JPH1075205A - 移動通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信する無線基地局が異なる場合でも移動局
においてビット同期を確立できるようにする。 【解決手段】 集中基地局から送出した信号が無線基地
局から送信されてその同じ無線基地局に受信されて集中
基地局に戻るまでの伝達時間と、同じく他の無線基地局
に受信されて集中基地局に戻るまでの伝達時間と、集中
基地局から送出した信号が無線基地局から送信されて移
動局により受信され、その移動局が送信した信号が同じ
無線基地局に受信されて集中基地局に戻るまでの伝達時
間と、同じく移動局が送信した信号が他の無線基地局に
受信されて集中基地局に戻るまでの伝達時間とをそれぞ
れ測定し、その測定結果により集中基地局から無線基地
局に送信するタイミングを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＴＤＭＡ−ＴＤＤ
（Time Division Multiple Access-Time DivisionDuple
x）方式を用いた移動通信装置に関する。特に、バース
ト変復調を行う場合の送受間の遅延調整、および移動局
が通信する無線基地局が異なる場合であっても移動局が
受信するバーストのフレームのタイミング同期を行う技
術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式では、バースト変
調信号により同一無線キャリアを使用して時分割で双方
向の通信を行う。無線基地局を集中制御する方法を採用
した場合、集中基地局においてバースト変調したバース
ト変調信号は、伝送路を経由して無線基地局に伝送さ
れ、無線基地局のアンテナから送信されて移動局で受信
される。移動局の送信したバースト変調信号は、無線基
地局のアンテナで受信され、伝送路を経由して集中基地
局の復調器に入力され、受信データに復調される。バー
スト変復調では、受信されたデータの中からユニークワ
ードパターンを検出することにより、変調バースト位置
を検出する。受信データとユニークワードパターンを常
時一致比較検出すると、真のユニークワード以外にもユ
ニークワードと同一の受信パターンが存在する場合があ
り、タイミング位置を正しく判定できないおそれがある
ため、ユニークワード検出窓を設置して検出窓でのみ一
致比較検出を行い、誤検出率を改善する必要がある。こ
の検出窓の送信バーストからの遅延量は送受間のタイミ
ングにより設定する。伝送路を用いた集中制御では、ユ
ニークワード検出窓の位置をタイミング制御器により制
御しなければならない。送信バーストのユニークワード
の位置と受信バーストのユニークワードの位置とを比較
することで、伝送路伝達の所要時間を測定できる。

【０００３】また、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ方式では、複数の
無線基地局間で送信するバーストのタイミング同期をと
って、フレーム同期で送信バースト位相を揃える。伝送
路遅延のために遅れたタイミングで無線基地局から送信
すると、移動局のユニークワード検出窓の位置に無線基
地局からのユニークワードが当てはまらない。そのた
め、バースト変調データを復調することができず、同期
がとれない。これを避けるため、集中基地局では、伝送
路遅延時間を見込んで、無線基地局から送信するバース
ト位置よりも下り伝送路遅延時間だけ事前に送信する必
要があり、上り伝送路遅延時間だけ遅らせて受信する必
要がある。

【０００４】図５は従来例の移動通信装置を示すブロッ
ク構成図である。この移動通信装置は、公衆網１に接続
され変復調器が集中配置された集中基地局１０と、この
集中基地局１０に伝送路３０を介して接続されアンテナ
から電波を送受信することにより移動局との間で通信を
行う無線基地局５１、７１とを備える。集中基地局１０
は、公衆網１との間の信号変換を行うインターフェース
回路１１と、無線基地局５１、７１に送信するデータを
変調する変調器１２と、無線基地局５１、７１からのデ
ータを復調する復調器１３と、送信データの遅延量を可
変に設定する遅延回路１４と、受信データの遅延量を可
変に設定する遅延回路１５と、集中基地局１０から送信
されたデータと集中基地局１０で受信されたデータとを
比較して伝送路通過の所要時間を測定する遅延測定器２
１、２２と、この遅延測定器２１、２２の測定値により
送受信のタイミング調整量を算出するタイミング制御器
１８と、タイミング調整を行うための基準タイミングを
発生するタイミング発生器１９とを備える。無線基地局
５１は、無線信号を無線周波数に変換して送信および受
信する送受信機５２と、二つのアンテナ５３、５４とを
備え、送信は一方のアンテナ５３または５４で行い、受
信は両方のアンテナ５３、５４で行って受信レベルの高
い方が選択されるものとする。無線基地局７１も同様
に、送受信機７２と二つのアンテナ７３、７４とを備え
る。

【０００５】集中基地局１０から送信したデータが集中
基地局１０に戻る経路としては、伝送路３０に加え、下
り回線からの信号を無線基地局５１、７１のそれぞれの
一方のアンテナ５３または５４、７３または７４から無
線区間に送信して同一の無線基地局５１、７１のそれぞ
れの他方のアンテナ５４または５３、７４または７３で
受信される空間伝搬経路１０１、１０２と、下り回線か
らの信号を無線基地局５１、７１のそれぞれのアンテナ
５３または５４、７３または７４から無線区間に送信し
て別の無線基地局７１、５１のそれぞれのアンテナ７３
あるいは７４、５３あるいは５４で受信される空間伝搬
経路１０３、１０４とがある。通常、アンテナ間距離は
無線基地局間距離に比べて非常に短いため、空間伝搬経
路１０１、１０２による伝搬遅延時間は考慮する必要は
ない。以下では、空間伝搬経路１０３、１０４による空
間伝搬遅延時間をＡ₁₂とする。

【０００６】遅延測定器２１は、集中基地局１０からデ
ータを送信したタイミングと、無線基地局５１、７１か
ら信号を送信してこれを同一の無線基地局５１、７１を
経由して集中基地局１０で受信したタイミングとを比較
して、空間伝搬経路１０１、１０２をそれぞれ経由した
ときの伝送路の往復の所要時間を測定する。一方、遅延
測定器２２は、集中基地局１０からデータを送信したタ
イミングと、無線基地局５１、７１から信号を送信して
これを異なる無線基地局７１、５１を経由して集中基地
局１０で受信したタイミングとを比較して、空間伝搬経
路１０３、１０４をそれぞれ経由したときの伝送路の往
復所要時間を測定する。タイミング制御器１８は、遅延
測定器２１、２２の測定値に基づいて、下り回線の送信
タイミングと上り回線の受信タイミングとを計算し、遅
延回路１４、１５により送受信タイミングを調整する。
これにより、集中基地局１０と複数の無線基地局５１、
７１との間の伝送路３０において、上下回線ともに無線
基地局５１、７１ごとに伝送路時間差がある場合に、無
線基地局５１、７１間においてビット同期を確立するこ
とができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の移動通
信装置では、ある無線基地局と移動局との間の空間伝搬
遅延時間と、他の無線基地局と移動局との間の空間伝搬
遅延時間とが異なる場合には、通信している複数の無線
基地局に対して移動局間でのフレーム同期位相を合わせ
ることはできず、移動局や無線基地局におけるフレーム
毎のデータのジッタの許容範囲が小さい場合には、接続
している無線基地局を他の無線基地局へ無瞬断で切り替
える無瞬断ハンドオーバを実現できない。さらに、複数
の無線基地局で受信したデータを伝送路により集中基地
局に伝送してそれらのデータを判定することにより基地
局を切り替えて送信する送信セル間ダイバーシチも実現
できない。

【０００８】一般に、移動局は任意の位置から通信を行
うため、空間伝搬遅延時間は特定できず、ある無線基地
局と移動局との間の伝搬時間Ａ₁ と、他の無線基地局と
移動局との間の伝搬時間Ａ₂ とは等しくない。さらに、
移動局が通信中に移動することにより、伝搬時間Ａ₁ 、
Ａ₂ は時々刻々と変化する。このため、移動局において
複数の無線基地局から送信されるデータのビット同期が
とれず、離れた２局の無線基地局に送信データを切り替
えて移動局に送信する送信セル間ダイバーシチ切り替え
ができなかった。

【０００９】本発明は、このような課題を解決し、集中
基地局と複数の移動局間の通信において、伝送路および
伝搬路遅延時間がランダムである場合に、通信する無線
基地局が異なる移動局間においてビットの同期を確立す
ることのできる移動通信装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の移動通信装置
は、移動局との間で無線により通信を行う複数の無線基
地局と、この複数の無線基地局への送信信号の分配およ
びこの複数の無線基地局がそれぞれ受信した信号の収集
を行う集中基地局とを備え、集中基地局は、各無線基地
局との間の伝送路遅延を測定する遅延測定手段と、この
遅延測定手段の測定値にしたがって各無線基地局に送出
する信号のタイミングを調整するタイミング調整手段と
を含み、遅延測定手段は、各無線基地局に対し、集中基
地局から送出した信号がその無線基地局から送信され直
接に同じ無線基地局により受信されて集中基地局に戻る
までの伝達時間を測定する第一の測定手段と、集中基地
局から送出した信号がその無線基地局から送信され他の
無線基地局により受信されて集中基地局に戻るまでの伝
達時間を測定する第二の測定手段とを含む移動通信装置
において、遅延測定手段はさらに、各無線基地局に対
し、集中基地局から送出した信号がその無線基地局から
送信されて移動局により受信され、その移動局が送信し
た信号が同じ無線基地局により受信されて集中基地局に
戻るまでの伝達時間を測定する第三の測定手段と、集中
基地局から送出した信号がその無線基地局から送信され
て移動局により受信され、その移動局が送信した信号が
他の無線基地局により受信されて集中基地局に戻るまで
の伝達時間を測定する第四の測定手段とを含むことを特
徴とする。

【００１１】すなわち本発明では、 移動局を介さずに無線基地局でデータを折り返して
その送信データと受信データとを比較して伝送路の送受
信間の遅延時間を測定し、 移動局を介さずに無線基地局の送信データを他の無
線基地局で受信して伝送路を通じて集中基地局で復調し
た受信データと比較して遅延時間を測定し、 移動局との通信時に無線基地局の送信データと受信
データとを比較して伝送路の送受信間の遅延時間を測定
し、 移動局との通信時に無線基地局の送信データを他の
無線基地局で受信して伝送路を通じて集中基地局で復調
した受信データと比較して遅延時間を測定する。そし
て、これらの測定値により、下り回線の伝送路遅延時間
と空間伝搬時間との両者を含めた分の送信タイミング変
化時間と、上り回線の伝送路遅延時間と空間伝搬時間と
の両者を含めた分の受信タイミング変化時間とを計算に
より求め、この計算結果にしたがって送信タイミングお
よび受信タイミングを調整する。これにより、通信して
いる無線基地局が異なる複数の移動局間での同期を確立
し、集中基地局での受信を可能にする。以下では、、
のように移動局を介することなくデータを受信して集
中基地局に伝送することを「折り返し」という。

【００１２】第一の測定手段と第三の測定手段とは共通
の遅延測定器により構成され、この共通の遅延測定器の
動作を切り替える手段を備えることができる。第二の測
定手段と第四の測定手段についても同様に、共通の遅延
測定器により構成され、この共通の遅延測定器の動作を
切り替える手段を備えることができる。

【００１３】タイミング調整手段は、二以上の移動局に
実質的に同じタイミングでデータが到達するようにタイ
ミングを調整する手段、あるいは二以上の無線基地局か
らひとつの移動局に送信するデータをその移動局でビッ
ト同期させる手段を含むことができる。

【００１４】各無線基地局が送信する信号をそれぞれ変
調する複数の変調器および各無線基地局が受信した信号
をそれぞれ復調する複数の復調器を集中基地局に設け、
この集中基地局には、復調器の動作タイミングを遅延測
定手段の測定値にしたがって調整する手段を備えること
ができる。また、変調器および復調器が無線基地局のそ
れぞれに設けてもよい。

【００１５】本発明によれば、空間伝搬遅延時間を含め
た遅延時間測定が可能となり、移動局は、通信可能な任
意の位置において、異なる無線基地局との通信をしてい
る移動局間でのビット同期を確立できる。すなわち、移
動局は、自局の通信している無線基地局以外の無線基地
局の間においても、移動局が受信するバーストのタイミ
ングの同期をとることができる。このため、移動局が通
話中の状態において、移動局および無線基地局が受信す
るフレーム毎のデータの許容ジッタが伝送路遅延時間や
伝搬遅延時間と比べて極めて小さい場合であっても、無
線基地局と移動局との間の空間伝搬時間によらず、接続
している無線基地局を他の無線基地局へ無瞬断で切り替
える無瞬断ハンドオーバを実現できる。さらに、複数の
無線基地局で受信したデータを伝送路により集中基地局
に伝送して判定することにより、無線基地局を切り替え
て送信する送信セル間ダイバーシチが可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第一の実施形態を
示すブロック構成図である。この移動通信装置は、移動
局８１（ここでは一つのみ示す）との間で無線により通
信を行う複数の無線基地局５１、７１と、この複数の無
線基地局５１、７１への送信信号の分配およびこの複数
の無線基地局５１、７１がそれぞれ受信した信号の収集
を行う集中基地局１０とを備える。集中基地局１０は、
変調器１２および復調器１３と公衆網１との間の伝送信
号変換を行うインターフェイス回路１１と、無線基地局
５１、７１に送信するデータを変調する変調器１２と、
無線基地局５１、７１からのデータを復調する復調器１
３と、送信データの遅延量を可変に設定する遅延回路１
４と、受信データの遅延量を可変に設定する遅延回路１
５と、無線基地局５１、７１のそれぞれとの間の伝送路
遅延を測定する遅延測定器１６、１７および折り返し切
替器２０と、遅延測定器１６、１７の測定値にしたがっ
て無線基地局５１、７１にそれぞれ送出する信号のタイ
ミングを調整するタイミング制御器１８と、タイミング
制御器１８を制御するために必要な基準タイミングを生
成するタイミングパルス発生器１９とを備える。無線基
地局５１は、無線信号を無線周波数に変換して送信およ
び受信する送受信機５２と、二つのアンテナ５３、５４
とを備え、送信は一方のアンテナ５３で行い、受信は両
方のアンテナ５３、５４で行ってその受信波のうち受信
レベルの高い方を選択する構成となっている。無線基地
局７１も同様に、送受信機７２とアンテナ７３、７４と
を備える。

【００１７】遅延測定器１６、１７は、折り返し切替器
２０の制御により、無線基地局５１、７１が移動局８１
と通信を行うときと行っていないときとで、異なる遅延
時間を測定する。

【００１８】すなわち、遅延測定器１６は、移動局８１
と通信を行わないとき、集中基地局１０から無線基地局
５１、７１へ信号を送出したタイミングと、集中基地局
１０から無線基地局５１、７１へ信号を送出して、無線
基地局５１、７１のアンテナ５３、７３により送信さ
れ、その局の他方のアンテナ５４、７４により受信され
た信号を無線基地局５１、７１から集中基地局１０へ伝
送して、集中基地局１０において信号を受信したタイミ
ングとを比較することにより、伝送路通過に要する所要
時間を測定する。遅延測定器１６はまた、移動局８１と
通信を行うとき、集中基地局１０から無線基地局５１、
７１へ送出したタイミングと、集中基地局１０から無線
基地局５１、７１へ信号を送出して、無線基地局５１、
７１から移動局８１へ送信され、応答した移動局８１か
らの信号を無線基地局５１、７１が受信して、無線基地
局５１、７１から集中基地局１０まで伝送され、集中基
地局１０で信号を受信したタイミングとを比較すること
により、移動局８１との通信時に伝送路通過に要する所
要時間を測定する。

【００１９】一方、遅延測定器１７は、移動局８１と通
信を行わないとき、集中基地局１０から無線基地局５
１、７１へ信号を送出したタイミングと、集中基地局１
０から無線基地局５１、７１へ信号を送出して、無線基
地局５１、７１のアンテナ５３、７３により送信され、
他の無線基地局７１、５１のアンテナ７３または７４、
５３または５４により受信された信号をその無線基地局
７１、５１から集中基地局１０へ伝送して、集中基地局
１０において信号を受信したタイミングとを比較するこ
とにより、伝送路通過に要する所要時間を測定する。遅
延測定器１７はまた、移動局８１と通信を行うとき、集
中基地局１０から無線基地局５１、７１へ送出したタイ
ミングと、集中基地局１０から無線基地局５１、７１へ
信号を送出して、無線基地局５１、７１から移動局８１
へ送信され、応答した移動局８１からの信号を他の無線
基地局７１、５１が受信して、その無線基地局７１、５
１から集中基地局１０まで伝送され、集中基地局１０で
信号を受信したタイミングとを比較することにより、移
動局８１との通信時に伝送路通過に要する所要時間を測
定する。

【００２０】遅延測定器１６および１７のそれぞれの測
定結果は、タイミング制御器１８に入力される。タイミ
ング制御器１８は、これらの測定結果から、送受信のタ
イミング調整量を算出し、遅延回路１４および１５の遅
延量を設定する。遅延回路１４は、タイミング制御器１
８からの情報により、無線基地局５１、７１から送信す
るデータの遅延量を可変に設定する。遅延回路１５は、
タイミング制御器１８からの情報により、無線基地局５
１、７１におけるデータを受信できるタイミングを可変
に設定する。タイミング制御器１８を制御するために必
要な基準タイミングは、タイミングパルス発生器１９に
より生成される。遅延測定器１６、１７の動作は、折り
返し切替器２０により切り替えられる。

【００２１】伝送路遅延時間および空間伝搬遅延時間の
測定について、さらに詳しく説明する。ここで、集中基
地局１０と無線基地局５１との間の伝送路３０における
下り回線の伝送路伝達時間をＬ_1d、上り回線の伝送路伝
達時間をＬ_1uとする。また、集中基地局１０と無線基地
局７１との間の伝送路３０における下り回線の伝送路伝
達時間をＬ_2d、上り回線の伝送路伝達時間をＬ_2uとす
る。

【００２２】まず、移動局と通話を行わないときの伝送
路遅延時間の測定および空間伝搬遅延時間の測定につい
て説明する。

【００２３】この場合、集中基地局１０の変調器１２に
より変調した信号を伝達時間Ｌ_1dの下り回線を介して無
線基地局５１に伝送し、無線基地局５１において無線周
波数に変換し、無線基地局５１のアンテナ５３から送信
し、無線基地局５１のアンテナ５４で受信し、サブキャ
リア周波数に変換して、伝達時間Ｌ_1uの上り回線を介し
て集中基地局１０に伝送し、復調器１３により復調す
る。このとき、集中基地局１０にてユニークワードを検
出することで、変調後に送信してから受信して復調する
までの時間を遅延時間として測定する。これによりＬ_1d
＋Ｌ_1uの伝達時間が測定される。この時間をＴ₁₁とす
る。無線基地局７１についても同様に測定を行い、Ｌ_2d
＋Ｌ_2uの伝達時間が測定される。この時間をＴ₂₂とす
る。

【００２４】また、集中基地局１０の変調器１２により
変調した信号を伝達時間Ｌ_1dの下り回線を介して無線基
地局５１に伝送し、無線基地局５１において無線周波数
に変換し、無線基地局５１のアンテナ５３から送信し、
空間伝搬時間Ａ₁₂の伝搬路を介して無線基地局７１のア
ンテナ７３または７４で受信し、伝達時間Ｌ_2uの上り回
線を介して集中基地局１０に伝送して復調器１３により
復調する。このとき、集中基地局１０にて送受信前後に
ユニークワードを検出することで、変調後に送信してか
ら受信して復調するまでの時間を遅延時間として測定す
る。これによりＬ_1d＋Ａ₁₂＋Ｌ_2uの伝達時間が測定され
る。この時間をＴ₁₂とする。無線基地局７１から送信し
て無線基地局５１が受信する場合についても同様に測定
を行い、Ｌ_2d＋Ａ₁₂＋Ｌ_1uの伝達時間が測定される。こ
の時間をＴ₂₁とする。

【００２５】これらの測定結果から伝送路遅延時間差を
求める。上記の条件を式で示すと、 Ｌ_1d＋Ｌ_1u＝Ｔ₁₁ …（１） Ｌ_2d＋Ｌ_2u＝Ｔ₂₂ …（２） Ｌ_1d＋Ｌ_2u＋Ａ₁₂＝Ｔ₁₂ …（３） Ｌ_2d＋Ｌ_1u＋Ａ₁₂＝Ｔ₂₁ …（４） となる。（３）＋（４）−（１）−（２）より、 ２Ａ₁₂＝Ｔ₁₂＋Ｔ₂₁−Ｔ₁₁−Ｔ₂₂ …（５） Ａ₁₂＝（Ｔ₁₂＋Ｔ₂₁−Ｔ₁₁−Ｔ₂₂）／２ …（６） となる。また、（１）−（３）より、 Ｔ₁₁−Ｔ₁₂＝（Ｌ_1u−Ｌ_2u）−Ａ₁₂ …（７） Ｌ_1u−Ｌ_2u＝Ｔ₁₁−Ｔ₁₂＋Ａ₁₂ …（８） （２）−（４）より、 Ｔ₁₁−Ｔ₂₁＝（Ｌ_1d−Ｌ_2d）−Ａ₁₂ …（９） Ｌ_1d−Ｌ_2d＝Ｔ₁₁−Ｔ₁₂＋Ａ₁₂ …（１０） となる。（８）式より、無線基地局５１から集中基地局
１０までの上り回線と無線基地局７１から集中基地局ま
での上り回線との伝達時間差Ｌ_1u−Ｌ_2uが求められる。
また、（１０）式により集中基地局１０から無線基地局
５１への下り回線と集中基地局１０から無線基地局７１
までの下り回線との伝達時間差Ｌ_1d−Ｌ_2dが求められ
る。

【００２６】次に、移動局８１と通話を行うときの伝送
路遅延時間の測定および空間伝搬遅延時間の測定につい
て説明する。ここで、移動局８１は始めに無線基地局５
１を介して通信を行っているものとする。

【００２７】集中基地局１０の変調器１２により変調し
た信号を伝達時間Ｌ_1dの下り回線を介して無線基地局５
１に伝送し、無線基地局５１において無線周波数に変換
し、無線基地局５１のアンテナ５３から送信し、空間伝
搬時間Ａ₁ の伝搬路を介して移動局８１のアンテナで受
信され、これに応答した移動局８１からのデータを移動
局８１のアンテナから送信し、空間伝搬時間Ａ₁ の伝搬
路を介して無線基地局５１のアンテナ５３、５４で受信
し、伝達時間Ｌ_1uの上り回線を介して集中基地局１０に
伝送し、復調器１３により復調する。このとき、集中基
地局１０にてユニークワードを検出することで、変調後
に送信してから受信して復調するまでの時間を遅延時間
として測定する。これによりＬ_1d＋Ａ₁ ＋Ａ₁ ＋Ｌ_1uの
伝達時間が測定される。この時間をＴ_1a1 とする。

【００２８】また、集中基地局１０の変調器１２により
変調した信号を伝達時間Ｌ_1dの下り回線を介して無線基
地局５１に伝送し、無線基地局５１において無線周波数
に変換し、無線基地局５１のアンテナ５３から送信し、
空間伝搬時間Ａ₁ の伝搬路を介して移動局８１のアンテ
ナで受信され、これに応答した移動局８１からのデータ
を移動局８１のアンテナから送信し、空間伝搬時間Ａ₂
の伝搬路を介して無線基地局７１のアンテナ７３、７４
で受信し、無線基地局７１でサブキャリア周波数に変換
して、伝達時間Ｌ_2uの上り回線を介して集中基地局１０
に伝送し、復調器１３により復調する。このとき、集中
基地局１０にてユニークワードを検出することで、変調
後に送信してから受信して復調するまでの時間を遅延時
間として測定する。これによりＬ_1d＋Ａ₁ ＋Ａ₂ ＋Ｌ_2u
の伝達時間が測定される。この時間をＴ_1a2 とする。

【００２９】これらの測定結果から伝送路遅延時間差を
求める。上記の条件を式で示すと、 Ｌ_1d＋Ａ₁ ＋Ａ₁ ＋Ｌ_1u＝Ｔ_1a1 …（１１） Ｌ_1d＋Ａ₁ ＋Ａ₂ ＋Ｌ_2u＝Ｔ_1a2 …（１２） となる。次に、必要とされている送信タイミング変化時
間をｄｅｌａｙ１、受信タイミング変化時間をｄｅｌａ
ｙ２とすると、 ｄｅｌａｙ１＝（Ｌ_1d＋Ａ₁ ）−（Ｌ_2d＋Ａ₂ ） …（１３） ｄｅｌａｙ２＝（Ｌ_1u＋Ａ₁ ）−（Ｌ_2u＋Ａ₂ ） …（１４） と表される。（１１）−（１２）より、 （Ｌ_1u＋Ａ₁ ）−（Ｌ_2u＋Ａ₂ ）＝Ｔ_1a1 −Ｔ_1a2 …（１５） となり、したがって、 ｄｅｌａｙ２＝Ｔ_1a1 −Ｔ_1a2 …（１６） としてｄｅｌａｙ２を導くことができる。また、（１
５）式を変形して、 （Ｌ_1u−Ｌ_2u）＋（Ａ₁ −Ａ₂ ）＝Ｔ_1a1 −Ｔ_1a2 …（１７） とする。（１７）−（１８）より、 （Ｔ₁₁−Ｔ₁₂＋Ａ₁₂）＋（Ａ₁ −Ａ₂ ）＝Ｔ_1a1 −Ｔ_1a2 …（１８） であるから、 （Ａ₁ −Ａ₂ ）＝（Ｔ_1a1 −Ｔ_1a2 ）−（Ｔ₁₁−Ｔ₁₂＋Ａ₁₂）…（１９） となる。また、（１３）式を変形して、 ｄｅｌａｙ１＝（Ｌ_1d−Ｌ_2d）−（Ａ₁ −Ａ₂ ） …（２０） であるから、（１９）、（２０）および（１０）式よ
り、 ｄｅｌａｙ１＝（Ｔ₁₁−Ｔ₁₂＋Ａ₁₂）−（Ｔ₁₁−Ｔ₁₂＋Ａ₁₂） ＋（Ｔ_1a1 −Ｔ_1a2 ） …（２１） が得られる。（１６）式より、移動局８１から無線基地
局５１を通して集中基地局１０までの上り回線と無線基
地局７１を通して集中基地局までの上り回線との伝達時
間差（Ｌ_1u＋Ａ₁ ）−（Ｌ_2u＋Ａ₂ ）が求められる。ま
た、（２１）式により、集中基地局１０から無線基地局
５１を通して移動局８１への下り回線と集中基地局１０
から無線基地局７１を通して移動局８１までの下り回線
との伝達時間差（Ｌ_1d＋Ａ₁ ）−（Ｌ_2d＋Ａ₂ ）が求め
られる。

【００３０】このようにして求められた伝達時間差を用
いて、異なる無線基地局と通信を行っている移動局のビ
ット同期を実現できる。

【００３１】図２は同期をとるためのタイミング調整を
説明する図であり、図３は信号伝達のタイミングを説明
する図である。ここでは、Ｌ_1d−Ｌ_2d＞０、Ｌ_1u−Ｌ_2u
＞０、（Ｌ_1d＋Ａ₁ ）−（Ｌ_2d＋Ａ₂ ）＞０、（Ｌ_1u＋
Ａ₁ ）−（Ｌ_2u＋Ａ₂ ）＞０と仮定する。移動局におけ
る送受信の基準タイミングの間隔はＴｄとする。また、
無線基地局を「１」、「２」で表し、移動局はこれらの
無線基地局「１」、「２」のうち最初に無線基地局
「２」を介して通信を行うものとする。

【００３２】まず、集中基地局から無線基地局「２」に
信号を送出し、無線基地局「２」から無線区間に信号を
送出して、その信号がそのまま無線基地局「１」、
「２」により受信された集中基地局まで戻る時間をそれ
ぞれ測定する。次に、集中基地局から無線基地局「２」
に信号を送出し、無線基地局「２」から無線区間に信号
を送出して移動局が受信し、移動局がこれに対して応答
して送信した信号が、無線基地局「１」、「２」により
それぞれ受信されて集中基地局まで戻る時間をそれぞれ
測定する。これにより集中基地局では、下り送信タイミ
ングとして、無線基地局「２」へ送信するタイミングよ
りｄｅｌａｙ１の時間だけ早めて無線基地局「１」へ信
号を送信する必要があることがわかる。また、上り受信
タイミングとして、無線基地局「２」より送られてくる
タイミングよりｄｅｌａｙ２の時間だけ遅れて無線基地
局「１」から信号が到着することがわかる。

【００３３】したがって、これ以降、集中基地局は、無
線基地局「２」へ送信するタイミングよりｄｅｌａｙ１
だけ早めて無線基地局「１」へ信号を送信する。これに
より移動局では、無線基地局「１」から送信された信号
と無線基地局「２」から送信された信号との時間的な差
異がなくなり、通信相手の無線基地局を「２」から
「１」に切り替えて通信を継続することができる。集中
基地局はまた、無線基地局「２」より送られてくる信号
の受信タイミングを無線基地局「１」から送られてくる
信号の受信タイミングに対してｄｅｌａｙ２だけ遅らせ
ることで、二つの無線基地局「１」、「２」からの信号
の受信タイミングを合わせて受信することができる。

【００３４】ここではＬ_1d−Ｌ_2d、Ｌ_1u−Ｌ_2u、（Ｌ_1d
＋Ａ₁ ）−（Ｌ_2d＋Ａ₂ ）および（Ｌ_1u＋Ａ₁ ）−（Ｌ
_2u＋Ａ₂ ）がすべて正の場合を例に説明したが、これら
の値は負または零でも同様である。

【００３５】このように、空間伝搬遅延時間を含めた下
り回線の伝搬時間差分だけ送信タイミングを調整するこ
とにより、複数の無線基地局からの信号について移動局
でのビット同期が可能になる。また、空間伝搬遅延時間
を含めた上り回線の伝達遅延時間差分だけ受信タイミン
グを調整することで、集中基地局においてバーストが重
なることなく受信が可能になる。

【００３６】図４は本発明の第二の実施形態を示すブロ
ック構成図である。この移動通信装置は、移動局へ送信
する信号の変調を行う変調器および移動局から受信した
信号を復調する復調器が各無線基地局に設けられたこと
が第一の実施形態と異なる。すなわち、移動局８１（こ
こでは一つのみ示す）との間で無線により通信を行う複
数の無線基地局５１、７１と、この複数の無線基地局５
１、７１への送信信号の分配およびこの複数の無線基地
局５１、７１がそれぞれ受信した信号の収集を行う集中
基地局１０とを備え、集中基地局１０は、公衆網１との
間の伝送信号変換を行うインターフェース回路１１と、
送信データの遅延量を可変に設定する遅延回路１４と、
無線基地局５１、７１のそれぞれとの間の伝送路遅延を
測定する遅延測定器１６、１７および折り返し切替器２
０と、遅延測定器１６、１７の測定値にしたがって無線
基地局５１、７１にそれぞれ送出する信号のタイミング
を調整するタイミング制御器１８およびタイミングパル
ス発生器１９とを備える。無線基地局５１は、無線信号
を無線周波数に変換して送信および受信する送受信機５
２と、集中基地局１０からのデータを変調する変調器５
５と、無線により受信した信号を復調する復調器５６
と、二つのアンテナ５３、５４とを備え、送信は一方の
アンテナ５３で行い、受信は両方のアンテナ５３、５４
で行ってその受信波のうち受信レベルの高い方を選択す
る構成となっている。無線基地局７１も同様に、送受信
機７２、アンテナ７３、７４、復調器７５および変調器
７６を備える。

【００３７】遅延測定器１６は、移動局８１と通信を行
わないとき、集中基地局１０から無線基地局５１、７１
へ信号を送出したタイミングと、集中基地局１０から無
線基地局５１、７１へ信号を送出して、無線基地局５
１、７１の変調器５５、７６により変調されてアンテナ
５３、７３により送信され、その局の他方のアンテナ５
４、７４により受信され復調器５６、７５により復調さ
れた信号を無線基地局５１、７１から集中基地局１０へ
伝送して、集中基地局１０において信号を受信したタイ
ミングとを比較することにより、伝送路通過に要する所
要時間を測定する。遅延測定器１６はまた、移動局８１
と通信を行うとき、集中基地局１０から無線基地局５
１、７１へ送出したタイミングと、集中基地局１０から
無線基地局５１、７１へ信号を送出して、無線基地局５
１、７１から移動局８１へ送信され、応答した移動局８
１からの信号を無線基地局５１、７１が受信して、無線
基地局５１、７１から集中基地局１０まで伝送され、集
中基地局１０で信号を受信したタイミングとを比較する
ことにより、移動局８１との通信時に伝送路通過に要す
る所要時間を測定する。

【００３８】一方、遅延測定器１７は、移動局８１と通
信を行わないとき、集中基地局１０から無線基地局５
１、７１へ信号を送出したタイミングと、集中基地局１
０から無線基地局５１、７１へ信号を送出して、無線基
地局５１、７１のアンテナ５３、７３により送信され、
他の無線基地局７１、５１のアンテナ７３または７４、
５３または５４により受信された信号をその無線基地局
７１、５１から集中基地局１０へ伝送して、集中基地局
１０において信号を受信したタイミングとを比較するこ
とにより、伝送路通過に要する所要時間を測定する。遅
延測定器１７はまた、移動局８１と通信を行うとき、集
中基地局１０から無線基地局５１、７１へ送出したタイ
ミングと、集中基地局１０から無線基地局５１、７１へ
信号を送出して、無線基地局５１、７１から移動局８１
へ送信され、応答した移動局８１からの信号を他の無線
基地局７１、５１が受信して、その無線基地局７１、５
１から集中基地局１０まで伝送され、集中基地局１０で
信号を受信したタイミングとを比較することにより、移
動局８１との通信時に伝送路通過に要する所要時間を測
定する。

【００３９】遅延測定器１６および１７のそれぞれの測
定結果は、タイミング制御器１８に入力される。タイミ
ング制御器１８は、これらの測定結果から、送受信のタ
イミング調整量を算出し、遅延回路１４の遅延量を設定
する。遅延回路１４は、タイミング制御器１８からの情
報により、無線基地局５１、７１から送信するデータの
遅延量を可変に設定する。タイミング制御器１８を制御
するために必要な基準タイミングは、タイミングパルス
発生器１９により生成される。遅延測定器１６、１７の
動作は、折り返し切替器２０により切り替えられる。

【００４０】この実施形態では、変調器へのデータ送信
タイミングのみを考慮すればよく、復調器動作タイミン
グは変調器の動作タイミングより簡単に指定でき、伝送
路遅延量を考慮しなくてよい。したがって、第一の実施
形態で用いた遅延回路１５は不要である。伝送路遅延測
定およびタイミング調整の方法は第一の実施形態と同様
である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
集中基地局と無線基地局との間の伝送路による伝達遅延
時間が異なり無線基地局と移動局との間の空間伝搬距離
が異なる場合であっても、移動局間の同期が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態を示すブロック構成
図。

【図２】同期をとるためのタイミング調整を説明する
図。

【図３】信号伝達のタイミングを説明する図。

【図４】本発明の第二の実施形態を示すブロック構成
図。

【図５】従来例の移動通信装置を示すブロック構成図。

【符号の説明】

１ 公衆網 １０ 集中基地局 １１ インターフェース回路 １２、５５、７６ 変調器 １３、５６、７５ 復調器 １４、１５ 遅延回路 １６、１７、２１、２２ 遅延測定器 １８ タイミング制御器 １９ タイミングパルス発生器 ２０ 折り返し切替器 ３０ 伝送路 ５１、７１ 無線基地局 ５２、７２ 送受信機 ５３、５４、７３、７４ アンテナ ８１ 移動局

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動局との間で無線により通信を行う複
   数の無線基地局と、この複数の無線基地局への送信信号
   の分配およびこの複数の無線基地局がそれぞれ受信した
   信号の収集を行う集中基地局とを備え、 前記集中基地局は、前記複数の無線基地局のそれぞれと
   の間の伝送路遅延を測定する遅延測定手段と、この遅延
   測定手段の測定値にしたがって前記複数の無線基地局に
   それぞれ送出する信号のタイミングを調整するタイミン
   グ調整手段とを含み、 前記遅延測定手段は、前記複数の無線基地局のそれぞれ
   に対し、 前記集中基地局から送出した信号がその無線基地局から
   送信され直接に同じ無線基地局により受信されて前記集
   中基地局に戻るまでの伝達時間を測定する第一の測定手
   段と、 前記集中基地局から送出した信号がその無線基地局から
   送信され他の無線基地局により受信されて前記集中基地
   局に戻るまでの伝達時間を測定する第二の測定手段とを
   含む移動通信装置において、 前記遅延測定手段はさらに、前記複数の無線基地局のそ
   れぞれに対し、 前記集中基地局から送出した信号がその無線基地局から
   送信されて移動局により受信され、その移動局が送信し
   た信号が同じ無線基地局により受信されて前記集中基地
   局に戻るまでの伝達時間を測定する第三の測定手段と、 前記集中基地局から送出した信号がその無線基地局から
   送信されて移動局により受信され、その移動局が送信し
   た信号が他の無線基地局により受信されて前記集中基地
   局に戻るまでの伝達時間を測定する第四の測定手段とを
   含むことを特徴とする移動通信装置。
2. 【請求項２】 前記第一の測定手段と前記第三の測定手
   段とは共通の遅延測定器により構成され、この共通の遅
   延測定器の動作を切り替える手段を備えた請求項１記載
   の移動通信装置。
3. 【請求項３】 前記第二の測定手段と前記第四の測定手
   段とは共通の遅延測定器により構成され、この共通の遅
   延測定器の動作を切り替える手段を備えた請求項１また
   は２記載の移動通信装置。
4. 【請求項４】 前記タイミング調整手段は、二以上の移
   動局に実質的に同じタイミングでデータが到達するよう
   にタイミングを調整する手段を含む請求項１記載の移動
   通信装置。
5. 【請求項５】 前記タイミング調整手段は、二以上の無
   線基地局からひとつの移動局に送信するデータをその移
   動局でビット同期させる手段を含む請求項１記載の移動
   通信装置。
6. 【請求項６】 前記複数の無線基地局が送信する信号を
   それぞれ変調する複数の変調器および前記複数の無線基
   地局が受信した信号をそれぞれ復調する複数の復調器が
   前記集中基地局に設けられ、 前記集中基地局には、前記復調器の動作タイミングを前
   記遅延測定手段の測定値にしたがって調整する手段を含
   む請求項１記載の移動通信装置。
7. 【請求項７】 移動局へ送信する信号の変調を行う変調
   器および移動局から受信した信号を復調する復調器が前
   記複数の無線基地局のそれぞれに設けられた請求項１記
   載の移動通信装置。