JP3898681B2 - 携帯端末、通信システムおよび通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号を利用して、基地局と通信を行う携帯端末、当該携帯端末を含む通信システムおよび通信方法に関するものである。

従来のＯＦＤＭ信号通信システムにおいては、遅延波の影響によるＯＦＤＭ信号の劣化を抑制するために、ＯＦＤＭ信号にガードタイムを含めている。この場合、予め定められた長さのガードタイムが挿入される。また、マルチパスによる遅延時間に基づいて、挿入すべきガードタイムの長さを決定する技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−３７４２２３号公報

一方、携帯端末と基地局との間のＯＦＤＭ信号による通信においては、携帯端末の移動に伴いハンドオーバが発生する。このハンドオーバ時には、２つの基地局から送信されるＯＦＤＭ信号間のタイミングのずれによりＯＦＤＭ信号が劣化することが知られている。

しかし、従来のＯＦＤＭ信号通信システムにおいては、ハンドオーバ時における一時的なＯＦＤＭ信号の劣化に対応する技術は開発されていない。また、ガードタイムの長さの変更を伝播環境の変化に依存させた場合、基地局に対する送信タイミング同期の要求仕様が厳しくなるという問題がある。また、スペクトル拡散変調を行う通信方式においては、ガードタイムの長さを変更する場合に回線スループットが低下するという問題がある。

本発明は、ＯＦＤＭ信号通信システムにおいて、ソフトハンドオーバ実施時に基地局に対するタイミング差に起因する通信品質の低下を防ぎつつ、回線スループットが低下するのを防ぐことができる通信方式を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＯＦＤＭ信号を利用して、複数の基地局と通信を行う携帯端末であって、前記基地局と前記ＯＦＤＭ信号を送受信する通信手段と、ハンドオーバの開始タイミングを検出するハンドオーバ検出手段と、前記ハンドオーバ検出手段が前記ハンドオーバの前記開始タイミングを検出した場合に、前記ＯＦＤＭ信号のガードタイム長を変更するＯＦＤＭ信号制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明にかかる携帯端末は、ハンドオーバ実施時には、通常時に比べてガードタイムを長くするので、伝播遅延揺らぎなどに起因する基地局間の同期ズレを軽減することにより通信品質の低下を防ぐことができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる携帯端末、通信システムおよび通信方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１にかかる携帯端末１０を含む通信システム１の全体構成を示している。通信システム１は、携帯端末１０と、第１基地局３０と、第２基地局４０と、スイッチングセンター５０とを備えている。本システムの携帯端末１０と基地局は、ＯＦＤＭをベースとした変調方式で通信を行っており、複数の基地局がカバーエリアを面的に展開させるセルラー形態のシステムを想定している。携帯端末１０は、移動に伴って、第１基地局３０および第２基地局４０と通信する。また、スイッチングセンター５０は、ハンドオーバを制御する。

なお、実施例においては、携帯端末１０が第１基地局３０から第２基地局４０にハンドオーバする場合について説明するが、通信システム１においてハンドオーバ可能な基地局の数は、２つに限定されるものではない。

図２は、実施例１にかかる携帯端末１０における送信処理を行う送信処理部１１の構成を示す図である。送信処理部１１は、チャネルエンコーダ１００と、変調器１０２と、ＯＦＤＭフレーム生成部１０４と、高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ）部１０６と、ガードインターバル付加部１０８と、Ｄ／Ａ変換部１１０と、無線周波数変調部（ＲＦ）１１２と、送信部１１４と、制御部１２０とを有する。

チャネルエンコーダ１００は、基地局に送信すべきデータをエンコードする。変調器１０２は、エンコードされたデータに対してＯＦＤＭ変調を施す。ＯＦＤＭフレーム生成部１０４は、複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭフレームを生成する。

ＩＦＦＴ部１０６は、ＯＦＤＭフレーム生成部１０４により生成されたＯＦＤＭフレームに対して、高速フーリエ逆変換を施す。ガードインターバル付加部１０８は、ＩＦＦＴ部１０６により高速フーリエ逆変換が施された情報に対して、ガードインターバルを付加する。

また、制御部１２０は、ガードインターバル付加部１０８を制御する。具体的には、ハンドオーバに移行しているか否かに基づいて、ガードインターバル付加部１０８が付加すべきガードタイムの長さを変更する。より具体的には、ハンドオーバを行っているハンドオーバ時およびハンドオーバを行っていない通常時に対してそれぞれ予めガードタイムの長さが設定されており、ガードタイムの長さを切り替える。なお、本実施例にかかる制御部１２０は、本発明のＯＦＤＭ信号制御手段を構成する。

そして、ＯＦＤＭ信号は、Ｄ／Ａ変換部１１０および無線周波数変調部（ＲＦ）１１２により変調され、送信部１１４を介して外部に送信される。

図３は、携帯端末１０における受信処理を行う受信処理部１２の構成を示す図である。受信処理部１２は、受信部２００と、ＲＦ部２０２と、Ａ／Ｄ変換部２０４と、ガードインターバル除去部２０６と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２０８と、ＯＦＤＭフレーム分離部２１０と、復調器２１２と、チャネルデコーダ２１４と、制御部２２０と、ハンドオーバ判定部２２２とを有する。

受信部２００は、ＯＦＤＭ信号を受信する。ＯＦＤＭ信号は、ＲＦ部２０２およびＡ／Ｄ変換部２０４によりダウンコンバートおよびアナログ・デジタル変換され、ガードインターバル除去部２０６に出力される。ガードインターバル除去部２０６は、ＯＦＤＭ信号に含まれるガードインターバルを除去する。また、制御部２２０は、ガードインターバル除去部２０６を制御する。具体的には、制御部２２０は、ハンドオーバを行っているか否かに基づいて、ガードインターバル除去部２０６が除去すべきガードタイムの長さを変更する。ガードインターバル除去部２０６は、本発明のＯＦＤＭ信号制御手段を構成する。ハンドオーバ判定部２２２は、定期的に伝播環境の観測を行っている。具体的には、各基地局からの電波強度を測定する。

ＦＦＴ部２０８は、ガードインターバルが除去された情報に対し高速フーリエ変換を施す。ＯＦＤＭフレーム分離部２１０は、１ＯＦＤＭシンボルのデータを分離する。復調器２１２は、ＯＦＤＭフレーム分離部２１０から受け取ったデータに対してＯＦＤＭ復調を施す。チャネルデコーダ２１４は、復調されたデータをさらにデコードする。

図４−１および図４−２は、携帯端末１０と基地局３０，４０との間で送受信されるＯＦＤＭシンボルを模式的に示している。本実施例に係る通信システム１においては、ハンドオーバ時と通常時とで、ガードタイム長の異なるＯＦＤＭシンボルが設定される。

図４−１は、通常時に送受信されるＯＦＤＭシンボルを示している。シンボル内のガードタイム長は、予想されるマルチパス伝播遅延の長さに設定されている。図４−２は、ハンドオーバ時に送受信されるＯＦＤＭシンボルを示している。このように、ハンドオーバ時に送受信されるＯＦＤＭシンボルは、通常時に送受信されるＯＦＤＭシンボルに比べて長いガードタイムを有する。こうすることにより、第１の基地局３０と第２の基地局４０との受信タイミング差に対する耐性を上げることができる。

本実施例においては、ハンドオーバ時に送受信されるＯＦＤＭシンボル長は、通常時に送受信されるＯＦＤＭシンボル長の２倍の長さである。ＯＦＤＭシンボル内におけるデータ部分の長さはソフトハンドオーバを行っているか否かに関わらず一定である。すなわち、ハンドオーバ時に送受信されるＯＦＤＭシンボルのシンボル長は、通常時に送受信されるＯＦＤＭシンボルのシンボル長に比べてガードタイム長が長くなった分だけ長い。

なお、本実施例においては、ハンドオーバ時には、ＯＦＤＭシンボル長さを通常の２倍の長さに変更したが、他の例としては、４倍、８倍等の整数倍の長さに変更してもよい。

図５は、実施例１にかかるＯＦＤＭ信号通信システム１におけるソフトハンドオーバ実現の様子を模式的に示している。本実施例にかかる通信システム１では、通信端末と基地局とはＯＦＤＭをベースとした変調方式で通信を行っている。そして、複数の基地局がカバーエリアを面的に展開させるセルラー形態のシステムである。

図５において、第１基地局３０は第１領域３００内の通信装置との通信を行う。また、第２基地局４０は、第２領域４００内の通信装置との通信を行う。

ここで、携帯端末１０が、第１領域３００内の位置３１０から第２領域４００内の位置４１０まで移動するときのハンドオーバについて説明する。

携帯端末１０が位置３１０にある場合には、携帯端末１０と第１基地局３０との距離が近く、十分な無線通信回線品質を保つことができる。しかし、携帯端末１０が移動し、第１領域の境界に近い位置３２０に置かれた場合、平均的な通信品質は、位置３１０に置かれた場合に比べて低下する。さらに、このとき、第２基地局４０からの電波を強く受信する。

ＯＦＤＭ信号は、同じ情報を含む電波であれば同一周波数で運用（Ｓｉｎｇｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｎｅｔｗｏｒｋ : ＳＦＮ）可能であるという性質を有する。従って、携帯端末１０が位置３２０に置かれた場合であっても、第１基地局３０および第２基地局４０の双方から電波を受信することにより受信信号電力を高くすることが可能であり、これによりソフトハンドオーバを実現することができる。

しかし、この場合携帯端末１０における両基地局から電波を受信するときのタイミング差がＯＦＤＭシンボルのガードタイム内に収まっていないとシンボル間干渉が生じ、受信品質が劣化するという問題が生じる。このため、ハンドオーバ時には、シンボル間干渉を防ぐために十分な長さのガードタイムが必要となる。

これに対して、本実施例にかかる携帯端末１０は、ハンドオーバ時には、シンボル間干渉を防ぐために十分な長さのガードタイムを含むＯＦＤＭシンボルにより通信を行うことができる。また、ハンドオーバ時以外のときは、ガードタイム長を元の長さに戻すので、すなわちハンドオーバ時よりも短い長さのガードタイムを含むＯＦＤＭシンボルにより通信を行うので、スループットの低下を最小限に抑えることができる。

図６は、ハンドオーバが行われるときの通信システム１の処理を示すフローチャートである。図６を参照しつつ、携帯端末１０が通信相手を第１基地局３０から第２基地局４０に切り替える場合の処理について説明する。

携帯端末１０は、定期的に伝播環境の観測を行っている（ステップＳ１００）。そして、第２基地局からの電波の強度が基準値以上になると、ハンドオーバ状態に移れることを示すハンドオーバ要求を第１基地局３０およびスイッチングセンター５０に送信する（ステップＳ１０２）。第１基地局３０は、このときスイッチングセンター５０に対して、ハンドオーバ先である第２基地局４０における無線リソースが利用可能か否かを同時に問い合わせる。ここで、基準値とは、予め設定された値である。

スイッチングセンター５０は、ハンドオーバ要求および無線リソースの問い合わせを受信すると、第２基地局４０に対して無線リソースが利用可能か否かを問い合わせる（ステップＳ１０４）。第２基地局４０における無線リソースに空きがあると、第２基地局４０から無線リソースが利用可能である旨を示すリソース許可を受信する（ステップＳ１０６）。次に、スイッチングセンター５０は、第１基地局３０および携帯端末１０にハンドオーバ移行を許可する旨を示すハンドオーバ許可を送信する（ステップＳ１１０）。さらに、スイッチングセンター５０は、第２基地局４０からの回線を開く設定を行う（ステップＳ１１２）。

これにより、スイッチングセンター５０は、ハンドオーバ時におけるＯＦＤＭシンボルのガードタイムを設定する。また、第２基地局４０も同様にハンドオーバ時におけるＯＦＤＭシンボルのガードタイムを設定する（ステップＳ１２０）。

また、第１基地局３０および携帯端末１０は、ハンドオーバ許可を受信すると、ガードタイム長を変更する（ステップＳ１２２，ステップＳ１２４）。本実施例においては、ガードタイム長を通常時の長さより長くして、シンボル長を通常の２倍にする。以上により、スイッチングセンター５０、第１基地局３０、第２基地局４０および携帯端末１０において、同一のタイミングで、同一の長さのガードタイムを含むＯＦＤＭシンボルが設定される。

図７は、ハンドオーバを終了するときの通信システム１の処理を示すフローチャートである。携帯端末１０のハンドオーバ判定部１２２がハンドオフの終了と判断すると（ステップＳ１００）、ハンドオフを終了する旨を示すハンドオフ終了通知を第１基地局３０および第２基地局４０に送信する（ステップＳ１３０）。そして、制御部１２０は、ガードタイム長を元の長さに戻す（ステップＳ１３２）。ここで、元の長さとは、通常時にガードタイム長として設定されている長さのことである。

また、第１基地局３０および第２基地局４０は、携帯端末１０からハンドオフ終了通知を受信すると、それぞれ、ガードタイム長を短くし、シンボル長をハンドオーバ時の１／２倍に変更する。すなわち、通常の長さに戻す。以上により、第２基地局４０、第１基地局３０および携帯端末１０において、同一のタイミングで同一の長さのガードタイムを含むＯＦＤＭシンボルが設定される。

このように、ハンドオフ終了後は、ガードタイムの長さを短くすることにより、システムにおけるオーバヘッドを削減することができ、通信効率を向上させることができる。

次に、実施例２にかかる通信システム１について説明する。実施例２にかかる通信システム１においては、ハンドオーバ時における第１基地局３０および第２基地局４０における電波のタイミング差に基づいてガードタイムの長さを決定する。

図８は、実施例２にかかる通信システム１において、ハンドオーバに移行するときの処理を示すフローチャートである。実施例２においては、スイッチングセンター５０は、第２基地局４０に対してリソース要求を送信するとともに（ステップＳ１０４）、第２基地局４０に対して電波のタイミングを問い合わせ（ステップＳ１０５）、問い合わせに対する返答として電波のタイミングの報告を受信する（ステップＳ１０７）。

スイッチングセンター５０は、受信したタイミング報告に基づいて、ガードタイム長を決定する（ステップＳ１０８）。なお、ここで決定されるガードタイムの長さは、ハンドオーバを行っていないときに設定されているガードタイムの長さよりも長い値である。好ましくは、シンボル長を、ハンドオーバを行っていないときに設定されているシンボル長の２倍となるようにガードタイムの長さを長くする。

そして、決定したガードタイム長を第２基地局４０、第１基地局３０、および携帯端末１０に通知する（ステップＳ１１４，ステップＳ１１５）。そして、第２基地局４０、第１基地局３０および携帯端末１０は、同一のタイミングで同一の長さのガードタイムを設定する。

図９は、スイッチングセンター５０がガードタイムを決定するときに利用するガードタイム長テーブル５００を示す。ガードタイム長テーブル５００は、２つの基地局間のタイミング差とガードタイム長とを対応付けている。スイッチングセンター５０は、２つの基地局間のタイミング差を特定すると、ガードタイム長テーブル５００において、特定したタイミング差に対応付けられているガードタイム長に決定する。

このように、ガードタイム長テーブル５００において、タイミング差とガードタイム長とが対応付けられているので、スイッチングセンター５０は、タイミング差に基づいて適したガードタイム長を設定することができる。

ここで、ガードタイムを決定するための処理について説明する。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａを基準としたときのガードタイムに対する数値例を示す。ガードタイムはシステム内で予想される伝播遅延時間を基に決定する必要があり、ソフトハンドオーバの場合には、端末とそれぞれの基地局の距離差＋基地局時間精度を目安に決定する。

例えばセル半径が数１０ｍであって、ＯＦＤＭシンボル長が４μｓである場合、ガードタイムは、０．８μｓが好ましい。ここで、０．８μsのガードタイムは、２４０ｍの伝播遅延差に相当する。

通信システム１におけるデータレートを、ＩＥＥＥ８０２．１１ａと同じと仮定し、セル半径を数１００ｍオーダーにした場合、端末と基地局の距離差を吸収するためには１ＯＦＤＭシンボル程度のガードタイムが必要である、また、数ｋｍオーダーの場合、数シンボルに相当するガードタイムの時間差を考慮する必要がある。一方で、伝送レートを上げるためにＯＦＤＭシンボル長を短くする場合、相対的にガードタイムを長くする必要がある。

なお、これ以外の通信システム１の構成および処理は、実施例１において説明した通信システム１の構成および処理と同様である。

次に実施例３にかかる通信システム１について説明する。実施例３にかかる通信システム１においては、携帯端末１０がハンドオーバにかかる２つの基地局間のタイミング差を測定する。当該タイミング差に基づいて、スイッチングセンター５０が、ハンドオーバ時のガードタイム長を決定する。この点で、実施例３に係る通信システム１は、他の実施例にかかる通信システム１と異なる。

図１０は、実施例３にかかる携帯端末１０の受信処理部１２と送信処理との機能構成を示すブロック図である。

実施例３においては、基準データが送信部２３２およびＤ／Ａ変換部２３４を介して第１基地局３０および第２基地局４０に送信される。第１基地局３０と第２基地局４０は、基準データ受信すると、基準データを折り返し携帯端末１０に送信する。そして、タイミング差測定部２３０は、基準データに対する返信として第１基地局３０および第２基地局４０のそれぞれから受信する基準信号のタイミング差を測定する。

制御部２２０は、タイミング差測定部２３０が測定したタイミング差を示すタイミング差報告を送信部２３２に送る。そして、タイミング差報告は、送信部２３２、Ｄ／Ａ変換部２３４、ＲＦ部２０２、および受信部２００を介してスイッチングセンター５０に送信される。ここで、送信部２３２は、実施例１において図１を参照しつつ説明したチャネルエンコーダ１００、変調器１０２、ＯＦＤＭフレーム生成部１０４、ＩＦＦＴ部１０６、およびガードインターバル付加部１０８の機能を有している。

制御部２２０は、また実施例１にかかる制御部２２０と同様にガードインターバル除去部２０６を制御する。

また、実施例３にかかるスイッチングセンター５０は、実施例２にかかるスイッチングセンター５０と同様にガードタイム長テーブル５００を有する。そして、携帯端末１０から受信したタイミング差報告に示されるタイミング差に基づいてガードタイム長を決定する。

図１１は、実施例３にかかる携帯端末１０が、ハンドオーバに移行するときの処理を示すフローチャートである。実施例３においては、携帯端末１０は、第１基地局３０および第２基地局４０から定期的に基準信号を受信している（ステップＳ１４０）。そして、タイミング差測定部２３０は、第１基地局３０および第２基地局４０のそれぞれから基準信号を受信した各タイミングに基づいて、タイミング差を測定する（ステップＳ１４２）。次に、携帯端末１０は、ハンドオーバ要求を送信するとともに（ステップＳ１０２）、測定したタイミング差を示すタイミング差報告をスイッチングセンター５０に送信する（ステップＳ１０３）。

スイッチングセンター５０は、タイミング差報告に基づいてガードタイムを決定し（ステップＳ１０８）、決定したガードタイムを第２基地局４０、第１基地局３０、および携帯端末１０に通知する（ステップＳ１１４，ステップＳ１１５）。

実施例３にかかる通信システム１のこれ以外の構成および動作は、実施例１にかかる通信システム１における構成および動作と同様である。

なお、本実施例においては、受信処理部１２のタイミング差測定部２３０は、Ａ／Ｄ変換部２０４から出力された信号に基づいてタイミング差を測定したが、他の例としては、タイミング差測定部２３０は、ガードインターバル除去部２０６から出力された信号に基づいてタイミング差を測定してもよい。

実施例３にかかる通信システム１の上記以外の構成および処理は、実施例２において説明した通信システム１の構成および処理と同様である。

次に実施例４にかかる通信システム１について説明する。実施例４にかかる通信システム１においては、実施例３にかかる通信システム１と同様に、携帯端末１０のタイミング差測定部２３０が第１基地局３０と第２基地局４０のタイミング差を測定する。実施例４にかかる通信システム１においては、さらに携帯端末１０の制御部２２０がタイミング差に基づいてガードタイムの長さを決定する。

なお、制御部２２０は、実施例２において説明したガードタイム長テーブル５００を有し、ガードタイム長テーブル５００を利用してガードタイムの長さを決定する。また、制御部２２０は、本発明のガードタイム長決定手段を構成する。実施例４にかかる通信システム１は、この点で他の実施例にかかる通信システム１と異なる。

図１２は、実施例４にかかる通信システム１において、ハンドオーバに移行するときの処理を示すフローチャートである。実施例４にかかる通信システム１では、携帯端末１０が第１基地局３０および第２基地局４０から基準信号を受信すると（ステップＳ１４０）、タイミング差測定部２３０がタイミング差を測定する（ステップＳ１４２）。

次に、制御部２２０は、ガードタイム長テーブル５００においてタイミング差測定部２３０が測定したタイミング差に対応付けられているガードタイム長を、ハンドオーバ時のガードタイム長として決定する（ステップＳ１４４）。そして、制御部２２０が決定したガードタイム長を示すガードタイム長をスイッチングセンター５０に送信し、報告する（ステップＳ１４６）。

そして、スイッチングセンター５０は、報告されたガードタイム長を第１基地局３０、第２基地局４０および携帯端末１０に通知する（ステップＳ１１４，１１５）。なお、本実施例においては、携帯端末１０は、ガードタイム長を認識しているので、スイッチングセンター５０は携帯端末１０にガードタイム長を通知しなくともよい。以上の処理により、第１基地局３０、第２基地局４０、携帯端末１０は、ハンドオーバ時において、ガードタイムの長さを同一に設定することができる。

実施例４にかかる通信システム１のこれ以外の構成および動作は、実施例３にかかる通信システム１における構成および動作と同様である。

次に実施例５にかかる通信システム１について説明する。実施例５にかかる通信システム１においては、携帯端末１０は、伝送信号に対してＯＦＤＭ変調を行うと共に、直接スペクトル拡散を行う。そして、実施例５にかかる通信システム１においては、ハンドオーバを行っているときとハンドオーバを行っていないときとで、ガードタイムの長さおよび拡散率を変更する。具体的には、ハンドオーバ時の拡散率と、通常時の拡散率が予め設定されており、ハンドオーバの有無に基づいて拡散率を変更する。この点で実施例５にかかる通信システム１は、他の実施例にかかる通信システム１と異なっている。

図１３は、実施例５にかかる携帯端末１０の送信処理部１１の機能構成を示すブロック図である。実施例５にかかる送信処理部１１は、実施例１にかかる送信処理部１１の機能構成に加えて、さらに直接スペクトル拡散を行う拡散器１４０を有している。また、制御部１２０は、実施例１にかかる制御部１２０と同様ガードインターバル付加部１０８を制御する。実施例５にかかる制御部１２０はさらに、拡散器１４０を制御する。具体的には、ハンドオーバに移行しているか否かに基づいて、拡散器１４０が行うスペクトル拡散における拡散率を変更する。

図１４は、実施例５にかかる携帯端末１０の受信処理部１２の機能構成を示すブロック図である。実施例５にかかる受信処理部１２は、実施例１にかかる受信処理部１２の機能構成に加えて、さらに逆拡散を行う逆拡散器２４０を有している。また、実施例５にかかる制御部２２０は、実施例１にかかる制御部２２０と同様ガードインターバル除去部２０６を制御する。実施例５にかかる制御部１２０はさらに、逆拡散器２４０を制御する。具体的には、ハンドオーバに移行しているか否かに基づいて、逆拡散器２４０が行う逆拡散における拡散率を変更する。

図１５−１および図１５−２は、実施例５にかかる通信システム１において携帯端末１０と基地局３０，４０との間で送受信されるＯＦＤＭシンボルを模式的に示している。

図１５−１は、通常時に送受信されるＯＦＤＭシンボルを示している。図１５−２は、ハンドオーバ時に送受信されるＯＦＤＭシンボルを示している。

通常時には、ＯＦＤＭシンボルは、拡散率４で拡散されている。また、ＯＦＤＭシンボル内のガードタイムは、予想されるマルチパス伝播遅延の以上の長さ設定されている。ハンドオーバ時のＯＦＤＭシンボルにおいては、ガードタイムは、通常時のガードタイム長よりも長く設定されている。これにより、第１基地局３０と第２基地局４０からの受信タイミングの差に対する耐性を向上させることができる。

さらに、ガードタイムを長く設定した分、拡散率を低く設定している。図１５−２に示すＯＦＤＭシンボルは、拡散率２で拡散されている。このように、拡散率を小さくすることで、スループットを確保し、データレートを低下させることなく、継続して通信を行うことができる。

図１６は、実施例５にかかる通信システム１において、ハンドオーバに移行するときの処理を示すフローチャートである。実施例５にかかる通信システム１においては、スイッチングセンター５０からハンドオーバ許可が送信され（ステップＳ１１０）、第２基地局４０に対して回線を開く処理が行われると（ステップＳ１１２）、第２基地局４０における送信設定段階（ステップＳ１２０）において、さらにハンドオーバ時の拡散率、すなわち２が設定される。

また、第１基地局３０および携帯端末１０は、いずれもガードタイム長を変更するとともに（ステップＳ１２２，ステップＳｑ１２４）、拡散率を変更する（ステップＳ１２３，ステップＳ１２５）。このように、実施例５にかかる通信システム１においては、ハンドオーバ時には、各装置が同時にガードタイム長および拡散率を同一の値に変更する。

図１７は、実施例５にかかる通信システム１において、ハンドオーバから通常の状態に移行するときの処理を示すフローチャートである。実施例５にかかる通信システム１においては、携帯端末１０は、ハンドオフが終了すると判断すると（ステップＳ１００）、ガードタイム長を元の長さに戻すとともに（ステップＳ１３２）、拡散率を元の率に戻す（ステップＳ１５２）。ここで、元の拡散率とは、通常時において設定されるべき拡散率であって、本実施例においては４である。

また、第１基地局３０および第２基地局４０は、携帯端末１０からハンドオフ終了通知を受信すると、それぞれガードタイム長を通常の長さに戻すとともに（ステップＳ１３４，ステップＳ１３６）、拡散率を通常の拡散率に戻す（ステップＳ１５４，ステップＳ１５６）。以上により、第２基地局４０、第１基地局３０、および携帯端末１０において同一の長さのガードタイムを含み、同一の拡散率で拡散されたＯＦＤＭシンボルが設定される。

このように、ハンドオフ終了時は、ガードタイム長を短くし、拡散率を大きくするころにより、システムにおけるオーバヘッドを削減することができ、通信効率を向上させることができる。

実施例５にかかる通信システム１のこれ以外の構成および動作は、実施例１にかかる通信システム１における構成および動作と同様である。

次に実施例６にかかる通信システム１について説明する。実施例６にかかる通信システム１では、ソフトハンドオーバ時にガードタイムを変更することに伴うスループットの低下を、他のパラメータを変更することにより補う。この点で、実施例６にかかる通信システム１は、他の実施例にかかる通信システム１と異なっている。

図１８は、実施例６にかかる携帯端末１０の送信処理部１１の機能構成を示すブロック図である。実施例６にかかる受信処理部１２は、実施例５にかかる受信処理部１２と同様の機能構成を有している。実施例６にかかる受信処理部１２においては、制御部１２０がチャネルエンコーダ１００における処理を制御する。なお、制御部１２０はまた、実施例５にかかる制御部１２０と同様に拡散器１４０およびガードインターバル付加部１０８を制御する。

また、図１９は、実施例６にかかる携帯端末１０の送信処理部１１の機能構成を示すブロック図である。実施例６にかかる受信処理部１２は、実施例５にかかる受信処理部１２と同様の機能構成を有している。実施例６にかかる受信処理部１２においては、制御部２２０がチャネルデコーダ２１４における処理を制御する。なお、制御部２２０はまた、実施例５にかかる制御部２２０と同様にガードインターバル除去部２０６および逆拡散器２１２を制御する。

そして、チャネルエンコーダ１００およびチャネルデコーダ２１４は、それぞれ制御部１２０および制御部２２０からの指示に基づいて、誤り訂正の符号化率や、パンクチャリング、リピティションでのパラメータを用いて、ガードタイムを変更することに伴うスループットの低下を補填する。

なお、これらのパラメータは無線回線の品質にも影響する。従って、これらのパラメータの変更値は、スループットと品質のトレードオフによって決定する必要がある。この様な手法を用いることで、ソフトハンドオーバ時に第１基地局３０と第２基地局４０の受信タイミング差に対する耐性を上げることができる、また、ガードタイムを長くした分、符号化率やパンクチャリング／リピティションパラメータを変更することにより、スループットを確保し、データレートを低下させることなく、継続して通信を行うことが可能となる。

実施例６にかかる通信システム１のこれ以外の構成および動作は、実施例５にかかる通信システム１における構成および動作と同様である。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。

以上のように、本発明にかかる携帯端末等は、ＯＦＤＭ信号を利用した通信装置に有用であり、特に、携帯端末等に適している。

実施例１にかかる携帯端末１０を含む通信システム１の全体構成を示す図である。 実施例１にかかる携帯端末１０の送信処理部１１の構成を示す図である。 携帯端末１０における受信処理を行う受信処理部１２の構成を示す図である。 通常時に送受信されるＯＦＤＭシンボルを模式的に示す図である。 ハンドオーバ時に送受信されるＯＦＤＭシンボルを模式的に示す図である。 実施例１にかかるＯＦＤＭ信号通信システム１におけるソフトハンドオーバ実現の様子を模式的に示す図である。 ハンドオーバが行われるときの通信システム１の処理を示すフローチャートである。 ハンドオーバを終了するときの通信システム１の処理を示すフローチャートである。 実施例２にかかる通信システム１において、ハンドオーバに移行するときの処理を示すフローチャートである。 実施例２にかかるスイッチングセンター５０がガードタイムを決定するときに利用するガードタイム長テーブル５００を示す図である。 実施例３にかかる携帯端末１０の送信処理部１１の機能構成を示すブロック図である。 実施例３にかかる通信システム１において、ハンドオーバに移行するときの処理を示すフローチャートである。 実施例４にかかる通信システム１において、ハンドオーバに移行するときの処理を示すフローチャートである。 実施例５にかかる携帯端末１０の送信処理部１１の機能構成を示すブロック図である。 実施例５にかかる携帯端末１０の受信処理部１２の機能構成を示すブロック図である。 実施例５にかかる通信システム１において携帯端末１０と基地局３０，４０との間で、通常時に送受信されるＯＦＤＭシンボルを示している。 実施例５にかかる通信システム１において携帯端末１０と基地局３０，４０との間で、ハンドオーバ時に送受信されるＯＦＤＭシンボルを示している。 実施例５にかかる通信システム１において、ハンドオーバに移行するときの処理を示すフローチャートである。 実施例５にかかる通信システム１において、ハンドオーバから通常の状態に移行するときの処理を示すフローチャートである。 実施例６にかかる携帯端末１０の送信処理部１１の機能構成を示すブロック図である。 実施例６にかかる携帯端末１０の送信処理部１１の機能構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 通信システム
１０ 携帯端末
１１ 送信処理部
１２ 受信処理部
３０，４０ 基地局
５０ スイッチングセンター
１００ チャネルエンコーダ
１０２ 変調器
１０４ ＯＦＤＭフレーム生成部
１０６ ＩＦＦＴ部
１０８ ガードインターバル付加部
１１０ Ｄ／Ａ変換部
１１２ ＲＦ部
１１４ 送信部
１２０ 制御部
１２２ ハンドオーバ判定部
１４０ 拡散器
２００ 受信部
２０２ ＲＦ部
２０４ Ａ／Ｄ変換部
２０６ ガードインターバル除去部
２０８ ＦＦＴ部
２１０ ＯＦＤＭフレーム分離部
２１２ 復調器
２１４ チャネルデコーダ
２２０ 制御部
２２２ ハンドオーバ判定部
２３０ タイミング差測定部
２３２ 送信部
２４０ 逆拡散器
５００ ガードタイム長テーブル

Claims (9)

1. ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)信号を利用して、複数の基地局と通信を行う携帯端末であって、
   前記基地局と前記ＯＦＤＭ信号を送受信する通信手段と、
   ハンドオーバの開始タイミングを検出するハンドオーバ検出手段と、
   前記ハンドオーバ検出手段が前記ハンドオーバの前記開始タイミングを検出した場合に、前記ＯＦＤＭ信号のガードタイム長を変更するＯＦＤＭ信号制御手段と
   を備えたことを特徴とする携帯端末。
2. 前記ＯＦＤＭ信号制御手段は、前記ハンドオーバ検出手段が前記ハンドオーバの前記開始タイミングを検出した場合に、前記ガードタイム長を現在より長くすることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記ＯＦＤＭ信号制御手段は、前記ハンドオーバ検出手段が前記ハンドオーバの前記開始タイミングを検出した場合に、前記ＯＦＤＭ信号の前記ガードタイム長を変更するとともに、当該ＯＦＤＭ信号のシンボル長を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯端末。
4. 前記受信手段が前記ハンドオーバ時に２つの基地局それぞれから受信した２つの前記ＯＦＤＭ信号のタイミング差を測定するタイミング差測定手段と、
   前記タイミング差測定手段が測定した前記タイミング差に基づいて、前記ＯＦＤＭ信号制御手段が変更する前記ガードタイム長の長さを決定するガードタイム長決定手段と
   をさらに備え、
   前記ＯＦＤＭ信号制御手段は、前記ハンドオーバ検出手段が前記ハンドオーバの前記開始タイミングを検出した場合に、前記ガードタイム長を、前記ガードタイム長決定手段が決定した長さに変更することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の携帯端末。
5. 前記受信手段が前記ハンドオーバ時に２つの基地局それぞれから受信した２つの前記ＯＦＤＭ信号のタイミング差を測定するタイミング差測定手段と、
   前記タイミング差と、前記ＯＦＤＭ信号に対して設定すべき前記ガードタイム長の長さとを対応付けるガードタイム長テーブルと
   をさらに備え、
   前記ＯＦＤＭ信号制御手段は、前記ハンドオーバ検出手段が前記ハンドオーバの前記開始タイミングを検出した場合に、前記ガードタイム長を、前記ガードタイム長テーブルにおいて前記タイミング差測定手段が測定した前記タイミング差に対応付けられている長さに変更することを特徴とする請求項４に記載の携帯端末。
6. 前記受信手段は、前記ハンドオーバ時におけるガードタイム長の長さを示すガードタイム長情報を前記基地局から受信し、
   前記ＯＦＤＭ信号制御手段は、前記ガードタイム長を、前記受信手段が受信した前記ガードタイム長情報に示される長さに変更することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の携帯端末。
7. 前記ＯＦＤＭ信号制御手段が変更した後の前記ガードタイム長の長さに基づいて、前記ＯＦＤＭ信号の拡散率を決定する拡散率決定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の携帯端末。
8. ＯＦＤＭ(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)信号を利用して、複数の基地局と携帯端末とが通信を行う通信システムであって、
   前記携帯端末は、
   前記基地局と前記ＯＦＤＭ信号を送受信する通信手段と、
   ハンドオーバの開始タイミングを検出するハンドオーバ検出手段と、
   前記ハンドオーバ検出手段が前記ハンドオーバの前記開始タイミングを検出した場合に、前記ＯＦＤＭ信号のガードタイム長を変更するＯＦＤＭ信号制御手段と
   を有し、
   前記基地局は、前記携帯端末の前記ＯＦＤＭ信号制御手段が前記ガードタイム長を変更すると同時に、ガードタイム長を、前記ＯＦＤＭ信号制御手段による変更後のガードタイム長と同一の長さに設定することを特徴とする通信システム。
9. ＯＦＤＭ(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ)信号を利用して、基地局と通信を行う通信方法であって、
   前記基地局と前記ＯＦＤＭ信号を送受信する通信ステップと、
   ハンドオーバの開始タイミングを検出するハンドオーバ検出ステップと、
   前記ハンドオーバ検出ステップにおいて前記ハンドオーバの前記開始タイミングを検出した場合に、前記ＯＦＤＭ信号のガードタイム長を変更するＯＦＤＭ信号制御ステップと
   を有することを特徴とする通信方法。

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