JP5223990B2 - タイミング調整方法、移動局、基地局および移動通信システム - Google Patents

Description

本件は、タイミング調整方法、移動局、基地局および移動通信システムに関する。本件は、無線（移動）通信システムの上り（アップリンク：ＵＬ）の通信制御に用いられる場合がある。

携帯電話などの無線端末（移動局）を含む無線（移動）通信システムとして、現在、code division multiple access（ＣＤＭＡ）方式を用いた第３世代移動通信サービスが提供されている。一方、より高速な通信を可能とする次世代移動通信方式も検討されている。3rd Generation Partnership Project（３ＧＰＰ）においては、Long Term Evolution（ＬＴＥ）として次世代移動通信方式の検討が行なわれている。

移動通信システムにおいては、無線基地局（evolved Node B：ｅＮＢ）と移動局（User Equipment：ＵＥ）とが通信を開始するにあたって、ＵＥがｅＮＢに対して送信を開始する際に用いられるチャネルが用意される。３ＧＰＰにおいては、このチャネルをランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と呼び、ＲＡＣＨによる通信開始手順をランダムアクセス（ＲＡ）と呼ぶ。

ＬＴＥにおけるランダムアクセスはSlotted Aloha方式で設計されており、ＲＡＣＨを送信するための時間・周波数リソースが確保されている。ＲＡＣＨには、ｅＮＢがＵＥからの送信を識別するための情報が含まれる。即ち、複数のＵＥで共通にＲＡＣＨを使用可能とすべく、シグニチャ（あるいはプリアンブル）と呼ばれる識別子が含まれる。
ＵＥは、複数のシグニチャの候補のうち、いずれかのシグニチャを用いて送信を行なうことで、異なるＵＥが、たとえ同じ時間・周波数リソースを使ってＲＡＣＨを介してシグニチャの送信を行なっても、各ＵＥが異なるシグニチャを用いていれば、ｅＮＢは、受信したシグニチャに基づいて、ＵＥを識別することができる。

なお、ＲＡＣＨは、通信開始時に使用され、以降は個別チャネル（または共有チャネル）が使用される。
ＵＥがＲＡを実行する契機としては、例えば、初回送信（発信）時、ｅＮＢから着信があった時（ダウンリンク（ＤＬ）データの発生時）、ハンドオーバ時、接続解除後の復帰時（中断した通信の再開時）などがある。なお、ｅＮＢからＵＥへの方向の無線リンクがダウンリンク（ＤＬ）であり、その逆の方向の無線リンクがアップリンク（ＵＬ）である。

ここで、初回送信時や接続解除後の復帰時など、ｅＮＢで存在が管理できていないＵＥには、排他的に使用可能な個別のシグニチャが割り当てられていない場合がある。そのようなＵＥは、予め用意されている複数（例えば６４種類）のシグニチャの中から一つを選んでＲＡを行なう。したがって、低い確率ではあるが、複数のＵＥが同時に同じシグニチャを用いてＲＡを行なうことが起こり得る。このようなＲＡ方法をcontention based random access procedure（コンテンションベースＲＡ手順）という。

この場合に、ｅＮＢは、競合するシグニチャ（ＵＥ）の解決（選択）を行ない、選択したＵＥへ応答を行なう。ＵＥは、ｅＮＢから受信した前記応答を基に、自身がｅＮＢに選択されたかどうかを判断する。ｅＮＢに選択されたＵＥは、ｅＮＢとの通信（ＲＡ手順）を継続して、ｅＮＢとの間の無線チャネル設定などを行なう。ｅＮＢに選択されなかったＵＥは、一定時間経過後などに、ＲＡを再実行する。

なお、ＵＥが接続先のｅＮＢを切り替えるハンドオーバを実行する場合にこのようなシグニチャの衝突が発生すると、接続の瞬断や、場合によっては通信が切断される。そのため、ＬＴＥでは、ハンドオーバを行なうＵＥには、予め個別のシグニチャを割り当てることが提案されている。このようなＲＡ方法を、 non-contention based random access procedure（非コンテンションベースＲＡ手順）と呼ぶ。
3GPP TS 36.321 V8.1.0、"Evolved Universal Terrestrial Radio Accesss (E-UTRA); Medium Acces Control (MAC) protocol specification"、［online］、平成２０年３月２０日、［平成２０年５月２２日検索］、インターネット〈URL：http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/36321.htm〉

従来技術では、ＲＡの過程（実行途中）で、送信タイミングの調整情報の有効期限が切れたり等、送信タイミングの調整等において不都合が生ずることがある。
そこで、基地局から端末（移動局）への送信タイミングの調整等において生じ得る不都合を解決することを目的とする。
他の目的の一つは、移動局が基地局に接続して通信を開始できるようになるまでの遅延時間を低減することにある。

なお、前記目的に限らず、後述する実施形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも他の目的の一つとして位置付けることができる。

例えば、以下の手段を用いる。
（１）移動局と基地局との間でランダムアクセスによって上り送信タイミングの調整を実施する移動通信システムにおけるタイミング調整方法において、前記移動局で、送信タイミング調整情報を有し、送信を行ない、前記移動局と基地局との間で、通信に用いるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）リソースに関する複数のパラメータを割り当て、前記移動局で、上り送信タイミング調整情報を有し前記基地局に対する上り通信を行なっている過程で、該送信タイミング調整情報の期限を制御するタイマが満了すると、割り当てられたＰＵＣＣＨリソースに関する複数のパラメータの一部のみを解放する、タイミング調整方法を用いることができる。

（２）基地局とランダムアクセスによって上り送信タイミングの調整を実施する移動局において、送信タイミング調整情報を有し、送信を行なう送信手段と、前記移動局と基地局との間で、通信に用いるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）リソースに関する複数のパラメータを割り当てる割り当て手段と、上り送信タイミング調整情報を有し前記基地局に対する上り通信を行なっている過程で、該送信タイミング調整情報の期限を制御するタイマが満了すると、割り当てられたＰＵＣＣＨリソースに関する複数のパラメータの一部のみを解放する解放手段と、を備える移動局を用いることができる。

（３）移動局とランダムアクセスによって上り送信タイミングの調整を実施する基地局において、前記移動局は、送信タイミング調整情報を有し、送信を行なう送信手段と、前記移動局と基地局との間で、通信に用いるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）リソースに関する複数のパラメータを割り当てる割り当て手段と、上り送信タイミング調整情報を有し前記基地局に対する上り通信を行なっている過程で、該送信タイミング調整情報の期限を制御するタイマが満了すると、割り当てられたＰＵＣＣＨリソースに関する複数のパラメータの一部のみを解放する解放手段と、を備え、前記基地局は、前記移動局と通信する通信手段、を備える基地局を用いることができる。

（４）移動局と基地局とを備え、前記移動局と前記基地局との間でランダムアクセスによって上り送信タイミングの調整を実施する移動通信システムにおいて、前記移動局は、送信タイミング調整情報を有し、送信を行ない、前記移動局と基地局との間で、通信に用いるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）リソースに関する複数のパラメータを割り当て、上り送信タイミング調整情報を有し前記基地局に対する上り通信を行なっている過程で、該送信タイミング調整情報の期限を制御するタイマが満了すると、割り当てられたＰＵＣＣＨリソースに関する複数のパラメータの一部のみを解放する、移動通信システムを用いることができる。

基地局から移動局への送信タイミングの調整等において生じ得る不都合を解決することが可能となる。
移動局が基地局に接続して通信を開始できるようになるまでの遅延時間を低減することも可能である。

第１実施形態に係る無線（移動）通信システムの一例を示すブロック図である。 コンテンションベースＲＡ手順の一例を示すシーケンス図である。 コンテンションベースＲＡ手順におけるＵＥの動作例を示すフローチャートである。 コンテンションベースＲＡ手順におけるｅＮＢの動作例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−１）の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−１）の他の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−１）の他の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法１−１）の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−２）の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−２）の他の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−２）の他の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法１−２）の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−３）の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−３）の他の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−３）の他の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法１−３）の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−４）の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−４）の他の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＬ通信制御（方法１−４）の他の一例を示すシーケンス図である。 第１実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法１−４）の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−１）の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−１）の他の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−１）の他の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法２−１）の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−２，２−３）の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−２，２−３）の他の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−２，２−３）の他の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法２−２）の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法２−３）の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−４）の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−４）の他の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＬ通信制御（方法２−４）の他の一例を示すシーケンス図である。 第２実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法２−４）の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係るＵＬ通信制御（方法３−３）の一例を示すシーケンス図である。 第３実施形態に係るＵＬ通信制御（方法３−３）の他の一例を示すシーケンス図である。 第３実施形態に係るｅＮＢ１０のＵＬ通信制御（方法３−３）の一例を示すフローチャートである。 第３実施形態に係るＵＥのＵＬ通信制御（方法３−３）の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施例を組み合わせる等）して実施することができる。
〔１〕第１実施形態
図１は、第１実施形態に係る無線（移動）通信システムの一例を示すブロック図である。この図１に例示するシステムは、無線基地局の一例としてのｅＮＢ１０と、ｅＮＢ１０の無線エリアにおいて無線リンクを介してｅＮＢ１０と通信する、無線端末（移動局）の一例としてのＵＥ２０と、をそなえる。

この図１では、１台のｅＮＢ１０と、１台のＵＥ２０とに着目しているが、ｅＮＢ１０及びＵＥ２０は、それぞれ、前記無線通信システムにおいて複数存在することができる。前記無線リンクには、ＤＬ及びＵＬの無線チャネルが含まれる。前記ＤＬ及びＵＬの無線チャネルのそれぞれには、複数のＵＥにより共有される共有チャネルと、個々のＵＥが排他的に使用可能な個別チャネルと、が含まれ得る。

また、図１中に例示するｅＮＢ１０及びＵＥ２０の構成は、以降の第２及び第３実施形態においても、特に断らない限り、共通で構わない。さらに、本例での無線基地局１０は、無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）の機能の一部又は全部を具備するＬＴＥでのｅＮＢであることを想定しているが、ＬＴＥよりも前の世代での（ＲＮＣの機能が組み込まれない）基地局であっても構わない。加えて、ＲＡ手順が規定された他のシステムの基地局でもよい。

（１．１）ｅＮＢの説明
ｅＮＢ１０は、例示的に、送受信アンテナ１１と、送受信部１２と、バッファ１３と、ＵＬ同期判定部１４と、タイマ管理部１５と、ＵＬリソース管理部１６と、をそなえる。
送受信アンテナ１１（以下、単に「アンテナ１１」と表記することもある）は、ｅＮＢ１０が提供する無線エリア（セル又はセクタ）に存在するＵＥ２０にて受信され得るＤＬの無線信号を送信する一方、ＵＥ２０が送信したＵＬの無線信号を受信する。

送受信部１２は、ＵＥ２０宛の送信データ（ユーザデータ、制御データなどが含まれる）に対して所定の送信処理を施して無線チャネルの信号を生成し、送受信アンテナ１１へ出力する。前記送信処理には、例示的に、ＤＬの送信データの符号化、符号化データの変調、変調信号の所定チャネルのフレームへのマッピング、フレーム信号の無線周波数への周波数変換（アップコンバート）、無線フレームの電力増幅、などが含まれ得る。前記無線フレームには、例えば、 Orthogonal Frequency Division Multiplexing（ＯＦＤＭ）やOrthogonal Frequency Division Multiple Access（ＯＦＤＭＡ）をベースとする無線フレームを適用できる。

また、送受信部１２は、アンテナ１１で受信されたＵＬの無線信号（無線フレーム）について所定の受信処理を施して、ＵＥ２０が送信したＵＬのデータ（ユーザデータ、制御データなどが含まれる）を取得する。前記受信処理には、例示的に、受信信号の低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバート）、利得調整、復調、復号などが含まれ得る。なお、送受信部１２は、機能的に、送信部と受信部とに別けて備えられてもよい。

バッファ部１３は、ＵＬの受信データ及び／又はＤＬの送信データを一時的に保持する。
タイマ管理部１５は、ＵＬの同期を確保（維持）するためにＵＥ２０へ周期的に送信（通知）する、送信タイミング調整情報の一例としてのＴＡ（Time Alignment）値を生成する。このＴＡ値の生成、通知は、呼設定及びＵＥ２０がＵＬのデータ送信に用いる無線リソース（ＵＬリソース）の割当を行なったＵＥ２０について行なわれる。

ＴＡ値は、ＵＥ２０によるＵＬデータの送信タイミングと、ｅＮＢ１０によるＵＬデータの受信タイミングとを揃える（同期させる）ために用いられる制御情報の一つである。つまり、ＴＡ値は、送受信部１２において適切なタイミングで受信処理できるように、ＵＥ２０のＵＬの送信タイミングを調整するのに用いられる。したがって、ＵＥ２０は、ｅＮＢ１０から受信したＴＡ値に応じてＵＬの送信タイミングを調整することで、ＵＬの同期を確保することができる。

ＵＥ２０は、同じ位置に止まるとは限らないから、ＴＡ値は、ｅＮＢ１０とＵＥ２０との間の距離（ＵＥ２０の位置）に応じた可変値となる。故に、ＵＥ２０がＵＬの同期を確保（維持）するためには、周期的にＴＡ値を更新することが望まれる。
この更新を実現する一例として、ｅＮＢ１０は、周期的にＵＥ２０の位置に応じたＴＡ値を生成してＵＥ２０に通知する。この通知に用いるＤＬの制御信号をＴＡコマンドと呼ぶ。ｅＮＢ１０がＵＥ２０の位置を把握するには、ＵＥ２０から受信されるＵＬの制御信号を用いることができる。この測定に用いる制御信号は、既知の信号、例えばＳＲＳ（Sounding Reference Signal）である。

また、タイマ管理部１５は、ＵＬ同期タイマ（ＴＡタイマ）１５１を有する。このＴＡタイマ１５１は、ＵＥ２０に対するＴＡ値の送信（通知）を契機にスタートする。タイマ管理部１５は、そのタイマ値を監視する。ＵＥ２０はその移動によって位置を変えるから、ＵＥ２０に通知したＴＡ値はいつまでも有効ではない。そこで、ＵＥ２０に通知したＴＡ値の有効期限を、ＴＡタイマ１５１を用いて監視する。ＴＡタイマ１５１は、新たなＴＡ値の生成、通知を行なう毎にリスタートされる。

ＵＬ同期判定部（制御部）１４は、ＴＡタイマ１５１（タイマ値）を監視して、ＵＬのデータを受信する場合、あるいはＤＬのデータを送信する場合ＵＬで確認応答を受信するために、ＵＬの同期が確保（維持）されているか否かを判定する。例えば、ＴＡタイマ１５１が満了（タイムアウト）した場合は、たとえ実際の（下位レイヤの）ＵＬ同期は確保（維持）されていても、ＵＬ同期は外れたものと判定する。

ＵＬリソース管理部１６は、ＵＥ２０とのＵＬ通信（ＲＡ時の通信も含む）に用いるＵＬリソース〔例えば、チャネル周波数や時間（送受信タイミング）など〕と、その割当及び解放とを管理する。前記無線フレームにＯＦＤＭＡ方式のフォーマットを適用する場合であれば、前記無線リソースの管理は、サブチャネル周波数とシンボル時間とで規定される２次元の送受信領域（バーストと呼ばれる）の配置（マッピング）を管理することに相当する。

前記ＵＬリソースには、例示的に、ＵＥ２０に個別のＵＬの制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）や、ｅＮＢ１０がチャネル推定や前記ＵＥ２０の位置測定などを行なうのに用いるＳＲＳのリソースが含まれ得る。また、ＰＵＣＣＨリソースには、ＵＥ２０が、ＣＱＩ（Channel Quality Information）や、ＳＲＩ（Scheduling Request Indicator）をｅＮＢ１０に送信するのに用いるリソースが含まれ得る。

ＣＱＩリソースは、ＵＥ２０の受信状態（品質）をｅＮＢ１０に報告するために用いられる。ｅＮＢ１０は、ＵＥ２０から受信したＣＱＩを基にＤＬの送信（送信データ量、変調方式、符号化率など）を適応的に制御することができる。
ＳＲＩリソースは、ＵＬ同期が確保されている場合に、ＵＥ２０にＵＬデータが発生していることをＵＥ２０がｅＮＢ１０に知らせるために用いられる。ＳＲＩリソースが未割当のＵＥ２０は、ＲＡを実行してＵＬデータの発生をｅＮＢ１０に知らせることができる。なお、ＵＬ同期が確保されていないＵＥ２０は、ＵＬデータが発生した場合、ＲＡを実行してＵＬデータの発生をｅＮＢ１０に知らせることができる。

ＵＬリソース管理部１６は、ＴＡタイマ１５１がタイムアウトした場合、ＵＥ２０に割り当てたＰＵＣＣＨリソース（ＣＱＩリソース、ＳＲＩリソース）及びＳＲＳリソースの割当を解放することが許される。
（１．２）ＵＥの説明
一方、図１に示すＵＥ２０は、例示的に、送受信アンテナ２１と、送受信部２２と、バッファ２３と、ＵＬ同期判定部２４と、タイマ管理部２５と、ＵＬリソース管理部２６と、をそなえる。

送受信アンテナ２１（以下、単に「アンテナ２１」と表記することもある）は、ｅＮＢ１０が提供する無線エリア（セル又はセクタ）においてｅＮＢ１０へＵＬの無線信号を送信する一方、ｅＮＢ１０が送信したＤＬの無線信号を受信する。
送受信部２２は、ｅＮＢ１０宛のＵＬの送信データ（ユーザデータ、制御データなどが含まれる）に対して所定の送信処理を施して無線チャネルの信号を生成し、送受信アンテナ２１へ出力する。前記送信処理には、例示的に、ＵＬの送信データの符号化、符号化データの変調、変調信号の所定チャネルのフレームへのマッピング、フレーム信号の無線周波数への周波数変換（アップコンバート）、無線フレームの電力増幅、などが含まれ得る。

また、送受信部２２は、アンテナ２１で受信されたＤＬの無線信号（無線フレーム）について所定の受信処理を施して、ｅＮＢ１０が送信したＤＬのデータ（ユーザデータ、制御データなどが含まれる）を取得する。前記受信処理には、例示的に、受信信号の低雑音増幅、ベースバンド周波数への周波数変換（ダウンコンバート）、利得調整、復調、復号などが含まれ得る。なお、送受信部２２は、機能的に、送信部と受信部とに別けて備えられてもよい。

バッファ部２３は、ＵＬの送信データ及び／又はＤＬの受信データを一時的に保持する。
タイマ管理部２５は、ｅＮＢ１０におけるものと同様のＵＬ同期タイマ（ＴＡタイマ）２５１を有し、そのタイマ値を管理（監視）することで、ＴＡ値の有効期限を監視する。ｅＮＢ１０からＴＡコマンドが受信された場合、ＴＡタイマ２５１は、スタート又はリスタートされる。ただし、コンテンションベースＲＡ手順（接続処理）の過程でｅＮＢ１０から新しいＴＡ値を受信した場合、前記ＲＡ手順の開始前にｅＮＢ１０から受信したＴＡコマンドのＴＡ値を信頼することとしてもよい。この場合、ＲＡ手順の過程で受信したＴＡ値を無視することが許容され、ＴＡタイマ２５１をリスタートしない制御も許される。また、タイマ管理部２５は、メモリ２５２をそなえ、ＲＡ手順の過程でｅＮＢ１０から受信したＴＡ値を、このメモリ２５２に、その後の適用にそなえて記憶しておくことができる。

ＵＬ同期判定部（制御部）２４は、ＴＡタイマ２５１（タイマ値）を監視して、ＵＬのデータ送信を行なう場合に、ＵＬの同期が確保（維持）されているか否かを判定する。ＴＡタイマ２５１がタイムアウトした場合は、ＵＬ同期が外れたと判定する。したがって、ＲＡ手順の過程でｅＮＢ１０から受信したＴＡ値を無視した場合、ＴＡタイマ２５１がタイムアウトして、ＲＡ手順の途中でＵＬ同期が外れたと判定される場合がある。

ＵＬリソース管理部２６は、ｅＮＢ１０から割り当てられたＵＬリソースと、その解放とを管理する。ＴＡタイマ２５１がタイムアウトしてＵＬ同期判定部２４にてＵＬ同期が外れたと判定された場合、ＵＬリソース管理部２６は、割り当てられたＵＬリソースを解放することが許される。
（１．３）コンテンションベースＲＡ手順
以下、上述したｅＮＢ１０とＵＥ２０との間の基本的な接続処理の一例としてのコンテンションベースＲＡ手順について、図２〜図４を用いて説明する。図２は、コンテンションベースＲＡ手順の一例を示すシーケンス図である。図３は、ＵＥ２０におけるコンテンションベースＲＡ手順の一例を示すフローチャート、図４は、ｅＮＢ１０におけるコンテンションベースＲＡ手順の一例を示すフローチャートである。

コンテンションベースＲＡ手順は、ＵＥ２０においてＵＬデータが発生した場合（ＵＥ２０の初回送信時）や、ＵＥ２０宛のＤＬデータがｅＮＢ１０に到着してＤＬデータの着信通知がｅＮＢ１０から受信された場合などに実行される。図３のフローチャートは、前者のケースを例示しており、図４のフローチャートは、後者のケースを例示している。
図３に例示するように、ＵＥ２０において、ＵＬデータが発生すると、ＵＥ２０は、ＵＬ同期判定部２４により、ＵＬ同期が確保されているか否かを判定する（処理１１０１〜処理１１０３）。

この判定の結果、ＵＬ同期が確保されていなければ（処理１１０３でｎｏであれば）、ＵＥ２０は、ＵＬリソース管理部２６にて、予め用意されている複数のシグニチャ（プリアンブル）の中から１つを選択する。ＵＥ間で同一のシグニチャを選択する可能性を少しでも低下させる趣旨であり、発生させた乱数に応じて選択する等種々の選択方法を採用できる。選択したシグニチャは、メッセージ＃１（ＲＡプリアンブル）に含められて、送受信部２２からＲＡＣＨにてｅＮＢ１０へ送信される（図２の処理１０１１及び図３の処理１１０４）。

ｅＮＢ１０は、前記メッセージ＃１を受信すると、それに対する応答メッセージ＃２（ＲＡレスポンス）をＵＥ２０に送信する（図２の処理１０１２）。このＲＡレスポンス＃２には、ｅＮＢ１０が受信（判別）できた１又は複数のシグニチャの識別子、当該シグニチャに対応するＵＬの共有チャネルの送信許可、以降のＲＡ通信の対象（ＵＥ２０）を識別するために一時的に割り当てる識別子、などを含めることができる。この識別子は、temporary- connection radio network temporary identifier（T-CRNTI）と呼ばれる。

ＵＥ２０は、ｅＮＢ１０からＲＡレスポンス＃２を受信すると（図３の処理１１０５）、その受信情報に前記メッセージ＃１で送信したシグニチャの識別子が含まれるか否かを確認する。
含まれる場合には、ＵＥ２０は、当該ＲＡレスポンス＃２に含まれる、自身が送信したシグニチャに対応する送信許可に基づいて、メッセージ＃３の送信（Scheduled Transmission）を行なう（図２の処理１０１３及び図３の処理１１０６）。このメッセージ＃３は、ｅＮＢ１０に対するスケジューリング要求を含む信号であり、ＵＥ２０の識別番号の一例としてのsystem architecture evolution(SAE)-temporary mobile subscriber identity（Ｓ−ＴＭＳＩ）などを含むことができる。

ここで、前記メッセージ＃１で、ＵＥ２０は、シグニチャを選択するが、複数のＵＥ２０が、同時に同じシグニチャを用いてメッセージ＃１をｅＮＢ１０に送信してしまうことも起こり得る。
その場合、ｅＮＢ１０では、それらのＵＥ２０を判別できないが、ＵＥ２０が前記メッセージ＃３で送信した識別情報（番号）（Ｓ−ＴＭＳＩ）を受信することで、どのＵＥ２０間でシグニチャの競合が発生したかを認識することができる。したがって、ｅＮＢ１０は、いずれか一のＵＥ２０を選択して競合解決することができる。この選択の基準には、メッセージ＃１の受信電界強度を用いることができる。例えば、ｅＮＢ１０は、メッセージ＃１の受信電界強度が他よりも大きいＵＥ２０を選択する。

ｅＮＢ１０は、競合解決により選択したＵＥ２０に対して、メッセージ＃４（Contention Resolution）をＵＥ２０へ送信する（図２の処理１０１４）。このメッセージ＃４には、メッセージ＃３で送信したＳ−ＴＭＳＩなどの情報を含めることができる。
ＵＥ２０は、ｅＮＢ１０から前記メッセージ＃４を受信すると（図３の処理１１０７）、他ＵＥ２０との競合の有無をチェック（自身の識別情報が含まれているか否かチェック）し（図３の処理１１０８）、競合が生じていなければ、ＵＬの接続処理は完了する（図３の処理１１０８のｎｏルート）。以後、ＵＥ２０は、前記一時的に割り当てられた仮の識別子（T-CRNTI）を、確定的な識別子〔C(cell)-RNTI〕としてｅＮＢ１０との通信に使用する。

一方、メッセージ＃４を受信した結果、他ＵＥ２０との競合が生じていた（自身の識別情報が含まれていない）場合（処理１１０８でｙｅｓの場合）、当該ＵＥ２０は、前記バックオフで指定された時間だけ待機する（処理１１１１）。バックオフとは、ＵＥ２０がコンテンションベースＲＡ手順をリトライするタイミング（待機時間）を指定する情報である。

バックオフのパラメータはメッセージ＃２で通知され、ＵＥ２０毎に、このバックオフを変えることで、リトライ時に再び競合が発生する確率を低減することができる。具体的には、メッセージ＃２で最大バックオフ時間が通知され、ＵＥ２０は、その時間の範囲内でバックオフ時間を算出する。この算出には、乱数を用いたりする等種々の算出方法を採用できる。

そして、ＵＥ２０は、次回のＲＡ手順のリトライによりリトライ回数が最大回数を超えるか否かをチェックする（処理１１１２）。超えなければ（処理１１１２でｎｏなら）、ＵＥ２０は、前記処理１１０３以降の処理を実行して、ＲＡ手順をリトライする（メッセージ＃１の送信を行なう）。超える場合（処理１１１２でｙｅｓの場合）は、ＵＥ２０は、上位レイヤにその旨を通知する（処理１１１３）。前記上位レイヤは、例えば、レイヤ３に属するradio resource control（ＲＲＣ）レイヤである。

前記通知を受けた上位レイヤは、ＲＡの継続（リトライ）を監視する監視タイマを起動する。この監視タイマがタイムアウトすると、ＵＥ２０の上位レイヤは、ＵＬの接続要求（メッセージ＃１の送信）先のｅＮＢ１０（セル）を選びなおす制御（セル選択制御、あるいはセル再選択制御）を実行する。
なお、前記の処理１１０３において、ＵＬ同期が確保されている場合（処理１１０３でｙｅｓの場合）、ＵＥ２０は、ＰＵＣＣＨリソース（ＳＲＩリソース）が割り当て済みであるか否かをチェックする（処理１１０９）。割り当て済みであれば（処理１１０９でｙｅｓなら）、ＵＥ２０は、ＳＲＩリソースを用いてＳＲＩ（ＵＬデータの送信要求）をｅＮＢ１０に送信する（処理１１１０）。

ＳＲＩリソースが割り当てられていなければ（処理１１０９でｎｏなら）、ＵＥ２０は、ｅＮＢ１０に対するメッセージ＃１の送信を行ない、ＲＡ手順を実行する。即ち、このように、処理１１０３において同期が確立されていると判定された場合であっても、SR PUCCHリソースが無い場合には、ＲＡ手順が実行されるケースも存在する。
一方、ＵＥ２０宛のＤＬデータがｅＮＢ１０に到着してＤＬデータの着信通知がｅＮＢ１０からＵＥ２０になされる場合の、ｅＮＢ１０によるＲＡ手順は、図４に例示するとおりである。

すなわち、ＵＥ２０宛のＤＬデータがｅＮＢ１０に到着すると（処理１２０１）、ｅＮＢ１０は、ＵＬ同期判定部１４により、ＵＬ同期が確保されているか否かを判定する（処理１２０２及び処理１２０３）。ＵＬ同期が確保されていなければ（処理１２０３でｎｏなら）、ｅＮＢ１０は、ＵＥ２０にＤＬデータが到着したことを通知する（処理１２０４）。

この通知（着信通知）には、個別プリアンブルを含ませることもできるが、本実施例ではＵＥ２０に個別のシグニチャ（個別プリアンブル）は含まれない。そのため、前記着信通知を受けたＵＥ２０は、上述したコンテンションベースＲＡ手順を実行することになる。その際、以前に割り当てられたＵＬリソースがある場合、そのＵＬリソースは解放され、ＲＡ成功後に新たなＵＬリソースがｅＮＢ１０から割り当てられる。

ｅＮＢ１０は、コンテンションベースＲＡ手順を開始したＵＥ２０からメッセージ＃１（ＲＡプリアンブル）を受信すると（処理１２０５）、その応答（メッセージ＃２）をＵＥ２０に返信する（処理１２０６）。
そして、メッセージ＃３をＵＥ２０から受信すると（処理１２０７）、ｅＮＢ１０は、メッセージの衝突があるか否かをチェックし（処理１２０８）、無ければメッセージ＃４をＵＥ２０へ送信する（処理１２０８のｎｏルートから処理１２０９）。メッセージの衝突が有れば（処理１２０８でｙｅｓなら）、ｅＮＢ１０は、メッセージ＃４の送信は行なわずにＲＡ手順を終了する。

以上がコンテンションベースＲＡの基本的な手順である。ここで、ｅＮＢ１０が、ＵＥ２０におけるＴＡタイマ２５１の値を正確に管理できていない（ｅＮＢ１０のＴＡタイマ１５１とＵＥ２０のＴＡタイマ２５１のタイマ値が同期していない）場合を想定する。
例示的に、ＵＥ２０のＴＡタイマ２５１は計時を継続しているが、ｅＮＢ１０ではその継続を把握していないために、ＵＥ２０のＴＡタイマ２５１はタイムアウトしているとｅＮＢ１０が誤認識している場合を考える。

その一例を図５〜図７（図９〜図１１、図１３〜図１５、図１７〜図１９）に示す。ｅＮＢ１０は、ＵＥ２０に対して呼設定及びＵＬリソース（例えば、ＳＲＩリソース＃１，ＣＱＩリソース＃１，ＳＲＳリソース＃１）の割当を行なうと（処理１００８）、ＴＡコマンドを周期的にＵＥ２０に送信する（処理１００９）。このＴＡコマンド（ＴＡ値＝ＴＡ＃１；第１のタイミング調整情報）を受信したＵＥ２０は、ＴＡタイマ２５１をスタートする。

ＵＥ２０が前記ＴＡコマンドで通知されたＴＡ＃１に基づいてＵＬの送信を行ない、その送信が終了した後、ｅＮＢ１０にＵＥ２０宛のＤＬデータが到着すると、ｅＮＢ１０は、ＵＥ２０に対して着信通知（メッセージ＃０の送信）を行なう（処理１０１０）。この着信通知＃０を受けたＵＥ２０は、ＵＬの同期とリソースとを確保するため、コンテンションベースＲＡ手順を開始する。

すなわち、ＵＥ２０は、選択したシグニチャ（ランダムプリアンブル）を含むメッセージ＃１をｅＮＢ１０に送信し（処理１０１１）、このメッセージ＃１を受信したｅＮＢ１０は、ＲＡレスポンス＃２をＵＥ２０に返信する（処理１０１２）。その際、ｅＮＢ１０は、新しいＴＡ値（ＴＡ＃２；第２のタイミング調整情報）をＲＡレスポンス＃２に含める。

このＲＡレスポンス＃２を受信したＵＥ２０は、新しいＴＡ＃２を適用してＴＡタイマ２５１をリスタートできるが、既述のように当該ＴＡ＃２を無視することも許される。無視した場合、その後のメッセージ＃３の送信（処理１０１３）とメッセージ＃４の受信（処理１０１４）との間でＴＡタイマ２５１がタイムアウトする場合がある。
この場合に、ＵＥ２０において、ＵＬ同期が外れたと判定して、それまでに確保しているＵＬリソースのすべてを解放すると、以後、ＲＡＣＨ以外のＵＬデータの送信が不能になる。

そこで、本例では、コンテンションベースＲＡ手順の過程でＴＡタイマ２５１がタイムアウトした場合に、以下のようにして、ＵＬ同期とＵＬリソースとを確保する。なお、以降の説明（後述する他の実施形態も含む）で用いる図面において、同一の処理番号を付した処理は、特に断らない限り、同一若しくは同様の処理を意味する。
（１．４）メッセージ＃４の受信時に他ＵＥ２０との競合が生じていなかった場合
他ＵＥ２０との競合が生じていなかった場合（ＲＡが成功した場合）、ＲＡを実行したＵＥ２０に個別のＵＬリソースが確保できたことを示す。しかし、ＴＡタイマ２５１はタイムアウトした状態であるため、ＵＬ同期が確保できたとはいえない。

そこで、ＵＥ２０は、以下に示す４つの方法１−１〜１−４のいずれかを用いてＵＬ同期を確保する。
（１．４．１）方法１−１（図５〜図８）
ＵＥ２０は、図８に例示するように、コンテンションベースＲＡ手順の過程で前記メッセージ＃２により受信したＴＡ値（ＴＡ＃２）をタイマ管理部２５のメモリ２５２に記憶しておく（処理１１０５ａ）。

なお、ＵＥ２０（ＵＬリソース管理部２６）は、ＵＬ同期外れを認識した場合、コンテンションベースＲＡを開始する前に受信したＴＡ＃１に基づく送信処理に用いていた（ＲＡ開始前にｅＮＢ１０から割り当てられた）ＵＬリソースを解放することができる。
この解放のタイミングは、例えば、図５に例示するように、前記着信通知メッセージ＃０を受信したタイミング（ＵＬ同期の管理がｅＮＢ１０と一致していないことを認識したタイミング）（処理２００１）でもよいし、図６に示すように、ＴＡタイマ２５１がタイムアウトしたタイミング（処理２００２）でもよい。ただし、図７に例示するように、ＴＡタイマ２５１がタイムアウトしても、当該ＵＬリソースの解放は行なわずに確保（継続使用）したままにすることもできる（処理２００３）。

その後、ＵＥ２０は、コンテンションベースＲＡ手順を継続して、メッセージ＃４の受信に成功すると、ＵＥ２０は、メモリ２５２に記憶したＴＡ値（ＴＡ＃２）をＵＬ送信に適用するとともに、ＴＡタイマ２５１をリスタートする（処理１１０８のｎｏルートから処理１１１４）。
つまり、ＴＡ＃２の適用は、ＴＡタイマ２５１のタイムアウト後、ＲＡの過程においてＵＥ２０が、自身の識別情報の一例としてのT-CRNTIを含むメッセージ＃２（応答信号）を受信したことを契機として許容される。なお、「ＴＡ値を適用する」とは、ＴＡ値で示される送信タイミングに基づいてＵＬの送信（ＲＡの実行）を制御することを意味する。この制御は、例えばＵＬ同期判定部２４の一機能として実現することができる（以降において同様）。

この際、ＴＡタイマ２５１の値は、規定値としてもよいし、メッセージ＃２の受信タイミングに基づいて設定することもできる。例えば、ＵＬ同期はメッセージ＃２の受信時に既に成功していたことにして、規定値からメッセージ＃２の受信からメッセージ＃４の受信までに要した時間を差し引いてＴＡタイマ２５１の値を設定してもよい。これは、メッセージ＃２によりＴＡ＃２の通知を受けてからＲＡの結果が通知されるまでの時間だけタイマ値（タイミング調整情報の有効期限）を早めることを意味する。

このように、本例では、ＵＥ２０が、ＴＡ＃１に基づいてｅＮＢ１０に対するＲＡを行なっている場合に、そのＲＡの過程で、ＴＡ＃２を受信すると、ＴＡタイマ２５１のタイムアウト（ＴＡ＃１の有効期限）までの送信処理に対しては、ＴＡ＃１を送信タイミングの調整に適用する。ＴＡタイマ２５１のタイムアウト後（ＴＡ＃１の有効期限後）の送信処理に対しては、ＴＡ＃２を送信タイミングの調整に適用する。

これによれば、ＴＡ＃２による送信タイミングの即時更新を行なわなくとも、ＴＡ＃１の有効期限が過ぎた後（タイムアウトした後）、ＴＡ＃２を適用して送信制御を行なうことができる。
その後、ＵＥ２０は、メッセージ＃４に対する確認応答メッセージ（ＡＣＫ又はＮＡＣＫ）をｅＮＢ１０に返信する（処理１０１５）。ｅＮＢ１０は、メッセージ＃４に対する確認応答メッセージとしてＡＣＫを受信すれば、新たなＵＬリソース（例えば、ＳＲＩリソース＃２，ＣＱＩリソース＃２，ＳＲＳリソース＃２）をＵＥ２０に割り当てる（処理１０１６）。

なお、図７に例示するように、ＵＥ２０のＴＡタイマ２５１がタイムアウトしてもＵＬリソースの解放を行なわない場合に、ＵＥ２０は、既に確保しているＵＬリソースを継続使用してもよいが、これに代わる新たなＵＬリソースの割り当てをｅＮＢ１０に要求することもできる（処理１０１７）。
ＵＥ２０は、割り当てられたＵＬリソースをＵＬリソース管理部２６において管理し、以後、当該ＵＬリソースを用いてｅＮＢ１０に対するＵＬ送信を行なう。

（１．４．２）方法１−２（図９〜図１２）
第２の方法として、図９〜図１２に例示するように、ＵＥ２０は、メッセージ＃２で受信したＴＡ値（ＴＡ＃２）をメモリ２５２に記憶しておく（処理１１０５ａ）。その後、メッセージ＃３の送信（処理１０１３）からメッセージ＃４の受信（処理１０１４）までの間にＴＡタイマ２５１がタイムアウトしたとする。

この場合、ＵＥ２０は、メッセージ＃４の受信を待たずに、メモリ２５２に記憶したＴＡ値（ＴＡ＃２）をＵＬ送信に適用して、ＴＡタイマ２５１をリスタートする（図１２の処理１１６１のｙｅｓルートから処理１１６２）。リスタートのタイミングは、ＴＡタイマ２５１のタイムアウトと同時としてよい。つまり、メッセージ＃２で受信したＴＡ＃２の適用は、ＴＡタイマ２５１のタイムアウト（ＴＡ＃１の有効期限）のタイミングで許容される。

これによれば、ＴＡ＃２による送信タイミングの即時更新を行なわなくとも、ＴＡ＃１の有効期限が過ぎた時（タイムアウトした時）、ＴＡ＃２を適用して送信制御を行なうことができる。
（１．４．３）方法１−３（図１３〜図１６）
第３の方法として、図１３〜図１６に例示するように、ｅＮＢ１０が、メッセージ＃４を送信する際には、新しいＴＡ値（ＴＡ＃３）を含めることとする（図１３〜図１５の処理１０１４ａ、図１６の処理１１０７ａ）。

つまり、ＵＥ２０が、ＴＡ＃１（第１の送信タイミング調整情報）に基づいてｅＮＢ１０に対するＲＡを行なっている場合に、そのＲＡの過程で、ｅＮＢ１０は、ＵＥ２０に送信するメッセージ＃４（ＵＥ２０の識別情報の一例としてのＳ−ＴＭＳＩを含む信号）に、ＴＡ＃３（第２の送信タイミング調整情報）を含める。
ＵＥ２０は、このメッセージ＃４をｅＮＢ１０から受信すると、当該メッセージ＃４に含まれるＴＡ値（ＴＡ＃３）をＵＬ送信に適用して、ＴＡタイマ２５１をスタートする（図１６の処理１１１４）。

即ち、通常であれば、移動局の識別情報が含まれるメッセージ＃４には、ＴＡ値は含まれないが、この実施例では、メッセージ＃４にＴＡ値を含めることで、メッセージ＃２で受信したＴＡ＃２を無視したＵＥ２０が、メッセージ＃４のＴＡ値をその後の送信タイミングの調整情報として適用し、ＴＡタイマ２５１をスタートさせることができる。
なお、本例において、ＵＥ２０は、前記無視したＴＡ＃２をメモリ２５２に記憶しておいてもよい。

（１．４．４）方法１−４（図１７〜図２０）
第４の方法として、図１７〜図２０に例示するように、ＵＥ２０は、ｅＮＢ１０からメッセージ＃２で受信したＴＡ値（ＴＡ＃２）を記憶するか否かに関わらず、メッセージ＃２の受信を契機としてＴＡタイマ２５１をリスタートする。
この場合、ＵＥ２０は、ＲＡ手順開始以前にｅＮＢ１０から受信したＴＡ値（ＴＡ＃１）を、その後のＲＡ（ＵＬ送信）に適用することを継続する（図２０の処理１１０５ｂ）。これは、ＲＡ開始前にｅＮＢ１０からＴＡコマンドで受信したＵＬの送信タイミングの有効期限をＲＡの過程で延長させるようＴＡタイマ２５１を制御することに相当する。

つまり、ＵＥ２０は、ＴＡ＃１に基づいてｅＮＢ１０に対するＲＡを行なっている場合に、そのＲＡの過程で、ＴＡ＃２を受信すると、ＴＡ＃２を適用せずに、ＴＡ＃１を継続して適用するとともに、ＴＡ＃１の有効期限を延長する。
なお、延長する期間（ＴＡ＃２についてのＴＡタイマ２５１の値）は、規定値としてもよいし、メッセージ＃２の受信タイミングに基づいて設定することもできる。例えば、ＵＬ同期はメッセージ＃２の受信からＴＡ＃１のタイムアウトまでに要した時間を差し引いてＴＡタイマ２５１の値を設定してもよい。

本例によれば、ＴＡ＃２の受信後もＴＡ＃１を引き続き延長して利用することができ、送信タイミングの調整に適用することができる。
（１．５）メッセージ＃４の受信時に他ＵＥ２０との競合が生じていた場合
メッセージ＃４の受信時に他ＵＥ２０との競合が生じている場合は、他ＵＥ２０が用いるＵＬリソースとの重複が発生しており、自局２０に個別のＵＬリソースは確保できなかったことを意味する。

そのため、ＵＥ２０は、ＲＡＣＨ以外のＵＬのデータ送信を行なえないので、コンテンションベースＲＡのリトライを実行して、ＵＬ同期の確保を試みる（図３の処理１１０８のｙｅｓルート）。
〔２〕第２実施形態
上述した第１実施形態では、ＵＥ２０がメッセージ＃３を送信してからメッセージ＃４をｅＮＢ１０から受信するまでの間に、ＵＥ２０のＴＡタイマ２５１がタイムアウトした場合を想定した。本実施形態では、ＵＥ２０がｅＮＢ１０からメッセージ＃２を受信してからｅＮＢ１０に対してメッセージ＃３を送信するまでの間に、ＵＥ２０のＴＡタイマ２５１がタイムアウトする場合を想定する。

例えば、図２１〜図２３、図２５〜図２７及び図３０〜図３２に例示するように、ｅＮＢ１０にＵＥ２０宛のＤＬデータが到着して、ＵＥ２０に着信通知（処理１０１０）が行なわれると、コンテンションベースＲＡ（メッセージ＃１の送信：処理１０１１）が実行される。この場合に、ｅＮＢ１０からメッセージ＃２でＴＡ値（ＴＡ＃２）を受信したＵＥ２０が、当該ＴＡ＃２を無視すると、メッセージ＃３（ＵＥ２０の識別情報の一例としてのＳ−ＴＭＳＩを含む信号）の送信までにＴＡタイマ２５１がタイムアウトする場合がある。

このような場合、ＵＥ２０（ＵＬ同期判定部２４）は、ＵＬ同期が外れたと判定するが、以下の方法２−１〜２−４のいずれかにより、ＲＡを継続する。
（２．１）方法２−１（図２１〜図２４）
ＵＥ２０において、ＵＬ同期が外れたと判定した場合、本来的にはメッセージ＃３の送信は行なえない。しかし、ＴＡタイマ２５１は、物理レイヤにおけるＵＬ同期が外れない範囲のフェイルセーフに設定される場合が多い。したがって、ＴＡタイマ２５１がタイムアウトしても、実際の（下位レイヤの）ＵＬ同期は確保できている場合もある。

そこで、本例では、ＵＥ２０がｅＮＢ１０からメッセージ＃２を受信（処理１０１２）した後にＴＡタイマ２５１がタイムアウトしたとしても、当該ＵＥ２０は、ｅＮＢ１０に対するメッセージ＃３の送信（強制送信）を試行する（図２１〜図２３の処理１０１３ａ、図２４の処理１１０５ｃ及び処理１１０６ａ）。即ち、タイムアウトしたが、ＴＡ＃１を適用してメッセージ＃３を送信することができる。なお、ＴＡ＃２は、メモリ２５２に記憶しておく。

つまり、ＵＥ２０は、ＴＡ＃１に基づいてｅＮＢ１０に対するＲＡを行なっている場合に、そのＲＡの過程で、ＴＡ＃１の有効期限がメッセージ＃３の送信処理を行なう前に到来すると、ＴＡ＃１の有効期限の到来以前にＴＡ＃２を受信していたとしても、メッセージ＃３のｅＮＢ１０への送信処理をＴＡ＃１に基づいて実行することができる。
これにより、メッセージ＃３をｅＮＢ１０が受信できれば、ＵＥ２０は、コンテンションベースＲＡを最初からやり直さずに、以後のＲＡ手順を継続することが可能となる。即ち、ＵＥ２０は、メッセージ＃３に対する応答信号として自身の識別情報を含むメッセージ＃４の受信に成功すれば、ＴＡ＃２をその後の送信処理の送信タイミングの調整に適用して、ＴＡタイマ２５１をスタートすることができる。したがって、ＵＬデータ送信開始までの遅延を低減することができる。

ただし、ｅＮＢ１０は、ＵＥ２０がメッセージ＃３を強制送信した、いわば規定違反を犯したことを認識できるので、メッセージ＃４で接続拒否メッセージをＵＥ２０に送信することもできる。つまり、ｅＮＢ１０は、ＴＡ＃１の有効期限が過ぎた後にＵＥ２０からＴＡ＃１に基づいて送信されたメッセージ＃３を受信した場合に、拒否メッセージをＵＥ２０に送信することができる。

この場合、ＵＥ２０は、セル選択・再選択を実行したり、ＲＡ手順のリトライを実行する。あるいは、ｅＮＢ１０は、メッセージ＃４を意図的に送信しないこともできる。この場合、ＵＥ２０は、許容されている再送回数（通常の最大再送回数、あるいは、この場合のみに適用される最大再送回数）に達するまでメッセージ＃３の再送を継続する。
（２．２）方法２−２（図２５〜図２８）
ＵＥ２０は、図２５〜図２７に例示するように、メッセージ＃２（ＴＡ＃２）を受信（処理１０１２）した後、メッセージ＃３をｅＮＢ１０へ送信（処理１０１３）する前に、ＴＡタイマ２５１が満了した場合、メッセージ＃３の送信はキャンセルして、実行中のコンテンションベースＲＡ手順を中止（キャンセル）する（処理１０１８）。

つまり、ＵＥ２０は、ＴＡ＃１に基づいてｅＮＢ１０に対するＲＡを行なっている場合に、そのＲＡの過程で、ＴＡ＃１の有効期限が、ＵＥ２０の識別情報の一例としてのＳ−ＴＭＳＩを含む信号の送信処理を行なう前に到来すると、ＴＡ＃１の有効期限が到来する以前にＴＡ＃２を受信していても、ＲＡを中止する。
この場合、ＵＥ２０は、図２８に例示するように、バックオフを適用して、コンテンションベースＲＡのリトライを実行する（処理１１０５ｄのｙｅｓルート）。すなわち、ＲＡのリトライは、中止したＲＡの過程でｅＮＢ１０から受信したバックオフ時間（待機時間情報）に基づくタイミングで実行される。ＵＥ２０は、図２５〜図２７に例示するように、メッセージ＃１の送信（処理１０１１）、メッセージ＃２（ＴＡ＃３）の受信（処理１０１２）などを行なう。

ここで、メッセージ＃２（ＴＡ＃２）を受信した時点でＴＡタイマ２５１はタイムアウトしている（起動していない）。したがって、ＵＥ２０は、リトライしたＲＡの過程でメッセージ＃２により受信した新しいＴＡ＃３をその後のＵＬ送信の送信タイミングの調整に適用して、ＴＡタイマ２５１をスタートすることができる。メッセージ＃４の受信時にＲＡの敗者であること（衝突発生）を認識した場合は、ＴＡタイマ２５１は強制終了してよい（図２５〜図２７の処理２００４）。

本例のように、ＴＡタイマ２５１がタイムアウトした時点で、ＲＡ手順を中止してＲＡのリトライを実行することで、残りの手順（例えば、メッセージ＃３の送信及びメッセージ＃４の受信）を最後まで実施するよりも、ＵＬデータ送信開始までの遅延を低減することができる。
（２．３）方法２−３（図２５〜図２７、図２９）
なお、上述のごとくＴＡタイマ２５１がタイムアウトして、コンテンションベースＲＡをリトライする場合、図２９に例示するように、ＵＥ２０は、バックオフを適用せずに前記リトライを行なってもよい（処理１１０５ｄのｙｅｓルート）。

即ち、ＵＥ２０は、ＲＡのリトライを、中止したＲＡの過程でｅＮＢ１０から受信したバックオフ時間を適用しないで実行することができる。バックオフを適用しないことで、バックオフを適用する場合よりもＵＬデータ送信開始までの遅延を低減することが可能となる。
（２．４）方法２−４（図３０〜図３３）
また、図３０〜図３２に例示するように、ＴＡタイマ２５１がタイムアウトした場合、ＵＥ２０は、バックオフの適否に関わらず、上位レイヤ（例えば、ＲＲＣレイヤ）に通知を行なってもよい（処理１０２１、図３３の処理１１０５ｄのｙｅｓルートから処理１１１３）。

これにより、ＵＥ２０の上位レイヤはＲＡの監視タイマを起動し、ＲＡ手順の継続（リトライ）を監視する。つまり、ＵＥ２０は、ＴＡタイマ２５１のタイムアウト（ＴＡ＃１の有効期限の到来）に応じて、ＲＡの監視を行なう。ＲＡの継続中に、監視タイマがタイムアウトすると、ＵＥ２０の上位レイヤは、セル選択、あるいはセル再選択処理を実行する（図３０〜図３２の処理１０２２）。

したがって、ＵＥ２０は、早期に他のセル（ｅＮＢ１０）とのＲＡを開始することができ、ＵＬデータ送信開始までの遅延を低減することができる。なお、ＴＡタイマ２５１のタイムアウトに応じた上位レイヤによるＲＡの監視は、前記の方法２−１〜２−３に適用してもよい。
〔３〕第３実施形態
次に、本実施形態では、ｅＮＢ１０が、ＵＥ２０におけるＴＡタイマ２５１のタイマ値を正確に管理できている場合（ｅＮＢ１０及びＵＥ２０の両ＴＡタイマ１５１，２５１が同期している場合）を想定する。この場合、ＵＥ２０のＴＡタイマ２５１の計時が継続していることを、ｅＮＢ１０は認識できるから、ＵＥ２０は、ｅＮＢ１０から受信されるＴＡ値を信頼してよい。さらに、第１実施形態および第２実施形態とは異なり、ｅＮＢ１０からＴＡ値が送信されることが期待できる。

そして、ＵＥ２０がＴＡコマンドにより受信したＴＡ値に基づくＵＬデータの送信を終了した後、ｅＮＢ１０にＵＥ２０宛のＤＬデータが到着すると、ｅＮＢ１０は、当該ＵＥ２０に対して着信通知（メッセージ＃０の送信）を行なう。
これにより、当該着信通知を受信したＵＥ２０は、コンテンションベースＲＡ手順を開始する。その後、メッセージ＃２の受信（処理１０１２）からメッセージ＃３の送信（処理１０１３）までの間に、ＵＥ２０のＴＡタイマ２５１がタイムアウトすると、ＵＥ２０は、以下の方法３−１〜３−３のいずれかによりＵＬ同期を確保する。

（３．１）方法３−１
ＵＥ２０は、第１実施形態で述べた方法１−２（図９〜図１２）と同様に、ＲＡ手順の過程でｅＮＢ１０からメッセージ＃２で受信したＴＡ値をメモリ２５２に記憶しておく。そして、メッセージ＃３をｅＮＢ１０に送信する前にＴＡタイマ２５１がタイムアウトすると、メモリ２５２に記憶しておいたＴＡ値をＵＬ送信に適用して、ＴＡタイマ２５１をスタートする。

（３．２）方法３−２
ＵＥ２０は、第２実施形態で述べた方法２−１〜２−４のいずれかを実行する。
（３．３）方法３−３（図３４〜図３７）
図３４及び図３５に例示するように、ＵＥ２０は、ＴＡ＃１に基づいてｅＮＢ１０に対するＲＡを行なっている場合に、そのＲＡの過程で、ＵＥ２０の識別情報の一例としてのＳ−ＴＭＳＩを含む信号（メッセージ＃３）を送信する（処理１０１３）。

ｅＮＢ１０は、ＵＥ２０のＴＡタイマ２５１がタイムアウトする前に、このメッセージ＃３をＵＥ２０からＲＡの過程で受信すると（処理１０１３）、当該メッセージ＃３の受信を契機として、新しいＴＡ値（ＴＡ＃３；第２のタイミング調整情報）を含むＴＡコマンドをＵＥ２０へ送信する（処理１００９ａ、図３６の処理１２０８ａ）。
一方、ＵＥ２０は、ＲＡの実行中においてもＴＡコマンドの受信を監視（モニタ）する。例えば、ｅＮＢ１０にメッセージ＃３を送信（処理１０１３）した後は、ｅＮＢ１０からのＴＡコマンドの受信を監視する。この監視中に、ＴＡコマンドをｅＮＢ１０から受信すると（処理１００９ａ、図３７の処理１１６１）、ＵＥ２０（タイマ管理部２５）は、受信したＴＡコマンドのＴＡ値（ＴＡ＃３）をＵＬ送信に適用して、ＴＡタイマ２５１をスタートする（図３７の処理１１６２）。

なお、ＵＥ２０におけるＵＬリソースの管理は、第１又は第２実施形態と同様でよい。例えば、ｅＮＢ１０からＤＬデータの着信通知（メッセージ＃０）を受信したタイミングで、それまでに確保しているＵＬリソースを解放してもよいし、ＴＡタイマ２５１がタイムアウトしたタイミングで当該ＵＬリソースを解放してもよい。また、ＴＡタイマ２５１がＴＡ＃３を受信する以前にタイムアウト（ＴＡ＃１の有効期限が到来）しても、それまでに確保していたＵＬリソースは解放せずに維持（継続使用）することも可能である（図３５の処理２００５）。

また、ＵＥ２０は、メッセージ＃３の送信からメッセージ＃４の受信までの間に、ＴＡタイマがタイムアウトした場合、第１実施形態と同様の形態（方法１−１〜方法１−４のいずれか）を適用することができる。

１０ 無線基地局（ｅＮＢ）
１１ 送受信アンテナ
１２ 送受信部
１３ バッファ部
１４ ＵＬ同期判定部
１５ タイマ管理部
１５１ ＵＬ同期タイマ（ＴＡタイマ）
１６ ＵＬリソース管理部
２０ 無線端末（ＵＥ）
２１ 送受信アンテナ
２２ 送受信部
２３ バッファ部
２４ ＵＬ同期判定部
２５ タイマ管理部
２５１ ＵＬ同期タイマ（ＴＡタイマ）
２５２ メモリ
２６ ＵＬリソース管理部

Claims (4)

1. 移動局と基地局との間でランダムアクセスによって上り送信タイミングの調整を実施する移動通信システムにおけるタイミング調整方法において、
   前記移動局で、送信タイミング調整情報を有し、送信を行ない、
   前記移動局と基地局との間で、通信に用いるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）リソースに関する複数のパラメータを割り当て、
   前記移動局で、上り送信タイミング調整情報を有し前記基地局に対する上り通信を行なっている過程で、該送信タイミング調整情報の期限を制御するタイマが満了すると、割り当てられたＰＵＣＣＨリソースに関する複数のパラメータの一部のみを解放する、
   ことを特徴とする、タイミング調整方法。
2. 基地局とランダムアクセスによって上り送信タイミングの調整を実施する移動局において、
   送信タイミング調整情報を有し、送信を行なう送信手段と、
   前記移動局と基地局との間で、通信に用いるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）リソースに関する複数のパラメータを割り当てる割り当て手段と、
   上り送信タイミング調整情報を有し前記基地局に対する上り通信を行なっている過程で、該送信タイミング調整情報の期限を制御するタイマが満了すると、割り当てられたＰＵＣＣＨリソースに関する複数のパラメータの一部のみを解放する解放手段と、を備える
   ことを特徴とする、移動局。
3. 移動局とランダムアクセスによって上り送信タイミングの調整を実施する基地局において、
   前記移動局は、
   送信タイミング調整情報を有し、送信を行なう送信手段と、
   前記移動局と基地局との間で、通信に用いるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）リソースに関する複数のパラメータを割り当てる割り当て手段と、
   上り送信タイミング調整情報を有し前記基地局に対する上り通信を行なっている過程で、該送信タイミング調整情報の期限を制御するタイマが満了すると、割り当てられたＰＵＣＣＨリソースに関する複数のパラメータの一部のみを解放する解放手段と、を備え、
   前記基地局は、
   前記移動局と通信する通信手段、を備える
   ことを特徴とする、基地局。
4. 移動局と基地局とを備え、前記移動局と前記基地局との間でランダムアクセスによって上り送信タイミングの調整を実施する移動通信システムにおいて、
   前記移動局は、
   送信タイミング調整情報を有し、送信を行ない、
   前記移動局と基地局との間で、通信に用いるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）リソースに関する複数のパラメータを割り当て、
   上り送信タイミング調整情報を有し前記基地局に対する上り通信を行なっている過程で、該送信タイミング調整情報の期限を制御するタイマが満了すると、割り当てられたＰＵＣＣＨリソースに関する複数のパラメータの一部のみを解放する、
   ことを特徴とする、移動通信システム。

Images