JP4175161B2 - 携帯電話システム、基地局、移動機及びそれらに用いる送信ダイバーシチ方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話システム、基地局、移動機及びそれらに用いる送信ダイバーシチ方法に関し、特にＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式携帯電話システムに用いられる閉ループ型送信ダイバーシチ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤＭＡ方式携帯電話システムにおいては、マルチパスフェージングの影響を低減するため、時間的なダイバーシチ技術と、空間的なダイバーシチ技術とが用いられている。
【０００３】
空間的なダイバーシチ技術としては、空間的に離れた複数のアンテナで受信することによってダイバーシチ効果を得る受信ダイバーシチ技術と、空間的に離れた複数のアンテナから同一情報に異なる符号化を行った信号を送信することによって受信側でアンテナダイバーシチと同等の効果を得る送信ダイバーシチ技術とが使用されている。
【０００４】
送信ダイバーシチ技術に関しては、受信側からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する閉ループ型送信ダイバーシチ技術と、フィードバック情報を用いない開ループ型送信ダイバーシチ技術とが使用されている。
【０００５】
例えば、現在商用に供されているＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムでは、基地局からの送信用に、上記の閉ループ型と開ループ型との双方の送信ダイバーシチを適用できるよう仕様化されている。
【０００６】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける閉ループ型の送信ダイバーシチでは、移動機において、基地局の複数のアンテナから受信する信号の位相差情報を基にフィードバック情報を決定し、基地局において、そのフィードバック情報によって各アンテナの送信キャリア位相／振幅を制御している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
高速フェージング環境でダイバーシチ効果を得るには、極力フィードバックループの制御遅延を小さくしたい。但し、移動機と基地局との伝播遅延が大きい場合には、制御遅延が大きくならざるを得ない。
【０００８】
Ｗ−ＣＤＭＡでは最小１ｓｌｏｔ遅延で閉ループ制御ができるようにフレームフォーマットが規定されている。１ｓｌｏｔ遅延で制御可能な移動機と基地局との伝播遅延は、基地局の処理時間にも依存する。一方、移動機においては、フィードバック情報を適応的に決定するのに、この制御遅延値が必要である。
【０００９】
また、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、上り信号の受信誤りによって、基地局において移動機のフィードバック情報を誤認識する場合があるため、移動機においては、基地局が誤った受信信号に基づいて制御した場合に対応すべく、アンテナベリフィケーション動作を行う。
【００１０】
具体的に説明すると、アンテナベリフィケーション動作は、移動機において、基地局が誤制御した場合に取り得る制御パターンを想定し、移動機におけるにおける受信信号からその誤制御を推定する動作である。このアンテナベリフィケーション動作の際にも、フィードバック制御遅延値が必要となる。
【００１１】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、このフィードバック制御遅延値を基地局と移動機との間で共有するために、セクタ毎に予め固定の閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延を決めておき、移動機に対してＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）情報によって伝達することを仕様化している（例えば、非特許文献２参照）。この場合、制御遅延値と伝播遅延とは上記の通り、各基地局固有の関係となるため、セクタ毎のセル径情報を基に制御遅延値を決めることが一般的である。
【００１２】
【非特許文献１】
３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ） ＴＳ ２５．２１４ Ｖ３．１１．０（２００２−０９）第７章“Ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ｍｏｄｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ”
【非特許文献２】
３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４３３ Ｖ５．３．０（２００２−１２）第９章“Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ＮＢＡＰ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ”
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＣＤＭＡ方式携帯電話システムでは、セクタ毎に固定の制御遅延値を設定するため、セル半径が小さいことよって、制御遅延を１ｓｌｏｔと規定されたセクタにおいて、移動機がそのセル半径以遠に存在した場合、実際の制御遅延値と設定された制御遅延値とが異なるので、移動機における受信特性が劣化するという問題がある。
【００１４】
また、従来のＣＤＭＡ方式携帯電話システムでは、セル半径が大きいことによって制御遅延を２ｓｌｏｔと規定されたセクタにおいて、移動機が基地局の近くに存在する場合、移動機と基地局との伝播遅延だけを考えると、１ｓｌｏｔ遅延で閉ループ制御が可能になるにもかかわらず、制御遅延を２ｓｌｏｔとせざるを得ないため、本来なしえる高速フィードバック制御を行うことができないという問題がある。
【００１５】
さらに、従来のＣＤＭＡ方式携帯電話システムでは、制御遅延を１ｓｌｏｔと規定されたセクタと、２ｓｌｏｔと規定されたセクタとの間で移動機がハンドオーバ（Ｓｏｆｔｅｒ Ｈａｎｄ Ｏｖｅｒ）を行う場合、制御遅延値が各セルで固定のため、移動機において同一の情報信号系列に対して、セクタ毎に異なった制御遅延によって位相、振幅を制御された信号を受信することになる。このような信号に対して送信ダイバーシチの効果を得るには、移動機の処理を複雑化することになり、処理負荷が重くなるという問題が生じる。
【００１６】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、常に制御遅延値を最適に設定することができ、移動機における受信特性の改善効果を得ることができる携帯電話システム、基地局、移動機及びそれらに用いる送信ダイバーシチ方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明による携帯電話システムは、基地局が移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する閉ループ型の携帯電話システムであって、
少なくとも前記移動機と前記基地局との伝播遅延と、上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットとに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定する手段を前記基地局に備え、
前記制御遅延情報を設定する手段は、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断する手段と、その判断結果を前記移動機に対して通知する手段とを含んでいる。
【００１８】
本発明による基地局は、移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する基地局であって、
少なくとも前記移動機との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定する手段を備え、
前記制御遅延情報を設定する手段は、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断する手段と、その判断結果を前記移動機に対して通知する手段とを含んでいる。
【００１９】
本発明による移動機は、基地局に送信パターンを制御するためのフィードバック情報を送信する移動機であって、
前記基地局で少なくとも前記基地局との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に設定された閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を基に前記基地局と共通の制御遅延の認識を持って動作する手段を備え、
前記制御遅延情報は、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とに基づいた前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかの判断結果であることを特徴とする。
【００２０】
本発明による送信ダイバーシチ方法は、基地局が移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する閉ループ型の携帯電話システムの送信ダイバーシチ方法であって、
前記基地局側に、少なくとも前記移動機と前記基地局との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定するステップを備え、
前記制御遅延情報を設定するステップは、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断するステップと、その判断結果を前記移動機に対して通知するステップとを含んでいる。
【００２１】
すなわち、本発明の携帯電話システムは、閉ループ型送信ダイバーシチ方式において、移動機と基地局との伝播遅延やフレームフォーマットに応じて適応的に移動機及び基地局に対して制御遅延情報を設定する機能を設けることを特徴としている。
【００２２】
より具体的に説明すると、本発明の携帯電話システムでは、閉ループ制御が１ｓｌｏｔ遅延で実現することができるかどうかを、フレームフォーマット、移動機との伝播遅延情報及び基地局内の処理遅延情報を基に基地局において判断し、その結果を移動機に対して通知し、基地局側と共通の制御遅延の認識を持って動作可能としている。
【００２３】
これによって、本発明の携帯電話システムでは、常に制御遅延値を最適に設定することが可能となり、移動機において受信特性の改善効果が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による基地局１はフィンガ部１１と、サーチャ部１２と、パス位置判定部１３と、チャネル復号部１４と、位相計算部１５と、制御遅延判定部１６と、チャネル符号化部１７と、拡散符号生成部１８と、乗算器１９〜２１とから構成されている。
【００２５】
まず、図示せぬ移動機から受信した上り信号はディジタル化された複素ベースバンド信号として、フィンガ部１１とサーチャ部１２とに入力される。サーチャ部１２ではパス位置を求め、フィンガ部１１に出力する。フィンガ部１１ではパス情報を基にＲａｋｅ合成を行うことで、上り信号の復調を行う。チャネル復号部１４はフィンガ部１１から入力された復調信号を受信情報に復号して後段の回路（図示せず）に出力する。
【００２６】
Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の閉ループ送信ダイバーシチｍｏｄｅ１方式では、移動機が基地局１から受信したアンテナ＃０とアンテナ＃１の２アンテナの位相差を求め、アンテナ＃１に対する位相制御情報を基地局１に対してフィードバック情報（Ｆｅｅｄ Ｂａｃｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＦＢＩ）として送信する。
【００２７】
基地局１においては、フィンガ部１１にてＦＢＩビットを復号し、位相計算部１５に出力する。位相計算部１５ではこの結果を基にアンテナ＃１にて送信する信号に対して位相制御を行い、閉ループ制御を実現している。以上の動作は閉ループ送信ダイバーシチを実現するための一般的な動作である。
【００２８】
本実施例による閉ループ送信ダイバーシチ方法においては、サーチャ部１２の出力するパス位置情報がパス位置判定部１３にも入力される。パス位置判定部１３ではパス位置情報の電力分布において、最も遅いタイミングのパス位置を基に移動機と基地局１との伝播遅延情報を判定する。
【００２９】
制御遅延判定部１６では上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマット情報と、基地局１内における処理遅延時間情報と、パス位置判定部１３から入力された移動機の伝播遅延情報とを基に、閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延が１ｓｌｏｔ遅延でなし得るか、または２ｓｌｏｔ遅延となるかを判定し、制御遅延値を決定する。決定した閉ループ制御遅延値は移動機に対してアプリケーションレイヤで伝達されるので、移動機と基地局１との間の遅延認識を一致させることができる。
【００３０】
尚、図１に示すフィンガ部１１、サーチャ部１２、チャネル復号部１４、チャネル符号化部１７、拡散符号生成部１８は当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００３１】
図２は本発明の一実施例による移動機の構成を示すブロック図である。図２において、移動機３はアンテナ３１と、送受信共用器（ＤＵＰ：ｄｕｐｌｅｘｅｒ）３２と、受信部３３と、チャネル推定部３４と、Ｒａｋｅ合成部３５と、ユーザデータ分離部３６と、制御遅延値検出部３７と、フィードバック情報生成部３８と、信号合成部３９と、送信部４０とを含んで構成されている。尚、移動機３の呼制御部分、音声入出力部分、表示部分については、公知の技術が適用可能であるので、それらの構成及び動作についての説明は省略する。
【００３２】
受信部３３はアンテナ３１及び送受信共用器３２を介して受信した信号をチャネル推定部３４と、Ｒａｋｅ合成部３５と、フィードバック情報生成部３８とにそれぞれ送出する。
【００３３】
チャネル推定部３４は受信部１３からの受信信号と制御遅延値検出部３７で検出された制御遅延値とを基にチャネル推定を行い、その結果をＲａｋｅ合成部３５に送出する。Ｒａｋｅ合成部３５はチャネル推定部３４からのチャネル推定の結果を基に、受信部１３からの受信信号に対してＲａｋｅ合成を行い、その結果をユーザデータ分離部３６に送出する。
【００３４】
ユーザデータ分離部３６はＲａｋｅ合成部３５からのＲａｋｅ合成の結果からユーザデータを分離し、そのユーザデータを制御遅延値検出部３７と、上述した移動機３の呼制御部分とユーザデータ処理部（図示せず）とにそれぞれ送出する。制御遅延値検出部３７はユーザデータ分離部３６からのユーザデータ内の制御遅延値を検出し、検出した制御遅延値をチャネル推定部３４に送出する。
【００３５】
フィードバック情報生成部３８は受信部３３からの受信信号を基に基地局１に送信するフィードバック情報（ＦＢＩ）を生成し、そのフィードバック情報を信号合成部３９に送出する。
【００３６】
信号合成部３９はフィードバック情報生成部３８からのフィードバック情報、移動機３の呼制御部分や音声入力部分等の外部からの入力信号等を合成し、送信部４０及び送受信共用器３２を介してアンテナ３１から発信する。
【００３７】
図３は本発明の一実施例に用いられるＷ−ＣＤＭＡシステムにおける上り信号と下り信号とのタイミング関係を示す図である。この図３を参照して本実施例の動作について説明する。
【００３８】
移動機（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）３が送信する上りの個別チャネル［ＵＬ ＤＰＣＣＨ（Ｕｐ Ｌｉｎｋ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ） ａｔ ＵＥ］は伝播遅延時間（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）後に、基地局（ＵＴＲＡＮ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１にて受信される。
【００３９】
閉ループ送信ダイバーシチｍｏｄｅ１において、アンテナ＃１用の位相情報は、ＵＬ ＤＰＣＣＨ中のＦＢＩビットで移動機３から基地局１に伝達される。閉ループ制御遅延値が１ｓｌｏｔの場合には、上りフレームに含まれるＦＢＩ［及びＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：閉ループ送信電力制御）］信号は、次の下り個別チャネル［ＤＬ（Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ） ＤＰＣＣＨ ａｔ ＵＴＲＡＮ］のＰｉｌｏｔビットの先頭から反映される。
【００４０】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは１ｓｌｏｔが２５６０ｃｈｉｐ（１ｃｈｉｐ＝１／３．８４ＭＨｚ）であり、移動機（ＵＥ）における上り信号及び下り信号のタイミングオフセットとして固定的に１０２４ｃｈｉｐが与えられる。実際にはＨＯ（Ｈａｎｄ Ｏｖｅｒ）用のマージンによって、±１４８ｃｈｉｐの増減がある。
【００４１】
図３に示すスロットフォーマットの場合、１ｓｌｏｔ長をＴslot、基地局１の処理遅延をＴcltd、タイミングマージンをＴmargin、伝播遅延をＴp 、移動機３における上り信号及び下り信号のタイミングオフセットをＴoffset、ＤＬのｐｉｌｏｔビット長をＴpilot 、ＵＬのＴＰＣ長をＴtpc とすると、閉ループ制御遅延値をｎ［ｓｌｏｔ］を実現する場合には、
ｎ×Ｔslot［ｃｈｉｐ］
≧Ｔoffset＋２Ｔp ＋Ｔpilot −Ｔtpc ＋Ｔcltd＋Ｔmargin・・・（１）
という式が成立する。
【００４２】
例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて、上りのスロットフォーマットを＃２、下りのスロットフォーマットを＃１１とすれば、Ｔtpc ＝５１２ｃｈｉｐ、Ｔpilot ＝５１２ｃｈｉｐとなるため、仮にＴcltdを５１２ｃｈｉｐ、Ｔmarginを０［ｃｈｉｐ］とおいた場合、（１）式から、セル半径２０ｋｍまでは閉ループ制御遅延を１ｓｌｏｔとして制御が可能になることが分かる。
【００４３】
また、同じ条件にて、セル半径１４０ｋｍまで閉ループ制御遅延を２ｓｌｏｔとして制御が可能であることが分かる。Ｗ−ＣＤＭＡを含め一般的なセルラシステムでは、セル半径として最大でも６０ｋｍ程度を想定しているため、最大制御遅延は２ｓｌｏｔにすることができる。
【００４４】
ｎ＝１ｓｌｏｔで制御できるデッドラインＴpmaxは、（１）式から、
２Ｔpmax
＝Ｔslot−（Ｔoffset＋Ｔpilot −Ｔtpc ＋Ｔcltdｔ）−Ｔmargin・・・（２）
という等式が成り立つ場合である。
【００４５】
Ｔmargin＝０としてデッドラインを設定した場合を考えると、移動機３が基地局１の近傍から離れていく場合、伝搬遅延がＴpmaxを超えた後に移動機３に対して制御遅延値の変更を伝送することになってしまう。つまり、制御遅延値が１ｓｌｏｔから２ｓｌｏｔに移行するという情報を、すでに実際の制御遅延が１ｓｌｏｔでは実現できなくなった状態で伝送することになる。この場合、移動機３における受信特性の劣化に起因して変更情報の伝達に失敗する確率も高くなる。このため、デッドラインはＴmargin＞０として設定する必要がある。
【００４６】
Ｔmarginを大きくすれば、制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアが減少するため、Ｔmarginについては、制御遅延の設定切替えに要する時間と、移動機３の移動速度を考慮して決定する必要がある。
【００４７】
図４は本発明の一実施例による制御遅延値設定フローを示すフローチャートである。これら図１及び図４を参照して図１に示す制御遅延判定部１６の動作について説明する。
【００４８】
まず、制御遅延判定部１６は、上述したように、閉ループ制御遅延の最大値を２ｓｌｏｔとすることができるため、移動機３の位置が確定しない場合を考慮して、制御遅延値の初期値を２ｓｌｏｔとする（図４ステップＳ１）。
【００４９】
また、制御遅延判定部１６は移動機３と基地局１とに設定されている上り信号及び下り信号のスロットフォーマット情報を読込むことによって、Ｔpilot 、Ｔtpc を認識する（図４ステップＳ２）。
【００５０】
さらに、制御遅延判定部１６はＴoffset、Ｔcltd及びＴmarginについて既定の固定値として取込む（図４ステップＳ３）。制御遅延判定部１６はこれらの情報から、閉ループ制御遅延値を１ｓｌｏｔで実現するためのデッドラインを計算する（図４ステップＳ４）。
【００５１】
次に、制御遅延判定部１６はパス位置判定部１３の出力する移動機３の伝播遅延情報を取込む（図４ステップＳ５）。その後に、制御遅延判定部１６は移動機３との伝播遅延がデッドライン未満か、デッドライン以上かを判断し（図４ステップＳ６）、制御遅延値を決定する（図４ステップＳ７，Ｓ８）。さらに、制御遅延判定部１６は制御遅延値情報を出力する（図４ステップＳ９）。この場合、制御遅延値情報は上位レイヤを介して移動機３に伝達される。
【００５２】
このように、本実施例では、閉ループ送信ダイバーシチ制御が１ｓｌｏｔ遅延で実現することができるかどうかを、フレームフォーマット、処理遅延情報、及び移動機３との伝播遅延情報を基に基地局１において判断し、その結果を移動機３に対して通知することで、移動機３が基地局１側と共通の制御遅延の認識を持って動作することができるようにしている。これによって、本実施例では、常に制御遅延値を最適に設定することができ、移動機３における受信特性の改善効果を得ることができる。
【００５３】
図５は本発明の他の実施例による制御遅延値設定を説明するための図であり、図６は本発明の他の実施例による制御遅延値設定フローを示すフローチャートである。本発明の他の実施例による基地局の構成は図１に示す本発明の一実施例による基地局１と同様であるので、これら図１と図５と図６とを参照して本発明の他の実施例による制御遅延値設定について説明する。
【００５４】
尚、図５及び図６において、ＤL は伝播遅延のデッドラインを、αは制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアと制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアとの距離を、ＴP （ｎ），ＴP （ｎ−１）は伝播遅延をそれぞれ示すものとする。
【００５５】
まず、制御遅延判定部１６は、上述したように、閉ループ制御遅延の最大値を２ｓｌｏｔとすることができるため、移動機の位置が確定しない場合を考慮して、制御遅延値の初期値を２ｓｌｏｔとする（図６ステップＳ１１）。
【００５６】
また、制御遅延判定部１６は移動機３と基地局１とに設定されている上り信号及び下り信号のスロットフォーマット情報を読込むことによって、Ｔpilot 、Ｔtpc を認識する（図６ステップＳ１２）。
【００５７】
さらに、制御遅延判定部１６はＴoffset、Ｔcltd及びＴmarginについて既定の固定値として取込む（図６ステップＳ１３）。制御遅延判定部１６はこれらの情報から、閉ループ制御遅延値を１ｓｌｏｔで実現するためのデッドラインを計算する（図６ステップＳ１４）。
【００５８】
次に、制御遅延判定部１６はパス位置判定部１３の出力する移動機３の伝播遅延情報を取込む（図６ステップＳ１５）。その後に、制御遅延判定部１６は今回の伝播遅延ＴP （ｎ）が前回の伝播遅延ＴP （ｎ−１）より大きいか、つまり移動機３が基地局１から離れていく方向か、近付いていく方向かを判定する［ＴP （ｎ−１）＜ＴP （ｎ）］（図６ステップＳ１６）。
【００５９】
制御遅延判定部１６は移動機３が基地局１から離れていく方向と判定すると、制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアか、制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアかを判定する［ＴP （ｎ）＜ＤL −α］（図６ステップＳ１７）。
【００６０】
制御遅延判定部１６は制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアと判定すると、制御遅延値を１ｓｌｏｔに決定し（図６ステップＳ１８）、その制御遅延値情報を移動機３に出力する（図６ステップＳ２０）。
【００６１】
制御遅延判定部１６は制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアと判定すると、制御遅延値を２ｓｌｏｔに決定し（図６ステップＳ１９）、その制御遅延値情報を移動機３に出力する（図６ステップＳ２０）。
【００６２】
また、制御遅延判定部１６は移動機３が基地局１に近付いていく方向と判定すると、制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアか、制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアかを判定する［ＴP （ｎ）＜ＤL ］（図６ステップＳ２１）。
【００６３】
制御遅延判定部１６は制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアと判定すると、制御遅延値を１ｓｌｏｔに決定し（図６ステップＳ２２）、その制御遅延値情報を移動機３に出力する（図６ステップＳ２０）。
【００６４】
制御遅延判定部１６は制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアと判定すると、制御遅延値を２ｓｌｏｔに決定し（図６ステップＳ２３）、その制御遅延値情報を移動機３に出力する（図６ステップＳ２０）。これらの場合、制御遅延値情報は上位レイヤを介して移動機３に伝達される。
【００６５】
本発明の一実施例では閉ループ制御遅延値を、アプリケーションレイヤで移動機３に対して伝達する例を示しているが、下りの伝送効率に余裕がある場合には、レイヤ１のフレームフォーマット上に専用の伝達フィールドを設けて移動機３に伝達することも可能である。
【００６６】
図７は本発明の別の実施例に用いられるＷ−ＣＤＭＡシステムにおける上り信号と下り信号とのタイミング関係を示す図である。図７において、下り個別チャネル［ＤＬ（Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ） ＤＰＣＣＨ］にはレイヤ１のフレームフォーマット上に専用の伝達フィールドとして制御遅延値専用ビットを設けている。
【００６７】
図８は本発明のさらに別の実施例によるヒステリシス制御を示す図である。図８において、本発明のさらに別の実施例では、移動機３が基地局１から離れていくような場合、ある地点で制御遅延値１ｓｌｏｔから制御遅延値２ｓｌｏｔへと切替わる（図８のａ→ｂ）。
【００６８】
これに対し、移動機３が基地局１に近付いてくるような場合、上記の移動機３が基地局１から離れていくような場合の切替え地点よりも遠い地点で、制御遅延値２ｓｌｏｔから制御遅延値１ｓｌｏｔへと切替わる（図８のｃ→ｄ）。
【００６９】
本実施例ではこのヒステリシス制御を付け加えることによって、閉ループ制御遅延値の設定が頻繁に変わるような（チャタリングするような）動作を避けることができる。但し、本実施例ではデッドラインに余裕を持たせた上で、ヒステリシス制御を付け加えている。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、常に制御遅延値を最適に設定することができ、移動機における受信特性の改善効果を得ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による移動機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に用いられるＷ−ＣＤＭＡシステムにおける上り信号と下り信号とのタイミング関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施例による制御遅延値設定フローを示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施例による制御遅延値設定を説明するための図である。
【図６】本発明の他の実施例による制御遅延値設定フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の別の実施例に用いられるＷ−ＣＤＭＡシステムにおける上り信号と下り信号とのタイミング関係を示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施例によるヒステリシス制御を示す図である。
【符号の説明】
１ 基地局
３ 移動機
１１ フィンガ部
１２ サーチャ部
１３ パス位置判定部
１４ チャネル復号部
１５ 位相計算部
１６ 制御遅延判定部
１７ チャネル符号化部
１８ 拡散符号生成部
１９〜２１ 乗算器
３１ アンテナ
３２ 送受信共用器
３３ 受信部
３４ チャネル推定部
３５ Ｒａｋｅ合成部
３６ ユーザデータ分離部
３７ 制御遅延値検出部
３８ フィードバック情報生成部
３９ 信号合成部
４０ 送信部
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話システム、基地局、移動機及びそれらに用いる送信ダイバーシチ方法に関し、特にＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式携帯電話システムに用いられる閉ループ型送信ダイバーシチ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＤＭＡ方式携帯電話システムにおいては、マルチパスフェージングの影響を低減するため、時間的なダイバーシチ技術と、空間的なダイバーシチ技術とが用いられている。
【０００３】
空間的なダイバーシチ技術としては、空間的に離れた複数のアンテナで受信することによってダイバーシチ効果を得る受信ダイバーシチ技術と、空間的に離れた複数のアンテナから同一情報に異なる符号化を行った信号を送信することによって受信側でアンテナダイバーシチと同等の効果を得る送信ダイバーシチ技術とが使用されている。
【０００４】
送信ダイバーシチ技術に関しては、受信側からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する閉ループ型送信ダイバーシチ技術と、フィードバック情報を用いない開ループ型送信ダイバーシチ技術とが使用されている。
【０００５】
例えば、現在商用に供されているＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）システムでは、基地局からの送信用に、上記の閉ループ型と開ループ型との双方の送信ダイバーシチを適用できるよう仕様化されている。
【０００６】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおける閉ループ型の送信ダイバーシチでは、移動機において、基地局の複数のアンテナから受信する信号の位相差情報を基にフィードバック情報を決定し、基地局において、そのフィードバック情報によって各アンテナの送信キャリア位相／振幅を制御している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００７】
高速フェージング環境でダイバーシチ効果を得るには、極力フィードバックループの制御遅延を小さくしたい。但し、移動機と基地局との伝播遅延が大きい場合には、制御遅延が大きくならざるを得ない。
【０００８】
Ｗ−ＣＤＭＡでは最小１ｓｌｏｔ遅延で閉ループ制御ができるようにフレームフォーマットが規定されている。１ｓｌｏｔ遅延で制御可能な移動機と基地局との伝播遅延は、基地局の処理時間にも依存する。一方、移動機においては、フィードバック情報を適応的に決定するのに、この制御遅延値が必要である。
【０００９】
また、Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、上り信号の受信誤りによって、基地局において移動機のフィードバック情報を誤認識する場合があるため、移動機においては、基地局が誤った受信信号に基づいて制御した場合に対応すべく、アンテナベリフィケーション動作を行う。
【００１０】
具体的に説明すると、アンテナベリフィケーション動作は、移動機において、基地局が誤制御した場合に取り得る制御パターンを想定し、移動機におけるにおける受信信号からその誤制御を推定する動作である。このアンテナベリフィケーション動作の際にも、フィードバック制御遅延値が必要となる。
【００１１】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは、このフィードバック制御遅延値を基地局と移動機との間で共有するために、セクタ毎に予め固定の閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延を決めておき、移動機に対してＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）情報によって伝達することを仕様化している（例えば、非特許文献２参照）。この場合、制御遅延値と伝播遅延とは上記の通り、各基地局固有の関係となるため、セクタ毎のセル径情報を基に制御遅延値を決めることが一般的である。
【００１２】
【非特許文献１】
３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ） ＴＳ ２５．２１４ Ｖ３．１１．０（２００２−０９）第７章“Ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐ ｍｏｄｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ”
【非特許文献２】
３ＧＰＰ ＴＳ ２５．４３３ Ｖ５．３．０（２００２−１２）第９章“Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ＮＢＡＰ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ”
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＣＤＭＡ方式携帯電話システムでは、セクタ毎に固定の制御遅延値を設定するため、セル半径が小さいことよって、制御遅延を１ｓｌｏｔと規定されたセクタにおいて、移動機がそのセル半径以遠に存在した場合、実際の制御遅延値と設定された制御遅延値とが異なるので、移動機における受信特性が劣化するという問題がある。
【００１４】
また、従来のＣＤＭＡ方式携帯電話システムでは、セル半径が大きいことによって制御遅延を２ｓｌｏｔと規定されたセクタにおいて、移動機が基地局の近くに存在する場合、移動機と基地局との伝播遅延だけを考えると、１ｓｌｏｔ遅延で閉ループ制御が可能になるにもかかわらず、制御遅延を２ｓｌｏｔとせざるを得ないため、本来なしえる高速フィードバック制御を行うことができないという問題がある。
【００１５】
さらに、従来のＣＤＭＡ方式携帯電話システムでは、制御遅延を１ｓｌｏｔと規定されたセクタと、２ｓｌｏｔと規定されたセクタとの間で移動機がハンドオーバ（Ｓｏｆｔｅｒ Ｈａｎｄ Ｏｖｅｒ）を行う場合、制御遅延値が各セルで固定のため、移動機において同一の情報信号系列に対して、セクタ毎に異なった制御遅延によって位相、振幅を制御された信号を受信することになる。このような信号に対して送信ダイバーシチの効果を得るには、移動機の処理を複雑化することになり、処理負荷が重くなるという問題が生じる。
【００１６】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、常に制御遅延値を最適に設定することができ、移動機における受信特性の改善効果を得ることができる携帯電話システム、基地局、移動機及びそれらに用いる送信ダイバーシチ方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明による携帯電話システムは、基地局が移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する閉ループ型の携帯電話システムであって、
少なくとも前記移動機と前記基地局との伝播遅延と、上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットとに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定する手段を前記基地局に備え、
前記制御遅延情報を設定する手段は、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断する手段と、その判断結果を前記移動機に対して通知する手段とを含んでいる。
【００１８】
本発明による基地局は、移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する基地局であって、
少なくとも前記移動機との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定する手段を備え、
前記制御遅延情報を設定する手段は、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断する手段と、その判断結果を前記移動機に対して通知する手段とを含んでいる。
【００１９】
本発明による移動機は、基地局に送信パターンを制御するためのフィードバック情報を送信する移動機であって、
前記基地局で少なくとも前記基地局との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に設定された閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を基に前記基地局と共通の制御遅延の認識を持って動作する手段を備え、
前記制御遅延情報は、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とに基づいた前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかの判断結果であることを特徴とする。
【００２０】
本発明による送信ダイバーシチ方法は、基地局が移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する閉ループ型の携帯電話システムの送信ダイバーシチ方法であって、
前記基地局側に、少なくとも前記移動機と前記基地局との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定するステップを備え、
前記制御遅延情報を設定するステップは、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断するステップと、その判断結果を前記移動機に対して通知するステップとを含んでいる。
【００２１】
すなわち、本発明の携帯電話システムは、閉ループ型送信ダイバーシチ方式において、移動機と基地局との伝播遅延やフレームフォーマットに応じて適応的に移動機及び基地局に対して制御遅延情報を設定する機能を設けることを特徴としている。
【００２２】
より具体的に説明すると、本発明の携帯電話システムでは、閉ループ制御が１ｓｌｏｔ遅延で実現することができるかどうかを、フレームフォーマット、移動機との伝播遅延情報及び基地局内の処理遅延情報を基に基地局において判断し、その結果を移動機に対して通知し、基地局側と共通の制御遅延の認識を持って動作可能としている。
【００２３】
これによって、本発明の携帯電話システムでは、常に制御遅延値を最適に設定することが可能となり、移動機において受信特性の改善効果が得られる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による基地局１はフィンガ部１１と、サーチャ部１２と、パス位置判定部１３と、チャネル復号部１４と、位相計算部１５と、制御遅延判定部１６と、チャネル符号化部１７と、拡散符号生成部１８と、乗算器１９〜２１とから構成されている。
【００２５】
まず、図示せぬ移動機から受信した上り信号はディジタル化された複素ベースバンド信号として、フィンガ部１１とサーチャ部１２とに入力される。サーチャ部１２ではパス位置を求め、フィンガ部１１に出力する。フィンガ部１１ではパス情報を基にＲａｋｅ合成を行うことで、上り信号の復調を行う。チャネル復号部１４はフィンガ部１１から入力された復調信号を受信情報に復号して後段の回路（図示せず）に出力する。
【００２６】
Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式の閉ループ送信ダイバーシチｍｏｄｅ１方式では、移動機が基地局１から受信したアンテナ＃０とアンテナ＃１の２アンテナの位相差を求め、アンテナ＃１に対する位相制御情報を基地局１に対してフィードバック情報（Ｆｅｅｄ Ｂａｃｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＦＢＩ）として送信する。
【００２７】
基地局１においては、フィンガ部１１にてＦＢＩビットを復号し、位相計算部１５に出力する。位相計算部１５ではこの結果を基にアンテナ＃１にて送信する信号に対して位相制御を行い、閉ループ制御を実現している。以上の動作は閉ループ送信ダイバーシチを実現するための一般的な動作である。
【００２８】
本実施例による閉ループ送信ダイバーシチ方法においては、サーチャ部１２の出力するパス位置情報がパス位置判定部１３にも入力される。パス位置判定部１３ではパス位置情報の電力分布において、最も遅いタイミングのパス位置を基に移動機と基地局１との伝播遅延情報を判定する。
【００２９】
制御遅延判定部１６では上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマット情報と、基地局１内における処理遅延時間情報と、パス位置判定部１３から入力された移動機の伝播遅延情報とを基に、閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延が１ｓｌｏｔ遅延でなし得るか、または２ｓｌｏｔ遅延となるかを判定し、制御遅延値を決定する。決定した閉ループ制御遅延値は移動機に対してアプリケーションレイヤで伝達されるので、移動機と基地局１との間の遅延認識を一致させることができる。
【００３０】
尚、図１に示すフィンガ部１１、サーチャ部１２、チャネル復号部１４、チャネル符号化部１７、拡散符号生成部１８は当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成についての説明は省略する。
【００３１】
図２は本発明の一実施例による移動機の構成を示すブロック図である。図２において、移動機３はアンテナ３１と、送受信共用器（ＤＵＰ：ｄｕｐｌｅｘｅｒ）３２と、受信部３３と、チャネル推定部３４と、Ｒａｋｅ合成部３５と、ユーザデータ分離部３６と、制御遅延値検出部３７と、フィードバック情報生成部３８と、信号合成部３９と、送信部４０とを含んで構成されている。尚、移動機３の呼制御部分、音声入出力部分、表示部分については、公知の技術が適用可能であるので、それらの構成及び動作についての説明は省略する。
【００３２】
受信部３３はアンテナ３１及び送受信共用器３２を介して受信した信号をチャネル推定部３４と、Ｒａｋｅ合成部３５と、フィードバック情報生成部３８とにそれぞれ送出する。
【００３３】
チャネル推定部３４は受信部１３からの受信信号と制御遅延値検出部３７で検出された制御遅延値とを基にチャネル推定を行い、その結果をＲａｋｅ合成部３５に送出する。Ｒａｋｅ合成部３５はチャネル推定部３４からのチャネル推定の結果を基に、受信部１３からの受信信号に対してＲａｋｅ合成を行い、その結果をユーザデータ分離部３６に送出する。
【００３４】
ユーザデータ分離部３６はＲａｋｅ合成部３５からのＲａｋｅ合成の結果からユーザデータを分離し、そのユーザデータを制御遅延値検出部３７と、上述した移動機３の呼制御部分とユーザデータ処理部（図示せず）とにそれぞれ送出する。制御遅延値検出部３７はユーザデータ分離部３６からのユーザデータ内の制御遅延値を検出し、検出した制御遅延値をチャネル推定部３４に送出する。
【００３５】
フィードバック情報生成部３８は受信部３３からの受信信号を基に基地局１に送信するフィードバック情報（ＦＢＩ）を生成し、そのフィードバック情報を信号合成部３９に送出する。
【００３６】
信号合成部３９はフィードバック情報生成部３８からのフィードバック情報、移動機３の呼制御部分や音声入力部分等の外部からの入力信号等を合成し、送信部４０及び送受信共用器３２を介してアンテナ３１から発信する。
【００３７】
図３は本発明の一実施例に用いられるＷ−ＣＤＭＡシステムにおける上り信号と下り信号とのタイミング関係を示す図である。この図３を参照して本実施例の動作について説明する。
【００３８】
移動機（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）３が送信する上りの個別チャネル［ＵＬ ＤＰＣＣＨ（Ｕｐ Ｌｉｎｋ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ） ａｔ ＵＥ］は伝播遅延時間（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）後に、基地局（ＵＴＲＡＮ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１にて受信される。
【００３９】
閉ループ送信ダイバーシチｍｏｄｅ１において、アンテナ＃１用の位相情報は、ＵＬ ＤＰＣＣＨ中のＦＢＩビットで移動機３から基地局１に伝達される。閉ループ制御遅延値が１ｓｌｏｔの場合には、上りフレームに含まれるＦＢＩ［及びＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ：閉ループ送信電力制御）］信号は、次の下り個別チャネル［ＤＬ（Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ） ＤＰＣＣＨ ａｔ ＵＴＲＡＮ］のＰｉｌｏｔビットの先頭から反映される。
【００４０】
Ｗ−ＣＤＭＡシステムでは１ｓｌｏｔが２５６０ｃｈｉｐ（１ｃｈｉｐ＝１／３．８４ＭＨｚ）であり、移動機（ＵＥ）における上り信号及び下り信号のタイミングオフセットとして固定的に１０２４ｃｈｉｐが与えられる。実際にはＨＯ（Ｈａｎｄ Ｏｖｅｒ）用のマージンによって、±１４８ｃｈｉｐの増減がある。
【００４１】
図３に示すスロットフォーマットの場合、１ｓｌｏｔ長をＴslot、基地局１の処理遅延をＴcltd、タイミングマージンをＴmargin、伝播遅延をＴp 、移動機３における上り信号及び下り信号のタイミングオフセットをＴoffset、ＤＬのｐｉｌｏｔビット長をＴpilot 、ＵＬのＴＰＣ長をＴtpc とすると、閉ループ制御遅延値をｎ［ｓｌｏｔ］を実現する場合には、
ｎ×Ｔslot［ｃｈｉｐ］
≧Ｔoffset＋２Ｔp ＋Ｔpilot −Ｔtpc ＋Ｔcltd＋Ｔmargin・・・（１）
という式が成立する。
【００４２】
例えば、Ｗ−ＣＤＭＡシステムにおいて、上りのスロットフォーマットを＃２、下りのスロットフォーマットを＃１１とすれば、Ｔtpc ＝５１２ｃｈｉｐ、Ｔpilot ＝５１２ｃｈｉｐとなるため、仮にＴcltdを５１２ｃｈｉｐ、Ｔmarginを０［ｃｈｉｐ］とおいた場合、（１）式から、セル半径２０ｋｍまでは閉ループ制御遅延を１ｓｌｏｔとして制御が可能になることが分かる。
【００４３】
また、同じ条件にて、セル半径１４０ｋｍまで閉ループ制御遅延を２ｓｌｏｔとして制御が可能であることが分かる。Ｗ−ＣＤＭＡを含め一般的なセルラシステムでは、セル半径として最大でも６０ｋｍ程度を想定しているため、最大制御遅延は２ｓｌｏｔにすることができる。
【００４４】
ｎ＝１ｓｌｏｔで制御できるデッドラインＴpmaxは、（１）式から、
２Ｔpmax
＝Ｔslot−（Ｔoffset＋Ｔpilot −Ｔtpc ＋Ｔcltdｔ）−Ｔmargin・・・（２）
という等式が成り立つ場合である。
【００４５】
Ｔmargin＝０としてデッドラインを設定した場合を考えると、移動機３が基地局１の近傍から離れていく場合、伝搬遅延がＴpmaxを超えた後に移動機３に対して制御遅延値の変更を伝送することになってしまう。つまり、制御遅延値が１ｓｌｏｔから２ｓｌｏｔに移行するという情報を、すでに実際の制御遅延が１ｓｌｏｔでは実現できなくなった状態で伝送することになる。この場合、移動機３における受信特性の劣化に起因して変更情報の伝達に失敗する確率も高くなる。このため、デッドラインはＴmargin＞０として設定する必要がある。
【００４６】
Ｔmarginを大きくすれば、制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアが減少するため、Ｔmarginについては、制御遅延の設定切替えに要する時間と、移動機３の移動速度を考慮して決定する必要がある。
【００４７】
図４は本発明の一実施例による制御遅延値設定フローを示すフローチャートである。これら図１及び図４を参照して図１に示す制御遅延判定部１６の動作について説明する。
【００４８】
まず、制御遅延判定部１６は、上述したように、閉ループ制御遅延の最大値を２ｓｌｏｔとすることができるため、移動機３の位置が確定しない場合を考慮して、制御遅延値の初期値を２ｓｌｏｔとする（図４ステップＳ１）。
【００４９】
また、制御遅延判定部１６は移動機３と基地局１とに設定されている上り信号及び下り信号のスロットフォーマット情報を読込むことによって、Ｔpilot 、Ｔtpc を認識する（図４ステップＳ２）。
【００５０】
さらに、制御遅延判定部１６はＴoffset、Ｔcltd及びＴmarginについて既定の固定値として取込む（図４ステップＳ３）。制御遅延判定部１６はこれらの情報から、閉ループ制御遅延値を１ｓｌｏｔで実現するためのデッドラインを計算する（図４ステップＳ４）。
【００５１】
次に、制御遅延判定部１６はパス位置判定部１３の出力する移動機３の伝播遅延情報を取込む（図４ステップＳ５）。その後に、制御遅延判定部１６は移動機３との伝播遅延がデッドライン未満か、デッドライン以上かを判断し（図４ステップＳ６）、制御遅延値を決定する（図４ステップＳ７，Ｓ８）。さらに、制御遅延判定部１６は制御遅延値情報を出力する（図４ステップＳ９）。この場合、制御遅延値情報は上位レイヤを介して移動機３に伝達される。
【００５２】
このように、本実施例では、閉ループ送信ダイバーシチ制御が１ｓｌｏｔ遅延で実現することができるかどうかを、フレームフォーマット、処理遅延情報、及び移動機３との伝播遅延情報を基に基地局１において判断し、その結果を移動機３に対して通知することで、移動機３が基地局１側と共通の制御遅延の認識を持って動作することができるようにしている。これによって、本実施例では、常に制御遅延値を最適に設定することができ、移動機３における受信特性の改善効果を得ることができる。
【００５３】
図５は本発明の他の実施例による制御遅延値設定を説明するための図であり、図６は本発明の他の実施例による制御遅延値設定フローを示すフローチャートである。本発明の他の実施例による基地局の構成は図１に示す本発明の一実施例による基地局１と同様であるので、これら図１と図５と図６とを参照して本発明の他の実施例による制御遅延値設定について説明する。
【００５４】
尚、図５及び図６において、ＤL は伝播遅延のデッドラインを、αは制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアと制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアとの距離を、ＴP （ｎ），ＴP （ｎ−１）は伝播遅延をそれぞれ示すものとする。
【００５５】
まず、制御遅延判定部１６は、上述したように、閉ループ制御遅延の最大値を２ｓｌｏｔとすることができるため、移動機の位置が確定しない場合を考慮して、制御遅延値の初期値を２ｓｌｏｔとする（図６ステップＳ１１）。
【００５６】
また、制御遅延判定部１６は移動機３と基地局１とに設定されている上り信号及び下り信号のスロットフォーマット情報を読込むことによって、Ｔpilot 、Ｔtpc を認識する（図６ステップＳ１２）。
【００５７】
さらに、制御遅延判定部１６はＴoffset、Ｔcltd及びＴmarginについて既定の固定値として取込む（図６ステップＳ１３）。制御遅延判定部１６はこれらの情報から、閉ループ制御遅延値を１ｓｌｏｔで実現するためのデッドラインを計算する（図６ステップＳ１４）。
【００５８】
次に、制御遅延判定部１６はパス位置判定部１３の出力する移動機３の伝播遅延情報を取込む（図６ステップＳ１５）。その後に、制御遅延判定部１６は今回の伝播遅延ＴP （ｎ）が前回の伝播遅延ＴP （ｎ−１）より大きいか、つまり移動機３が基地局１から離れていく方向か、近付いていく方向かを判定する［ＴP （ｎ−１）＜ＴP （ｎ）］（図６ステップＳ１６）。
【００５９】
制御遅延判定部１６は移動機３が基地局１から離れていく方向と判定すると、制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアか、制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアかを判定する［ＴP （ｎ）＜ＤL −α］（図６ステップＳ１７）。
【００６０】
制御遅延判定部１６は制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアと判定すると、制御遅延値を１ｓｌｏｔに決定し（図６ステップＳ１８）、その制御遅延値情報を移動機３に出力する（図６ステップＳ２０）。
【００６１】
制御遅延判定部１６は制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアと判定すると、制御遅延値を２ｓｌｏｔに決定し（図６ステップＳ１９）、その制御遅延値情報を移動機３に出力する（図６ステップＳ２０）。
【００６２】
また、制御遅延判定部１６は移動機３が基地局１に近付いていく方向と判定すると、制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアか、制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアかを判定する［ＴP （ｎ）＜ＤL ］（図６ステップＳ２１）。
【００６３】
制御遅延判定部１６は制御遅延値が１ｓｌｏｔで動作するエリアと判定すると、制御遅延値を１ｓｌｏｔに決定し（図６ステップＳ２２）、その制御遅延値情報を移動機３に出力する（図６ステップＳ２０）。
【００６４】
制御遅延判定部１６は制御遅延値が２ｓｌｏｔで動作するエリアと判定すると、制御遅延値を２ｓｌｏｔに決定し（図６ステップＳ２３）、その制御遅延値情報を移動機３に出力する（図６ステップＳ２０）。これらの場合、制御遅延値情報は上位レイヤを介して移動機３に伝達される。
【００６５】
本発明の一実施例では閉ループ制御遅延値を、アプリケーションレイヤで移動機３に対して伝達する例を示しているが、下りの伝送効率に余裕がある場合には、レイヤ１のフレームフォーマット上に専用の伝達フィールドを設けて移動機３に伝達することも可能である。
【００６６】
図７は本発明の別の実施例に用いられるＷ−ＣＤＭＡシステムにおける上り信号と下り信号とのタイミング関係を示す図である。図７において、下り個別チャネル［ＤＬ（Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ） ＤＰＣＣＨ］にはレイヤ１のフレームフォーマット上に専用の伝達フィールドとして制御遅延値専用ビットを設けている。
【００６７】
図８は本発明のさらに別の実施例によるヒステリシス制御を示す図である。図８において、本発明のさらに別の実施例では、移動機３が基地局１から離れていくような場合、ある地点で制御遅延値１ｓｌｏｔから制御遅延値２ｓｌｏｔへと切替わる（図８のａ→ｂ）。
【００６８】
これに対し、移動機３が基地局１に近付いてくるような場合、上記の移動機３が基地局１から離れていくような場合の切替え地点よりも遠い地点で、制御遅延値２ｓｌｏｔから制御遅延値１ｓｌｏｔへと切替わる（図８のｃ→ｄ）。
【００６９】
本実施例ではこのヒステリシス制御を付け加えることによって、閉ループ制御遅延値の設定が頻繁に変わるような（チャタリングするような）動作を避けることができる。但し、本実施例ではデッドラインに余裕を持たせた上で、ヒステリシス制御を付け加えている。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、常に制御遅延値を最適に設定することができ、移動機における受信特性の改善効果を得ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による移動機の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に用いられるＷ−ＣＤＭＡシステムにおける上り信号と下り信号とのタイミング関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施例による制御遅延値設定フローを示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施例による制御遅延値設定を説明するための図である。
【図６】本発明の他の実施例による制御遅延値設定フローを示すフローチャートである。
【図７】本発明の別の実施例に用いられるＷ−ＣＤＭＡシステムにおける上り信号と下り信号とのタイミング関係を示す図である。
【図８】本発明のさらに別の実施例によるヒステリシス制御を示す図である。
【符号の説明】
１ 基地局
３ 移動機
１１ フィンガ部
１２ サーチャ部
１３ パス位置判定部
１４ チャネル復号部
１５ 位相計算部
１６ 制御遅延判定部
１７ チャネル符号化部
１８ 拡散符号生成部
１９〜２１ 乗算器
３１ アンテナ
３２ 送受信共用器
３３ 受信部
３４ チャネル推定部
３５ Ｒａｋｅ合成部
３６ ユーザデータ分離部
３７ 制御遅延値検出部
３８ フィードバック情報生成部
３９ 信号合成部
４０ 送信部
Claims (13)
- 基地局が移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する閉ループ型の携帯電話システムであって、
少なくとも前記移動機と前記基地局との伝播遅延と、上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットとに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定する手段を前記基地局に有し、
前記制御遅延情報を設定する手段は、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断する手段と、その判断結果を前記移動機に対して通知する手段とを含むことを特徴とする携帯電話システム。 - 前記制御遅延情報を設定する手段は、前記移動機の前記基地局に対する移動方向に基づいて前記制御遅延情報を設定することを特徴とする請求項１記載の携帯電話システム。
- 前記制御遅延情報を設定する手段は、前記移動機と前記基地局との間の距離に応じて動作するヒステリシス制御を付け加えて前記制御遅延情報を設定することを特徴とする請求項１記載の携帯電話システム。
- 前記制御遅延情報を設定する手段は、レイヤ１のフレームフォーマット上に専用の伝達フィールドを設けて前記制御遅延情報を前記移動機に伝達することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の携帯電話システム。
- 移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する基地局であって、
少なくとも前記移動機との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定する手段を有し、
前記制御遅延情報を設定する手段は、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断する手段と、その判断結果を前記移動機に対して通知する手段とを含むことを特徴とする基地局。 - 前記制御遅延情報を設定する手段は、自局に対する前記移動機の移動方向に基づいて前記制御遅延情報を設定することを特徴とする請求項５記載の基地局。
- 前記制御遅延情報を設定する手段は、前記移動機との間の距離に応じて動作するヒステリシス制御を付け加えて前記制御遅延情報を設定することを特徴とする請求項５記載の基地局。
- 前記制御遅延情報を設定する手段は、レイヤ１のフレームフォーマット上に専用の伝達フィールドを設けて前記制御遅延情報を前記移動機に伝達することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか記載の基地局。
- 基地局に送信パターンを制御するためのフィードバック情報を送信する移動機であって、
前記基地局で少なくとも前記基地局との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に設定された閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を基に前記基地局と共通の制御遅延の認識を持って動作する手段を有し、
前記制御遅延情報は、前記フレームフォーマットと前記基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とに基づいた前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかの判断結果であることを特徴とする移動機。 - 基地局が移動機からのフィードバック情報を基に送信パターンを制御する閉ループ型の携帯電話システムの送信ダイバーシチ方法であって、
前記基地局側に、少なくとも前記移動機と前記基地局との伝播遅延及び上り及び下りの双方の信号のフレームフォーマットに応じて適応的に閉ループ送信ダイバーシチの制御遅延情報を設定するステップを有し、
前記制御遅延情報を設定するステップは、前記閉ループ送信ダイバーシチ制御の制御遅延スロット数が１スロットまたは２スロットとなるかを前記フレームフォーマットと前記 基地局内の処理遅延情報と前記伝播遅延とを基に判断するステップと、その判断結果を前記移動機に対して通知するステップとを含むことを特徴とする送信ダイバーシチ方法。 - 前記制御遅延情報を設定するステップは、前記移動機の前記基地局に対する移動方向に基づいて前記制御遅延情報を設定することを特徴とする請求項１０記載の送信ダイバーシチ方法。
- 前記制御遅延情報を設定するステップは、前記移動機と前記基地局との間の距離に応じて動作するヒステリシス制御を付け加えて前記制御遅延情報を設定することを特徴とする請求項１０記載の送信ダイバーシチ方法。
- 前記制御遅延情報を設定する手段は、レイヤ１のフレームフォーマット上に専用の伝達フィールドを設けて前記制御遅延情報を前記移動機に伝達することを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか記載の送信ダイバーシチ方法。
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