JPH09275382A - 時分割複信通信方法における同期調整方法およびそれを用いる通信システム - Google Patents
時分割複信通信方法における同期調整方法およびそれを用いる通信システムInfo
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Abstract
た基準タイミングに従ってTDMA−TDD通信方法に
よる通信をおこなうときに、簡易な通信装置の構成で、
たとえ、局と通信装置との間が長距離であっても、スロ
ット間の干渉を生じないようにする。 【解決手段】基地局と端末が、基地局側の基準タイミン
グに基づいて時分割で互いに送受信をおこなう時分割複
信通信方法で通信をおこなっているときに、端末側で同
期タイミング時間を決定し、それを基地局に送信して、
基地局では、送信されてきた同期タイミング時間に基づ
いて、同期タイミングを定めて相互の同期調整をおこな
う。
Description
法における同期調整方法およびそれを用いる通信システ
ムに係り、特に、一つの局に多数の通信装置が時分割で
アクセスする時分割多元接続通信方法において、局と通
信装置間が長距離であり、伝搬時間が変動しやすいため
に、バースト信号間の干渉防止ガード時間が一定でない
場合に用いて好適な時分割複信通信方法における同期調
整方法およびそれを用いる通信システムに関する。
できる多元接続による通信方法の内の一つに、時分割多
元接続通信方法(Time Division Multiple Access、以
下、「TDMA通信方法」という)がある。このTDM
A通信方法は、一つの局に送信する周波数は、同一であ
るが、時間的に信号が重ならないように送信して通信を
おこなうものである。
周期(フレーム)を定め、一フレームで送信と受信をお
こなえるようにした時分割複信通信方法(Time Divisio
n Duplex、以下、「TDD通信方法」という。また、時
分割多元接続時分割複信通信方法を「TDMA−TDD
通信方法」と表記する)がある。
レームを多数のスロットと呼ばれる単位に分割し、一ス
ロットに一回線を割り当てて、バースト信号により通信
をおこなう。
スト信号どおしが干渉をおこさないようにするために各
スロットの間にガード時間と呼ばれる無信号領域を設け
る。
生じる伝搬遅延時間を考慮する必要が有る。一般に、通
信の伝搬遅延時間は、通信距離に比例して長くなるた
め、長距離通信をおこなう場合には、ガード時間の大き
くなるため、通信時間のうちでガード時間の占める割合
が大きくなる。そのために、単位時間におけるデータの
送受信時間が減少し、伝送効率が低下するという事態を
生じる。
なう場合には、基準時間を定めて、複数の通信装置間で
各々同期を取り、送受信タイミングを設定する必要が生
じる。
て通信をおこなう技術として、特公平3−74856号
公報に開示されている「デジタル無線通信システム」が
ある。この特公平3−74856号公報においては、あ
る無線通信装置から他の1つあるいは複数の無線通信装
置に対して、通信をおこなうときの同期をとる方法であ
って、受信側が送信側の時刻に受信側の時刻をあわせる
ことにより、通信装置間で同期をとる技術が開示されて
いる。
ード時間を設けるTDMA−TDD通信方法において
は、基準時間を設定する局と通信装置との通信距離が長
くなると、伝搬遅延時間による同期ずれが大きくなる。
特に、ガード時間を越えるようになると、各スロット間
のバースト信号に干渉が生じ、正常な通信が不可能にな
り、通信品質が低下する事態になるという問題点があっ
た。
載の技術では、移動する通信装置に時間測定装置を持た
せ、受信側で送信側の時間との調整をおこなうために、
装置の小型化、構成の簡易化の要請に反するという問題
点があった。
されたもので、その目的は、一つの局と複数の通信装置
が、局側で定められた基準タイミングに従ってTDMA
−TDD通信方法による通信をおこなうときに、簡易な
通信装置の構成で、たとえ、局と通信装置との間が長距
離であっても、スロット間の干渉を生じるのを防止し、
品質の高い通信がおこなえる同期調整方法ならびに通信
システムおよび通信装置を提供することにある。
に、本発明の時分割複信通信方法における同期調整方法
に係る発明の第一の構成は、第一の通信装置と第二の通
信装置が、時分割で互いに送受信をおこなう時分割複信
通信方法における同期調整方法において、この通信装置
間の同期タイミングが、前記第一の通信装置に基づいた
ものであるときに、前記第二の通信装置が、同期タイミ
ング時間を決定し、それを前記第一の通信装置に送信し
て、前記第一の通信装置は、送信されてきた同期タイミ
ング時間に基づいて、通信装置間の同期タイミングが定
められるようにしたものである。
おける同期調整方法において、前記第一の通信装置と前
記第二の通信装置との通信の伝搬遅延時間をdt、前記
第一の通信装置の定める基準タイミングと前記第二の通
信装置の定める同期タイミング時間のオフセットがΔ
t、時分割されたスロット間のガード時間をTgとした
ときに、|2dt−Δt|<Tgを満たすように、前記
第二の通信装置が同期タイミング時間を定めるようにし
たものである。
おける同期調整方法において、前記第一の通信装置が、
前記第二の通信装置から同期タイミング時間の送信を正
常に受信したときに、前記第一の通信装置が、第二の通
信装置に同期タイミングを正常に受信したことを通知す
るようにしたものである。
における同期調整方法において、前記第二の通信装置が
決定した同期タイミング時間を記憶するようにしたもの
である。
割複信通信方法における同期調整方法に係る発明の第二
の構成は、前記第一の通信装置で、通信している信号の
タイミングを監視し、タイミングの調整が必要と判断さ
れたときには、第一の通信装置から第二の通信装置に同
期タイミングの時間の調整要求送信をおこなうようにし
たものである。
おける同期調整方法において、タイミング調整が必要と
するか否かの判断を、第一の通信装置が定める基準タイ
ミングと、実際に送信されてくる信号のタイミングのず
れと、一定の閾値との比較によっておこなうようにした
ものである。
システムに係る発明の第一の構成は、第一の通信装置と
第二の通信装置が、時分割で互いに送受信をおこなう時
分割複信通信方法による通信システムにおいて、この通
信装置間の同期タイミングが、前記第一の通信装置に基
づいたものであるときに、前記第二の通信装置が、同期
タイミング時間を決定し、それを前記第一の通信装置に
送信して、前記第一の通信装置は、送信されてきた同期
タイミング時間に基づいて、通信装置間の同期タイミン
グが定められるようにしたものである。
て、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との通信
の伝搬遅延時間をdt、前記第一の通信装置の定める基
準タイミングと前記第二の通信装置の定める同期タイミ
ング時間のオフセットがΔt、時分割されたスロット間
のガード時間をTgとしたときに、|2dt−Δt|<
Tgを満たすように、前記第二の通信装置が同期タイミ
ング時間を定めるようにしたものである。
て、前記第一の通信装置が、前記第二の通信装置から同
期タイミング時間の送信を正常に受信したときに、前記
第一の通信装置が、第二の通信装置に同期タイミングを
正常に受信したことを通知するようにしたものである。
て、前記第二の通信装置が決定した同期タイミング時間
を記憶するようにしたものである。
システムに係る発明の第二の構成は、前記第一の通信装
置で、通信している信号のタイミングを監視し、タイミ
ングの調整が必要と判断されたときには、第一の通信装
置から第二の通信装置に同期タイミングの時間の調整要
求送信をおこなうようにしたものである。
て、タイミング調整が必要とするか否かの判断を、第一
の通信装置が定める基準タイミングと、実際に送信され
てくる信号のタイミングのずれと、一定の閾値との比較
によっておこなうようにしたものである。
を、図1ないし図11を用いて説明する。
先ず、図1ないし図3を用いて本発明の通信システムの
モデルと基地局、端末の構成について説明する。図1
は、移動体通信による通信モデルを示す概念図である。
の中で移動体の端末100と無線による通信がおこなえ
るようになっている。ここで、移動体端末100の代表
的なものとしては、携帯電話、PHS(Personal Handy
Phone System)などが挙げられる。
端末100の構成について説明する。図2は、端末10
0の構成を示すブロック図である。図3は、基地局0の
構成を示すブロック図である。
503は、アナログ信号である音声データとデジタルデ
ータの相互変換をおこなう。チャネルコーディク部50
4は、デジタルデータから、送信するためのフレームの
組立て、分解をおこなう。
周波数に変換する。復調部505は、その逆で、所定の
周波数を持つ信号からフレームを組み立てる。そして、
所定の周波数を持つ信号は、RF(高周波)部508に
なり、アンテナ507から、電波となって送受信され
る。
れ、出力は、スピーカ502によってなされることにな
る。また、ユーザからの番号の入力などは、キーパッド
513により、おこなうことができる。また、必要な情
報や入力のエコーバックは、表示部512に表示され
る。
たデータとプログラムに従って、端末100の各部を制
御する。そして、図2に示されている通り、制御部51
0、記憶部511、表示部512、キーパッド513
と、チャネルコーディク部504と、RF部508は、
バス509によって必要な情報の受渡しをおこなうよう
になっている。
は、端末100と同じであるが、マイク501とスピー
カ502の代わりに、回線601とインターフェース処
理をおこなう回線インターフェースを有していることが
異なっている。
に、図4を用いて、本発明の実施形態を理解するため、
基地局と端末との通信タイミングに関して説明する。図
4は、基地局と端末との通信タイミングを説明するため
のタイミングチャートである。
MA通信方法によって、基地局0と端末100との間で
通信がおこなわれるものとする。既に説明したように、
TDMA通信方法は、一つの局と多数の通信装置が、同
一の搬送波周波数で、時間的に信号が重ならないように
送信し、相互に通信をおこなえるようにした方法であ
る。このTDMA通信方法では、信号の送受信の基本周
期となるフレームを定め、フレーム内をいくつかの時間
(スロット)に割り当てて、相互に通信をおこなえるよ
うにしている。
のなかに、送信の信号と受信の信号が共に割り当てられ
る、いわゆるTDD通信方法によって通信をおこなうも
のとする。
本実施形態では、1フレームの中に、送信4スロット、
受信4スロットの計8スロットで構成されているものと
する。
では、各々時間の同期を取っておらず、基地局0の送受
信タイミングを基準として、端末100側でタイミング
を決定するものとする。
(A)に示されているように、フレーム周期がTfであ
り、送信、受信は、1/2Tf毎に、4スロットづつ繰
返しおこなわれる。
て、通信距離等の要因により伝搬遅延時間が生じる。こ
れをdtで表わすものとする。このとき、送信スロット
101で基地局からバースト送信された信号は、端末1
00では、dt分だけ遅れて、図4(B)に示される受
信スロット102のタイミングで受信される。
は、1/2Tf時間後に、送信スロット103で信号を
基地局0へ送信する。
れて、図4(B)に示される受信スロット105で、端
末からの信号を受信することになる。結局、伝搬遅延時
間が全く生じないとしたときの図4(A)に示す受信ス
ロット104に比べて、2dt分の遅延が生じることに
なる。
る通信では、各スロットでの信号が干渉をおこさないよ
うに、図4(A)に示されるガード時間Tgが設けられ
る。
ード時間Tgより等しいか大きくなった場合、すなわ
ち、以下の(式1)が成り立つときに、スロット間で信
号の干渉が発生し、正常な通信ができなくなる恐れが有
る。
局0へ送信する場合に、オフセット時間を設けて、上の
様な不都合を回避し、基地局0で端末100からの送信
を同期ずれをおこすことなく受信できるようにするもの
である。本発明の通信方法では、図4(C)端末100
が、基地局から遅延時間dtで、送信スロット102の
信号を受け取った後に、1/2Tf−Δt時間経過後
に、送信スロット106で、端末100から基地局0に
信号を送信する。基地局0では、送られてきた信号は、
端末100からの送信からdt分遅延して受信すること
になる。
の時刻をtr、この時刻trから、t0分遅れて、基地
局0が信号を受信するものとすると、以下の(式2)が
成立することになる。
±t0になる。
めには、この遅延時間がガード時間より小さいこと、す
なわち以下の(式3)をみたすようにしなければならな
い。
フセット時間Δtを2dt=Δtとなるようにとると、
図4(D)に示されるとおり、あたかも基地局0と端末
時間100との間の遅延時間が生じないようにすること
ができる。
くが、これまでに述べてきた通信システム、通信装置、
および、このオフセット時間によってタイミングの同期
を調整することを前提とするものである。
実施形態を、図5および図6を用いて説明する。図5
は、本発明の第一の実施形態に係る通信方法の通信シー
クエンスを示す図である。図6は、本発明の第一の実施
形態に係る通信方法における送信タイミングを通知する
データのデータフォーマットを示す図である。
略を示す。基地局は制御信号201基地局0から、一定
の時間毎に制御信号が出ていて、図1に示す無線ゾーン
内にある端末100は、それを受け取ることができる。
2)、(式3)を満たすように、オフセット時間を計算
し、タイミングを設定する(S202)。そして、図6
に示すデータフォーマットで基地局0に、送信タイミン
グ通信信号203を発する。なお、無線端末ID402
は、各端末100を一意に識別するための識別子であ
る。
イミングで端末100との通信をおこなうことにする。
本実施形態は、いわば、タイミング設定の基本パターン
であるということができる。
実施形態を、図7ないし図9を用いて説明する。図7
は、本発明の第二の実施形態に係る通信方法の通信シー
クエンスを示す図である。図8は、本発明の第二の実施
形態に係る通信方法の送信タイミング決定の手順を示す
フローチャートである。
信方法における送信タイミング受信通知するデータのデ
ータフォーマットを示す図である。
施形態と同様である。
01が無線ゾーン内に発せられている(S701)。
して送信タイミングの設定をおこなう(S202,S7
02)。そして、基地局0に送信タイミング通知信号2
03を送信する(S703)。
号203を受信できるが否かを判断する(S704)。
は、端末100に送信タイミング受信通知信号を送信す
る(S705)。この信号のデータフォーマットは、図
9に示される通りであり、送信する端末100を識別す
る無線端末ID402と送信タイミングを受信したこと
を知らせる送信タイミング受信通知405からなってい
る。
ングで端末100との通信をこなうようになる(S70
5)。
基地局0では、なにも処理をしない。ただし、一定時間
毎に制御信号が201に送信するために、端末100側
では、送信タイミング203が基地局0で受信できなか
ったことが判る。そのときは、端末100では、再び、
タイミングを設定して、リトライをおこなうことにな
る。
信可能であるか否かの判断は、基地局0において受信信
号のビット誤り率などを測定し、予め定められたビット
誤り率の閾値よりも大きいときには、受信不可能とする
判断基準を用いることができる。このような測定や判断
は、図3に示された制御部610が記憶部611に格納
されているデータとプログラムに従っておこなうことに
なる。
を実際に送信したにも関わらず、何らかの要因で、端末
100が、その送信タイミング受信通知信号を受信でき
ない場合が生じる可能性がある。そこで、本実施形態で
は、端末および基地局が、その信号の送受信を複数回繰
り返しおこなうことによりタイミング判断の信頼性を高
めようとするものである。
実施形態を図10を用いて説明する。図10は、本発明
の第三の実施形態に係る通信方法の送信タイミング決定
の手順を示すフローチャートである。
ションである。
り、送信タイミングが決定されたときには、図2に示さ
れる記憶部511に送信タイミングを記憶することにし
た(S801)。
ず、あるいは、移動がわずかであるときには、通信炉に
おける遅延時間の変化がないか微小であるので、記憶さ
れた送信タイミングを用いることによって、送信タイミ
ング決定動作回数を減らすことができ、通信トラフィク
を低減させることができる。
実施形態を図11および図12を用いて説明する。図1
1は、本発明の第四の実施形態に係る通信方法の送信タ
イミング決定の手順を示すフローチャートである。図1
2は、タイミング変更データのデータフォーマットを示
す図である。
地局0側でのより高度なタイミング調整をおこなおうと
いうものである。
定されたときには、送信タイミングを記憶し、それ以降
では、そのタイミングで基地局0と端末100との通信
がおこなわれる。
通信が始まることは同じである(S901)。しかし、
基地局0は、端末と通信する間は(S905)、基地局
0で受信タイミングを監視している(S904)。そし
て、通信環境が変化したり、端末100移動したときに
は、通信の遅延時間が変化するためタイミングの調整が
必要になる。このときには、基地局0側で、適切なタイ
ミング時間を決定し(S903)、図12に示されるタ
イミング変更信号1001を送信することによって(S
904)、端末側に再びタイミングの設定を要求するも
のである。ここで、タイミング変更信号1001は、送
信タイミングの変更を要求することを表わす送信タイミ
ング変更要求1002と変更タイミング1003を含ん
でいる。
であるか否かの判断は、基地局0の基準受信スロットタ
イミングと送られてくる信号のスロットタイミングの時
間差を取って、予め定められたある時間閾値よりも大き
くなったときには、タイミングの調整が必要であるとす
ることによりおこなうことができる。
は、図3に示された制御部610が、予め定められた手
順に従って、計算しても良いし、記憶部611に候補を
用意しておき、そこから選択することにより決定しても
良い。
に、基地局と無線で通信をおこなう携帯電話やPHSを
想定して説明してきた。しかしながら、本発明の適用分
野は、これに限ることなく、有線、無線を問わず、回線
を時分割で使用し、通信装置間で送受信の複信をおこな
う通信システムに広く適用することができる。
装置が、局側で定められた基準タイミングに従ってTD
MA−TDD通信方法による通信をおこなうときに、簡
易な通信装置の構成で、たとえ、局と通信装置との間が
長距離であっても、スロット間の干渉を生じるのを防止
し、品質の高い通信がおこなえる同期調整方法ならびに
通信システムを提供することができる。
る。
めのタイミングチャートである。
シークエンスを示す図である。
る送信タイミングを通知するデータのデータフォーマッ
トを示す図である。
シークエンスを示す図である。
タイミング決定の手順を示すフローチャートである。
る送信タイミング受信通知するデータのデータフォーマ
ットを示す図である。
信タイミング決定の手順を示すフローチャートである。
信タイミング決定の手順を示すフローチャートである。
を示す図である。
Claims (12)
- 【請求項1】 第一の通信装置と第二の通信装置が、時
分割で互いに送受信をおこなう時分割複信通信方法にお
ける同期調整方法において、 この通信装置間の同期タイミングが、前記第一の通信装
置に基づいたものであるときに、 前記第二の通信装置が、同期タイミング時間を決定し、 それを前記第一の通信装置に送信して、 前記第一の通信装置は、送信されてきた同期タイミング
時間に基づいて、通信装置間の同期タイミングが定めら
れることを特徴とする時分割複信通信方法における同期
調整方法。 - 【請求項2】 前記第一の通信装置と前記第二の通信装
置との通信の伝搬遅延時間をdt、前記第一の通信装置
の定める基準タイミングと前記第二の通信装置の定める
同期タイミング時間のオフセットがΔt、時分割された
スロット間のガード時間をTgとしたときに、 |2dt−Δt|<Tgを満たすように、前記第二の通
信装置が同期タイミング時間を定めることを特徴とする
請求項1記載の時分割複信通信方法における同期調整方
法。 - 【請求項3】 前記第一の通信装置が、前記第二の通信
装置から同期タイミング時間の送信を正常に受信したと
きに、 前記第一の通信装置が、第二の通信装置に同期タイミン
グを正常に受信したことを通知することを特徴とする請
求項1および請求項2記載のいずれかの時分割複信通信
方法における同期調整方法。 - 【請求項4】 前記第二の通信装置が決定した同期タイ
ミング時間を記憶することを特徴とする請求項1ないし
請求項3記載のいずれかの時分割複信通信方法における
同期調整方法。 - 【請求項5】 前記第一の通信装置で、通信している信
号のタイミングを監視し、 タイミングの調整が必要と判断されたときには、第一の
通信装置から第二の通信装置に同期タイミングの時間の
調整要求送信をおこなうことを特徴とする請求項1ない
し請求項4記載のいずれかの時分割複信通信方法におけ
る同期調整方法。 - 【請求項6】 タイミング調整が必要とするか否かの判
断を、第一の通信装置が定める基準タイミングと、実際
に送信されてくる信号のタイミングのずれと、一定の閾
値との比較によっておこなうことを特徴とする請求項5
記載の時分割複信通信方法における同期調整方法。 - 【請求項7】 第一の通信装置と第二の通信装置が、時
分割で互いに送受信をおこなう時分割複信通信方法によ
る通信システムにおいて、 この通信装置間の同期タイミングが、前記第一の通信装
置に基づいたものであるときに、 前記第二の通信装置が、同期タイミング時間を決定し、 それを前記第一の通信装置に送信して、 前記第一の通信装置は、送信されてきた同期タイミング
時間に基づいて、通信装置間の同期タイミングが定めら
れることを特徴とする通信システム。 - 【請求項8】 前記第一の通信装置と前記第二の通信装
置との通信の伝搬遅延時間をdt、前記第一の通信装置
の定める基準タイミングと前記第二の通信装置の定める
同期タイミング時間のオフセットがΔt、時分割された
スロット間のガード時間をTgとしたときに、 |2dt−Δt|<Tgを満たすように、前記第二の通
信装置が同期タイミング時間を定めることを特徴とする
請求項7記載の通信システム。 - 【請求項9】 前記第一の通信装置が、前記第二の通信
装置から同期タイミング時間の送信を正常に受信したと
きに、 前記第一の通信装置が、第二の通信装置に同期タイミン
グを正常に受信したことを通知することを特徴とする請
求項7および請求項8記載のいずれかの通信システム。 - 【請求項10】 前記第二の通信装置が決定した同期タ
イミング時間を記憶することを特徴とする請求項7ない
し請求項9記載のいずれかの通信システム。 - 【請求項11】 前記第一の通信装置で、通信している
信号のタイミングを監視し、 タイミングの調整が必要と判断されたときには、第一の
通信装置から第二の通信装置に同期タイミングの時間の
調整要求送信をおこなうことを特徴とする請求項7ない
し請求項10記載のいずれかの通信システム。 - 【請求項12】 タイミング調整が必要とするか否かの
判断を、第一の通信装置が定める基準タイミングと、実
際に送信されてくる信号のタイミングのずれと、一定の
閾値との比較によっておこなうことを特徴とする請求項
11記載の通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8084212A JPH09275382A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 時分割複信通信方法における同期調整方法およびそれを用いる通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8084212A JPH09275382A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 時分割複信通信方法における同期調整方法およびそれを用いる通信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09275382A true JPH09275382A (ja) | 1997-10-21 |
Family
ID=13824177
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8084212A Pending JPH09275382A (ja) | 1996-04-05 | 1996-04-05 | 時分割複信通信方法における同期調整方法およびそれを用いる通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09275382A (ja) |
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-
1996
- 1996-04-05 JP JP8084212A patent/JPH09275382A/ja active Pending
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