JP5644672B2 - 移動局装置及び同期タイミング決定方法 - Google Patents

Description

本明細書で論じられる実施態様は、移動局装置と基地局装置との間の時間的同期の確立に関する。

セルラ移動無線通信では、移動局装置は、セル端付近に位置することを検出した場合に、現在接続中のサービング基地局装置の周囲の基地局装置であるターゲット基地局装置からの受信品質を測定する。あるターゲット基地局装置について測定された受信品質が一定の基準を満たす場合には、移動局装置は接続先をターゲット基地局装置へ切り換えるハンドオーバを実行する。以下の説明において、移動局装置及び基地局装置をそれぞれ「移動局」及び「基地局」と表記する。

なお、複数の移動局が種々の対をなすＢＳ間の相対時間差を測定し、かつこれらの測定がＢＳによって記憶される非同期ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）移動体通信システムが知られている。このシステムでは、ソースＢＳが、隣接リスト・メッセージで、ソースＢＳと隣接セル・リスト上のＢＳの各々との間の相対時間差の推定をＭＳへ送信する。リスト上の各ＢＳは相対時間差推定テーブルを維持することができ、このテーブルはＭＳから受信された報告から連続的に更新され得る。その後、ＢＳは、このテーブルから項目をＭＳへ、隣接リスト・メッセージで、送信する。ＢＳは相対タイミング差を知っている。ＭＳが候補ＢＳに対してセル探索を開始するとき、ＭＳはそのソースＢＳと比較してのその候補ＢＳのタイミングの推定を有する。

また、サービング基地局から送信される信号を受信するタイミングの前後の最大遅延差の範囲に、ガードインターバル長毎にシフトさせた測定タイミングを設定し、各測定タイミングでターゲット基地局の受信品質を測定することが知られている。測定された最良の受信品質がターゲット基地局の受信品質としてサービング基地局に報告される。

特表２００２−５０３９１３号公報 特開２０１０−２１６４８号公報

基地局間同士の間で信号の送信タイミングが同期していても、移動局で受信される受信タイミングは各基地局と移動局との間の距離によって異なる。このため、各基地局のセル半径が異なる場合に、セル端においてサービング基地局及びターゲット基地局からそれぞれ受信する受信タイミングが異なることがある。したがって、ターゲット基地局装置からの信号を受信する場合に、移動局装置は、ターゲット基地局装置との間の時間的同期を確立する同期確立処理を実施する。

開示の装置及び方法は、移動局装置とターゲット基地局装置との間の時間的同期の確立手段を提供することを目的とする。

装置の一観点によれば、移動局装置が与えられる。移動局装置は、移動局装置が接続する第１基地局装置及び第１基地局装置以外の第２基地局装置の送信電力情報、並びに第２基地局装置の基準信号の送信周波数情報を第１基地局装置から受信する基地局情報受信部と、第１基地局装置が基準信号を送信する送信期間中の受信周波数を第１基地局装置及び第２基地局装置の基準信号の送信周波数の間で切り替える周波数切換部と、上記の送信期間中において第１基地局装置及び第２基地局装置から受信する受信電力を測定する電力測定部と、電力測定部により測定された受信電力と基地局情報受信部により受信された送信電力情報に基づいて第１基地局装置及び第２基地局装置からの受信電波の伝搬ロスを決定する伝搬ロス決定部と、伝搬ロスに基づいて第１基地局装置からの受信電波と第２基地局装置からの受信電波との間の伝搬遅延差を決定する遅延差決定部と、第１基地局装置との同期タイミングと伝搬遅延差に基づいて第２基地局装置との同期タイミングを決定する同期タイミング決定部を備える。

方法の一観点によれば、基地局装置と移動局装置との同期タイミングを決定する同期タイミング決定方法が与えられる。この同期タイミング決定方法では、移動局装置が接続する第１基地局装置及び第１基地局装置以外の第２基地局装置の送信電力情報、並びに第２基地局装置の基準信号の送信周波数情報を第１基地局装置から移動局装置へ送信し、第１基地局装置が基準信号を送信する送信期間中の移動局装置の受信周波数を第１基地局装置及び第２基地局装置の基準信号の送信周波数の間で切り替え、送信期間中において移動局装置が第１基地局装置及び第２基地局装置から受信する受信電力を測定し、送信期間中において測定された受信電力と第１基地局装置から送信された送信電力情報に基づいて、移動局装置が第１基地局装置及び第２基地局装置からの受信電波の伝搬ロスを決定し、伝搬ロスに基づいて移動局装置が第１基地局装置及び第２基地局装置からの受信電波の伝搬遅延差を決定し、第１基地局装置と移動局装置との間の同期タイミングと伝搬遅延差に基づいて、移動局装置が第２基地局装置との同期タイミングを決定する。

本件開示の装置又は方法によれば、移動局装置とターゲット基地局装置との間の時間的同期の確立手段が提供される。

通信システムの全体構成例を示す図である。 伝搬距離差の測定方法の第１例の説明図である。 同期タイミングの設定方法の説明図である。 受信品質及び受信電力の測定値の劣化特性を示すグラフである。 移動局装置のハードウエア構成の一例を示す図である。 移動局装置の第１構成例を示す図である。 遅延差測定部の構成の一例を示す図である。 受信品質測定処理の第１例の説明図である。 同期タイミング決定処理の説明図である。 移動局装置の第２構成例を示す図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、伝搬距離差の算出方法の第２例の説明図である。 伝搬距離差の算出方法の第３例の説明図である。

＜１．通信システムの構成＞
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。図１は、通信システムの全体構成例を示す図である。通信システム１は、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂ、並びに移動局３を備える。参照符号４ａ及び４ｂは、それぞれ第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂによりカバーされるセルの範囲を模式的に示す。以下の説明において、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂを総称して、単に「基地局２」と表記することがある。

以下の説明において、第１基地局２ａは、移動局３が現在接続しているサービング基地局であり、第２基地局２ｂは、基地局２ａの周囲にあり、基地局２ａと異なる周波数によりサービスを行うターゲット基地局である。なお、基地局２ａの周囲の複数の基地局２が、第２基地局２ｂとして選択されてもよい。

＜２．同期タイミングの決定方法＞
通信システム１において移動局３は、第１基地局２ａから移動局３までの信号の伝搬距離と第２基地局２ｂから移動局３までの信号の伝搬距離との間の伝搬距離差を測定する。図２は、伝搬距離差の測定方法の第１例の説明図である。参照符号９０及び９１は、それぞれ第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂから送信される信号の伝搬ロス特性を示す。伝搬ロス特性は、伝搬距離と伝搬ロスとの間の関係を示す。

移動局３は、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂの送信電力ＰＴＳ及びＰＴＴを示す送信電力情報を第１基地局２ａから受信する。また移動局３は、第１基地局２ａが基準信号を送信する送信期間中に、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂからの送信信号をそれぞれ受信する受信電力ＰＲＳ及びＰＲＴをそれぞれ測定する。

移動局３は、第１基地局２ａから移動局３まで伝搬する間の信号の伝搬ロス（ΔＰＳ＝ＰＴＳ−ＰＲＳ）及び第２基地局２ｂから移動局３まで伝搬する間の信号の伝搬ロス（ΔＰＴ＝ＰＴＴ−ＰＲＴ）を決定する。移動局３は、伝搬ロスΔＰＳ及びΔＰＴと伝搬ロス特性９０及び９１に従って、第１基地局２ａから移動局３までの信号の伝搬距離ＤＳと第２基地局２ｂから移動局３までの信号の伝搬距離ＤＴを決定し、これらの伝搬距離の差（ＤＳ−ＤＴ）を算出する。移動局３は、伝搬距離の差（ＤＳ−ＤＴ）を電波の伝搬速度ｖで除することにより、第１基地局２ａから移動局３までの信号の伝搬遅延と第２基地局２ｂから移動局３までの信号の伝搬遅延との伝搬遅延差（Ｄ＝（ＤＳ−ＤＴ）／ｖ）を決定する。

次に、移動局３は、第１基地局２ａと移動局３との間の同期タイミングと伝搬遅延差Ｄに基づいて、第２基地局２ｂと移動局３との間の同期タイミングを設定する。図３は、同期タイミングの設定方法の説明図である。いま、第１基地局２ａと第２基地局２ｂとの間で移動局３との信号の送受信タイミングの同期が確立している。移動局３が第１基地局２ａから受信する受信シンボルの受信タイミングは、第１基地局２ａの送信タイミングよりもＤＳ／ｖだけ遅くなる。また、移動局３が第２基地局２ｂから受信する受信シンボルの受信タイミングは、第１基地局２ｂの送信タイミングよりもＤＴ／ｖだけ遅くなる。

したがって、第２基地局２ｂから送信されるシンボルを受信するタイミングを定める第２基地局２ｂとの同期タイミングは、第１基地局２ａから送信されるシンボルを受信するタイミングを定める第１基地局２ａとの同期タイミングよりも遅延差Ｄだけ早い。このため、移動局３は、第１基地局２ａとの同期タイミングよりも期間Ｄだけ早い時期を第２基地局２ｂとの同期タイミングとして決定する。

伝搬距離ＤＳよりも伝搬距離ＤＴの方が長い場合（ＤＴ＞ＤＳ）には、移動局３は、第１基地局２ａとの同期タイミングよりも期間（Ｄ＝（ＤＴ−ＤＳ）／ｖ）だけ遅い時期を第２基地局２ｂとの同期タイミングとして決定する。

本件開示の通信システム又は同期タイミング決定方法によれば、第２基地局２ｂからの受信電力に基づいて、移動局３と第２基地局２ｂとの同期タイミングを決定することが可能となる。このため、第２基地局２ｂから送信される同期検出用パターンを検出する同期確立方法よりも短い期間で同期タイミングを決定することができるため、第２基地局２ｂからの信号受信のために第１基地局２ａとの通信が中断する期間を短縮することが可能となる。

本件開示の通信システム又は同期タイミング決定方法では、移動局３と第２基地局２ｂとの間の同期が確立する前に、第２基地局２ｂからの受信電力が測定される。同期確立前に受信電力の測定を行うとシンボル間干渉が発生して測定結果の劣化を招く。

図４は、受信品質及び受信電力の測定値の劣化特性を示すグラフである。実線のグラフは、シンボル間干渉が発生するサンプル数に対する受信品質値ＣＩＮＲ（Carrier to Interference and Noise Ratio）の測定値の劣化量を示す。破線のグラフは、シンボル間干渉が発生するサンプル数に対する受信電力指標ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）の測定値の劣化量を示す。

図４に示すように、受信品質値ＣＩＮＲに比べ、受信電力指標ＲＳＳＩの測定値はシンボル間干渉による影響が少ない。このため、移動局３と第２基地局２ｂとの間の同期が確立する前でも、第２基地局２ｂからの受信電力を少ない誤差で測定することができる。

＜３．移動局装置の実施例＞
＜３．１ 第１実施例の構成の説明＞
続いて、移動局３の構成及び動作について説明する。図５は、移動局３のハードウエア構成の一例を示す図である。移動局３は、アンテナ１０と、送受信回路１１と、信号処理プロセッサ１２と、信号処理プログラム格納用メモリ１３と、信号処理用ワークメモリ１４と、アプリケーションプロセッサ１５と、アプリケーション用メモリ１６と、入出力装置１７を備える。

なお、図５に示すハードウエア構成は、あくまで移動局３を実現するハードウエア構成の１つである。本明細書において以下に記載される処理を実行するものであれば、他のどのようなハードウエア構成が採用されてもよい。

送受信回路１１は、アンテナ１０を介して移動局３と第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂとの間で送受信される無線信号のデジタルアナログ変換、アナログデジタル変換、周波数変換、信号増幅及びフィルタリングを行う。アプリケーションプロセッサ１５は、移動局３と第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂとの間で送受信されるユーザデータの生成及び抽出とユーザデータを使用する情報処理を行う。アプリケーション用メモリ１６には、アプリケーションプロセッサ１５により実行されるアプリケーションプログラム及びその実行に用いられる情報や一時データが格納される。入出力装置１７は、ユーザによるユーザデータの入力操作を受け付ける受付処理及びユーザに対するユーザデータの出力を行う。

信号処理プロセッサ１２は、アプリケーションプロセッサ１５により実行される処理以外の残りのベースバンド信号処理を実行する。信号処理プログラム格納用メモリ１３には、信号処理プロセッサ１２により実行される信号処理プログラム及びその実行に使用される情報が格納される。信号処理プログラムの実行中に使用される一時データは、信号処理用ワークメモリ１４に格納される。

図６は、移動局３の第１構成例を示す図である。移動局３は、アンテナ１０と、ユーザデータ生成部２０と、制御信号生成部２１と、符号化部２２と、変調部２３と、逆高速フーリエ変換部２４と、送信処理部２５と、周波数設定部２６と、共用器２７を備える。また、移動局３は、受信処理部３０と、同期タイミング取得部３１と、高速フーリエ変換部３２と、復調部３３と、復号化部３４と、制御信号抽出部３５と、ユーザデータ抽出部３６と、制御部３７を備える。

更に移動局３は、受信品質測定部４０と、条件判定部４１と、遅延差測定部４２と、同期タイミング設定部４３を備える。なお、添付図面において逆高速フーリエ変換部、共用器、高速フーリエ変換部をそれぞれ「ＩＦＦＴ部」、「ＤＵＰ」及び「ＦＦＴ部」と表記する。

送信処理部２５、共用器２７及び受信処理部３０による信号処理は、図５の送受信回路１１によって実行される。ユーザデータ生成部２０及びユーザデータ抽出部３６による情報処理は、アプリケーションプロセッサ１５が、アプリケーション用メモリ１６に格納されるアプリケーションプログラムを実行することによって実施される。他の構成要素による信号処理は、信号処理プロセッサ１２が、信号処理プログラム格納用メモリ１３に格納される信号処理プログラムを実行することによって実施される。なお、図６は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。したがって、移動局３は図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。他の実施の形態についても同様である。

ユーザデータ生成部２０は、ユーザの通信目的に応じたトラフィックデータを生成する。制御信号生成部２１は、移動局３から基地局２へ通知する各種の制御情報を生成する。符号化部２２は、トラフィックデータと制御情報を合わせて誤り訂正符号化・インターリーブ処理等を行う。変調部２３は、符号化されたデータに対して、ビット繰り返し処理、パイロット信号及びプリアンブル信号の挿入処理、ＱＰＳＫやＱＡＭなどの一次変調処理を行い、ＯＦＤＭの各サブキャリアシンボルに割り当てる。

逆高速フーリエ変換部２４は、サブキャリアに割り当てられたシンボルに対して逆高速フーリエ変換処理を行うことにより、シンボルを時間領域信号に変換する。また、逆高速フーリエ変換部２４は、時間領域信号にガードインターバルを挿入する。送信処理部２５は、デジタルアナログ変換器、ミキサ、送信パワーアンプ、フィルタを含む。送信処理部２５は、時間領域信号に対して、周波数変換処理、増幅処理及び波形整形を行うことにより、デジタルベースバンド信号を無線周波数信号に変換する。

周波数設定部２６は、制御部３７からの指示に応じて、無線周波数信号の周波数変換に使用される局発信号の周波数を送信処理部２５及び受信処理部３０へ供給する。局発信号の周波数を変更することにより、移動局３が無線信号を送信する送信周波数及び移動局３が基地局２から無線信号を受信する受信周波数が変更される。共用器２７は、送受信で共通のアンテナ１０を共用するために送信信号及び受信信号によるアンテナ１０の使用を周波数分割多重及び時分割多重する。共用器２７を通った送信無線周波数信号は、アンテナ１０から送信される。

アンテナ１０にて受信された信号は、共用器２７によって送信信号と分離されて受信処理部３０に入力される。受信処理部３０は、帯域制限フィルタ、受信ローノイズアンプ、直交復調器、自動利得制御アンプ、アナログデジタル変換器を備え、受信無線周波数信号をデジタルベースバンド信号に変換する。同期タイミング取得部３１は、受信信号の無線フレームタイミングの検出とシンボル同期タイミングの検出を行い、高速フーリエ変換部３２に高速フーリエ変換ウィンドウ開始タイミングを通知する。また、同期タイミング取得部３１は、検出した第１基地局２ａとの同期タイミングを示す同期タイミング情報を、同期タイミング設定部４３へ入力する。

高速フーリエ変換部３２は、同期タイミング取得部３１が通知するタイミングで高速フーリエ変換ウィンドウを設定して、入力サンプル列に対して高速フーリエ変換処理を施し、周波数領域の受信サブキャリアシンボルに変換する。同期タイミングを複数設定する必要がある場合には、高速フーリエ変換部３２は、入力サンプル列をバッファリング処理し、バッファリングされた入力サンプル列に対して、複数の高速フーリエ変換ウィンドウを設定して高速フーリエ変換処理を施す。

復調部３３は、サブキャリアに挿入されたパイロット信号から伝搬路推定処理を行う。また、復調部３３は復調処理を行い、受信符号化シンボル列を取り出す。復号化部３４は、復号化処理、誤り訂正処理及び検出処理を行うことにより、受信データ列を抽出する。
制御信号抽出部３５は、通信制御に必要な制御情報を受信データから取り出し、取り出した制御情報を制御部３７に通知する。

制御信号抽出部３５によって制御部３７に通知される制御情報には、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂの送信電力を示す送信電力情報が含まれていてよい。また制御情報には、移動局３による受信電力測定に使用される基準信号を第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂが送信する送信周波数の情報が含まれていてよい。第１基地局２ａは、これら制御情報を、例えば報知情報として移動局３へ送信してよい。

ユーザデータ抽出部３６は、ユーザの通信目的に応じたトラフィックデータを受信データ列から抽出する。制御部３７は、上位レイヤ機能からの指示、受信データから抽出される制御情報などに従って、各構成要素２２〜２４、２６、３１〜３４及び４０〜４３の動作を制御する。

受信品質測定部４０は、受信信号の品質を復調部３３で検出される既知信号から測定する。例えば、受信品質測定部４０は、受信信号の品質としてＣＩＮＲを算出してよい。また、受信品質測定部４０は、既知信号としてパイロット、プリアンブルを使用して、受信信号の品質を測定してよい。受信品質測定部４０は、受信信号の品質の測定結果を制御信号生成部２１へ入力する。制御信号生成部２１は、受信品質測定部４０により測定された受信信号品質の情報を制御信号として生成する。受信信号品質の情報は、制御情報として第１基地局２ａへ送信される。

条件判定部４１は、受信品質測定部４０にて第２基地局２ｂからの受信品質の測定を開始するか否かを判断するための第１条件が成立するか否かを判定する。条件判定部４１は、第２基地局２ｂの受信品質の測定要否を判定するための所定指標が所定閾値を超えるか否かに応じて、第１条件が成立するか否かを判断してよい。所定指標は、例えば、受信品質測定部４０にて測定される第１基地局２ａからの受信品質であってよい。また所定指標は、第１基地局２ａからの受信電力強度であってもよい。条件判定部４１による判定結果は、制御部３７へ入力される。

第２基地局２ｂからの受信品質を測定する際は、第２基地局２ｂと移動局３との間の同期を確立する。制御部３７は、第２基地局２ｂと移動局３との間の同期タイミングの決定に使用する第２基地局２ｂからの受信電力の測定を開始するか否かを判断する第２条件が成立するか否かを判定する。制御部３７は、上記の所定指標と所定閾値との差が所定範囲内であるか否かに応じて第２条件が成立するか否かを判断してよい。

すなわち、所定指標が所定閾値に近づくとき、第１条件が成立する前に第２条件が成立する。したがって、受信品質測定部４０による第２基地局２ｂの受信品質の測定処理が始まる前に、第２基地局２ｂからの受信電力の測定が開始される。

遅延差測定部４２は、第１基地局２ａからの受信電波の伝搬遅延と第２基地局２ｂからの受信電波の伝搬遅延との間の伝搬遅延差を測定する。図７は、遅延差測定部４２の構成の一例を示す図である。遅延差測定部４２は、受信電力測定部５０と、平均部５１と、平均電力記憶部５２と、遅延差決定部５３を備える。

受信電力測定部５０は、基地局２からの受信信号の受信電力指標ＲＳＳＩを測定する。例えば受信電力測定部５０は、第１基地局２ａから送信される基準信号の受信期間において受信信号の受信電力指標ＲＳＳＩを測定してよい。上記の第２条件が成立しない間、受信電力測定部５０は、第１基地局２ａからの受信信号の受信電力を測定する。

上記の第２条件が成立した場合、制御部３７は、受信処理部３０における受信周波数を第２基地局２ｂが基準信号を送信する送信周波数へと切り換える指示を、周波数設定部２６に出力する。これにより、制御部３７は、第１基地局２ａから送信される基準信号が移動局３に到来する期間中の移動局３の受信周波数を、第１基地局２ａの送信周波数から第２基地局２ｂの送信周波数に切り換える。

制御部３７は、基準信号の送信時期が到来する度に受信周波数を第２基地局２ｂの送信周波数に切り換えてもよく、周期的に、すなわち複数回の基準信号の送信時期のうちの１回に受信周波数を切り換えてもよい。また、第１基地局２ａの周囲の複数の基地局２が第２基地局２ｂとして選択される場合、制御部３７は、受信周波数をこれら複数の第２基地局２ｂの送信周波数のそれぞれに順次切り替えてよい。

平均部５１は、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂ毎に測定された受信電力の長区間平均値を算出する。平均電力記憶部５２は、平均部５１により平均化された受信電力を記憶する。遅延差決定部５３は、制御情報から抽出された第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂの送信電力情報と平均化された受信電力から、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂから送信される信号のそれぞれの伝搬ロスを計算する。

遅延差決定部５３は、伝搬ロスと伝搬ロス特性に基づいて、伝搬距離差を算出し、伝搬距離差を伝搬遅延差に変換する。伝搬ロス特性は、例えば伝搬距離と伝搬ロスとの間の関係を定めるテーブル値であってよい。伝搬ロス特性は、例えば伝搬距離と伝搬ロスとの間の関係を定める数式であってよい。

遅延差決定部５３は、例えば、基地局２の送信周波数に応じて異なる伝搬ロス特性を用いて伝搬距離差を算出してよい。また、遅延差決定部５３は、基地局２毎に固有の伝搬ロス特性を用いて伝搬距離差を算出してよい。遅延差測定部４２は、伝搬ロス特性を記憶する伝搬ロス特性記憶部５４を備えていてよい。伝搬ロス特性記憶部５４は、製品出荷時に予め伝搬ロス特性を記憶していてもよく、基地局２から制御信号として送信される伝搬ロス特性を記憶してもよい。遅延差決定部５３は、算出した伝搬遅延差を制御部３７へ出力する。

図６を参照する。上記の第１条件が成立した場合、制御部３６は、第１基地局２ａとの間で定めたフレーム期間において第２基地局２ｂからの受信品質の測定を行う指示を、受信品質測定部４０に出力する。制御部３７は、遅延差決定部５３により決定された伝搬遅延差を同期タイミング設定部４３へ入力する。

同期タイミング設定部４３は、第１基地局２ａと移動局３との同期タイミングに伝搬遅延差を加えることにより第２基地局２ｂと移動局３との同期タイミングを定める。例えば、同期タイミング設定部４３は、第１基地局２ａから受信するシンボルの受信タイミングに伝搬遅延差を加えることにより第２基地局２ｂから受信するシンボルの受信タイミングを定める。同期タイミング設定部４３は、第２基地局２ｂとの同期タイミングに従って、第２基地局２ｂから受信するシンボルを変換する高速フーリエ変換ウィンドウ開始タイミングを高速フーリエ変換部３２に通知する。

受信品質測定部４０は、高速フーリエ変換部３２により変換された第２基地局２ｂからの受信信号を用いて、第２基地局２ｂからの受信信号の受信品質を測定する。制御信号生成部２１は、第２基地局２ｂからの受信信号の受信品質の情報を制御信号として第１基地局２ａへ送信する。

なお、図６に示す構成は、無線基地局から移動端末局への通信（フォワードリンク通信）および移動端末局から無線基地局への通信（リバースリンク通信）において、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）通信方式を適用する。しかし、リバースリンク通信はＯＦＤＭ通信方式に限定するものではなく、シングルキャリア通信方式などの他の通信方式も適用してもよい。

＜３．２ 移動局装置による受信品質測定処理の説明＞
次に、移動局３による第２基地局２ｂからの受信信号の受信品質の測定処理について説明する。図８は、受信品質測定処理の第１例の説明図である。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＡＡ〜ＡＰの各オペレーションはステップであってもよい。

オペレーションＡＡにおいて移動局３は、第１基地局２ａから送信される報知情報を受信する。制御信号抽出部３５は、報知情報を制御信号として抽出して制御部３７へ入力する。この報知情報には、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂの送信電力情報、並びに第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂが基準信号を送信する送信周波数の情報が含まれる。

オペレーションＡＢにおいて移動局３は、第１基地局２ａから送信される上記の第１条件及び第２条件を指定する情報を第１基地局２ａから受信する。第１条件及び第２条件を指定する情報は、例えば、上記の所定指標と比較される所定閾値や、所定範囲であってよい。オペレーションＡＣにおいて条件判定部４１は、オペレーションＡＢで受信した情報に基づいて第２基地局２ｂからの受信品質の測定を開始するか否かを判断するための第１条件を設定する。また制御部３７は、オペレーションＡＢで受信した情報に基づいて第２基地局２ｂからの受信電力の測定を開始するか否かを判断する第２条件を設定する。なお、第２条件は第１基地局２ａからの指定によらずに移動速度などに応じて移動局３が決定してもよい。

オペレーションＡＤにおいて制御部３７は、第２条件が成立するか否かを判定する。第２条件が成立する場合（オペレーションＡＤ：Ｙ）には、処理はオペレーションＡＥへ進む。第２条件が成立しない場合（オペレーションＡＤ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＧへ進む。

オペレーションＡＥにおいて制御部３７は、第２基地局２ｂからの受信電力を測定する期間であるか否かを判断する。第２基地局２ｂからの受信電力は、第１基地局２ａが基準信号を送信する度に測定されてもよく、周期的に、すなわち複数回の基準信号の送信時期のうちの１回において測定されてもよい。第２基地局２ｂからの受信電力を測定する期間である場合（オペレーションＡＥ：Ｙ）には、処理はオペレーションＡＦへ進む。第２基地局２ｂからの受信電力を測定する期間でない場合（オペレーションＡＥ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＧへ進む。

オペレーションＡＦにおいて制御部３７は、移動局３の受信周波数を、第１基地局２ａの送信周波数から第２基地局２ｂの送信周波数に切り換える。受信電力測定部５０は、第２基地局２ｂからの受信信号の受信電力を測定する。測定された受信電力は平均部５１により平均化され、平均電力記憶部５２内に記憶される。第１基地局２ａの周囲の複数の基地局２が第２基地局２ｂとして選択される場合には、オペレーションＡＦは複数の第２基地局２ｂのそれぞれについて実行される。オペレーションＡＦの後、処理はオペレーションＡＨへ進む。

オペレーションＡＧにおいて受信電力測定部５０は、第１基地局２ａからの受信信号の受信電力を測定する。測定された受信電力は平均部５１により平均化され、平均電力記憶部５２内に記憶される。オペレーションＡＧの後、処理はオペレーションＡＨへ進む。オペレーションＡＨにおいて移動局３は、第１基地局２ａからの送信信号を受信する。

オペレーションＡＩにおいて制御部３７は、移動局３による通信が終了したか否かを判定する。通信が終了した場合（オペレーションＡＩ：Ｙ）には、処理は終了する。通信が終了していない場合（オペレーションＡＩ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＪへ進む。オペレーションＡＪにおいて条件判定部４１は、第１条件が成立するか否かを判定する。第１条件が成立する場合（オペレーションＡＪ：Ｙ）には、処理はオペレーションＡＫへ進む。第１条件が成立しない場合（オペレーションＡＪ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＡへ戻る。

オペレーションＡＫにおいて、図９に示す同期タイミング決定処理が実施される。なお、他の実施態様においては、下記のオペレーションＢＡ〜ＢＤの各オペレーションはステップであってもよい。オペレーションＢＡにおいて遅延差決定部５３は、第１基地局２ａ及び第２基地局２ｂから送信される信号のそれぞれの伝搬ロスを計算する。

オペレーションＢＢにおいて遅延差決定部５３は、伝搬ロスと伝搬ロス特性に基づいて、伝搬距離差を算出する。オペレーションＢＣにおいて遅延差決定部５３は、算出された伝搬距離差を電波の伝搬速度で除して時間に変換することにより、伝搬遅延差を算出する。オペレーションＢＤにおいて同期タイミング設定部４３は、第１基地局２ａと移動局３との同期タイミングに伝搬遅延差を加えることにより第２基地局２ｂと移動局３との同期タイミングを定める。

図８を参照する。オペレーションＡＫの後、処理はオペレーションＡＬへ進む。オペレーションＡＬにおいて制御部３６は、第２基地局２ｂからの受信品質の測定のために第１基地局２ａとの間で定めたフレームの開始時期に、移動局３の受信周波数を第２基地局２ｂの送信周波数に切り換える。

オペレーションＡＭにおいて同期タイミング設定部４３は、オペレーションＢＤで決定した第２基地局２ｂとの同期タイミングに従って、第２基地局２ｂから受信するシンボルを変換する高速フーリエ変換ウィンドウ開始タイミングを設定する。オペレーションＡＮにおいて受信品質測定部４０は、第２基地局２ｂからの受信信号の受信品質を測定する。オペレーションＡＯにおいて制御部３７は、全ての第２基地局２ｂからの受信品質を測定したか否かを判断する。受信品質を測定していない第２基地局２ｂがある場合（オペレーションＡＯ：Ｎ）には、処理はオペレーションＡＫに戻り、次の第２基地局２ｂの受信品質が測定される。

全ての第２基地局２ｂからの受信品質を測定した場合（オペレーションＡＯ：Ｙ）には、処理はオペレーションＡＰへ進む。オペレーションＡＰにおいて制御部３６は、移動局３の受信周波数を第２基地局２ａの送信周波数に戻す。その後処理はオペレーションＡＡへ戻る。

本実施例によれば、第２基地局２ｂからの受信電力に基づいて、移動局３と第２基地局２ｂとの同期タイミングを決定することができる。このため、同期検出用パターンを検出する同期確立方法よりも短い期間で第２基地局２ｂとの同期タイミングを決定することができる。したがって第１基地局２ａとの通信が中断する期間を短縮することができ、第１基地局２ａとの通信のスループットを向上することが可能となる。

また、第２条件の成立判定を行うことにより、第２基地局２ｂの受信品質の測定処理の開始時期よりも早い時期から、第２基地局２ｂからの受信電力を測定しておくことができる。したがって、第１条件の成立により第２基地局２ｂの受信品質の測定処理が開始したら、それまでに測定していた受信電力に基づいて移動局３と第２基地局２ｂとの同期タイミングを決定することができる。このため、受信品質の測定処理のために割り当てられた時間内に同期検出用パターンを検出して行っていた従来の同期確立方法に比べて、同期処理を短時間で完了することが可能となる。

＜３．３ 第２実施例の説明＞
続いて、移動局３の他の実施例について説明する。図１０は、移動局３の第２構成例を示す図である。図６に示す構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付する。同一の参照符号が付された構成要素の動作は、特に説明しない限り同じである。移動局３は、受信品質記憶部４４及び受信品質比較部４５を備える。

第２実施例では、同一の基地局２に対して複数の伝搬ロス特性が指定される。複数の伝搬ロス特性の例は、例えば見通し環境（ＬＯＳ: Line of Sight）における伝搬ロス特性と見通し外環境（ＮＬＯＳ: Non Line of Sight）における伝搬ロス特性であってよい。遅延差決定部５３は、複数の伝搬ロス特性のそれぞれに基づいて伝搬距離を算出することによって複数の伝搬距離差を算出する。図１１の（Ａ）〜図１１の（Ｃ）を参照して、第２実施例における伝搬距離差の算出方法を説明する。

図１１の（Ａ）の参照符号９２及び９３は、各々第１基地局２ａから送信される信号の複数の伝搬ロス特性を示す。図１１の（Ｂ）の参照符号９４及び９５は、各々第２基地局２ｂから送信される信号の複数の伝搬ロス特性を示す。第１基地局２ａに関して、遅延差決定部５３は、伝搬ロスΔＰＳと、複数の伝搬ロス特性９２及び９３のそれぞれとに基づいて、複数の伝搬距離ＤＳ１及びＤＳ２を算出する。第２基地局２ｂに関して、遅延差決定部５３は、伝搬ロスΔＰＴと、複数の伝搬ロス特性９４及び９５のそれぞれとに基づいて、複数の伝搬距離ＤＴ１及びＤＴ２を算出する。

遅延差決定部５３は、発生しうる伝搬距離差として、第１基地局２ａについて算出された複数の伝搬距離ＤＳ１及びＤＳ２と、第２基地局２ｂ装置について算出された複数の伝搬距離ＤＴ１及びＤＴ２との間の複数の組み合わせについて伝搬距離差を算出する。図１１の（Ｃ）は、遅延差決定部５３により算出される伝搬距離差の説明図である。遅延差決定部５３は、ＤＳ１とＤＴ１との組み合わせについて伝搬距離差（ＤＳ１−ＤＴ１）を算出する。また、遅延差決定部５３は、ＤＳ１とＤＴ２との組み合わせについて伝搬距離差（ＤＳ１−ＤＴ２）を算出する。遅延差決定部５３は、ＤＳ２とＤＴ１との組み合わせについて伝搬距離差（ＤＳ２−ＤＴ１）を算出する。また、遅延差決定部５３は、ＤＳ２とＤＴ２との組み合わせについて伝搬距離差（ＤＳ２−ＤＴ２）を算出する。

遅延差決定部５３は、これら複数の伝搬距離差のそれぞれを伝搬遅延差に変換する。同期タイミング設定部４３は、複数の伝搬遅延差のそれぞれに基づいて、第２基地局２ｂと移動局３との間の複数の同期タイミングを定める。受信品質測定部４０は、同期タイミング設定部４３により定められた複数の同期タイミングに従って受信される受信信号のそれぞれに基づいて、第２基地局２ｂからの受信品質を測定する。

複数の同期タイミングにおいて測定されたそれぞれの受信品質は、受信品質記憶部４４に格納される。受信品質比較部４５は、複数の同期タイミングにおいて測定された受信品質のそれぞれを比較し、そのうちの最良の値を第２基地局２ｂからの受信品質として制御信号生成部２１へ入力する。

本実施例によれば、同一の基地局２に対して複数の伝搬ロス特性が想定される場合に、適切な伝搬ロス特性を使用して定めた同期タイミングを使用して第２基地局２ｂからの受信品質を測定することが可能となる。このため、同期タイミングの決定にあたり適切な伝搬ロス特性を使用することができるため、第２基地局２ｂからの受信品質の測定精度を向上することが可能となる。

なお、伝搬ロスは伝搬距離のべき乗に反比例して減衰する場合が多い。このため、伝搬ロスの絶対値が小さい場合には、伝搬ロスの絶対値が大きい場合に比べて、複数の伝搬ロス特性に基づいて算出される伝送距離同士の差が著しく小さくなる。図１２に、このような減衰特性を呈する伝搬ロス特性の模式図を示す。

伝搬ロスがＰ２である場合に２つの伝搬ロス特性９６及び９７に従って算出された伝搬距離の差はΔＤ２であり、伝搬ロスがＰ１である場合に伝搬ロス特性９６及び９７に従って算出された伝搬距離の差はΔＤ１である。図示するとおり、伝搬ロスＰ２より小さい伝搬ロスＰ１に対して算出される伝搬距離の差ΔＤ１は、伝搬ロスＰ２に対して算出される伝搬距離の差ΔＤ２に比べて著しく小さい。

このため遅延差決定部５３は、伝搬ロスが所定値よりも小さい場合には、１つの基地局２に対して定めた複数の伝搬ロス特性毎に算出される伝搬距離に代えて、これらの複数の伝搬距離を代表する１つの伝搬距離に基づいて伝搬遅延差を算出してよい。このように複数の伝搬距離を１つの伝搬距離で代表することにより、第１基地局２ａについて算出される伝搬距離の数及び第２基地局２ｂについて算出される伝搬距離の数の両方又は一方が低減される。この結果、第１基地局２ａについて算出される伝搬距離と第２基地局２ｂについて算出される伝搬距離との組み合わせ数が減るため、同期タイミング設定部４３が設定する同期タイミング数が減り、第２基地局２ｂの受信品質の測定回数が低減される。

例えば、遅延差決定部５３は、複数の伝搬距離の平均値を代表の伝搬距離としてよい。また、第２基地局２ｂとの同期タイミングが本来のタイミングよりも早い場合より、本来のタイミングよりも遅い場合により劣化が大きくなることがある。この場合には、遅延差決定部５３は、第１基地局２ａについて算出された複数の伝搬距離のうち最も長い伝搬距離を代表の伝搬距離として使用し、第２基地局２ｂについて算出された複数の伝搬距離のうち最も短い伝搬距離を代表の伝搬距離として使用してよい。

本実施例によれば、同一の基地局２に対して複数の伝搬ロス特性が想定される場合に、第２基地局２ｂの受信品質の測定回数の増加を低減することができるため、第２基地局２ｂの受信品質の測定処理時間を短縮することができる。

以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
移動局装置であって、
該移動局装置が接続する第１基地局装置及び該第１基地局装置以外の第２基地局装置の送信電力情報、並びに該第２基地局装置の基準信号の送信周波数情報を前記第１基地局装置から受信する基地局情報受信部と、
前記第１基地局装置が基準信号を送信する送信期間中の受信周波数を前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置の基準信号の送信周波数の間で切り替える周波数切換部と、
前記送信期間中において前記第１基地局装置及び第２基地局装置から受信する受信電力を測定する電力測定部と、
前記電力測定部により測定された受信電力と前記基地局情報受信部により受信された送信電力情報に基づいて前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置からの受信電波の伝搬ロスを決定する伝搬ロス決定部と、
前記伝搬ロスに基づいて前記第１基地局装置からの受信電波と前記第２基地局装置からの受信電波との間の伝搬遅延差を決定する遅延差決定部と、
前記第１基地局装置との同期タイミングと前記伝搬遅延差に基づいて前記第２基地局装置との同期タイミングを決定する同期タイミング決定部と、
を備えることを特徴とする移動局装置。

（付記２）
前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置の受信品質を測定する受信品質測定部と、
前記受信品質測定部により測定された受信品質の情報を前記第１基地局装置へ送信する受信品質情報送信部と、
前記受信品質測定部による前記第２基地局装置の受信品質の測定要否を判定するための所定指標を算出する指標算出部と、
前記所定指標が所定閾値を超えるか否かを判定する第１指標判定部と、
前記所定指標と前記所定閾値との差が所定範囲内であるか否かを判定する第２指標判定部と、を備え、
前記周波数切換部及び前記電力測定部は、前記所定指標と前記所定閾値との差が前記所定範囲内である場合に、前記受信周波数の切り替えと前記第２基地局装置からの受信電力の測定を行い、
前記受信品質測定部は、前記所定指標が所定閾値を超える場合に、前記同期タイミング決定部により決定された同期タイミングで受信される受信信号に基づいて前記第２基地局装置からの受信品質を測定する、
ことを特徴とする付記１に記載の移動局装置。

（付記３）
前記伝搬ロス決定部は、前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置の前記基準信号の送信周波数に応じた伝搬ロス特性に基づいて、前記伝搬ロスを決定する付記１又は２に記載の移動局装置。

（付記４）
前記伝搬ロス決定部は、前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置について定められた固有の伝搬ロス特性に基づいて、前記伝搬ロスを決定する付記１又は２に記載の移動局装置。

（付記５）
前記伝搬ロス特性の情報を前記第１基地局装置から受信する伝搬ロス特性情報受信部を備える付記４に記載の移動局装置。

（付記６）
前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置のそれぞれについて複数の伝搬ロス特性が定められ、
前記遅延差決定部は、前記複数の伝搬ロス特性のそれぞれについて各伝搬ロス特性に基づいて伝搬距離を決定し、前記第１基地局装置について決定された複数の伝搬距離と前記第２基地局装置について決定された複数の伝搬距離との間の複数の組み合わせのそれぞれについて伝搬遅延差を決定し、
前記同期タイミング決定部は、前記複数の組み合わせについて決定された伝搬遅延差についてそれぞれ同期タイミングを決定し、
前記受信品質測定部は、前記同期タイミング決定部により決定された複数の前記同期タイミングで受信される受信信号に基づいてそれぞれ前記第２基地局装置からの受信品質を測定し、
前記受信品質情報送信部は、前記受信品質測定部により測定された複数の受信品質のうち最良の受信品質の情報を送信する付記２に記載の移動局装置。

（付記７）
前記遅延差決定部は、前記伝搬ロスが所定値よりも小さい場合に、前記複数の伝搬距離に代えて該複数の伝搬距離を代表する１つの伝搬距離に基づいて伝搬遅延差を決定する付記６に記載の移動局装置。

（付記８）
移動局装置が接続する第１基地局装置及び該第１基地局装置以外の第２基地局装置の送信電力情報、並びに該第２基地局装置の基準信号の送信周波数情報を前記第１基地局装置から前記移動局装置へ送信し、
前記第１基地局装置が基準信号を送信する送信期間中の前記移動局装置の受信周波数を前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置の基準信号の送信周波数の間で切り替え、
前記送信期間中において前記移動局装置が前記第１基地局装置及び第２基地局装置から受信する受信電力を測定し、
前記送信期間中において測定された受信電力と前記第１基地局装置から送信された送信電力情報に基づいて前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置から前記移動局装置までの受信電波の伝搬ロスを決定し、
前記伝搬ロスに基づいて前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置から前記移動局装置までの受信電波の伝搬遅延差を決定し、
前記第１基地局装置と前記移動局装置との間の同期タイミングと前記伝搬遅延差に基づいて前記第２基地局装置と前記移動局装置との同期タイミングを決定する、ことを特徴とする同期タイミング決定方法。

１ 通信システム
２、２ａ、２ｂ 基地局装置
３ 移動局装置
２６ 周波数設定部
３５ 制御情報抽出部
４３ 同期タイミング設定部
５０ 受信電力測定部
５３ 遅延差決定部

Claims (5)

1. 移動局装置であって、
   該移動局装置が接続する第１基地局装置及び該第１基地局装置以外の第２基地局装置の送信電力情報、並びに該第２基地局装置の基準信号の送信周波数情報を前記第１基地局装置から受信する基地局情報受信部と、
   前記第１基地局装置が基準信号を送信する送信期間中の受信周波数を前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置の基準信号の送信周波数の間で切り替える周波数切換部と、
   前記送信期間中において前記第１基地局装置及び第２基地局装置から受信する受信電力を測定する電力測定部と、
   前記電力測定部により測定された受信電力と前記基地局情報受信部により受信された送信電力情報に基づいて前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置からの受信電波の伝搬ロスを決定する伝搬ロス決定部と、
   前記伝搬ロスに基づいて前記第１基地局装置からの受信電波と前記第２基地局装置からの受信電波との間の伝搬遅延差を決定する遅延差決定部と、
   前記第１基地局装置との同期タイミングと前記伝搬遅延差に基づいて前記第２基地局装置との同期タイミングを決定する同期タイミング決定部と、
   を備えることを特徴とする移動局装置。
2. 前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置の受信品質を測定する受信品質測定部と、
   前記受信品質測定部により測定された受信品質の情報を前記第１基地局装置へ送信する受信品質情報送信部と、
   前記受信品質測定部による前記第２基地局装置の受信品質の測定要否を判定するための所定指標を算出する指標算出部と、
   前記所定指標が所定閾値を超えるか否かを判定する第１指標判定部と、
   前記所定指標と前記所定閾値との差が所定範囲内であるか否かを判定する第２指標判定部と、を備え、
   前記周波数切換部及び前記電力測定部は、前記所定指標と前記所定閾値との差が前記所定範囲内である場合に、前記受信周波数の切り替えと前記第２基地局装置からの受信電力の測定を行い、
   前記受信品質測定部は、前記所定指標が所定閾値を超える場合に、前記同期タイミング決定部により決定された同期タイミングで受信される受信信号に基づいて前記第２基地局装置からの受信品質を測定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の移動局装置。
3. 前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置のそれぞれについて複数の伝搬ロス特性が定められ、
   前記遅延差決定部は、前記複数の伝搬ロス特性のそれぞれについて各伝搬ロス特性に基づいて伝搬距離を決定し、前記第１基地局装置について決定された複数の伝搬距離と前記第２基地局装置について決定された複数の伝搬距離との間の複数の組み合わせのそれぞれについて伝搬遅延差を決定し、
   前記同期タイミング決定部は、前記複数の組み合わせについて決定された伝搬遅延差についてそれぞれ同期タイミングを決定し、
   前記受信品質測定部は、前記同期タイミング決定部により決定された複数の前記同期タイミングで受信される受信信号に基づいてそれぞれ前記第２基地局装置からの受信品質を測定し、
   前記受信品質情報送信部は、前記受信品質測定部により測定された複数の受信品質のうち最良の受信品質の情報を送信する請求項２に記載の移動局装置。
4. 前記遅延差決定部は、前記伝搬ロスが所定値よりも小さい場合に、前記複数の伝搬距離に代えて該複数の伝搬距離を代表する１つの伝搬距離に基づいて伝搬遅延差を決定する請求項３に記載の移動局装置。
5. 移動局装置が接続する第１基地局装置及び該第１基地局装置以外の第２基地局装置の送信電力情報、並びに該第２基地局装置の基準信号の送信周波数情報を前記第１基地局装置から前記移動局装置へ送信し、
   前記第１基地局装置が基準信号を送信する送信期間中の前記移動局装置の受信周波数を前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置の基準信号の送信周波数の間で切り替え、
   前記送信期間中において前記移動局装置が前記第１基地局装置及び第２基地局装置から受信する受信電力を測定し、
   前記送信期間中において測定された受信電力と前記第１基地局装置から送信された送信電力情報に基づいて、前記移動局装置が前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置からの受信電波の伝搬ロスを決定し、
   前記伝搬ロスに基づいて前記移動局装置が前記第１基地局装置及び前記第２基地局装置からの受信電波の伝搬遅延差を決定し、
   前記第１基地局装置と前記移動局装置との間の同期タイミングと前記伝搬遅延差に基づいて、前記移動局装置が前記第２基地局装置との同期タイミングを決定する、ことを特徴とする同期タイミング決定方法。

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