WO2005074180A1 - 無線アクセスシステム - Google Patents

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WO2005074180A1
WO2005074180A1 PCT/JP2005/000050 JP2005000050W WO2005074180A1 WO 2005074180 A1 WO2005074180 A1 WO 2005074180A1 JP 2005000050 W JP2005000050 W JP 2005000050W WO 2005074180 A1 WO2005074180 A1 WO 2005074180A1
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WO
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mobile station
reception timing
physical channel
timing
station device
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/000050
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tomozou Tanaka
Original Assignee
Nec Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7097—Interference-related aspects
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B2201/00—Indexing scheme relating to details of transmission systems not covered by a single group of H04B3/00 - H04B13/00
    • H04B2201/69—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general
    • H04B2201/707—Orthogonal indexing scheme relating to spread spectrum techniques in general relating to direct sequence modulation
    • H04B2201/7097—Direct sequence modulation interference
    • H04B2201/709709—Methods of preventing interference

Definitions

  • the present invention relates to a radio access system of the Code Division Multiple Access (CDMA) system comprising at least one base station device and a plurality of mobile station devices, and more particularly, to each mobile station device base station device.
  • CDMA Code Division Multiple Access
  • the present invention relates to a radio access system that performs control to synchronize the uplink access timing in time series.
  • a radio access system In a radio access system, generally, access timing of uplink from each mobile station apparatus to a base station apparatus is not synchronized in a time series. For this reason, when the base station receives a physical channel of the power of each mobile station, the orthogonality of the orthogonal code between the mobile stations is broken, and this is called multi access interference (hereinafter, MAI). ), which causes degradation of uplink communication quality.
  • MAI multi access interference
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional wireless access system.
  • the radio access system includes a base station device 501 and a mobile station device 502.
  • FIG. 1 shows a case where the system is composed of one base station device 501 and one mobile station device 502 as an example, but there are actually a plurality of mobile station devices 502 and the mobile station device 502 There is no particular limitation on the number of.
  • the base station apparatus 501 includes a UL (Up Link) reception antenna unit 503, a UL path search unit 504, a transmission timing adjustment command calculation unit 505, a DL (Down Link) physical channel generation unit 506, and a transmission timing command addition. It has a unit 507, a DL modulation unit 508, and a DL transmission antenna unit 509.
  • Mobile station apparatus 502 includes DL reception antenna section 510, DL path search section 511, DL demodulation section 512, transmission timing adjustment command extraction section 513, UL physical channel generation section 514, UL modulation section 515, transmission timing control And a UL transmission antenna section 517.
  • UL reception antenna section 503 receives the physical channel transmitted from mobile station apparatus 502 on the uplink, and provides the received physical channel to UL path search section 504.
  • UL path search section 504 performs a path search using the physical channel provided from UL reception antenna section 503, and detects the reception timing of the uplink physical channel.
  • the reception timing of the physical channel refers to the timing at which the head of the frame included in the physical channel is received (the same applies hereinafter).
  • UL path search section 504 detects the reception timing for each mobile station device 502.
  • UL path search section 504 gives the detected reception timing to transmission timing adjustment command calculation section 505.
  • the transmission timing adjustment command calculation unit 505 uses the reception timing of each mobile station device 502 provided from the UL path search unit 504 to determine the relative time-series reception timing between the mobile station devices 502. Is determined, and a transmission timing adjustment command having a role of controlling the transmission timing in each mobile station device 502 is calculated based on the determination result.
  • the transmission timing adjustment command is calculated as follows.
  • the transmission timing adjustment command calculation section 505 gives the calculated transmission timing adjustment command to the transmission timing adjustment command adding section 507.
  • DL physical channel generation section 506 generates a physical channel that is transmitted to mobile station apparatus 502 on the downlink and includes user information and control information, and adjusts the generated physical channel for transmission timing. This is given to the command adding unit 507.
  • Transmission timing adjustment command adding section 507 adds the transmission timing adjustment command provided from transmission timing adjustment command calculation section 505 to the physical channel provided from DL physical channel generation section 506, and adjusts the transmission timing.
  • the physical channel to which the command is added is provided to the DL modulator 508.
  • DL modulation section 508 performs modulation processing on the physical channel to which the transmission timing adjustment command added from transmission timing adjustment command addition section 507 is added, and outputs the modulated physical channel to DL transmission antenna section 509. Give to.
  • DL transmission antenna section 509 transmits the physical channel provided from DL modulation section 508 to mobile station apparatus 502 on the downlink.
  • DL reception antenna section 510 receives a physical channel transmitted from DL transmission antenna section 509 of base station apparatus 501 by downlink, and provides the received physical channel to DL path search section 511.
  • DL path search section 511 performs a path search using the physical channel provided from DL reception antenna section 510, and detects the reception timing of the downlink physical channel.
  • DL path search section 511 provides the detected reception timing and the physical channel provided from DL reception antenna section 510 to DL demodulation section 512.
  • DL demodulation section 512 demodulates the physical channel also supplied from DL path search section 511 using the reception timing supplied from DL path search section 511, and transmits the demodulated physical channel to a transmission timing adjustment command. Provided to the extraction unit 513.
  • Transmission timing adjustment command extraction section 513 extracts the transmission timing adjustment command from the physical channel card provided from DL demodulation section 512, and supplies the extracted transmission timing adjustment command to transmission timing control section 516.
  • UL physical channel generation section 514 generates a physical channel that is a physical channel to be transmitted to base station apparatus 501 by uplink and includes user information and control information, and converts the generated physical channel to a UL modulation section. Give to 515.
  • UL modulation section 515 performs modulation processing on the physical channel provided from UL physical channel generation section 514, and provides the modulated physical channel to transmission timing control section 516.
  • Transmission timing control section 516 performs transmission timing control for adjusting the transmission timing of the physical channel provided from UL modulation section 515, using the transmission timing adjustment command provided from transmission timing adjustment command extraction section 513. . For example, when the transmission timing adjustment command is “0”, the transmission timing control unit 516 delays the transmission timing. On the other hand, when the transmission timing adjustment command is “1”, the transmission timing is advanced. As the amount of time for delaying the transmission timing and the amount of time for advancing the transmission timing, a predetermined amount of time calculated in advance is used. Transmission timing control section 516 provides UL transmission antenna section 517 with the uplink physical channel on which transmission timing control has been performed.
  • UL transmission antenna section 517 transmits the physical channel provided from transmission timing control section 516 to base station apparatus 501 on the uplink.
  • each mobile station device determines whether the reception timing of the mobile station device power in the base station device is the same as the reference mobile station device power reception timing.
  • the transmission timing of the next application to the base station device is controlled depending on whether the transmission is early or late. That is, each mobile station device reflects the variation of the uplink propagation path to the base station device in the next uplink transmission timing control.
  • each mobile station apparatus While performing such operations, each mobile station apparatus monitors the fluctuation of the downlink propagation path from the base station apparatus. Therefore, there is a problem that it is difficult to synchronize the access timing between the mobile station devices in the uplink with high accuracy in a time series.
  • an object of the present invention is to provide a radio access system capable of synchronizing the access timing of each mobile station device to the base station device on the uplink in a time series with high accuracy. is there.
  • the radio access system of the present invention includes at least one base station device and a plurality of mobile station devices.
  • the base station apparatus may include, for each of the mobile station apparatuses, a difference between a reception timing of a physical channel transmitted on the mobile station apparatus uplink and a reference timing which is a system time of the base station apparatus.
  • the mobile station apparatus includes a timing difference calculating means for calculating the following reception timing difference, and a transmitting means for transmitting information on the physical channel and the reception timing difference to each of the mobile station apparatuses by downlink.
  • the mobile station apparatus includes: a receiving unit configured to receive information of the physical channel transmitted by the base station apparatus downlink and the reception timing difference; and a propagation time in the downlink from the base station apparatus.
  • a propagation time fluctuation calculating means for calculating a fluctuation value of the transmission timing of the physical channel transmitted to the base station apparatus on the uplink based on the reception timing difference and the fluctuation value of the propagation time on the downlink.
  • Transmission timing adjustment value calculation means for calculating a transmission timing adjustment value to be an adjustment value, and adjusting the transmission timing of a physical channel to be transmitted to the base station apparatus on the uplink based on the transmission timing adjustment value. It has transmission timing control means!
  • each mobile station device the difference between the base station device's uplink reception timing from the mobile station device and the reference timing, and the variation in the propagation time in the downlink from the base station device To control the next uplink transmission timing, it is possible to accurately synchronize the access timing of each mobile station device in the time series on the uplink to the base station device with high accuracy. Become.
  • the access timing of each mobile station device on the uplink to the base station device is synchronized in a time series, the orthogonality of orthogonal codes between mobile station devices in the base station device is improved. Since it is maintained, it is possible to reduce the deterioration of communication quality due to multi-access interference on the uplink.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a conventional wireless access system.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a wireless access system according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the base station apparatus shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the mobile station apparatus shown in FIG. 2.
  • FIG. 5 is a time chart for explaining operations of the base station apparatus and the mobile station apparatus shown in FIG. 2 in a time-series manner.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the wireless access system according to one embodiment of the present invention.
  • the radio access system includes a base station device 101 and a mobile station device 102.
  • the base station device 101 and one mobile station device are shown in FIG. 2, as an example, one base station device 101 and one mobile station device
  • the system is composed of the mobile station devices 102
  • Base station apparatus 101 includes UL reception antenna section 103, UL path search section 104, UL reception timing difference calculation section 105, DL physical channel generation section 106, and UL reception timing difference addition section 107.
  • Mobile station apparatus 102 includes DL reception antenna section 110, DL path search section 111, DL propagation time variation calculation section 112, DL demodulation section 113, UL reception timing difference extraction section 114, transmission timing adjustment value calculation section 115, a UL physical channel generation unit 116, a UL modulation unit 117, a transmission timing control unit 118, and a UL transmission antenna 119.
  • UL reception antenna section 103 receives a physical channel transmitted from mobile station apparatus 102 on the uplink, and provides the received physical channel to UL path search section 104.
  • UL path search section 104 converts the physical channel given from UL reception antenna section 103 to Then, a path search is performed to detect the reception timing of the uplink physical channel.
  • UL path search section 104 detects reception timing for each mobile station device 102.
  • UL path search section 104 provides the detected reception timing to UL reception timing difference calculation section 105.
  • UL reception timing difference calculation section 105 uses the reception timing of each mobile station apparatus 102 provided from UL path search section 104 to determine a time-series relative relationship between mobile station apparatuses 102, Based on the determination result, a UL reception timing difference having a role of controlling the uplink transmission timing in each mobile station device 102 is generated.
  • the UL reception timing difference is a value reflecting the fluctuation of the uplink propagation path in the mobile station apparatus 102, and the transmission timing adjustment value calculation section 115 of the mobile station apparatus 102 calculates the transmission timing adjustment value. Control information used for The UL reception timing difference is calculated as follows.
  • UL reception timing difference calculation section 105 uses the system time of base station apparatus 101 as reference timing, and calculates a difference between the reference timing and the reception timing of the physical channel from mobile station apparatus 102 as a UL reception timing difference. I do. UL reception timing difference calculation section 105 gives the calculated UL reception timing difference to UL reception timing difference addition section 107.
  • the DL physical channel generation unit 106 generates a physical channel that is transmitted to the mobile station apparatus 102 on the downlink and includes user information and control information, and transmits the generated physical channel to the UL reception timing. This is given to the difference adding unit 107.
  • UL reception timing difference adding section 107 adds the UL reception timing difference provided from UL reception timing difference calculation section 105 as control information to the physical channel provided from DL physical channel generation section 106, The physical channel to which the reception timing difference is added is provided to DL modulation section 108.
  • DL modulation section 108 performs modulation processing on the physical channel to which the UL reception timing difference has been added, provided from transmission timing information addition section 107, and transmits the modulated physical channel to DL transmission antenna section 109. give.
  • DL transmission antenna section 109 transmits the physical channel provided from DL modulation section 108 to mobile station apparatus 102 on the downlink. Next, the operation of the components of the mobile station device 102 will be described.
  • DL receiving antenna section 110 receives a downlink physical channel transmitted from DL transmitting antenna section 109 of base station apparatus 101, and provides the received physical channel to DL path search section 111.
  • DL path search section 111 performs a path search using the physical channel provided from DL reception antenna section 110, and detects the reception timing of the downlink physical channel.
  • DL path search section 111 provides the detected reception timing to DL propagation time variation calculation section 112 and DL demodulation section 113, and also provides the physical channel provided from DL reception antenna section 110 to DL demodulation section 113. .
  • DL propagation time fluctuation calculation section 112 has a function of storing a fixed amount of reception timing information provided from DL path search section 111, and has the latest reception timing and the second latest Based on the difference between the interval between the reception timing and the interval between the second new reception timing and the third new reception timing, the variation value of the downlink propagation time is calculated.
  • the DL propagation time fluctuation calculation section 112 gives the calculated propagation time fluctuation value to the transmission timing adjustment value calculation section 115.
  • DL demodulation section 113 demodulates the physical channel also provided from DL path search section 111 using the reception timing provided from DL path search section 111, and compares the demodulated physical channel with the UL reception timing difference. This is given to the extraction unit 114.
  • UL reception timing difference extraction section 114 extracts the control information power UL reception timing difference of the demodulated physical channel given from DL demodulation section 113 and transmits the extracted UL reception timing difference to the transmission timing.
  • the adjustment value is given to the adjustment value calculation unit 115.
  • the transmission timing adjustment value calculation unit 115 corrects the UL reception timing difference provided from the UL reception timing difference extraction unit 114 with the propagation time variation value provided from the DL propagation time variation calculation unit 112, Then, a transmission timing adjustment value that is an adjustment value of the transmission timing in the uplink is calculated.
  • the transmission timing adjustment value calculation section 115 gives the calculated transmission timing adjustment value to the transmission timing control section 118.
  • UL physical channel generating section 116 generates a physical channel that is a physical channel to be transmitted to base station apparatus 101 by uplink and includes user information and control information, and is generated.
  • the physical channel is provided to the UL modulator 117.
  • UL modulation section 117 performs modulation processing on the physical channel provided from UL physical channel generation section 116, and provides the modulated physical channel to transmission timing control section 118.
  • Transmission timing control section 118 adjusts the transmission timing of the physical channel provided from UL modulation section 117 based on the transmission timing adjustment value provided from transmission timing adjustment value calculation section 115. Perform control.
  • the transmission timing control section 118 gives the physical channel on which the transmission timing control has been performed to the UL transmission antenna section 119.
  • UL transmission antenna section 119 transmits the physical channel provided from UL transmission timing control section 118 to base station apparatus 101 on the uplink.
  • FIG. 2 the overall operation of the wireless access system shown in FIG. 2 will be described.
  • MS-1 mobile station device 102
  • MS-2 mobile station device 102
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of base station apparatus 101
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of mobile station apparatus 102
  • FIG. 5 is a time chart for explaining operations of the base station apparatus 101 and the mobile station apparatus 102 in time series.
  • ⁇ , X, y, y, z, and z are transmitted to mobile station apparatus 102 (MS-1) and mobile station apparatus 102 (MS-2).
  • I is a variable indicating the amount of time used for uplink transmission timing control.
  • a variable indicating the UL reception timing difference between the base station device 101 and the reference timing which is the difference between the mobile station device 102 (MS-1) strong uplink reception timing and the reference timing.
  • a variable indicating a UL reception timing difference between the base station device 101 and the reference timing which is the difference between the mobile station device 102 (MS-2) strong uplink reception timing and the reference timing.
  • y is a download from base station apparatus 101 to mobile station apparatus 102 (MS-2).
  • z is a variable indicating an uplink transmission timing adjustment value to the base station device 101 in the mobile station device 102 (MS-1).
  • z is an uplink transmission from the mobile station apparatus 102 (MS-2) to the base station apparatus 101.
  • the reception timing of the downlink from the base station apparatus 101 is shown in chronological order from the oldest.
  • ⁇ , ⁇ , and T are transmitted to mobile station apparatus 102 (MS-2).
  • D is a variable indicating the difference between the uplink reception timing of the mobile station device 102 (MS-1) power and the uplink reception timing of the mobile station device 102 (MS-2) power in the base station device 101. It is.
  • UL reception antenna section 103 receives a physical channel transmitted from mobile station apparatus 102 (MS-1, MS-2) on the uplink. (Step 201).
  • UL path search section 104 performs a path search using the physical channel received by UL reception antenna section 103, and performs a physical search from mobile station apparatus 102 (MS-1, MS-2).
  • the channel reception timing is detected (step 202).
  • UL path search section 104 detects that the reception timing at which mobile station apparatus 102 (MS-1) has received a physical channel of the printer is time t3,
  • the station device 102 (MS-2) detects that the reception timing of receiving the physical channel of the uplink is time tl.
  • the difference between the uplink reception timing of the mobile station device 102 (MS-1) in the base station device 101 and the uplink reception timing of the mobile station device 102 (MS-2) is D. ing.
  • UL reception timing difference calculation section 105 determines the reference timing, which is the system time of base station apparatus 101, and mobile station apparatus 102 (FIG. 3) detected by UL path search section 104.
  • MS-1 and MS-2) Calculate UL reception timing differences X 1 and X 2, which are differences from the respective physical channel reception timings (step 203).
  • the mobile station device 102 M
  • the transmission timing of the UL reception is delayed by the amount of time indicated by the UL reception timing differences X and X.
  • the time difference is advanced by the amount of time indicated by the imaging differences x and X. That is, this UL reception timing
  • the transmission difference of the uplink in the mobile station device 102 (MS-1, MS-2) is determined by the difference X, X.
  • the fluctuation of the propagation path in the uplink is reflected in the uplink control.
  • UL reception timing difference calculation section 105 uses the reception timing of the path having the highest reception power among a plurality of paths for each mobile station apparatus 102 (MS1, MS-2). Then, UL reception timing differences X 1 and X 2 are calculated.
  • the reference timing which is the system time of base station apparatus 101, is time t2.
  • UL reception timing difference calculation section 105 is a difference between time tl, t3, which is the reception timing of each physical channel of mobile station apparatus 102 (MS-1, MS-2), and time t2, which is the reference timing.
  • the UL reception timing differences X 1 and X 2 are calculated. here
  • the mobile station device 102 Since the UL reception timing difference X is a negative value, the mobile station device 102 (MS-1) advances the transmission timing of the printer by the amount of time indicated by the UL reception timing difference X. On the other hand, since the UL reception timing difference X is a positive value, the mobile station apparatus 102 (MS-2)
  • DL physical channel generating section 106 is a physical channel to be transmitted to mobile station apparatus 102 (MS-1) and mobile station apparatus 102 (MS-2) on the downlink.
  • a physical channel including user information and control information is generated (step 204).
  • UL reception timing difference adding section 107 performs UL reception timing difference X, for each of the physical channels transmitted to mobile station apparatus 102 (MS-1) and mobile station apparatus 102 (MS-2). X is added as control information (step 205).
  • UL reception timing difference adding section 107 performs UL reception timing difference X, for each of the physical channels transmitted to mobile station apparatus 102 (MS-1) and mobile station apparatus 102 (MS-2). X is added as control information (step 205).
  • UL reception timing difference adding section 107 performs UL reception timing difference X, for each of the physical channels transmitted to mobile station apparatus 102 (MS-1) and mobile station apparatus 102 (MS-2). X is added as control information (step 205).
  • the UL reception timing difference is added to the physical channel for each frame as control information of several bits, for example, or is added once for several frames.
  • DL modulation section 108 performs modulation such as information modulation processing and spreading processing on each of the physical channels transmitted to mobile station apparatus 102 (MS-1) and mobile station apparatus 102 (MS-2). Processing is performed and code multiplexing is performed (step 206).
  • the DL transmission antenna unit 109 connects the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-1).
  • DL transmission antenna section 109 performs physical downlink communication on mobile station apparatus 102 (MS-1) and mobile station apparatus 102 (MS-2) at time t4. Send the channel.
  • DL receiving antenna section 110 receives the physical channel transmitted from base station apparatus 101 on the downlink (step 301), and DL path search section 111 Perform path search to detect the reception timing of the downlink physical channel (step 302). Note that the processes of steps 301 and 302 are separately performed by the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2).
  • DL path search section 111 of mobile station apparatus 102 detects that the reception timing at which the downlink physical channel has been received is time t6, while the mobile station apparatus DL path search section 111 of apparatus 102 (MS-2) detects that the reception timing of receiving the downlink physical channel is time t5.
  • the difference between the time t6, which is the downlink reception timing at the mobile station device 102 (MS-1), and the time t5, which is the downlink reception timing at the mobile station device 102 (MS-2) is D + y + y
  • DL propagation time fluctuation calculating section 112 calculates downlink propagation time fluctuation values y 1 and y 2 using the downlink physical channel reception timing (
  • Step 303 The process of step 303 is performed separately for the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2).
  • the base station apparatus 10 1 The power at which a plurality of paths are received The highest received power among the plurality of paths, and the fluctuation value of the downlink propagation time using the reception timing of the path Calculate y and y. here,
  • the link transmission timing is delayed by the amount of time indicated by the fluctuation values y and y, and the fluctuation values y and y are negative.
  • the uplink transmission timing is advanced by the amount of time indicated by the fluctuation values y and y.
  • DL demodulation section 113 uses the reception timing detected in DL path search section 111 to perform despreading processing and information demodulation processing on the downlink physical channel. Then, the physical channel is demodulated (step 304). The processing in step 304 is performed separately for the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2).
  • the UL reception timing difference extraction unit 114 also extracts the UL reception timing differences X 1 and X 2 of the control information of the physical channel demodulated by the DL demodulation unit 113 (step 305). Note that
  • step 305 is performed separately by the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2).
  • the transmission timing adjustment value calculation section 115 calculates the UL reception timing difference X 1, x and the propagation time
  • the transmission timing adjustment values z, z for the uplink are calculated using the fluctuation values y, y of step (step 306). Note that the processing in step 306 is performed by the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 1
  • the transmission timing adjustment value calculation unit 115 of the mobile station device 102 uses the UL reception timing difference X and the propagation time variation y to
  • z is a negative value
  • the transmission timing adjustment value z the transmission timing of the applet is adjusted to time t8 which is earlier than time t9 by z.
  • the uplink transmission timing when transmission timing control is not performed corresponds to time t7.
  • the transmission timing adjustment value calculation section 115 of the mobile station device 102 (MS-2) uses the UL reception timing difference X and the propagation time fluctuation value y.
  • This transmission timing adjustment value Z makes the uplink transmission timer
  • the timing is adjusted to the time tlO delayed by z from the time t7. That is,
  • MS-2 mobile station device 102
  • UL physical channel generating section 116 generates a physical channel that is a physical channel to be transmitted to base station apparatus 101 by an printer and includes user information and control information (Ste 307).
  • the processing in step 307 is performed separately for the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2).
  • UL modulation section 117 performs modulation processing such as information modulation processing and spreading processing on the physical channel transmitted on the uplink (step 308).
  • the processing in step 308 is performed separately for the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2).
  • the transmission timing control section 118 refers to the transmission timing adjustment values z 1 and z 2
  • Transmission timing control for adjusting the transmission timing of the channel is performed (step 309). Note that the process of step 309 is separately performed by the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2).
  • the transmission timing control unit 118 determines the transmission timing adjustment values z, z force S
  • z and z indicate the uplink transmission timing.
  • transmission timing control section 11 8 Power Control is performed so that the transmission timing of the uplink is advanced by ⁇ with respect to time t9 to be time t8.
  • the transmission timing control unit 118 delays the uplink transmission timing by z with respect to time t7 to time tlO.
  • UL transmission antenna section 119 transmits the physical channel on which transmission timing control has been performed by transmission timing control section 118 to base station apparatus 101 on the uplink (step 310).
  • step 310 is performed separately by the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2).
  • base station apparatus 101 when uplink transmission timing control is not performed in mobile station apparatus 102 (MS-1, MS-2), base station apparatus 101 performs mobile station apparatus 102 (MS-1). ) Is received at time tl3, and the reception timing at which the mobile station device 102 (MS-2) receives the uplink physical channel is time t11. Therefore, in base station apparatus 101, the difference between the uplink reception timing of mobile station apparatus 102 (MS-1) and the uplink reception timing of mobile station apparatus 102 (MS-2) is D + y + It has become y.
  • base station apparatus 101 (MS-1 and MS-2) allows mobile station apparatus 102 (M S-1)
  • the reception timing for receiving the power uplink physical channel and the mobile station device 10 2 (MS-2) the reception timing for receiving the power uplink physical channel are both the timing of time tl2. Clearly, the uplink reception timing between the mobile station device 102 (MS-1) and the mobile station device 102 (MS-2) is synchronized with high accuracy in a time series.
  • the difference between the base station apparatus 101's uplink reception timing from the mobile station apparatus 102 and the reference timing, and the base station apparatus 101 The next uplink transmission timing is controlled by using the fluctuation value of the propagation time in the downlink from the mobile station, so that the time series in the uplink from each mobile station device 102 to the base station device 101 Access timing can be synchronized with high accuracy.
  • the base station apparatus 101 calculates a reception timing difference using the reception timing of the path having the highest reception power among the plurality of uplink paths, and In 102, the propagation time fluctuation values y 1 and y 2 are calculated using the reception timing of the path with the highest received power among the plurality of downlink paths.
  • the power described for the operation when the number of mobile station devices 102 is two is not limited thereto.
  • the same operation as described above can be performed even when the number increases.
  • the units of these variables are arbitrary units such as seconds, symbol time, and chip time. It is possible to do.
  • the UL reception timing difference calculation section 105 of the base station apparatus 101 sets the highest reception power for each mobile station apparatus 102 in the case of a multipath environment. Calculation of UL reception timing difference X, X using timing will be described as an example.
  • the path is determined by weighting the reception power of each path for each mobile station apparatus 102, and the UL reception timing difference is determined using the reception timing of the determined path. It is also possible to calculate x and X.
  • the DL propagation time variation calculating section 112 of the mobile station apparatus 102 uses the latest reception timing, the second reception timing, as the uplink reception timing given from the DL path search section 111.
  • the calculation of the propagation time fluctuation values y, y using the new reception timing and the third new reception timing has been described as an example.
  • the reception timing before the third new reception timing is subjected to processing such as weighted averaging, and the fluctuation values y and y are calculated using the values subjected to such processing. It is also possible to put out.

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Abstract

　基地局装置（１０１）では、各移動局装置（１０２）からのアップリンクでの受信タイミングと基準タイミングとの受信タイミング差を算出する。各移動局装置（１０２）では、基地局装置（１０１）からのダウンリンクでの伝搬時間の変動値が算出され、基地局装置（１０１）で算出された受信タイミング差を、ダウンリンクでの伝搬時間で補正した調整値を、アップリンクでの送信タイミングの制御に用いる。これにより、各移動局装置（１０２）での送信タイミングが調整されるため、各移動局装置（１０２）から基地局装置（１０１）へのアップリンクのアクセスタイミングが時系列上で高精度に同期することになる。

Description

明 細 書
無線アクセスシステム
技術分野
[0001] 本発明は、少なくとも 1つの基地局装置と複数の移動局装置とから構成される CD MA (Code Division Multiple Access)方式の無線アクセスシステムに関し、特に、各 移動局装置力 基地局装置へのアップリンクのアクセスタイミングを時系列上で同期 させる制御を行う無線アクセスシステムに関する。
背景技術
[0002] 無線アクセスシステムでは、一般に、各移動局装置から基地局装置へのアップリン クのアクセスタイミングは時系列上で同期していない。このため、基地局装置におい て各移動局装置力 の物理チャネルの受信時に、移動局装置間での直交コードの 直交性が崩れることにより、マルチアクセス干渉（以下、 MAI (Multiple Access Interference)と称する）と呼ばれる干渉が生じ、アップリンクでの通信品質の劣化が生 じる。
[0003] アップリンクでの MAIによる通信品質の劣化を軽減するためには、各移動局装置 力 基地局装置へ送信される物理チャネルのアクセスタイミングを時系列上で同期さ せることが必要である。そのようにすることにより、基地局装置での物理チャネルの受 信時に移動局装置間での直交コードの直交性が保持され、結果として MAIによる特 性劣化を軽減することが可能になると考えられる。アップリンクのアクセスタイミングを 時系列上で同期させる処理は、大きく分けて初期同期処理と同期維持処理とのいず れかに区分される。本発明は、このうちの同期維持処理により、アップリンクのァクセ スタイミングを時系列上で同期させるものである。
[0004] 近年、無線アクセスシステムにおいては、アップリンクでの MAIによる通信品質の劣 化を軽減することを目的として、各移動局装置から基地局装置へ送信される物理チ ャネルのアクセスタイミングが時系列上で同期するように同期維持処理を行う技術が 多数開示されている。この技術は、例えば、 3GPP (3rd Generation Partnership Project) TR (Technical Report) 25.854 Version5.0.0 (2001年 12月、 p. 9— 1 1)や、特表 2003— 510953号公報に開示されている。
[0005] 図 1は、従来の無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。図 1を参照す ると、この無線アクセスシステムは、基地局装置 501と移動局装置 502とを有する。図 1では、一例として 1つの基地局装置 501と、 1つの移動局装置 502とからシステムが 構成される場合を示したが、実際には移動局装置 502は複数個存在し、移動局装置 502の数に特に制限はない。
[0006] 基地局装置 501は、 UL (Up Link)受信アンテナ部 503、 ULパスサーチ部 504、送 信タイミング調整コマンド算出部 505、 DL (Down Link)物理チャネル生成部 506、送 信タイミングコマンド付加部 507、 DL変調部 508、および DL送信アンテナ部 509を 有する。
[0007] 移動局装置 502は、 DL受信アンテナ部 510、 DLパスサーチ部 511、 DL復調部 5 12、送信タイミング調整コマンド抽出部 513、 UL物理チャネル生成部 514、 UL変調 部 515、送信タイミング制御部 516、および UL送信アンテナ部 517を有する。
[0008] まず、基地局装置 501の構成要素の動作について説明する。
[0009] UL受信アンテナ部 503は、移動局装置 502からアップリンクで送信されてきた物理 チャネルを受信し、受信された物理チャネルを ULパスサーチ部 504に与える。
[0010] ULパスサーチ部 504は、 UL受信アンテナ部 503から与えられた物理チャネルを 用いてパスサーチを行い、アップリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する。 なお、物理チャネルの受信タイミングとは、物理チャネルに含まれるフレームの先頭 を受信したタイミングのことを指す (以下、同様)。複数の移動局装置 502から物理チ ャネルが送信されてきた場合は、 ULパスサーチ部 504は、移動局装置 502毎に受 信タイミングの検出を行う。 ULパスサーチ部 504は、検出された受信タイミングを送 信タイミング調整コマンド算出部 505に与える。
[0011] 送信タイミング調整コマンド算出部 505は、 ULパスサーチ部 504から与えられた移 動局装置 502毎の受信タイミングを用いて、移動局装置 502間の時系列上の受信タ イミングの相対関係を判断し、その判断結果に基づ 、て各移動局装置 502での送信 タイミングを制御する役割を持つ送信タイミング調整コマンドを算出する。送信タイミ ング調整コマンドは次のように算出される。送信タイミング調整コマンド算出部 505は 、例えば、基準とする任意の移動局装置 502の受信タイミングと比較して他の移動局 装置 502の受信タイミングが時系列上で早 、場合は、他の移動局装置 502での送信 タイミングを遅延させる意味を持つ送信タイミング調整コマンド = "0"を算出する。一 方、基準とする任意の移動局 502の受信タイミングと比較して他の移動局装置 502 の受信タイミングが時系列上で遅 、場合は、他の移動局装置 502での送信タイミング を早める意味を持つ送信タイミング調整コマンド = "1"を算出する。送信タイミング調 整コマンド算出部 505は、算出された送信タイミング調整コマンドを送信タイミング調 整コマンド付加部 507に与える。
[0012] DL物理チャネル生成部 506は、移動局装置 502にダウンリンクで送信する物理チ ャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成し、生成された 物理チャネルを送信タイミング調整コマンド付加部 507に与える。
[0013] 送信タイミング調整コマンド付加部 507は、 DL物理チャネル生成部 506から与えら れた物理チャネルに、送信タイミング調整コマンド算出部 505から与えられた送信タ イミング調整コマンドを付加し、送信タイミング調整コマンドが付加された物理チヤネ ルを DL変調部 508に与える。
[0014] DL変調部 508は、送信タイミング調整コマンド付加部 507から与えられた、送信タ イミング調整コマンドが付加された物理チャネルに変調処理を施し、変調処理された 物理チャネルを DL送信アンテナ部 509に与える。
[0015] DL送信アンテナ部 509は、 DL変調部 508から与えられた物理チャネルを移動局 装置 502に対してダウンリンクで送信する。
[0016] 次に、移動局装置 502の構成要素の動作について説明する。
[0017] DL受信アンテナ部 510は、基地局装置 501の DL送信アンテナ部 509からダウンリ ンクで送信されてきた物理チャネルを受信し、受信された物理チャネルを DLパスサ ーチ部 511に与える。
[0018] DLパスサーチ部 511は、 DL受信アンテナ部 510から与えられた物理チャネルを 用いてパスサーチを行い、ダウンリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する。 DLパスサーチ部 511は、検出された受信タイミングと、 DL受信アンテナ部 510から 与えられた物理チャネルとを DL復調部 512に与える。 [0019] DL復調部 512は、 DLパスサーチ部 511から与えられた受信タイミングを用いて、 同じく DLパスサーチ部 511から与えられた物理チャネルを復調し、復調された物理 チャネルを送信タイミング調整コマンド抽出部 513に与える。
[0020] 送信タイミング調整コマンド抽出部 513は、 DL復調部 512から与えられた物理チヤ ネルカゝら送信タイミング調整コマンドを抽出し、抽出された送信タイミング調整コマン ドを送信タイミング制御部 516に与える。
[0021] UL物理チャネル生成部 514は、基地局装置 501にアップリンクで送信する物理チ ャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成し、生成された 物理チャネルを UL変調部 515に与える。
[0022] UL変調部 515は、 UL物理チャネル生成部 514から与えられた物理チャネルに変 調処理を施し、変調処理された物理チャネルを送信タイミング制御部 516に与える。
[0023] 送信タイミング制御部 516は、送信タイミング調整コマンド抽出部 513から与えられ た送信タイミング調整コマンドを用いて、 UL変調部 515から与えられた物理チャネル の送信タイミングを調整する送信タイミング制御を行う。送信タイミング制御部 516は 、例えば、送信タイミング調整コマンドが" 0"の場合は、送信タイミングを遅延させる。 一方、送信タイミング調整コマンドが" 1"の場合は、送信タイミングを早める。送信タイ ミングを遅延させる時間量および送信タイミングを早める時間量については、予め算 出されている所定の時間量が用いられる。送信タイミング制御部 516は、送信タイミン グ制御が行われたアップリンクの物理チャネルを UL送信アンテナ部 517に与える。
[0024] UL送信アンテナ部 517は、送信タイミング制御部 516から与えられた物理チヤネ ルをアップリンクで基地局装置 501に送信する。
[0025] 上述したように、従来の無線アクセスシステムにお 、ては、各移動局装置は、基地 局装置における当該移動局装置力 の受信タイミングが、基準となる移動局装置力 の受信タイミングと比較して早 、か遅 、かに応じて、基地局装置への次回のアツプリ ンクの送信タイミングを制御している。すなわち、各移動局装置は、基地局装置への アップリンクの伝搬路変動を次回のアップリンクの送信タイミング制御に反映させてい る。
[0026] し力しながら、各移動局装置は、基地局装置からのダウンリンクの伝搬路変動につ ヽては全く反映させて!/ヽな 、ため、移動局装置間のアップリンクでのアクセスタイミン グを時系列上で高精度に同期させることが困難であるという問題点がある。
発明の開示
[0027] そこで、本発明の目的は、各移動局装置力 基地局装置へのアップリンクでのァク セスタイミングを時系列上で高精度に同期させることができる無線アクセスシステムを 提供することである。
[0028] 本発明の無線アクセスシステムは、少なくとも 1つの基地局装置と、複数の移動局 装置とからなる。
[0029] 前記基地局装置は、前記移動局装置毎に、当該移動局装置力 アップリンクで送 信されてきた物理チャネルの受信タイミングと前記基地局装置のシステム時間である 基準タイミングとの差分となる受信タイミング差を算出するタイミング差算出手段と、前 記移動局装置の各々に物理チャネルおよび前記受信タイミング差の情報をダウンリ ンクで送信する送信手段とを有して ヽる。
[0030] 前記移動局装置は、前記基地局装置力 ダウンリンクで送信されてきた物理チヤネ ルおよび前記受信タイミング差の情報を受信する受信手段と、前記基地局装置から のダウンリンクでの伝搬時間の変動値を算出する伝搬時間変動算出手段と、前記受 信タイミング差と前記ダウンリンクでの伝搬時間の変動値とに基づいて、前記基地局 装置にアップリンクで送信する物理チャネルの送信タイミングの調整値となる送信タイ ミング調整値を算出する送信タイミング調整値算出手段と、前記送信タイミング調整 値に基づ 、て、前記基地局装置にアップリンクで送信する物理チャネルの送信タイミ ングを調整する送信タイミング制御手段とを有して!/ヽる。
[0031] このように、各移動局装置において、基地局装置における当該移動局装置からの アップリンクの受信タイミングと基準タイミングとの差と、基地局装置からのダウンリンク での伝搬時間の変動値とを用いて、次回のアップリンクの送信タイミングを制御して いるため、各移動局装置力 基地局装置へのアップリンクでの時系列上のアクセスタ イミングを高精度に同期させることが可能となる。
[0032] また、各移動局装置力 基地局装置へのアップリンクでのアクセスタイミングが時系 列上で同期することで、基地局装置における移動局装置間の直交符号の直交性が 保持されるため、アップリンクでのマルチアクセス干渉による通信品質の劣化を軽減 することが可能となる。
図面の簡単な説明
[0033] [図 1]従来の無線アクセスシステムの構成を示すブロック図である。
[図 2]本発明の一実施形態による無線アクセスシステムの構成を示すブロック図であ る。
[図 3]図 2に示した基地局装置の動作を説明するフローチャートである。
[図 4]図 2に示した移動局装置の動作を説明するフローチャートである。
[図 5]図 2に示した基地局装置および移動局装置の動作を時系列的に説明するタイ ムチャートである。
発明を実施するための最良の形態
[0034] 以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
[0035] 図 2は、本発明の一実施形態による無線アクセスシステムの構成を示すブロック図 である。図 2を参照すると、この無線アクセスシステムは、基地局装置 101と移動局装 置 102とを有する。図 2では、一例として 1つの基地局装置 101と、 1つの移動局装置
102とからシステムが構成される場合を示したが、実際には移動局装置 102は複数 個存在し、移動局装置 102の数に特に制限はない。
[0036] 基地局装置 101は、 UL受信アンテナ部 103、 ULパスサーチ部 104、 UL受信タイ ミング差算出部 105、 DL物理チャネル生成部 106、 UL受信タイミング差付加部 107
、 DL変調部 108、および DL送信アンテナ部 109を有する。
[0037] 移動局装置 102は、 DL受信アンテナ部 110、 DLパスサーチ部 111、 DL伝搬時 間変動算出部 112、 DL復調部 113、 UL受信タイミング差抽出部 114、送信タイミン グ調整値算出部 115、 UL物理チャネル生成部 116、 UL変調部 117、送信タイミン グ制御部 118、および UL送信アンテナ 119を有する。
[0038] まず、基地局装置 101の構成要素の動作について説明する
UL受信アンテナ部 103は、移動局装置 102からアップリンクで送信されてきた物理 チャネルを受信し、受信された物理チャネルを ULパスサーチ部 104に与える。
[0039] ULパスサーチ部 104は、 UL受信アンテナ部 103から与えられた物理チャネルを 用いてパスサーチを行い、アップリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する。 複数の移動局装置 102から物理チャネルが送信されてきた場合は、 ULパスサーチ 部 104は、移動局装置 102毎に受信タイミングの検出を行う。 ULパスサーチ部 104 は、検出された受信タイミングを UL受信タイミング差算出部 105に与える。
[0040] UL受信タイミング差算出部 105は、 ULパスサーチ部 104から与えられる移動局装 置 102毎の受信タイミングを用いて、各移動局装置 102間の時系列上の相対関係を 判断し、その判断結果に基づいて各移動局装置 102でのアップリンクの送信タイミン グを制御する役割を持つ UL受信タイミング差を生成する。 UL受信タイミング差は、 移動局装置 102でのアップリンクの伝搬路変動を反映した値となっており、また、移 動局装置 102の送信タイミング調整値算出部 115において、送信タイミング調整値の 算出のために用いられる制御情報となる。 UL受信タイミング差は次のように算出され る。 UL受信タイミング差算出部 105は、基地局装置 101のシステム時間を基準タイミ ングとして用い、当該基準タイミングと移動局装置 102からの物理チャネルの受信タ イミングとの差分を、 UL受信タイミング差として算出する。 UL受信タイミング差算出 部 105は、算出された UL受信タイミング差を UL受信タイミング差付加部 107に与え る。
[0041] DL物理チャネル生成部 106は、移動局装置 102にダウンリンクで送信する物理チ ャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成し、生成された 物理チャネルを UL受信タイミング差付加部 107に与える。
[0042] UL受信タイミング差付加部 107は、 DL物理チャネル生成部 106から与えられた物 理チャネルに、 UL受信タイミング差算出部 105から与えられた UL受信タイミング差 を制御情報として付加し、 UL受信タイミング差が付加された物理チャネルを DL変調 部 108に与える。
[0043] DL変調部 108は、送信タイミング情報付加部 107から与えられた、 UL受信タイミン グ差が付加された物理チャネルに変調処理を施し、変調処理された物理チャネルを DL送信アンテナ部 109に与える。
[0044] DL送信アンテナ部 109は、 DL変調部 108から与えられた物理チャネルを移動局 装置 102に対してダウンリンクで送信する。 [0045] 次に、移動局装置 102の構成要素の動作について説明する。
[0046] DL受信アンテナ部 110は、基地局装置 101の DL送信アンテナ部 109からダウンリ ンクで送信されてきた物理チャネルを受信し、受信された物理チャネルを DLパスサ ーチ部 111に与える。
[0047] DLパスサーチ部 111は、 DL受信アンテナ部 110から与えられた物理チャネルを 用いてパスサーチを行い、ダウンリンクの物理チャネルの受信タイミングを検出する。 DLパスサーチ部 111は、検出された受信タイミングを DL伝搬時間変動算出部 112 と DL復調部 113とに与え、また、 DL受信アンテナ部 110から与えられた物理チヤネ ルを DL復調部 113に与える。
[0048] DL伝搬時間変動算出部 112は、 DLパスサーチ部 111から与えられた受信タイミ ングの情報を一定量保存する機能を備えており、時系列上で最新の受信タイミングと 2番目に新しい受信タイミングとの間隔と、 2番目に新しい受信タイミングと 3番目に新 しい受信タイミングとの間隔と、の差分に基づき、ダウンリンクの伝搬時間の変動値を 算出する。 DL伝搬時間変動算出部 112は、算出された伝搬時間の変動値を、送信 タイミング調整値算出部 115に与える。
[0049] DL復調部 113は、 DLパスサーチ部 111から与えられた受信タイミングを用いて、 同じく DLパスサーチ部 111から与えられた物理チャネルを復調し、復調された物理 チャネルを UL受信タイミング差抽出部 114に与える。
[0050] UL受信タイミング差抽出部 114は、 DL復調部 113から与えられた、復調処理され た物理チャネルの制御情報力 UL受信タイミング差を抽出し、抽出された UL受信タ イミング差を送信タイミング調整値算出部 115に与える。
[0051] 送信タイミング調整値算出部 115は、 UL受信タイミング差抽出部 114から与えられ た UL受信タイミング差を、 DL伝搬時間変動算出部 112から与えられた伝搬時間の 変動値により補正することにより、アップリンクでの送信タイミングの調整値となる送信 タイミング調整値を算出する。送信タイミング調整値算出部 115は、算出された送信 タイミング調整値を送信タイミング制御部 118に与える。
[0052] UL物理チャネル生成部 116は、基地局装置 101にアップリンクで送信する物理チ ャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成し、生成された 物理チャネルを UL変調部 117に与える。
[0053] UL変調部 117は、 UL物理チャネル生成部 116から与えられた物理チャネルに変 調処理を施し、変調処理された物理チャネルを送信タイミング制御部 118に与える。
[0054] 送信タイミング制御部 118は、送信タイミング調整値算出部 115から与えられた送 信タイミング調整値に基づ 、て、 UL変調部 117から与えられた物理チャネルの送信 タイミングを調整する送信タイミング制御を行う。送信タイミング制御部 118は、送信タ イミング制御が行われた物理チャネルを UL送信アンテナ部 119に与える。
[0055] UL送信アンテナ部 119は、 UL送信タイミング制御部 118から与えられた物理チヤ ネルをアップリンクで基地局装置 101に対して送信する。
[0056] 以下、図 2に示した無線アクセスシステムの全体動作について説明する。なお、図 2 では、移動局装置 102が 1つだけ図示されているが、以下では、移動局装置 102 (M S-1)と移動局装置 102 (MS— 2)との 2つが存在するものとして説明する。
[0057] 図 3は、基地局装置 101の動作を説明するフローチャートであり、図 4は、移動局装 置 102の動作を説明するフローチャートである。また、図 5は、基地局装置 101およ び移動局装置 102の動作を時系列的に説明するタイムチャートである。図 5において 、χ , X , y , y , z , zは、移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)とに
1 2 1 2 1 2
おけるアップリンクの送信タイミング制御に用いられる時間量を示す変数である。 Xは
、基地局装置 101における、移動局装置 102 (MS— 1)力ものアップリンクの受信タイ ミングと基準タイミングとの差分となる UL受信タイミング差を示す変数である。 Xは、
2 基地局装置 101における、移動局装置 102 (MS— 2)力ものアップリンクの受信タイミ ングと基準タイミングとの差分となる UL受信タイミング差を示す変数である。 基 地局装置 101から移動局装置 102 (MS— 1)へのダウンリンクでの伝搬時間の変動 値を示す変数である。 yは、基地局装置 101から移動局装置 102 (MS - 2)へのダウ
2
ンリンクでの伝搬時間の変動値を示す変数である。 zは、移動局装置 102 (MS— 1) における、基地局装置 101へのアップリンクの送信タイミング調整値を示す変数であ る。 zは、移動局装置 102 (MS— 2)における、基地局装置 101へのアップリンクの送
2
信タイミング調整値を示す変数である。 τ , τ , τ , τ , τ , T は、
RXOO RX01 RX02 RX10 RX11 RX12 移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)とにおける、基地局装置 101 力ものダウンリンクの受信タイミングである。 T , Τ , Τ は、移動局装置 102 (
RXOO RXOl RX02
MS— 1)における、基地局装置 101からのダウンリンクの受信タイミングを時系列的に 古い順に示したものである。 Τ , Τ , T は、移動局装置 102 (MS— 2)にお
RX10 RX11 RX12
ける、基地局装置 101からのダウンリンクの受信タイミングを時系列的に古い順に示 したものである。 Dは、基地局装置 101における、移動局装置 102 (MS— 1)力ものァ ップリンクの受信タイミングと、移動局装置 102 (MS— 2)力 のアップリンクの受信タイ ミングとの差を示す変数である。
[0058] 図 3を参照すると、まず、基地局装置 101では、 UL受信アンテナ部 103が、移動局 装置 102 (MS—1、 MS— 2)からアップリンクで送信されてきた物理チャネルを受信す る（ステップ 201)。
[0059] 次に、 ULパスサーチ部 104は、 UL受信アンテナ部 103にて受信された物理チヤ ネルを用いてパスサーチを行い、移動局装置 102 (MS— 1、 MS— 2)からの物理チヤ ネルの受信タイミングをそれぞれ検出する (ステップ 202)。
[0060] 図 5を参照すると、 ULパスサーチ部 104は、移動局装置 102 (MS— 1)力ものアツ プリンタの物理チャネルを受信した受信タイミングが時刻 t3であることを検出し、また 、移動局装置 102 (MS— 2)力 のアップリンクの物理チャネルを受信した受信タイミ ングが時刻 tlであることを検出する。ここで、基地局装置 101における、移動局装置 102 (MS— 1)力 のアップリンクの受信タイミングと、移動局装置 102 (MS— 2)から のアップリンクの受信タイミングとの差分は Dとなっている。
[0061] 図 3を参照すると、次に、 UL受信タイミング差算出部 105は、基地局装置 101のシ ステム時間である基準タイミングと、 ULパスサーチ部 104で検出された移動局装置 1 02 (MS— 1、 MS— 2)力 の物理チャネルのそれぞれの受信タイミングとの差分であ る UL受信タイミング差 X , Xを算出する (ステップ 203)。ここで、移動局装置 102 (M
1 2
S—l、 MS— 2)では、 UL受信タイミング差 x， Xが正の値である場合は、アップリンク
1 2
の送信タイミングを UL受信タイミング差 X , Xが示す時間量だけ遅延させ、 UL受信
1 2
タイミング差 X , Xが負の値である場合は、アップリンクの送信タイミングを UL受信タ
1 2
イミング差 x , Xが示す時間量だけ早めることになる。すなわち、この UL受信タイミン
1 2
グ差 X， Xによって、移動局装置 102 (MS— 1、 MS— 2)でのアップリンクの送信タイミ ング制御には、アップリンクでの伝搬路変動が反映されることになる。なお、マルチパ ス環境の場合は 1つの移動局装置 102から複数のパスが受信される。そのため、マ ルチパス環境の場合は、 UL受信タイミング差算出部 105は、移動局装置 102 (MS 1、 MS— 2)毎に、複数のパスの中で最も受信電力の高いパスの受信タイミングを用 いて UL受信タイミング差 X , Xを算出する。
1 2
[0062] 図 5を参照すると、基地局装置 101のシステム時間である基準タイミングが時刻 t2と なっている。 UL受信タイミング差算出部 105は、移動局装置 102 (MS— 1、 MS— 2) 力 の物理チャネルのそれぞれの受信タイミングである時刻 tl,t3と、基準タイミング である時刻 t2との差分である UL受信タイミング差 X , Xをそれぞれ算出する。ここで
1 2
、 UL受信タイミング差 Xは負の値であるため、移動局装置 102 (MS— 1)では、アツ プリンタの送信タイミングを、 UL受信タイミング差 Xが示す時間量だけ早めることにな る。一方、 UL受信タイミング差 Xは正の値であるため、移動局装置 102 (MS— 2)で
2
は、アップリンクの送信タイミングを、 UL受信タイミング差 Xが示す時間量だけ遅延さ
2
せること〖こなる。
[0063] 図 3を参照すると、次に、 DL物理チャネル生成部 106は、移動局装置 102 (MS— 1 )と移動局装置 102 (MS— 2)にダウンリンクで送信する物理チャネルであってユーザ 情報と制御情報とを含む物理チャネルを生成する (ステップ 204)。
[0064] 次に、 UL受信タイミング差付加部 107は、移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)に送信する物理チャネルのそれぞれに対し、 UL受信タイミング差 X , X を制御情報として付加する (ステップ 205)。ここで、 UL受信タイミング差付加部 107
2
は、 UL受信タイミング差を、例えば、数ビットの制御情報として物理チャネルにフレー ム毎に付加するか、あるいは数フレームに 1回付加する。
[0065] 次に、 DL変調部 108は、移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)に 送信する物理チャネルのそれぞれに対し、情報変調処理、拡散処理などの変調処 理を行い、コード多重を行う（ステップ 206)。
[0066] その後、 DL送信アンテナ部 109は、移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (
MS— 2)のそれぞれに対して、ダウンリンクで物理チャネルを送信する（ステップ 207) [0067] 図 5を参照すると、 DL送信アンテナ部 109は、時刻 t4のタイミングで、移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)のそれぞれに対してダウンリンクで物理チ ャネルを送信する。
[0068] 図 4を参照すると、移動局装置 102では、 DL受信アンテナ部 110が、基地局装置 1 01からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルを受信し (ステップ 301)、 DLパス サーチ部 111が、パスサーチを行うことにより、ダウンリンクの物理チャネルの受信タ イミングを検出する（ステップ 302)。なお、ステップ 301, 302の処理は移動局装置 1 02 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)とで別々に行われる。
[0069] 図 5を参照すると、移動局装置 102 (MS—1)の DLパスサーチ部 111は、ダウンリン クの物理チャネルを受信した受信タイミングが時刻 t6であることを検出し、一方、移動 局装置 102 (MS— 2)の DLパスサーチ部 111は、ダウンリンクの物理チャネルを受信 した受信タイミングが時刻 t5であることを検出する。ここで、移動局装置 102 (MS— 1) におけるダウンリンクの受信タイミングである時刻 t6と、移動局装置 102 (MS— 2)に おけるダウンリンクの受信タイミングである時刻 t5との差分は、 D+y +yとなっている
1 2
[0070] 図 4を参照すると、次に、 DL伝搬時間変動算出部 112は、ダウンリンクの物理チヤ ネルの受信タイミングを用いて、ダウンリンクの伝搬時間の変動値 y , yを算出する（
1 2
ステップ 303)。なお、ステップ 303の処理は移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)とで別々に行われる。ここで、マルチパス環境の場合は基地局装置 10 1力 複数のパスが受信される力 複数のパスの中から最も受信電力の高 、パスの 受信タイミングを用いてダウンリンクの伝搬時間の変動値 y , yを算出する。ここで、
1 2
移動局装置 102 (MS— 1、 MS— 2)では、変動値 y， yが正の値である場合はアップ
1 2
リンクの送信タイミングを変動値 y , yが示す時間量だけ遅延させ、変動値 y , yが負
1 2 1 2 の値である場合はアップリンクの送信タイミングを変動値 y , yが示す時間量だけ早
1 2
めることになる。
[0071] 図 5を参照すると、移動局装置 102 (MS— 1)の DL伝搬時間変動算出部 112は、 時刻 t6の受信タイミングを最新の受信タイミング =T とし、 2番目に新 、受信タイ
RX02
ミング (不図示） =Τ とし、 3番目に新しい受信タイミング (不図示） =Τ として、 y = (T の間隔) (Τ の間隔）により、変動値
RX02一 T
RXOl RXOl一 Τ yを算出する。
1 RXOO 1 一 方、移動局装置 102 (MS— 2)の DL伝搬時間変動算出部 112は、時刻 t5の受信タ イミングを最新の受信タイミング =T とし、 2番目に新 ヽ受信タイミング (不図示）
RX12
=Τ とし、 3番目に新 、受信タイミング (不図示） =Τ として、 y = (Τ 一 Τ
RX11 RX12 2 RX12 R の間隔) (T 一 Τ の間隔）により、変動値 yを算出する。
XII RX11 RX10 2
[0072] 図 4を参照すると、次に、 DL復調部 113は、 DLパスサーチ部 111にて検出された 受信タイミングを用いて、ダウンリンクの物理チャネルに対して逆拡散処理、情報復 調処理などを行い、物理チャネルの復調を行う（ステップ 304)。なお、ステップ 304 の処理は移動局装置 102 (MS - 1)と移動局装置 102 (MS - 2)とで別々に行われる
[0073] 次に、 UL受信タイミング差抽出部 114は、 DL復調部 113で復調された物理チヤネ ルの制御情報力も UL受信タイミング差 X , Xを抽出する (ステップ 305)。なお、ステ
1 2
ップ 305の処理は移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)とで別々に 行われる。
[0074] 次に、送信タイミング調整値算出部 115は、 UL受信タイミング差 X , xと伝搬時間
1 2
の変動値 y , yとを用いて、アップリンクの送信タイミング調整値 z , zを算出する (ス テツプ 306)。なお、ステップ 306の処理は移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 1
02 (MS— 2)とで別々に行われる。移動局装置 102 (MS— 1)の送信タイミング調整値 算出部 115は、 UL受信タイミング差 Χιと伝搬時間の変動値 yと用いて、 z =x +yに より送信タイミング調整値 zを算出する。一方、移動局装置 102 (MS— 2)の送信タイ ミング調整値算出部 115は、 UL受信タイミング差 Xと伝搬時間の変動値 yと用いて、
2 2 z =x +yによりアップリンクの送信タイミング調整値 zを算出する。
2 2 2 2
[0075] 図 5を参照すると、移動局装置 102 (MS— 1)において、送信タイミング制御を行わ ない場合のアップリンクの送信タイミングが時刻 t9に相当する。移動局装置 102 (MS —1)の送信タイミング調整値算出部 115は、 UL受信タイミング差 Xと伝搬時間の変 動値 yとを用いて、送信タイミング調整値 z =x +yを算出する。ここでは、 zが負の 値である場合を一例として示している。この送信タイミング調整値 zによって、アツプリ ンクの送信タイミングは、時刻 t9から zだけ早めた時刻 t8に調整されることになる。す なわち、移動局装置 102 (MS— 1)における、 Ζι (=Χι+Υι)に基づく送信タイミングの 調整は、アップリンクでの移動局装置 102 (MS—2)の UL受信タイミング差 Xと、ダウ ンリンクでの移動局装置 102 (MS— 1)の伝搬時間の変動値 yとの双方を反映したも のとなる。
[0076] 一方、移動局装置 102 (MS— 2)においては、送信タイミング制御を行わない場合 のアップリンク送信タイミングが時刻 t7に相当する。移動局装置 102 (MS— 2)の送信 タイミング調整値算出部 115は、 UL受信タイミング差 Xと伝搬時間の変動値 yとを用
2 2 いて、送信タイミング調整値 z =x +yを算出する。ここでは、 zが正の値である場合
2 2 2 2
を一例として示している。この送信タイミング調整値 Zによって、アップリンクの送信タ
2
イミングは、時刻 t7から zだけ遅延した時刻 tlOに調整されることになる。すなわち、
2
移動局装置 102 (MS— 2)における、 z (=x +y )に基づく送信タイミングの調整は、
2 2 2
アップリンクでの移動局装置 102 (MS— 2)の UL受信タイミング差 Xと、ダウンリンクで
2
の移動局装置 102 (MS— 2)の伝搬時間の変動値 yとの双方を反映したものとなる。
2
[0077] 図 4を参照すると、次に、 UL物理チャネル生成部 116は、基地局装置 101にアツ プリンタで送信する物理チャネルであってユーザ情報と制御情報とを含む物理チヤ ネルを生成する（ステップ 307)。なお、ステップ 307の処理は移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)とで別々に行われる。
[0078] 次に、 UL変調部 117は、アップリンクで送信する物理チャネルに対して、情報変調 処理、拡散処理などの変調処理を行う（ステップ 308)。なお、ステップ 308の処理は 移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)とで別々に行われる。
[0079] 次に、送信タイミング制御部 118は、送信タイミング調整値 z , zを参照して、物理
1 2
チャネルの送信タイミングを調整する送信タイミング制御を行う（ステップ 309)。なお 、ステップ 309の処理は移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 (MS— 2)とで別 々に行われる。ここで、送信タイミング制御部 118は、送信タイミング調整値 z , z力 S
1 2 負の値の場合は、アップリンクの送信タイミングを z , zが示す時間量だけ早め、送信
1 2
タイミング調整値 z , zが正の値の場合は、アップリンクの送信タイミングを z , zが示
1 2 1 2 す時間量だけ遅延させることになる。
[0080] 図 5を参照すると、移動局装置 102 (MS— 1)においては、送信タイミング制御部 11 8力 アップリンクの送信タイミングを、時刻 t9に対して Ζιだけ早めて時刻 t8になるよう に制御を行う。一方、移動局装置 102 (MS— 2)においては、送信タイミング制御部 1 18力 アップリンクの送信タイミングを、時刻 t7に対して zだけ遅延させて時刻 tlOに
2
なるように制御を行う。
[0081] 図 4を参照すると、その後、 UL送信アンテナ部 119は、送信タイミング制御部 118 にて送信タイミング制御が行われた物理チャネルを、基地局装置 101にアップリンク で送信する（ステップ 310)。なお、ステップ 310の処理は移動局装置 102 (MS— 1)と 移動局装置 102 (MS— 2)とで別々に行われる。
[0082] 図 5を参照すると、移動局装置 102 (MS— 1、 MS— 2)にてアップリンクの送信タイミ ング制御を行わない場合、基地局装置 101において、移動局装置 102 (MS— 1)から のアップリンクの物理チャネルを受信する受信タイミングは時刻 tl3となり、移動局装 置 102 (MS— 2)力ものアップリンクの物理チャネルを受信する受信タイミングは時刻 t 11となる。したがって、基地局装置 101において、移動局装置 102 (MS— 1)力もの アップリンクの受信タイミングと、移動局装置 102 (MS— 2)力 のアップリンクの受信 タイミングとの差分は D+y +yとなっている。
1 2
[0083] これに対して、移動局装置 102 (MS— 1、 MS— 2)にて上述のようにアップリンクの 送信タイミング制御を行うことにより、基地局装置 101において、移動局装置 102 (M S-1)力 のアップリンクの物理チャネルを受信する受信タイミングと、移動局装置 10 2 (MS— 2)力 のアップリンクの物理チャネルを受信する受信タイミングとは、共に時 刻 tl2のタイミングとなる。したがって、移動局装置 102 (MS— 1)と移動局装置 102 ( MS— 2)間のアップリンクの受信タイミングは時系列上で高精度に同期する。
[0084] 上述したように本実施形態においては、各移動局装置 102において、基地局装置 101における当該移動局装置 102からのアップリンクの受信タイミングと基準タイミン グとの差と、基地局装置 101からのダウンリンクでの伝搬時間の変動値とを用いて、 次回のアップリンクの送信タイミングを制御しているため、各移動局装置 102から基 地局装置 101へのアップリンクでの時系列上のアクセスタイミングを高精度に同期さ せることが可能となる。
[0085] また、各移動局装置 102から基地局装置 101へのアップリンクでのアクセスタイミン グが時系列上で同期することにより、基地局装置 101における移動局装置 102間の 直交符号の直交性が保持されるため、アップリンクでのマルチアクセス干渉による通 信品質の劣化を軽減することが可能となる。
[0086] また、マルチパス環境の場合には、基地局装置 101において、アップリンクの複数 のパスの中で最も受信電力の高いパスの受信タイミングを用いて受信タイミング差を 算出し、移動局装置 102において、ダウンリンクの複数のパスの中で最も受信電力の 高いパスの受信タイミングを用いて伝搬時間の変動値 y , yを算出しているため、最
1 2
も受信電力の高いパスに関して時系列上のアクセスタイミングを高精度に同期させる ことが可能となる。
[0087] なお、本実施形態においては、移動局装置 102が 2つ（MS— 1と MS— 2)である場 合の動作について説明した力 本発明はこれに限定されず、移動局装置 102の数が 増えた場合にも上記と同様の動作を行うことが可能である。
[0088] また、本実施形態にぉ 、ては、 UL受信タイミング差 X , X、ダウンリンクの伝搬時間
1 2
の変動値 y , y、送信タイミング調整値 z , zの変数を用いてアップリンクの送信タイミ ング制御が行われる力 これらの変数の単位は、秒、シンボル時間、チップ時間など の任意の単位とすることが可能である。
[0089] また、本実施形態おいては、基地局装置 101の UL受信タイミング差算出部 105に ぉ 、て、マルチパス環境の場合は移動局装置 102毎に最も受信電力の強 、パスの 受信タイミングを用いて UL受信タイミング差 X , Xを算出することを一例として説明し
1 2
たが、本発明はこれに限定されず、移動局装置 102毎に各パスの受信電力を重み 付けするなどしてパスを決定し、決定されたパスの受信タイミングを用いて UL受信タ イミング差 x , Xを算出することも可能である。
1 2
[0090] また、本実施形態においては、移動局装置 102の DL伝搬時間変動算出部 112に おいて、 DLパスサーチ部 111から与えられるアップリンクの受信タイミングとして、最 新の受信タイミング、 2番目に新しい受信タイミング、 3番目に新しい受信タイミングを 用いて伝搬時間の変動値 y , yを算出することを一例として説明したが、本発明はこ
1 2
れに限定されず、 3番目に新しい受信タイミング以前の受信タイミングに対して重み 付け平均などの処理を施し、そのような処理が施された値を用いて変動値 y , yを算 出することも可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 少なくとも 1つの基地局装置と、複数の移動局装置とから構成される無線アクセスシ ステムにおいて、
前記基地局装置は、
前記移動局装置毎に、当該移動局装置力 アップリンクで送信されてきた物理チヤ ネルの受信タイミングと前記基地局装置のシステム時間である基準タイミングとの差 分となる受信タイミング差を算出するタイミング差算出手段と、
前記移動局装置の各々に物理チャネルおよび前記受信タイミング差の情報をダウ ンリンクで送信する送信手段とを有し、
前記移動局装置は、
前記基地局装置からダウンリンクで送信されてきた物理チャネルおよび前記受信タ イミング差の情報を受信する受信手段と、
前記基地局装置からのダウンリンクでの伝搬時間の変動値を算出する伝搬時間変 動算出手段と、
前記受信タイミング差と前記ダウンリンクでの伝搬時間の変動値とに基づ 、て、前 記基地局装置にアップリンクで送信する物理チャネルの送信タイミングの調整値とな る送信タイミング調整値を算出する送信タイミング調整値算出手段と、
前記送信タイミング調整値に基づ!/ヽて、前記基地局装置にアップリンクで送信する 物理チャネルの送信タイミングを調整する送信タイミング制御手段とを有することを特 徴とする無線アクセスシステム。
[2] 前記基地局装置は、前記受信タイミング差を変調処理する変調手段をさらに有し、 前記基地局装置内の前記送信手段は、変調処理後の受信タイミング差を物理チヤ ネルの制御情報として、前記移動局装置の各々にダウンリンクで送信する、請求項 1 に記載の無線アクセスシステム。
[3] 前記移動局装置は、
前記基地局装置力 ダウンリンクで送信されてきた物理チャネルの制御情報を復調 処理する復調手段と、
復調処理後の物理チャネルの制御情報から前記受信タイミング差を抽出する受信 タイミング差抽出手段とをさらに有し、
前記移動局装置内の前記送信タイミング調整値算出手段は、復調処理後の物理 チャネルの制御情報力 抽出された前記受信タイミング差を用いて前記送信タイミン グ調整値を算出する、請求項 2に記載の無線アクセスシステム。
[4] 前記移動局装置内の前記伝搬時間変動算出手段は、前記基地局装置からダウン リンクで送信されてきた物理チャネルの受信タイミングの情報を一定量保存する機能 を備え、保存されて 、る受信タイミングの情報を用いて前記ダウンリンクでの伝搬時 間の変動値を算出する、請求項 1に記載の無線アクセスシステム。
[5] 前記移動局装置内の前記伝搬時間変動算出手段は、時系列上で最新の受信タイ ミングと 2番目に新しい受信タイミングとの間隔と、時系列上で 2番目に新しい受信タ イミングと 3番目に新しい受信タイミングとの間隔との差分に基づき、前記ダウンリンク での伝搬時間の変動値を算出する、請求項 4に記載の無線アクセスシステム。
[6] 前記移動局装置内の前記送信タイミング調整値算出手段は、前記受信タイミング 差を、前記ダウンリンクでの伝搬時間の変動値を用いて補正することにより、前記送 信タイミング調整値を算出する、請求項 1に記載の無線アクセスシステム。
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