JP5309133B2

JP5309133B2 - Ｏｆｄｍシステムにおける同期時間差測定

Info

Publication number: JP5309133B2
Application number: JP2010506125A
Authority: JP
Inventors: バルデマイアー，ロベルト; カズミ，ムハマド; リンドフ，ベング
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲットエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: CN103929392A; CN101669341A; US20100265968A1; US8102754B2; RU2463746C2; EP2140646A4; ES2478011T3; EP2140646B1; WO2008133567A1; RU2009144135A; EP2140646A1; JP2010526475A; HK1199681A1; CN101669341B

Description

技術分野
本発明は、一般に、無線通信システムに関し、特に、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）無線通信システムにおける信号タイミング測定に関する。

背景
第３世代パートナーシップ・プロジェクト（3rd-Generation Partnership Project）は、いわゆる長期進化（ＬＴＥ：Long Term Evolution）イニシアティブの一部として、次世代の無線ネットワークに関する規格を現在開発中である。現在の計画では、直交周波数分割多重アクセス（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）技術がダウンリンクで使用される。当業者にとって周知の通り、ＯＦＤＭＡは、送信すべきデータがいくつかのサブストリームに分割され、それぞれのサブストリームが個別の副搬送波上で変調される変調方式である。このため、ＯＦＤＭＡベースのシステムでは、使用可能な帯域幅は、たとえば、３ＧＰＰＴＲ２５．８１４の「Physical Layer Aspects for Evolved UTRA」に定義されているいくつかのリソース・ブロック又はユニットに分割される。同書によれば、リソース・ブロックは、時間と周波数の両方で定義される。現在の仮定によれば、リソース・ブロック・サイズは、周波数及び時間の領域でそれぞれ１８０ＫＨｚ及び０．５ｍｓである。アップリンク及びダウンリンクの伝送帯域全体は２０ＭＨｚ程度になる可能性がある。

直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）受信機における等化を単純化するとともにキャリア間及びブロック間干渉を回避するために、サイクリック・プレフィックス（cyclic prefix）が使用され、送信される各ＯＦＤＭシンボルの頭にはそのＯＦＤＭシンボルの最後のサンプルのコピーが付けられる。サイクリック・プレフィックスは、現在のＯＦＤＭ信号と前に送信されたＯＦＤＭシンボルとの間の時間領域バッファを提供し、その結果、ブロック間干渉を回避する。加えて、サイクリック・プレフィックスは、無線チャネルによって実行される線形畳み込み（linear convolution）を循環畳み込み（circular convolution）に効果的に変形する。この後者の効果の結果として、キャリア間干渉が解消され、受信したＯＦＤＭ信号の等化が単純化される。サイクリック・プレフィックスの長さは一般に、無線伝播チャネルの遅延拡散（すなわち、チャネル・インパルス応答における最初の到着マルチパス信号と最後の到着マルチパス信号との間の時間差）を超えるように選択される。

ＬＴＥシステムでは、移動端末（mobile terminal）（３ＧＰＰ用語では「ユーザ機器（user equipment）」又は「ＵＥ」）が、様々な測定を実行し、非競合ハンドオーバ（contention-free handover）などの無線リソース管理（ＲＲＭ：radio resource management）関連タスクを容易にする。非競合ハンドオーバに特に有用である可能性のある測定は、サービング基地局（serving base station）からの最初のＯＦＤＭ信号と、ターゲット基地局（target base station）からの他のＯＦＤＭ信号との間の時間差である。移動端末から見た時間差が分かっている場合、ネットワークはこの情報を使用して、ハンドオーバ時にターゲット・セルにアクセスするときに移動端末の送信機タイミングを調節することができる。これにより、移動端末の送信信号が、適切なタイミングで、たとえば、正確なスロット及びフレーム境界で、ターゲット・セルに到着することが保証される。

また、時間差情報は他の適用例にも有用である可能性がある。たとえば、サービング・セルと、複数の隣接セル（少なくとも２つ、好ましくは３つ以上）のそれぞれに関する時間差情報は、周知の三角測量技法を使用して移動端末の位置を推定するためにサービング・セルが使用することができる。

同様の測定は広帯域符号分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ：Wideband Code-Division Multiple Access）システムで実行される。ＷＣＤＭＡでは、移動局が、サービング・セル及び考えられるターゲット・セルから発信されたパイロットシンボルの到着時間を測定する。その後、サービング・セルのパイロットシンボルの到着時間と、考えられるターゲット・セルからのパイロットシンボルの到着時間との差が計算される。より具体的には、ＷＣＤＭＡでは、何らかの既知のチャネル又はパイロットシンボルについて、ＳＦＮ−ＳＦＮタイプ１測定及びＳＦＮ−ＳＦＮタイプ２測定と呼ばれる２通りの、このような測定が実行される。前者では、サービング・セルからのＰ−ＣＣＰＣＨ（基本共通制御物理チャネル：Primary Common Control Physical Channel）の受信開始とターゲット・セルからのＰ−ＣＣＰＣＨの受信開始との時間差を測定する。ＳＦＮ−ＳＦＮタイプ２測定の場合、移動端末は、サービング・セルからのＣＰＩＣＨの受信開始とターゲット・セルからのＣＰＩＣＨの受信開始との時間差を測定する。

ＣＤＭＡベースのシステムでは、パイロットシンボルの到着時間の測定は、いくつかの方法で実行することができる。たとえば、受信機は、受信したＣＤＭＡ信号で予定される所定のシーケンス、たとえば、１つ又は複数のパイロットシンボル又は同期信号と、受信信号と、を相関させることができる。マルチパス信号環境における最短路に対応する最初の相関ピークが発生する時間として、到着時間を指定することができる。代わって、最短路の到着に対応する最大相関ピークが発生する時間として、到着時間を指定することもできる。

マルチパス信号の１本の光線の到着時間を信号到着時間と見なすことは、移動端末が最初に受信又は検出したパスにそれ自体を時間的に位置合わせしようと試みるＣＤＭＡ伝送システムには、非常に適合する。しかし、個々の相関ピークはＯＦＤＭ受信機ではあまり重要ではないので、この手法はＯＦＤＭベースのシステムには不適切である。

概要
本明細書に提示されている本発明の１つ又は複数の実施形態は、第１の基地局から受信した第１のＯＦＤＭ信号と第２の基地局から受信した第２のＯＦＤＭ信号との受信時間差を決定するための方法及び装置を提供する。本明細書に開示されている方法及び装置は、３ＧＰＰＬＴＥシステムならびに他のＯＦＤＭベースの無線通信システムに適用することができる。一方法例は、移動端末によって受信された第１及び第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれについてデコーディング同期時間を決定すること、それぞれの同期時間同士の時間差を計算すること、及び、計算された時間差を少なくとも１つの基地局に送信することを含む。いくつかの実施形態では、第１のＯＦＤＭ信号はサービング基地局から受信され、第２のＯＦＤＭは移動端末のハンドオーバ先のターゲット基地局から受信され、計算された時間差はサービング基地局に送信される。

いくつかの実施形態では、それぞれのＯＦＤＭ信号に関するデコーディング同期時間は離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）プロセスの開始時間に対応する。これらの諸実施形態の一部では、ＤＦＴプロセスの開始時間は、それぞれのＯＦＤＭ信号に対応するチャネル・インパルス応答を推定し、推定されたチャネル・インパルス応答とサイクリック・プレフィックス間隔との比較に基づいて開始時間を選択することにより決定される。正確な開始は、推定されたチャネル・インパルス応答にスライディング・ウィンドウ・フィルタ（sliding window filter）を適用し、スライディング・ウィンドウ・フィルタの最大出力に対応する開始時間を選択することにより決定することができる。いくつかの実施形態では、スライディング・ウィンドウ・フィルタは、サイクリック・プレフィックス間隔期間に等しい幅を有することができる。

また、本明細書に開示されている移動端末ベースの方法により生成された受信信号時間差情報を処理するための基地局装置及び対応する方法も本明細書に開示される。

当然のことながら、本発明は、上記の内容に限定されず、上記の特徴及び利点にも限定されない。実際に、当業者であれば、以下の詳細な説明を読み、添付図面を見たときに、追加の特徴及び利点を認識するであろう。

図面の簡単な説明
図１は、例示的な無線通信受信機を含む無線通信ネットワークを部分的に示すブロック図である。図２は、ＯＦＤＭ受信機の一実施形態における例示的なチャネル・インパルス応答と同期タイミングとの関係を示す図である。図３は、ＯＦＤＭ受信機の一実施形態における例示的なチャネル・インパルス応答と同期タイミングとの関係を示す図である。図４は、第１の基地局から受信した第１のＯＦＤＭ信号と第２の基地局から受信した第２のＯＦＤＭ信号との受信時間差を決定するための例示的な方法を示す流れ図である。図５は、スライディング・ウィンドウ・フィルタを使用して最適同期時間を決定するための例示的な技法を示す図である。図６は、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な無線通信装置を示す図である。図７は、本発明の１つ又は複数の実施形態による例示的な基地局を示す図である。

詳細な説明
図１は、それぞれのカバレージ・エリア（coverage area）１１２−Ａ及び１１２−Ｂに対応する、第１の（サービング）基地局１１０−Ａと第２の（ターゲット）基地局１１０−Ｂとを含む、無線通信ネットワーク１００を部分的に示している。移動端末１２０は両方の基地局１１０から信号を受信しており、移動端末１２０は基地局１１０−Ａから基地局１１０−Ｂへのハンドオーバを経験している可能性がある。非制限的な例として、無線通信ネットワーク１００は、ＯＦＤＭＡダウンリンク伝送及び単一搬送波周波数分割多重アクセス（ＳＣ−ＦＤＭＡ：Single Carrier Frequency Division Multiple Access）アップリンク伝送をサポートする３ＧＰＰＬＴＥネットワークを含むことができる。このような実施形態では、各基地局１１０は進化型ノードＢ（ｅＮｏｄｅＢ）であり、移動端末１２０は、セルラー方式無線電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、ページャ、無線通信カード又はモジュールなどの無線通信装置を含む。当然のことながら、図１の無線通信ネットワーク１００は単純化された形で表現されていることを理解されたい。

上記の通り、移動局１２０は、サービング基地局１１０−Ａ及びターゲット基地局１１０−Ｂから到着する信号間の時間差を測定するように構成することができる。この時間差は、ハンドオーバ後にその受信機回路を構成するために移動局１２０内で使用することができるが、移動局１２０によって基地局１１０の一方又は両方に報告することもできる。当然のことながら、移動端末１２０は、ハンドオーバが完了した後にのみターゲット基地局１１０−Ｂに時間差を報告することができる。ハンドオーバ中にターゲット基地局１１０−Ｂで時間差情報の使用を容易にするために、以下により詳細に説明するように、時間差情報は、まず移動端末からサービング基地局１１０−Ａに送信され、次にサービング基地局１１０−Ａが、ネットワーク・インターフェースを介して、その情報をターゲット基地局１１０−Ｂに転送することができる。いずれの場合でも、この報告された情報は、一般に、伝送のタイミングを最適化し、セル間協調（inter-cell coordination）を改善するためにネットワークが使用することができる。より具体的には、この報告された情報は、非競合ハンドオーバで移動端末１１０によるアップリンク伝送のための予想タイミングを決定するためにターゲット基地局１１０−Ｂが使用することができる。

上記の通り、ＣＤＭＡベースのシステムでは、受信信号の到着時間は、マルチパス信号の最初に到着した成分又は最強成分と一致するものと見なすことができる。したがって、これらのシステムにおける到着時間は、チャネル・インパルス応答内のピークに直接対応する。ＲＡＫＥ受信機のそれぞれの「指（finger）」に対応する信号処理遅延は典型的にはこれらのピークにできるだけ正確に対応するように設定されるので、これらのピークはＲＡＫＥ受信機を使用するＣＤＭＡ受信機において特に重要である。

しかし、ＯＦＤＭベースでは、無線通信システムの受信機が、受信機タイミングに関する自由度がより高い。伝播チャネルの遅延拡散がサイクリック・プレフィックスより小さくなることが頻繁に発生する場合、複数の受信機タイミング位置によって最適受信機パフォーマンスを提供することができる。本質的に、結果的にサイクリック・プレフィックスが効果的にチャネル・インパルス応答に「オーバラップ」することになる受信機タイミングであれば、どのようなタイミングでも受け入れられる。遅延拡散範囲がサイクリック・プレフィックス長を超える場合、第１のパス又は最強パスのいずれの位置も最良同期インスタンスになる可能性はない。その代わりに、この状況でより良好なタイミング値は、サイクリック・プレフィックスによって「獲得される」エネルギーが最大になる位置になるであろう。当業者であれば、他の手法も予見することができる。

図２は、チャネルの遅延拡散範囲がサイクリック・プレフィックスより小さくなる状況をグラフで描写している。この状況では、複数の最適タイミング・インスタンスが存在する。図２では、送信信号は、サイクリック・プレフィックス部分２１０とＯＦＤＭシンボル部分２２０とを含む。また、図２は、ここではサイクリック・プレフィックス期間Ｔ_CPより狭い単一ピークが優位を占める、例示的なチャネル・インパルス応答２３０も示している。受信信号２４０（チャネル・インパルス応答による送信信号のタイム・ドメイン畳み込み）も示されている。同図から分かるように、受信信号２４０のサイクリック・プレフィックス部分内であるが、遅延拡散によって引き起こされる任意の潜在的な符号間干渉後の任意の時点で、処理が始まるような同期時間の範囲が可能である。

図３には、チャネル・インパルス応答３３０の遅延拡散がサイクリック・プレフィックス期間Ｔ_CPを超える信号環境について対応する信号が示されている。上記の通り、この状況では、チャネル・インパルス応答３３０の初期エッジ又はピークのいずれも、受信信号３４０の処理を開始するための最適タイミングに対する有用な参照を提供しない。むしろ、サイクリック・プレフィックスに等しい幅を有し、同期時間の直前のウィンドウがチャネル・インパルス応答曲線のほとんどの「エネルギー」とオーバラップするような同期時間である。この時点は、インパルス応答プロファイルの正確な形状に応じて様々になるであろう。したがって、第１のパス又は最強パスのいずれも、必ずしも最適タイミングに対するインデックスを提供しない。

所与の受信機における正確な同期タイミングを計算するために、様々な同期アルゴリズムを使用することができる。たとえば、遅延拡散が広い信号環境の場合、あるアルゴリズムでは、サイクリック・プレフィックス「ウィンドウ」内に入るチャネル・インパルス応答振幅曲線下の領域が最大になる可能性があり、その代わりに他のアルゴリズムでは、チャネル・インパルス応答出力曲線に応じて同期タイミングを調節できるであろう。しかし、いずれの場合も、同期タイミング測定は一般に、サービング基地局１１０−ＡからのＯＦＤＭ信号及びターゲット基地局１１０−ＢからのＯＦＤＭ信号について同じ方法で実行されるであろう。

したがって、ＯＦＤＭ信号を受信するための同期時間に基づく時間差計算は、移動端末が２つの異なるセル間で経験する「実際の」タイミング差を反映する。最短又は最強信号パスに基づく時間差ではなく、この測定を報告することにより、基地局は、ある移動局におけるサービング・セル・タイミング及びターゲット・セル内のタイミング間のタイミング関係を、より正確に見ることができる。これにより、無線基地局が、非競合ハンドオーバに関するものなどの無線リソース・アルゴリズムを改善するのに役に立つ。

当業者は、最良タイミングを決定するために移動局が使用するアルゴリズムが一般に標準化されておらず、機器設計者の裁量に一任されていることを認識するであろう。したがって、同一信号条件について、異なる端末が異なる同期時間を計算する可能性がある。同一条件下で２つの同期アルゴリズムによって計算された時間差が異なる可能性もある。しかし、非競合ハンドオーバの場合、２つの信号について選択された同期瞬間同士の差を把握することが重要であり、それぞれの第１のパス又は最強パス間の差は重要ではない。というのは、後者の値は、ＯＦＤＭベースの無線アクセス・システム内の情報値をまったく持っていないからである。

さらに、当業者であれば、それぞれの信号における特定のＯＦＤＭシンボル又はサイクリック・プレフィックス又は同期信号の開始又は終了間の差として、タイミング差が計算されるかどうかは重要ではないことを認識するであろう。フレーム構造に対する固定タイミング関係を有する信号基準点であれば、どのような信号基準点でも使用することができる。当然のことながら、タイミング差計算が、あるフレーム内で複数回発生するイベントについて参照される同期に基づくものである場合、各信号における対応するイベント間の差が測定されることを保証しなければならない。たとえば、フレームごとに複数回発生する可能性のある同期信号を使用する場合、各信号内の同期信号の同じインスタンス間のタイミング差を測定しなければならない。

したがって、第１の基地局１１０Ａから受信した第１のＯＦＤＭ信号と第２の基地局１１０Ｂから受信した第２のＯＦＤＭ信号との受信時間差を決定するための例示的な方法が図４に示されている。例示されている方法と、その様々な拡張例及び変形例は、たとえば、移動局１２０に実装することができる。いくつかの実施形態では、第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバ手順に関連して、図４の諸ステップのうちのいくつかを実行することができる。

ブロック４１０では、移動局１２０は、第１の基地局１１０Ａから受信した第１の信号を運搬する伝播チャネルに関する第１のインパルス応答を推定する。チャネル応答は、様々な従来の技法のいずれかにより推定することができる。典型的には、チャネル応答は、ＯＦＤＭサブバンドの総数のうちの何らかのサブセット上で伝送されるパイロットシンボルに基づいて、又は同期信号を使用して、又は同期信号と参照信号の組み合わせに基づいて推定される。いくつかの実施形態では、伝播チャネルの周波数応答がまずパイロットシンボルに基づいて推定され、推定インパルス応答は周波数応答の推定から計算される。

ブロック４２０では、推定インパルス応答がサイクリック・プレフィックス期間と比較される。上記の通り、インパルス応答の遅延拡散がサイクリック・プレフィックスより短い場合、複数の同期時間により本質的に同一の受信機パフォーマンスが得られることになる。これに対して、遅延拡散がサイクリック・プレフィックス期間を超える場合、最適同期時間を選択するためにより選択的な手法が必要である。したがって、ブロック４３０では、サイクリック・プレフィックス間隔の範囲内に入るインパルス応答の一部分が最大になるように、第１の同期時間が選択される。

当業者であれば、スライディング・ウィンドウ・フィルタを推定インパルス応答に適用することにより、この最大化を実行することができ、スライディング・ウィンドウ・フィルタがサイクリック・プレフィックス期間に等しい長さを有することを認識するであろう。これは図５に示されており、その場合、インパルス応答５１０はウィンドウ５２０によってたたみ込まれる。結果として得られる最適関数５３０は、最適同期時間τ_OPTに対応するピークを有する。この同期時間は、ＯＦＤＭシンボルをデコードするために典型的に使用されるような離散フーリエ変換（ＤＦＴ）を開始しなければならない時間を示す。この同期時間の場合、分散チャネルによって最小の符号間干渉がもたらされる。

ブロック４４０、４５０、及び４６０では、第２の基地局から受信した第２の信号に関する伝播チャネルについて、同様のプロセスが実行される。いくつかの実施形態では、第１の基地局から第２の基地局へのハンドオーバが差し迫っているという判断によって、この測定を起動することができる。当業者であれば、第２の伝播チャネルは、第１の伝播チャネルと比較して、まったく異なるインパルス応答プロファイルを有する可能性があることを認識するであろう。上記で論じた通り、最適同期タイミングは、最初に到着したマルチパス信号又はピーク・マルチパス信号へのインデックスが付けられたタイミングに関して異なるものになる可能性がある。

ブロック４７０では、第１の同期時間と第２の同期時間との時間差が計算される。ブロック４８０では、この時間差を示すデータ・パラメータを送信することにより、この時間差が第１の基地局又は第２の基地局あるいはその両方に報告される。このパラメータは、ハンドオーバ関連メッセージの一部として又はそれに関連して送信することができる。

この時間差は、受信機が第１の基地局１１０Ａからの信号の処理から第２の基地局１１０Ｂからの信号の処理に切り替わるときに受信機タイミングを進める（又は、場合に応じて、遅らせる）必要がある時間を表している。多くの実施形態では、この時間差は、移動端末１２０によって第２の基地局１１０Ｂに送信された信号を第１の基地局１１０Ａに送信された信号に対して進める（又は遅らせる）必要がある時間差も表している。

最後に、ブロック４９０に示されている通り、第１の同期時間は、従来の手段を使用して第１の基地局からの信号をデコードするために使用することができる。第１の基地局からの信号は、たとえば、ハンドオーバが完了するまで、このようにデコードすることができる。ハンドオーバ後、第２の基地局からの信号は、同じく従来の手段により、第２の同期時間を使用してデコードすることができる。

したがって、本発明の一態様によれば、移動端末は、サービング・セルに関する同期時間を決定して記録し、ハンドオーバ先のターゲット・セルになり得る他のセルに関する他の同期時間を決定して報告するように構成される信号処理回路を含む。移動端末は、同期時間差と呼ばれる、この２つの時間同士の差を計算するように、さらに構成される。いくつかの実施形態では、次に移動端末は計算した時間差をネットワークに報告する。受信信号処理のために、受信信号内の指定のシンボル又はシーケンスの開始に対応するように同期時間を定義することができ、その指定のシンボル又はシーケンスは、信号構造全体に対する固定タイミング関係を有する。同様に、代わって信号構造全体内の固定タイミング関係を有する指定の信号の終わりとして同期時間を定義することもできる。当業者であれば、１次同期チャネル、２次同期チャネル、ブロードキャスト・チャネル、制御チャネルなどを含む、基地局１１０から受信した信号内のいくつかの物理チャネル又は論理チャネルのいずれかに関して、同期時間を決定できることを認識するであろう。当業者であれば、指定の基準点が１つのフレーム内で２回以上発生する場合に、２つの基地局からの受信信号間の時間差の計算について、指定のシンボル又はシーケンスの同じインスタンスを使用して、受信信号のそれぞれの同期時間を決定しなければならないことをさらに認識するであろう。当然のことながら、本明細書に記載した方法による同期時間差の計算及び測定の報告は、複数のターゲット・セルについて実行することができる。

したがって、図６は、本明細書に記載された方法のうちの１つ又は複数を実行するように構成された例示的な移動端末１２０に関する機能ブロック図を示している。移動端末１２０は、アンテナ１２３に接続された無線周波（ＲＦ）フロントエンド回路１２２と、ベースバンド・プロセッサ回路１２４と、メモリ１２６とを含む。ＲＦフロントエンド１２２は、移動局１２０と基地局１１０との間で送受信するための従来の無線周波コンポーネントを含む。ベースバンド・プロセッサ１２４は、１つ又は複数の汎用マイクロプロセッサ又はカスタマイズ・マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、あるいはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）を含むことができ、メモリ１２６に保管されたプログラム・コードを使用して、サービング・セルに関する同期時間を記録し、差し迫ったハンドオーバ動作のターゲット・セルになる可能性のある第２のセルに関する第２の同期時間を記録するように構成される。ベースバンド・プロセッサ１２４は、これらの２通りの同期時間の差を計算して同期時間差を求めるようにさらに構成することができる。いくつかの実施形態では、ベースバンド・プロセッサ１２４は、ＲＦフロントエンド回路１２２及びアンテナ１２３を使用して、計算した同期時間差を、サービング・セル、ターゲット・セル、あるいはその両方に送信するようにさらに構成される。

サービング基地局は、移動端末によって報告された同期時間差を使用して、移動端末によってサービング基地局に送信された信号に関する受信信号処理に使用される１つ又は複数のタイミング・パラメータを調節することができる。また、サービング基地局は、たとえば、サービング基地局とターゲット基地局をリンクするＬＴＥ／ＳＡＥＸ２インターフェースを使用して、報告された時間差を他の基地局（たとえば、ターゲット基地局）に転送することもできる。サービング基地局から報告された時間差を受信するターゲット基地局は、（他のタイミング情報とともに）この時間差を使用して、送信タイミング・パラメータを調節する、たとえば、現在サービス提供を受けている移動端末に関するその送信機タイミングならびにハンドオーバによって受信間近のものを最適化することができる。

さらに、サービング基地局は、報告された時間差を使用して、移動端末から新しい基地局への送信が適切に位置合わせされるように、ターゲット基地局にアクセスする際にサービス提供を受けている移動端末が使用するための移動端末送信タイミング・パラメータを推定することができる。移動端末が使用するための適切な送信タイミング・パラメータを計算した後、サービング基地局は、それがターゲット基地局にハンドオーバされる前に、移動端末送信タイミング・パラメータを移動端末に送信することができる。

したがって、本発明の他の態様によれば、ＯＦＤＭベースの無線通信システム内の第１の基地局は、移動端末によって報告された同期時間差を受信するように構成され、その同期時間差は第１の基地局からの第１のＯＦＤＭ信号と第２の基地局から受信した第２のＯＦＤＭ信号について移動端末で測定された同期時間の差を表す。状況に応じて、報告された同期時間差は、（たとえば、第１の基地局が移動端末にサービス提供している場合に）移動端末から直接受信するか、又は（たとえば、第１の基地局が第２の基地局からのハンドオーバのターゲットである場合に）Ｘ２インターフェースを介して第２の基地局から受信することができる。第１の基地局は、この時間差を使用して、（たとえば、第１の基地局が移動端末にサービス提供している場合に）第２の基地局に送信するために移動端末が使用するための移動端末送信タイミング・パラメータを計算するように、又は（たとえば、第１の基地局が移動端末のハンドオーバ先のターゲット基地局である場合に）第１の基地局用の基地局送信タイミング・パラメータを調節するように、あるいはその両方を行うように、さらに構成される。

図７に概略的に示されているように、基地局１１０は、アンテナ７１５に接続されたＲＦフロントエンド回路７１０と、ベースバンド・プロセッサ回路７２０と、メモリ７３０と、システム・インターフェース７４０とを含む。ＲＦフロントエンド７１０は、１つ又は複数の移動端末１２０と通信するために構成された無線周波トランシーバを含み、したがって、ターゲット基地局１１０と移動端末１２０との間で送受信するための従来のコンポーネントを含む。ベースバンド・プロセッサ７２０は、ＲＦフロントエンド７１０及びアンテナ７１５を使用して移動端末１２０に送信するための１つ又は複数のＯＦＤＭ信号を生成するように構成される。これらの１つ又は複数のＯＦＤＭ信号は、基地局１１０と移動端末１２０との間の伝播チャネルを特徴付ける際に移動端末１２０で使用するためのパイロットシンボル及び／又は同期信号を含むことができる。これらのパイロットシンボル又は送信されたＯＦＤＭ信号内のその他のシンボルは、ターゲット基地局１１０から受信した信号に関する同期時間を決定するために移動端末１２０が使用することもできる。この同期時間は、ターゲット基地局１１０に送信され、そこで受信される同期時間差を決定するために、他の基地局１１０からの信号に関する同期時間と比較する（たとえば、そこから減算する）ことができる。ベースバンド・プロセッサ７２０は、メモリ７３０に保管されたプログラム・コードを使用して、移動端末１２０から受信した同期時間差情報を使用して１つ又は複数の受信機タイミング・パラメータ、１つ又は複数の送信タイミング・パラメータ、あるいはその両方を調節するように構成される。ベースバンド・プロセッサ７２０は、ＬＴＥシステムに関する３ＧＰＰ規格によって定義されているように、他の基地局へのＸ２インターフェースと１つ又は複数のアクセス・ゲートウェイへのＳ１インターフェースとを含むことができるシステム・インターフェース７４０を使用して、同期時間差情報を１つ又は複数のピア基地局に送信するようにさらに構成することができる。

第１の基地局によって受信された第１のＯＦＤＭ信号と第２の基地局から受信された第２のＯＦＤＭ信号との受信時間差を決定するための本明細書に教示されている方法及び／又は装置が、ＬＴＥ無線通信システムに実装されるか、その他の無線通信システムに実装されるかにかかわらず、当業者であれば、上記その他の変形例及び拡張例を意識して、上記の説明及び添付図面がこれらの方法及び装置の非制限的な例を表すことを認識するであろう。したがって、本明細書に教示されている本発明の装置及び技法は上記の説明及び添付図面によって制限されない。その代わりに、本発明は特許請求の範囲及び法的にそれと同等のものによってのみ制限される。

Claims

第１の基地局（１１０Ａ）から受信した第１のＯＦＤＭ信号と第２の基地局（１１０Ｂ）から受信した第２のＯＦＤＭ信号との受信時間差を決定するための無線移動端末（１２０）において実行される方法であって、前記方法が、
前記第１及び第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれに対応するチャネル・インパルス応答を推定すること（４１０、４４０）、
前記推定されたチャネル・インパルス応答とサイクリック・プレフィックス間隔とを比較すること（４２０、４５０）、
前記比較に基づいて、前記サイクリック・プレフィックス間隔の範囲内に入る前記チャネル・インパルス応答の一部分が最大になるように、前記第１及び第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれについて同期時間を選択すること（４３０、４６０）、
前記同期時間同士の時間差を計算すること（４７０）、及び、
前記時間差を示すパラメータを前記第１の基地局（１１０Ａ）に送信することであって、前記時間差が前記移動端末によって利用される前記第１の基地局と前記第２の基地局とのタイミング関係を示すこと（４８０）、
を含むことを特徴とする方法。
前記第１の基地局（１１０Ａ）がサービング基地局であり、前記第２の基地局（１１０Ｂ）が前記移動端末（１２０）のハンドオーバのターゲット基地局である請求項１記載の方法。
前記同期時間を選択すること（４３０、４６０）は、離散フーリエ変換（ＤＦＴ）ウィンドウの開始時間を選択することである請求項１記載の方法。
前記離散フーリエ変換（ＤＦＴ）ウィンドウの開始時間を選択することが、前記推定されたチャネル・インパルス応答にスライディング・ウィンドウ・フィルタ（５２０）を適用すること、及び、前記スライディング・ウィンドウ・フィルタの最大出力に対応する前記開始時間を選択することを含むことをさらに特徴とする請求項３記載の方法。
前記スライディング・ウィンドウ・フィルタ（５２０）が、前記サイクリック・プレフィックス間隔の期間に等しい幅を有することをさらに特徴とする請求項４記載の方法。
ＯＦＤＭベースの無線通信システムで使用するための移動端末（１２０）であって、前記移動端末（１２０）が、
第１の基地局（１１０Ａ）から受信した第１のＯＦＤＭ信号と第２の基地局（１１０Ｂ）から受信した第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれに対応するチャネル・インパルス応答を推定し、
前記推定されたチャネル・インパルス応答とサイクリック・プレフィックス間隔とを比較し、
前記比較に基づいて、前記サイクリック・プレフィックス間隔の範囲内に入る前記チャネル・インパルス応答の一部分が最大になるように、前記第１及び第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれについて同期時間を選択し、
前記同期時間同士の時間差を計算し、及び、
前記時間差を示すパラメータを前記第１の基地局（１１０Ａ）に送信し、前記時間差が前記移動端末によって利用される前記第１の基地局と前記第２の基地局とのタイミング関係を示す、
ように構成される信号処理回路（１２４、１２６）を含む
ことを特徴とする移動端末（１２０）。
ＯＦＤＭベースの無線通信システムで使用するための第１の基地局（１１０）であって、無線周波トランシーバ（７１０）と信号処理回路（７２０、７３０）とを含み、前記信号処理回路（７２０、７３０）が、
前記第１の基地局（１１０）によってサービス提供される移動端末（１２０）から前記無線周波トランシーバ（７１０）を介して時間差パラメータを受信し、
前記時間差を使用して、前記第１の基地局（１１０）用の基地局送信タイミング・パラメータを調節するか、又は第２の基地局（１１０）に送信するために前記移動端末（１２０）が使用するための移動端末送信タイミング・パラメータを計算するか、あるいはその両方を行う、ように構成され、
前記移動端末（１２０）は、
前記第１の基地局（１１０）から受信した第１のＯＦＤＭ信号と前記第２の基地局（１１０）から受信した第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれに対応するチャネル・インパルス応答を推定し、
前記推定されたチャネル・インパルス応答とサイクリック・プレフィックス間隔とを比較し、
前記比較に基づいて、前記サイクリック・プレフィックス間隔の範囲内に入る前記チャネル・インパルス応答の一部分が最大になるように、前記第１及び第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれについて同期時間を選択し、
前記同期時間同士の時間差パラメータを計算する、ことを特徴とする第１の基地局（１１０）。
ＯＦＤＭベースの無線通信システムで使用するための第１の基地局（１１０）であって、移動端末（１２０）にサービス提供する第２の基地局（１１０）と通信するためのシステム・インターフェース（７４０）と信号処理回路（７２０、７３０）とを含み、前記信号処理回路（７２０、７３０）が、
前記第２の基地局（１１０）から前記システム・インターフェース（７４０）を介して時間差パラメータを受信し、
前記時間差を使用して、前記第１の基地局（１１０）用の基地局送信タイミング・パラメータを調節するか、又は前記移動端末のハンドオーバ後に前記第１の基地局（１１０）に送信するために前記移動端末（１２０）が使用するための移動端末送信タイミング・パラメータを計算するか、あるいはその両方を行う、ように構成され、
前記移動端末（１２０）は、
前記第１の基地局（１１０）から受信した第１のＯＦＤＭ信号と前記第２の基地局（１１０）から受信した第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれに対応するチャネル・インパルス応答を推定し、
前記推定されたチャネル・インパルス応答とサイクリック・プレフィックス間隔とを比較し、
前記比較に基づいて、前記サイクリック・プレフィックス間隔の範囲内に入る前記チャネル・インパルス応答の一部分が最大になるように、前記第１及び第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれについて同期時間を選択し、
前記同期時間同士の時間差パラメータを計算する、ことを特徴とする第１の基地局（１１０）。
時間差情報を処理するための第１の基地局（１１０）において実行される方法であって、前記方法が、
移動端末（１２０）によって報告された時間差パラメータを受信し、
前記時間差パラメータを使用して、前記第２の基地局（１１０）に送信するために前記移動端末（１２０）が使用するための移動端末送信タイミング・パラメータを計算するか、又は前記第１の基地局（１１０）用の基地局送信タイミング・パラメータを調節するか、あるいはその両方を行うこと、を含み、
前記移動端末（１２０）は、
前記第１の基地局（１１０）から受信した第１のＯＦＤＭ信号と第２の基地局（１１０）から受信した第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれに対応するチャネル・インパルス応答を推定し、
前記推定されたチャネル・インパルス応答とサイクリック・プレフィックス間隔とを比較し、
前記比較に基づいて、前記サイクリック・プレフィックス間隔の範囲内に入る前記チャネル・インパルス応答の一部分が最大になるように、前記第１及び第２のＯＦＤＭ信号のそれぞれについて同期時間を選択し、
前記同期時間同士の時間差パラメータを計算する、ことを特徴とする方法。
前記第１の基地局（１１０）が前記移動端末（１２０）のハンドオーバのターゲット基地局であり、前記移動端末（１２０）によって報告された時間差パラメータを受信することが、前記第２の基地局（１１０）と通信するために構成されるシステム・インターフェース（７４０）を介して前記第２の基地局（１１０）から前記時間差パラメータを受信することを含むことをさらに特徴とする請求項９記載の方法。
前記第１の基地局（１１０）が前記移動端末にサービス提供し、前記移動端末（１２０）によって報告された時間差パラメータを受信することが、前記第１の基地局（１１０）内の無線トランシーバ（７１０）を介して前記移動端末（１２０）から前記時間差パラメータを受信することを含むことをさらに特徴とする請求項９記載の方法。
前記第２の基地局（１１０）が前記移動端末（１２０）のハンドオーバのターゲット基地局であり、前記方法が、前記第２の基地局（１１０）と通信するために構成されるシステム・インターフェース（７４０）を介して前記第２の基地局（１１０）に前記時間差パラメータを送信することをさらに含むことをさらに特徴とする請求項１１記載の方法。
前記方法が、前記移動端末（１２０）に前記移動端末送信タイミング・パラメータを送信することをさらに含むことをさらに特徴とする請求項１１記載の方法。