JP4351240B2 - COMMUNICATION CONTROL METHOD FOR TDD / OFDMA COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION DEVICE, TERMINAL DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL SYSTEM - Google Patents

COMMUNICATION CONTROL METHOD FOR TDD / OFDMA COMMUNICATION SYSTEM, BASE STATION DEVICE, TERMINAL DEVICE, AND COMMUNICATION CONTROL SYSTEM Download PDF

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Description

本発明は、TDMA/TDD方式に加えてOFDMAを適用したTDD/OFDMA通信方式の通信制御方法、基地局装置、端末装置および通信制御システムに関する。   The present invention relates to a communication control method, a base station apparatus, a terminal apparatus, and a communication control system of a TDD / OFDMA communication system in which OFDMA is applied in addition to the TDMA / TDD system.

デジタル携帯電話システムやPHSシステムなどの無線アクセス方式として、TDMA(Time Division Multiple Access:時分割多元接続)とTDD(Time Division Duplex:時分割双方向伝送)を組み合わせたTDMA/TDD方式が採用されている。さらに、これに加えて、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access:直交周波数分割多重接続)を活用するTDD/OFDMA通信方式が提案されている。   The TDMA / TDD system that combines TDMA (Time Division Multiple Access) and TDD (Time Division Duplex) is adopted as a wireless access system for digital cellular phone systems and PHS systems. Yes. In addition to this, a TDD / OFDMA communication scheme using OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) has been proposed.

OFDMAの基礎となるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)は、データを変調する搬送波を、互いに直交した複数の「サブキャリア」(細分化された搬送波)に分割し、データ信号をそれぞれのサブキャリアに分散させて送信する方式である。
以下にOFDM方式の概要について説明する。
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), which is the basis of OFDMA, divides a carrier that modulates data into a plurality of subcarriers (subcarriers) that are orthogonal to each other, and distributes the data signal to each subcarrier. This is a method for transmitting.
The outline of the OFDM system will be described below.

図6は送信側に用いられるOFDM変調装置の構成を示すブロック図である。OFDM変調装置には、送信データが入力される。この送信データは、シリアル/パラレル変換部201に供給されて、低速な複数の伝送シンボルからなるデータに変換される。つまり、伝送情報を分割して、複数の低速なデジタル信号を生成する。このパラレルデータは、逆高速フーリエ変換(IFFT)部202に供給される。   FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an OFDM modulation apparatus used on the transmission side. Transmission data is input to the OFDM modulator. This transmission data is supplied to the serial / parallel converter 201 and converted into data consisting of a plurality of low-speed transmission symbols. That is, the transmission information is divided to generate a plurality of low-speed digital signals. This parallel data is supplied to an inverse fast Fourier transform (IFFT) unit 202.

パラレルデータは、OFDMを構成する各サブキャリアに割り当てられ、周波数領域においてマッピングされる。ここで、各サブキャリアに対してBPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の変調が施される。マッピングデータは、IFFT演算を施すことによって、周波数領域の送信データから時間領域の送信データに変換される。これにより、互いに直交する関係にある複数のサブキャリアがそれぞれ独立に変調されたマルチキャリア変調信号が生成される。IFFT部202の出力は、ガードインターバル付加部203に供給される。   Parallel data is assigned to each subcarrier constituting the OFDM and mapped in the frequency domain. Here, modulation such as BPSK, QPSK, 16QAM, and 64QAM is performed on each subcarrier. The mapping data is converted from transmission data in the frequency domain to transmission data in the time domain by performing an IFFT operation. As a result, a multicarrier modulation signal is generated in which a plurality of subcarriers that are orthogonal to each other are independently modulated. The output of the IFFT unit 202 is supplied to the guard interval adding unit 203.

ガードインターバル付加部203は、図7に示すように、伝送データの有効シンボルの後部をガードインターバルとして、伝送シンボル毎に有効シンボル期間の前部にコピーを付加する。このガードインターバル付加部で得られたベースバンド信号は、直交変調部204に供給される。   As shown in FIG. 7, guard interval adding section 203 uses the rear part of the effective symbol of the transmission data as a guard interval, and adds a copy to the front part of the effective symbol period for each transmission symbol. The baseband signal obtained by the guard interval adding unit is supplied to the quadrature modulation unit 204.

直交変調部204は、ガードインターバル付加部203から供給されるベースバンドOFDM信号に対して、OFDM変調装置の局部発振器105から供給されるキャリア信号を用いて、直交変調を施し、中間周波数(IF)信号もしくは無線周波数(RF)信号に周波数変換する。すなわち、直交変調部は、ベースバンド信号を所望の伝送周波数帯域に周波数変換した後に伝送路に出力する。   The quadrature modulation unit 204 performs quadrature modulation on the baseband OFDM signal supplied from the guard interval adding unit 203 by using the carrier signal supplied from the local oscillator 105 of the OFDM modulation device, and outputs an intermediate frequency (IF) Frequency conversion to signal or radio frequency (RF) signal. That is, the quadrature modulation unit frequency-converts the baseband signal into a desired transmission frequency band, and then outputs it to the transmission path.

図8は、受信側に用いられるOFDM復調装置の構成を示すブロック図である。OFDM復調装置には、図6のOFDM変調装置によって生成されたOFDM信号が所定の伝送路を介して入力される。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an OFDM demodulator used on the receiving side. An OFDM signal generated by the OFDM modulation device in FIG. 6 is input to the OFDM demodulation device via a predetermined transmission path.

このOFDM復調装置に入力されたOFDM受信信号は、直交復調部211に供給される。直交復調部211は、OFDM受信信号に対して、OFDM復調装置の局部発振器212から供給されるキャリア信号を用いて直交復調を施し、RF信号もしくはIF信号からベースバンド信号に周波数変換し、ベースバンドOFDM信号を得る。このOFDM信号は、ガードインターバル除去部213に供給される。   The OFDM received signal input to this OFDM demodulator is supplied to the orthogonal demodulator 211. The orthogonal demodulator 211 performs orthogonal demodulation on the OFDM received signal using the carrier signal supplied from the local oscillator 212 of the OFDM demodulator, converts the frequency from the RF signal or IF signal to the baseband signal, and converts the baseband signal. Obtain an OFDM signal. This OFDM signal is supplied to the guard interval removal unit 213.

ガードインターバル除去部213は、OFDM変調装置のガードインターバル付加部203で付加された信号を、図示しないシンボルタイミング同期部から供給されるタイミング信号に従って除去する。このガードインターバル除去部203で得られた信号は、高速フーリエ変換(FFT)部214に供給される。   The guard interval removing unit 213 removes the signal added by the guard interval adding unit 203 of the OFDM modulation apparatus according to a timing signal supplied from a symbol timing synchronization unit (not shown). The signal obtained by the guard interval removing unit 203 is supplied to a fast Fourier transform (FFT) unit 214.

FFT部214は、入力される時間領域の受信データをFFTすることによって周波数領域の受信データに変換する。さらに周波数領域においてマッピングされ、各サブキャリア毎にパラレルデータが生成される。ここで、各サブキャリアに施されたBPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の変調に対する復調がなされたことになる。FFT部214で得られたパラレルデータは、パラレル/シリアル変換部215に供給されて、受信データとして出力される。   The FFT unit 214 converts the input time domain received data into frequency domain received data by performing FFT. Further, mapping is performed in the frequency domain, and parallel data is generated for each subcarrier. Here, demodulation for modulation of BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, etc. applied to each subcarrier has been performed. The parallel data obtained by the FFT unit 214 is supplied to the parallel / serial conversion unit 215 and output as reception data.

OFDMAは、上記のOFDMと同様に搬送波を複数のサブキャリアに分割する方式であるが、分割されたサブキャリアをグループ化する点でOFDMとは異なる。グループ内のサブキャリアは「サブチャネル」と呼ばれ、単一のユーザがこれらのサブチャネルを占有する場合もあれば、複数のユーザで共有する場合もある。   OFDMA is a scheme in which a carrier wave is divided into a plurality of subcarriers in the same manner as OFDM described above, but differs from OFDM in that the divided subcarriers are grouped. The subcarriers in the group are called “subchannels”, and a single user may occupy these subchannels or may be shared by multiple users.

ところで、無線伝送路では、端末側から送信された信号が空間を伝搬し、基地局側で受信されるが、伝送路中に建築物や山など複数の障害物が存在すると、障害物に反射した反射波が直接波に遅れて基地局へ到達することがある。これを、遅延波と呼ぶが、遅延波と直接波は、伝送距離が異なるため、基地局側で複数の経路(マルチパス)の影響による受信するタイミングの広がりを生じる。基地局はこれら複数のタイミングの内最も条件の良い(例えば最も送信電力が強い)ものを所望のタイミングとする。これにより所望以外のタイミングは所望のタイミングに対し前後に分布することがある。   By the way, in the wireless transmission path, the signal transmitted from the terminal side propagates through the space and is received by the base station side. However, if there are multiple obstacles such as buildings and mountains in the transmission path, they are reflected on the obstacle. The reflected wave may reach the base station with a delay from the direct wave. This is called a delayed wave, but the delay wave and the direct wave have different transmission distances, so that the base station side widens the reception timing due to the influence of a plurality of paths (multipath). The base station sets a desired timing (for example, the strongest transmission power) among these timings as a desired timing. As a result, undesired timings may be distributed before and after the desired timing.

また、複数のデータが複数端末から基地局へ同時に送信されるようなマルチアクセス方式を採用する通信システムにおいて、端末毎に基地局との距離が異なる場合、基地局に到来する端末毎の信号がそれぞれ異なるタイミングとなるため、前述した複数の経路(マルチパス)の影響と合わせ、タイミングに広がりを拡大させる為、シンボル間干渉が発生する場合がある。   Further, in a communication system employing a multi-access scheme in which a plurality of data is simultaneously transmitted from a plurality of terminals to a base station, when the distance from the base station differs for each terminal, the signal for each terminal arriving at the base station is Since the timings are different from each other, intersymbol interference may occur in order to expand the spread in timing in combination with the influence of the plurality of paths (multipaths) described above.

このような伝搬遅延によるキャリア間干渉を補う技術として、特許文献1には、共通のトランシーバに反復的に信号を送信する複数のトランシーバのそれぞれに対して時間整列制御信号を供給する方法において、 複数のトランシーバのそれぞれから送信された1つの信号の共通のトランシーバにおける到着時間を検出し、 複数のトランシーバのそれぞれからその後に送信された信号が実質上予め定められた期間内の到着時間であるように、各トランシーバに対して次に共通のトランシーバに送信されるべき信号の進みおよび遅延を決定し、 実質上全てのトランシーバからの次に送信された信号がタイミング制御信号内の進みおよび遅延によって決定された量だけ進められまたは遅延されるように、複数のトランシーバのそれぞれに対して各トランシーバに対する進みまたは遅延の量を含むタイミング制御信号を送信するステップを含んでいる制御信号の供給方法が開示されている。   As a technique for compensating for such inter-carrier interference due to propagation delay, Patent Document 1 discloses a method for supplying a time alignment control signal to each of a plurality of transceivers that repeatedly transmit signals to a common transceiver. Detecting the arrival time at a common transceiver of one signal transmitted from each of the plurality of transceivers such that signals subsequently transmitted from each of the plurality of transceivers are substantially at an arrival time within a predetermined period of time. For each transceiver, determine the advance and delay of the next signal to be transmitted to the common transceiver, and the next transmitted signal from virtually all transceivers is determined by the advance and delay in the timing control signal. For each of the multiple transceivers to be advanced or delayed by Method of supplying control signals, including the step of transmitting is disclosed a timing control signal including the amount of the advance or delay with respect to transceiver.

また、特許文献2には、ヘッドエンド装置が予め決められた一定の瞬間にOFDMシンボルを受信できるように、OFDMシンボルがヘッドエンド装置へ送信される瞬間を推定計算することによる、複数のユーザ装置の一部とヘッドエンド装置との時間同期化が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a plurality of user apparatuses by estimating and calculating the moment when an OFDM symbol is transmitted to the headend apparatus so that the headend apparatus can receive the OFDM symbol at a predetermined moment. A time synchronization between a part of the head end device and the head end device is disclosed.

また、上記特許文献に記載されているタイミング制御のほか、キャリア間干渉を除去する方法として、一般的には端末側でガードインターバルを付加する方法が採用されている。ガードインターバルは、図8に示すように、有効シンボルの後半の一部分Xと同じ信号を有効シンボルの前半にコピーしたものである。   In addition to the timing control described in the above-mentioned patent document, a method of adding a guard interval on the terminal side is generally employed as a method of removing inter-carrier interference. As shown in FIG. 8, the guard interval is obtained by copying the same signal as the part X of the second half of the effective symbol to the first half of the effective symbol.

基地局側では、このガードインターバル区間の情報を無視することで、あるキャリアだけに遅延が生じた場合でも、遅延時間がこのガードインターバル区間内であれば、ガードインターバル除去後に各サブキャリアにシンボルの不連続点がなくなり、FFT後においても隣接サブキャリアへの干渉を与えないため、遅延が無視され正しく受信することができる。なお、ガードインターバル区間には有効シンボル内のデータがコピーされて挿入されているため、あるキャリアがズレても情報が欠落することがない。   On the base station side, by ignoring the information of this guard interval section, even if a delay occurs only in a certain carrier, if the delay time is within this guard interval section, the symbol of each subcarrier is removed after the guard interval is removed. Since there is no discontinuity and interference is not given to adjacent subcarriers even after FFT, the delay is ignored and reception can be performed correctly. In addition, since the data in the effective symbol is copied and inserted in the guard interval section, no information is lost even if a certain carrier shifts.

しかしながら、端末と基地局との伝送距離が長くなると遅延分散が大きくなり、ガードインターバル長を超えて遅延波が入射することがある。また、端末と基地局とでランダムアクセス制御を行うようなシステムでは、基地局が端末と通信する期間が間欠的になり、端末での送信タイミングのずれが大きくなり、遅延時間がガードインターバルを超えてしまうと、隣接キャリアに干渉を与える可能性が高くなる。   However, as the transmission distance between the terminal and the base station increases, delay dispersion increases, and a delayed wave may enter the guard interval length. Also, in a system in which random access control is performed between the terminal and the base station, the period during which the base station communicates with the terminal becomes intermittent, the transmission timing deviation at the terminal increases, and the delay time exceeds the guard interval. If this happens, there is a high possibility of interference with adjacent carriers.

このため、遅延時間がガードインターバルを超えないよう、端末装置側で送信タイミングの制御を行うか、基地局装置側で受信タイミングを制御するか、しなければならない。端末装置が送信タイミング制御を行う方法としては、呼接続後(通信チャネルに入ってから)に基地局装置から送信される下り情報に含まれる送信タイミング要求に基づき、端末装置がタイミング制御を行う方法が考えられる。   For this reason, it is necessary to control the transmission timing on the terminal device side or to control the reception timing on the base station device side so that the delay time does not exceed the guard interval. As a method of performing transmission timing control by the terminal device, a method of performing timing control by the terminal device based on a transmission timing request included in downlink information transmitted from the base station device after call connection (after entering the communication channel) Can be considered.

特表2003−528483号公報Special table 2003-528483 gazette 特表2004−533769号公報JP-T-2004-533769

しかしながら、最初のチャネル割り当て要求時点(通信チャネルに入る前)においても端末装置からの送信タイミングは伝送距離に応じてずれるため、この状況ではガードインターバルを超えて遅延分散により、キャリア間で干渉する確率が増えてしまう。   However, since the transmission timing from the terminal device is shifted according to the transmission distance even at the first channel allocation request time (before entering the communication channel), in this situation, the probability of interference between carriers due to delay dispersion exceeding the guard interval Will increase.

そこで本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、チャネル割り当て要求時点における送信タイミングのずれを原因とする遅延時間をガードインターバル内に抑えることによって、遅延分散によるキャリア間干渉を発生させないようにすることを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, and by suppressing the delay time caused by the transmission timing deviation at the time of channel allocation request within the guard interval, inter-carrier interference due to delay dispersion is reduced. The purpose is to prevent it from occurring.

基地局装置と複数の端末装置との間でのTDD/OFDMA通信方式により、前記端末装置からの上り情報に含まれるチャネル割り当て要求に応答して、前記基地局装置からの下り情報でチャネル割り当てに関する応答をする通信制御方法であって、
前記基地局装置は、
前記端末装置からのチャネル割り当て要求を確認したときに、当該チャネル割り当て要求に含まれるパイロットシンボルに基づき前記上り情報を受信する受信タイミングが基準よりも早いか遅いかを推定するステップと、
前記受信タイミングの推定結果に基づき、前記チャネル割り当て要求の受信タイミングが基準範囲にない場合には、チャネル割り当てを拒否する前記チャネル割り当てに関する応答に送信タイミングシフト量を付加して送信し、前記チャネル割り当て要求の受信タイミングが基準範囲にある場合には、前記チャネル割り当てを行う前記チャネル割り当てに関する応答を前記端末装置へ送信するステップと、実行することを特徴とする。(請求項1)
In response to a channel allocation request included in uplink information from the terminal device, channel allocation is performed using downlink information from the base station device by a TDD / OFDMA communication scheme between the base station device and a plurality of terminal devices. A communication control method for responding,
The base station device
When confirming a channel assignment request from the terminal device, estimating whether reception timing for receiving the uplink information is earlier or later than a reference based on a pilot symbol included in the channel assignment request;
If the reception timing of the channel assignment request is not within a reference range based on the estimation result of the reception timing, a transmission timing shift amount is added to a response related to the channel assignment that rejects the channel assignment, and the channel assignment is performed. when the reception timing of the request is in the reference range, and executes the steps of: transmitting a response for the channel assignment to perform the channel assignment to the terminal device. (Claim 1)

また、本発明において、前記端末装置からのチャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて、前記基地局装置へ送信するステップと、
前記基地局装置は、前記端末装置からのチャネル割り当て要求を確認したときに、前記チャネル割り当てに関する応答を送信するステップと、を有することを特徴とする。(請求項2)
Further, in the present invention, when transmitting a channel allocation request from the terminal device, the transmission power is increased stepwise from a small level to a large level and transmitted to the base station device;
The base station device includes a step of transmitting a response related to the channel assignment when confirming a channel assignment request from the terminal device. (Claim 2)

また、本発明において、前記基地局装置
前記受信タイミングの推定結果をタイミング記録手段に記録するステップと、
前記基地局装置からのチャネル割り当てを拒否する前記チャネル割り当てに関する応答の送信に際して、前記タイミング記録手段の記録内容に基づき前記送信タイミングシフト量を付加して前記端末装置に送信するステップと、を更に実行し、
前記端末装置は、
受信した前記送信タイミングシフト量抽出して、送信タイミング記録手段に記録するステップと、
前記端末装置から再びチャネル割り当て要求を送信する前記送信タイミング記録手段に記録された前記送信タイミングシフト量で指示されたタイミングで前記基地局装置に送信するステップと、を更に実行することを特徴とする。(請求項3)
Further, in the present invention, the base station apparatus,
Recording the reception timing estimation result in a timing recording means;
Upon transmission of response for the channel assignment reject the channel assignment from the base station apparatus, further perform the steps of: by adding the transmission timing shift amount based on the recorded contents of said timing recording means for transmitting to said terminal device And
The terminal device,
Extracting the received transmission timing shift amount and recording it in a transmission timing recording means;
When transmitting a channel assignment request again from the terminal device, and transmitting the to the base station apparatus at the indicated timing transmission timing the transmission timing shift amount recorded in the recording means, further executes Features. (Claim 3)

また、本発明は、前記基地局装置から割り当てられたチャネルで前記端末装置から送信された上り情報についても、受信タイミングを推定するステップと、
前記受信タイミングの推定結果に基づき、送信タイミング制御ビットを下り情報に付加するステップと、
前記下り情報に付加された送信タイミング制御ビットに従い上り情報の送信タイミングを調整し、前記割り当てチャネルで前記上り情報を送信するステップと、を有することを特徴とする。(請求項4)
Further, the present invention also includes a step of estimating reception timing for uplink information transmitted from the terminal apparatus using a channel allocated from the base station apparatus;
Adding a transmission timing control bit to downlink information based on the reception timing estimation result;
Adjusting the transmission timing of uplink information according to the transmission timing control bit added to the downlink information, and transmitting the uplink information on the allocated channel. (Claim 4)

また、上記課題を解決することのできる本発明は、複数の端末装置との間でTDD/OFDMA通信方式の通信を行う基地局装置であって、
前記端末装置からのチャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて送信されたチャネル割り当て要求を確認したときに、当該チャネル割り当て要求に含まれるパイロットシンボルに基づき、前記チャネル割り当て要求を受信するタイミングが、当該基地局装置に予め設定されている規定タイミングよりも、早いか遅いかを推定するタイミング推定手段と、
推定結果に基づき、送信タイミングシフト量を記録するタイミング記録手段と、
前記タイミング記録手段の記録内容に基づき、前記チャネル割り当て要求の受信タイミングが基準範囲にない場合には、チャネル割り当てを拒否する前記チャネル割り当てに関する応答に前記タイミング記録手段に記録された送信タイミングシフト量を付加する送信タイミングシフト量付加手段と、を含むことを特徴とする。(請求項5)
Further, the present invention capable of solving the above problems is a base station apparatus that performs communication in a TDD / OFDMA communication scheme with a plurality of terminal apparatuses,
When transmitting the channel allocation request from the terminal device, when the channel allocation request transmitted by checking the transmitted channel allocation request stepwise from a small level to a large level is confirmed, based on the pilot symbol included in the channel allocation request Timing estimation means for estimating whether the timing for receiving the channel assignment request is earlier or later than a predetermined timing preset in the base station device;
Timing recording means for recording the transmission timing shift amount based on the estimation result;
Based on the recorded contents of the timing recording means, if the reception timing of the channel assignment request is not within a reference range, the transmission timing shift amount recorded in the timing recording means in response to the channel assignment rejecting channel assignment is And a transmission timing shift amount adding means to be added. (Claim 5)

また、本発明は、上記の基地局装置との間でTDD/OFDMA通信方式の通信を行う端末装置であって、
前記端末装置には、チャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて送信する送信電力調整手段と、
受信した前記送信タイミングシフト量を記録する送信タイミング記録手段と、
当該端末装置からの上り情報の送信に際して、前記送信タイミングシフト量で指示されたタイミングで前記基地局装置に送信する送信タイミング調整手段と、を含むことを特徴とする。(請求項6)
Further, the present invention is a terminal device that performs communication of the TDD / OFDMA communication method with the above base station device ,
In the terminal device, when transmitting a channel allocation request, transmission power adjustment means for transmitting by increasing the transmission power stepwise from a small level to a large level;
A transmission timing recording means for recording received the transmission timing shift amount,
Transmission timing adjustment means for transmitting to the base station apparatus at a timing indicated by the transmission timing shift amount when transmitting uplink information from the terminal apparatus. (Claim 6)

また、上記課題を解決することのできる本発明は、基地局装置と複数の端末装置との間でのTDD/OFDMA通信方式により、前記端末装置からの上り情報に含まれるチャネル割り当て要求に応答して、前記基地局装置からの下り情報でチャネル割り当てに関する応答をする通信制御システムであって、
前記基地局装置は、
前記端末装置からのチャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて送信されたチャネル割り当て要求を確認したときに、当該チャネル割り当て要求に含まれるパイロットシンボルに基づき、前記チャネル割り当て要求を受信するタイミングが、当該基地局装置に予め設定されている規定タイミングよりも、早いか遅いかを推定するタイミング推定手段と、
推定結果に基づき、送信タイミングシフト量を記録するタイミング記録手段と、
前記タイミング記録手段の記録内容に基づき、前記チャネル割り当て要求の受信タイミングが基準範囲にない場合には、チャネル割り当てを拒否する前記チャネル割り当てに関する応答に前記タイミング記録手段に記録された送信タイミングシフト量を付加する送信タイミングシフト量付加手段と、を有し、
前記端末装置は、
前記チャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて送信する送信電力調整手段と、
受信した送信タイミング要求を記録する送信タイミング記録手段と、
当該端末装置からの上り情報の送信に際して、前記送信タイミング要求で指示されたタイミングで前記基地局装置に送信する送信タイミング調整手段と、を有することを特徴とする。(請求項7)
In addition, the present invention that can solve the above-described problem responds to a channel assignment request included in uplink information from the terminal device by a TDD / OFDMA communication scheme between the base station device and a plurality of terminal devices. A communication control system for responding to channel assignment with downlink information from the base station device,
The base station device
When transmitting the channel allocation request from the terminal device, when the channel allocation request transmitted by checking the transmitted channel allocation request stepwise from a small level to a large level is confirmed, based on the pilot symbol included in the channel allocation request Timing estimation means for estimating whether the timing for receiving the channel assignment request is earlier or later than a predetermined timing preset in the base station device;
Timing recording means for recording the transmission timing shift amount based on the estimation result;
Based on the recorded contents of the timing recording means, if the reception timing of the channel assignment request is not within a reference range, the transmission timing shift amount recorded in the timing recording means in response to the channel assignment rejecting channel assignment is Transmission timing shift amount adding means for adding,
The terminal device
Transmission power adjusting means for transmitting the channel allocation request by increasing the transmission power stepwise from a small level to a large level when transmitting the channel assignment request;
Transmission timing recording means for recording the received transmission timing request;
Transmission timing adjusting means for transmitting to the base station apparatus at a timing instructed by the transmission timing request when uplink information is transmitted from the terminal apparatus. (Claim 7)

本発明によれば、チャネル割り当て要求時点における送信タイミングのずれを原因とする遅延時間をガードインターバル内に抑えることによって、遅延分散によるキャリア間干渉を発生させないようにすることが可能である。また、最初のチャネル割り当てを要求する送信電力を小さい電力から順に大きくしていくことにより、上りの隣接チャネル干渉や他セル干渉を軽減することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent inter-carrier interference due to delay dispersion by suppressing a delay time caused by a shift in transmission timing at the time of channel allocation request within a guard interval. Further, by increasing the transmission power for requesting the first channel allocation in order from the smallest power, it is possible to reduce uplink adjacent channel interference and other cell interference.

以下、本発明に係るTDD/OFDMA通信方式の通信制御方法、基地局装置及び端末装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロック図である。   Hereinafter, embodiments of a communication control method, a base station apparatus, and a terminal apparatus of a TDD / OFDMA communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of a base station apparatus according to an embodiment of the present invention.

本実施形態の基地局装置10は、送受信部1(PA/RF部/IF部/BB部)及び受信した信号を処理する信号処理部2で構成されている。
送受信部1ではアンテナから受信した信号がRF部、IF部を経由してベースバンド信号のOFDMA信号を得ることができる。
The base station apparatus 10 of the present embodiment includes a transmission / reception unit 1 (PA / RF unit / IF unit / BB unit) and a signal processing unit 2 that processes received signals.
In the transmission / reception unit 1, an OFDMA signal as a baseband signal can be obtained via a signal received from an antenna via an RF unit and an IF unit.

信号処理部2は、シンボル同期部2-1,メモリ2-2,FFT部2-3,周波数推定部(チャネル推定部)2-4,タイミング推定部2-5(タイミング推定手段),復調部(復号部)2-6,物理層フレーム形成部2-7(送信タイミング要求付加手段),変調符号部2-8,IFFT部2-9を備えている。   The signal processing unit 2 includes a symbol synchronization unit 2-1, a memory 2-2, an FFT unit 2-3, a frequency estimation unit (channel estimation unit) 2-4, a timing estimation unit 2-5 (timing estimation unit), and a demodulation unit (Decoding unit) 2-6, physical layer frame forming unit 2-7 (transmission timing request adding means), modulation encoding unit 2-8, and IFFT unit 2-9.

シンボル同期部2-1は、送受信部1から得られたOFDMA信号のシンボル同期を行い、ガードインターバル(GI)を除去し、FFT部2‐3がFFTを行うことにより、OFDMA信号からユーザごとのシンボルを取り出す。その後、タイミング推定部2-5がタイミング推定を行い、タイミング推定した結果から、チャネル割り当て要求を受信する受信タイミングが基準よりもどれくらい早いか遅いかを、メモリ2-2(タイミング記録手段)に蓄える。   The symbol synchronization unit 2-1 performs symbol synchronization of the OFDMA signal obtained from the transmission / reception unit 1, removes the guard interval (GI), and performs the FFT by the FFT unit 2-3, so that the OFDMA signal is changed for each user. Take out the symbol. Thereafter, the timing estimation unit 2-5 performs timing estimation, and based on the timing estimation result, stores in the memory 2-2 (timing recording means) how early or late the reception timing for receiving the channel assignment request is from the reference. .

周波数推定部(チャネル推定部)2-4が周波数推定及びチャネル推定を行い、復調部(復号部)2-6が復調、復号をしてデータを取り出し、誤り確認を行って上位レイヤーに渡す。その後、チャネル割り当てに関する応答情報にメモリ2-2に蓄えた送信タイミングシフト量を設定する。なお、該チャネル割り当てに関する応答には、基地局装置10が端末装置20にチャネルを割り当てるチャネル割り当て応答と、基地局装置10が端末装置20へのチャネル割り当てを拒否するチャネル割り当て拒否がある。   A frequency estimator (channel estimator) 2-4 performs frequency estimation and channel estimation, and a demodulator (decoder) 2-6 demodulates and decodes data to extract data, performs error checking, and passes it to the upper layer. Thereafter, the transmission timing shift amount stored in the memory 2-2 is set in the response information related to channel assignment. Note that the responses related to the channel assignment include a channel assignment response in which the base station apparatus 10 assigns a channel to the terminal apparatus 20 and a channel assignment rejection in which the base station apparatus 10 refuses a channel assignment to the terminal apparatus 20.

物理層フレーム形成部2-7がサブチャネルの物理レイヤフレームを形成し、変調符号部2-8が符号化、変調を行う。IFFT部2-9はIFFTをかけて、ガードインターバル(GI)を付加し、DAを通過しアナログ信号に変換後、送受信部1のIF部、RF部を通してRF周波数信号に変換され、PA部を通してアンテナから送信される。   The physical layer frame forming unit 2-7 forms a physical layer frame of the subchannel, and the modulation coding unit 2-8 performs coding and modulation. IFFT part 2-9 applies IFFT, adds a guard interval (GI), passes through DA and converts it to an analog signal, then converts it to an RF frequency signal through the IF part and RF part of transceiver 1, and passes through the PA part. Sent from antenna.

次に、本発明の実施の形態に係る端末装置の機能構成について説明する。図2は、端末装置の機能ブロック図である。   Next, the functional configuration of the terminal device according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a functional block diagram of the terminal device.

本実施形態の端末装置20は、送受信部11(PA/RF部/IF部/BB部)及び受信した信号を処理する信号処理部22で構成されている。
送受信部11ではアンテナから受信した信号がRF部、IF部を経由してベースバンド信号のOFDMA信号を得ることができる。
The terminal device 20 according to the present embodiment includes a transmission / reception unit 11 (PA / RF unit / IF unit / BB unit) and a signal processing unit 22 that processes a received signal.
In the transmission / reception unit 11, the signal received from the antenna can obtain an OFDMA signal as a baseband signal via the RF unit and the IF unit.

信号処理部12は、シンボル同期12-1,メモリ12-2,FFT部12-3,周波数推定部(チャネル推定部)12-4,タイミング推定部12-5,復調部(復号部)12-6,物理層フレーム形成部12-7,変調符号部12-8,IFFT部12-9,タイミング要求抽出12-10,タイミングシフト部12-11(送信タイミング調整手段),送信電力制御部12-12(送信電力調整手段)を備えている。   The signal processing unit 12 includes a symbol synchronization 12-1, a memory 12-2, an FFT unit 12-3, a frequency estimation unit (channel estimation unit) 12-4, a timing estimation unit 12-5, a demodulation unit (decoding unit) 12- 6, physical layer frame forming unit 12-7, modulation coding unit 12-8, IFFT unit 12-9, timing request extraction 12-10, timing shift unit 12-11 (transmission timing adjusting means), transmission power control unit 12- 12 (transmission power adjusting means).

送信電力制御部12-12は、通信チャネルに入る前のCCH(制御チャネル)の段階で、基地局装置10へ送信するチャネル割り当て要求の送信電力の強度を設定する。本実施形態では、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させることができる。   The transmission power control unit 12-12 sets the strength of the transmission power of the channel allocation request to be transmitted to the base station apparatus 10 at the CCH (control channel) stage before entering the communication channel. In this embodiment, the transmission power can be increased stepwise from a small level to a large level.

シンボル同期部12-1は、送受信部11から得られたOFDMA信号のシンボル同期を行い、ガードインターバル(GI)を除去し、FFT部12‐3がFFTを行うことにより、OFDMA信号からシンボルを取り出す。その後、タイミング推定部12-5がタイミング推定を行い、周波数推定部(チャネル推定部)12-4が周波数推定及びチャネル推定を行う。そして、復調部(復号部)12-6が復調、復号をしてデータを取り出し、タイミング要求抽出12-10が、チャネル割り当て応答に付加された送信タイミングシフト量を抽出して、メモリ12-2(送信タイミング記録手段)に記録し、誤り確認を行って上位レイヤーに渡す。   The symbol synchronization unit 12-1 performs symbol synchronization of the OFDMA signal obtained from the transmission / reception unit 11, removes the guard interval (GI), and the FFT unit 12-3 performs FFT to extract a symbol from the OFDMA signal. . Thereafter, the timing estimation unit 12-5 performs timing estimation, and the frequency estimation unit (channel estimation unit) 12-4 performs frequency estimation and channel estimation. Then, the demodulation unit (decoding unit) 12-6 demodulates and decodes to extract data, and the timing request extraction 12-10 extracts the transmission timing shift amount added to the channel assignment response, and the memory 12-2 It is recorded in (transmission timing recording means), checked for errors, and passed to the upper layer.

物理層フレーム形成部12-7がサブチャネルの物理レイヤフレームを形成し、変調符号部12-8が符号化、変調を行う。その後、タイミングシフト部12-11がメモリ12-2に蓄えた送信タイミングシフト量(送信タイミング要求)に従い、端末装置20から上り情報の送信タイミングを制御し、IFFT部12-9がIFFTをかけて、ガードインターバル(GI)を付加し、DAを通過しアナログ信号に変換後、送受信部11のIF部、RF部を通してRF周波数信号に変換され、PA部を通してアンテナから送信される。   The physical layer frame forming unit 12-7 forms a physical layer frame of the subchannel, and the modulation encoding unit 12-8 performs encoding and modulation. Thereafter, the timing shift unit 12-11 controls the transmission timing of uplink information from the terminal device 20 according to the transmission timing shift amount (transmission timing request) stored in the memory 12-2, and the IFFT unit 12-9 applies IFFT. After adding a guard interval (GI) and passing through the DA and converting it into an analog signal, it is converted into an RF frequency signal through the IF unit and RF unit of the transmission / reception unit 11 and transmitted from the antenna through the PA unit.

次に、OFDMAのフレームを構成するサブチャネルのフォーマットについて図3を用いて説明する。図3は、サブチャネルのフォーマットを示す説明図である。
図3に示すように、1つの周波数帯は、ダウンリンクの4つのサブチャネルとアップリンクの4つのサブチャネルで構成されている。
Next, the format of subchannels constituting an OFDMA frame will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the format of the subchannel.
As shown in FIG. 3, one frequency band is composed of four downlink subchannels and four uplink subchannels.

各サブチャネルは更に周波数軸上においてOFDMサブキャリア、時間軸上でOFDMシンボルに分割される。サブキャリアは、通信に必要な情報などを搬送するサブキャリアと、周波数軸上にある他のキャリアによる影響を少なくするためのガードサブキャリアおよび、通信に必要ないDC成分となるDCサブキャリアなどに分類される。シンボルごとのサブキャリアはプリアンブル、パイロットシンボル、ガードタイム、ガードインターバル、データなどにより構成される。また、各シンボルはFFTを行う為に必要な時間長(図3のFFT範囲)とガードインターバルにより構成される。   Each subchannel is further divided into OFDM subcarriers on the frequency axis and OFDM symbols on the time axis. Subcarriers include subcarriers that carry information necessary for communication, guard subcarriers that reduce the influence of other carriers on the frequency axis, and DC subcarriers that are DC components that are not necessary for communication. being classified. A subcarrier for each symbol includes a preamble, a pilot symbol, a guard time, a guard interval, data, and the like. Each symbol includes a time length (FFT range in FIG. 3) necessary for performing FFT and a guard interval.

PRはプリアンブル:(PRiamble)であり、は、フレーム送信の開始を認識させ、同期をとるタイミングを与えるための信号である。
PSはパイロットシンボル:PS(Pilot Symbol)はであり、搬送波サブキャリア毎の絶対位相を正しく識別認識するために位相の基準を得るためにの既知の信号波形や、既知のデータのことである。
TSはトレーニングシンボルである。
Sub channel payloadはサブチャネルペイロードであり、物理層(PHY)のデータを収容する部分である。
GT(ガードインターバル:GI)はガードタイム:GT(Guard Time)はであり、各端末装置と基地局装置間の距離の差や送信タイミング誤差などにより、各端末装置からのバーストが重なるのを防ぐための部分である。
ガードインターバル:GI(Guard Interval)は、複数の異なるタイミングによる到来波が重なり、タイミングの分散が起きることにより隣接するシンボルが重なっても、FFTタイミングを適切に選ぶことによりサブキャリア間干渉を防ぐ為の部分である。
PR is a preamble: (PRiamble), and is a signal for recognizing the start of frame transmission and giving timing for synchronization.
PS is a pilot symbol: PS (Pilot Symbol), which is a known signal waveform or known data for obtaining a phase reference for correctly identifying and recognizing the absolute phase of each carrier subcarrier.
TS is a training symbol.
Sub channel payload is a sub channel payload and is a part that accommodates physical layer (PHY) data.
GT (guard interval: GI) is a guard time: GT (Guard Time), and prevents bursts from each terminal apparatus from overlapping due to a difference in distance between each terminal apparatus and the base station apparatus or a transmission timing error. It is a part for.
Guard interval: GI (Guard Interval) is used to prevent inter-subcarrier interference by appropriately selecting the FFT timing even when adjacent waves overlap due to overlapping of arrival waves due to multiple different timings. It is a part of.

なお、ガードインターバルは、IFFT部2-9あるいはIFFT部12-9からの出力信号を、循環的に拡張した部分であって、シンボル毎に付加される。ガードインターバルを付加することによって、FFT部2-3あるいはFFT部12-3に周期的に入力する信号を切り取るタイミングがガードインターバルを含めたOFDMシンボル内であればどの部分でも劣化なく復調することができる。すなわち、1つのシンボルに遅延時間成分が含まれていても、遅延時間がガードインターバルより短い場合には、隣接シンボル成分が入り込むことがないためシンボル間干渉を生じることがない。
本実施形態では、マルチパスに起因する遅延時間と、端末毎に基地局との距離が異なることに起因する遅延時間とを含めたトータルの遅延時間を、ガードインターバル内におさめることができるようになっている。
The guard interval is a portion obtained by cyclically expanding the output signal from the IFFT unit 2-9 or IFFT unit 12-9, and is added for each symbol. By adding a guard interval, it is possible to demodulate any part of the OFDM part including the guard interval without degradation, as long as the timing to cut the signal periodically input to the FFT part 2-3 or the FFT part 12-3 is within the OFDM symbol. it can. That is, even if the delay time component is included in one symbol, if the delay time is shorter than the guard interval, the adjacent symbol component does not enter, so that intersymbol interference does not occur.
In the present embodiment, the total delay time including the delay time due to multipath and the delay time due to the difference in distance from the base station for each terminal can be kept within the guard interval. It has become.

基地局装置10のタイミング推定部2-5が、各サブチャネルのパイロットシンボル:PSまたはプリアンブル:PRなどの既知のシンボルと受信信号との相関演算をすることにより、端末装置20からのチャネル割り当て要求を受信する受信タイミングが、基地局装置10が有する基準タイミングすなわち所望とするタイミングよりも早いか遅いかを推定する。また、端末装置20のタイミング抽出部12-10が、基地局装置10からのチャネル割り当て応答に付加した送信タイミングシフト量を抽出する。
なお、既知のシンボルによるタイミング検出は、FFTを行う前(GI除去前含む)のタイミング検出ブロック、例えばシンボル同期2-1において既知の時間軸波形に対する相関演算を行うことによりタイミング検出することも出来る。
The timing estimation unit 2-5 of the base station apparatus 10 performs a correlation operation between a known symbol such as a pilot symbol: PS or preamble: PR of each subchannel and the received signal, thereby requesting a channel assignment from the terminal apparatus 20. Is estimated to be earlier or later than a reference timing of the base station apparatus 10, that is, a desired timing. Further, the timing extraction unit 12-10 of the terminal device 20 extracts the transmission timing shift amount added to the channel assignment response from the base station device 10.
Note that timing detection using known symbols can also be performed by performing a correlation operation on a known time axis waveform in a timing detection block before FFT (including before GI removal), for example, symbol synchronization 2-1. .

(第1実施形態)
次に、本実施形態の基地局端末10と端末装置20との間の通信制御方法を、図4を参照して具体的に説明する。図4は、本実施形態の基地局端末10と端末装置20との間で行われる第1のタイミング制御処理を説明するフローチャートである。
(First embodiment)
Next, a communication control method between the base station terminal 10 and the terminal device 20 according to the present embodiment will be specifically described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart illustrating a first timing control process performed between the base station terminal 10 and the terminal device 20 according to the present embodiment.

まず、端末装置20は予め基地局装置10の報知チャネルとフレーム同期を行っておき(ステップS11)、チャネル割り当て要求を基地局装置10に行う(ステップS12)。そのとき、送信電力を小さいレベルから順に大きくしていき(ステップS13からステップS15)、基地局装置10からのチャネル割り当て応答を待つ。基地局装置10では端末装置10からのチャネル割り当て要求を確認したら(ステップS15)その受信タイミングと基準タイミングとのずれを計測し、チャネル割り当て応答の下り情報に送信タイミングシフト量として付加し、端末装置20に送信する(ステップS16)。   First, the terminal device 20 performs frame synchronization with the broadcast channel of the base station device 10 in advance (step S11), and sends a channel assignment request to the base station device 10 (step S12). At that time, the transmission power is increased in order from the lowest level (step S13 to step S15), and a channel assignment response from the base station apparatus 10 is awaited. When the base station apparatus 10 confirms the channel allocation request from the terminal apparatus 10 (step S15), the shift between the reception timing and the reference timing is measured, and added to the downlink information of the channel allocation response as a transmission timing shift amount. 20 (step S16).

また、呼接続時点で、各チャネルの下り通信品質状態を端末装置20は基地局装置10に送信する。基地局装置10もまた上り通信品質状態をモニタしており、相互通信品質状態に応じて、最も通信品質の良いチャネルをアンカーサブチャネルに割り当てる。ここで、アンカーサブチャネルとは、どのサブチャネルをどの端末装置が使用するかを各端末装置に通知するために使用したり、再送制御でデータが正しくやりとりできたかを基地局装置と端末装置でネゴシエーションのために使うなどするサブチャネルである。   At the time of call connection, the terminal apparatus 20 transmits the downlink communication quality state of each channel to the base station apparatus 10. The base station apparatus 10 also monitors the uplink communication quality state, and assigns the channel with the best communication quality to the anchor subchannel according to the mutual communication quality state. Here, the anchor subchannel is used to notify each terminal device which subchannel is used by which terminal device, and whether the base station device and the terminal device have correctly exchanged data by retransmission control. This is a subchannel used for negotiation.

端末装置20はチャネル割り当て応答内の情報にある送信タイミングシフト量に併せてタイミングを早く送信するように調整して、割り当てられたチャネルで上り情報を送信する(ステップS17)。   The terminal device 20 adjusts the timing to be transmitted earlier according to the transmission timing shift amount in the information in the channel assignment response, and transmits uplink information on the allocated channel (step S17).

ステップS11からステップS17までは、通信チャネルに入る前の制御チャネルの段階におけるタイミング制御であるが、呼接続完了後、通信チャネルに入った後も、端末装置20側でタイミング制御を行うよう設定することも可能である。以下は、通信チャネルにおけるタイミング制御処理の説明である。   Steps S11 to S17 are timing control at the stage of the control channel before entering the communication channel. However, after the call connection is completed, the terminal device 20 is set to perform timing control even after entering the communication channel. It is also possible. The following is a description of the timing control process in the communication channel.

基地局装置10はその上り情報のパイロットシンボルに基づき、該端末装置20の平均受信タイミングを推定する。推定したタイミングが遅い場合には、該端末装置20に早く送信するよう該端末装置20の下り情報のアンカーサブチャネルに送信タイミング制御ビットとして設定する。また、推定したタイミングが早い場合には、該端末装置20に遅く送信するよう該端末装置20の下り情報のアンカーサブチャネルに送信タイミング制御ビットとして設定する。基地局装置10は端末装置20に、この送信タイミング制御ビットを付加して、他の下り情報と共に送信する(ステップS18)。   The base station apparatus 10 estimates the average reception timing of the terminal apparatus 20 based on the pilot symbol of the uplink information. When the estimated timing is late, it is set as a transmission timing control bit in the anchor subchannel of the downlink information of the terminal device 20 so as to transmit to the terminal device 20 early. When the estimated timing is early, the transmission timing control bit is set in the anchor subchannel of the downlink information of the terminal device 20 so that the terminal device 20 transmits the information late. The base station apparatus 10 adds this transmission timing control bit to the terminal apparatus 20 and transmits it together with other downlink information (step S18).

なお、送信タイミング制御ビットは、送信タイミングを早くあるいは遅くするという、早いか遅いかの単一の判断レベルのみでなく、どの程度早く送るのか遅く送るのかの複数の判断レベルを含むよう構成することも可能である。   It should be noted that the transmission timing control bit is configured to include not only a single determination level of whether transmission is early or late, but also a plurality of determination levels of how early or late transmission is performed. Is also possible.

端末装置20では、下り情報を受信して、アンカーサブチャネルの送信タイミングビットに従い上り情報の送信タイミングを調整し、割り当てチャネルで上り情報を送信する(ステップS19)。なお、ステップS17の後に、割り当てチャネルで端末装置20から送信した上り情報(ステップ19)に対しても、当該上り情報に含まれるパイロットシンボルに基づき、上り情報を受信する受信タイミングが基準よりも早いか遅いかを推定し、ステップS18と同様の処理を繰り返すよう構成することもできる(ステップS20)。   The terminal device 20 receives the downlink information, adjusts the uplink information transmission timing in accordance with the transmission timing bits of the anchor subchannel, and transmits the uplink information on the allocated channel (step S19). Note that for the uplink information (step 19) transmitted from the terminal apparatus 20 using the assigned channel after step S17, the reception timing for receiving the uplink information is earlier than the reference based on the pilot symbols included in the uplink information. It can also be configured to estimate whether it is slow or not and repeat the same processing as step S18 (step S20).

(第2実施形態)
次に、本実施形態の基地局装置10と端末装置20との間で行われる第2のタイミング制御処理について説明する。図5は、第2のタイミング制御処理を説明するフローチャートである。
(Second Embodiment)
Next, the 2nd timing control process performed between the base station apparatus 10 and the terminal device 20 of this embodiment is demonstrated. FIG. 5 is a flowchart for explaining the second timing control process.

第2のタイミング制御処理は、第1のタイミング制御処理と重複するステップについては説明を省略し、異なる処理ステップについて説明を行う。
ステップS15で、基地局装置10が端末装置10からのチャネル割り当て要求を確認すると、その時点では基地局装置10は通信チャネルへの状態遷移許可を出さずに(チャネル割り当て応答を出さずに)、チャネル割り当て拒否を端末装置20へ送信する(ステップS31)。このとき、ステップS15で受信したチャネル割り当て要求の受信タイミングと基準タイミングとのずれを計測し、チャネル割り当て拒否の下り情報に送信タイミングシフト量として付加し、端末装置20に送信する(ステップS31)。
In the second timing control process, the description of the steps overlapping with the first timing control process is omitted, and different process steps are described.
When the base station apparatus 10 confirms the channel assignment request from the terminal apparatus 10 in step S15, the base station apparatus 10 does not issue a state transition permission to the communication channel at that time (without issuing a channel assignment response). A channel allocation refusal is transmitted to the terminal device 20 (step S31). At this time, the difference between the reception timing of the channel allocation request received in step S15 and the reference timing is measured, added to the downlink information of channel allocation rejection as a transmission timing shift amount, and transmitted to the terminal device 20 (step S31).

チャネル割り当て拒否を受信した端末装置20は、端末装置20はチャネル割り当て拒否に付加された送信タイミングシフト量に併せてタイミングを調整して、再びチャネル割り当て要求を送信する(ステップS32)。基地局装置10では、再びチャネル割り当て要求を確認し、タイミング調整後の信号タイミングを検出して、想定範囲内に入るかどうか確認後、想定内に入っていれば、通信チャネルへの許可とチャネル割り当て応答を与える(ステップS33)。   The terminal device 20 that has received the channel assignment rejection adjusts the timing in accordance with the transmission timing shift amount added to the channel assignment rejection, and transmits the channel assignment request again (step S32). The base station apparatus 10 confirms the channel allocation request again, detects the signal timing after timing adjustment, confirms whether it falls within the expected range, and if it falls within the expected range, permits to the communication channel and the channel An allocation response is given (step S33).

このように、本実施形態のタイミング制御処理によれば、端末装置20から送信されるチャネル割り当て要求の受信タイミングが、基地局装置10に設定されている想定範囲内のタイミングであることを確認した後、チャネル割り当て応答を端末装置20に送信することができる。したがって、通信チャネルに入る前の制御チャネルの段階から、基地局装置10と端末装置20との間の通信タイミングを合わせることによって、信号の受信タイミングの拡大を極力抑え、遅延時間をガードインターバルの範囲におさめることができるので、シンボル間干渉の発生を防止することが可能となる。   As described above, according to the timing control process of the present embodiment, it has been confirmed that the reception timing of the channel allocation request transmitted from the terminal device 20 is within the assumed range set in the base station device 10. Thereafter, the channel assignment response can be transmitted to the terminal device 20. Therefore, by matching the communication timing between the base station apparatus 10 and the terminal apparatus 20 from the stage of the control channel before entering the communication channel, the expansion of the signal reception timing is suppressed as much as possible, and the delay time is set within the guard interval range. Therefore, the occurrence of intersymbol interference can be prevented.

本発明の実施の形態に係る基地局装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the base station apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態の端末装置の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the terminal device of this embodiment. サブチャネルのフォーマットを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the format of a subchannel. 本実施形態の基地局装置と端末装置との間で行われる第1のタイミング制御処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the 1st timing control processing performed between the base station apparatus and terminal device of this embodiment. 本実施形態の基地局装置と端末装置との間で行われる第2のタイミング制御処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the 2nd timing control processing performed between the base station apparatus and terminal device of this embodiment. 従来の、送信側に用いられるOFDM変調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional OFDM modulation apparatus used for the transmission side. 有効シンボルにガードインターバルをコピーした状態を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the state which copied the guard interval to the effective symbol. 従来の、受信側に用いられるOFDM復調装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional OFDM demodulation apparatus used for the receiving side.

符号の説明Explanation of symbols

1:送受信部、2:信号処理部、2-1:シンボル同期部、2-2:メモリ、2-3:FFT部、2-4:周波数推定部(チャネル推定部)、2-5:タイミング推定部、2-6:復調部(復号部)、2-7:物理層フレーム形成部、2-8:変調符号部、2-9:IFFT部、10:基地局装置、22:信号処理部、12-1:シンボル同期、12-2:メモリ、12-3:FFT部、12-4:周波数推定部(チャネル推定部)、12-5:タイミング推定部、12-6:復調部(復号部)、12-7:物理層フレーム形成部、12-8:変調符号部、12-9:IFFT部、12-10:タイミング要求抽出、12-11:タイミングシフト部、12-12:送信電力制御部、20:端末装置 1: Transmission / reception unit, 2: Signal processing unit, 2-1: Symbol synchronization unit, 2-2: Memory, 2-3: FFT unit, 2-4: Frequency estimation unit (channel estimation unit), 2-5: Timing Estimation unit, 2-6: Demodulation unit (decoding unit), 2-7: Physical layer frame forming unit, 2-8: Modulation coding unit, 2-9: IFFT unit, 10: Base station device, 22: Signal processing unit 12-1: Symbol synchronization, 12-2: Memory, 12-3: FFT unit, 12-4: Frequency estimation unit (channel estimation unit), 12-5: Timing estimation unit, 12-6: Demodulation unit (decoding) Part), 12-7: physical layer frame forming part, 12-8: modulation code part, 12-9: IFFT part, 12-10: timing request extraction, 12-11: timing shift part, 12-12: transmission power Control unit, 20: terminal device

Claims (7)

基地局装置と複数の端末装置との間でのTDD/OFDMA通信方式により、前記端末装置からの上り情報に含まれるチャネル割り当て要求に応答して、前記基地局装置からの下り情報でチャネル割り当てに関する応答をする通信制御方法であって、
前記基地局装置は、
前記端末装置からのチャネル割り当て要求を確認したときに、当該チャネル割り当て要求に含まれるパイロットシンボルに基づき前記上り情報を受信する受信タイミングが基準よりも早いか遅いかを推定するステップと、
前記受信タイミングの推定結果に基づき、前記チャネル割り当て要求の受信タイミングが基準範囲にない場合には、チャネル割り当てを拒否する前記チャネル割り当てに関する応答に送信タイミングシフト量を付加して送信し、前記チャネル割り当て要求の受信タイミングが基準範囲にある場合には、前記チャネル割り当てを行う前記チャネル割り当てに関する応答を前記端末装置へ送信するステップと、実行することを特徴とする通信制御方法。
In response to a channel allocation request included in uplink information from the terminal device, channel allocation is performed using downlink information from the base station device by a TDD / OFDMA communication scheme between the base station device and a plurality of terminal devices. A communication control method for responding,
The base station device
When confirming a channel assignment request from the terminal device, estimating whether reception timing for receiving the uplink information is earlier or later than a reference based on a pilot symbol included in the channel assignment request;
If the reception timing of the channel assignment request is not within a reference range based on the estimation result of the reception timing, a transmission timing shift amount is added to a response related to the channel assignment that rejects the channel assignment, and the channel assignment is performed. when the reception timing of the request is in the reference range, a communication control method characterized by performing the steps of: transmitting a response for the channel assignment to perform the channel assignment to the terminal device.
前記端末装置からのチャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて、前記基地局装置へ送信するステップと、When transmitting a channel allocation request from the terminal device, gradually increasing the transmission power from a small level to a large level, and transmitting to the base station device;
前記基地局装置は、前記端末装置からのチャネル割り当て要求を確認したときに、前記チャネル割り当てに関する応答を送信するステップと、を有することを特徴とする請求項1に記載の通信制御方法。  The communication control method according to claim 1, wherein the base station device includes a step of transmitting a response related to the channel assignment when confirming a channel assignment request from the terminal device.
前記基地局装置
前記受信タイミングの推定結果をタイミング記録手段に記録するステップと、
前記基地局装置からのチャネル割り当てを拒否する前記チャネル割り当てに関する応答の送信に際して、前記タイミング記録手段の記録内容に基づき前記送信タイミングシフト量を付加して前記端末装置に送信するステップと、を更に実行し、
前記端末装置は、
受信した前記送信タイミングシフト量抽出して、送信タイミング記録手段に記録するステップと、
前記端末装置から再びチャネル割り当て要求を送信する前記送信タイミング記録手段に記録された前記送信タイミングシフト量で指示されたタイミングで前記基地局装置に送信するステップと、を更に実行することを特徴とする請求項1又は2の何れかに記載の通信制御方法。
The base station apparatus,
Recording the reception timing estimation result in a timing recording means;
Upon transmission of response for the channel assignment reject the channel assignment from the base station apparatus, further perform the steps of: by adding the transmission timing shift amount based on the recorded contents of said timing recording means for transmitting to said terminal device And
The terminal device,
Extracting the received transmission timing shift amount and recording it in a transmission timing recording means;
When transmitting a channel assignment request again from the terminal device, and transmitting the to the base station apparatus at the indicated timing transmission timing the transmission timing shift amount recorded in the recording means, further executes the communication control method according to claim 1 or 2, characterized.
前記基地局装置から割り当てられたチャネルで前記端末装置から送信された上り情報についても、受信タイミングを推定するステップと、Estimating reception timing for uplink information transmitted from the terminal device using a channel allocated from the base station device; and
前記受信タイミングの推定結果に基づき、送信タイミング制御ビットを下り情報に付加するステップと、Adding a transmission timing control bit to downlink information based on the reception timing estimation result;
前記下り情報に付加された送信タイミング制御ビットに従い上り情報の送信タイミングを調整し、前記割り当てチャネルで前記上り情報を送信するステップと、を有することを特徴とする請求項3に記載の通信制御方法。4. The communication control method according to claim 3, further comprising: adjusting transmission timing of uplink information according to a transmission timing control bit added to the downlink information, and transmitting the uplink information on the assigned channel. .
複数の端末装置との間でTDD/OFDMA通信方式の通信を行う基地局装置であって、
前記端末装置からのチャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて送信されたチャネル割り当て要求を確認したときに、当該チャネル割り当て要求に含まれるパイロットシンボルに基づき、前記チャネル割り当て要求を受信するタイミングが、当該基地局装置に予め設定されている規定タイミングよりも、早いか遅いかを推定するタイミング推定手段と、
推定結果に基づき、送信タイミングシフト量を記録するタイミング記録手段と、
前記タイミング記録手段の記録内容に基づき、前記チャネル割り当て要求の受信タイミングが基準範囲にない場合には、チャネル割り当てを拒否する前記チャネル割り当てに関する応答に前記タイミング記録手段に記録された送信タイミングシフト量を付加する送信タイミングシフト量付加手段と、を含むことを特徴とする基地局装置。
A base station apparatus that performs communication in a TDD / OFDMA communication scheme with a plurality of terminal apparatuses,
When transmitting the channel allocation request from the terminal device, when the channel allocation request transmitted by checking the transmitted channel allocation request stepwise from a small level to a large level is confirmed, based on the pilot symbol included in the channel allocation request Timing estimation means for estimating whether the timing for receiving the channel assignment request is earlier or later than a predetermined timing preset in the base station device;
Timing recording means for recording the transmission timing shift amount based on the estimation result;
Based on the recorded contents of the timing recording means, if the reception timing of the channel assignment request is not within a reference range, the transmission timing shift amount recorded in the timing recording means in response to the channel assignment rejecting channel assignment is And a transmission timing shift amount adding means to be added.
請求項5に記載の基地局装置との間でTDD/OFDMA通信方式の通信を行う端末装置であって、
前記端末装置には、チャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて送信する送信電力調整手段と、
受信した前記送信タイミングシフト量を記録する送信タイミング記録手段と、
当該端末装置からの上り情報の送信に際して、前記送信タイミングシフト量で指示されたタイミングで前記基地局装置に送信する送信タイミング調整手段と、を含むことを特徴とする端末装置。
A terminal apparatus that performs communication in a TDD / OFDMA communication scheme with the base station apparatus according to claim 5 ,
In the terminal device, when transmitting a channel allocation request, transmission power adjustment means for transmitting by increasing the transmission power stepwise from a small level to a large level;
A transmission timing recording means for recording received the transmission timing shift amount,
And a transmission timing adjusting means for transmitting to the base station apparatus at a timing indicated by the transmission timing shift amount when uplink information is transmitted from the terminal apparatus.
基地局装置と複数の端末装置との間でのTDD/OFDMA通信方式により、前記端末装置からの上り情報に含まれるチャネル割り当て要求に応答して、前記基地局装置からの下り情報でチャネル割り当てに関する応答をする通信制御システムであって、
前記基地局装置は、
前記端末装置からのチャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて送信されたチャネル割り当て要求を確認したときに、当該チャネル割り当て要求に含まれるパイロットシンボルに基づき、前記チャネル割り当て要求を受信するタイミングが、当該基地局装置に予め設定されている規定タイミングよりも、早いか遅いかを推定するタイミング推定手段と、
推定結果に基づき、送信タイミングシフト量を記録するタイミング記録手段と、
前記タイミング記録手段の記録内容に基づき、前記チャネル割り当て要求の受信タイミングが基準範囲にない場合には、チャネル割り当てを拒否する前記チャネル割り当てに関する応答に前記タイミング記録手段に記録された送信タイミングシフト量を付加する送信タイミングシフト量付加手段と、を有し、
前記端末装置は、
前記チャネル割り当て要求の送信に際して、送信電力を小さいレベルから大きいレベルに段階的に上昇させて送信する送信電力調整手段と、
受信した送信タイミング要求を記録する送信タイミング記録手段と、
当該端末装置からの上り情報の送信に際して、前記送信タイミング要求で指示されたタイミングで前記基地局装置に送信する送信タイミング調整手段と、を有することを特徴とする通信制御システム。
In response to a channel allocation request included in uplink information from the terminal device, channel allocation is performed using downlink information from the base station device by a TDD / OFDMA communication scheme between the base station device and a plurality of terminal devices. A communication control system for responding,
The base station device
When transmitting the channel allocation request from the terminal device, when the channel allocation request transmitted by checking the transmitted channel allocation request stepwise from a small level to a large level is confirmed, based on the pilot symbol included in the channel allocation request Timing estimation means for estimating whether the timing for receiving the channel assignment request is earlier or later than a predetermined timing preset in the base station device;
Timing recording means for recording the transmission timing shift amount based on the estimation result;
Based on the recorded contents of the timing recording means, if the reception timing of the channel assignment request is not within a reference range, the transmission timing shift amount recorded in the timing recording means in response to the channel assignment rejecting channel assignment is Transmission timing shift amount adding means for adding,
The terminal device
Transmission power adjusting means for transmitting the channel allocation request by increasing the transmission power stepwise from a small level to a large level when transmitting the channel assignment request;
Transmission timing recording means for recording the received transmission timing request;
A transmission control system comprising: a transmission timing adjustment unit that transmits to the base station apparatus at a timing instructed by the transmission timing request when transmitting uplink information from the terminal apparatus.
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