KR20080104002A

KR20080104002A - 송신 타이밍 제어 시스템 및 그 방법 및 그것을 이용한 기지국 및 이동국

Info

Publication number: KR20080104002A
Application number: KR1020087022866A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 고마쯔
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-02-22
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2008-11-28
Also published as: EP1998487A1; JPWO2007100024A1; CN101390329A; EP1998487A4; US20100238906A1; WO2007100024A1

Abstract

송신 타이밍 변경량을 통지하는 타이밍 제어 신호를 기지국으로부터 이동국에 올바르게 지시하는 것이 가능하고, 또한 기지국에서 정밀도 좋게 멀티패스 상황을 추정하는 것이 가능한 적응 송신 타이밍 제어 방식을 제공한다. 기지국에서 이동국의 상향 신호의 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 생성할 때에, 상향 신호의 프레임마다 그 제어 정보를 이동국에 통지하도록 한다. 구체적으로는, 상향 신호의 RTT(Round Trip Time) 주기마다, 상향 신호의 프레임의 가산 합성한 전력 지연 프로파일을 이용하여 송신 타이밍을 판단하여 제어 정보를 생성한다. 이에 의해, 타이밍 제어 신호 오류에 대한 내성이 높아져, 송신 타이밍 제어가 올바르게 행해진다.

송신 타이밍, 상향 신호, 전력 지연 프로파일, 제어 정보, 패스 타이밍, 하향 신호, 송신 타이밍 변경량, 수신 타이밍, 이동국, 기지국

Description

송신 타이밍 제어 시스템 및 그 방법 및 그것을 이용한 기지국 및 이동국{TRANSMISSION TIMING CONTROL SYSTEM, METHOD THEREOF, AND BASE STATION AND MOBILE STATION USING THE SAME}

본 발명은 송신 타이밍 제어 시스템 및 그 방법 및 그것을 이용한 기지국 및 이동국에 관한 것으로, 특히 이동 통신 시스템에서의 이동국의 송신 타이밍 변경량을, 기지국으로부터 이동국에 지시하는 적응 송신 타이밍 제어 방식에 관한 것이다.

CDMA 통신 방식에서는, 각 이동국으로부터 기지국까지의 전파 조건의 상위(예를 들면, 전파 지연 시간, 전파로의 변동)에 기인하여, 각 이동국으로부터의 신호가 서로 간섭한다. 따라서，이 간섭을 저감시키는 방법으로서, 액세스 유저마다 직교하는 확산 부호를 할당한 후, 각 액세스 유저로부터의 신호의 수신 타이밍이 기지국에서 일치하도록, 송신 타이밍의 제어를 행하는 방법이 있으며, 적응 송신 타이밍 제어(ATTC(Adaptive Transmission Timing Control))라고 불리고 있다. 이와 같은 적응 송신 타이밍 제어 방식의 예로서, 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 기재된 기술이 있다.

도 7에 종래의 적응 송신 타이밍 제어를 행하는 무선 통신 방법의 구성예를 도시한다. 기지국(1)에서는, 복수의 이동국(2)(도면에서는, 간단화하기 위해서, 1개의 이동국만을 나타냄)으로부터의 신호를 수신부(11)에서 수신한다. 수신부에서는, 안테나로부터의 신호를 주파수 변환하고, 필터링이나 AGC 등의 처리 후, A/D 변환기에서 칩 레이트의 배 이상의 샘플링 주파수에서 샘플링하고, 디지털 신호를 출력한다. 수신부로부터의 신호는, 패스 서치부(12) 및 복호부(13)에 보내어진다. 패스 서치부(12)에서는, 1프레임의 데이터를 사용하여 멀티패스 상황을 파악하고, 각 패스의 타이밍을 서치한다. 복호부(13)에서는 패스 서치부(12)로부터의 각 패스의 타이밍 정보에 따라서 역확산을 포함하는 복호 처리를 행하여, 복호 데이터를 얻는다.

타이밍 결정부(14)에서는, 패스 서치부(12)로부터 공급되는 각 이동국의 멀티패스의 상황을 사용하여 RTT(Round Trip Time)마다 각 이동국의 최적 송신 타이밍을 계산하고, 현 타이밍으로부터의 차분을 송신 타이밍 변경량으로서 RTT마다 타이밍 제어 신호 생성부(15)에 통지한다. 여기서 RTT란, 도 8에 표시되어 있는 바와 같이, 기지국에서의 수신으로부터 시작되어, 기지국에서 수신 타이밍 측정, 기지국에서 송신 타이밍 변경량 계산, 기지국으로부터 이동국에 지시, 이동국에서 수신, 이동국에서 송신 타이밍을 파악, 이동국에서 지정된 송신 타이밍에서 송신, 기지국에서 수신까지 일순의 시간을 말한다. 예를 들면, 도 8에서는, 4프레임 시간(예를 들면, 1프레임이 0.5밀리초이면, 2.0밀리초)이 RTT로 된다.

다시, 도 7을 참조하면, 타이밍 제어 신호 생성부(15)에서는, RTT마다 1회 이동국의 송신 타이밍을 변경하기 위해서, 송신 타이밍 변경량을 RTT마다 1회 타이 밍 제어 신호에 중첩한다. 그 이외의 시간, 즉, 송신 타이밍의 변경량을 통지하는 프레임 이외에서는, 송신 타이밍 변경량을 0으로 하여, 타이밍 제어 신호를 작성한다. 그리고, 송신 신호 생성부(16)에서는, 데이터 및 타이밍 제어 신호를 포함한 제어 신호를 생성하고 송신부(17)에서 송신한다.

또한, 기지국(1)에서는, 복호부(13), 패스 서치부(12), 타이밍 제어 신호 생성부(15) 및 송신 신호 생성부(16)는, 1개의 세트를 구성하고 있다. 그리고 이동국의 수에 대응하여 복수의 세트가 기지국에 설치되어 있다. 수신부는, 복수의 이동국에서의 신호를 받아, 각 세트에 출력한다. 타이밍 결정부(14)에서는 각 세트의 패스 서치부의 출력을 받아, 복수의 이동국의 타이밍이 일치하도록 각 이동국의 최적 송신 타이밍을 계산하고, 현 타이밍으로부터의 차분으로서 송신 타이밍 변경량을 결정한다. 그리고, 각 이동국의 변경량을 RTT마다 각 세트의 타이밍 제어 신호 생성부(15)에 그 결과를 통지한다.

이동국(2)에서는, 기지국(1)으로부터의 신호를 수신 복조부(21)에서 수신하여, 데이터 및 제어 정보를 복조한다. 그리고, 복조한 데이터는 복호부(22)에서 복호된다. 또한, 복조된 제어 정보는 제어 정보 취득부(23)에 보내어져, 제어 정보 중으로부터 타이밍 제어 신호가 취출된다. 취출된 타이밍 제어 신호는 송신 타이밍 지시부(24)에 보내어지고, 여기서, 타이밍 제어 신호로부터 송신 타이밍 변경량이 구해지고, 전회의 송신 타이밍에 송신 타이밍 변경량이 가해져, 새로운 송신 타이밍이 결정된다. 이 송신 타이밍 변경은 RTT마다 1회 행해진다. 이동국으로부터의 송신 데이터 열은 송신 신호 작성부(25)에서 송신되는 포맷으로 변환되어, 송 신부(26)에서 송신 타이밍 지시부(24)로부터 지시된 송신 타이밍에서 송신된다.

기지국에서 송신 타이밍의 변경을 지시하고, 실제로 이동국으로부터 변경된 송신 타이밍에서 송신되어, 다음의 송신 타이밍을 지시하는 제어는 RTT마다 1회만 행해진다. 그 때문에, 타이밍 결정부(14)는 RTT마다 동작하게 된다. 또한, 타이밍 제어 신호 생성부(15)는, 타이밍 결정부로부터 결과가 왔을 때에는, 그것에 대응하는 타이밍 제어 신호를 생성하지만, 그 이외에는 송신 타이밍을 변경하지 않는 타이밍 제어 신호를 생성하게 된다.

도 8에 제어 신호의 송수신 타이밍과 그 반영 타이밍의 일례를 도시한다. 예를 들면, 기지국에서는, 제n 프레임의 상향 수신 신호를 사용하여, 제n+1 프레임에서 역확산할 수신 타이밍을 구하기 위해서 패스 서치를 행한다. 그리고, 패스 서치한 멀티패스 상황으로부터, 각 이동국으로부터의 신호의 수신 타이밍이 기지국에서 일치하도록 이동국에서의 송신 타이밍 변경량을 계산하고, 그 송신 타이밍 변경량을 제n+2의 하향 신호로 이동국에 통지한다. 멀티패스 등의 영향을 생각하지 않는 경우, 기지국에 동시에 신호가 도달하면 직교하도록 되어 있지만, 멀티패스 등의 영향에 의해, 그 직교성이 무너지므로, 기지국에서 수신하는 신호가 직교하도록 이동국의 송신하는 타이밍을 변경한다. 이동국에서는, 제n+2 프레임의 하향 수신 신호를 사용하여, 제n+3 프레임에서 송신 타이밍 변경량을 취득하고, 그 송신 타이밍 변경량을 반영한 송신 타이밍에서 제n+4의 상향 신호를 송신한다.

기지국에서는, 이동국으로부터 새로운 송신 타이밍에서 보내어진 신호는 제n+4까지 수신되지 않는다. 그 때문에, 기지국에서의 다음의 제어는, 새로운 송신 타이밍이 반영된 제n+4 프레임의 상향 수신 신호를 사용한 것으로 된다. 그 후에는, 제n+5 프레임에서 역확산할 수신 타이밍의 계산 및 송신 타이밍 변경량의 계산을 행한다. 즉, 역확산할 수신 타이밍을 구하기 위해서 패스 서치를 행하고, 패스 서치를 한 멀티패스 상황으로부터, 각 이동국으로부터의 신호의 수신 타이밍이 기지국에서 일치하도록 이동국에서의 송신 타이밍 변경량을 계산한다. 그리고, 그 송신 타이밍 변경량을 이동국에 제n+6의 하향 신호에서 지시한다. 따라서, 그 이외의 제n+1, 제n+2, 제n+3 등의 상향 신호는 송신 타이밍 변경량의 계산에는 사용되지 않고, 또한, 제n+3, 제n+4, 제n+5 등의 하향 신호로 지시되는 송신 타이밍 변경량은 0이다.

관련되는 기술로서 하기의 특허 문헌이 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개 2001-237743호 공보

특허 문헌 2 : 일본 특개 2004-165716호 공보

특허 문헌 3 : 일본 특개 2005-130256호 공보

<발명의 개시>

<발명이 해결하고자 하는 과제>

상기 종래예에서는, 송신 타이밍 변경량을 지시하는 타이밍 제어 신호를 RTT에 1회만 전송하고 있으므로, 그것이 올바르게 전송되지 않았던 경우에는, RTT 동안 최적의 타이밍으로 되지 않는다고 하는 문제가 있다. 그리고, 각 이동국의 송신 타이밍을 올바르게 제어할 수 없어 기지국에서의 수신 타이밍이 최적으로 되지 않는 경우, 간섭이 증가하여 전체 이동국의 수신 특성이 열화되게 된다.

또한，RTT의 주기마다 1회만 제어를 행하고 있기 때문에, 연속하여 수신되는 상향 신호 중 일부(RTT 주기 중의 1프레임)밖에 사용하고 있지 않다. 그 때문에, 전파 환경이 나쁘거나 변동이 빠르거나 하면 올바르게 멀티패스 상황을 추정할 수 없어, 최적의 송신 타이밍을 지시할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또한, 타이밍 제어 신호에 의해 하향 신호로 전송되는 송신 타이밍 변경량도 대부분은 0으로, 쓸모없다고 하는 문제도 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 송신 타이밍 변경량을 통지하는 타이밍 제어 신호를 기지국으로부터 이동국에 올바르게 지시하는 것이 가능하고, 또한 기지국에서 정밀도 좋게 멀티패스 상황을 추정하는 것이 가능한 적응 송신 타이밍 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것에 있다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명에 따른 송신 타이밍 제어 시스템은, 기지국에서 이동국의 상향 신호의 송신 타이밍을 제어하는 송신 타이밍 제어 시스템으로서, 상기 상향 신호의 프레임마다 상기 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 상기 이동국에 통지하는 타이밍 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 송신 타이밍 제어 방법은, 기지국에서 이동국의 상향 신호의 송신 타이밍을 제어하는 송신 타이밍 제어 방법으로서, 상기 상향 신호의 프레임마다 상기 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 상기 이동국에 통지하는 타이밍 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 기지국은, 상기의 송신 타이밍 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 이동국은, 상기의 제어 정보를 이용하여 상향 신호의 송신 타이밍을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 프로그램은, 기지국에서, 이동국의 상향 신호의 송신 타이밍을 제어하는 송신 타이밍 제어를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서, 상기 상향 신호의 프레임마다 상기 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 상기 이동국에 통지하는 타이밍 제어 처리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 프로그램은, 상향 신호의 프레임마다 송신 타이밍을 제어하기 위한 제어 정보의 통지를 기지국으로부터 받아, 상기 상향 신호의 송신 타이밍 제어를 행하는 이동국의 처리를 컴퓨터에 실행시키도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 작용을 설명한다. 기지국에서 이동국의 상향 신호의 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 생성할 때에, 상향 신호의 프레임마다 그 제어 정보를 이동국에 통지하도록 한다. 임의의 실시 양태에서는, 상향 신호의 RTT(Round Time Trip) 주기마다, 상향 신호의 복수 프레임에 걸쳐 가산 합성한 전력 지연 프로파일을 이용하여 송신 타이밍을 판단하여 제어 정보를 생성한다. 즉, 상향 신호의 프레임마다 구한 전력 지연 프로파일(의 전부 또는 일부)을, 송신 타이밍이 변경되는 프레임을 고려하여 RTT분 합성하고 나서, 멀티패스 상황을 추정하고, 패스 서치를 행하여 상향 송신 타이밍의 변경량을 계산한다. 이에 의해, 타이밍 제어 신호오류에 대한 내성이 높아져, 송신 타이밍 제어가 올바르게 행해진다.

본 발명에 따르면, 송신 타이밍 변경량을 통지하는 타이밍 제어 신호를 기지국으로부터 이동국에 매프레임 지시함으로써, 타이밍 제어 신호 오류에 대한 내성이 높아져, 송신 타이밍 제어가 올바르게 행해지게 된다고 하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 전력 지연 프로파일을 가산 합성함으로써, 전력 지연 프로파일의 정밀도가 높아진다. 그 때문에, 최적의 송신 타이밍을 지시할 수 있어, 적응 송신 타이밍 제어의 정밀도가 높아진다고 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예의 기능 블록도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예의 동작을 도시하는 타이밍차트.

도 3은 본 발명의 제2 실시예의 기능 블록도.

도 4는 본 발명의 제2 실시예의 동작을 도시하는 타이밍차트.

도 5는 본 발명의 제3 실시예의 기능 블록도.

도 6은 본 발명의 제3 실시예의 동작을 도시하는 타이밍차트.

도 7은 종래 기술을 도시하는 기능 블록도.

도 8은 도 5의 동작을 도시하는 타이밍차트.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태>

다음으로, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 적응 송신 타이밍 제어를 행하는 무선 통신 시스템의 구성예를 도시하고, 도 7과 동등한 부분은 동일한 부호에 의해 나타내고 있다.

기지국(1)에서는, 복수의 이동국(2)(도면에서는, 간단화하기 위해, 1개의 이동국만을 나타내고 있음)으로부터의 신호를 수신부(11)에서 수신하고, 수신부로부터의 신호는 장시간 패스 서치부(32) 및 복호부(13)에 보내어진다. 장시간 패스 서치부(32)에서는, 복수 프레임의 데이터를 사용하여 멀티패스 상황을 파악하고, 각 패스의 타이밍을 서치한다. 복호부(13)에서는, 장시간 패스 서치부(32)로부터의 각 패스의 타이밍 정보에 따라서 역확산을 포함하는 복호 처리를 행하여, 복호 데이터를 얻는다.

타이밍 결정부(14)에서는, 장시간 패스 서치부(32)로부터 공급되는 각 이동국의 멀티패스의 상황을 사용하여 각 이동국의 최적 송신 타이밍을 계산하고, 현 타이밍으로부터의 차분을 송신 타이밍 변경량으로서 타이밍 제어 신호 생성부(55)에 통지한다. 보다 구체적으로 설명하면, 타이밍 결정부(14)에서는, 매프레임 송신 타이밍 변경량을 계산한다. 그리고 그 계산에 사용하는 것은, 장시간 멀티패스 서치부(32)로부터 공급되는 각 이동국의 멀티패스 상황이다. 후에 구체적으로 설명하는 바와 같이, 송신 타이밍 변경량의 계산에 사용하는 상향 신호 프레임의 수는, 송신 타이밍 변경량을 어느 프레임에서 계산할지에 따라서 상이하다. 타이밍 제어 신호 생성부(55)에서는, 송신 타이밍 변경량을 타이밍 제어 신호에 중첩한다. 타이밍 제어 신호 생성은 프레임마다 행해진다. 그리고, 송신 신호 생성부(16)에서는, 데이터 및 타이밍 제어 신호를 포함하는 제어 신호를 생성하고, 송신부(17)에서 송신한다.

이동국(2)에서는, 기지국(1)으로부터의 신호를 수신 복조부(21)에서 수신하 여, 데이터 및 제어 정보를 복조한다. 그리고, 복조한 데이터는 복호부(22)에서 복호된다. 또한, 복조된 제어 정보는 제어 정보 취득부(23)에 보내어져, 제어 정보 중으로부터 타이밍 제어 신호가 취출된다. 취출된 타이밍 제어 신호는, 송신 타이밍 계산·지시부(54)에 보내어져, 타이밍 제어 신호로부터 송신 타이밍 변경량이 구해지고, 여기서 송신 타이밍 변경량과 전회의 송신 타이밍으로부터 새로운 송신 타이밍이 구해진다.

도 2는 본 발명의 일 실시예의 동작을 도시하는 타이밍차트로서, RTT를 4프레임으로 하여, 4프레임마다 구획하여 처리하는 경우를 나타낸다. 본 실시예에서는, 기지국에서, RTT 단위로, 프레임마다 순차적으로 상향 프레임의 수신 신호를 이용하여 구한 전력 지연 프로파일을 가산 합성하고, 이 가산 합성 결과로부터, 매프레임, 상향 신호의 송신 타이밍의 변경량을 구하여 이동국에 통지한다. 전력 지연 프로파일의 가산 합성은, 장시간 패스 서치부(32)에서, 송신 타이밍 변경량의 계산은, 타이밍 결정부(14)에서 행하여지지만, 여기서는, 프레임마다 장시간 패스 서치부에서의 대상으로 하는 상향 신호의 프레임수가 상이하다. 따라서, 타이밍 결정부(14)는, 매프레임 계산 결과를 출력한다.

도 2를 이용하여 구체적으로 설명하면, 상향 신호는 제n-3 프레임부터 제n 프레임의 4프레임을 1단락으로 하면, 그것에 대응하는 하향 신호, 즉, 대상으로 하는 상향 프레임에 대한 송신 타이밍 변경량을 이동국에 통지하는 하향 프레임은, 제n-1 프레임부터 제n+2 프레임의 4프레임으로 된다. 우선, 기지국에서는, 제n-2 프레임에서, 제n-3 프레임의 상향 수신 신호를 이용하여 지연 프로파일을 구하여, 송신 타이밍의 변경량을 계산하고, 그 결과를 제n-1 프레임의 하향 신호로 이동국에 통지한다. 이동국에서는, 이 제n-1 프레임의 하향 신호로 통지된 송신 타이밍 변경량을 제n 프레임에서 취득하고, 제n+1 프레임의 상향 신호를 새로운 타이밍에서 송신한다.

다음으로, 기지국에서는, 제n-1 프레임에서, 제n-3과 제n-2 프레임의 상향 수신 신호를 이용하여 지연 프로파일을 가산 합성하여 구하여, 송신 타이밍의 변경량을 계산하고, 그 결과를 제n 프레임의 하향 신호로 이동국에 통지한다. 이동국에서는, 이 제n 프레임의 하향 신호로 통지된 송신 타이밍 변경량을 제n+1 프레임에서 취득하고, 제n+2 프레임의 상향 신호를 새로운 타이밍에서 송신한다.

다음으로, 기지국에서는, 제n 프레임에서, 제n-3∼제n-1 프레임의 상향 수신 신호를 이용하여 지연 프로파일을 가산 합성하여 구하여, 송신 타이밍의 변경량을 계산하고, 그 결과를 제n+1 프레임의 하향 신호로 이동국에 통지한다. 이동국에서는, 이 제n+1 프레임에서 통지된 송신 타이밍 변경량을 제n+2 프레임에서 취득하고, 제n+3 프레임의 상향 신호를 새로운 타이밍에서 송신한다.

또한, 기지국에서는, 제n+1 프레임에서, 제n-3∼제n 프레임의 상향 수신 신호를 이용하여 지연 프로파일을 가산 합성하여 구하여, 송신 타이밍의 변경량을 계산하고, 그 결과를 제n+2 프레임의 하향 신호로 이동국에 통지한다. 이동국에서는, 이 제n+2 프레임에서 통지된 송신 타이밍 변경량을 제n+3 프레임에서 취득하고, 제n+4 프레임의 상향 신호(도시 생략)를 새로운 타이밍에서 송신한다.

다음으로, 기지국에서, 지연 프로파일을 가산 합성한 것을 구하고, 그 결과 로부터 송신 타이밍의 변경량을 계산(판단)하는 방법의 예에 대해서 설명한다. 프레임마다 하향 신호의 송신 타이밍의 변경량을 이동국에 올바르게 전송할 수 없었던 것을 고려하여, 송신 타이밍을 올바르게 전송할 수 있었던 경우의 가산 합성한 전력 지연 프로파일과, 송신 타이밍이 올바르게 전달되지 않았다고 가정하여, 예를 들면, 송신 타이밍이 변화되지 않았다고 가정하여 가산 합성하여 구한 전력 지연 프로파일(혹은 실제로 수신한 신호로부터 구한 전력 지연 프로파일)을 비교한다. 그리고 적절한 쪽을 선택한다. 선택의 방법으로서, 수신 타이밍의 피크 레벨이 높은 쪽을 선택하는 방법이나, 프레임마다의 프로파일로부터 수신 타이밍을 구하여 일치하는 쪽을 선택하는 등의 방법이 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 제어 정보를 생성할 때에, 프레임마다 전력 지연 프로파일을 구하고, 전력 지연 프로파일의 피크 위치를 패스 위치로 하고, 기지국으로부터의 송신 타이밍 변경이 반영되는 타이밍에서의 패스 위치의 변화량이 기지국으로부터의 송신 타이밍 변경량과 일치하는 경우에, 이동국에서 올바르게 송신 타이밍 변경이 행하여졌다고 판단하고, 그렇지 않은 경우, 이동국에서 올바르게 송신 타이밍 변경이 행하여지지 않았다고 판단한다.

물론, 틀린 송신 타이밍으로 변화되게 된 것을 고려하여, 변할 수 있는 모든 송신 타이밍을 가정하여 전력 지연 프로파일을 가산한 것도 작성하고, 그 중으로부터 가장 올바른 것(가산 합성한 수신 타이밍의 레벨이 높은 것, 프레임마다의 프로파일로부터 수신 타이밍을 구하여 일치하는 것 등)을 선택하여도 된다. 보다 구체적으로는, 제어 정보를 생성할 때에, 이동국이 실행할 수 있는 모든 송신 타이밍에 대하여 그 이동국이 송신한 것으로 가정하여 전력 지연 프로파일을 가산 합성함으로써 패스 타이밍의 레벨이 가장 큰 것의 송신 타이밍을 이동국의 거동으로서 파악하거나, 혹은, 가산 합성한 전력 지연 프로파일로부터 구한 패스 위치의 변화량이 상기 이동국에서 변경 가능한 송신 타이밍량인 경우에 그 변화량을 상기 이동국의 거동으로서 파악하고, 상기 이동국의 송신 타이밍을 판단한다.

그리고, 패스 서치한 멀티패스 상황으로부터, 이동국으로부터의 신호의 수신 타이밍이 기지국에서 일치하도록, 송신 타이밍 변경량을 계산하고, 그 송신 타이밍 변경량을 타이밍 제어 신호에 의해, 하향 신호로 이동국에 통지하게 된다.

다음으로, 본 발명의 적응 송신 타이밍 제어를 행하는 무선 통신 시스템의 제2 실시예에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다. 또한, 도 7과 동등한 부분은 동일한 부호에 의해 나타내고 있다.

기지국(1)에서는, 복수의 이동국(2)(도면에서는, 간단화하기 위해서, 1개의 이동국만을 나타내고 있음)으로부터의 신호를 수신부(11)에서 수신하고, 수신부로부터의 신호는 장시간 패스 서치부(32) 및 복호부(13)에 보내어진다. 장시간 패스 서치부(32)에서는, 복수 프레임의 데이터를 사용하여 멀티패스 상황을 파악하고, 각 패스의 타이밍을 서치한다. 복호부(13)에서는, 장시간 패스 서치부(32)로부터의 각 패스의 타이밍 정보에 따라서 역확산을 포함하는 복호 처리를 행하여, 복호 데이터를 얻는다.

타이밍 결정부(14)에서는, 장시간 패스 서치부(32)로부터 공급되는 각 이동국의 멀티패스의 상황을 사용하여 각 이동국의 최적 송신 타이밍을 계산하고, 현 타이밍으로부터의 차분을 송신 타이밍 변경량으로서 타이밍 제어 신호 생성·유지부(35)에 통지한다. 변경량의 결정은 RTT에 1회 임의의 프레임에서 행해진다. 타이밍 제어 신호 생성·유지부(35)에서는, 변경량의 결정을 받아 타이밍 제어 신호 생성을 RTT에 1회 행하고, 그 신호를 RTT 시간분(RTT에 상당하는 프레임에 걸쳐서)유지한다. 타이밍 제어 신호 생성·유지부(35)에서는, 송신 타이밍 변경량을 매프레임 타이밍 제어 신호에 중첩한다. 그리고, 송신 신호 생성부(16)에서는, 데이터 및 타이밍 제어 신호를 포함하는 제어 신호를 생성하고, 송신부(17)에서 송신한다.

이동국(2)에서는, 기지국(1)으로부터의 신호를 수신 복조부(21)에서 수신하여, 데이터 및 제어 정보를 복조한다. 그리고, 복조한 데이터는 복호부(22)에서 복호된다. 또한, 복조된 제어 정보는 제어 정보 취득부(23)에 보내어져, 제어 정보 중으로부터 타이밍 제어 신호가 취출된다. 취출된 타이밍 제어 신호는, 송신 타이밍 계산·지시부(44)에 보내어져, 타이밍 제어 신호로부터 송신 타이밍 변경량이 구해지고, 송신 타이밍 변경량과 전회의 송신 타이밍으로부터 새로운 송신 타이밍이 구해진다.

기지국에서는 송신 타이밍 계산은 RTT마다 행하여지지만, 이동국에서는 복수 프레임분의 타이밍 제어 신호가 합성되고, 이 합성된 타이밍 제어 신호로부터 송신 타이밍 변경량이 구해지고, 송신 타이밍 변경량과 전회의 송신 타이밍으로부터 송신 타이밍이 결정되게 된다. 이동국으로부터의 송신 데이터 열은 송신 신호 작성부(25)에서 송신되는 포맷으로 변환되어, 송신부(26)에서 송신 타이밍 지시부(24)로부터 지시된 송신 타이밍에서 송신된다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예의 동작을 설명하기 위한 타이밍차트로서, 본 예에서도 RTT를 4프레임으로 하여, 4프레임마다 구획한 처리로 되어 있다. 본 예에서는, 기지국에서, 상향 프레임의 수신 신호를 이용하여 RTT분 지연 프로파일을 가산 합성하고, 그 가산 합성 결과로부터 상향 신호의 송신 타이밍 변경량을 구하고, RTT 동안 동일한 변경량을 이동국에 통지한다.

도 4를 이용하여 구체적으로 설명하면, 상향 신호는 제n-3 프레임부터 제n 프레임의 4프레임이 1단락으로 되고, 그것에 대응하는 하향 신호, 즉, 대상으로 하는 상향 프레임에 대한 송신 타이밍 변경량을 이동국에 통지하는 하향 프레임은, 제n+2 프레임부터 제n+5 프레임의 4프레임으로 된다. 우선, 기지국에서는, 제n+1 프레임에서, 제n-3∼제n 프레임의 상향 수신 신호를 이용하여 지연 프로파일을 가산 합성하여 구하여, 송신 타이밍의 변경량을 계산하고, 그 결과를 제n+2 프레임의 하향 신호로 이동국에 통지한다. 제n+3, 제n+4, 제n+5의 각 프레임의 하향 신호에서도, 제n+2 프레임의 하향 신호로 통지한 것과 동일한 송신 타이밍의 변경량을, 이동국에 통지한다.

이동국에서는, 제n+2 프레임의 하향 신호로 통지된 송신 타이밍 변경량을 제n+3 프레임에서 취득하고, 제n+4 프레임의 상향 신호를 새로운 송신 타이밍에서 송신한다. 제n+5∼제n+7 프레임에서도 동일한 송신 타이밍의 변경량으로 송신된다.

도 2, 도 4에 도시한 제1 및 제2 실시예에서는, RTT마다 각 프레임의 지연 프로파일을 가산 합성한 것을 이용하여 패스 서치를 행하고 있지만, RTT 단위로 구획하지 않고, 이동 평균으로 행하는 것도 가능하다. 예를 들면, 제n-6∼제n-3 프 레임의 상향 수신 신호를 이용하여 지연 프로파일을 가산 합성하여 구하고, 그 결과로부터 판단하여 제n-1 프레임의 하향 신호로 송신 타이밍 변경량을 이동국에 통지한다.

또한, 제n-5∼제n-2 프레임의 상향 수신 신호를 이용하여 지연 프로파일을 가산 합성하여 구하고, 그 결과로부터 판단하여 제n 프레임의 하향 신호로 송신 타이밍 변경량을 이동국에 통지한다. 또한, 제n-4∼제n-1 프레임의 상향 수신 신호를 이용하여 지연 프로파일을 가산 합성하여 구하고, 그 결과로부터 판단하여 제n+1 프레임의 하향 신호로 송신 타이밍 변경량을 이동국에 통지한다. 이와 같이, 지연 프로파일을 가산 합성하는 4프레임이 순차적으로 이동하는 방법이다. 즉, 이동 평균하는 경우에는, 각 하향 프레임마다, 축차적으로 상향 4프레임의 지연 프로파일을 가산 합성한 프로파일로부터, 송신 타이밍 변경량을 구하여, 축차적으로 이동국에 통지한다.

도 5는 제3 실시예의 기능 블록도이다. 도 5에서도, 기능 블록 중, 도 7과 동등한 부분은 동일한 부호에 의해 나타내고 있다.

기지국(1)에서는, 복수의 이동국(2)(도면에서는, 간단화하기 위해, 1개의 이동국만을 나타내고 있음)으로부터의 신호를 수신부(11)에서 수신하고, 수신부로부터의 신호는 패스 서치부(12) 및 복호부(13)에 보내어진다. 패스 서치부(12)에서는, 1개의 프레임의 데이터를 사용하여 멀티패스 상황을 파악하고, 각 패스의 타이밍을 서치한다. 복호부(13)에서는, 패스 서치부(12)로부터의 각 패스의 타이밍 정보에 따라서 역확산을 포함하는 복호 처리를 행하여, 복호 데이터를 얻는다.

타이밍 결정부(14)에서는, 패스 서치부(12)로부터 공급되는 각 이동국의 멀티패스의 상황을 사용하여 각 이동국의 최적 송신 타이밍을 계산하고, 현 타이밍으로부터의 차분을 송신 타이밍 변경량으로 하여 타이밍 제어 신호 생성·유지부(65)에 통지한다. 즉, 타이밍 결정부(14)에서는, RTT 시간에 1회 임의의 프레임 기간에서 송신 타이밍 변경량을 계산한다. 그리고, 그 결과의 통지를 받은 타이밍 제어 신호 생성·유지부(65)는, 송신 타이밍 변경량을 나타내는 데이터를 생성하고, 타이밍 제어 신호에 중첩함과 함께 그 변경량 데이터를 보존한다. 보존된 변경량 데이터는, 그 후의 프레임마다 타이밍 제어 신호에 중첩된다. 송신 신호 생성부(16)에서는, 데이터 및 타이밍 제어 신호를 포함하는 제어 신호를 생성하고, 송신부(17)에서 송신한다.

이동국(2)에서는, 기지국(1)으로부터의 신호를 수신 복조부(21)에서 수신하여, 데이터 및 제어 정보를 복조한다. 그리고, 복조한 데이터는 복호부(22)에서 복호된다. 또한, 복조된 제어 정보는 제어 정보 취득부(23)에 보내어져, 제어 정보 중으로부터 타이밍 제어 신호가 취출된다. 취출된 타이밍 제어 신호는 송신 타이밍 계산·지시부(64)에 보내어져, 타이밍 제어 신호로부터 송신 타이밍 변경량이 구해지고, 여기서 송신 타이밍 변경량과 전회의 송신 타이밍으로부터 새로운 송신 타이밍이 구해진다. 동일한 송신 타이밍 변경량은 동일한 데이터가 매프레임 보내어져 오므로, 프레임마다 마찬가지의 처리를 행하여 송신 타이밍이 정해진다.

다음으로, 도 6의 타이밍차트를 참조하여, 제3 실시예의 동작에 대해서 설명한다.

제1 및 제2 실시예는, 지연 프로파일을 가산 합성하여 패스 서치를 행하는 방식이지만, 제3 실시예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제n-3 프레임의 상향 신호를 이용하여, 제n-2 프레임에서 지연 프로파일을 구하여, 송신 타이밍 변경량을 계산하고, 그 결과를, 제n-1∼제n+2 프레임의 하향 신호로 이동국에 통지하는 것이다. 즉, RTT 동안, 매프레임의 하향 신호로, 동일한 변경량을 통지하는 방식이다. 이동국에서는, 이들 변경량을 제n∼제n+3 프레임에서 각각 취득하고, 제n+1∼제n+4 프레임의 상향 신호의 송신 타이밍의 변경 제어를 행하는 것이다.

또한, 이동국에서는, 기지국으로부터 통지되는 송신 타이밍 변경량의 1/RTT배만큼 매프레임 송신 타이밍을 변경하도록 할 수도 있다. RTT의 뒤쪽이 사용하는 상향 프레임의 수가 많기 때문에 정밀도가 높게 되어 있으므로, 정밀도가 낮은 것을 사용하여 처음부터 대폭적으로 타이밍을 변경하는 것보다도 조금씩 변경한 쪽이 안전하기 때문이다. 특히, 도 2에 도시한 제1 실시예의 경우, 올바른 변경량이 구해지지 않을 가능성이 있기 때문에, 틀린 방향으로 송신 타이밍이 크게 어긋나는 것을 방지하기 위해서, 변경량을 적게 하여, RTT 후에, 정상 시(올바르게 변경량이 구해지고, 또한 올바르게 그 정보를 이동국에 통지할 수 있었던 경우)와 동일한 변경량으로 되도록 하는 방법이 유효하다.

상기의 각 실시예의 동작(기지국 및 이동국)은, 미리 그 동작 수순을 프로그램으로서 ROM 등의 기록 매체에 저장해 두고, 이것을 컴퓨터에 의해 판독시켜 실행하도록 구성할 수 있다.

Claims

제1 통신 장치에서 제2 통신 장치의 상향 신호의 송신 타이밍을 제어하는 송신 타이밍 제어 시스템으로서,

상기 상향 신호의 프레임마다 상기 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 상기 제2 통신 장치에 통지하는 타이밍 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 시스템.
제1항에 있어서,

상기 타이밍 제어 수단은, 상기 상향 신호의 RTT(Round Trip Time) 주기마다, 상기 상향 신호의 프레임의 가산 합성한 전력 지연 프로파일을 이용하여 상기 송신 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 시스템.
제1항에 있어서,

상기 타이밍 제어 수단은, 상기 상향 신호의 프레임의 이동 평균한 전력 지연 프로파일을 이용하여 상기 송신 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 시스템.
제1항에 있어서,

상기 타이밍 제어 수단은, 상기 상향 신호의 RTT(Round Trip Time) 주기마 다, 상기 상향 신호의 임의의 프레임의 전력 지연 프로파일을 이용하여 상기 송신 타이밍을 결정하고, 이 결과 얻어진 동일한 제어 정보를 상기 RTT 동안 상기 제2 통신 장치에 통지하는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타이밍 제어 수단은, 상기 제어 정보를 생성할 때에, 상기 제2 통신 장치에서 상기 제1 통신 장치로부터 지시한 대로 상기 송신 타이밍의 변경이 행하여졌다고 가정하여 구한 전력 지연 프로파일과, 상기 제2 통신 장치에서 올바르게 송신 타이밍 변경이 행하여지지 않았다고 가정한 경우의 전력 지연 프로파일을, 상기 상향 신호의 프레임간 가산 합성하여 계산하고, 패스 타이밍의 레벨이 큰 쪽을, 상기 제2 통신 장치의 거동으로서 파악하고, 그 제2 통신 장치의 송신 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타이밍 제어 수단은, 상기 제어 정보를 생성할 때에, 프레임마다 전력 지연 프로파일을 구하고, 전력 지연 프로파일의 피크 위치를 패스 위치로 하고, 상기 제1 통신 장치로부터의 송신 타이밍 변경이 반영되는 타이밍에서의 패스 위치의 변화량이 상기 제1 통신 장치로부터의 송신 타이밍 변경량과 일치하는 경우에, 상기 제2 통신 장치에서 올바르게 송신 타이밍 변경이 행하여졌다고 결정하고, 그렇지 않은 경우, 상기 제2 통신 장치에서 올바르게 송신 타이밍 변경이 행하여지지 않았다고 결정하는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타이밍 제어 수단은, 상기 제어 정보를 생성할 때에, 상기 제2 통신 장치가 실행 가능한 모든 송신 타이밍에 대하여 그 제2 통신 장치가 송신한 것으로 가정하여 전력 지연 프로파일을 가산 합성하고, 가장 올바른 것을 그 제2 통신 장치의 거동으로서 파악하고, 상기 제2 통신 장치의 송신 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 시스템.
제1 통신 장치에서 제2 통신 장치의 상향 신호의 송신 타이밍을 제어하는 송신 타이밍 제어 방법으로서,

상기 상향 신호의 프레임마다 상기 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 상기 제2 통신 장치에 통지하는 타이밍 제어 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 방법.
제10항에 있어서,

상기 타이밍 제어 스텝은, 상기 상향 신호의 RTT(Round Trip Time) 주기마다, 상기 상향 신호의 복수 프레임에 걸쳐 가산 합성한 전력 지연 프로파일을 이용하여 상기 송신 타이밍을 판단하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 방법.
제9항에 있어서,

상기 타이밍 제어 스텝은, 상기 상향 신호의 프레임의 이동 평균한 전력 지연 프로파일을 이용하여 상기 송신 타이밍을 결정하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 방법.
제8항에 있어서,

상기 타이밍 제어 스텝은, 상기 상향 신호의 RTT(Round Trip Time) 주기마다, 상기 상향 신호의 임의의 프레임의 전력 지연 프로파일을 이용하여 상기 송신 타이밍을 결정하고, 이 결과 얻어진 동일한 제어 정보를 상기 RTT 동안 상기 제2 통신 장치에 통지하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타이밍 제어 스텝은, 상기 제어 정보를 생성할 때에, 상기 제2 통신 장치에서 상기 제1 통신 장치로부터 지시한 대로 상기 송신 타이밍의 변경이 행하여졌다고 가정하여 구한 전력 지연 프로파일과, 상기 제2 통신 장치에서 올바르게 송신 타이밍 변경이 행하여지지 않았다고 가정하여 구한 전력 지연 프로파일을, 상기 상향 신호의 프레임에 걸쳐 가산 합성하여 계산하고, 패스 타이밍의 레벨이 큰 쪽을, 상기 제2 통신 장치의 거동으로서 파악하고, 그 제2 통신 장치의 송신 타이밍을 결정하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타이밍 제어 스텝은, 상기 제어 정보를 생성할 때에, 프레임마다 전력 지연 프로파일을 구하고, 전력 지연 프로파일의 피크 위치를 패스 위치로 하고, 상기 제1 통신 장치로부터의 송신 타이밍 변경이 반영되는 타이밍에서의 패스 위치의 변화량이 상기 제1 통신 장치로부터의 송신 타이밍 변경량과 일치하는 경우에, 상기 제2 통신 장치에서 올바르게 송신 타이밍 변경이 행하여졌다고 판단하고, 그렇지 않은 경우, 상기 제2 통신 장치에서 올바르게 송신 타이밍 변경이 행하여지지 않았다고 판단하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 방법.
제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 타이밍 제어 스텝은, 상기 제어 정보를 생성할 때에, 상기 제2 통신 장치가 실행 가능한 모든 송신 타이밍에 대하여 그 제2 통신 장치가 송신한 것으로 가정하여 전력 지연 프로파일을 가산 합성함으로써 패스 타이밍의 레벨이 가장 큰 것의 송신 타이밍을 상기 제2 통신 장치의 거동으로서 파악하거나, 혹은, 가산 합성한 전력 지연 프로파일로부터 구한 패스 위치의 변화량이 상기 제2 통신 장치에서 변경 가능한 송신 타이밍량인 경우에 그 변화량을 상기 제2 통신 장치의 거동으로서 파악하고, 상기 제2 통신 장치의 송신 타이밍을 결정하는 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 송신 타이밍 제어 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 송신 타이밍 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
제15항에 있어서,

상기 제1 통신 장치가 기지국인 것을 특징으로 하는 제1 통신 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 송신 타이밍 제어 시스템에서 생성되는 상기 상향 신호의 프레임마다 상기 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 수신하여 상기 상향 신호의 송신 타이밍을 결정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 통신 장치.
제17항에 있어서,

상기 제2 장치가 이동국인 것을 특징으로 하는 제2 통신 장치.
제17항에 있어서,

상기 결정 수단은 상기 제어 정보를 1/RTT배하여 상기 송신 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 제2 통신 장치.
기지국에서, 이동국의 상향 신호의 송신 타이밍을 제어하는 송신 타이밍 제어를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램으로서,

상기 상향 신호의 프레임마다 상기 송신 타이밍을 제어하는 제어 정보를 상기 이동국에 통지하는 타이밍 제어 처리를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램.
상향 신호의 프레임마다 송신 타이밍을 제어하기 위한 제어 정보의 통지를 기지국으로부터 받아, 상기 상향 신호의 송신 타이밍 제어를 행하는 이동국의 처리를 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램.