JP4641973B2

JP4641973B2 - 片方向通信方法、移動局装置及び無線基地局装置

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Publication number: JP4641973B2
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Description

本発明は、片方向通信方法、移動局装置及び無線基地局装置に関し、より詳しくは、移動局装置から無線基地局装置への一方向のみの通信データを送信する片方向通信方法、並びに該片方向通信方法の実施に使用する移動局装置及び無線基地局装置に関する。なお、以下の説明では、移動局装置及び無線基地局装置を簡明化のために単に移動局及び基地局と記す。

一般的なセルラーシステムでは、基地局と移動局との間の通信制御の関係はマスター／スレーブの関係であり、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式における拡散コードの割当て、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）／直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Orthogonal Frequency Division Multiple Access）におけるサブチャネルの割当て、及び時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）における時分割スロットの割当て等の伝送リソースの割り当て管理は、基地局で一元的に行われ、移動局は基地局から通知された伝送リソースを使用して通信データを送信する通信形態が一般である。

本発明に関連する先行技術文献として、基地局と移動局とがＯＦＤＭにより接続される無線通信システムにおいて、基地局は、移動局からアクセス要求があった場合、移動局に割り当て可能な全サブキャリア信号のうち、移動局が通信する情報量に応じた数のサブキャリアを移動局に割り当てる無線通信システムについて、下記の特許文献１に記載されている。

また、ディジタル無線通信で用いられるＯＦＤＭ信号を処理するＯＦＤＭ変復調回路において、伝送速度を最大にするために、伝送路環境に応じて送信信号の変調方式、シンボルレート、誤り訂正の符号化率などを変更するＯＦＤＭ変復調回路について下記の特許文献２に記載されている。

また、互いに直交する複数のサブキャリアを用いたＯＦＤＭ方式で送信を行う無線送信装置において、データ信号の前にプリアンブル信号を送信する無線通信システム等について下記の特許文献３に記載されている。
特開平１１−２７２３１号公報特開２００１−１０３０３２号公報特開２００５−１９８２１５号公報

従来の無線システムでは、基地局と移動局とがマスター／スレーブの関係になっているため、移動局から基地局への片方向の通信データのみを送信する場合や、移動局が近辺の他の移動局にデータを送信する場合でも、基地局に対して伝送リソースの割当て要求を行い、基地局からの指示の下に割り当てられた伝送リソースを使用して基地局を介して通信データを送信することになる。

そのため、基地局から移動局への下り方向の通信データが無い場合でも、基地局はブロードキャスト信号等による接続制御信号を送信しなければならず、更に、近距離の移動局間の通信データでも、リソースの割り当て要求及びリソースの割り当ての通知を基地局を介して送受する必要があり、伝送周波数等の伝送リソースの有効利用化の点から見ると、無駄にリソースが使われる非効率な無線システムとなっていた。

本発明の片方向通信方法は、無線基地局装置から移動局装置に対して周期的に基準信号を送信するステップと、前記移動局装置において、上記基準信号を最初に受信した受信時刻を基に、該無線基地局装置へ送信する通信データの伝送に使用するリソースを選択するステップと、前記選択したリソースの情報を前記無線基地局装置に通知するステップと、前記選択したリソースを使用して通信データを前記無線基地局装置へ送信するステップと、前記無線基地局装置において、前記移動局装置から通知されたリソースの情報を基に、該リソースで伝送された通信データを受信して復調するステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の移動局装置は、無線基地局装置から周期的に送信される基準信号を受信し、該基準信号を最初に受信した受信時刻を基に、前記無線基地局装置へ送信する通信データの伝送に使用するリソースを選択する手段と、前記選択したリソースの情報を前記無線基地局装置に通知する手段と、前記選択したリソースの情報を前記無線基地局装置に通知した後、該リソースを使用して通信データを前記無線基地局装置へ送信する手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の無線基地局装置は、移動局装置に対して周期的に基準信号を送信する手段と、前記移動局装置で上記基準信号を最初に受信した受信時刻を基に選択した、通信データの伝送に使用するリソースの情報を受信する手段と、前記移動局装置から受信したリソースの情報を基に、該リソースで伝送された前記移動極小からの通信データを受信して復調する手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明の移動局装置及び無線基地局装置は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）若しくは直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）又は時分割多元接続（ＴＤＭＡ）で信号を送受し、前記通信データの伝送に使用するリソースとして、キャリア周波数の異なる複数のサブチャネルを組み合わせたバースト領域、拡散コード又は時分割スロットを使用することを特徴とする。

更に、本発明の移動局装置は、前記基準信号を最初に受信した受信時刻と共に、該基準信号を最初に受信した受信位置の緯度経度の情報を基に、前記無線基地局装置へ送信する通信データの伝送に使用するリソースを選択する手段を備えたことを特徴とする。

本発明は、移動局装置において無線基地局装置からの周期的な基準信号を受信し、該基準信号の受信時刻情報を基に、上り回線の通信データの送信に使用するリソースを、無線基地局装置のリソース管理に依らずに選択して送信することにより、移動局装置と無線基地局装置との間で、リソースの割り当て要求及びリソースの割り当て通知のための信号送受が不要となり、移動局装置主導で簡単に迅速に基地局装置への片方向通信を実施することが可能となる。

また、移動局装置において無線基地局装置からの周期的な基準信号の受信時刻情報と共に、該受信位置の移動軽度情報を用いて、上り回線の通信データの送信に使用するリソースを選択して送信することにより、複数の移動局装置が同時刻に無線基地局装置の無線エリアに進入して同一時刻に基準信号を受信したときでも、それぞれの受信位置の緯度経度情報が異なることを利用し、異なるリソースが選択されるよう容易に構成することができる。

図１は本発明の片方向通信の基本構成及び動作概要を示す。なお、以下では、基地局１−１から移動局１−２への伝送方向を下り方向、その伝送回線を下り回線、その信号を下り信号と称し、移動局１−２から基地局１−１への伝送方向を上り方向、その伝送回線を上り回線、その信号を上り信号と称する。

基地局１−１は、無線フレームの開始位置等を示すプリアンブル信号又はユニークワード（ＵＷ）信号等のような基準信号１−１１を周期的に常時送信し、移動局１−２，１−２’は、基地局１−１の無線エリア内に入来したときに、最初に受信した基準信号１−１１の受信時刻、更には受信位置の緯度経度情報を記憶し、該移動局１−２，１−２’が通信データの上り信号を基地局１−１に向けて送信する際に、前述の記憶した受信時刻、更には緯度経度情報から、上り信号の送信に使用する伝送リソースを導き出し、該伝送リソースを用いて上り信号１−２１，１−２１’を送信する。

前述の伝送リソースとしては、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の場合はキャリア周波数の異なる複数のサブチャネルを組み合わせたバースト領域、ＣＤＭＡ方式の場合は拡散コード、ＴＤＭＡ方式の場合は時分割スロット等である。また、移動局１−２，１−２’における前記受信時刻更には受信位置の緯度経度情報の認識は、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）から送信されるＧＰＳ情報を受信し、該ＧＰＳ情報を基に認識する構成とすることができる。また、受信時刻の認識は、ＧＰＳ情報に限らず、電波時計用に送信される標準電波を受信して認識する構成とすることもできる。

図２はＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の基地局及び移動局の構成を示す。該基地局は同図の（ａ）に示すように、ネットワークインタフェース部２−１、ＭＡＣ処理部２−２、ＰＨＹ処理部２−３及びＲＦ部２−４から成る。時分割二重通信（ＴＤＤ：Time Division Duplex）を行う場合は、更に全地球測位システム（ＧＰＳ）からのＧＰＳ情報を受信する受信処理部が追加される。

ネットワークインタフェース部２−１は、移動局から受信した通信データをネットワーク側に送信する機能を有する。ＭＡＣ処理部２−２は、下り方向のプリアンブル信号の送信指示の機能、及び上り方向のプリアンブル信号を基に移動局が通信データの送信に使用するバースト領域を認識し、その認識結果をＰＨＹ処理部２−３の上りバースト受信処理部２−３６に指示する機能を有する。更に、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）の規格による受信側ＭＡＣレイヤ処理機能を有する。なお、ＷｉＭＡＸはＩＥＥＥ（米国電気電子学会）で承認された固定無線通信の標準規格である。

ＰＨＹ処理部２−３は、送信側の機能部として下りプリアンブル生成部２−３１、変調（Modulation）部２−３２及び逆高速フーリエ変換（ｉＦＦＴ）部２−３３を備え、受信側の機能部として、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２−３４、上りプリアンブル受信処理部２−３５及び上りバースト受信処理部２−３６を備える。

下りプリアンブル生成部２−３１では、ＭＡＣ処理部２−２から指示されたプリアンブルシンボルの生成を行う。変調（Modulation）部２−３２では、下りプリアンブル生成部２−３１で生成されたプリアンブル信号のＱＰＳＫ変調を行う。逆高速フーリエ変換（ｉＦＦＴ）部２−３３では、変調（Modulation）部２−３２からの出力信号を、ＭＡＣ処理部２−２より指示されたパラメータにより逆高速フーリエ変換し、その出力信号をＲＦ部２−４に送出する。ＲＦ部２−４は、ＰＨＹ処理部２−３のベースバンド信号の無線周波数（ＲＦ）への変換及びその逆の変換を行って無線信号を送受する。

高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２−３４では、ＲＦ部２−４から入力された移動局からの送信信号を、ＭＡＣ処理部２−２より指示されたパラメータにより高速フーリエ変換を行う。上りプリアンブル受信処理部２−３５では、ＷｉＭＡＸ仕様におけるＲａｎｇｉｎｇ領域で送信された上りプリアンブル信号を復調し、該上りプリアンブル信号をＭＡＣ処理部２−２に送出する。上りバースト受信処理部２−３６では、ＭＡＣ処理部２−２から指示によって定められたバースト領域の通信データの復調処理を行う。

ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の移動局は同図の（ｂ）に示すように、ネットワークインタフェース部２−５、ＭＡＣ処理部２−６、ＰＨＹ処理部２−７、ＲＦ部２−８及びＧＰＳ受信処理部２−８を備える。ネットワークインタフェース部２−５は、移動局に入出力される通信情報をＭＡＣレイヤの信号形式に変換するインタフェース機能を有する。

ＭＡＣ処理部２−６は、ネットワークインタフェース部２−５から送出された通信情報のＭＡＣレイア処理を行うと共に、ＷｉＭＡＸ仕様等のフォーマットに合わせ、所定の上り回線送信タイミングで、ＰＨＹ処理部２−７内の領域識別処理部２−７３からの指示に従った上り回線の使用バースト領域の情報を含む上り方向プリアンブル信号の送信指示を行う。

ＲＦ部２−８は、ＰＨＹ処理部２−７のベースバンド信号と無線周波数（ＲＦ）との変換を行って無線信号を送受する。ＧＰＳ受信処理部２−９は、全地球測位システム（ＧＰＳ）から送信される時刻情報及び緯度経度情報の受信機能、並びにそれらの情報をＰＨＹ処理部２−７に送出する機能を有する。

ＰＨＹ処理部２−７は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２−７１、下りプリアンブル受信処理部２−７２及び領域識別処理部２−７３、上りプリアンブル生成部２−７４、上りバースト生成部２−７５、変調（Modulation）部２−７６、多重処理部２−７７及び逆高速フーリエ変換（ｉＦＦＴ）部２−７８を備える。

高速フーリエ変換（ＦＦＴ）部２−７１では、ＭＡＣ処理部２−６により指示されたパラメータにより受信信号の高速フーリエ変換処理を行う。下りプリアンブル受信処理部２−７２では、基地局が送信した下り方向のプリアンブル信号の復調処理を行う。領域識別処理部２−７３は、ＧＰＳ受信処理部２−９からの時刻情報及び緯度経度情報と、下りプリアンブル受信処理部２−７２からの下りプリアンブル信号とによって、下りプリアンブル信号を受信した時刻及び受信位置の緯度経度を認識し、後述する上り回線使用ルールに沿った上り回線のバースト領域指示をＭＡＣ処理部２−６に対して行う。

上り方向のプリアンブル信号を生成する上りプリアンブル生成部２−７４は、ＭＡＣ処理部２−６からの指示に従って上りプリアンブル信号を生成する。該上りプリアンブル信号には、当該移動局の上り回線の使用バースト領域の情報を含むよう生成される。上りバースト生成部２−７５は、ＭＡＣ処理部２−６から送出される通信データに対して、ＭＡＣ処理部２−６からの指示に従って物理（ＰＨＹ）レイヤ処理を行う。

変調（Modulation）部２−７６は、上りプリアンブル信号に対してはＱＰＳＫ、上りバースト信号に対してはＭＡＣ処理部２０６からの指示によりＱＰＳＫ又は多値変調等の変調を行う。多重処理部２−７７は、上りプリアンブル信号及び上りバースト信号の多重処理を行う。逆高速フーリエ変換（ｉＦＦＴ）部２−７８は、多重処理部２−７７から出力される送信信号に対して、ＭＡＣ処理部２−６より指示されたパラメータにより、逆高速フーリエ変換を行い、ＲＦ部２−８に出力する。

図３はＣＤＭＡ方式の基地局及び移動局の構成を示す。同図の（ａ）は基地局、同図の（ｂ）は移動局の構成を示す。以下では、図２で説明したＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式のものと異なる主要な構成について説明する。ＣＤＭＡ方式の基地局として主に異なる構成は、ＰＨＹ処理部３−１内における、下り方向のプリアンブル信号を生成する下りプリアンブル生成部３−１１、拡散部３−１２、上り方向のプリアンブル信号を受信する上りプリアンブル受信処理部３−１３及び上り方向のバースト信号を受信する上りバースト受信処理部３−１４である。これら各機能部の差異は、物理レイヤ処理におけるＯＦＤＭ変調とＣＤＭＡ変調との変調方式の差異に基づくもので、ＣＤＭＡ方式では、直交波周波数変調／復調による信号の送受機能に代えて、拡散／逆拡散による信号の送受機能を具備する。

また、従来のＷ−ＣＤＭＡ方式の移動通信システム等では、下り回線にプリアンブル信号は存在しないが、基地局の識別情報及び無線フレームの先頭タイミングを示す信号として新たに追加するものとする。追加するチャネルとしては、３ＧＰＰ規格の上り回線のランダム・アクセスチャネルに使用されているプリアンブル信号を下り回線にも同様に追加する構成とすることができる。

図３の（ｂ）は、ＣＤＭＡ方式の移動局の構成を示し、図２のＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式のものと異なる主な構成は、ＰＨＹ処理部３−２内における、下り方向のプリアンブル信号を受信する下りプリアンブル受信処理部３−２１、下りプリアンブル信号を受信した時刻及び受信位置の緯度経度を認識し、該認識結果を基に上り信号の送信指示をＭＡＣ処理部２−６に対して行う領域識別処理部３−２２、ＭＡＣ処理部２−６からの指示に従って上りプリアンブル信号を生成する上りプリアンブル生成部３−２３、送信する通信データに対してＭＡＣ処理部２−６からの指示に従って物理（ＰＨＹ）レイヤ処理を行う上りバースト生成部３−２４、上りプリアンブル信号及び上りバースト信号を拡散処理する拡散部３−２５、該拡散部３−２５から出力される出力信号を多重化する多重処理部３−２６である。

これらの差異は、物理レイヤ処理におけるＯＦＤＭ変調とＣＤＭＡ変調の変調方式の差異に基づくもので、ＣＤＭＡ方式では直交波周波数変調／復調による信号の送受機能に代えて拡散／逆拡散による信号の送受機能を具備する。なお、従来のＣＤＭＡ方式の移動局は下り方向のプリアンブル信号を受信する機能を有していないが、本発明によるＣＤＭＡ方式の移動局では、基地局と同様のプリアンブル信号受信機能を備える。

図４はＴＤＭＡ方式の基地局及び移動局の構成を示す。同図の（ａ）は基地局、同図の（ｂ）は移動局の構成を示す。以下では、図２で説明したＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式のものと異なる主な構成について説明する。ＴＤＭＡ方式の基地局として異なる主な構成は、ＰＨＹ処理部４−１内の下りプリアンブル生成部４−１１、変調（modulation）部４−１２、多重部４−１３、上りプリアンブル受信処理部４−１４、上りバースト受信処理部４−１５である。

各機能部の差異は、ＯＦＤＭ変調とＴＤＭＡ変調との変調方式の差異に基づくもので、ＴＤＭＡ方式では、時分割フレーム内の各スロットにユーザ単位に通信データを割り当てて送信する機能に入れ替わる。基地局の機能部においては、下りプリアンブル生成部４−１１では、ＴＤＭＡ方式のユニークワード（ＵＷ）信号を生成する機能に替わることになる。また、多重部４−１３は、周波数軸方向ではなく、時間軸方向で送信信号を多重する構成となる。

図４の（ｂ）は、ＴＤＭＡ方式の移動局の構成を示し、図２に示したＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式のものと異なる主な構成は、ＰＨＹ処理部４−２内における、下り方向のプリアンブル信号を受信する下りプリアンブル受信処理部４−２１、下りプリアンブル信号を受信した時刻及び受信位置の緯度経度を認識し、該認識結果を基に上り信号の送信指示をＭＡＣ処理部２−６に対して行う領域識別処理部４−２２、ＭＡＣ処理部２−６からの指示に従って上りプリアンブル信号を生成する上りプリアンブル生成部４−２３、送信する通信データに対してＭＡＣ処理部２−６からの指示に従って物理（ＰＨＹ）レイヤ処理を行う上りバースト生成部４−２４、上りプリアンブル信号及び上りバースト信号を変調する変調（Modulation）部４−２５、該変調（Modulation）部４−２５から出力される出力信号を多重処理化する多重処理部４−２６及び多重部４−２７である。

これらの差異は、物理レイヤ処理におけるＯＦＤＭ変調とＴＤＭＡ変調との変調方式の差異に基づくものであり、ＴＤＭＡ方式では、直交波周波数変調／復調による信号送受機能に代えて、時分割多重／分離による信号送受の機能を具備し、移動局が通信データの送信に使用するバースト領域として、スロット情報を用いる構成に替わることが大きな差分である。

図５にＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式における時刻情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す。この送信動作において、基地局は周期的に下りプリアンブル信号を送信し（ステップ５−１）、移動局は基地局の通信エリア内に進入したときに最初に受信した下りプリアンブル信号の受信時刻を、該移動局に備えたＧＰＳ受信部からの情報により認識する（ステップ５−２）。

移動局は、該受信時刻情報を基に、図１１の表１に示す時刻情報と領域番号との対応表から上り回線のバースト領域情報を抽出し、該上り回線のバースト領域指示情報を含む上りプリアンブル信号のパターンを選択し（ステップ５−３）、該上りプリアンブル信号を基地局に向け送信する（ステップ５−４）。基地局では、移動局からの上りプリアンブル信号を受信し（ステップ５−５）、該上りプリアンブル信号を復調することにより、該移動局が通信データをどのバースト領域で送信してくるかを認識する（ステップ５−６）。

移動局は、上記の上りプリアンブル信号を送信した後、通信データを図２（ｂ）に示す各機能部による処理を行い、表１に従う上り回線バースト領域に格納する（ステップ５−７）。その後、決められた間隔例えば上りプリアンブル信号送信後の２スロット後に、基地局に向けて該通信データのＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ信号を送信する（ステップ５−８）。

基地局は、上りプリアンブル信号のバースト領域指示情報を基に認識されるバースト領域の通信データを、該上りプリアンブル信号受信後、例えば２スロットを空けた後に受信して復調する（ステップ５−９）。上記の２スロットは、基地局における上り回線バースト領域の認識とそれに対する受信準備に要する期間の一例である。

図６はＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式における時刻及び緯度経度情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す。この送信動作は、前述の図５に示した動作フローに対し、上り回線のバースト領域を決定するパラメータに、下りプリアンブル信号の受信時刻情報のみならず、図１１の表２に示すように受信位置の緯度経度情報を追加し、下りプリアンブル信号の受信時刻及び受信位置の緯度経度情報を認識し（ステップ６−１）、該認識情報を基に上り回線のバースト領域を決め、上りプリアンブル信号のパターンを選択する（ステップ６−２）。他の送信動作は図５と同様であるので、同一の動作フローに同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図７はＣＤＭＡ方式における時刻情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す。この送信動作は、前述の図５に示したＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式のバースト領域ではなく、ＣＤＭＡ方式の拡散に使用する拡散コードを決定し、該拡散コードの番号を上りプリアンブル信号により基地局に通知し、該拡散コードを用いて通信データを送信するものである。下りプリアンブル信号の受信時刻から拡散コード番号に変換する変換テーブルの構成例を図１２の表３に示す。

即ち、基地局は周期的に下りプリアンブル信号を送信し（ステップ７−１）、移動局は基地局の通信エリア内に進入したときに最初に受信した下りプリアンブル信号の受信時刻を、該移動局に備えたＧＰＳ受信部からの情報により認識する（ステップ７−２）。移動局は、該受信時刻情報を基に、図１２の表３に示す時刻情報と領域番号との対応表から上り回線の拡散コード番号を抽出し、該上り回線の拡散コード番号を含む上りプリアンブル信号のパターンを選択し（ステップ７−３）、該上りプリアンブル信号を基地局に向け送信する（ステップ７−４）。

基地局では、移動局からの上りプリアンブル信号を受信し（ステップ７−５）、該上りプリアンブル信号を復調することにより、該移動局が通信データをどの拡散コードで送信してくるかを認識する（ステップ７−６）。移動局は、上記の上りプリアンブル信号を送信した後、通信データを図３（ｂ）に示す各機能部による処理を行い、図１２の表３に従う拡散コードで拡散する（ステップ７−７）。

その後、決められた間隔例えば上りプリアンブル信号送信後の２スロット後に、基地局に向けて該通信データのＣＤＭＡ信号を送信する（ステップ７−８）。基地局は、上りプリアンブル信号の拡散コード番号を基に、該上りプリアンブル信号受信後、例えば２スロットを空けた後に、移動局からの通信データを受信し逆拡散して復調する（ステップ７−９）。

図８はＣＤＭＡ方式における時刻及び緯度経度情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す。この送信動作は、前述の図７に示した動作フローに対し、上り回線のバースト領域を決定するパラメータに、時刻情報のみならず、図１２の表４に示すように緯度経度情報を追加し、下りプリアンブル信号の受信時刻及び受信位置の緯度経度情報を認識し（ステップ８−１）、該認識情報を基に上り回線の拡散コードを決め、上りプリアンブル信号のパターンを選択する（ステップ８−２）。他の送信動作は図７と同様であるので、同一の動作フローに同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

図９はＴＤＭＡ方式における時刻情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す。この送信動作は、前述の図５に示したＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式のバースト領域ではなく、時分割フレームのスロットを決定し、該スロットを用いてＴＤＭＡ方式により通信データを送信するものである。受信時刻からスロット番号に変換する変換テーブルの構成例を図１３の表５に示す。

即ち、基地局は周期的に下りユニークワード（ＵＷ）信号をプリアンブル信号として送信し（ステップ９−１）、移動局は基地局の通信エリア内に進入したときに最初に受信した下りユニークワード（ＵＷ）信号の受信時刻を、該移動局に備えたＧＰＳ受信部からの情報により認識する（ステップ９−２）。移動局は、該受信時刻情報を基に、図１３の表５に示す時刻情報とスロット番号との対応表から上り回線のスロット番号を抽出し、該上り回線のスロット番号を含む上りプリアンブル信号のパターンを選択し（ステップ９−３）、該上りプリアンブル信号を基地局に向け送信する（ステップ９−４）。

基地局では、移動局からの上りプリアンブル信号を受信し（ステップ９−５）、該上りプリアンブル信号を復調することにより、該移動局が通信データをどのスロットで送信してくるかを認識する（ステップ９−６）。移動局は、上記の上りプリアンブル信号を送信した後、通信データを図４（ｂ）に示す各機能部による処理を行い、図１３の表５に従うスロットに格納する（ステップ９−７）。

その後、決められた間隔例えば上りプリアンブル信号送信後の２スロット後に、基地局に向けて該通信データのＴＤＭＡ信号を送信する（ステップ９−８）。基地局は、上りプリアンブル信号のスロット番号を基に、該上りプリアンブル信号受信後、例えば２スロットを空けた後に、移動局からの通信データを受信し逆拡散して復調する（ステップ９−９）。

図１０はＴＤＭＡ方式における時刻及び緯度経度情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す。この送信動作は、前述の図９に示した実施形態の動作フローに対し、上り回線のスロット番号を決定するパラメータに、時刻情報のみならず、図１３の表６に示すように緯度経度情報を追加し、下りプリアンブル信号の受信時刻及び受信位置の緯度経度情報を認識し（ステップ１０−１）、該認識情報を基に上り回線のスロットを決め、上りプリアンブル信号のパターンを選択する（ステップ１０−２）。他の送信動作は図９と同様であるので、同一の動作フローに同一の符号を付し、重複した説明は省略する。

本発明は、移動無線通信システムのほかに、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＭＡＮ（Metropolitan Area Network）等における片方向通信に、リソースの効率的利用が可能であるため好適に適用可能である。また、ディジタル放送等で視聴者が応答データを送信する際に、受像装置から受像装置主導でリソースを選択して応答データを伝送するシステムにも容易に適用可能である。

本発明の片方向通信の基本構成及び動作概要を示す図である。ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式の基地局及び移動局の構成を示す図である。ＣＤＭＡ方式の基地局及び移動局の構成を示す図である。ＴＤＭＡ方式の基地局及び移動局の構成を示す図である。ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式における時刻情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す図である。ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式における時刻及び緯度経度情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す図である。ＣＤＭＡ方式における時刻情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す図である。ＣＤＭＡ方式における時刻及び緯度経度情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す図である。ＴＤＭＡ方式における時刻情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す図である。ＴＤＭＡ方式における時刻及び緯度経度情報に基づく本発明の送信動作のフローを示す図である。ＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ方式における領域番号の対応表を示す図である。ＣＤＭＡ方式における拡散コード番号の対応表を示す図である。ＴＤＭＡ方式におけるスロット番号の対応表を示す図である。

符号の説明

１−１基地局
１−１１基準信号
１−２，１−２’ 移動局
１−２１，１−２１’ 上り信号

Claims

無線基地局装置から移動局装置に対して周期的に基準信号を送信するステップと、
前記移動局装置において、上記基準信号を最初に受信した受信時刻を基に、該無線基地局装置へ送信する通信データの伝送に使用するリソースを選択するステップと、
前記選択したリソースの情報を前記無線基地局装置に通知するステップと、
前記選択したリソースを使用して通信データを前記無線基地局装置へ送信するステップと、
前記無線基地局装置において、前記移動局装置から通知されたリソースの情報を基に、該リソースで伝送された通信データを受信して復調するステップと、
を含むことを特徴とする片方向通信方法。
無線基地局装置から周期的に送信される基準信号を受信し、該基準信号を最初に受信した受信時刻を基に、前記無線基地局装置へ送信する通信データの伝送に使用するリソースを選択する手段と、
前記選択したリソースの情報を前記無線基地局装置に通知する手段と、
前記選択したリソースの情報を前記無線基地局装置に通知した後、該リソースを使用して通信データを前記無線基地局装置へ送信する手段と、
を備えたことを特徴とする移動局装置。
前記無線基地局装置と直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）又は直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）で信号を送受し、前記通信データの伝送に使用するリソースを、キャリア周波数の異なる複数のサブチャネルを組み合わせたバースト領域としたことを特徴とする請求項２に記載の移動局装置。
前記無線基地局装置と符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）で信号を送受し、前記通信データの伝送に使用するリソースを、拡散コードとしたことを特徴とする請求項２に記載の移動局装置。
前記無線基地局装置と時分割多元接続（ＴＤＭＡ）で信号を送受し、前記通信データの伝送に使用するリソースを、時分割スロットとしたことを特徴とする請求項２に記載の移動局装置。
前記基準信号を最初に受信した受信時刻と共に、該基準信号を最初に受信した受信位置の緯度経度の情報を基に、前記無線基地局装置へ送信する通信データの伝送に使用するリソースを選択する手段を備えたことを特徴とする、請求項２乃至５の何れかに記載の移動局装置。
移動局装置に対して周期的に基準信号を送信する手段と、
前記移動局装置で上記基準信号を最初に受信した受信時刻を基に選択した、通信データの伝送に使用するリソースの情報を受信する手段と、
前記移動局装置から受信したリソースの情報を基に、該リソースで伝送された前記移動局装置からの通信データを受信して復調する手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
前記移動局装置と直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）又は直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ）で信号を送受し、前記移動局装置から前記リソースの情報として、キャリア周波数の異なる複数のサブチャネルを組み合わせたバースト領域の情報を受信する手段と、該バースト領域で送信された通信データを受信して復調する手段とを備えたことを特徴とする請求項７に記載の無線基地局装置。
前記移動局装置と符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）で信号を送受し、前記移動局装置から前記リソースの情報として拡散コードの情報を受信する手段と、該拡散コードで拡散して送信された通信データを受信して復調する手段とを備えたことを特徴とする請求項７に記載の無線基地局装置。
前記移動局装置と時分割多元接続（ＴＤＭＡ）で信号を送受し、前記移動局装置から前記リソースの情報として時分割スロットの情報を受信する手段と、該時分割スロットで送信された通信データを受信して復調する手段とを備えたことを特徴とする請求項７に記載の無線基地局装置。