JP2011139530A - 無線通信システム、その基地局及び移動局、通信同期管理方法、及びそのタイマ制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 移動局がみなし同期状態であるかみなし非同期状態であるかの判断に用いるタイマが切れ、本来は同期している移動局がみなし非同期状態と判断されてしまい、データを送信するまでの遅延が大きくなる確率を低減する無線通信システムを提供する。
【解決手段】 移動局は、少なくとも移動局と基地局とを含み、基地局への上り信号の同期状態を判断する時間をタイマとして移動局毎に設定する無線通信システムの移動局であって、基地局から送信タイミングの調整値を受信した場合には、タイマを、設定された時間から再開させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、タイマで同期を管理する無線通信システムに関し、特に基地局が移動局の上り信号の送信タイミングを適応的に制御することを可能にした、無線通信システム、その基地局及び移動局、通信同期管理方法、及びそのタイマ制御プログラムに関する。

３ＧＰＰ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ （ＬＴＥ）では、データを送受信する際に直交する無線リソース（時間と周波数から定義される領域であって、時間と周波数を分割して移動局毎に別々の領域を割り当てるため、移動局間で重複がないように設定されたリソース）を移動局（ＵＥ）毎に割り当てることで、移動局（ＵＥ）間の直交性が保たれるように配慮されている。

上り信号の送受信においては、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）のセル内における移動局（ＵＥ）間の干渉を回避し、基地局で移動局（ＵＥ）からの上り信号を正しく復調できるようにするためには、複数の移動局（ＵＥ）からの上り信号の基地局における受信タイミングをサイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃｐｒｅｆｉｘ （ＣＰ））と呼ばれるガード区間以内に納める必要がある。一方、データ送受信の同期が実際に保たれているかどうかに関わらず、所定のタイマ内に受信タイミングが納まっている状態を、同期が保証されているとみなすことで、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）と判定し、納まっていない状態を、同期が保証されていないとみなすことで、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）と判定する。

みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）と判定された移動局（ＵＥ）は、上り信号の送信を行う前に、複数の移動局（ＵＥ）が競合して共通の無線リソースを使用するＮｏｎ−ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ （Ｎｏｎ−ｓｙｎｃ ＲＡＣＨ）を送信し、基地局から送信タイミングを調整するためのタイミング調整値（ＴｉｍｉｎｇＡｄｖａｎｃｅ： ＴＡ）を受け取り、そのタイミング調整値（ＴＡ）に従って送信タイミングを調整したうえで、上り信号を同期させる。

上り信号を送信している間は、各移動局（ＵＥ）は同期を確保する必要があるため、基地局から各移動局（ＵＥ）へ一定周期毎に、または、一定のイベント発生（例えば、移動局の移動速度の急激な変化等）をトリガとして、タイミング調整値（ＴＡ）が通知される。タイミング調整値（ＴＡ）を最後に更新してから再びみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）と判断するための基準となる時間は、セル固有の値としてシステム情報に含めて基地局から通知されるか、予め既定値として定義されており、基地局と移動局（ＵＥ）のそれぞれにおいて対応するタイマを用いて監視される。そして、タイマが切れた場合（上記基準の時間が終了した場合）、移動局（ＵＥ）はみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）からみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）に遷移したと判断される。

基地局は、移動局（ＵＥ）がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）であるかみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）であるかを判断するために、管理する移動局（ＵＥ）の数と同じ数のタイマを制御している。そして、基地局が有するｍ番目（ｍは１からのＭまでの整数。Ｍは基地局が管理する移動局（ＵＥ）の数を示す自然数）のタイマが、ｍ番目の移動局（ＵＥ）が有するタイマに対応している。

また、基地局が用いる複数のタイマはすべて同じ長さに設定され、複数の移動局（ＵＥ）が持つタイマもすべて同じ長さに設定されている。この基地局のタイマと移動局のタイマの長さは、システムでサポートする移動局（ＵＥ）の最大の移動速度（例えば、３５０ｋｍ／ｈ）で移動する移動局（ＵＥ）の同期を保障できる時間、すなわち移動局（ＵＥ）がみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）とならない時間以下に設定されており、実際の移動局（ＵＥ）の移動速度とは関係なく、タイマの状態のみによって移動局（ＵＥ）がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）であるかみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）であるかを判断している。上述した３ＧＰＰＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ （ＬＴＥ）における、上り信号の転送における送信タイミングの調整のための処理の例が、非特許文献１に開示されている。

ところで、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の移動局（ＵＥ）は、基地局に送信すべき上りデータが新たに発生した場合、まずそのデータを送信するための無線リソースを要求するＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔ （ＳＲ）を移動局（ＵＥ）個別の無線リソースを使用して基地局へ送信する。ここで使用する移動局（ＵＥ）個別の無線リソースの割り当て方法として、例えば、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の移動局（ＵＥ）それぞれに対して、ＳＲを送信するための無線リソースを周期的に割り当てる方法がある。それに対し、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の移動局（ＵＥ）がＳＲを送信する場合には、まずＮｏｎ−ｓｙｎｃＲＡＣＨを送信して送信タイミング制御のためにタイミング調整値（ＴＡ）を受け取り、同時にＳＲを送信するための移動局（ＵＥ）個別の無線リソースを割り当てる。

このように、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の移動局（ＵＥ）においては、ＳＲを送信する前段にＮｏｎ−ｓｙｎｃ ＲＡＣＨを送信するステップが必要になるため、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の移動局（ＵＥ）に比べてデータ送信を開始するまでに遅延（待ち時間による遅延）が増加することとなる。例えば、Ｎｏｎ−ｓｙｎｃＲＡＣＨについては、移動局（ＵＥ）間の直交性が保障されておらず、移動局（ＵＥ）間で衝突する可能性がある。衝突が発生した場合、送信したＮｏｎ−ｓｙｎｃ ＲＡＣＨが基地局で検出されなかった移動局（ＵＥ）は、Ｎｏｎ−ｓｙｎｃＲＡＣＨを再送することが必要となり、これにより遅延がさらに増加してしまうことになる。

３ＧＰＰ ＲＡＮ ＷＧ２寄書 ［Ｒ２−０６３４０１．ｄｏｃ ＮＴＴ ＤｏＣｏＭｏ］ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｔｓｇ＿ｒａｎ／ＷＧ２＿ＲＬ２／ＴＳＧＲ２＿５６／Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ ３ＧＰＰ ＲＡＮ ＷＧ１寄書 ［Ｒ１−０６３３７７．ｄｏｃ Ｎｏｋｉａ］ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｔｓｇ＿ｒａｎ／ＷＧ１＿ＲＬ１／ＴＳＧＲ１＿４７／Ｄｏｃｓ／ ３ＧＰＰ ＲＡＮ ＷＧ１寄書 ［Ｒ１−０６３４０５．ｄｏｃ Ｓｉｅｍｅｎｓ］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．３ｇｐｐ．ｏｒｇ／ｆｔｐ／ｔｓｇ＿ｒａｎ／ＷＧ１＿ＲＬ１／ＴＳＧＲ１＿４７／Ｄｏｃｓ／

上述した背景技術では、高速移動（例えば、３５０ｋｍ／ｈ）の移動局（ＵＥ）の同期が保障できる時間を基準として、タイマの長さが設定されているため、静止または低速移動の移動局（ＵＥ）は、実際には同期が保たれていたとしても、タイマの終了によって直ちにみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）と判断されてしまう場合が生じる。

さらに、タイマは終了したが実際には同期が保たれている時間内において、再び移動局（ＵＥ）にデータが発生して上り信号の送信が必要になった場合、データを送信するまでの遅延が大きくなるという問題が生じる。

これは、本来は同期しているので前述した移動局（ＵＥ）個別に割り当てられた無線リソースでＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＲ）を送ることができる静止または低速移動の移動局（ＵＥ）も、タイマによりｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃと判断されてしまうため、まず基地局（ＮｏｄｅＢ）からタイミング調整値（ＴＡ）をもらうためにＮｏｎ−ｓｙｎｃ ＲＡＣＨを送信し、タイミング調整値（ＴＡ）と同時にＳＲを送信するための無線リソースを割り当ててもらう必要があるためである。

（発明の目的）
本発明の目的は、移動局がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）であるかみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）であるかの判断に用いるタイマの長さを、移動局毎に適応的に制御し、実際には同期が保たれている移動局がみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）と判断されてしまうのを極力防ぐことができる無線通信システム、その基地局及び移動局、通信同期管理方法、及びそのタイマ制御プログラムを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）で実際の同期が保たれている期間における上り信号の送信の遅延を少なくすることができる無線通信システム、その基地局及び移動局、通信同期管理方法、及びそのタイマ制御プログラムを提供することにある。

本発明の第１の移動局は、少なくとも移動局と基地局とを含み、基地局への上り信号の同期状態を判断する時間をタイマとして移動局毎に設定する無線通信システムの移動局であって、基地局から送信タイミングの調整値を受信した場合には、タイマを、設定された時間から再開させる。

本発明の第１の制御方法は、少なくとも移動局と基地局とを含み、基地局への上り信号の同期状態を判断する時間をタイマとして移動局毎に設定する無線通信システムの移動局の制御方法であって、基地局から送信タイミングの調整値を受信するステップと、当該調整値を受信した場合に、タイマを、設定された時間から再開させるステップとを有する。

本発明の第１の無線通信システムは、少なくとも移動局と基地局とを含み、基地局への上り信号の同期状態を判断する時間をタイマとして移動局毎に設定する無線通信システムであって、移動局が、基地局から送信タイミングの調整値を受信した場合には、タイマを、設定された時間から再開させる。

本発明による効果は、移動局がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）であるかみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）であるかの判断に用いるタイマが切れて、本来は同期している移動局がｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃと判断されてしまい、データを送信するまでの遅延時間が大きくなる確率を低減することができることである。その理由は、タイマの長さを移動局毎に、移動速度に対して適応的に制御するからである。

本発明による第１の実施の形態を説明するためのブロック図である。 本発明による第１の実施の形態における同期タイマを説明するためのブロック図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマ適応制御部を説明するためのブロック図である。 移動速度の推定方法を説明するためのブロック図である。 受信タイミングと送信タイミングの調整値の関係を説明するためのブロック図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマの決定に用いる移動速度とタイマの長さの関係を定義したテーブルを説明するための図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマの決定方法を説明するための図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマの決定方法を説明するための図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマの決定手順を説明するための図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマ適応制御部を説明するためのブロック図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマの決定に用いる送信タイミングの調整値とタイマの長さの関係を定義したテーブルを説明するための図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマの決定方法を説明するための図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマの決定方法を説明するための図である。 本発明による第１の実施の形態におけるタイマ適応制御部を説明するためのブロック図である。 本発明による第１の実施の形態における基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明による第１の実施の形態における基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明による第１の実施の形態における基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明による第１の実施の形態における移動局及び基地局のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明による第２の実施の形態を説明するためのブロック図である。 本発明による第２の実施の形態におけるタイマ適応制御部を説明するためのブロック図である。 本発明による第２の実施の形態におけるタイマ適応制御部を説明するためのブロック図である。 本発明による第２の実施の形態におけるタイマ適応制御部を説明するためのブロック図である。 本発明による第２の実施の形態におけるタイマの決定手順を説明するための図である。 本発明による第３の実施の形態を説明するためのブロック図である。 本発明による第３の実施の形態におけるタイマ適応制御部を説明するためのブロック図である。 本発明による第３の実施の形態におけるタイマの決定手順を説明するための図である。 本発明による第４の実施の形態を説明するためのブロック図である。 本発明による第４の実施の形態におけるタイマ適応制御部を説明するためのブロック図である。 本発明による第４の実施の形態におけるタイマの決定手順を説明するための図である。 本発明による第５の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明による第６の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明による第７の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明による第８の実施の形態における無線通信システムの概略を説明する図である。 本発明による第９の実施の形態における無線通信システムの概略を説明する図である。 本発明による第１０の実施の形態における無線通信システムの概略を説明する図である。

次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。

まず、本発明の実施の形態において、移動局の状態がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの判断に用いるタイマの長さの初期値ＴＴＭ０を、一般的な方法と同様に高速移動の移動局の同期が保障できる時間に設定する。３ＧＰＰＬＴＥでは、タイマの長さの設定の基準となる移動速度として３５０ ［ｋｍ／ｈ］が想定される。

ここで非特許文献２では、上り信号が正しく検出されるための移動局の送信タイミングのずれの許容値は約１ ［ｕｓｅｃ］であると見積もられている。また非特許文献３では、同期が失われてしまう最悪ケースとして、１ ［ｕｓｅｃ］の送信タイミングのずれで同期が失われてしまう場合が想定されている。

これらを参考に、各実施の形態では移動速度が３５０ ［ｋｍ／ｈ］のときに送信タイミングが１ ［ｕｓｅｃ］ずれる時間、約１．５ ［ｓｅｃ］をタイマの初期値ＴＴＭ０とする。また、基地局（ＮｏｄｅＢ）が有するｍ番目（ｍは１からＭまでの整数。Ｍは基地局が管理する移動局の数で自然数。）の第一のタイマ（第一のタイマ＃ｍ）と、ｍ番目の移動局（ＵＥ ＃ｍ）が有する第二のタイマの長さは同じとする。移動局がｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃの場合に送信するランダムアクセス信号は、予め決められた数の系列（例えば、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列）の中からランダムに選択した１つの系列から構成されるものとする。

ここで、「同期」とは、移動局から基地局に送信される上り信号の受信タイミングが、基地局において要求される精度内に納まるように送信タイミングが制御されている状態をいう。この受信タイミングは、例えば、移動局と基地局との距離すなわち移動局の位置によって変化するため、移動局の移動速度が速いほど変化量が大きく、「同期」している時間が短くなる。

また、「みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）」と「みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）」は、タイマが動作中であるかどうかによって判断され、「みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）」とは、タイマが動作中で、移動局と基地局間の同期を保障できると判断された状態をいい、「みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）」とは、タイマが切れて、移動局と基地局間の同期を保障できないと判断された状態をいう。従って、例えば、「みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）」と判断された場合であっても、実際には「同期」している場合や、「みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）」と判断された場合であっても、実際には「非同期」である場合がある。
なお、以下に説明する各実施の形態は、一例として３ＧＰＰ ＬＴＥを対象として記載されているが、本発明の対象はＬＴＥに制限されず、無線ＬＡＮやＷｉＭａｘ等でもよく、ＴＤＭで同期接続が必要であって送信／受信タイミングがずれるシステムに対して本発明を適用することができる。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明による第１の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態では、タイマの長さを決定するための指標値の算出と、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）の有する第一のタイマおよび移動局（ＵＥ）の有する第二のタイマの長さの決定を基地局が行う。

図１を参照すると、移動局（ＵＥ）１０１は、判定部１０３と、基準信号生成部１０４と、上り信号生成部１０５と、送信情報入力部１０６と、信号送信部１０７と、第二のタイマ１０８と、下り信号復調部１０９とを備える。

移動局（ＵＥ ＃ｍ）１０１において、下り信号復調部１０９は、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２から送信タイミングの調整値（ＴＡ）を含む下り受信信号ＳＤＬＴＸを受信し、タイミング調整値（ＴＡ）に対応する再生タイミング調整値（ＴＡ）ＳＲＴＡと、タイミング調整値（ＴＡ）が基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）から通知された場合に第二のタイマのリセットを通知するタイマ制御情報ＳＴＣＩと、第二のタイマが更新される場合に新しいタイマの長さを示すタイマ更新情報に対応する再生タイマ更新情報ＳＲＴＵＩを出力する。

第二のタイマ１０８は、タイマ制御情報ＳＴＣＩと再生タイマ更新情報ＳＲＴＵＩに従って動作し、再生タイマ更新情報ＳＲＴＵＩが入力された場合には第二のタイマの長さを更新し、移動局（ＵＥ）＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの情報を状態情報ＳＳＩとして出力する。第二のタイマ１０８は、状態情報ＳＳＩの出力方法において、例えば、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にのみ状態情報ＳＳＩを出力し、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には状態情報ＳＳＩを出力しないとすることができる。

判定部１０３は、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２へ送りたい送信情報ＳＩＮＦＯが入力されると、状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号生成部１０５へ、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合には基準信号生成部１０４へ接続を切り替える。

基準信号生成部１０４は、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２と通信を行うための基準信号を生成して出力する機能を有し、本実施の形態及び後述する各実施の形態においてはその一例として、上り信号を同期するためのタイミング調整値（ＴＡ）を基地局（ＮｏｄｅＢ）からもらうためのランダムアクセス信号ＳＲＳを生成して出力する。

上り信号生成部１０５は、再生タイミング調整値（ＴＡ） ＳＲＴＡに従って送信タイミングを調整し、送信情報ＳＩＮＦＯを含む上り信号ＳＵＳを生成して出力する。

信号送信部１０７は、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号ＳＵＳを、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にはランダムアクセス信号ＳＲＳを、それぞれ上り送信信号ＳＵＬＴＸとして送信する。

図１を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、判定部１１０と、基準信号復調部１１１と、上り信号復調部１１２と、タイミング算出部１１３と、タイマ適応制御部１１４と、同期タイマ１１５と、下り送信部１１６とを備える。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２において、判定部１１０は移動局（ＵＥ） ＃ｍの状態を示す状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号復調部１１２へ、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合には基準信号復調部１１１へ接続を切り替える。

基準信号復調部１１１は、基準信号に対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として、入力した上り受信信号ＳＵＬＴＸを復調して出力する機能を有し、本実施の形態及び後述する各実施の形態においてはその一例として、ランダムアクセス信号ＳＲＳに対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として、予め定義した検出閾値を超える系列を示す情報をランダムアクセス検出情報ＳＲＤＩとして出力する。

上り信号復調部１１２は、上り信号ＳＵＳに対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを復調して、送信情報ＳＩＮＦＯに対応する再生送信情報ＳＲＩＮＦＯを出力する。

タイミング算出部１１３は、ＴＡ算出部１１３１及びＴＡ記憶部１１３２を有し、ＴＡ算出部１１３１において、上り受信信号ＳＵＬＴＸの受信タイミング（受信タイミングのずれ）を検出し、移動局（ＵＥ）＃ｍへ通知するタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡを受信タイミングに基づいて算出してＴＡ記憶部１１３２に記憶し、当該ＴＡ ＳＴＡを出力する。

タイマ適応制御部１１４は、上り受信信号ＳＵＬＴＸとタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡの両方またはどちらか一方を入力として第一のタイマ＃ｍおよび移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さを決定して結果をタイマ更新情報ＳＴＵＩとし、移動局（ＵＥ） ＃ｍへタイミング調整値（ＴＡ）を送ることにより第一のタイマ＃ｍのリセットを通知する情報をタイマ制御情報ＳＴＣＩとして、それぞれ出力する。

Ｍ個の第一のタイマをもつ同期タイマ１１５は、タイマ更新情報ＳＴＵＩとタイマ制御情報ＳＴＣＩに従って動作し、移動局（ＵＥ）＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの情報を状態情報ＳＳＩとして出力する。

下り送信部１１６は、状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合にはタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡとタイマ更新情報ＳＴＵＩを含む、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にはタイミング調整値（ＴＡ）ＳＴＡとタイマ更新情報ＳＴＵＩとランダムアクセス検出情報ＳＲＤＩを含む下り送信信号ＳＤＬＴＸを生成し、送信する。

ここで、同期タイマは、図２に示すようにＭ個の第一のタイマ１１７から構成され、第一のタイマ＃ｍが、移動局（ＵＥ） ＃ｍの第二のタイマに対応する。

また、タイマ適応制御部１１４における第一のタイマ＃ｍおよび移動局（ＵＥ） ＃ｍの第二のタイマの長さの決定には、移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度を推定した結果である移動速度ＳＶＩおよびタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化を算出した結果である送信タイミング変動情報ＳＴＡＤＩの両方またはいずれか一方を指標として用いる。

図３、図１０及び図１４に、移動速度、タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量、移動速度とタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量をそれぞれ指標として用いる場合のタイマ適応制御部の構成を示す。

図３において、タイマ適応制御部１１４は、上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度ＳＶＩを推定する速度推定部１１８と、移動速度ＳＶＩを入力として第一のタイマ＃ｍの長さと移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さを決定するタイマ決定部１２１から構成される。

ここで、移動速度の推定方法として、例えばドップラー周波数Ｆｄ ［Ｈｚ］（Ｆｄは０以上の実数）から推定する方法がある。

まずドップラー周波数Ｆｄの推定方法として、既知であるパイロットシンボルにおける位相回転量θ［ｒａｄ］（θは０以上の実数）を用いて推定する方法がある。例えば、図４に示すようにＰ１，Ｐ２をそれぞれ１，２番目のパイロットシンボルに対応する受信信号ベクトルとし、ＴＰが時間領域におけるＰ１とＰ２の間隔とすると、位相変動量θはθ＝｛ ｃｏｓ −１ （Ｐ１・Ｐ２） ｝／ＴＰの関係式（・は内積）から算出できる。このθを用いて、ドップラー周波数ＦｄをＦｄ＝θ／｛２πＴ Ｐ｝の関係式から算出できる。さらにこのドップラー周波数Ｆｄを用いて、移動速ｖを ｖ ＝ Ｆｄλ＝Ｆｄ（ｃ ／ ｆ）の関係式から算出できる。ここで、λは波長［ｍ］、ｃは光速３×１０ ８ ［ｍ／ｓ］で、ｆは搬送波周波数［Ｈｚ］である。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において検出した受信タイミングと移動局（ＵＥ）へ通知する送信タイミングの調整値（ＴＡ）の関係の例を図５に示す。

図５において、上り信号１ｆｒａｍｅの前部にｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ （ＣＰ）が付加されており、ＣＰの先頭が各時間スロットの先頭に来るのが理想的な受信タイミングである。移動局（ＵＥ）が移動したりすることにより送信タイミングがずれ、実際に検出した受信タイミングと理想的な受信タイミングとの差ｘ ［ｕｓ］が生じる。

送信タイミングのずれの量の通知方法として、このｘ ［ｕｓ］の絶対値をタイミング調整値（ＴＡ）として移動局（ＵＥ）へ通知する方法と、ｘ ［ｕｓ］を時分割した値をタイミング調整値（ＴＡ）として通知する方法がある。時分割して通知する方法の場合、一回のタイミング調整値（ＴＡ）の送信につき予め定義した一定ステップのｙ［ｕｓ］単位で進める又は遅らせることを通知する。すなわち、時分割して通知する方法の場合、例えば、送信タイミングを１ｂｉｔで送信し、送信した値が０ならば固定値をｙ［ｕｓ］進ませ、送信した値が１ならばｙ［ｕｓ］遅らせることを通知する方法がある。この方法は、実際に算出した送信タイミングのずれの量が＋４×ｙ［ｕｓ］であった場合、０の値を４回送信し、送信タイミングを合計４×ｙ［ｕｓ］進ませる。

さらに、それらを組み合わせた方法もある。例えば、送信タイミングの初期設定においては絶対値で通知する方法を用い、送信タイミングを更新していく過程においては時分割して通知する方法を用いるという組み合わせ方法が考えられる。

図６〜図８は、第１の実施の形態における第一および第二のタイマの長さの決定とそれを更新する方法を説明するための図である。

タイマ適応制御部１１４は、速度推定部１１８と、タイマ決定部１２１から構成されるものとする（図３）。なお、タイマ決定部１２１での第一および第二のタイマの長さの決定には、移動速度ＳＶＩと、予め移動速度とタイマの長さの関係を定義したテーブルを用いる。本実施の形態では、図６に示す移動速度とタイマの長さの関係を定義したテーブルを用いる。

図６のテーブルにおける各タイマの長さは、以下の式（１）を用いて、初期値の設定のターゲットとしている３５０ ［ｋｍ／ｈ］の場合に１．５ ［ｓｅｃ］でずれると考えられる送信タイミングの値と同じ値が、各移動速度の場合にずれる時間［ｓｅｃ］を算出した結果である。

ここで、ＤＴＡ［ｕｓｅｃ］は送信タイミングのずれの値、ｖ［ｋｍ／ｈ］は移動局（ＵＥ）の移動速度、ｔ［ｓｅｃ］はＤＴＡのずれが生じる時間、６．７［ｕｓｅｃ／ｋｍ］は基地局（ＮｏｄｅＢ）と移動局（ＵＥ）の間で生じる伝搬遅延であるＲｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｄｅｌａｙ （ＲＴＤ）である。

すなわち、式（１）は、図６のテーブルを作成するために用いられ、そのテーブルの作成方法は、まず、移動速度ｖの閾値をどういう刻みにするか、許容できる送信タイミングずれＤＴＡはどれくらいであるかを決定し、式（１）にそれらを代入して式（１）のｔを算出し、ここで算出したｔをタイマの長さとする。

本実施の形態では、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）の速度推定部１１８において、一定の時間間隔で２つの移動局（ＵＥ ＃１、ＵＥ ＃２）の移動速度をそれぞれ推定した結果が図７のようになったものとし、各時刻（ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３）においてタイマ決定部１２１で第一および第二のタイマの長さを決定し、第一および第二のタイマを適応的に制御する。ここで、すべての第一および第二のタイマの長さの初期値ＴＴＭ０は３５０［ｋｍ／ｈ］の移動速度に対応するように設定された前述の １．５ ［ｓｅｃ］とする。

図７において、まず移動局（ＵＥ） ＃１に注目する。ｔ０において移動速度が４０ ［ｋｍ／ｈ］であった。すべての第一および第二のタイマの初期設定値のターゲットである３５０［ｋｍ／ｈ］に比べ移動速度が大幅に遅く、同期状態がより長く続くことが期待されるため第一のタイマ＃１および移動局（ＵＥ） ＃１の第二のタイマの長さを長くすることができる。

図６のテーブルを用いると、移動速度が４０ ［ｋｍ／ｈ］で３０ ［ｋｍ／ｈ］〜１２０ ［ｋｍ／ｈ］の間なので、第一のタイマ＃１および移動局（ＵＥ） ＃１の第二のタイマの長さを４．５［ｓｅｃ］と決定する。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、タイミング調整値（ＴＡ）と第二のタイマの長さを４．５ ［ｓｅｃ］に更新することを示すタイマ更新情報を移動局（ＵＥ）＃１に通知した直後に、第一のタイマ＃１の長さを４．５ ［ｓｅｃ］に更新し、再び動作を開始させる。

移動局（ＵＥ）＃１は、下り信号を復調してタイミング調整値（ＴＡ）とタイマ更新情報を再生し、第二のタイマの長さを２．９ ［ｓｅｃ］に更新し、再び動作を開始させる。

同様に、ｔ ＝ ｔ１， ｔ２， ｔ３において第一のタイマ＃１および移動局（ＵＥ）＃１の第二のタイマの長さを決定すると、それぞれ１７．９ ［ｓｅｃ］， ４．５ ［ｓｅｃ］， １．５ ［ｓｅｃ］となり、タイマの更新のたびに基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は移動局（ＵＥ）＃１へ決定した第二のタイマの長さを通知する。

次に、移動局（ＵＥ） ＃２に注目する。初期値は移動局（ＵＥ） ＃１と同じく１．５ ［ｓｅｃ］である。ｔ０において移動速度が４［ｋｍ／ｈ］であった。移動局（ＵＥ）＃１よりもさらに移動速度が遅く、同期状態がより長く続くことが期待されるためタイマを長くすることができる。

図６のテーブルを用いると、移動速度が４ ［ｋｍ／ｈ］で０ ［ｋｍ／ｈ］〜５ ［ｋｍ／ｈ］の間なので、第一のタイマ＃２および移動局（ＵＥ） ＃２の第二のタイマの長さを１０７．５［ｓｅｃ］と決定する。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、タイミング調整値（ＴＡ）と第二のタイマの長さを１０７．５ ［ｓｅｃ］に更新することを示すタイマ更新情報を移動局（ＵＥ）＃２に通知した直後に、第一のタイマ＃２の長さを１０７．５ ［ｓｅｃ］に更新し、再び動作を開始させる。

移動局（ＵＥ）＃２は、下り信号を復調してタイミング調整値（ＴＡ）とタイマ更新情報を再生し、第二のタイマの長さを１０７．５ ［ｓｅｃ］に更新し、再び動作を開始させる。

同様に、ｔ ＝ ｔ１， ｔ２， ｔ３において速度を推定した結果、３［ｋｍ／ｈ］， ２ ［ｋｍ／ｈ］， ２ ［ｋｍ／ｈ］で、ｔ０のときとほぼ同じであることがわかる。そのため、図７の観測期間におけるタイマの設定はすべて同じで１０７．５［ｓｅｃ］と決定され、タイマの長さの更新がないため、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）と移動局（ＵＥ）＃２それぞれでタイミング調整値（ＴＡ）を算出または通知されるたびに第一のタイマ＃２または第二のタイマをリセットし、再び動作を開始する処理を繰り返す。

以上のように、タイマを決定した結果を図８に示す。

図９は、本実施の形態における基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）と移動局（ＵＥ） ＃ｍの処理のうち第一のタイマ＃ｍおよび移動局（ＵＥ） ＃ｍの第二のタイマの長さの決定に関係する部分を示した図である。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、移動局（ＵＥ） ＃ｍからの上り信号１を受信し、タイミング調整値（ＴＡ）の算出、移動速度の推定、第一のタイマ＃ｍおよび移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さを決定し、移動局（ＵＥ） ＃ｍへタイミング調整値（ＴＡ）と更新した第二のタイマの長さを下り信号１で通知する。基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、移動局（ＵＥ）＃ｍへ下り信号１を送信した直後に、第一のタイマ＃ｍをリセットし、再び動作を開始させる。

移動局（ＵＥ） ＃ｍは、下り信号１を復調してタイミング調整値（ＴＡ）と更新した第二のタイマの長さを再生する。移動局（ＵＥ） ＃ｍは、再生した第二のタイマの長さに更新した後、第二のタイマをリセットし、再び動作を開始させる。そして、移動局（ＵＥ）＃ｍは、再生したタイミング調整値（ＴＡ）に従って送信タイミングを調整して上り信号２を送信する。

ここで、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）の速度推定部における移動速度の推定に用いる信号として、Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ （ＵＬ−ＳＣＨ）で送信される移動局（ＵＥ）のデータや制御情報を含む上り信号を復調するための既知信号（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ： ＲＳ）や、同じくＵＬ−ＳＣＨで送信される上り回線の品質（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ： ＣＱＩ）を基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）で測定するために送信されるＣＱＩ測定用ＲＳが考えられる。また、タイマの更新を通知する信号として、ＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ （ＤＬ−ＳＣＨ） で送信されるＬａｙｅｒ １／Ｌａｙｅｒ ２制御用の信号（Ｌ１／Ｌ２ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）や、同じくＤＬ−ＳＣＨで送信されるデータ送信用信号（ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ： ＰＤＳＣＨ）が考えられる。

図１０において、タイマ適応制御部１１４は、タイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡを入力としてタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを算出して出力する変動算出部１１９と、タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを入力として第一のタイマ＃ｍの長さと移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さを決定するタイマ決定部１２２から構成される。

本発明のタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量をタイマの長さの決定の指標とする方法において、タイミング調整値（ＴＡ）として送信タイミングのずれの量の絶対値を通知する場合には、ある観測期間当たりのタイミング調整値（ＴＡ）の変化量をそのままタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量とする。一方、タイミング調整値（ＴＡ）として送信タイミングのずれの量を時分割した値を通知する場合には、時分割されたタイミング調整値（ＴＡ）の値を合計して実際の送信タイミングのずれの量を復元し、復元した送信タイミングのある観測期間当たりの変化量をタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量とする。

なお、タイマ決定部１２２での第一及び第二のタイマの長さの決定には、タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量と、予めタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量とタイマの長さの関係を定義した図１１に示すテーブルを用いる。本実施の形態では、タイミング調整値（ＴＡ）の通知方法として、送信タイミングのずれの量を絶対値で通知する方法を考える。

図１１のテーブルにおける各タイマの長さは、以下の式（２）〜（４）を用いて、ある観測周期で送信タイミングがずれる値と、そのずれが生じると予想される移動速度との関係から算出した結果である。

ここで、式（２）のＤＴＡ［ｕｓｅｃ］は送信タイミングのずれの値、ｖ［ｋｍ／ｈ］は移動局（ＵＥ）の移動速度、ｔ［ｓｅｃ］はＤＴＡのずれが生じる時間、６．７［ｕｓｅｃ／ｋｍ］は基地局（ＮｏｄｅＢ）と移動局（ＵＥ）の間で生じる伝搬遅延であるＲｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｄｅｌａｙ （ＲＴＤ）である。また式（３）のΔｄ［ｕｓｅｃ］はΔｔ［ｓｅｃ］の間に生じる送信タイミングのずれの値である。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）の変動算出部において、一定の時間間隔で、ある移動局（ＵＥ） ＃１の１０ ［ｓｅｃ］当たりのタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出した結果が図１２のようになったものとする。各時刻（ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３）においてタイマ決定部で第一および第二のタイマの長さを決定し、第一および第二のタイマを適応的に制御する。ここで、第一および第二のタイマの長さの初期値ＴＴＭ０は３５０［ｋｍ／ｈ］の移動速度に対応するように設定された前述の １．５ ［ｓｅｃ］とする。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）でｔ０において移動局（ＵＥ） ＃１のタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出した結果が２．１８［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］であった。図１１のテーブルを用いると、０．５６ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］〜２．２２ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］の間なので、タイマの長さを初期値の１．５［ｓｅｃ］よりも長くすることができ、第一および第二のタイマ＃１の長さを４．５ ［ｓｅｃ］と決定する。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、タイミング調整値（ＴＡ）と第二のタイマの長さを４．５ ［ｓｅｃ］に更新することを示すタイマ更新情報を移動局（ＵＥ）＃１に通知した直後に、第一のタイマ＃１の長さを４．５ ［ｓｅｃ］に更新し、再び動作を開始させる。

移動局（ＵＥ）＃１は、下り信号を復調してタイミング調整値（ＴＡ）とタイマ更新情報を再生し、第二のタイマの長さを２．９ ［ｓｅｃ］に更新し、再び動作を開始させる。

同様に、ｔ ＝ ｔ１， ｔ２， ｔ３において基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）で、タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出した結果、１．４５［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］， １．９２ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］， ３．２８ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］であった。図１１のテーブルを用いて、第一のタイマおよび第二のタイマの長さを決定すると４．５［ｓｅｃ］， ４．５ ［ｓｅｃ］， １．５ ［ｓｅｃ］となる。

以上のように、第一および第二のタイマを決定した結果を図１３に示す。

図１４において、タイマ適応制御部１１４は、上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度ＳＶＩを推定する速度推定部１１８と、タイミング調整値（ＴＡ）ＳＴＡを入力としてタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを算出して出力する変動算出部１１９と、移動速度ＳＶＩとタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを入力として第一のタイマ＃ｍの長さと移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さを決定するタイマ決定部１２０から構成され、図３及び図１０を用いて説明した方法によって、第一のタイマ＃ｍおよび移動局（ＵＥ） ＃ｍの第二のタイマの長さを決定する。なお、移動速度ＳＶＩとタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩの両方を用いる場合、移動速度ＳＶＩと時間変化量ＳＴＡＤＩのそれぞれを用いて別々に算出したタイマ長さのうち、値の小さい方を用いることがより好ましいが、場合によっては値の大きい方を用いてもよい。

次に、本実施の形態における基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）の動作を説明する。

図１５〜図１７は、本発明による第１の実施の形態における基地局の動作を示すフローチャートであり、図１５は、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合の動作、図１６は、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合の動作、図１７は、タイマの長さの決定および更新動作を示す。

図１５を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合、第一のタイマを初期化（Ｔ＿ＳＹＮＣ＝Ｔ）し（ステップＳ１０１）、基準信号（ランダムアクセス信号）を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

ここで、以下のことを前提とする。

第１に、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、移動局（ＵＥ ＃ｍ）１０１からの上り信号（ランダムアクセス信号以外）が、必ずタイマが切れる前に受信されるように上り信号送信用の無線リソースを割り当てることとする。このため、上り信号が受信されたがタイマが切れていた、という状況は起らない。

第２に、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２がもつ第一のタイマと移動局（ＵＥ ＃ｍ）１０１がもつ第二のタイマの長さ（設定値）は同じものとする。

第３に、タイミング調整値（ＴＡ）の算出をある一定周期で行うこととする。他に、上り信号が受信されたら毎回タイミング調整値（ＴＡ）を算出する方法でも問題はないが、例として一定周期で行うこととする。

第４に、タイミング調整値（ＴＡ）を算出する毎に移動局へ送信するものとする。このとき、閾値判定が不要であるため、タイマが切れる前に次のタイミング調整値（ＴＡ）算出が行われることが保障される。ただし、基地局（ＮｏｄｅＢ）１０２がある一定期間の間にデータ送受信をせずに、同期を保つ必要がなくなった場合、タイミング調整値（ＴＡ）を算出するための上り信号を送信する指示を出さずに、タイマが切れたらみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の状態に移す。

なお、本発明は、タイマの長さの決定および更新も周期的に（または何かのトリガに応じて）行うことを可能とするが（後述する各実施の形態も同様）、本実施の形態においては、単にタイマの長さの決定を行うか否かの選択部のみを示す。

基準信号（ランダムアクセス信号）を受信したと判定した場合、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、タイミング調整値（ＴＡ）を算出し（ステップＳ１０３）、算出したタイミング調整値（ＴＡ）を記憶し（ステップＳ１０４）、移動局（ＵＥ＃ｍ）１０１に対して当該タイミング調整値（ＴＡ）を送信し（ステップＳ１０５）、第一のタイマをスタートさせる（ステップＳ１０６）。一方、基準信号（ランダムアクセス信号）を受信していないと判定した場合、基地局（ＮｏｄｅＢ）１０２は、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６の処理を行わない。

図１６を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合、第一のタイマの値Ｔ＿ＳＹＮＣが０か否かを判定し（ステップＳ１０１）、値が０の場合処理を終了し、値が０でない場合、上り信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

上り信号を受信したと判定した場合、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、タイミング調整値（ＴＡ）を算出するか否かを判定し（ステップＳ２０３）、上り信号を受信していないと判定した場合、処理を終了する。

タイミング調整値（ＴＡ）を算出すると判定した場合、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、タイミング調整値（ＴＡ）を算出し（ステップＳ２０４）、算出したタイミング調整値（ＴＡ）をＴＡ記憶部１１３２に記録し（ステップＳ２０５）、移動局（ＵＥ＃ｍ）１０１に対して当該タイミング調整値（ＴＡ）を送信し（ステップＳ２０６）、第一のタイマをリセットし（ステップＳ２０７）、第一のタイマをスタートさせる（ステップＳ２０８）。一方、タイミング調整値（ＴＡ）を算出しないと判定した場合、基地局（ＮｏｄｅＢ）１０２は、ステップＳ２０４〜ステップＳ２０８の処理を行わない。

図１７を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、第一のタイマを更新するか否かを判定し（ステップＳ３０１）、更新しないと判定した場合、処理を終了する。

更新すると判定した場合、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２は、タイミング調整値（ＴＡ）の値の呼出を行い（ステップＳ３０２）、タイミング調整値（ＴＡ）変化率の算出を行い（ステップＳ３０３）、更新後の第一のタイマの長さＴ’を決定し（ステップＳ３０４）、移動局（ＵＥ＃ｍ）１０１に対して第一のタイマの更新値Ｔ’を送信し（ステップＳ３０５）、第一のタイマの長さの値をＴ’に更新する（ステップＳ３０６）。

図１７に示すタイマの長さの決定および更新動作を挿入する場所として、例えば、図１６のみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合におけるステップＳ２０２の条件分岐の直後や、ステップＳ２０７のタイマのリセットの前などがある。しかし、これらは例であって、これらに限定されるものではない。

なお、移動局（ＵＥ ＃ｍ）毎に決定した第一のタイマおよび第二のタイマの長さに比例して、移動局（ＵＥ ＃ｍ）における送信タイミングを更新する更新周期を変更してもよい。

ここで、移動局（ＵＥ ＃ｍ）１０１及び基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）１０２のハードウェア構成例の説明をする。

図１８は、本実施の形態による移動局１０１及び基地局１０２のハードウェア構成例を示すブロック図である。

図１８を参照すると、本発明による移動局１０１及び基地局１０２は、一般的なコンピュータ装置と同様のハードウェア構成によって実現することができ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１００１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメインメモリであり、データの作業領域やデータの一時退避領域に用いられる主記憶部１００２、ネットワーク２０００を介してデータの送受信を行う通信制御部１００３、液晶ディスプレイ、プリンタやスピーカ等の提示部１００４、キーボードやマウス等の入力部１００５、周辺機器と接続してデータの送受信を行うインタフェース部１００６、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気ディスク、半導体メモリ等の不揮発性メモリから構成されるハードディスク装置である補助記憶部１００７、本情報処理装置の上記各構成要素を相互に接続するシステムバス１００８等を備えている。

本発明による移動局１０１及び基地局１０２は、その動作を、移動局１０１及び基地局１０２内部にそのような機能を実現するプログラムを組み込んだ、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等のハードウェア部品からなる回路部品を実装してハードウェア的に実現することは勿論として、上記した各構成要素の各機能を提供するプログラムを、コンピュータ処理装置上のＣＰＵ１００１で実行することにより、ソフトウェア的に実現することができる。

すなわち、ＣＰＵ１００１は、補助記憶部１００７に格納されているプログラムを、主記憶部１００２にロードして実行し、移動局１０１又は基地局１０２の動作を制御することにより、上述した各機能をソフトウェア的に実現する。

なお、後述する実施の形態における移動局及び基地局上述のような構成を有し、上述した各機能をハードウェア的又はソフトウェア的に実現してもよい。

（第１の実施の形態の効果）
以上、第１の実施の形態に示したように、本発明により移動局（ＵＥ）毎にみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かを判断するためのタイマを適応的に制御することが可能となる。これにより、実際は同期している移動局（ＵＥ）がみなし非同期（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）と判断されてしまう確率を低減することができる。ＬＴＥの場合にはさらに、同期している移動局（ＵＥ）がＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔを送信するためにＮｏｎ−ｓｙｎｃ ＲＡＣＨから送信することによるデータ送信までの遅延が増加する確率を低減することができる。

（第２の実施の形態）
図１９は、本発明による第２の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態では、第一および第二のタイマの長さを決定するための指標値の算出と第一のタイマの長さの決定を基地局が行い、第二のタイマの長さの決定を移動局が行う。

図１９を参照すると、移動局（ＵＥ）２０１は、判定部１０３と、基準信号生成部１０４と、上り信号生成部１０５と、送信情報入力部１０６と、信号送信部１０７と、下り信号復調部２０３と、タイマ決定部２０４と、第二のタイマ２０５とを備える。

移動局（ＵＥ ＃ｍ）２０１において、下り信号復調部２０３は、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）２０２から送信タイミングの調整値（ＴＡ）を含む下り受信信号ＳＤＬＴＸを受信し、タイミング調整値（ＴＡ）に対応する再生タイミング調整値（ＴＡ）ＳＲＴＡと、タイミング調整値（ＴＡ）が基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）から通知された場合に第二のタイマのリセットを通知するタイマ制御情報ＳＴＣＩと、基地局（ＮｏｄｅＢ）で第一のタイマ＃ｍが更新された場合に、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）で第一のタイマ＃ｍの長さの決定に用いた指標の値に対応する再生指標値ＳＲＩＤを出力する。

タイマ決定部２０４は、再生指標値ＳＲＩＤを入力として第二のタイマの長さを決定し、結果をタイマ更新情報ＳＴＵＩＵとして出力する。

第二のタイマ２０５は、タイマ制御情報ＳＴＣＩとタイマ更新情報ＳＴＵＩに従って動作し、タイマ更新情報ＳＴＵＩＵが入力された場合には第二のタイマの長さを更新し、移動局（ＵＥ）＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの情報を状態情報ＳＳＩとして出力する。

判定部１０３は、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）へ送りたい送信情報ＳＩＮＦＯが入力されると、状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号生成部１０５へ、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合には基準信号生成部１０４へ接続を切り替える。

ランダムアクセス信号生成部１０４は、上り信号を同期するためのタイミング調整値（ＴＡ）を基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）からもらうためのランダムアクセス信号ＳＲＳを生成して出力する。

上り信号生成部１０５は、再生タイミング調整値（ＴＡ） ＳＲＴＡに従って送信タイミングを調整し、送信情報ＳＩＮＦＯを含む上り信号ＳＵＳを生成して出力する。

信号送信部１０７は、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号ＳＵＳを、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にはランダムアクセス信号ＳＲＳを、それぞれ上り送信信号ＳＵＬＴＸとして送信する。

図１９を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）２０２は、判定部１１０と、基準信号復調部１１１と、上り信号復調部１１２と、タイミング算出部１１３と、タイマ適応制御部２０６と、同期タイマ２０７と、下り送信部２０８とを備える。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）２０２において、判定部１１０は移動局（ＵＥ） ＃ｍの状態を示す状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号復調部１１２へ、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合には基準信号復調部１１１へ接続を切り替える。

基準信号復調部１１１は、ランダムアクセス信号ＳＲＳに対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として、予め定義した検出閾値を超える系列を示す情報をランダムアクセス検出情報ＳＲＤＩとして出力する。

上り信号復調部１１２は、上り信号ＳＵＳに対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを復調して、送信情報ＳＩＮＦＯに対応する再生送信情報ＳＲＩＮＦＯを出力する。

タイミング算出部１１３は、上り受信信号ＳＵＬＴＸの受信タイミングを検出し、受信タイミングから移動局（ＵＥ） ＃ｍへ通知するタイミング調整値（ＴＡ）ＳＴＡを算出して出力する。

タイマ適応制御部２０６は、上り受信信号ＳＵＬＴＸとタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡの両方またはどちらか一方を入力として第一のタイマ＃ｍおよび移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さを決定するための指標を算出して指標値情報ＳＩＤとし、指標値情報ＳＩＤを用いて第一のタイマ＃ｍの長さを決定してタイマ更新情報ＳＴＵＩＮとし、移動局（ＵＥ）＃ｍへタイミング調整値（ＴＡ）を送ることにより第一のタイマ＃ｍの更新を通知する情報をタイマ制御情報ＳＴＣＩとして、それぞれ出力する。なお、指標値情報ＳＩＤは、実際にタイマの長さの決定に用いた移動速度や送信タイミングの変化量を示す。

Ｍ個の第一のタイマをもつ同期タイマ２０７は、タイマ更新情報ＳＴＵＩＮとタイマ制御情報ＳＴＣＩに従って動作し、移動局（ＵＥ）＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの情報を状態情報ＳＳＩとして出力する。

下り送信部２０８は、状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合にはタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡと指標値情報ＳＩＤを含む、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にはタイミング調整値（ＴＡ）ＳＴＡと指標値情報ＳＩＤとランダムアクセス検出情報ＳＲＤＩを含む下り送信信号ＳＤＬＴＸを生成し、送信する。

タイマ適応制御部２０６における第一のタイマ＃ｍの長さの決定には、移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度を推定した結果である移動速度ＳＶＩおよびタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化を算出した結果である送信タイミング変動情報ＳＴＡＤＩの両方またはいずれか一方を指標として用い、指標値情報ＳＩＤとして出力する。

図２０〜図２２に、移動速度とタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量、移動速度、タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量をそれぞれ指標として用いる場合のタイマ適応制御部の構成を示す。

図２０において、タイマ適応制御部２０６は、上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度ＳＶＩを推定する速度推定部２０９と、タイミング調整値（ＴＡ）ＳＴＡを入力としてタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを算出して出力する変動算出部２１０と、移動速度ＳＶＩとタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを入力として第一のタイマ＃ｍの長さを決定するタイマ決定部２１１から構成され、移動速度ＳＶＩとタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを指標値情報ＳＩＤとして出力する。

図２１において、タイマ適応制御部２０６は、上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度ＳＶＩを推定する速度推定部２０９と、移動速度ＳＶＩを入力として第一のタイマ＃ｍの長さを決定するタイマ決定部２１２から構成され、移動速度ＳＶＩを指標値情報ＳＩＤとして出力する。

図２２において、タイマ適応制御部２０６は、タイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡを入力としてタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを算出して出力する変動算出部２１０と、タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを入力として第一のタイマ＃ｍの長さを決定するタイマ決定部２１３から構成され、タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを指標値情報ＳＩＤとして出力する。

図２３は、第２の実施の形態における第一および第二のタイマの長さの決定とそれを更新する手順を説明するための図である。タイマ適応制御部２０６は、速度推定部２０９と、タイマ決定部２１０から構成されるものとする（図２１）。なお、タイマ決定部２０４、２１２での第二、第一のタイマの長さの決定には、移動速度ＳＶＩと、予め移動速度とタイマの長さの関係を定義した同じテーブルを用いる。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、移動局（ＵＥ） ＃ｍからの上り信号１を受信し、タイミング調整値（ＴＡ）の算出、移動速度の推定を行う。基地局（ＮｏｄｅＢ）は、タイマ決定部２０６において移動速度とテーブルを用いて第一のタイマ＃ｍの長さを決定し、第一のタイマ＃ｍの長さの更新を行い、移動局（ＵＥ） ＃ｍへタイミング調整値（ＴＡ）と移動速度を下り信号１で通知する。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、移動局（ＵＥ） ＃ｍへ下り信号１を送信した直後に、第一のタイマ＃ｍをリセットし、再び動作を開始させる。

移動局（ＵＥ） ＃ｍは、下り信号１を復調してタイミング調整値（ＴＡ）と移動速度を再生する。移動局（ＵＥ） ＃ｍは、タイマ決定部２０４において再生した移動速度とテーブルを用いて第二のタイマの長さを決定し、第二のタイマの長さを更新し、再び動作を開始させる。そして、移動局（ＵＥ）＃ｍは、再生したタイミング調整値（ＴＡ）に従って送信タイミングを調整して上り信号２を送信する。

なお、用いる指標が第１の実施の形態と同じであるならば、テーブルを用いる上記適応制御は、第１の実施の形態と同様にして行われる。

ここで、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）の速度推定部における移動速度の推定に用いる信号として、Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ （ＵＬ−ＳＣＨ）で送信される移動局（ＵＥ）のデータや制御情報を含む上り信号を復調するための既知信号（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ： ＲＳ）や、同じくＵＬ−ＳＣＨで送信される上り回線の品質（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ： ＣＱＩ）を基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）で測定するために送信されるＣＱＩ測定用ＲＳが考えられる。また、移動速度を通知する信号としては、ＤｏｗｎｌｉｎｋＳｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ （ＤＬ−ＳＣＨ） で送信されるデータ送信用信号（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ： ＰＤＳＣＨ）が考えられる。

（第２の実施の形態の効果）
以上、第２の実施の形態に示したように、本発明により移動局（ＵＥ）毎にみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かを判断するためのタイマを適応的に制御することが可能となる。これにより、実際は同期している移動局（ＵＥ）がみなし非同期（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）と判断されてしまう確率を低減することができる。ＬＴＥの場合にはさらに、同期している移動局（ＵＥ）がＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔを送信するためにＮｏｎ−ｓｙｎｃ ＲＡＣＨから送信することによるデータ送信までの遅延が増加する確率を低減することができる。

（第３の実施の形態）
図２４は、本発明による第３の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態では、第一および第二のタイマの長さを決定するための指標値の算出と、第一および第二のタイマの長さの決定を移動局が行う。

図２４を参照すると、移動局（ＵＥ）３０１は、判定部１０３と、基準信号生成部１０４と、送信情報入力部１０６と、信号送信部１０７と、下り信号復調部３０３と、タイマ適応制御部３０４と、第二のタイマ３０５と、上り信号生成部３０６とを備える。

移動局（ＵＥ ＃ｍ）３０１において、下り信号復調部３０３は、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）３０２から送信タイミングの調整値（ＴＡ）を含む下り受信信号ＳＤＬＴＸを受信し、タイミング調整値（ＴＡ）に対応する再生タイミング調整値（ＴＡ）ＲＴＡを出力する。

タイマ適応制御部３０４は、再生タイミング調整値（ＴＡ） ＳＲＴＡと下り受信信号ＳＤＬＴＸの両方またはどちらか一方を入力として、第一のタイマ＃ｍと第二のタイマの長さを決定して結果をタイマ更新情報ＳＴＵＩとし、再生タイミング調整値（ＴＡ）が入力された場合または第二のタイマの長さを更新した場合に第二のタイマのリセットを通知するタイマ制御情報ＳＴＣＩを出力する。

第二のタイマ３０５は、タイマ制御情報ＳＴＣＩとタイマ更新情報ＳＴＵＩに従って動作し、移動局（ＵＥ） ＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの情報を状態情報ＳＳＩとして出力する。

判定部１０３は、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）へ送りたい送信情報ＳＩＮＦＯが入力されると、状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号生成部３０６へ、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合には基準信号生成部１０４へ接続を切り替える。

基準信号生成部１０４は、上り信号を同期するためのタイミング調整値（ＴＡ）を基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）からもらうためのランダムアクセス信号ＳＲＳを生成して出力する。

上り信号生成部３０６は、再生タイミング調整値（ＴＡ） ＳＲＴＡに従って送信タイミングを調整し、送信情報ＳＩＮＦＯとタイマ更新情報ＳＴＵＩを含む上り信号ＳＵＳを生成して出力する。

信号送信部１０７は、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号ＳＵＳを、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にはランダムアクセス信号ＳＲＳを、それぞれ上り送信信号ＳＵＬＴＸとして送信する。

図２４を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）３０２は、判定部１１０と、基準信号復調部１１１と、上り信号復調部３０７と、タイミング算出部３０８と、同期タイマ３０９と、下り送信部３１０とを備える。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）３０２において、判定部１１０は移動局（ＵＥ） ＃ｍの状態を示す状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号復調部３０７へ、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合には基準信号復調部１１１へ接続を切り替える。

基準信号復調部１１１は、ランダムアクセス信号ＳＲＳに対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として、予め定義した検出閾値を超える系列を示す情報をランダムアクセス検出情報ＳＲＤＩとして出力する。

上り信号復調部３０７は、上り信号ＳＵＳに対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを復調して、送信情報ＳＩＮＦＯに対応する再生送信情報ＳＲＩＮＦＯとタイマ更新情報ＳＴＵＩに対応する再生タイマ更新情報ＳＲＴＵＩを出力する。

タイミング算出部３０８は、ＴＡ算出部３０８１及びＴＡ記憶部３０８２を有し、ＴＡ算出部３０８１において、上り受信信号ＳＵＬＴＸの受信タイミング（受信タイミングのずれ）を検出し、移動局（ＵＥ）＃ｍへ通知するタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡを受信タイミングに基づいて算出してＴＡ記憶部３０８２に記憶し、移動局（ＵＥ） ＃ｍへタイミング調整値（ＴＡ）を送ることにより第一のタイマ＃ｍの更新を通知する情報をタイマ制御情報ＳＴＣＩとして、それぞれ出力する。

Ｍ個の第一のタイマをもつ同期タイマ３０９は、再生タイマ更新情報ＳＲＴＵＩとタイマ制御情報ＳＴＣＩに従って動作し、移動局（ＵＥ）＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの情報を状態情報ＳＳＩとして出力する。

下り送信部３１０は、状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合にはタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡを含む、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にはタイミング調整値（ＴＡ）ＳＴＡとランダムアクセス検出情報ＳＲＤＩを含む下り送信信号ＳＤＬＴＸを生成し、送信する。

タイマ適応制御部３０４における第一のタイマ＃ｍおよび移動局（ＵＥ） ＃ｍの第二のタイマの長さの決定には、移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度を推定した結果である移動速度ＳＶＩおよび再生タイミング調整値（ＴＡ）ＳＲＴＡの時間変化を算出した結果である送信タイミング変動情報ＳＴＡＤＩの両方またはいずれか一方を指標として用いる。図２５に、移動速度と再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量の両方を指標として用いる場合のタイマ適応制御部３０４の構成を示す。

図２５において、タイマ適応制御部３０４は、下り受信信号ＳＤＬＴＸを入力として移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度ＳＶＩを推定する速度推定部３１１と、再生タイミング調整値（ＴＡ）ＳＲＴＡを入力として再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを算出して出力する変動算出部３１２と、移動速度ＳＶＩと再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを入力として第一のタイマ＃ｍおよび移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さを決定するタイマ決定部３１３から構成される。なお、速度推定部３１１又は変動算出部３１２のいずれかと、タイマ決定部３１３とを備えるタイマ適応制御部については上記第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する（図３、図１０参照）。

図２６は、第３の実施の形態におけるタイマの長さの決定とそれを更新する手順を説明するための図である。タイマ適応制御部３０４は、速度推定部と、タイマ決定部から構成されるものとする。なお、タイマ決定部でのタイマの長さの決定には、移動速度ＳＶＩと、予め移動速度とタイマの長さの関係を定義したテーブルを用いる。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、移動局（ＵＥ） ＃ｍからの上り信号１を受信し、タイミング調整値（ＴＡ）を算出する。基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、タイミング調整値（ＴＡ）を移動局（ＵＥ）＃ｍへ通知した直後に、第一のタイマ＃ｍをリセットし、再び動作を開始させる。

移動局（ＵＥ） ＃ｍは、下り信号１を受信し、タイミング調整値（ＴＡ）の再生と移動速度の推定を行う。移動局（ＵＥ） ＃ｍは、推定した移動速度とテーブルを用いて第一のタイマ＃ｍおよび第二のタイマの長さを決定する。移動局（ＵＥ）＃ｍは、そして第二のタイマの長さを更新してリセットし、再び動作を開始させる。移動局（ＵＥ） ＃ｍは、再生したタイミング調整値（ＴＡ）に従って送信タイミングを調整し、第一のタイマ＃ｍの長さを上り信号で基地局へ通知する。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、上り信号２を受信し、移動局（ＵＥ） ＃ｍで決定した第一のタイマ＃ｍの長さを再生する。そして、再生した値に従って第一のタイマ＃ｍの長さを更新し、再び動作開始させる。

ここで、移動局（ＵＥ）の速度推定部における移動速度の推定に用いる信号として、Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ （ＤＬ−ＳＣＨ）で送信される既知信号（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌ： ＲＳ。Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ： ＣＰＩＣＨとも言う。）が考えられる。また、タイマの長さを通知する上り信号としては、ＵｐｌｉｎｋＳｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ （ＵＬ−ＳＣＨ） で送信されるデータ送信用信号（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ： ＰＵＳＣＨ）が考えられる。

（第３の実施の形態の効果）
以上、第３の実施の形態に示したように、本発明により移動局（ＵＥ）毎にみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かを判断するためのタイマを適応的に制御することが可能となる。これにより、実際は同期している移動局（ＵＥ）がみなし非同期（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）と判断されてしまう確率を低減することができる。ＬＴＥの場合にはさらに、同期している移動局（ＵＥ）がＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔを送信するためにＮｏｎ−ｓｙｎｃ ＲＡＣＨから送信することによるデータ送信までの遅延が増加する確率を低減することができる。なお、本実施の形態のように移動局（ＵＥ）が基地局（ＮｏｄｅＢ）のもつ第一のタイマの長さも決定する場合には、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）から第一のタイマの長さの更新許可を示す下り信号が必要になる場合も考えられる。

（第４の実施の形態）
図２７は、本発明による第４の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。本実施の形態では、第一のタイマの長さを決定するための指標値の算出と第一のタイマの長さの決定を基地局が行い、第二のタイマの長さを決定するための指標値の算出と第二のタイマの長さの決定は移動局が行う。ただし、基地局で算出した指標値と移動局で算出した指標値が同じ値となるように、指標値の算出に用いる情報は基地局と移動局で同じものを利用する。なお、後述する制御情報ＳＣＩ及び再生制御情報ＳＲＣＩは、指標値ではなく、測定に必要な条件情報であり、例えば、速度のときはドップラー周波数である。

図２７を参照すると、移動局（ＵＥ）４０１は、判定部１０３と、基準信号生成部１０４と、送信情報入力部１０６と、信号送信部１０７と、下り信号復調部４０３と、タイマ適応制御部４０４と、第二のタイマ４０５と、上り信号生成部４０６とを備える。

移動局（ＵＥ ＃ｍ）４０１において、下り信号復調部４０３は基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）４０２から送信タイミングの調整値（ＴＡ）を含む下り受信信号ＳＤＬＴＸを受信し、タイミング調整値（ＴＡ）に対応する再生タイミング調整値（ＴＡ）ＳＲＴＡを出力する。

タイマ適応制御部４０４は、再生タイミング調整値（ＴＡ） ＳＲＴＡと下り受信信号ＳＤＬＴＸの両方またはどちらか一方を入力として、第二のタイマの長さを決定して結果をタイマ更新情報ＳＴＵＩＵとし、再生タイミング調整値（ＴＡ）が入力された場合または第二のタイマの長さを更新した場合に第二のタイマのリセットを通知するタイマ制御情報ＳＴＣＩとし、それぞれ出力する。さらに、タイマの長さの決定に用いる指標値の算出に利用した情報を制御情報ＳＣＩとして出力する。

第二のタイマ４０５は、タイマ制御情報ＳＴＣＩとタイマ更新情報ＳＴＵＩＵに従って動作し、移動局（ＵＥ）＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの情報を状態情報ＳＳＩとして出力する。

判定部１０３は、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）へ送りたい送信情報ＳＩＮＦＯが入力されると、状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号生成部４０６へ、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合には基準信号生成部１０４へ接続を切り替える。

基準信号生成部１０４は、上り信号を同期するためのタイミング調整値（ＴＡ）を基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）からもらうためのランダムアクセス信号ＳＲＳを生成して出力する。

上り信号生成部４０６は、再生タイミング調整値（ＴＡ） ＳＲＴＡに従って送信タイミングを調整し、送信情報ＳＩＮＦＯと制御情報ＳＣＩを含む上り信号ＳＵＳを生成して出力する。

信号送信部１０７は、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号ＳＵＳを、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にはランダムアクセス信号ＳＲＳを、それぞれ上り送信信号ＳＵＬＴＸとして送信する。

図２７を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）４０２は、判定部１１０と、基準信号復調部１１１と、上り信号復調部４０７と、タイミング算出部１１３と、上り信号復調部４０７と、タイマ適応制御部４０８と、同期タイマ４０９と、下り送信部４１０とを備える。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）４０２において、判定部１１０は移動局（ＵＥ） ＃ｍの状態を示す状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合には上り信号復調部４０７へ、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合には基準信号復調部１１１へ接続を切り替える。

基準信号復調部１１１は、ランダムアクセス信号ＳＲＳに対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを入力として、予め定義した検出閾値を超える系列を示す情報をランダムアクセス検出情報ＳＲＤＩとして出力する。

上り信号復調部４０７は、上り信号ＳＵＳに対応する上り受信信号ＳＵＬＴＸを復調して、送信情報ＳＩＮＦＯに対応する再生送信情報ＳＲＩＮＦＯと制御情報ＳＣＩに対応する再生制御情報ＳＲＣＩを出力する。

タイミング算出部１１３は、上り受信信号ＳＵＬＴＸの受信タイミングを検出し、受信タイミングから移動局（ＵＥ） ＃ｍへ通知するタイミング調整値（ＴＡ）ＳＴＡを算出して出力する。

タイマ適応制御部４０８は、上り受信信号ＳＵＬＴＸとタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡの両方またはどちらか一方を入力として第一のタイマ＃ｍの長さを決定して結果をタイマ更新情報ＳＴＵＩＮとし、移動局（ＵＥ）＃ｍへタイミング調整値（ＴＡ）を送ることにより第二のタイマの更新を通知する情報をタイマ制御情報ＳＴＣＩとして、それぞれ出力する。

Ｍ個の第一のタイマをもつ同期タイマ４０９は、タイマ更新情報ＳＴＵＩＮとタイマ制御情報ＳＴＣＩに従って動作し、移動局（ＵＥ）＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの情報を状態情報ＳＳＩとして出力する。

下り送信部４１０は、状態情報ＳＳＩに従って、みなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）の場合にはタイミング調整値（ＴＡ） ＳＴＡを含む、みなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）の場合にはタイミング調整値（ＴＡ）ＳＴＡとランダムアクセス検出情報ＳＲＤＩを含む下り送信信号ＳＤＬＴＸを生成し、送信する。

タイマ適応制御部４０４（４０８）におけるタイマの長さの決定には、移動局（ＵＥ） ＃ｍの移動速度を推定した結果である移動速度ＳＶＩおよび再生タイミング調整値（ＴＡ）ＳＲＴＡ（タイミング調整値（ＴＡ） ＳＲＴＡ）の時間変化を算出した結果である送信タイミング変動情報ＳＴＡＤＩの両方またはいずれか一方を指標として用いる。

図２８に、移動速度と再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量の両方を指標として用いる場合のタイマ適応制御部４０４（４０８）の構成を示す。

図２８において、タイマ適応制御部４０４（４０８）は、下り受信信号ＳＤＬＴＸ（上り受信信号ＳＵＬＴＸ）を入力として移動局（ＵＥ）の移動速度ＳＶＩを推定する速度推定部４１１（４１４）と、再生タイミング調整値（ＴＡ）ＳＲＴＡ（タイミング調整値（ＴＡ） ＳＲＴＡ）を入力として再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを算出して出力する変動算出部４１２（４１５）と、移動速度ＳＶＩと再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量ＳＴＡＤＩを入力として移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマ（第一のタイマ＃ｍ）の長さを決定するタイマ決定部４１３（４１６）から構成される。

第４の実施の形態における第一または第二のタイマの長さの決定とそれを更新する方法は、上記図１１〜図１３を用いて説明することができる。

タイマ適応制御部４０４（４０８）は、変動算出部４１２（４１５）と、タイマ決定部４１３（４１６）から構成されるものとする（図２８）。なお、タイマ決定部での第一（第二）のタイマの長さの決定には、再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量と、予めタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量とタイマの長さの関係を定義した図１１に示すテーブルを用いる。本実施の形態では、タイミング調整値（ＴＡ）の通知方法として、送信タイミングのずれの量を絶対値で通知する方法を考える。

上述したように、図１１のテーブルにおける各タイマの長さは、上記の式（２）〜（４）を用いて、ある観測周期で送信タイミングがずれる値と、そのずれが生じると予想される移動速度との関係から算出した結果である。

ここで、式（２）のＤＴＡ［ｕｓｅｃ］は送信タイミングのずれの値、ｖ［ｋｍ／ｈ］は移動局（ＵＥ）の移動速度、ｔ［ｓｅｃ］はＤＴＡのずれが生じる時間、６．７［ｕｓｅｃ／ｋｍ］は基地局（ＮｏｄｅＢ）と移動局（ＵＥ）の間で生じる伝搬遅延であるＲｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｄｅｌａｙ （ＲＴＤ）である。また式（３）のΔｄ［ｕｓｅｃ］はΔｔ［ｓｅｃ］の間に生じる送信タイミングのずれの値である。

本実施の形態においては、移動局（ＵＥ）が下り受信信号を正しく復調でき、再生したタイミング調整値（ＴＡ）の値と基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）で算出したタイミング調整値（ＴＡ）の値が一致する場合を考える。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）の変動算出部において、一定の時間間隔で、ある移動局（ＵＥ） ＃１の１０ ［ｓｅｃ］当たりのタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出した結果が図１２のようになったものとする。各時刻（ｔ０，ｔ１，ｔ２，ｔ３）においてタイマ決定部で第一および第二のタイマの長さを決定し、第一および第二のタイマを適応的に制御する。ここで、第一および第二のタイマの長さの初期値ＴＴＭ０は３５０［ｋｍ／ｈ］の移動速度に対応するように設定された前述の １．５ ［ｓｅｃ］とする。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）でｔ０において移動局（ＵＥ） ＃１のタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出した結果が２．１８［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］であった。図１１のテーブルを用いると、０．５６ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］〜２．２２ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］の間なので、タイマの長さを初期値の１．５［ｓｅｃ］よりも長くすることができ、第一のタイマ＃１の長さを４．５ ［ｓｅｃ］と決定し、第一のタイマ＃１の長さを更新する。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、タイミング調整値（ＴＡ）を移動局（ＵＥ） ＃１に通知した直後に、第一のタイマ＃１をリセットし、再び動作を開始させる。

一方、時刻ｔ０＋τ（τは、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）でタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出してから、移動局（ＵＥ） ＃１で再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出するまでの処理遅延）において、移動局（ＵＥ）＃１で再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出した結果も２．１８ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］であり、図１１のテーブルを用いて第二のタイマの長さを４．５［ｓｅｃ］と決定する。そして移動局（ＵＥ） ＃１は、第二のタイマを更新してリセットし、再び動作を開始させる。

同様に、ｔ ＝ ｔ１， ｔ２， ｔ３において基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）で、ｔ ＝ｔ１＋τ， ｔ２＋τ， ｔ３＋τにおいて移動局（ＵＥ） ＃ｍで、それぞれタイミング調整値（ＴＡ）と再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出した結果、１．４５［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］， １．９２ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］， ３．２８ ［ｕｓｅｃ／１０ｓｅｃ］であった。図１１のテーブルを用いて、第一のタイマ＃１および移動局（ＵＥ）＃１の第二のタイマの長さを決定すると４．５ ［ｓｅｃ］， ４．５ ［ｓｅｃ］， １．５ ［ｓｅｃ］となる。

以上のように、第一および第二のタイマを決定した結果を上記図１３に示す。

図２９は、第４の実施の形態におけるタイマの長さの決定とそれを更新する手順を説明するための図である。

基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、移動局（ＵＥ） ＃ｍからの上り信号１を受信してタイミング調整値（ＴＡ）を算出し、タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出する。基地局（ＮｏｄｅＢ）は、算出したタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量と予め定義したテーブルを用いて第一のタイマ＃ｍの長さを決定し、更新する。基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、下り信号１でタイミング調整値（ＴＡ）を移動局（ＵＥ）＃ｍへ通知した直後に、第一のタイマ＃ｍをリセットし、再び動作を開始させる。

移動局（ＵＥ） ＃ｍは、下り信号１を受信して復調し、タイミング調整値（ＴＡ）を再生する。そして再生タイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量を算出し、基地局（ＮｏｄｅＢ）で用いたものと同じ予め定義したテーブルを用いて第二のタイマの長さを決定する。移動局（ＵＥ） ＃ｍは、長さを更新した直後に第二のタイマをリセットし、再び動作を開始させる。なお、移動局（ＵＥ）＃ｍが基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）の周りを回転移動する場合には、変動（時間変化量）のみで行うことが好ましい。

一方、本実施の形態において移動速度をタイマの長さの決定の指標とする場合には、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）または移動局（ＵＥ）のどちらか一方で既知信号からドップラー周波数を推定し、他方へ通知する方法が考えられる。

以上、第４の実施の形態に示したように、本発明により移動局（ＵＥ）毎にみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かを判断するためのタイマを適応的に制御することが可能となる。

（第４の実施の形態の効果）
本実施の形態によれば、以上、示した方法により、タイマの長さを移動局毎に適応的に制御することが可能となり、実際には上りが同期している移動局がｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃと判断される確率を低減することが可能となる。ＬＴＥの場合にはさらに、同期している移動局（ＵＥ）がＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔを送信するためにＮｏｎ−ｓｙｎｃ ＲＡＣＨから送信することによるデータ送信までの遅延が増加する確率を低減することができる。

本発明による上記の実施の形態では、移動速度または送信タイミングの調整値（ＴＡ）の時間変化量に基づいて、移動局（ＵＥ）がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かの判断に用いるタイマの長さを決定したが、各移動局（ＵＥ）が行っているサービスも考慮してタイマの長さを決定することも考えられる。これは、サービスによりＲｅａｄｉｎｇＴｉｍｅが異なるためであり、Ｒｅａｄｉｎｇ Ｔｉｍｅが長い場合にはやや長めのタイマを設定する。ただし、タイマを長くする分だけ、タイマ以内でもｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃになってしまう可能性が上がるため、許容範囲内とされる適切なタイマの設定が必要となる。

また、移動速度の推定方法として他に、ＧＰＳなどによる位置情報を利用して推定する方法もある。

（第５の実施の形態）
図３０は、本発明による第５の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。

図３０を参照すると、移動局（ＵＥ）５０１は、判定部１０３と、基準信号生成部１０４と、送信情報入力部１０６と、信号送信部１０７と、下り信号復調部５０３と、タイマ適応制御部５０４と、第二のタイマ５０５と、上り信号生成部５０６とを備える。

また、同様に図３０を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）５０２は、判定部１１０と、基準信号復調部１１１と、上り信号復調部５０７と、タイミング算出部５０８と、タイマ決定部５０９と、同期タイマ５１０と、下り送信部５１１とを備える。

本実施の形態では、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、指標の値に反比例して第二のタイマの長さを決定して更新し、指標の値を基地局（ＮｏｄｅＢ）へ通知し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において再生した指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さを決定して更新する。

（第６の実施の形態）
図３１は、本発明による第６の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。

図３１を参照すると、移動局（ＵＥ）６０１は、判定部１０３と、基準信号生成部１０４と、送信情報入力部１０６と、信号送信部１０７と、下り信号復調部６０３と、指標値算出部６０４と、第二のタイマ６０５と、上り信号生成部６０６とを備える。なお、指標値算出部６０４は、図２５に示す速度推定部３４４と変動算出部３１２の少なくとも一方を備える。

また、同様に図３１を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）６０２は、判定部１１０と、基準信号復調部１１１と、上り信号復調部６０７と、タイミング算出部６０８と、タイマ決定部６０９と、同期タイマ６１０と、下り送信部６１１とを備える。

本実施の形態では、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）へ通知し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において再生した指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さと移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さの両方を決定し、第一のタイマ＃ｍの長さを更新し、移動局（ＵＥ） ＃ｍへ第二のタイマの長さを通知し、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて基地局（ＮｏｄｅＢ）で決定した第二のタイマの長さを再生し、それに従って第二のタイマの長さを更新する。

（第７の実施の形態）
図３２は、本発明による第７の実施の形態における無線通信システムの構成を示すブロック図である。

図３２を参照すると、移動局（ＵＥ）７０１は、判定部１０３と、基準信号生成部１０４と、送信情報入力部１０６と、信号送信部１０７と、下り信号復調部７０３と、タイマ決定部７０４と、第二のタイマ７０５と、上り信号生成部７０６とを備える。

また、同様に図３２を参照すると、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）７０２は、判定部１１０と、基準信号復調部１１１と、上り信号復調部７０７と、タイミング算出部７０８と、指標値算出部７０９と、同期タイマ７１０と、下り送信部７１１とを備える。なお、指標値算出部７０４は、図３、図１０及び図１４に示す速度推定部１１８と変動算出部１１９の少なくとも一方を備える。

本実施の形態では、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、移動局（ＵＥ） ＃ｍへ通知し、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて再生した指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さと第二のタイマの長さの両方を決定し、第二のタイマの長さを更新し、基地局（ＮｏｄｅＢ）へ第一のタイマ＃ｍの長さを通知し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において移動局（ＵＥ） ＃ｍで決定した第一のタイマ＃ｍの長さを再生し、それに従って第一のタイマ＃ｍの長さを更新する。

図３２を参照すると、移動局（ＵＥ）７０１は、判定部１０３と、基準信号生成部１０４と、送信情報入力部１０６と、信号送信部１０７と、下り信号復調部７０３と、タイマ適応制御部７０４と、第二のタイマ７０５と、上り信号生成部７０６とを備える。

（第８の実施の形態）
図３３は、本発明による第８の実施の形態における無線通信システムの概略を説明する図である。本実施の形態における移動局（ＵＥ）８０１及び基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は上記各実施の形態のいずれかの構成を有し、移動局（ＵＥ）８０１が、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）８０２ａの通信領域８０２１ａ内から基地局（ＮｏｄｅＢ）８０２ｂの通信領域８０２１ｂ内に移動し、（１）基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）８０２ｂから通知を受け、（２）その通知に対し、通信領域８０２１ａで上記各実施の形態のいずれかの構成により決定した最新のタイマの長さを通知し、その後、（３）基地局８０２ｂが、上記各実施の形態で説明したいずれかの方法を用い、移動局８０１に対してタイマの長さの設定値を通知することによって、本発明を適用するものである。

本実施の形態によれば、移動局（ＵＥ）が移動しても異なる基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）との間において、移動局（ＵＥ）毎にみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かを判断するためのタイマを適応的に制御することが可能となる。

（第９の実施の形態）
図３４は、本発明による第９の実施の形態における無線通信システムの概略を説明する図である。本実施の形態における移動局（ＵＥ）及び基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は上記各実施の形態のいずれかの構成を有し、移動局（ＵＥ）８０１が、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）８０２ａの通信領域８０２１ａ内から基地局（ＮｏｄｅＢ）８０２ｂの通信領域８０２１ｂ内に移動し、（１）上記各実施の形態で説明した方法で応答し、（２）基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）８０２ｂが、上記各実施の形態で説明した方法で移動局（ＵＥ）８０１に関する情報を基地局（ＮｏｄｅＢ）８０２ａに対して要求し、（３）その通知に対し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）８０２ａが、移動局（ＵＥ）８０１に関する情報を基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）８０２ｂに通知し、（４）基地局８０２ｂが、基地局（Ｎｏｄｅ）８０２ａから通知された情報に基づいて、移動局８０１に対してタイマの長さの設定値を通知することによって、本発明を適用するものである。すなわち、移動局による異なる基地局へのハンドオーバが発生した場合、例えば元の基地局で使用されていた最新のタイマの長さが元の基地局から、ハンドオーバ先の基地局へ通知される。

本実施の形態によれば、移動局（ＵＥ）が移動しても、基地局間で当該移動局に関する情報を受け渡すため、異なる基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）との間において、より通信量を軽減し、移動局（ＵＥ）毎にみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かを判断するためのタイマを適応的に制御することが可能となる。

（第１０の実施の形態）
図３５は、本発明による第１０の実施の形態における無線通信システムの概略を説明する図である。本実施の形態における移動局（ＵＥ）及び基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は上記各実施の形態のいずれかの構成を有し、移動局（ＵＥ）８０１が、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）８０２ａの通信領域８０２１ａ内から基地局（ＮｏｄｅＢ）８０２ｂの通信領域８０２１ｂ内に移動し、（１）基地局８０２ａが、基地局８０２ｂへ、ハンドオーバに必要な情報に加え、移動局８０１の最新のタイマの長さを通知し、（２）移動局８０１が、基地局８０２ｂに対し、ハンドオーバしてきたことを通知し、（３）基地局８０２ｂが、基地局８０２ａから通知された最新のタイマの長さの設定値を移動局８０１に対して通知することによって、本発明を適用するものである。すなわち、移動局による異なる基地局へのハンドオーバが発生した場合、例えば元の基地局で使用されていた最新のタイマの長さが元の基地局から、ハンドオーバ先の基地局へ通知される。

本実施の形態によれば、移動局（ＵＥ）が移動しても、基地局間で当該移動局に関する情報を受け渡すため、異なる基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）との間において、より通信量を軽減し、移動局（ＵＥ）毎にみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）かみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）かを判断するためのタイマを適応的に制御することが可能となる。

次に、本発明の実施例を説明する。

ＴＡは、上り信号の時間同期検出により得られる信号であり、基地局から移動局に送られる。移動局は、伝搬遅延を補正し、他の移動局からの上り信号とのタイミング誤差が受信ウィンドウ（ｒｅｃｅｉｖｅｒ ｗｉｎｄｏｗ）内に納まるように、ＴＡを使用して送信タイミングを調整する。複数の移動局からの上りリンクでの伝送が重なり合うことを避けるように、ＴＡにより上りリンクでの時分割多重が行われている。

以下のときにおいて、タイミング制御が必要とされる。
（１）移動局がセルに最初にアクセスするとき。例えば、イニシャルアクセス、アイドルからアクティブへの状態遷移。
（２）長周期のＤＴＸのあとでセルにアクセスするとき。
（３）基地局がＴＡを送信する必要があると判断したとき。例えば、データ送信中において。

セル、例えばセル半径の小さなセル、は最大の伝搬遅延においても上り信号の重なりが起こらない時は、上りリンクのタイミング制御は不要かもしれない。

ＴＡコマンドは、以下のように、異なる制御幅を取ることができる。
（１）低い信頼度だが頻繁に送信される１ビットのＴＡコマンド
（２）高い信頼度だが少ない頻度で送信される複数ビットのＴＡコマンド

移動局は基地局における実際の同期タイミングはわからないが、基地局は移動局の同期が取れているかどうかを上りリンクのリファレンス信号、データ信号、または制御信号から知ることができる。

移動局はＴＡを利用して判断される状態（ＴＡ状態）として、以下のいずれかの状態にいる。
（１）ＩＮ−ＳＹＮＣ状態、
（２）ＯＵＴ−ＯＦ−ＳＹＮＣ状態

そして移動局は、次の規則に従ってＴＡ状態を決める。
（１）移動局は、１ビットまたは複数ビットのＴＡコマンドを受け取ったとき、ＩＮ−ＳＹＮＣ状態となり、Ｔ＿ＳＹＮＣと呼ばれるタイマの動作を開始する。
（２）Ｔ＿ＳＹＮＣのタイマが切れたとき、移動局はＯＵＴ−ＯＦ−ＳＹＮＣ状態になる。

Ｔ＿ＳＹＮＣのタイマの値は基地局から移動局に、ＲＲＣの接続確立、または再確立において通知される。

Ｔ＿ＳＹＮＣは移動局毎に制御され、各移動局の個別のチャネル状況に応じて最適化される。例えば、基地局はＴ＿ＳＹＮＣの初期値として小さい値を設定し、その後でＯＵＴ−ＯＦ−ＳＹＮＣになかなかならない移動局についてその値を大きい値に変えるようにすることができる。

このＴ＿ＳＹＮＣの制御は、異なるセルへのハンドオーバの前後において継続することができる。異なる基地局間におけるハンドオーバにおいても、移動局がハンドオーバ先のターゲット基地局へ自身のタイマの長さを通知するか、ソース基地局からターゲット基地局へソースセルにおける最新のタイマの長さを通知することで、基地局間ハンドオーバ前後で同じＴ＿ＳＹＮＣを設定することができる。同じ基地局においてセルを移動する場合、基地局はハンドオーバの前後で同じＴ＿ＳＹＮＣを設定することができる。

このＴ＿ＳＹＮＣの制御に、上述の第１〜第９の実施の形態を適用することができる。

上記課題を解決するため、以下に挙げる無線通信システムを提供する。

本発明が提供する無線通信システムにおいて、
基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）は、移動局（ＵＥ）の状態がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）であるかみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）であるかを判断するために用いる第一のタイマを、Ｍ個（Ｍは自然数）の移動局（ＵＥ）それぞれに対して１つずつ、全Ｍ個もち、
Ｍ個の移動局（ＵＥ）の上り信号が基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）で同期するために必要な送信タイミングの調整値（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ： ＴＡ）をｍ番目（ｍは１からＭまでの整数。）の移動局（ＵＥ＃ｍ）の上り信号に対して算出し、タイミング調整値（ＴＡ）を移動局（ＵＥ） ＃ｍに通知した直後に、移動局（ＵＥ） ＃ｍの状態がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）であるかみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）であるかの判断に用いる第一のタイマ＃ｍを動作させ、
移動局（ＵＥ） ＃ｍは、タイミング調整値（ＴＡ）を通知された直後に自らの状態の判断に用いる第二のタイマを動作させ、タイミング調整値（ＴＡ）に従って送信タイミングを調整し、自らの状態に応じてフォーマットを変更して上り信号を送信し、
基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）と移動局（ＵＥ） ＃ｍの両方またはいずれか一方で、移動局（ＵＥ） ＃ｍがみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）からみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）になるまでの同期保持期間を推定できる指標の値に応じて第一のタイマ＃ｍの長さと移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さの両方またはいずれか一方を適応的に決定し、更新する。

上述した各実施の形態による無線通信システムの構成の概要を以下に述べる。

第一の無線通信システムは、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さと移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さの両方を決定し、第一のタイマ＃ｍの長さを更新し、決定した第二のタイマの長さを移動局（ＵＥ） ＃ｍへ通知し、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて基地局（ＮｏｄｅＢ）で決定した第二のタイマの長さを再生し、それに従って第二のタイマの長さを更新する。

第二の無線通信システムは、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さを決定して、第一のタイマ＃ｍの長さを更新し、指標の値を移動局（ＵＥ）＃ｍへ通知し、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて再生した指標の値に反比例して第二のタイマの長さを決定して、第二のタイマの長さを更新する。

第三の無線通信システムは、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さと第二のタイマの長さの両方を決定し、第二のタイマの長さを更新し、決定した第一のタイマ＃ｍの長さを基地局（ＮｏｄｅＢ）へ通知し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において移動局（ＵＥ） ＃ｍで決定した第一のタイマ＃ｍの長さを再生し、それに従って第一のタイマ＃ｍの長さを更新する。

第四の無線通信システムは、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、指標の値に反比例して第二のタイマの長さを決定して更新し、指標の値を基地局（ＮｏｄｅＢ）へ通知し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において再生した指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さを決定して更新する。

第五の無線通信システムは、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）と移動局（ＵＥ） ＃ｍのそれぞれで同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、それぞれで指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さと第二のタイマの長さを決定して更新する。

第六の無線通信システムは、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）へ通知し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において再生した指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さと移動局（ＵＥ）＃ｍの第二のタイマの長さの両方を決定し、第一のタイマ＃ｍの長さを更新し、移動局（ＵＥ） ＃ｍへ第二のタイマの長さを通知し、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて基地局（ＮｏｄｅＢ）で決定した第二のタイマの長さを再生し、それに従って第二のタイマの長さを更新する。

第七の無線通信システムは、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において同期保持期間を推定できる指標の値を算出し、移動局（ＵＥ） ＃ｍへ通知し、移動局（ＵＥ） ＃ｍにおいて再生した指標の値に反比例して第一のタイマ＃ｍの長さと第二のタイマの長さの両方を決定し、第二のタイマの長さを更新し、基地局（ＮｏｄｅＢ）へ第一のタイマ＃ｍの長さを通知し、基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）において移動局（ＵＥ） ＃ｍで決定した第一のタイマ＃ｍの長さを再生し、それに従って第一のタイマ＃ｍの長さを更新する。

本発明が提供する無線通信システムにおける同期保持期間を推定できる指標としては、例えば移動局（ＵＥ）の移動速度およびタイミング調整値（ＴＡ）の時間変化量の両方またはいずれか一方を用いる。

また、指標の値に応じた第一および第二のタイマの長さの決定方法として、例えば予め指標とタイマの関係を定義したテーブルを用意し、算出した指標の値とテーブルを用いて決定する。

以上説明したように、移動局がみなし同期状態（ｉｎ−ｓｙｎｃ）であるかみなし非同期状態（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）であるかの判断に用いるタイマの長さを、移動局毎に、移動速度に対して適応的に制御することにより、本来は同期している移動局がｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃと判断されてしまい、データを送信するまでの遅延が大きくなる確率を低減することができる。

以上好ましい実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも、上記実施の形態に限定されるものでなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。

この出願は、２００７年２月５日に出願された日本出願特願２００７−０２６２０３号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１０１：移動局（ＵＥ）
１０２：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
１０３：判定部
１０４：基準信号生成部
１０５：上り信号生成部
１０６：送信情報入力部
１０７：信号送信部
１０８：第二のタイマ
１０９：下り信号復調部
１１０：判定部
１１１：基準信号復調部
１１２：上り信号復調部
１１３：タイミング算出部
１１３１：ＴＡ算出部
１１３２：ＴＡ記憶部
１１４：タイマ適応制御部
１１５：同期タイマ
１１６：下り送信部
１１７：第一のタイマ
１１８：速度推定部
１１９：変動算出部
１２０：タイマ決定部
１２１：タイマ決定部
１２２：タイマ決定部
２０１：移動局（ＵＥ）
２０２：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
２０３：下り信号復調部
２０４：タイマ決定部
２０５：第二のタイマ
２０６：タイマ適応制御部
２０７：同期タイマ
２０８:下り送信部
２０９：速度推定部
２１０：変動算出部
２１１：タイマ決定部
２１２：タイマ決定部
２１３：タイマ決定部
３０１：移動局（ＵＥ）
３０２：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
３０３：下り信号復調部
３０４：タイマ適応制御部
３０５：第二のタイマ
３０６：上り信号生成部
３０７：上り信号復調部
３０８：タイミング算出部
３０８１：ＴＡ算出部
３０８２：ＴＡ記憶部
３０９：同期タイマ
３１０：下り送信部
３１１：速度推定部
３１２：変動算出部
３１３：タイマ決定部
４０１：移動局（ＵＥ）
４０２：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
４０３：下り信号復調部
４０４：タイマ適応制御部
４０５：第二のタイマ
４０６：上り信号生成部
４０７：上り信号復調部
４０８：タイマ適応制御部
４０９：同期タイマ
４１０：下り送信部
４１１：速度推定部
４１２：変動算出部
４１３：タイマ決定部
４１４：速度推定部
４１５：変動算出部
４１６：タイマ決定部
５０１：移動局（ＵＥ）
５０２：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
５０３：下り信号復調部
５０４：タイマ適応制御部
５０５：第二のタイマ
５０６：上り信号生成部
５０７：上り信号復調部
５０８：タイミング算出部
５０９：タイマ決定部
５１０：同期タイマ
５１１：下り送信部
６０１：移動局（ＵＥ）
６０３：下り信号復調部
６０４：指標値算出部
６０５：第二のタイマ
６０６：上り信号生成部
６０２：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
６０７：上り信号復調部
６０８：タイミング算出部
６０９：タイマ決定部
６１０：同期タイマ
６１１：下り送信部
７０１：移動局（ＵＥ）
７０２：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
７０３：下り信号復調部
７０４：タイマ決定部
７０５：第二のタイマ
７０６：上り信号生成部
７０７：上り信号復調部
７０８：タイミング算出部
７０９：指標値算出部
７１０：同期タイマ
７１１：下り送信部
８０１：移動局（ＵＥ）
８０２ａ：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
８０２ｂ：基地局（Ｎｏｄｅ Ｂ）
８０２１ａ：通信領域
８０２１ｂ：通信領域
１００１：ＣＰＵ
１００２：主記憶部
１００３：通信制御部
１００５：入力部
１００６：インタフェース部
１００７：補助記憶部
１００８：システムバス
２０００：ネットワーク

Claims (3)

1. 少なくとも移動局と基地局とを含み、前記基地局への上り信号の同期状態を判断する時間をタイマとして移動局毎に設定する無線通信システムの移動局であって、
   前記基地局から送信タイミングの調整値を受信した場合には、
   前記タイマを、前記設定された時間から再開させることを特徴とする移動局。
2. 少なくとも移動局と基地局とを含み、前記基地局への上り信号の同期状態を判断する時間をタイマとして移動局毎に設定する無線通信システムの移動局の制御方法であって、
   前記基地局から送信タイミングの調整値を受信するステップと、
   当該調整値を受信した場合に、前記タイマを、前記設定された時間から再開させるステップと
   を有することを特徴とする制御方法。
3. 少なくとも移動局と基地局とを含み、前記基地局への上り信号の同期状態を判断する時間をタイマとして移動局毎に設定する無線通信システムであって、
   前記移動局が、
   前記基地局から送信タイミングの調整値を受信した場合には、
   前記タイマを、前記設定された時間から再開させることを特徴とする無線通信システム。

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