号を受信することで、受信可能とする時間を減らすことができ、受信可能とする電力の消費を削減することができる。
なお、基地局装置Bは、ページング信号p1を、移動局装置A1が間欠受信をしている際に、ページング信号p1を受信できるように配置する。
<無線フレームの構成について>
以下、本実施形態に係る無線フレーム構成について説明をする。
図4は、本実施形態に係る無線フレームの構成を説明する説明図である。この図において、横軸は時間軸であり、縦軸は、周波数軸である。
無線フレームは、周波数軸を複数のサブキャリアの集合で構成される一定の周波数領域(BR)と、一定の送信時間(スロット)で構成される領域を一単位として構成されている。また、1スロットの整数倍から構成される送信時間をサブフレームと呼ぶ。さらに、複数のサブフレームをまとめたものをフレームと呼ぶ。
図4では、1サブフレームが2スロットから構成される場合を示している。この一定の周波数領域(BR)と1スロット長で区切られた領域を、リソースブロックと呼ぶ。また、1フレームは10サブフレームから構成される。図4中のBWはシステム帯域幅を示しており、BRはリソースブロックの帯域幅を示している。
以下、本実施形態に係る無線フレーム構成について説明をする。
図4は、本実施形態に係る無線フレームの構成を説明する説明図である。この図において、横軸は時間軸であり、縦軸は、周波数軸である。
無線フレームは、周波数軸を複数のサブキャリアの集合で構成される一定の周波数領域(BR)と、一定の送信時間(スロット)で構成される領域を一単位として構成されている。また、1スロットの整数倍から構成される送信時間をサブフレームと呼ぶ。さらに、複数のサブフレームをまとめたものをフレームと呼ぶ。
図4では、1サブフレームが2スロットから構成される場合を示している。この一定の周波数領域(BR)と1スロット長で区切られた領域を、リソースブロックと呼ぶ。また、1フレームは10サブフレームから構成される。図4中のBWはシステム帯域幅を示しており、BRはリソースブロックの帯域幅を示している。
図5は、本実施形態に係る信号の配置を説明する説明図である。この図において、縦軸は周波数軸、横軸は時間軸である。
この図は、フレーム内におけるプライマリ同期チャネルP−SCH、セカンダリ同期チャネルS−SCH、下りリファレンス信号の配置の一例を示している。また、この図において、1サブフレームは14OFDMシンボルで構成される。また、1BRは12サブキャリアで構成される。
この図は、フレーム内におけるプライマリ同期チャネルP−SCH、セカンダリ同期チャネルS−SCH、下りリファレンス信号の配置の一例を示している。また、この図において、1サブフレームは14OFDMシンボルで構成される。また、1BRは12サブキャリアで構成される。
この図は、セカンダリ同期チャネルS−SCH、プライマリ同期チャネルP−SCHは、基地局装置の送信周波数帯域中心の6BRで、サブフレーム#0と#5のそれぞれ6、7OFDMシンボル目に配置されることを示す。また、報知情報チャネルは、同期チャネルSCHと同じサブフレームに配置される。
また、この図は、下りリファレンス信号は、各サブフレームの1OFDMシンボル目には必ず配置される。また、各サブフレームの先頭のn OFDMシンボル(1≦n≦3)には物理下り制御信号が、下りリファレンス信号以外の場所に配置されることを示す。
なお、TDD(Time Division Duplex:時分割複信)のシステムにおいても、下りに割り当てられたサブフレームについては上記配置が適用される。
また、この図は、下りリファレンス信号は、各サブフレームの1OFDMシンボル目には必ず配置される。また、各サブフレームの先頭のn OFDMシンボル(1≦n≦3)には物理下り制御信号が、下りリファレンス信号以外の場所に配置されることを示す。
なお、TDD(Time Division Duplex:時分割複信)のシステムにおいても、下りに割り当てられたサブフレームについては上記配置が適用される。
ここで、プライマリ同期チャネルP−SCHとセカンダリ同期チャネルS−SCHは、全サブキャリアに信号が配置される。また、下りリファレンス信号は、6サブキャリアごとの配置される。
なお、後述するように、このサブキャリアの配置の違いにより、同期チャネルSCHと下りリファレンス信号とでは、同期時間ずれの検出精度が異なる。
なお、後述するように、このサブキャリアの配置の違いにより、同期チャネルSCHと下りリファレンス信号とでは、同期時間ずれの検出精度が異なる。
<同期維持処理について>
上述のセルサーチ処理により、同期処理を行った移動局装置A1、A2は、間欠受信処理により、下りリファレンス信号、同期チャネルSCH、及びページング信号の受信処理を行う。このとき、基地局装置B、移動局装置A1、A2各々で行なっている時間の測定精度は異なるので、それぞれの装置の時間の測定精度により、同期時間ずれが生じる場合がある。
この同期時間ずれを補正するため、移動局装置A1、A2は、基地局装置Bから既知のタイミングで送られる既知の信号(例えば、プライマリ同期チャネルP−SCH、セカンダリ同期チャネルS−SCH、又は下りリファレンス信号)を受信し、この既知の信号を用いて同期時間ずれを検出して、同期時間ずれ補正をすることによって同期維持処理を行う。
上述のセルサーチ処理により、同期処理を行った移動局装置A1、A2は、間欠受信処理により、下りリファレンス信号、同期チャネルSCH、及びページング信号の受信処理を行う。このとき、基地局装置B、移動局装置A1、A2各々で行なっている時間の測定精度は異なるので、それぞれの装置の時間の測定精度により、同期時間ずれが生じる場合がある。
この同期時間ずれを補正するため、移動局装置A1、A2は、基地局装置Bから既知のタイミングで送られる既知の信号(例えば、プライマリ同期チャネルP−SCH、セカンダリ同期チャネルS−SCH、又は下りリファレンス信号)を受信し、この既知の信号を用いて同期時間ずれを検出して、同期時間ずれ補正をすることによって同期維持処理を行う。
例えば、移動局装置A1、A2は、下りリファレンス信号を用いて、以下のように同期時間ずれを検出することができる。
周波数領域での下りリファレンス信号の受信信号F’(ω)は、時間の測定精度によって正しいタイミングより時間τずれている場合、つまり、同期時間ずれがτである場合、移動局装置A1、A2が予め記憶する同期時間ずれτがないときの下りリファレンス信号の受信信号F(ω)(式(3))を用いて、式(4)で示される。
周波数領域での下りリファレンス信号の受信信号F’(ω)は、時間の測定精度によって正しいタイミングより時間τずれている場合、つまり、同期時間ずれがτである場合、移動局装置A1、A2が予め記憶する同期時間ずれτがないときの下りリファレンス信号の受信信号F(ω)(式(3))を用いて、式(4)で示される。
ここで、eはネイピア数(自然対数の底)、jは虚数単位、ωは周波数(角速度)であり、f(t)は時間領域での受信信号である。
移動局装置A1、A2は、下りリファレンス信号の受信信号F’(ω)を検出し、F(ω)を除算することで、ejθ(ω)を検出する。ここで、位相θ(ω)は周期的な値となることから、同期時間ずれτを一意に検出するためには、ある周波数ω1とω2での位相θ(ω1)、θ(ω2)の位相差、つまり、θ(ω1)−θ(ω2)が、−π<θ(ω1)−θ(ω2)<πである必要がある。この場合、式(2)より、同期時間ずれτは、τ=−(θ(ω1)−θ(ω2))/(ω1−ω2)として一意に検出することができる。
移動局装置A1、A2は、下りリファレンス信号の受信信号F’(ω)を検出し、F(ω)を除算することで、ejθ(ω)を検出する。ここで、位相θ(ω)は周期的な値となることから、同期時間ずれτを一意に検出するためには、ある周波数ω1とω2での位相θ(ω1)、θ(ω2)の位相差、つまり、θ(ω1)−θ(ω2)が、−π<θ(ω1)−θ(ω2)<πである必要がある。この場合、式(2)より、同期時間ずれτは、τ=−(θ(ω1)−θ(ω2))/(ω1−ω2)として一意に検出することができる。
なお、θ(ω1)−θ(ω2)が、−π<θ(ω1)−θ(ω2)<π以外の値をとる場合、−π以下の値であるのかπ以上の値であるのかを判断できないため、同期時間ずれτを一意に検出できなくなる。この場合、移動局装置は、同期の維持ができず、再同期処理が必要となる。
また、周波数領域でのサンプル間隔Δω=ω2−ω1は、下りリファレンス信号と同期チャネルSCHで異なる。全サブキャリアに配置される同期チャネルSCHは、6サブキャリア毎に配置される下りリファレンス信号より、Δωが小さく、つまり、同期時間ずれτを一意に検出することができる範囲が広い。
本実施形態では、通信システム1は、サンプル間隔Δωに対して、−π<Δωτ<πとなるようにDRXサイクル、つまり、下りリファレンス信号の受信時刻を表わす情報を決定することで、同期時間ずれτを一意に検出できるようにする。これにより、移動局装置A1、A2は、同期時間ずれτを用いた同期時間ずれ補正による同期維持処理により、同期を維持することができる。
なお、この同期時間ずれτの検出方法は、既知の信号、例えば同期チャネルSCHでも同じである。
なお、この同期時間ずれτの検出方法は、既知の信号、例えば同期チャネルSCHでも同じである。
<移動局装置の構成について>
以下、本実施形態に係る移動局装置A1、A2(以下、移動局装置a1という)の構成について説明をする。
図6は、本実施形態に係る移動局装置a1の構成を説明する概略的ブロック図である。
移動局装置a1は、上位レイヤa11、符号部a12、変調部a13、送信部a14、制御部a15、受信制御部a16、受信部a17、復調部a18、同期部a19、データ処理部a20、及び同期維持部a21(時間ずれ検出部)を含んで構成される。なお、図6においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
以下、本実施形態に係る移動局装置A1、A2(以下、移動局装置a1という)の構成について説明をする。
図6は、本実施形態に係る移動局装置a1の構成を説明する概略的ブロック図である。
移動局装置a1は、上位レイヤa11、符号部a12、変調部a13、送信部a14、制御部a15、受信制御部a16、受信部a17、復調部a18、同期部a19、データ処理部a20、及び同期維持部a21(時間ずれ検出部)を含んで構成される。なお、図6においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
上位レイヤa11は、各部の動作を統括的に制御する。また、上位レイヤa11は、受信同期精度通知部a111、受信同期精度記憶部a112、受信タイミング通知受信部a113、同期維持処理決定部a114、及び同期補正部a115を含んで構成される。
受信同期精度通知部a111は、受信同期精度記憶部a112が記憶する受信制御部a16の計時精度を、受信同期精度情報として、符号部a12、変調部a13、及び送信部a14を介し、基地局装置Bに送信する。計時精度とは、例えば、受信制御部a16が備えるタイマの水晶振動子の精度(例えば、1.17ppm)である。
なお、本実施形態では、受信同期精度情報は計時精度とし、タイマの水晶の精度としているが、本発明はこれに限らず、移動局装置a1内での受信時刻のカウントに対する補正処理を行った際の時間情報や、前記情報にGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)・ドップラーシフト量などから求められる移動速度情報を付加した情報であってもよく、同期時間ずれτの最大値を算出できる情報であればよい。
受信同期精度通知部a111は、受信同期精度記憶部a112が記憶する受信制御部a16の計時精度を、受信同期精度情報として、符号部a12、変調部a13、及び送信部a14を介し、基地局装置Bに送信する。計時精度とは、例えば、受信制御部a16が備えるタイマの水晶振動子の精度(例えば、1.17ppm)である。
なお、本実施形態では、受信同期精度情報は計時精度とし、タイマの水晶の精度としているが、本発明はこれに限らず、移動局装置a1内での受信時刻のカウントに対する補正処理を行った際の時間情報や、前記情報にGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)・ドップラーシフト量などから求められる移動速度情報を付加した情報であってもよく、同期時間ずれτの最大値を算出できる情報であればよい。
受信タイミング通知受信部a113は、受信部a17、復調部a18、及びデータ処理部a20を介し、移動局装置a1が間欠受信を開始する前に基地局装置Bが送信した受信時刻を表わす情報(本実施形態では、DRXサイクル)を取得する。受信タイミング通知受信部a113は、取得した受信時刻を表わす情報を受信制御部a16に出力する。
同期維持処理決定部a114は、同期補正部a115が最後に同期処理を行った時点から計時する。同期維持処理決定部a114は、予め定められた同期外れとみなされる時間Tso経過前には、下りリファレンス信号を用いて同期時間ずれτを検出させる制御情報を制御部a15を介して同期維持部a21に出力させる。また、同期維持処理決定部a114は、予め定められた同期外れとみなされる時間Tso経過後には、再同期処理をすることを決定し、同期チャネルSCHを用いて同期時間ずれτを検出させる制御情報を制御部a15を介して同期維持部a21に出力させる。
なお、時間Tsoは、通信システム1で予め定められた値であるが、本発明はこれに限らず、基地局装置Bとの通信の間で通知された値でもよいし、CRCチェック等による同期外れ検出をもとに、同期外れが検出された場合にTsoを短く設定し、同期外れが一定時間検出されない場合、Tsoを長く設定するなどの適応制御を行なってもよい。
また、同期維持処理決定部a114は、データ処理部a20から入力されるデータのCRCチェック等の誤り検出により、データ誤りが予め定めた回数以上続く場合に、同期外れとみなして同期チャネルSCHを用いた同期時間ずれτを検出させる制御情報を、制御部a15を介して同期維持部a21に出力する。
また、同期維持処理決定部a114は、データ処理部a20から入力されるデータのCRCチェック等の誤り検出により、データ誤りが予め定めた回数以上続く場合に、同期外れとみなして同期チャネルSCHを用いた同期時間ずれτを検出させる制御情報を、制御部a15を介して同期維持部a21に出力する。
同期補正部a115は、同期維持部a21が出力した同期信号に含まれる同期時間ずれτを検出し、累積した同期時間の同期時間ずれ補正をさせる制御情報を、制御部a15を介して受信部a17に出力する。なお、同期補正部a115は、同期維持部a21から同期信号が入力される毎に、同期時間ずれ補正をさせる制御情報を出力する。例えば、下りリファレンス信号を用いて同期時間ずれτを検出する場合、間欠受信毎に、同期時間ずれ補正をさせる制御情報を出力する。
符号部a12は、上位レイヤa11から入力されたユーザデータ、トラフィックデータ、制御データ等のデータを、制御部a15から入力された送信制御情報に基づき符号化する。
なお、制御データには、上りリファレンス信号や上り共用制御チャネルのデータなどが含まれ、また、移動局装置a1が測定した基地局装置Bの品質情報(基地局装置データ)、周辺セルのセルID、周辺セルの品質情報などの周辺基地局装置に関するデータ(周辺基地局装置データ)が含まれる。また、送信制御情報は、上りチャネルに関する送信タイミングや多重方法、各チャネルの送信データの配置情報、変調や送信電力に関する情報が含まれている。
符号部a12は、符号化したデータを変調部a13に出力する。
なお、制御データには、上りリファレンス信号や上り共用制御チャネルのデータなどが含まれ、また、移動局装置a1が測定した基地局装置Bの品質情報(基地局装置データ)、周辺セルのセルID、周辺セルの品質情報などの周辺基地局装置に関するデータ(周辺基地局装置データ)が含まれる。また、送信制御情報は、上りチャネルに関する送信タイミングや多重方法、各チャネルの送信データの配置情報、変調や送信電力に関する情報が含まれている。
符号部a12は、符号化したデータを変調部a13に出力する。
変調部a13は、符号部a12から入力されたデータを、制御部a15から入力された送信制御情報に基づき変調し、送信部a14に出力する。
送信部a14は、変調部a13から入力されたデータを、制御部a15から入力された送信制御情報に基づいて、適切に電力制御し、各チャネルに配置してアンテナ(図示せず)を介し、基地局装置Bに送信する。
送信部a14は、変調部a13から入力されたデータを、制御部a15から入力された送信制御情報に基づいて、適切に電力制御し、各チャネルに配置してアンテナ(図示せず)を介し、基地局装置Bに送信する。
制御部a15は、上位レイヤa11から入力された制御情報に含まれる上述の送信制御情報を、送信に係る各部(符号部a12、変調部a13、及び送信部a14)に出力する。
また、制御部a15は、上位レイヤa11から入力された制御情報に含まれる受信制御情報を、受信に係る各部(受信制御部a16、受信部a17、復調部a18、同期部a19、データ処理部a20、及び同期維持部a21)に出力する。受信制御情報には、例えば、基地局装置Bの送信信号を受信する周波数の情報、下りチャネルに関する受信時刻や多重方法、各チャネルの受信データの配置情報、変調や送信電力に関する情報が含まれる。
また、制御部a15は、上位レイヤa11から入力された制御情報に含まれる受信制御情報を、受信に係る各部(受信制御部a16、受信部a17、復調部a18、同期部a19、データ処理部a20、及び同期維持部a21)に出力する。受信制御情報には、例えば、基地局装置Bの送信信号を受信する周波数の情報、下りチャネルに関する受信時刻や多重方法、各チャネルの受信データの配置情報、変調や送信電力に関する情報が含まれる。
受信制御部a16は、受信タイミング通知受信部a113から入力された受信時刻を表わす情報の受信時刻に、受信部a17に間欠受信をさせる制御をする。また、受信制御部a16は、受信部a17に時間同期させるための時間を測定する。すなわち、受信制御部a16は、時間同期のための時間を測定する。
受信部a17は、基地局装置Bから送信された信号を、制御部a15から入力された受信制御情報が示す周波数で、アンテナ(図示せず)を介して受信する。受信部a17は、受信した信号を、ベースバンドの信号にダウンコンバートして復調部a18と同期部a19とに出力する。
また、受信部a17は、受信制御部a16の制御に従って、間欠受信をする。すなわち、受信部a17は、後述する受信タイミング決定部b112が決定した受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する。
また、受信部a17は、同期補正部a115から制御部a15を介して入力された制御情報に従い、同期時間ずれ補正を行う。
また、受信部a17は、受信制御部a16の制御に従って、間欠受信をする。すなわち、受信部a17は、後述する受信タイミング決定部b112が決定した受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する。
また、受信部a17は、同期補正部a115から制御部a15を介して入力された制御情報に従い、同期時間ずれ補正を行う。
復調部a18は、受信部a17から入力された信号を、制御部a15から入力された受信制御情報と下りリファレンス信号を用いた伝播路推定結果とに基づいて、OFDMシンボルを復調し、復調したOFDMシンボルのデータを、データ処理部a20に出力する。また、復調部a18は、復調した下りリファレンス信号を同期維持部a21に出力する。
同期部a19は、受信部a17から入力された同期チャネルSCHより、時間同期およびセルIDの同定を行う。同期部a19は、同期チャネルSCHを同期維持部a21に出力し、また、同期部a19は、同定結果である同期信号を上位レイヤa11に出力する。
データ処理部a20は、復調部a18から入力されたデータからトラフィックデータや制御データを取り出して上位レイヤa11に出力する。
データ処理部a20は、復調部a18から入力されたデータからトラフィックデータや制御データを取り出して上位レイヤa11に出力する。
同期維持部a21は、制御部a15を介して入力される同期維持処理決定部a114が出力した制御情報に従い、復調部a18から入力された下りリファレンス信号、又は、同期部a19から入力された同期チャネルSCH、を用いて、それぞれ、予め記憶する下りリファレンス信号、又は、同期チャネルSCHとの相関を検出する。同期維持部a21は、検出した相関により、位相回転θ(ω1)、θ(ω2)を検出して、制御部a15から入力される下りリファレンス信号、又は、同期チャネルSCHが配置されているサブキャリアの周波数間隔Δωを用いて、τを算出する。すなわち、同期維持部a21は、受信部a17が間欠受信した同期信号と、予め記憶する同期信号との相違により、受信制御部a16が測定する同期時間ずれτを検出する。
なお、同期維持部a21は、同期維持処理決定部a114が出力した制御情報が示す同期チャネルSCH、又は、下りリファレンス信号が、受信部a17で受信され復調部a18又は同期部a19を介して入力される毎に、同期時間ずれτを検出する。
同期維持部a21は、検出した同期時間ずれτを含む同期信号を上位レイヤa11に出力する。
同期維持部a21は、検出した同期時間ずれτを含む同期信号を上位レイヤa11に出力する。
<基地局装置の構成について>
以下、本実施形態に係る基地局装置B(以下、基地局装置b1とする)の構成について説明をする。
図7は、本実施形態に係る基地局装置b1の構成を説明する概略的ブロック図である。
基地局装置b1は、上位レイヤb11、符号部b12、変調部b13、送信部b14、制御部b15、受信部b16、復調部b17、及びデータ処理部b18を含んで構成される。なお、図7においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
以下、本実施形態に係る基地局装置B(以下、基地局装置b1とする)の構成について説明をする。
図7は、本実施形態に係る基地局装置b1の構成を説明する概略的ブロック図である。
基地局装置b1は、上位レイヤb11、符号部b12、変調部b13、送信部b14、制御部b15、受信部b16、復調部b17、及びデータ処理部b18を含んで構成される。なお、図7においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
上位レイヤb11は、各部の動作を統括的に制御する。また、上位レイヤb11は、受信タイミング通知部b111、受信タイミング決定部b112、及び精度タイミング情報記憶部b113を含んで構成される。
受信タイミング通知部b111は、受信タイミング決定部b112から入力された受信時刻を表わす情報を、符号部b12、変調部b13、及び送信部b14を介し、移動局装置a1に送信する。
受信タイミング通知部b111は、受信タイミング決定部b112から入力された受信時刻を表わす情報を、符号部b12、変調部b13、及び送信部b14を介し、移動局装置a1に送信する。
受信タイミング決定部b112は、精度タイミング情報記憶部b113が記憶する受信時刻を表わす情報であって、データ処理部b18から入力された移動局装置a1各々の受信同期精度に対応する受信時刻を表わす情報を、移動局装置a1各々の受信時刻を表わす情報として決定する。受信タイミング決定部b112が行う受信時刻を表わす情報の決定方法の詳細については、後述する。
精度タイミング情報記憶部b113は、精度タイミングテーブル(図8)を記憶する。
精度タイミング情報記憶部b113は、精度タイミングテーブル(図8)を記憶する。
符号部b12は、上位レイヤb11から入力されたトラフィックデータ、制御データ等のデータを、制御部b15から入力された送信制御情報に基づき符号化する。なお、制御データには、報知情報チャネル、下り共用制御チャネルなどが含まれる。
符号部b12は、符号化したデータを変調部b13に出力する。
符号部b12は、符号化したデータを変調部b13に出力する。
変調部b13は、符号部b12から入力されたデータを、制御部b15から入力された送信制御情報に基づき変調し、送信部b14に出力する。
送信部b14は、変調部b13から入力されたデータを、制御部b15から入力された送信制御情報に基づいて、適切に電力制御した後、下りリファレンス信号や同期チャネルSCHと多重し、チャネルに配置してアンテナ(図示せず)を介し、移動局装置a1に送信する。
送信部b14は、変調部b13から入力されたデータを、制御部b15から入力された送信制御情報に基づいて、適切に電力制御した後、下りリファレンス信号や同期チャネルSCHと多重し、チャネルに配置してアンテナ(図示せず)を介し、移動局装置a1に送信する。
制御部b15は、上位レイヤb11から入力された制御情報に含まれる上述の送信制御情報を、送信に係る各部(符号部b12、変調部b13、及び送信部b14)に出力する。
また、制御部b15は、上位レイヤb11から入力された制御情報に含まれる受信制御情報を、受信に係る各部(受信部b16、復調部b17、及びデータ処理部b18)に出力する。
また、制御部b15は、上位レイヤb11から入力された制御情報に含まれる受信制御情報を、受信に係る各部(受信部b16、復調部b17、及びデータ処理部b18)に出力する。
受信部b16は、移動局装置a1から送信された信号を、制御部b15から入力された受信制御情報が示す周波数で、アンテナ(図示せず)を介して受信する。受信部b16は、受信した信号を、ベースバンドの信号にダウンコンバートして復調部b17に出力する。
復調部b17は、受信部b16から入力された信号を、制御部b15から入力された受信制御情報と上りリファレンス信号を用いた伝播路推定結果とに基づいて復調し、復調したデータをデータ処理部b18に出力する。
復調部b17は、受信部b16から入力された信号を、制御部b15から入力された受信制御情報と上りリファレンス信号を用いた伝播路推定結果とに基づいて復調し、復調したデータをデータ処理部b18に出力する。
データ処理部b18は、復調部b17から入力されたデータからトラフィックデータや制御データを取り出して上位レイヤb11に出力する。なお、この制御データには、上述のように、移動局装置a1が測定した基地局装置b1の品質情報(基地局装置データ)、周辺セルのセルID、周辺セルの品質情報などの周辺基地局装置に関するデータ(周辺基地局装置データ)が含まれる。
<DRXサイクルの決定方法について>
受信タイミング決定部b112が行う受信時刻を表わす情報の決定方法の詳細について説明をする。まず、精度タイミング情報記憶部b113が記憶する精度タイミングテーブルについて説明をする。
図8は、本実施形態に係る精度タイミングテーブルの一例を示す概略図である。精度タイミングテーブルは、データベースにより管理されている。図示するように、精度タイミングテーブルは、行と列からなる2次元の表形式のデータであり、移動局装置a1の受信同期精度を示す性能とDRXサイクルとの各項目の列を有している。この精度タイミングテーブルの主キーは、性能である。
受信タイミング決定部b112が行う受信時刻を表わす情報の決定方法の詳細について説明をする。まず、精度タイミング情報記憶部b113が記憶する精度タイミングテーブルについて説明をする。
図8は、本実施形態に係る精度タイミングテーブルの一例を示す概略図である。精度タイミングテーブルは、データベースにより管理されている。図示するように、精度タイミングテーブルは、行と列からなる2次元の表形式のデータであり、移動局装置a1の受信同期精度を示す性能とDRXサイクルとの各項目の列を有している。この精度タイミングテーブルの主キーは、性能である。
この図は、受信同期精度の移動局装置a1が、性能A、B、C、Dの順に、DRXサイクルが長くなり、その受信同期精度が高くなることを示す。
例えば、この図は、性能Aの受信同期精度の移動局装置a1については、0.64[s]以下のDRXサイクルであれば、下りリファレンス信号より、同期時間ずれτを一意に検出でき、下りリファレンス信号を用いた同期維持処理が可能であることを示し、また、性能Dの受信同期精度の移動局装置a1については、5.12[s]以下のDRXサイクルあれば、下りリファレンス信号を用いた同期維持処理が可能であることを示す。
例えば、この図は、性能Aの受信同期精度の移動局装置a1については、0.64[s]以下のDRXサイクルであれば、下りリファレンス信号より、同期時間ずれτを一意に検出でき、下りリファレンス信号を用いた同期維持処理が可能であることを示し、また、性能Dの受信同期精度の移動局装置a1については、5.12[s]以下のDRXサイクルあれば、下りリファレンス信号を用いた同期維持処理が可能であることを示す。
次に、下りリファレンス信号について、同期時間ずれτを一意に検出可能となる最大の同期時間ずれ(以下、検出可能最大ずれ時間という)の算出方法について説明をする。なお、検出可能最大ずれ時間は、システム構築時に予め算出し、基地局装置b1に予め記憶させる。また、移動局装置a1は、基地局装置b1から通知された検出可能最大ずれ時間を予め記憶する。
本実施形態では、サブキャリア間隔が15000[Hz]であり、1OFDMシンボル長は、1/15000[s]である。また、1OFDMは、128のサブキャリアから構成されるので、時間軸の1サンプルは、1/(15000*128)[s]となる。また、下りリファレンス信号は6サブキャリア毎に配置されるので、その本数は、1OFDMあたり、128/6[本]となる。また、時間軸で同期が1サンプルずれると、周波数軸での1OFDMシンボルの位相回転は、1周分(2π)の位相回転となる。
本実施形態では、サブキャリア間隔が15000[Hz]であり、1OFDMシンボル長は、1/15000[s]である。また、1OFDMは、128のサブキャリアから構成されるので、時間軸の1サンプルは、1/(15000*128)[s]となる。また、下りリファレンス信号は6サブキャリア毎に配置されるので、その本数は、1OFDMあたり、128/6[本]となる。また、時間軸で同期が1サンプルずれると、周波数軸での1OFDMシンボルの位相回転は、1周分(2π)の位相回転となる。
この下りリファレンス信号において、同期時間ずれτは、6サブキャリア毎の下りリファレンス信号の位相回転差Δωτが半周(π)より小さい回転であれば、一意に検出可能である。つまり、どちらの方向にどれだけ回転したのかを特定することができる。よって、検出可能最大ずれ時間は、6サブキャリア毎の下りリファレンス信号の位相回転差Δωτが半周(π)の位相回転であるときの時間となる。
6サブキャリア毎の下りリファレンス信号の位相回転差Δωτが半周(π)の位相回転である場合、1OFDMシンボルでは、128/(6*2)周分の位相回転となり、その同期時間ずれは128/(6*2)サンプルの時間である。よって、検出可能最大ずれ時間は、[1/(15000*128)]*[128/(6*2)]=5.6[μs]となる。
上記の検出可能最大ずれ時間は、正の方向への位相回転のみであるため、負の方向への位相回転、つまり、同期時間ずれが逆方向である場合も考えると、検出可能最大ずれ時間は±5.6[μs]となる。
6サブキャリア毎の下りリファレンス信号の位相回転差Δωτが半周(π)の位相回転である場合、1OFDMシンボルでは、128/(6*2)周分の位相回転となり、その同期時間ずれは128/(6*2)サンプルの時間である。よって、検出可能最大ずれ時間は、[1/(15000*128)]*[128/(6*2)]=5.6[μs]となる。
上記の検出可能最大ずれ時間は、正の方向への位相回転のみであるため、負の方向への位相回転、つまり、同期時間ずれが逆方向である場合も考えると、検出可能最大ずれ時間は±5.6[μs]となる。
次に、受信タイミング決定部b112が、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報から、精度タイミングテーブルと検出可能最大ずれ時間を用いて、当該移動局装置a1の受信時刻を表わす情報を決定する方法について説明をする。
受信タイミング決定部b112は、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報から、精度タイミングテーブルが記憶するDRXサイクルの同期時間ずれを算出する。例えば、移動局装置a1から通知された受信同期精度が1.17ppmである場合、2.56[s]のDRXサイクルでは3[μs]のずれ、5.12[s]のDRXサイクルでは6[μs]のずれが生じる。
受信タイミング決定部b112は、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報から、精度タイミングテーブルが記憶するDRXサイクルの同期時間ずれを算出する。例えば、移動局装置a1から通知された受信同期精度が1.17ppmである場合、2.56[s]のDRXサイクルでは3[μs]のずれ、5.12[s]のDRXサイクルでは6[μs]のずれが生じる。
受信タイミング決定部b112は、DRXサイクルの同期時間ずれが、検出可能最大ずれ時間より小さい時間となるように、DRXサイクルを決定する。例えば、移動局装置a1から通知された受信同期精度が1.17[ppm]である場合、下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間は、5.6[μs]であるので、受信タイミング決定部b112は、3[μs]のずれが生じる2.56[s]をDRXサイクルとして決定する。なお、この場合、受信タイミング決定部b112が決定するDRXサイクルは、2.56[s]以下のDRXサイクルであればよく、例えば、移動局装置a1がDRXサイクルを長くして省電力化することよりも、DRXサイクルを短くして遅延が少なくなることを優先させる場合、2.56[s]以下のDRXサイクルに決定してもよい。また、この場合、5.12[s]のDRXサイクルでは6[μs]のずれが生じ、同期時間ずれが5.6[μs]以上となるので、DRXサイクルとしては不適当である。
このように、受信タイミング決定部b112は、受信同期精度通知部a111から通知された受信同期精度情報に基づいて、同期維持部a21が同期時間ずれτを一意に検出できるように、間欠受信の受信周期であるDRXサイクルを、受信時刻を表わす情報として決定する。
<移動局装置の動作について>
以下、移動局装置a1の動作について説明をする。
図9は、本実施形態に係る移動局装置a1の動作を説明するフロー図である。なお、この図の動作を開始する前、移動局装置a1は間欠受信を行う前の状態である。
移動局装置a1は、自装置の受信同期精度情報を基地局装置b1に通知する(S101)。移動局装置a1は、ステップS101での通知に対する基地局装置b1からのDRXサイクルの通知(返信)を待つ(S102)。移動局装置a1は、ステップS102の後、基地局装置b1から通知されたDRXサイクルと、フレーム内でのページング信号の位置とを設定し、間欠受信を行う(S103)。
以下、移動局装置a1の動作について説明をする。
図9は、本実施形態に係る移動局装置a1の動作を説明するフロー図である。なお、この図の動作を開始する前、移動局装置a1は間欠受信を行う前の状態である。
移動局装置a1は、自装置の受信同期精度情報を基地局装置b1に通知する(S101)。移動局装置a1は、ステップS101での通知に対する基地局装置b1からのDRXサイクルの通知(返信)を待つ(S102)。移動局装置a1は、ステップS102の後、基地局装置b1から通知されたDRXサイクルと、フレーム内でのページング信号の位置とを設定し、間欠受信を行う(S103)。
<基地局装置の動作について>
以下、基地局装置b1の動作について説明をする。
図10は、本実施形態に係る基地局装置b1の動作を説明するフロー図である。
基地局装置b1は、移動局装置a1が通知した受信同期精度情報を取得する(S201)。基地局装置b1は、ステップS201にて取得した受信同期精度情報から、精度タイミングテーブルと検出可能最大ずれ時間を用いて、当該移動局装置a1のDRXサイクルを決定する(S202)。
以下、基地局装置b1の動作について説明をする。
図10は、本実施形態に係る基地局装置b1の動作を説明するフロー図である。
基地局装置b1は、移動局装置a1が通知した受信同期精度情報を取得する(S201)。基地局装置b1は、ステップS201にて取得した受信同期精度情報から、精度タイミングテーブルと検出可能最大ずれ時間を用いて、当該移動局装置a1のDRXサイクルを決定する(S202)。
基地局装置b1は、移動局装置a1を識別するユーザIDなどの情報に基づき、フレーム内にページングが分散されるよう移動局装置a1ごとに、固有のページング信号の配置位置を設定する(S203)。基地局装置b1は、ステップS203にて決定したDRXサイクルと、ステップS203にて設定したページング信号の配置位置を移動局装置a1に通知する(S204)。
<変形例>
以下、上記実施形態の変形例について説明をする。この変形例では、受信タイミング決定部b112は、下りリファレンス信号が位相回転を用いたセクタ間で直交する直交符号であるか否かに応じて、DRXサイクルを変更する。
以下、上記実施形態の変形例について説明をする。この変形例では、受信タイミング決定部b112は、下りリファレンス信号が位相回転を用いたセクタ間で直交する直交符号であるか否かに応じて、DRXサイクルを変更する。
例えば、セルを3つのセクタに分け、それぞれのセクタの下りリファレンス信号に、それぞれ、π/3ずつずれた3つの符号を用いた場合、他のセクタや基地局装置b1からの干渉電波を考慮すると、補正可能な範囲は−π/3<Δωτ<π/3となるため、下りリファレンス信号を用いて同期時間ずれτを一意に検出できる範囲は、直交符号を用いない場合にくらべ狭くなる。
以下、この場合の受信タイミング決定部b112が行う受信時刻を表わす情報の決定方法の詳細について説明をする。まず、精度タイミング情報記憶部b113が記憶する精度タイミングテーブルについて説明をする。
以下、この場合の受信タイミング決定部b112が行う受信時刻を表わす情報の決定方法の詳細について説明をする。まず、精度タイミング情報記憶部b113が記憶する精度タイミングテーブルについて説明をする。
図11は、本実施形態に係る精度タイミングテーブルの別の一例を示す概略図である。図8と図11とを比較すると、各項目は同じであるが、DRXサイクルの値が異なる。
例えば、図11は、性能Aの受信同期精度の移動局装置a1については、0.2[s]のDRXサイクルであれば、下りリファレンス信号について、ずれの量を一意に検出でき、下りリファレンス信号を用いた同期時間ずれ補正による同期維持処理が可能であることを示し、また、性能Dの受信同期精度の移動局装置a1については、1.6[s]のDRXサイクルあれば、下りリファレンス信号を用いた同期維持処理が可能であることを示す。
例えば、図11は、性能Aの受信同期精度の移動局装置a1については、0.2[s]のDRXサイクルであれば、下りリファレンス信号について、ずれの量を一意に検出でき、下りリファレンス信号を用いた同期時間ずれ補正による同期維持処理が可能であることを示し、また、性能Dの受信同期精度の移動局装置a1については、1.6[s]のDRXサイクルあれば、下りリファレンス信号を用いた同期維持処理が可能であることを示す。
次に、検出可能最大ずれ時間の算出方法について説明をする。
この下りリファレンス信号において、同期時間ずれτは、6サブキャリア毎の下りリファレンス信号の位相回転が1/6、つまり、1/3πより小さい回転であれば、一意に検出可能である。よって、1OFDMシンボルでは、128/(6*6)周分の位相回転となり、その同期時間ずれは128/(6*6)サンプルの時間である。したがって、検出可能最大ずれ時間は、[1/(15000*128)]*[128/(6*6)]=1.86[μs]となる。
この下りリファレンス信号において、同期時間ずれτは、6サブキャリア毎の下りリファレンス信号の位相回転が1/6、つまり、1/3πより小さい回転であれば、一意に検出可能である。よって、1OFDMシンボルでは、128/(6*6)周分の位相回転となり、その同期時間ずれは128/(6*6)サンプルの時間である。したがって、検出可能最大ずれ時間は、[1/(15000*128)]*[128/(6*6)]=1.86[μs]となる。
次に、受信タイミング決定部b112が、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報から、精度タイミングテーブルと検出可能最大ずれ時間を用いて、当該移動局装置a1の受信時刻を表わす情報を決定する方法について説明をする。
受信タイミング決定部b112は、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報から、精度タイミングテーブルが記憶するDRXサイクルの同期時間ずれを算出する。例えば、移動局装置a1から通知された受信同期精度が1.17ppmである場合、0.8[s]のDRXサイクルでは0.94[μs]のずれ、1.6[s]のDRXサイクルでは1.87[μs]のずれが生じる。
この場合、受信タイミング決定部b112は、下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間は、1.85[μs]であるので、受信タイミング決定部b112は、0.94[μs]のずれが生じる0.8[s]をDRXサイクルとして決定する。
受信タイミング決定部b112は、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報から、精度タイミングテーブルが記憶するDRXサイクルの同期時間ずれを算出する。例えば、移動局装置a1から通知された受信同期精度が1.17ppmである場合、0.8[s]のDRXサイクルでは0.94[μs]のずれ、1.6[s]のDRXサイクルでは1.87[μs]のずれが生じる。
この場合、受信タイミング決定部b112は、下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間は、1.85[μs]であるので、受信タイミング決定部b112は、0.94[μs]のずれが生じる0.8[s]をDRXサイクルとして決定する。
以下、この変形例における基地局装置b1の別の動作について説明をする。なお、移動局装置a1の動作は、図9と同じである。
図12は、本実施形態に係る基地局装置b1の別の動作を説明するフロー図である。
基地局装置b1は、移動局装置a1が通知した受信同期精度情報を取得する(S301)。基地局装置b1は、自基地局装置が用いる下りリファレンス信号が、位相回転を用いた直交符号か否かを判定する(S302)。
図12は、本実施形態に係る基地局装置b1の別の動作を説明するフロー図である。
基地局装置b1は、移動局装置a1が通知した受信同期精度情報を取得する(S301)。基地局装置b1は、自基地局装置が用いる下りリファレンス信号が、位相回転を用いた直交符号か否かを判定する(S302)。
ステップS302の判定にて、下りリファレンス信号が位相回転を用いた直交符号でないと判定された場合(No)、基地局装置b1は、ステップS301にて取得した受信同期精度情報から、図8の精度タイミングテーブルと検出可能最大ずれ時間(5.6[μs])を用いて、当該移動局装置a1のDRXサイクルを決定する(S303)。
一方、ステップS302の判定にて、下りリファレンス信号が位相回転を用いた直交符号であると判定された場合(Yes)、基地局装置b1は、ステップS301にて取得した受信同期精度情報から、図11の精度タイミングテーブルと検出可能最大ずれ時間(1.9[μs])を用いて、当該移動局装置a1のDRXサイクルを決定する(S304)。
一方、ステップS302の判定にて、下りリファレンス信号が位相回転を用いた直交符号であると判定された場合(Yes)、基地局装置b1は、ステップS301にて取得した受信同期精度情報から、図11の精度タイミングテーブルと検出可能最大ずれ時間(1.9[μs])を用いて、当該移動局装置a1のDRXサイクルを決定する(S304)。
基地局装置b1は、移動局装置a1を識別するユーザIDなどの情報に基づき、フレーム内にページングが分散されるよう移動局装置a1ごとに、固有のページング信号の配置位置を設定する(S305)。基地局装置b1は、ステップS303又はS304にて決定したDRXサイクルと、ステップS305にて設定したページング信号の配置位置を移動局装置a1に通知する(S306)。
このように、本実施形態によれば、通信システム1は、移動局装置a1が受信同期精度情報を通知し、基地局装置b1は、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報に基づいて、受信時刻を表わす情報(DRXサイクル)を決定する。これにより、通信システム1は、移動局装置a1の受信同期精度に応じて、同期を維持することができる適切な受信時刻で同期信号を受信することができ、再度の時間同期をとる再同期処理を減らすことによって消費電力を減らすことができる。
(第2の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。第1の実施形態では、基地局装置b1は、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報に基づいてDRXサイクルを決定した。本実施形態では、基地局装置は、移動局装置から通知された受信同期精度情報に基づいて、同期信号の受信時刻を表わす情報を決定し、決定した受信時刻を表わす情報が特定できるように、ページング信号の配置を決定する。これにより、受信装置は、正確かつ効率的にページング信号を受信することができ、受信処理に係る消費電力を減らすことができる。
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。第1の実施形態では、基地局装置b1は、移動局装置a1から通知された受信同期精度情報に基づいてDRXサイクルを決定した。本実施形態では、基地局装置は、移動局装置から通知された受信同期精度情報に基づいて、同期信号の受信時刻を表わす情報を決定し、決定した受信時刻を表わす情報が特定できるように、ページング信号の配置を決定する。これにより、受信装置は、正確かつ効率的にページング信号を受信することができ、受信処理に係る消費電力を減らすことができる。
また、本実施形態では、図5に示したように、下りリファレンス信号(第1の同期信号)は、サブフレーム全てに配置される。また、同期チャネルSCH(第2の同期信号)は、全サブキャリアに配置されるが、下りリファレンス信号(第1の同期信号)については、6サブキャリアごとに配置される。すなわち、同期チャネルSCHは、配置されるサブキャリアの間隔が、下りリファレンス信号が配置されるサブキャリアの間隔よりも小さい。つまり、同期チャネルSCHは、同期時間ずれτを一意に検出可能となる時間が、下りリファレンス信号と比べて長い。
また、本実施形態に係る通信システム1、無線フレームの構成は、第1の実施形態(図1、図5)と同じである。
また、本実施形態に係る通信システム1、無線フレームの構成は、第1の実施形態(図1、図5)と同じである。
<移動局装置の構成について>
以下、本実施形態に係る移動局装置A1、A2(以下、移動局装置a3とする)の構成について説明をする。
図13は、この発明の第2の実施形態に係る移動局装置a3の構成を説明する概略的ブロック図である。
本実施形態による移動局装置a3(図13)と、第1の実施形態による移動局装置a1(図6)を比較すると、上位レイヤa31の受信同期精度通知部a311、信号配置通知受信部a313、同期維持処理決定部a314、及び受信制御部a36が異なる。しかし、他の構成要素(受信同期精度記憶部a112、同期補正部a115、符号部a12、変調部a13、送信部a14、制御部a15、受信部a17、復調部a18、同期部a19、データ処理部a20、及び同期維持部a21)が持つ機能は第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。なお、図13においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
以下、本実施形態に係る移動局装置A1、A2(以下、移動局装置a3とする)の構成について説明をする。
図13は、この発明の第2の実施形態に係る移動局装置a3の構成を説明する概略的ブロック図である。
本実施形態による移動局装置a3(図13)と、第1の実施形態による移動局装置a1(図6)を比較すると、上位レイヤa31の受信同期精度通知部a311、信号配置通知受信部a313、同期維持処理決定部a314、及び受信制御部a36が異なる。しかし、他の構成要素(受信同期精度記憶部a112、同期補正部a115、符号部a12、変調部a13、送信部a14、制御部a15、受信部a17、復調部a18、同期部a19、データ処理部a20、及び同期維持部a21)が持つ機能は第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。なお、図13においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
受信制御部a36は、基地局装置Bから間欠受信をする前に通知された受信時刻に、受信部a17に間欠受信をさせる制御をする。また、受信制御部a36は、受信部a17に時間同期させるための時間を測定する。
受信同期精度通知部a311は、基地局装置Bから予め通知された精度タイミングテーブル(図8)と検出可能最大ずれ時間とを記憶する。受信同期精度通知部a311は、受信同期精度記憶部a112が記憶する受信同期精度情報と検出可能最大ずれ時間とを用いて、精度タイミングテーブルの性能であって、自装置の受信同期精度を示す性能を判定する。例えば、受信同期精度記憶部a112が記憶する受信同期精度情報が5[ppm]であり、受信同期精度記憶部a112が記憶する受信同期精度情報が5.6[μs]である場合、同期時間ずれτを一意に検出可能とするためには、DRXサイクルが1.12[s]以下であることが必要であり、受信同期精度通知部a311は、自装置の受信同期精度は、性能Aであると判定する。
受信同期精度通知部a311は、判定した性能を基地局装置Bに通知する。
受信同期精度通知部a311は、判定した性能を基地局装置Bに通知する。
信号配置通知受信部a313は、受信部a17、復調部a18、及びデータ処理部a20を介し、移動局装置a1が間欠受信を開始する前に基地局装置Bからページング信号の配置を示す信号配置情報を取得する。信号配置通知受信部a313は、取得した信号配置情報が表わすページング信号の受信時刻の情報を、制御部a15を介し受信部a17に出力する。
また、信号配置通知受信部a313は、取得した信号配置情報を同期維持処理決定部a314に出力する。
また、信号配置通知受信部a313は、取得した信号配置情報を同期維持処理決定部a314に出力する。
同期維持処理決定部a314は、基地局装置Bから予め通知された同期チャネルSCHを含むサブフレームの位置を記憶する。同期維持処理決定部a314は、信号配置通知受信部a313から入力された信号配置情報のページング信号が配置されるサブフレームが、記憶する同期チャネルSCHを含むサブフレームの位置より前の位置であるか否かを判定する。
同期維持処理決定部a314は、判定の結果、ページング信号が配置されるサブフレームが、同期チャネルSCHを含むサブフレームの位置より前の位置であれば、下りリファレンス信号を用いた同期維持をさせる制御情報を制御部a15を介して同期維持部a21に出力する。
一方、同期維持処理決定部a314は、判定の結果、ページング信号が配置されるサブフレームが、同期チャネルSCHを含むサブフレームの位置以降の位置であれば、同期チャネルSCHを用いた再同期をさせる制御情報を制御部a15を介して同期維持部a21に出力する。
すなわち、同期維持部a21は、ページング信号と同期チャネルSCHの配置に基づき、下りリファレンス信号と同期チャネルSCHとから選択された信号を、同期時間ずれτの検出に用いる。
一方、同期維持処理決定部a314は、判定の結果、ページング信号が配置されるサブフレームが、同期チャネルSCHを含むサブフレームの位置以降の位置であれば、同期チャネルSCHを用いた再同期をさせる制御情報を制御部a15を介して同期維持部a21に出力する。
すなわち、同期維持部a21は、ページング信号と同期チャネルSCHの配置に基づき、下りリファレンス信号と同期チャネルSCHとから選択された信号を、同期時間ずれτの検出に用いる。
<基地局装置の構成について>
以下、本実施形態に係る基地局装置B(以下、基地局装置b3とする)の構成について説明をする。
図14は、本実施形態に係る基地局装置b3の構成を説明する概略的ブロック図である。
本実施形態による基地局装置b3(図14)と、第1の実施形態による基地局装置b1(図7)を比較すると、上位レイヤb31の信号配置通知部b311、受信タイミング決定部b312、及び信号配置決定部b314とが異なる。しかし、他の構成要素(精度タイミング情報記憶部b113、符号部b12、変調部b13、送信部b14、制御部b15、受信部b16、復調部b17、及びデータ処理部b18)が持つ機能は第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。なお、図14においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
以下、本実施形態に係る基地局装置B(以下、基地局装置b3とする)の構成について説明をする。
図14は、本実施形態に係る基地局装置b3の構成を説明する概略的ブロック図である。
本実施形態による基地局装置b3(図14)と、第1の実施形態による基地局装置b1(図7)を比較すると、上位レイヤb31の信号配置通知部b311、受信タイミング決定部b312、及び信号配置決定部b314とが異なる。しかし、他の構成要素(精度タイミング情報記憶部b113、符号部b12、変調部b13、送信部b14、制御部b15、受信部b16、復調部b17、及びデータ処理部b18)が持つ機能は第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。なお、図14においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
信号配置通知部b311は、信号配置決定部b314から入力された信号配置情報を、符号部b12、変調部b13、及び送信部b14を介し、移動局装置a3に送信する。なお、信号配置通知部b311は、例えば、ページング信号を送信して移動局装置a3との通信を確立し、信号配置情報を送信する。
受信タイミング決定部b312は、移動局装置a3のDRXサイクルが、精度タイミング情報記憶部b113が記憶するDRXサイクルであって、当該移動局装置a3から通知された移動局装置a3の性能に対するDRXサイクルより小さいか否かを判定する。
受信タイミング決定部b312は、移動局装置a3のDRXサイクルが、精度タイミング情報記憶部b113が記憶するDRXサイクルであって、当該移動局装置a3から通知された移動局装置a3の性能に対するDRXサイクルより小さいか否かを判定する。
受信タイミング決定部b312は、移動局装置a3のDRXサイクルが、当該移動局装置a3の性能に対するDRXサイクルより小さいと判定した場合、同期外れは発生しないとして、ページングの位置を同期チャネルSCHが配置されるサブフレームの前のサブフレームに決定する。すなわち、信号配置決定部b314は、同期維持部a21が下りリファレンス信号により、同期時間ずれτを検出できる場合、ページング信号の配置を、同期チャネルSCHを配置するサブフレームの前のサブフレームに決定する。
一方、受信タイミング決定部b312は、移動局装置a3のDRXサイクルが、当該移動局装置a3の性能に対するDRXサイクル以上と判定した場合、同期外れが発生するとして、ページングの配置を同期チャネルSCHが配置されるサブフレーム以降のサブフレームに決定する。すなわち、信号配置決定部b314は、同期維持部a21が下りリファレンス信号により、同期時間ずれτを検出できない場合、ページング信号の配置を、同期チャネルSCHを配置するサブフレーム、又は、該サブフレームの後ろのサブフレームに決定する。
例えば、信号配置決定部b314は、移動局装置a3のDRXサイクルが2.56[s]であり、当該移動局装置a3から通知された移動局装置a3の性能が性能Aである場合、同期外れが発生するとして、ページング信号の配置を同期チャネルSCHが配置されるサブフレーム以前のサブフレームに決定する。
<ページングの配置位置について>
以下、ページング信号の配置について説明をする。図15と図16は、本実施形態に係るページング信号の配置について説明するタイムチャートである。
図15は、受信タイミング決定部b312がDRXサイクルの同期時間ずれが検出可能最大ずれ時間より小さいと判定した場合のページング信号の配置を示す。この図において、横軸は時間軸である。
この図は、基地局装置b3が、ページング信号p11を、同期チャネルSCHs11の前のサブフレームに配置して送信することを示す。なお、p12は、データ信号である。また、この図は、報知情報チャネルh11は、同期チャネルSCHs11と同じサブフレームに配置されることを示す。
移動局装置a3は、この図で示すように、ページング信号p11を受信後、後ろのサブフレームにて報知情報チャネルh11を受信する。これにより、移動局装置a3は、ページング信号p11を受信後、すぐに、報知情報チャネルに配置された報知情報を取得することができる。
以下、ページング信号の配置について説明をする。図15と図16は、本実施形態に係るページング信号の配置について説明するタイムチャートである。
図15は、受信タイミング決定部b312がDRXサイクルの同期時間ずれが検出可能最大ずれ時間より小さいと判定した場合のページング信号の配置を示す。この図において、横軸は時間軸である。
この図は、基地局装置b3が、ページング信号p11を、同期チャネルSCHs11の前のサブフレームに配置して送信することを示す。なお、p12は、データ信号である。また、この図は、報知情報チャネルh11は、同期チャネルSCHs11と同じサブフレームに配置されることを示す。
移動局装置a3は、この図で示すように、ページング信号p11を受信後、後ろのサブフレームにて報知情報チャネルh11を受信する。これにより、移動局装置a3は、ページング信号p11を受信後、すぐに、報知情報チャネルに配置された報知情報を取得することができる。
図16は、受信タイミング決定部b312がDRXサイクルの同期時間ずれが検出可能最大ずれ時間より大きいと判定した場合のページング信号の配置を示す。
この図は、基地局装置b3が、ページング信号p21を、同期チャネルSCHs11の後ろのサブフレームに配置して送信することを示す。なお、p22は、データ信号である。
移動局装置a3は、この図で示すように、同期チャネルSCHs11を受信後、後ろのサブフレームにてページング信号p21を受信する。これにより、移動局装置a3は、受信した同期チャネルSCHs11による再同期処理を行った後、すぐに、ページング信号p21を取得することができる。
この図は、基地局装置b3が、ページング信号p21を、同期チャネルSCHs11の後ろのサブフレームに配置して送信することを示す。なお、p22は、データ信号である。
移動局装置a3は、この図で示すように、同期チャネルSCHs11を受信後、後ろのサブフレームにてページング信号p21を受信する。これにより、移動局装置a3は、受信した同期チャネルSCHs11による再同期処理を行った後、すぐに、ページング信号p21を取得することができる。
<移動局装置の動作について>
以下、移動局装置a3の動作について説明をする。
図17は、本実施形態に係る移動局装置a3の動作を説明するフロー図である。なお、この図の動作を開始する前、移動局装置は間欠受信を行う前の状態である。
移動局装置a3は、自装置の受信同期精度情報として自装置の性能を基地局装置b3に通知する(S401)。移動局装置a3は、ステップS401での通知に対する基地局装置b3からのページング信号の配置位置等の通知(返信)を待つ(S402)。移動局装置a3は、ステップS402の後、基地局装置b3から通知されたDRXサイクルと、フレーム内でのページング信号の配置位置とを設定し、間欠受信を行う(S403)。
以下、移動局装置a3の動作について説明をする。
図17は、本実施形態に係る移動局装置a3の動作を説明するフロー図である。なお、この図の動作を開始する前、移動局装置は間欠受信を行う前の状態である。
移動局装置a3は、自装置の受信同期精度情報として自装置の性能を基地局装置b3に通知する(S401)。移動局装置a3は、ステップS401での通知に対する基地局装置b3からのページング信号の配置位置等の通知(返信)を待つ(S402)。移動局装置a3は、ステップS402の後、基地局装置b3から通知されたDRXサイクルと、フレーム内でのページング信号の配置位置とを設定し、間欠受信を行う(S403)。
移動局装置a3は、S403にて通知されたページング信号の配置が、同期チャネルSCHを含むサブフレームより前のサブフレームであるか否かを判定する(S404)。ここで、同期チャネルSCHを含むサブフレームより前のサブフレームとは、図5における#3、#4、#8、#9のサブフレームをいい、同期チャネルSCHを含むサブフレーム以降のサブフレームとは、#0、#1、#2、#5、#6、#7のサブフレームをいう。つまり、移動局装置a3は、同期チャネルSCHを含むサブフレームが、自移動局装置a3宛のページング信号が含まれるサブフレームの前にあるか、同一サブフレームを含んで後ろにあるかによって判定する。
S404の判定にて、ページング信号の配置が、同期チャネルSCHを含むサブフレームより前のサブフレームであると判定された場合(Yes)、移動局装置a3は、下りリファレンス信号を用いた同期維持を設定する(S405)。一方、S404の判定にて、ページング信号の配置が、同期チャネルSCHを含むサブフレーム以降のサブフレームであると判定された場合(No)、移動局装置a3は、同期チャネルSCHを用いた再同期を設定する(S406)。
<基地局装置の動作について>
以下、基地局装置b3の動作について説明をする。
図18は、本実施形態に係る基地局装置b3の動作を説明するフロー図である。
基地局装置b3は、移動局装置a3が通知した受信同期精度情報を取得する(S501)。基地局装置b3は、予め定められた基地局装置b3固有のDRXサイクル、あるいは移動局装置a3のQoSやデータ受信頻度からDRXサイクルを設定する(S502)。
以下、基地局装置b3の動作について説明をする。
図18は、本実施形態に係る基地局装置b3の動作を説明するフロー図である。
基地局装置b3は、移動局装置a3が通知した受信同期精度情報を取得する(S501)。基地局装置b3は、予め定められた基地局装置b3固有のDRXサイクル、あるいは移動局装置a3のQoSやデータ受信頻度からDRXサイクルを設定する(S502)。
基地局装置b3は、ステップS502にて設定した移動局装置a3のDRXサイクルが、当該移動局装置a3の性能に対するDRXサイクルより小さいか否かを判定する(S503)。
ステップS503の判定にて、移動局装置a3のDRXサイクルが、当該移動局装置a3の性能に対するDRXサイクルより小さいと判定された場合(No)、基地局装置b3は、同期外れは発生しないとして、ページング信号の配置を、同期チャネルSCHが配置されるサブフレームの前のサブフレームに決定する(S504)。
一方、ステップS503の判定にて、移動局装置a3のDRXサイクルが、当該移動局装置a3の性能に対するDRXサイクル以上と判定された場合(Yes)、基地局装置b3は、同期外れが発生するとして、ページング信号の配置を、同期チャネルSCHが配置されるサブフレーム以降のサブフレームに決定する(S505)。
基地局装置b3は、ステップS504又はS505にて設定したページング信号の配置情報を移動局装置a3に通知する(S506)。
ステップS503の判定にて、移動局装置a3のDRXサイクルが、当該移動局装置a3の性能に対するDRXサイクルより小さいと判定された場合(No)、基地局装置b3は、同期外れは発生しないとして、ページング信号の配置を、同期チャネルSCHが配置されるサブフレームの前のサブフレームに決定する(S504)。
一方、ステップS503の判定にて、移動局装置a3のDRXサイクルが、当該移動局装置a3の性能に対するDRXサイクル以上と判定された場合(Yes)、基地局装置b3は、同期外れが発生するとして、ページング信号の配置を、同期チャネルSCHが配置されるサブフレーム以降のサブフレームに決定する(S505)。
基地局装置b3は、ステップS504又はS505にて設定したページング信号の配置情報を移動局装置a3に通知する(S506)。
このように、本実施形態によれば、通信システム1は、移動局装置a3が受信同期精度情報を通知し、基地局装置b3は、移動局装置a3から通知された受信同期精度情報に基づいて、ページング信号の配置を決定する。これにより、基地局装置b3が移動局装置a3の受信同期精度に応じて適切にページング信号の配置を決定して、移動局装置a3が正確かつ効率的にページング信号を受信することができ、受信処理に係る消費電力を減らすことができる。
また、本実施形態によれば、通信システム1は、基地局装置b3が、下りリファレンス信号により、同期時間ずれτを検出できない場合、ページング信号の配置を、同期チャネルSCHを配置するサブフレーム、又は、該サブフレームの後ろのサブフレームに決定する。これにより、移動局装置a3が、同期時間ずれτを検出するために用いる同期チャネルSCHとページング信号の受信に必要な処理を一度に行うことができ、受信処理にかかる消費電力を減らすことができる。
また、本実施形態によれば、通信システム1は、基地局装置b3が、ページング信号の配置を、同期チャネルSCHを配置するサブフレームの前のサブフレームに決定する。これにより、同期時間ずれτを検出するために用いる下りリファレンス信号と報知情報の信号の受信に必要な処理を一度に行うことができ、受信処理にかかる消費電力を減らすことができる。また、ページング信号を取得後、報知情報チャネルの取得を早期に行なうことができる。
(第3の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施形態について詳しく説明する。第1の実施形態では、移動局装置a1は、予め記憶する受信同期精度情報を基地局装置b1に通知していた。本実施形態では、移動局装置は、基地局装置が設定したDRXサイクルに対して移動局装置での同期時間ずれτを検出し、検出した同期時間ずれτに基づき自装置の性能を選択して基地局装置に通知する。これにより、移動局装置は、経年劣化やその他要因により受信同期精度が変わった場合であっても、変更後の受信同期精度を通知することができ、例えば、正確な受信同期精度に基づき受信時刻を表わす情報を決定することができる。
本実施形態に係る通信システム1、基地局装置は、第1の実施形態(図1、図7)と同じ通信システム1、基地局装置b1である。
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施形態について詳しく説明する。第1の実施形態では、移動局装置a1は、予め記憶する受信同期精度情報を基地局装置b1に通知していた。本実施形態では、移動局装置は、基地局装置が設定したDRXサイクルに対して移動局装置での同期時間ずれτを検出し、検出した同期時間ずれτに基づき自装置の性能を選択して基地局装置に通知する。これにより、移動局装置は、経年劣化やその他要因により受信同期精度が変わった場合であっても、変更後の受信同期精度を通知することができ、例えば、正確な受信同期精度に基づき受信時刻を表わす情報を決定することができる。
本実施形態に係る通信システム1、基地局装置は、第1の実施形態(図1、図7)と同じ通信システム1、基地局装置b1である。
<移動局装置の構成について>
以下、本実施形態に係る移動局装置A1、A2(以下、移動局装置a4とする)の構成について説明をする。
図19は、この発明の第3の実施形態に係る移動局装置a4の構成を説明する概略的ブロック図である。
本実施形態による移動局装置a4(図19)と、第1の実施形態による移動局装置a1(図6)を比較すると、上位レイヤa41の受信同期精度検出部a416と、同期維持部a51(時間ずれ検出部)が異なる。しかし、他の構成要素(受信同期精度通知部a111、受信同期精度記憶部a112、受信タイミング通知受信部a113、同期維持処理決定部a114、同期補正部a115、符号部a12、変調部a13、送信部a14、制御部a15、受信制御部a16、受信部a17、復調部a18、同期部a19、及びデータ処理部a20)が持つ機能は第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。なお、図19においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
以下、本実施形態に係る移動局装置A1、A2(以下、移動局装置a4とする)の構成について説明をする。
図19は、この発明の第3の実施形態に係る移動局装置a4の構成を説明する概略的ブロック図である。
本実施形態による移動局装置a4(図19)と、第1の実施形態による移動局装置a1(図6)を比較すると、上位レイヤa41の受信同期精度検出部a416と、同期維持部a51(時間ずれ検出部)が異なる。しかし、他の構成要素(受信同期精度通知部a111、受信同期精度記憶部a112、受信タイミング通知受信部a113、同期維持処理決定部a114、同期補正部a115、符号部a12、変調部a13、送信部a14、制御部a15、受信制御部a16、受信部a17、復調部a18、同期部a19、及びデータ処理部a20)が持つ機能は第1の実施形態と同じであるので、第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。なお、図19においては、本実施形態の説明に関連する構成の概略のみを示す。
同期維持部a51は、制御部a15を介して入力される同期維持処理決定部a114が出力した制御情報に従い、復調部a18から入力された下りリファレンス信号、又は、同期部a19から入力された同期チャネルSCH、を用いて、それぞれ、予め記憶する下りリファレンス信号、又は、同期チャネルSCHとの相関を検出する。同期維持部a51は、検出した相関により、式(4)の位相回転−ωτを検出して、制御部a15から入力される下りリファレンス信号、又は、同期チャネルSCHが配置されているサブキャリアの周波数ωを用いて、τを算出する。
なお、同期維持部a51は、同期維持処理決定部a114が出力した制御情報が示す同期チャネルSCH、又は、下りリファレンス信号が、受信部a17で受信され復調部a18又は同期部a19を介して入力される毎に、同期時間ずれτを検出する。
同期維持部a51は、検出した同期時間ずれτを含む同期信号を上位レイヤa41に出力する。
同期維持部a51は、検出した同期時間ずれτを含む同期信号を上位レイヤa41に出力する。
また、同期維持部a51は、受信同期精度検出部a416から制御部a15を介して入力される制御情報に従い、同期チャネルSCHを用いて同期時間ずれτを検出する。同期維持部a51は、検出したDRXサイクルの同期時間ずれを受信同期精度検出部a416に出力する。
受信同期精度検出部a416は、同期維持部a51が検出した同期時間ずれτが、下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間より小さいか否かを判定する。受信同期精度検出部a416は、判定の結果、同期時間ずれτが、下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間以上と判定した場合、受信同期精度記憶部a112が記憶する受信同期精度を下げ、低い精度とする。
例えば、下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間が5.6[μs]であり、受信同期精度記憶部a112が記憶する図8で示した性能がCであるとき、受信同期精度検出部a416は、同期時間ずれτが5.6「μs」以上であると判定した場合、受信同期精度記憶部a112が記憶する受信同期精度を図8で示した性能を、1ランク下げてBに変更する。ここで、性能のランクとは、図8で示した性能のA〜Dを表わし、性能Dが一番高いランクであって、性能C、B,Aの順にランクが低くなる。
なお、受信同期精度記憶部a112に変更され記憶された性能は、受信同期精度情報として基地局装置b1に通知される。基地局装置b1は、該通知された受信同期精度にて、下りリファレンス信号について、ずれの量を一意に検出できるように、DRXサイクルを決定する。
なお、受信同期精度記憶部a112に変更され記憶された性能は、受信同期精度情報として基地局装置b1に通知される。基地局装置b1は、該通知された受信同期精度にて、下りリファレンス信号について、ずれの量を一意に検出できるように、DRXサイクルを決定する。
<移動局装置の動作について>
以下、移動局装置a4の動作について説明をする。
図20は、本実施形態に係る移動局装置a4の動作を説明するフロー図である。なお、この図の動作を開始する前、移動局装置a4は間欠受信を行う前の状態である。
移動局装置a4は、自装置の受信同期精度情報として自装置の性能を基地局装置b1に通知する(S601)。移動局装置a4は、ステップS601での通知に対する基地局装置b1からの通知(返信)を待つ(S602)。移動局装置a4は、ステップS602の後、基地局装置b1から通知されたDRXサイクルと、フレーム内でのページングの位置とを設定し、間欠受信を行う(S603)。
以下、移動局装置a4の動作について説明をする。
図20は、本実施形態に係る移動局装置a4の動作を説明するフロー図である。なお、この図の動作を開始する前、移動局装置a4は間欠受信を行う前の状態である。
移動局装置a4は、自装置の受信同期精度情報として自装置の性能を基地局装置b1に通知する(S601)。移動局装置a4は、ステップS601での通知に対する基地局装置b1からの通知(返信)を待つ(S602)。移動局装置a4は、ステップS602の後、基地局装置b1から通知されたDRXサイクルと、フレーム内でのページングの位置とを設定し、間欠受信を行う(S603)。
移動局装置a4は、同期チャネルSCHを用いた同期維持処理を設定する(S604)。移動局装置a4は、同期チャネルSCHを用いて同期時間ずれτを検出し、また、ページングの受信処理を行う(S605)。
移動局装置a4は、ステップS605にて検出した同期時間ずれτが、下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間より小さいか否かを判定する(S606)。ステップS606の判定にて同期時間ずれτが下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間より小さいと判定された場合(Yes)、移動局装置a4は、再同期処理を下りリファレンス信号を用いた処理に再設定する(S607)。一方、ステップS606の判定にて同期時間ずれτが下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間以上と判定された場合(No)、移動局装置a4は、性能のランクを1ランク下げる(S608)。移動局装置a4は、ステップS608の処理後、ステップS601の処理を行う。
移動局装置a4は、ステップS605にて検出した同期時間ずれτが、下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間より小さいか否かを判定する(S606)。ステップS606の判定にて同期時間ずれτが下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間より小さいと判定された場合(Yes)、移動局装置a4は、再同期処理を下りリファレンス信号を用いた処理に再設定する(S607)。一方、ステップS606の判定にて同期時間ずれτが下りリファレンス信号の検出可能最大ずれ時間以上と判定された場合(No)、移動局装置a4は、性能のランクを1ランク下げる(S608)。移動局装置a4は、ステップS608の処理後、ステップS601の処理を行う。
このように、本実施形態によれば、通信システム1は、移動局装置a4が、検出した同期時間ずれτに基づき受信同期精度を検出する。これにより、通信システム1は、経年劣化やその他要因により移動局装置a4の受信同期精度が変わった場合であっても、変更後の受信同期精度を通知することができ、正確な受信同期精度に基づき受信時刻を表わす情報を決定することができる。
なお、上記第1の実施形態において、移動局装置a1は、受信同期精度情報としてタイマの水晶の精度(例えば、1.17ppm)を受信同期精度情報として送信しているが、本発明はこれに限らず、例えば、第2の実施形態の移動局装置a3のように、精度タイミングテーブル(図8)と検出可能最大ずれ時間とを用いて、図8に示す自装置の性能(例えば、性能A)を受信同期精度情報として送信してもよい。
また、逆に、上記第2の実施形態及び第3の実施形態において、移動局装置a3、a4は、図8に示す自装置の性能(例えば、性能A)を受信同期精度情報として送信しているが、本発明はこれに限らず、例えば、第1の実施形態の移動局装置a1のように、タイマの水晶の精度(例えば、1.17ppm)を受信同期精度情報として送信してもよい。この場合、受信同期精度情報を受信した基地局装置b3、b1が移動局装置a3、a4の性能を選択する。
また、逆に、上記第2の実施形態及び第3の実施形態において、移動局装置a3、a4は、図8に示す自装置の性能(例えば、性能A)を受信同期精度情報として送信しているが、本発明はこれに限らず、例えば、第1の実施形態の移動局装置a1のように、タイマの水晶の精度(例えば、1.17ppm)を受信同期精度情報として送信してもよい。この場合、受信同期精度情報を受信した基地局装置b3、b1が移動局装置a3、a4の性能を選択する。
また、上記第1の実施形態の変形例において、基地局装置b1は、下りリファレンス信号が位相回転を用いた直交符号であるか否かにより、DRXサイクルを変更している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、プライマリ同期チャネルP−SCHが位相回転を用いた直交符号であるか否かにより、DRXサイクルを変更してもよい。また、プライマリ同期チャネルP−SCHが位相回転を用いた直交符号である場合、セカンダリ同期チャネルS−SCHのみを用いて同期維持処理を行うことで、同期ずれの補正範囲を広くとることもできる。
なお、上述した実施形態における移動局装置a1、a3、a4、の一部、例えば、受信同期精度通知部a111、a311、受信タイミング通知受信部a113、信号配置通知受信部a313、同期維持処理決定部a114、a314、同期補正部a115、及び受信同期精度検出部a416、また、基地局装置b1、b3の一部、例えば、受信タイミング通知部b111、信号配置通知部b311、受信タイミング決定部b112、b312、及び信号配置決定部b314、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動局装置または基地局装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
A1、A2、a1、a3、a4・・・移動局装置、B、b1、b3・・・基地局装置
a11、a31、a41・・・上位レイヤ、a12・・・符号部、a13・・・変調部、a14・・・送信部、a15・・・制御部、a16、a36・・・受信制御部、a17・・・受信部、a18・・・復調部、a19・・・同期部、a20・・・データ処理部、a21、a51・・・同期維持部(時間ずれ検出部)
a111、a311・・・受信同期精度通知部、a112・・・受信同期精度記憶部、a113・・・受信タイミング通知受信部、a313・・・信号配置通知受信部、a114、a314・・・同期維持処理決定部、a115・・・同期補正部、a416・・・受信同期精度検出部
b11、b31・・・上位レイヤ、b12・・・符号部、b13・・・変調部、b14・・・送信部、b15・・・制御部、b16・・・受信部、b17・・・復調部、b18・・・データ処理部
b111・・・受信タイミング通知部、b311・・・信号配置通知部、b112、b312・・・受信タイミング決定部、b314・・・信号配置決定部、b113・・・精度タイミング情報記憶部
a11、a31、a41・・・上位レイヤ、a12・・・符号部、a13・・・変調部、a14・・・送信部、a15・・・制御部、a16、a36・・・受信制御部、a17・・・受信部、a18・・・復調部、a19・・・同期部、a20・・・データ処理部、a21、a51・・・同期維持部(時間ずれ検出部)
a111、a311・・・受信同期精度通知部、a112・・・受信同期精度記憶部、a113・・・受信タイミング通知受信部、a313・・・信号配置通知受信部、a114、a314・・・同期維持処理決定部、a115・・・同期補正部、a416・・・受信同期精度検出部
b11、b31・・・上位レイヤ、b12・・・符号部、b13・・・変調部、b14・・・送信部、b15・・・制御部、b16・・・受信部、b17・・・復調部、b18・・・データ処理部
b111・・・受信タイミング通知部、b311・・・信号配置通知部、b112、b312・・・受信タイミング決定部、b314・・・信号配置決定部、b113・・・精度タイミング情報記憶部
Claims (18)
- 第1の通信装置と、前記第1の通信装置から送信された時間同期に用いる同期信号を間欠受信する第2の通信装置と、を備える通信システムにおいて、
前記第1の通信装置は、
前記第2の通信装置から通知された受信同期精度情報に基づいて、前記同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する受信タイミング決定部を備え、
前記第2の通信装置は、
前記受信タイミング決定部が決定した受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する受信部と、
前記時間同期のための時間を測定する受信制御部と、
前記受信部が間欠受信した同期信号と、予め記憶する同期信号との相違により、前記受信制御部が測定する時間のずれを検出する時間ずれ検出部と、
前記受信制御部における時間の測定精度を表わす前記受信同期精度情報を、前記第1の通信装置に通知する受信同期精度通知部と、
を備えることを特徴とする通信システム。 - 前記受信タイミング決定部は、前記時間ずれ検出部が、前記受信制御部が測定する時間のずれを一意に検出できるように、前記間欠受信の受信時刻を表わす情報を決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記受信タイミング決定部は、前記受信部の間欠受信の受信周期を、受信時刻を表わす情報として決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 - 前記受信タイミング決定部は、前記受信部が前記間欠受信毎に受信する同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 - 第1の通信装置は、通信要求信号を送信し、
前記受信部は、前記同期信号を間欠受信する際に、前記通信要求信号を受信可能とする
ことを特徴とする請求項4に記載の通信システム。 - 前記受信タイミング決定部は、前記同期信号に用いられる符号の種類が位相回転を用いた直交符号であるか否かに応じて、前記受信時刻を表わす情報を変更する
ことを特徴とする請求項2に記載の通信システム。 - 前記第2の通信装置は、
前記時間ずれ検出部が検出した前記受信制御部が測定する時間のずれに基づいて前記受信同期精度を検出する受信同期精度検出部を備え、
前記受信同期精度通知部は、前記受信同期精度検出部が検出した前記受信同期精度を、前記第1の通信装置に通知する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 第1の通信装置は、通信要求信号を送信し、
前記第1の通信装置は、
前記第2の通信装置が、前記受信タイミング決定部が決定した受信時刻を表わす情報を特定することができるように、前記通信要求信号の配置を決定する信号配置決定部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記受信部が間欠受信する同期信号は、前記第1の通信装置が信号を送信する送信間隔であるサブフレーム毎に配置される第1の同期信号と、予め定められた前記サブフレームに配置される第2の同期信号であって、配置されるサブキャリアの間隔が第1の同期信号が配置されるサブキャリアの間隔よりも小さい第2の同期信号と、であり、
前記第2の通信装置は、
前記信号配置決定部は、前記時間ずれ検出部が前記第1の同期信号により、前記受信制御部が測定する時間のずれを一意に検出できない場合、前記通信要求信号の配置を、前記第2の同期信号を配置するサブフレーム、又は、該サブフレームの後ろのサブフレームに決定する
ことを特徴とする請求項8に記載の通信システム。 - 前記信号配置決定部は、前記時間ずれ検出部が前記第1の同期信号により、前記受信制御部が測定する時間のずれを一意に検出できる場合、前記通信要求信号の配置を、前記第2の同期信号を配置するサブフレームの前のサブフレームに決定する
ことを特徴とする請求項9に記載の通信システム。 - 前記時間ずれ検出部は、前記通信要求信号と第2の同期信号の配置に基づき、前記第1の同期信号と第2の同期信号とから選択した同期信号を用いて、前記受信制御部が測定する時間のずれを検出する
ことを特徴とする請求項10に記載の通信システム。 - 前記受信同期精度情報は、前記受信制御部の計時の水晶の精度、前記第2の通信装置の移動速度、検出した時間ずれの大きさのいずれか、又は組み合わせに基づき算出された情報である
ことを特徴とする請求項11に記載の通信システム。 - 他の通信装置から送信された時間同期に用いる同期信号を間欠受信する通信装置において、
受信同期精度情報に基づいて決定された受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する受信部と、
前記時間同期のための時間を測定する受信制御部と、
前記受信制御部における時間の測定精度を表わす前記受信同期精度情報を、前記他の通信装置に通知する受信同期精度通知部と、
を備えることを特徴とする通信装置。 - 他の通信装置に時間同期に用いる同期信号を送信する通信装置において、
前記他の通信装置が前記時間同期のための時間の測定精度に基づいて、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する受信タイミング決定部
を備えることを特徴とする通信装置。 - 他の通信装置から送信された時間同期に用いる同期信号を間欠受信する通信装置における通信制御方法において、
前記通信装置が、受信同期精度情報に基づいて決定された受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する第1の過程と、
前記通信装置が、前記時間同期のための時間を測定する第2の過程と、
前記通信装置が、前記第2の過程における時間の測定精度を表わす受信同期精度情報を、前記他の通信装置に通知する第3の過程と、
を有することを特徴とする通信制御方法。 - 他の通信装置に時間同期に用いる同期信号を送信する通信装置における通信制御方法において、
前記通信装置が、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間の測定精度に基づいて、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する過程
を有することを特徴とする通信制御方法。 - 他の通信装置から送信された時間同期に用いる同期信号を間欠受信する通信装置のコンピュータに、
受信同期精度情報に基づいて決定された受信時刻を表わす情報の受信時刻に、前記同期信号を間欠受信する受信手段、
前記時間同期のための時間を測定する受信同期手段、
前記受信同期手段における測定精度を表わす受信同期精度情報を、前記他の通信装置に通知する受信同期精度通知手段、
として機能させる通信制御プログラム。 - 他の通信装置に時間同期に用いる同期信号を送信する通信装置のコンピュータに、
前記他の通信装置が前記時間同期のための時間の測定精度に基づいて、前記他の通信装置が前記時間同期のための時間のずれの検出に用いる同期信号の受信時刻を表わす情報を決定する受信タイミング決定手段、
として機能させる通信制御プログラム。
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