JP4592477B2 - 無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法に関する。

無線通信システム、例えば、移動通信システムにおいては、移動局が、通信の開始時、ハンドオーバ時、および間欠受信を行う通信待ち受け時に無線リンクを接続すべきセルを探す（基地局を特定する）セルサーチを行っている。

移動局はバッテリーによって供給される電力で動作していることから、上記のようなセルサーチに時間がかかってしまうと、消費電流が大きくなるという問題がある。

そこで、ＩＭＴ −２０００ （International Mobile Telecommunications 2000）における移動通信システムに採用されているＷ−ＣＤＭＡ方式においては、セルサーチにかかる時間を短縮するために３段階セルサーチ法が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。この提案方法によれば、下り制御チャネルのスクランブリングコードをマスクし、このマスクされた部分について各セル共通の拡散コードで相関検出を行うことにより、スクランブリングコードのタイミング及びその種類を検出することができる。これにより、セルサーチ時間を短縮させることが可能となる。

また、周辺局スクランブルコ−ドを、無線基地局から送信される報知情報で報知することにより、ＣＤＭＡ方式の無線移動機の消費電流を低減し、待受時間を向上させることのできる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、ＩＭＴ−２０００の次世代となる第４世代移動通信システムにおいては、セル環境からホットスポットなどの孤立セル環境における下りリンクにおいて最大スループット１００Ｍｂｐｓ以上を実現できる無線アクセス方式としてＶＳＦ−ＯＦＣＤＭ（Variable Spreading Factor Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing）方式の研究・開発が進められている。

下りリンクのＯＦＣＤＭ方式におけるセルサーチ方法としては、周波数多重型の同期チャネル（ＳＣＨ： Synchronization Channel）を用いてフレームタイミングの検出プロセスとスクランブルコードの同定プロセスを分離し、高速な初期セルサーチを実現する方法（例えば、非特許文献２参照）や、上記ＳＣＨを用いずに共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ： Common Pilot Channel）のみを用いる３段階セルサーチ等が提案されている（例えば、非特許文献３参照）。
特開２００２ −１２４９０６号公報 樋口，佐和橋，安達らの"ＤＳ −ＣＤＭＡ 基地局間非同期セルラにおけるロングコードマスクを用いる高速セルサーチ法"信学技報 ＲＣＳ９６−１２２ ，１９９７年１月 花田、新、樋口、佐和橋，"ブロードバンドマルチキャリアＣＤＭＡ伝送における周波数多重同期チャネルを用いた３段階セルサーチ特性"信学技報 ＲＣＳ２００１−９１，２００１年７月 丹野、新、樋口、佐和橋，"下りリンクブロードバンドＯＦＣＤＭにおけるパイロットチャネルを用いる３段階高速セルサーチ法"信学技報 ＲＣＳ２００２−４０，２００２年４月

上述したＷ−ＣＤＭＡ方式では、複数の基地局を非同期で動作（各基地局からの信号どうしを、同期をとらずに送信する）させる基地局間非同期システムが採用されている。また、ＯＦＣＤＭ方式においても基地局間非同期システムの採用が検討されている。

基地局間非同期システムにおいては、各基地局は、互いに独立した任意のタイミングで動作するため、移動局ではセルサーチを行うのに、候補タイミング数Ｎ_ｆｔ×候補（セル固有）スクランブルコード数Ｎ_ｃｒ回の相関値を計算して最大となるタイミングとスクランブルコードを選択することが必要である。すなわち、全候補タイミングに対して相関をとる必要があるため、セルサーチにおける演算量が膨大となりセルサーチに時間がかかってしまうという問題がある。

上記した３段階セルサーチでは、フレームをいくつかのスロットに分割し、はじめにスロットタイミングを検出してから、フレームタイミングを検出することで、全候補タイミングに対して相関をとる場合と比して、セルサーチにかかる演算量を削減することが可能である。しかし、スロットタイミングを検出する処理においては、例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、候補タイミング数Ｎ_ｆｔが２５６０（×オーバーサンプリング）だけあり、演算量が大きく、セルサーチ時間がかかってしまうこととなり、消費電流が大きくなるという問題がある。

また、第４世代移動通信システムの無線アクセス方式として検討されているＯＦＣＤＭ方式においては、候補タイミング数Ｎ_ｆｔはＷ−ＣＤＭＡ方式とほぼ同程度になると考えられている（後述）。したがって、上記３段階セルサーチ法をＯＦＣＤＭ方式に採用しても、上記Ｗ−ＣＤＭＡ方式同様、セルサーチに時間がかかり、消費電流が増大するという問題が生じる可能性がある。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、セルサーチ時間を短縮し、移動局の消費電力を低減することができる無線通信システム、基地局、移動局、及び無線通信方法を提供することである。

本無線通信システムは、
複数の基地局と複数の移動局からなる無線通信システムであって、
移動局は、
周辺基地局から送信された基準信号を受信して基準信号間の受信タイミング差を測定し、該受信タイミング差を１つ以上の基地局に通知する受信タイミング差通知手段
を備え、
基地局は、
前記移動局により通知される受信タイミング差に基づいて、自局と周辺基地局との基準信号の送信タイミング差を計算する送信タイミング差計算手段と、
前記送信タイミング差計算手段により計算された送信タイミング差を前記移動局に通知する送信タイミング差情報通知手段と、
該送信タイミング差情報通知手段により前記送信タイミング差が移動局に通知されるときに、前記周辺基地局のスクランブルコードを通知するスクランブルコード通知手段と
を備え、
前記移動局は、前記基地局から通知される送信タイミング差と、前記周辺基地局のスクランブルコードとに基づいて、セルサーチ範囲を限定してセルサーチを行うセルサーチ手段
を備える。

本基地局は、
複数の移動局との間で通信を行う基地局であって、
移動局から通知される周辺基地局の基準信号間の受信タイミング差を受信し、受信した受信タイミング差に基づいて、自局と周辺基地局との基準信号の送信タイミング差を計算する送信タイミング差計算手段と、
前記送信タイミング差計算手段により計算された送信タイミング差を、前記移動局に通知する送信タイミング差情報通知手段と、
該送信タイミング差情報通知手段により前記送信タイミング差が移動局に通知されるときに、前記周辺基地局のスクランブルコードを通知するスクランブルコード通知手段と を備え、
移動局は、前記基地局から通知される送信タイミング差と、前記周辺基地局のスクランブルコードとに基づいて、セルサーチ範囲を限定してセルサーチを行う。

本移動局は、
基地局と無線により接続される移動局であって、
周辺基地局から送信された基準信号を受信して基準信号間の受信タイミング差を測定し、該受信タイミング差を１つ以上の基地局に通知する受信タイミング差通知手段と、
前記基地局から通知される送信タイミング差と、前記周辺基地局のスクランブルコードとに基づいて、セルサーチ範囲を限定してセルサーチを行うセルサーチ手段と、
を備える。

本願発明によれば、基地局は移動局で測定され通知される基地局間の基準信号の受信タイミング差から周辺基地局との間の基準信号の送信タイミング差を計算し、その送信タイミング差を移動局に通知する。移動局は、基地局から通知される送信タイミング差に基づいてセルサーチ候補数を限定することにより、セルサーチ範囲を最小に抑えることができるので、セルサーチ時間を短縮できる。すなわち、本発明によれば、移動局の待ち受け時の消費電力を低減し、待ち受け時間を長くする効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における無線通信システムは、例えば、図１に示すように構成される。同図において、この無線通信システム１は、移動通信システムであって、無線ゾーンをカバーする複数の基地局（基地局ａ１００、基地局ｂ２００）と、これら基地局との間に無線チャネルを設定して通信を行う複数の移動局ａ１０〜移動局ｃ３０により構成される。また、本実施形態では、基地局は移動局との間で、ＣＤＭＡ方式あるいはマルチキャリア方式で無線通信を行う。

まず、図２を参照しながら、本発明の動作概要について説明する。図２は、本発明の動作概要を説明するための図である。

同図において、移動局ａ１０は基地局ａ１００、基地局ｂ２００の複数の基地局と接続し、ハンドオーバを実行するために、移行先のセル（基地局）を探し出すセルサーチ処理を行う。

本発明において、移動局ａ１０は、基地局ａ１００、基地局ｂ２００から常に送信されているパターン既知の共通パイロットチャネル信号（基準信号）の受信タイミング差を測定し、測定結果を基地局ａ１００、基地局ｂ２００に通知する。移動局ａ１０と基地局ａ１００間、移動局ａ１０と基地局ｂ２００間の距離は異なるので、伝播遅延も異なる。例えば、移動局ａ１０で測定される受信タイミング差は、基地局ａ１００からの共通パイロットチャネル信号の送信タイミングＴ_１よりΔＴ_１遅れて受信される受信タイミング（ａ）と、基地局ｂ２００からの共通パイロットチャネル信号の送信タイミングＴ_２よりΔＴ_２遅れて受信される受信タイミング（ｂ）との間のタイミング差（Δｔ＿ｒｘ）となる。

上記のようにして移動局ａ１０で測定された受信タイミング差（Δｔ＿ｒｘ）は受信タイミング差情報として、基地局ａ１００に通知される。本例では、基地局ａ１００に上記受信タイミング差情報が通知されるものと仮定し、以降、基地局ａ１００の動作に着目して説明する。

基地局ａ１００は、移動局ａ１０より受信した受信タイミング差情報に基づき、自局と周辺基地局（本例では、基地局ｂ２００）との共通パイロットチャネル信号の送信タイミング差を求める。ここで、自局の共通パイロットチャネル信号の
送信タイミングは既知（Ｔ_１）であるので、既知の送信タイミングＴ_１から受信タイミング差であるΔｔ＿ｒｘ分遅れたタイミング（Ｔ_１＋Δｔ＿ｒｘ）が基地局ｂ２００からの共通パイロットチャネル信号の送信タイミング（Ｔ_２）として推定される。

基地局ａ１００は、上記のようにして基地局ｂ２００からの共通パイロットチャネル信号の送信タイミングＴ_２を推定した後、自局１００と基地局ｂ２００間の共通パイロットチャネル信号の送信タイミング差を求める（送信タイミング差Δｔ＿ｔｘ＝Ｔ_２−Ｔ_１）。

このようにして求められた送信タイミング差は、送信タイミング差情報として基地局ａ１００から移動局ａ１０に通知される。移動局ａ１０は、基地局ａ１００から受信した基地局間（基地局ａ１００と基地局ｂ２００）の共通パイロットチャネル信号の送信タイミング差に基づいて、セルサーチ範囲を限定してセルサーチ処理を行う。このセルサーチ処理については後述する。

次に、本実施形態における移動局の構成について説明する。図３は、第１の実施形態における移動局（例：移動局ａ１０）の構成を示すブロック図である。

同図において、この移動局は、共通パイロットチャネル受信タイミング差測定部５１と、上り制御情報生成部５２と、上り制御チャネル送信部５３と、から構成される。

共通パイロットチャネル受信タイミング差測定部５１は、共通パイロットチャネル相関器を具備し、サーチ対象となる基地局の共通パイロットチャネル信号の相関検出を行い、該基地局から送信された共通パイロットチャネル信号間の受信タイミング差を測定する。

上り制御情報生成部５２は、共通パイロットチャネル受信タイミング差測定部５１で測定された受信タイミング差の情報を基地局に通知するための制御情報として生成する。上り制御チャネル送信部５３は、上記のようにして生成された制御情報を上り制御チャネルで基地局に送信する。

次に、本実施形態における基地局の構成について説明する。図４は、第１の実施形態における基地局（例：基地局ａ１００）の構成を示すブロック図である。

同図において、この基地局は、上り制御チャネル受信部６１と、送信タイミング計算部６２と、報知情報生成部６３と、報知チャネル送信部６４と、から構成される。

上り制御チャネル受信部６１は、移動局が上り制御チャネルで送信する受信タイミング差情報を受信し、受信した受信タイミング差情報を送信タイミング計算部６２に出力する。送信タイミング計算部６２は、上記受信タイミング差情報に基づき、自局と周辺基地局からの共通パイロットチャネルの送信タイミング（送信タイミング差）を計算する。報知情報生成部６３は、送信タイミング計算部６２で計算された共通パイロットチャネルの送信タイミング差情報を報知チャネルで送信するための情報を生成する。報知チャネル送信部６４は、上記のようにして生成された送信タイミング差情報を、報知チャネルで送信する。

図５は、上記のように構成された移動局と基地局間において移動局に送信タイミング差を通知するまでの制御処理に関する実施形態であり、この制御処理の流れを示す制御シーケンス図である。以下、同図を参照して説明を続ける。

同図において、基地局１、基地局２は、移動局に対して共通パイロットチャネル信号を送信する。移動局は、各基地局から送信された共通パイロットチャネル信号を受信し、共通パイロットチャネル信号の受信タイミング差を測定する。そして、その測定した結果を、受信タイミング差情報として、各基地局に通知する。ここでは、基地局１の処理動作に着目する。基地局１は、移動局から送信された受信タイミング差情報を基に送信タイミング差を計算し、計算結果を示す情報を報知チャネルに含めて移動局に送信する。移動局は基地局１から送信された上記送信タイミング差の情報を基に、サーチ範囲を限定してセルサーチの処理を行う。次に、このセルサーチ処理について説明する。

図６は、移動局のセルサーチ部周辺の構成を示すブロック図である。

同図において、セルサーチ部（フレームタイミング検出部）７３の周辺には、下り報知チャネル受信部７１と、候補フレームタイミング削減部７２と、が備えられる。

下り報知チャネル受信部７１は、基地局から送信された報知チャネルを受信する。この報知チャネルには、送信タイミング差情報が含まれ、より好ましくは、フレームタイミング差情報が含まれる。

候補フレームタイミング削減部７２は、下り報知情報で通知されたフレームタイミング差情報を利用して、候補フレームタイミング数を削減し、セルサーチ範囲を限定する。フレームタイミング検出部７３は、候補フレームタイミング削減部７２で削減した候補フレームタイミング数のもとで、フレームの境界、すなわちフレームの開始タイミング（フレームタイミング）を検出する。ここで、候補フレームタイミング数がＮ_ｆｔ’に削減される場合、セルサーチに要するフレームタイミングの検出の演算量がＮ_ｆｔ’／Ｎ_ｆｔになる。

ところで、Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、候補フレームタイミング数は、１フレーム１０ｍｓｅｃ中のスロット当たりのチップ数３８４００（通常はオーバーサンプリングが行われるため、この数倍）である。

一方、第４世代移動通信システムの無線アクセス方式として検討されているＯＦＣＤＭでは、１フレーム長が、０．５ｍｓｅｃ程度と短くなるが、１００ＭＨｚ程度の（時間分解能の高い）広帯域信号を用いるため、候補フレームタイミング数は、上記Ｗ−ＣＤＭＡ方式と同等になると考えられる。

また、フレームタイミング検出部７３は、下り報知情報で周辺局のスクランブルコードが通知された場合には、システムで用意される全てのスクランブルコードに対して相関を検出するのでなく、通知された候補スクランブルコードに対して相関検出を行い、接続すべき基地局の信号に乗算されているスクランブルコードを検出する。

ところで、ＣＤＭＡ方式に代表されるセル固有スクランブルコードを用いて他セル干渉をランダム化し、１セル周波数繰り返しを実現するシステムでは、候補スクランブルコード数は、数百以上のスクランブルコードをシステムとして定義することにより、ほぼ自由なスクランブルコードの割当てが可能なる。Ｗ−ＣＤＭＡ方式では、５１２種類のスクランブルコードが定義されている。第４世代移動通信システムの無線アクセス方式として検討されているＯＦＣＤＭでは、候補スクランブルコード数は、上記Ｗ−ＣＤＭＡ方式と同等になるものと考えられる。
図７〜図９は、セルサーチ時のサーチ範囲を示す概念図であり、図７は、従来法によるセルサーチ時のサーチ範囲の概念を示し、図８、図９は本発明法によるセルサーチ時のサーチ範囲の概念を示している。これらの図において、横軸は候補フレームタイミング、縦軸は候補スクランブルコードを示している。

図７に示されるように、従来法によるセルサーチでは、全てのフレームタイミング、全てのスクランブルコードを候補としてセルサーチが行われる。すなわち、候補タイミング数Ｎ_ｆｔ×候補（セル固有）スクランブルコード数Ｎ_ｃｒ回の相関値を計算して最大となるタイミングとスクランブルコードを選択する処理が必要であるため、セルサーチに要する演算量は膨大となる。

一方、本発明法によるセルサーチでは、図８、図９に示されるように、従来の全てのフレームタイミング、全てのスクランブルコードを候補としてセルサーチする処理に比べて大幅に削減される。図８は、基地局より、フレームタイミング差情報のみが、移動局に通知された場合のセルサーチ範囲を示している。また、図９は、基地局より、フレームタイミング差情報と、周辺基地局スクランブルコ−ド（＝候補スクランブルコード）が、移動局に通知された場合のセルサーチ範囲を示している。両図において、白抜き部分がセルサーチ範囲である。

図８に示されるように、基地局より、フレームタイミング差情報のみが通知される態様によれば、移動局は通知されたフレームタイミング差の範囲（同図（ａＡ）参照）のみをサーチ対象としてフレームタイミング、及びスクランブルコードの検出を行う。このとき、フレームタイミング差情報により、候補フレームタイミング数を、例えば、〜１００程度に抑えられれば、タイミング検出の演算量を大幅に削減することが可能である。

このように本実施形態によれば、従来法と比してセルサーチに要する演算量を大幅に削減することができる。その結果、セルサーチ時間を短縮（高速化）でき、移動局の待ち受け時の消費電力の低減が図れ（バッテリーセービング）、待ち受け時間を長くすることができる。

また、図９に示されるように、基地局より移動局に対し、フレームタイミング差情報と周辺基地局スクランブルコードが通知される態様によれば、移動局は通知されたフレームタイミング差の範囲のみをサーチ対象としてフレームタイミング、より特定的にはスクランブルコードの開始タイミングを検出し、その後通知された候補スクランブルコードとのみ相関をとって基地局で用いられたスクランブルコードを同定する。

すなわち、候補スクランブルコードの情報があれば、５１２種類のスクランブルコード全ての相関をとる必要はなく、通知された候補スクランブルコード（例：数十程度）とのみ相関をとればよいので、セルサーチ時のサーチ範囲は図８に示す態様と比較してより限定的となり、セルサーチに要する演算量を大幅に削減することができる。

また、サーチすべき候補数を減らすことにより、誤検出確率を非常に小さい値に抑えることができ、最適なセルを高精度に検出することができる。これにより、不必要な送信電力の増加を避けることができ、システムを大容量化させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、基地局は移動局に通知する送信タイミング差情報の高精度化を行う機能を備える。

第２の実施形態における無線通信システムは、第１の実施形態において説明した無線通信システムと基本的構成を同様とする。したがって、移動局、基地局及びその構成要素には同列（末尾が同一）の符号を付し、その説明は省略すると共に、以下、本実施形態の特徴点について説明する。

図１０は、第２の実施形態における基地局の構成を示すブロック図である。本実施形態における基地局は、第１の実施形態と比較して、受信タイミング情報収集部８１を備える点で異なる。この受信タイミング情報収集部８１は、多数の移動局で測定され送信された受信タイミング差情報を収集する。送信タイミング計算部６２では、該収集された多数の受信タイミング差情報を平均化するなどの統計処理が行われる。すなわち、多数の移動局から報告される受信タイミング差情報に対して平均化処理することにより、基地局間の受信タイミング差をより正確に検出することができるので、基地局間の送信タイミング差を高精度で計算することが可能となる。

移動局における候補フレームタイミング削減部７２は、この高精度化された送信タイミング差を用い、正確な送信タイミング差のもとで候補フレームタイミング数を削減する。これにより、セルサーチにおけるターゲットセルの候補が正確に絞り込まれるので、適切でないセルをサーチしてしまうという事態を回避することができるようになり、より高速かつ高精度にセルサーチを行うことが可能となる。

（第３の実施形態）
上記第２の実施形態では、多数の移動局から報告される受信タイミング差情報を統計処理して、基地局の受信タイミング差を精度良く検出することで、送信タイミング差の高精度化を実現する態様について例示したが、本実施形態では、移動局の位置情報を用いて、基地局間の送信タイミング差の高精度化を行う場合を例示する。

第３の実施形態における無線通信システムは、第１の実施形態において説明した無線通信システムと基本的構成を同様とする。したがって、移動局、基地局及びその構成要素には同列（末尾が同一）の符号を付し、その説明は省略すると共に、以下、本実施形態の特徴点について説明する。

図１１は、第３の実施形態における移動局の構成を示すブロック図である。本実施形態における基地局は、第１の実施形態と比較して、移動局位置測定部９１を備える点で異なる。この移動局位置測定部９１は、ＧＰＳ信号あるいは基地局からの共通パイロットチャネル信号を用いて移動局の位置を測定し、移動局の位置、すなわち受信タイミングの測定場所を移動局位置情報として上り制御情報生成部５２に出力する。上り制御情報生成部５２は、移動局位置測定部９１から出力された移動局位置情報と、共通パイロットチャネル受信タイミング差測定部５１で測定された受信タイミング差情報を制御情報として生成する。上り制御チャネル送信部５３は、上記のようにして生成された制御情報を制御チャネルで基地局に送信する。

基地局の送信タイミング計算部６２は、移動局から送信された上記制御情報に含まれる移動局位置情報を用い、基地局−移動局間の伝搬遅延（ΔＴ_１、ΔＴ_２（図２参照））を補正する。具体的には、移動局位置情報を用いて、基地局との間の距離を求め、該距離に相関する伝搬遅延を補正する。その補正方法は、予め距離に相関する伝搬遅延を算出したテーブルを用いて補正量を求めるようにしてもよいし、そのようなテーブルを用いずに、演算により補正量を求めるようにしてもよい。

本実施形態によれば、基地局−移動局間の伝搬遅延を補正することにより、基地局は周辺基地局との間の正確な送信タイミング差を知ることができる。移動局における候補フレームタイミング削減部７２は、この正確な送信タイミング差のもとで候補フレームタイミング数を削減する。これにより、第２の実施形態と同様な効果、すなわち、より高速かつ高精度にセルサーチを行うことが可能となる。

（第４の実施形態）
上記第３の実施形態では、移動局の位置情報を用いて送信タイミング差の高精度化を行う態様を例示したが、本実施形態では、下り受信レベルを用いて送信タイミング差の高精度化を行う場合を例示する。

第３の実施形態における無線通信システムは、第１の実施形態において説明した無線通信システムと基本的構成を同様とする。したがって、移動局、基地局及びその構成要素には同列（末尾が同一）の符号を付し、その説明は省略する。以下、以下、本実施形態の特徴点について図３及び図４を参照して説明する。

図３において、本実施形態では、移動局の共通パイロットチャネル受信タイミング差測定部５１は、受信タイミングの測定とともに、共通パイロットチャネル信号の受信レベルを測定する。これらの情報は、制御情報として上り制御情報生成部５２で生成され、上り制御チャネル送信部５３で送信される。

図４において、基地局の送信タイミング計算部６２は、上記制御情報を入力とし、受信レベルから基地局−移動局間の距離を計算し、その距離に相関する伝搬遅延を補正する。補正方法については、上記第３の実施形態で説明した補正方法を適用すればよい。

このように本実施形態によれば、基地局−移動局間の伝搬遅延を補正することにより、正確な送信タイミング差を得ることができる。移動局における候補フレームタイミング削減部７２は、この正確な送信タイミング差のもとで候補フレームタイミング数を削減する。これにより、第３の実施形態と同様な効果、すなわち、より高速かつ高精度にセルサーチを行うことが可能となる。

また、本実施形態の場合、下り受信レベルを測定し、基地局側に報告するだけなので、第３の実施形態と比して、ＧＰＳ受信機等が不要であり、装置コストを低減する効果も得られる。

上述したように、上記各実施形態では、移動局は、周辺基地局から送信される共通パイロットチャネル信号の受信タイミング差を測定し、基地局に報告する。ここで、移動局が共通パイロットチャネル信号の受信タイミング差を測定する契機は、例えば、以下のケースが考えられる。

（ａ）移動局がハンドオーバする際に、基地局間の共通パイロットチャネル信号の受信タイミング差を測定する。一般に、ハンドオーバ処理では、共通パイロットチャネル信号の受信タイミング差の測定は必須であるので、この場合、基地局から共通パイロットチャネル信号の受信タイミング差を測定させるための制御信号を送信する必要がない。したがって、無線リソースを浪費しないで済む。

（ｂ）基地局設置時または基地局リセット時に基地局から移動局に対して共通パイロットチャネル信号の受信タイミング差を測定させるための制御信号を送信して該受信タイミング差を測定させる。この場合、上記制御信号が必要となるものの、基地局のクロックタイミングの精度が高い場合には、最初に該受信タイミング差を移動局に測定させるだけで正確な受信タイミング差が得られので、以後、移動局に受信タイミング差を測定させなくて済む。すなわち、移動局での処理負荷を軽減することができる。

また、基地局の故障やメンテナンス等、何らかの理由で基地局のリセットが必要となり、そのリセットにより、基地局から送信される共通パイロットチャネル信号の送信タイミングが変更になった場合は、移動局は、それを契機に受信タイミング差を測定すればよい。

（ｃ）定期的に基地局から移動局に対し、共通パイロットチャネル信号の受信タイミング差を測定させるための制御信号を送信して受信タイミング差を測定させる。この場合、基地局のクロックタイミングの精度が低いときに有効である。すなわち、移動局に定期的に受信タイミング差を測定させ、報告させるので、基地局では、送信タイミング差情報を定期的に更新することができ、正確な送信タイミング差情報を得ることができる。

なお、上記各実施形態では、送信タイミング差情報を報知チャネルで送信する場合の態様について例示したが、本発明はこのような態様に限定されない。例えば、セル内の移動局数が少ないときには、ユーザ固有の個別制御チャネルを用いて報知することが可能である。すなわち、セル内の移動局数に応じて報知チャネルあるいは個別制御チャネルを選択することにより、無線リソースを有効に活用しつつ送信タイミング差情報を移動局に通知することができる。

本発明の第１の実施形態における無線通信システムの構成を示す図である。 本発明の動作概要を説明するための図である。 第１の実施形態における移動局の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における基地局の構成を示すブロック図である。 移動局と基地局間の制御処理の流れを示すシーケンス図である。 第１の実施形態における移動局のセルサーチ部の構成を示すブロック図である。 従来法によるセルサーチ時のサーチ範囲を示す概念図である。 本発明法によるセルサーチ時のサーチ範囲を示す概念図（その１）である。 本発明法によるセルサーチ時のサーチ範囲を示す概念図（その２）である。 第２の実施形態における基地局の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態における移動局の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 無線通信システム
１０〜３０ 移動局ａ〜移動局ｃ
５１ 共通パイロットチャネル受信タイミング差測定部
５２ 上り制御情報生成部
５３ 上り制御チャネル送信部
６１ 上り制御チャネル受信部
６２ 送信タイミング計算部
６３ 報知情報生成部
６４ 報知チャネル送信部
７１ 下り報知チャネル受信部
７２ 候補フレームタイミング削減部
７３ フレームタイミング検出部（セルサーチ部）
８１ 受信タイミング情報収集部
９１ 移動局位置測定部
１００ 基地局ａ
２００ 基地局ｂ

Claims (8)

1. 複数の基地局と複数の移動局からなる無線通信システムであって、
   移動局は、
   周辺基地局から送信された基準信号を受信して基準信号間の受信タイミング差を測定し、該受信タイミング差を１つ以上の基地局に通知する受信タイミング差通知手段
   を備え、
   基地局は、
   前記移動局により通知される受信タイミング差に基づいて、自局と周辺基地局との基準信号の送信タイミング差を計算する送信タイミング差計算手段と、
   前記送信タイミング差計算手段により計算された送信タイミング差を前記移動局に通知する送信タイミング差情報通知手段と、
   該送信タイミング差情報通知手段により前記送信タイミング差が移動局に通知されるときに、前記周辺基地局のスクランブルコードを通知するスクランブルコード通知手段と
   を備え、
   前記移動局は、前記基地局から通知される送信タイミング差と、前記周辺基地局のスクランブルコードとに基づいて、セルサーチ範囲を限定してセルサーチを行うセルサーチ手段
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
2. 複数の移動局との間で通信を行う基地局であって、
   移動局から通知される周辺基地局の基準信号間の受信タイミング差を受信し、受信した受信タイミング差に基づいて、自局と周辺基地局との基準信号の送信タイミング差を計算する送信タイミング差計算手段と、
   前記送信タイミング差計算手段により計算された送信タイミング差を、前記移動局に通知する送信タイミング差情報通知手段と、
   該送信タイミング差情報通知手段により前記送信タイミング差が移動局に通知されるときに、前記周辺基地局のスクランブルコードを通知するスクランブルコード通知手段と
   を備え、
   移動局は、前記基地局から通知される送信タイミング差と、前記周辺基地局のスクランブルコードとに基づいて、セルサーチ範囲を限定してセルサーチを行うことを特徴とする基地局。
3. 請求項２に記載の基地局であって、
   複数の移動局から通知される周辺基地局の基準信号間の受信タイミング差を収集する受信タイミング情報収集手段
   を備え、
   前記送信タイミング差計算手段は、前記受信タイミング情報収集手段により収集された受信タイミング差を統計処理する統計処理手段
   を備えることを特徴とする基地局。
4. 請求項３に記載の基地局であって、
   前記統計処理は、前記受信タイミング差の平均化処理であることを特徴とする基地局。
5. 請求項１乃至４いずれかに記載の基地局であって、
   前記複数の移動局に対して、前記周辺基地局の基準信号間の受信タイミング差を測定させるための制御信号を送信する受信タイミング差測定指示手段
   を備えることを特徴とする基地局。
6. 基地局と無線により接続される移動局であって、
   周辺基地局から送信された基準信号を受信して基準信号間の受信タイミング差を測定し、該受信タイミング差を１つ以上の基地局に通知する受信タイミング差通知手段と、
   前記基地局から通知される送信タイミング差と、前記周辺基地局のスクランブルコードとに基づいて、セルサーチ範囲を限定してセルサーチを行うセルサーチ手段と、
   を備えることを特徴とする移動局。
7. 請求項６に記載の移動局であって、
   前記セルサーチ手段は、前記送信タイミング差に基づいて候補タイミング数を限定し、前記周辺基地局のスクランブルコードに基づいて候補スクランブルコード数を限定することにより、セルサーチ範囲を限定する限定手段
   を備えることを特徴とする移動局。
8. 複数の基地局と複数の移動局からなる無線通信システムにおける無線通信方法であって、
   移動局は、周辺基地局から送信された基準信号を受信して基準信号間の受信タイミング差を測定し、該受信タイミング差を１つ以上の基地局に通知し、
   前記基地局は、前記移動局から通知される受信タイミング差に基づいて、自局と周辺基地局との基準信号の送信タイミング差を計算し、計算された送信タイミング差を、前記移動局に通知し、
   前記基地局は、前記送信タイミング差を前記移動局に通知するときに、前記周辺基地局のスクランブルコードを通知し、
   前記移動局は、前記基地局から通知される送信タイミング差と、前記周辺基地局のスクランブルコードとに基づいて、セルサーチ範囲を限定してセルサーチを行う
   ことを特徴とする無線通信方法。

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