JP6266929B2 - 同期方法、移動局装置及び基地局装置 - Google Patents

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおける同期方法、移動局装置及び基地局装置に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が検討されている（非特許文献１）。また、ＬＴＥからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システムも検討されている（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という））。

これらのＬＴＥやＬＴＥ−Ａにおいて、移動局装置ＵＥがネットワークと通信を行う場合には、同期を確立するためのセルサーチ処理が必要となる。セルサーチ処理においては、移動局装置ＵＥが、基地局装置から一定時間間隔で送信される同期信号（ＳＳ：Synchronization Signal）を検出し、移動局装置ＵＥが位置するセル（在圏セル）の周波数同期、タイミング同期及びセルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell ID）を取得する。取得した情報に基づいて、移動局装置ＵＥは在圏セルを確定する。なお、同期信号には基地局装置を識別できる識別情報（例えば、基地局ＩＤ）が含まれており、移動局装置ＵＥは、この識別情報により接続先の基地局装置を特定できる。そして、特定した基地局装置に対してＲＡＣＨ（Random Access CHannel）を送信することで、セルに在圏を通知し、通信用リソースを確保する。

３ＧＰＰ ＴＲ ２５．９１３"Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡＮ"

ところで、ＬＴＥ−Ａ以降の移動通信システムにおいては、例えば、高周波数帯域において細小化された大量のアンテナ素子を利用するＭＩＭＯ（Massive MIMO（Multi Input Multi Output））の適用が検討されている（以下、適宜「Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ」という）。また、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯのように大量のアンテナ素子を用いることによって、より高度なビームフォーミングが実現可能になる。

ここで、ビームフォーミングとは、複数のアンテナ素子において、それぞれの送受信号に対して振幅、位相を制御することによって、送受信ビームに指向性、ビームの形状を変更できる技術である。このビームフォーミングにおいては、一般にアンテナ素子数が多いほど高度な制御が可能である。言い換えると、アンテナ素子数に応じてビーム数、各ビームの形状（水平面におけるビームの幅、垂直面におけるビームの幅など、以下、適宜「ビームの幅」という）、ビームの方向及び利得を詳細に制御できる。例えば、ビームの幅を狭くすること（すなわち、細いビームを形成すること）により、高い利得（電力密度）を得ることができる。

このようなＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯが適用される通信システムの性能を十分に発揮させるためには、同期信号を確実に移動局装置ＵＥに送信し、移動局装置ＵＥにおいて適切にセルサーチ処理を行う必要がある。しかしながら、現状の構成では、移動局装置ＵＥ側で適切にセルサーチ処理を行うことができない事態が想定され、通信システムの性能を十分に発揮することができない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯが適用される通信システムの性能を十分に発揮させることができる同期方法、移動局装置及び基地局装置を提供することを目的とする。

本発明の同期方法は、移動局装置が有する複数のアンテナ素子を用いたビームフォーミングにより同期信号用の送信ビームの送信方向を制御して同期信号を送信する同期方法であって、前記移動局装置の識別情報を含む前記同期信号を生成すると共に、前記同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更する同期信号処理ステップと、それぞれの前記ビームフォーミング用ウェイトに応じて生成された前記同期信号を上りリンクで送信する送信ステップと、前記移動局装置から、前記移動局装置の周囲に位置する基地局装置の有無を含む制御情報を管理する通信装置に前記基地局装置との接続を要求する接続要求信号を送信する接続要求ステップと、前記移動局装置にて、前記通信装置から前記制御情報を受信する制御情報受信ステップとを有し、前記同期信号処理ステップにおいて、前記通信装置から受信した前記制御情報に、前記基地局装置が存在する旨の情報が含まれる場合に前記同期信号を生成すると共に、前記同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更することを特徴とする。

本発明の移動局装置は、複数のアンテナ素子を用いたビームフォーミングにより同期信号用の送信ビームの送信方向を制御して同期信号を送信する移動局装置であって、前記移動局装置の識別情報を含む前記同期信号を生成すると共に、前記同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更する同期信号処理部と、それぞれの前記ビームフォーミング用ウェイトに応じて生成された前記同期信号を上りリンクで送信する送信部と、前記移動局装置の周囲に位置する基地局装置の有無を含む制御情報を管理する通信装置に前記基地局装置との接続を要求する接続要求信号を送信する接続要求送信部と、前記通信装置から前記制御情報を受信する制御情報受信部とを具備し、前記同期信号処理部は、前記通信装置から受信した前記制御情報に、前記基地局装置が存在する旨の情報が含まれる場合に前記同期信号を生成すると共に、前記同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更することを特徴とする。

本発明の基地局装置は、複数のアンテナ素子を用いたビームフォーミングにより送信ビームの送信方向を制御して送信信号を送信する基地局装置であって、移動局装置の識別情報を含む同期信号を受信する受信部と、前記同期信号から前記移動局装置の識別情報を含む端末情報を取得する取得部と、前記端末情報に応じたビームフォーミング用ウェイトを用いて前記送信信号の送信方向を制御する送信信号処理部と、前記基地局装置の周囲に位置する移動局装置の位置情報を含む制御情報を管理する通信装置から前記制御情報を受信する制御情報受信部とを具備し、前記受信部は、前記制御情報に含まれる前記移動局装置の位置情報に応じた受信ウェイトを用いて前記同期信号の受信方向を制御することを特徴とする。

本発明によれば、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯが適用される通信システムの性能を十分に発揮させることができる同期方法、移動局装置及び基地局装置を提供できる。

Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯが適用される基地局装置における送信ビームの到達範囲の説明図である。 本実施の形態に係る同期方法が適用されるネットワーク構成の一例を示す図である。 本実施の形態に係る同期方法における移動局装置、マクロ基地局装置及びＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局装置間の動作シーケンスの一例の説明図である。 第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法の説明図である。 第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法の説明図である。 第３の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法の説明図である。 本実施の形態に係る同期方法で利用される移動局装置の構成例を説明するためのブロック図である。 本実施の形態に係る同期方法で利用されるＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局装置の構成例を説明するためのブロック図である。 本実施の形態に係る同期方法が適用される移動局装置の動作を説明するためのフロー図である。 本実施の形態に係る同期方法が適用されるＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局装置の動作を説明するためのフロー図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、本実施の形態に係る同期方法に適用されるＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ伝送方式の概要について説明する。Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ伝送方式においては、例えば、１００個以上のアンテナ素子を用いてデータを送信することでデータレート（周波数利用効率）を向上させる。１００個以上のアンテナ素子を用いてデータを送信することから、少数のアンテナ素子を用いる場合と比べて多重化に伴う伝送効率を改善でき、従来よりも高速な無線通信が可能となる。また、ビームフォーミング時におけるアンテナ素子の組み合わせの選択肢を多様化でき、従来よりも高度なビームフォーミングが可能となる。このような高度なビームフォーミングにより、ビームフォーミング利得による受信信号電力の増加や、干渉低減及び無線リソースの有効利用などの効果を期待できる。

また、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ伝送方式においては、例えば、１０ＧＨｚ以上の高周波数帯を好適に用いることができる。一般に、アンテナ素子のサイズは、送信信号の波長に比例したサイズとなる。高周波数帯においては、相対的に送信信号の波長が短く、アンテナ素子のサイズを小型化できる。このため、多数のアンテナ素子を備えるＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ伝送方式にとって好ましい。また、高周波数帯は、低周波数帯と比較して相対的に利用率が低く、広い帯域幅のリソースを確保することが容易である。一方で、高周波数帯を用いた信号伝送においては、伝搬損失が増加する。したがって、同一の送信電力で信号伝送を行う場合においても、低周波数帯を用いた信号伝送に比べ、移動局装置ＵＥにおける受信信号強度が低下し得る。しかしながら、このような受信信号強度の低下は、ビームフォーミング利得によりカバーすることができる。

ここで、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ伝送方式が適用される基地局装置（以下、「Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局」という）における送信ビームの到達範囲について説明する。図１は、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局における送信ビームの到達範囲の説明図である。図１Ａにおいては、一般的な基地局装置（Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯが適用されない基地局装置）から出力される送信ビームの到達範囲を示し、図１Ｂにおいては、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局から出力される送信ビームの到達範囲を示している。なお、ここでは、図１Ｂに示すＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局にて高周波数帯を用いた信号伝送を行い、図１Ａに示す基地局装置にて低周波数帯を用いた信号伝送を行う場合について示している。

図１Ａに示す一般的な基地局装置ｅＮＢ１においては、低周波数帯を用いて信号伝送を行うため、ビーム幅の広い送信ビーム（広範囲に及ぶ送信ビーム）を形成する場合でも遠距離まで送信ビームが到達する。一方、図１Ｂに示すＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局ｅＮＢ２においては、ビーム幅の広い送信ビームを形成する場合、高周波数帯の伝搬特性から遠距離まで送信ビームを到達させることができない。これに対し、ビーム幅が狭い送信ビーム（狭範囲（局所的範囲）に及ぶ送信ビーム）をビームフォーミングで形成する場合には、遠距離まで送信ビームを到達させることができる。このため、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局においては、送信対象となる移動局装置ＵＥの位置（方向、距離）を把握した上、その位置に指向性を有する送信ビームをビームフォーミングにより形成して、ユーザデータを送信することが好ましい。

このようなＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局との間で無線通信を行う場合、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａと同様に、移動局装置ＵＥは、同期を確立するためのセルサーチ処理が必要となる。しかしながら、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局から、ビームフォーミングなしで同期信号（ＳＳ：Synchronization Signal）が送信される場合において、移動局装置ＵＥがＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局から離れた位置に存在する場合には、同期信号の受信電力が低下し、適切にセルサーチ処理を行うことができない事態が発生し得る。

このような事態に対応するため、セルサーチに用いられる同期信号にビームフォーミグを適用して送信することが考えられる。このように同期信号にビームフォーミングを適用することにより、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局から遠距離の位置まで同期信号を到達させることができる。これにより、移動局装置ＵＥにおいてセルサーチ処理を適切に行うことができる。

このようなＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局からビームフォーミングされた同期信号を送信する対応は、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局が基地局ＩＤなどの識別情報を有する場合に有効である。しかしながら、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局が基地局ＩＤなどの識別情報を有しない場合、移動局装置ＵＥは、同期信号から接続先の基地局（Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局）を特定できず、セルサーチ処理を適切に行うことができない。このような背景に伴うセルサーチ処理の不具合は、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局からの同期信号に基づいて移動局装置ＵＥでセルサーチ処理を行うことが前提である環境において発生する。本発明者等は、移動局装置ＵＥから同期信号を送信し、この同期信号に基づく同期処理をＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局にて行うことで上述した背景に伴うセルサーチ処理の不具合等を解消できることに着目し、本発明に至った。

すなわち、本発明の骨子は、移動局装置ＵＥが有する複数のアンテナ素子を用いたビームフォーミングにより同期信号用の送信ビームの送信方向を制御して同期信号を送信する同期方法において、移動局装置ＵＥの識別情報を含む同期信号を生成すると共に、同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更し、それぞれのビームフォーミング用ウェイトに応じて生成された同期信号を上りリンクで送信するものである。

本発明に係る同期方法によれば、移動局装置ＵＥから、所定の時間間隔毎にビームフォーミング用ウェイトが変更された同期信号が生成されて送信されることから、移動局装置ＵＥから遠距離に位置するＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局まで同期信号を到達させることができる。一方、同期信号には、移動局装置ＵＥの識別情報が含まれることから、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局にて送信元の移動局装置ＵＥに関する情報を特定できる。これにより、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局において同期処理を適切に行うことができるので、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局が基地局ＩＤを有しないことに基づくセルサーチ処理の不具合等を解消できる。

以下、本実施の形態に係る同期方法が適用されるネットワーク構成について説明する。図２は、本実施の形態に係る同期方法が適用されるネットワーク構成の一例を示す図である。図２においては、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局が、マクロセルＭのセルエリア内にＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭをオーバレイするネットワーク（例えば、ヘテロジーニアスネットワーク：Heterogeneous Network）構成に適用される場合について示している。しかしながら、本実施の形態に係る同期方法が適用されるネットワーク構成については、オーバレイするネットワークに限定されるものではなく適宜変更が可能である。

図２に示すＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭをオーバレイするネットワーク（以下、適宜「オーバレイネットワーク」という）構成において、マクロセルＭを形成する基地局装置（以下、適宜「マクロ基地局」という）ＭｅＮＢ及びＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭを形成する基地局装置（以下、適宜「Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局（ＭＭ基地局）」という）ＭＭｅＮＢは、マクロセルＭに配設される中央制御局ＣＣと接続される。この中央制御局ＣＣは、コアネットワークＣ−ＮＷに接続される。中央制御局ＣＣには、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。

また、図２に示すオーバレイネットワーク構成においては、例えば、制御メッセージを取り扱う制御プレーン（Ｃ（Ｃｏｎｔｒｏｌ）−ｐｌａｎｅ）がマクロセルＭによってサポートされる。一方、ユーザデータを取り扱うユーザプレーン（Ｕ（Ｕｓｅｒ）−ｐｌａｎｅ）がＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭによってサポートされる。また、図２に示すオーバレイネットワーク構成においては、マクロセルＭとＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭとを異なる周波数帯で運用できる。例えば、マクロセルＭがサポートするＣ−ｐｌａｎｅを２ＧＨｚ帯で運用でき、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭがサポートするＵ−ｐｌａｎｅを１０ＧＨｚ帯で運用できる。

例えば、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭを１０ＧＨｚ帯で運用する場合、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢと移動局装置（以下、単に「移動局」という）ＵＥとの間は、障害物が存在しない見通し線（ＬｏＳ：Line-of-Sight）で接続されることが多い。このような見通し線で接続される通信環境においては、一般的に周波数選択性が小さい伝搬路が形成される。

図２に示すオーバレイネットワーク構成においては、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢがマクロセルＭにオーバーラップして配置される場合について示している。しかしながら、本実施の形態に係るＭＭ基地局ＭＭｅＮＢがオーバーラップされる対象としては、これに限定されるものではない。例えば、マクロセルＭと同様に、広範囲をカバーする無線ＬＡＮ（Local Area Network）や有線ＬＡＮにオーバーラップして配置しても構わない。また、本実施の形態に係るＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、必ずしも他の無線基地局やネットワーク上にオーバーラップして配置する必要はない。

図２に示すオーバレイネットワーク構成において、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭに位置する移動局ＵＥに対してＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ伝送方式を用いて信号伝送を行うことができる。より具体的には、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、複数のアンテナ素子において、それぞれの信号に対して振幅、位相を制御することによって、移動局ＵＥに向けて指向性を有するような送信ビームを形成（ビームフォーミング）して信号伝送を行うことができる。

なお、図２に示すオーバレイネットワーク構成のように、Ｃ−ｐｌａｎｅ及びＵ−ｐｌａｎｅのサポートが、マクロセルＭ及びＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭで分離される通信環境においては、例えば、移動局ＵＥに対して、マクロ基地局ＭｅＮＢからユーザデータの受信に必要な制御情報を送信する一方、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢからユーザデータを送信することができる。また、マクロ基地局ＭｅＮＢから制御情報の一部を送信する一方、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢから制御情報の残部及びユーザデータを送信することもできる。

移動局ＵＥは、マクロセルＭに位置する場合にマクロ基地局ＭｅＮＢと通信可能に構成され、Ｍａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭに位置する場合にはマクロ基地局ＭｅＮＢに加えてＭＭ基地局ＭＭｅＮＢと通信可能に構成される。なお、説明の便宜上、マクロ基地局ＭｅＮＢ及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢと無線通信するのは移動局ＵＥであるものとして説明するが、より一般的には移動端末装置も固定端末装置も含むユーザ装置（ＵＥ：User Equipment）でよい。

移動局ＵＥは、複数（例えば、１６本）のアンテナ素子を備える。移動局ＵＥは、これらのアンテナ素子を用いて、送信信号及び受信信号に対してビームフォーミング可能に構成されている。すなわち、移動局ＵＥは、これらのアンテナ素子において、それぞれの送受信号に対して振幅、位相を制御することによって、送信ビーム及び受信ビームにおける指向性、ビームの形状を変更できる。

詳細について後述するように、移動局ＵＥは、マクロ基地局ＭｅＮＢに対して、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢとの接続を要求する接続要求信号を送信可能に構成されている。例えば、移動局ＵＥは、高速通信が必要となった場合に接続要求信号をマクロ基地局ＭｅＮＢに送信する。また、移動局ＵＥは、この接続要求信号に応じた制御情報をマクロ基地局ＭｅＮＢから受信可能に構成されている。この制御情報には、接続要求信号を送信してきた移動局ＵＥの周辺のＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの有無や、その位置情報などが含まれる。

また、移動局ＵＥは、端末固有の識別情報（例えば、ＵＥ−ＩＤ）を含む同期信号（以下、適宜「ＵＥ同期信号」という）にビームフォーミングを適用して自装置周辺に送信可能に構成されている。このＵＥ同期信号は、自装置周辺に位置するＭＭ基地局ＭＭｅＮＢと同期を確立するために送信される。例えば、移動局ＵＥは、マクロ基地局ＭｅＮＢから受信した制御情報において、自装置周辺にＭＭ基地局ＭＭｅＮＢが存在する場合にＵＥ同期信号を送信する。

ここで、本実施の形態に係る同期方法における移動局ＵＥ、マクロ基地局ＭｅＮＢ及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢ間の動作シーケンスの概略について説明する。図３は、本実施の形態に係る同期方法における移動局ＵＥ、マクロ基地局ＭｅＮＢ及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢ間の動作シーケンスの一例の説明図である。なお、以下の説明においては、移動局ＵＥにて高速通信が必要となった場合について説明する。また、移動局ＵＥは、マクロ基地局ＭｅＮＢの形成するマクロセルＭ及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの形成するＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯセルＭＭに位置するものとし、マクロ基地局ＭｅＮＢとの間で通信が確立しているものとする。

移動局ＵＥにて高速通信が必要になると、図３に示すように、移動局ＵＥは、自装置周辺のＭＭ基地局ＭＭｅＮＢとの通信を目的として、接続要求信号をマクロ基地局ＭｅＮＢに対して送信する（ステップ（以下、「ＳＴ」という）３０１）。この接続要求信号には、移動局ＵＥの識別情報としてＵＥ−ＩＤが含まれる。なお、接続要求信号に含まれる移動局ＵＥの識別情報については、ＵＥ−ＩＤに限定されるものではなく適宜変更が可能である。なお、マクロ基地局ＭｅＮＢは、移動局ＵＥの周囲に位置するＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの有無を含む制御情報を管理する通信装置を構成する。また、マクロ基地局ＭｅＮＢは、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの周囲に位置する移動局ＵＥの位置情報を含む制御情報を管理する通信装置を構成する。

移動局ＵＥから接続要求信号を受信すると、マクロ基地局ＭｅＮＢは、移動局ＵＥ及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの双方に対して制御情報を送信する（ＳＴ３０２）。移動局ＵＥに対する制御情報（以下、適宜「移動局用制御情報」という）には、移動局ＵＥ周辺のＭＭ基地局ＭＭｅＮＢに関する情報が含まれる。例えば、移動局ＵＥ周辺のＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの有無及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの位置情報が含まれる。一方、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢに対する制御情報（以下、適宜「ＭＭ基地局用制御情報」という）には、通信を希望する移動局ＵＥに関する情報が含まれる。例えば、通信を希望する移動局ＵＥの有無、ＵＥ−ＩＤ及び位置情報が含まれる。

接続要求信号の送信後、移動局ＵＥにおいては、マクロ基地局ＭｅＮＢからの移動局用制御情報の受信を監視している。移動局用制御情報を受信すると、移動局ＵＥは、ＵＥ−ＩＤを含むＵＥ同期信号にビームフォーミングを適用してＢＦ−ＵＥ同期信号を生成する（ＳＴ３０３）。そして、移動局ＵＥは、生成したＢＦ−ＵＥ同期信号を自装置周辺に送信する（ＳＴ３０４）。なお、このＢＦ−ＵＥ同期信号の生成及び送信の詳細については後述する。

ＭＭ基地局用制御情報の受信後、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおいては、移動局ＵＥからのＢＦ−ＵＥ同期信号の受信を監視している。ＢＦ−ＵＥ同期信号を受信すると、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、このＢＦ−ＵＥ同期信号から移動局ＵＥに関する情報（ＵＥ情報）を特定する（ＳＴ３０５）。より具体的には、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、ＢＦ−ＵＥ同期信号を送信してきた移動局ＵＥの識別情報であるＵＥ−ＩＤ及び位置情報を特定する。

移動局ＵＥのＵＥ−ＩＤ及び位置情報を特定すると、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、この移動局ＵＥに対する送信信号にビームフォーミングを適用してＢＦ信号を生成する（ＳＴ３０６）。そして、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、生成したＢＦ信号を移動局ＵＥに対して送信する（ＳＴ３０７）。なお、このＢＦ信号は、移動局ＵＥの位置情報に基づくビームフォーミングウェイト（ＢＦウェイト）を送信信号に付与することにより生成される。

ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信後、移動局ＵＥにおいては、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢからのＢＦ信号の受信を監視している。ＢＦ信号を受信すると（ＳＴ３０８）、ＢＦ信号の受信の完了を監視する。そして、ＢＦ信号の受信を完了すると、移動局ＵＥにおいては、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢとの通信を終了する。

ここで、本実施の形態に係る同期方法において、移動局ＵＥから送信されるＢＦ−ＵＥ同期信号について説明する。上述したように、移動局ＵＥは、ＵＥ−ＩＤを含むＵＥ同期信号にビームフォーミングを適用してＢＦ−ＵＥ同期信号を生成し、自装置周辺に送信する。一方、ＢＦ−ＵＥ同期信号には、移動局ＵＥのＵＥ−ＩＤが含まれることから、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにて送信元の移動局ＵＥに関する情報を特定できる。これにより、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおいて同期処理を適切に行うことができるので、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢが基地局ＩＤを有しないことに基づくセルサーチ処理の不具合等を解消できる。

以下、本実施の形態に係る同期方法が適用される移動局ＵＥにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法の複数の態様について説明する。

（第１の態様）
まず、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法について説明する。図４は、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法の説明図である。図４Ａにおいては、移動局ＵＥから自装置周辺に送信されるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信イメージを模式的に示している。図４Ｂにおいては、移動局ＵＥから送信されるＢＦ−ＵＥ同期信号を時間軸及び周波数軸上に示している。

第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法では、図４に示すように、ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信のために、ビーム幅が狭い送信ビーム（以下、「狭いビーム」と略す）を生成する。そして、この狭いビームの送信方向を方位角方向に時間間隔τ毎に変更することで、予め定めた総時間Ｔにおいて自装置周辺の全方向にＢＦ−ＵＥ同期信号を送信する。すなわち、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法は、ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信用の狭いビームの送信方向を、方位角方向に時間間隔τ毎に変更することで、移動局ＵＥ周辺に位置する全てのＭＭ基地局ＭＭｅＮＢを走査する送信方法である。

例えば、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法では、タイミングｔ_１で移動局ＵＥ周辺のある方向に向けて狭いビームを送信した後、タイミングｔ_２でビーム幅Φだけ方位角方向に送信方向をずらして狭いビームを送信する（図４Ａ参照）。同様に、時間間隔τ毎にビーム幅Φだけ方位角方向に送信方向をずらして狭いビームの送信を繰り返す。タイミングｔ_ｎで、タイミングｔ_１における狭いビームと隣り合う方向に向けて狭いビームを送信することにより、移動局ＵＥ周辺の全方向を走査することができる。なお、時間間隔τ毎に送信されるＢＦ−ＵＥ同期信号は、通信システムのシステム全体の帯域幅を利用して送信することができる（図４Ｂ参照）。

第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法において、ＢＦ−ＵＥ同期信号Ｓ（ｔ）は、例えば、以下の（式１）により求めることができる。
Ｓ（ｔ） ＝ Ｗ_ｎ（ｔ，ｆ）・Ｓ_ＳＳ（ｔ） ・・・ （式１）
ここで、Ｗ_ｎ（ｔ，ｆ）はビームフォーミング用ウェイト（以下、「ＢＦウェイト」という）を示し、Ｓ_ＳＳ（ｔ）はＵＥ同期信号を示す。

また、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法において、移動局ＵＥ周辺の全方向にＢＦ−ＵＥ同期信号を送信するための総時間Ｔは、例えば、以下の（式２）により求めることができる。
Ｔ ＝ ３６０τ／Φ ・・・ （式２）
ここで、τはＢＦ−ＵＥ同期信号の時間間隔を示し、ΦはＢＦ−ＵＥ同期信号のビーム幅を示す。

なお、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法において、時間間隔τ及びビーム幅Φは、通信システムにおけるパラメータとして選択可能に構成できる。例えば、時間間隔τは、ＵＥ同期信号の信号長に応じて決定できる。ＵＥ同期信号の信号長が長い場合には時間間隔τを大きくする一方、ＵＥ同期信号の信号長が短い場合には時間間隔τを小さくすることができる。また、ビーム幅Φは、アンテナ素子数、送信電力、周波数帯、帯域幅及び総時間Ｔに応じて決定できる。アンテナ素子数が多い場合にはビーム幅Φを狭くする一方、アンテナ素子数が少ない場合にはビーム幅Φを広くすることができる。送信電力が大きい場合にはビーム幅Φを広くする一方、送信電力が小さい場合にはビーム幅Φを狭くすることができる。周波数帯が高い場合にはビーム幅Φを狭くする一方、周波数帯が低い場合にはビーム幅Φを広くすることができる。帯域幅が広い場合にはビーム幅Φを狭くする一方、帯域幅が狭い場合にはビーム幅Φを広くすることができる。総時間Ｔが長い場合にはビーム幅Φを狭くする一方、総時間Ｔが短い場合にはビーム幅Φを広くすることができる。

また、時間間隔τ及びビーム幅Φについては、予め定められた内容に応じて決定するようにしてもよい。さらに、時間間隔τ及びビーム幅Φについては、通信環境によって適応的に算出するようにしてもよい。通信環境については、例えば、移動局ＵＥ周辺に位置するＭＭ基地局と移動局ＵＥとの相対位置（ＭＭｅＮＢまでの距離や、ＭＭ基地局の方向、など）、そのＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの数などが想定される。なお、この通信環境に関する情報については、例えば、マクロ基地局ＭｅＮＢから取得することができる。

このように第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法によれば、時間間隔τ毎にビームフォーミング用ウェイトが変更されたＢＦ−ＵＥ同期信号が生成されて送信されることから、移動局ＵＥから遠距離に位置するＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局ＭＭｅＮＢまでＵＥ同期信号を到達させることができる。一方、ＢＦ−ＵＥ同期信号には、移動局ＵＥに固有のＵＥ−ＩＤが含まれることから、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにて送信元の移動局ＵＥに関する情報を特定できる。これにより、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおいて同期処理を適切に行うことができるので、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢがセルＩＤを有しないことに基づくセルサーチ処理の不具合等を解消することができる。

なお、第１に態様にＢＦ−ＵＥ同期信号の生成に関し、各種ビーム方向、ビーム形状（幅）に対応したＢＦウェイトを事前に生成して、移動局ＵＥ内に保存させておき、ビームフォーミング時はビーム方向や幅などにより、ＢＦウェイトのみを選択することは実施の形態として好ましい。この場合には、ビーム方向や幅に基づいてＢＦウェイトを生成する処理を省略できることから、移動局ＵＥにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の生成時の負荷を軽減することが可能となる。

（第２の態様）
次に、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法について説明する。第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法においては、ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信用の狭いビームの送信方向に仰角方向が追加される点で、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法と相違する。すなわち、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法は、ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信用の狭いビームの送信方向を、方位角方向及び仰角方向に時間間隔τ毎に変更することで、移動局ＵＥ周辺の全方向に位置する全てのＭＭ基地局ＭＭｅＮＢを走査する送信方法である。以下においては、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法との相違点を中心に説明する。

図５は、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法の説明図である。図５Ａにおいては、移動局ＵＥから送信されるＢＦ−ＵＥ同期信号の仰角方向の説明図である。図５Ｂにおいては、移動局ＵＥから自装置周辺に送信されるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信イメージを模式的に示している。図５Ｃにおいては、移動局ＵＥから送信されるＢＦ−ＵＥ同期信号を時間軸及び周波数軸上に示している。

第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法においては、移動局ＵＥが地上から離れた位置に配置されることを想定している。例えば、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法で利用される移動局ＵＥは、図５Ａに示すように、地上にて自装置から一定距離Ｄを有する位置に対して、送信ビームが仰角方向に角度αを有する位置に配置される。例えば、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法で利用される移動局ＵＥは、図５Ａに示すように、仰角１、仰角２及び仰角３を有する送信ビームを生成することで、自装置周辺に位置する３つの領域に向けてＢＦ−ＵＥ同期信号を送信することができる。

第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法では、図５Ｂ、図５Ｃに示すように、移動局ＵＥ周辺の円形を有する領域（以下、適宜「円形領域」という）の径方向に異なる送信ビームを生成する点で、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法と相違する。なお、移動局ＵＥ周辺の円形領域の径方向に異なる送信ビームの生成は、例えば、垂直方向の指向性を持たせるビームフォーミング（３Ｄビームフォーミング）技術により行われる。

なお、図５Ｂ、図５Ｃにおいては、説明の便宜上、移動局ＵＥ周辺の円形領域の径方向における送信ビームのビーム幅Φが、当該円形領域の半径の半分に相当する長さであるものとして説明する。すなわち、図５Ｂ、図５Ｃにおいては、移動局ＵＥ周辺の円形領域の径方向に２つの異なる送信ビームが生成される場合について説明する。しかしながら、移動局ＵＥ周辺の円形領域の径方向に生成される送信ビーム数については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。

例えば、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法では、タイミングｔ_１１で移動局ＵＥ周辺の円形領域の内側のある方向に向けて狭いビームを送信した後、タイミングｔ_１２でビーム幅Φだけ仰角方向外側に送信方向をずらして狭いビームを送信する（図５Ｂ参照）。さらに、タイミングｔ_２１でビーム幅Φだけ方位角方向に送信方向をずらして狭いビームを送信した後、タイミングｔ_２２でビーム幅Φだけ仰角方向内側に送信方向をずらして狭いビームを送信する（図５Ｂ参照）。同様に、時間間隔τ毎にビーム幅Φだけ仰角方向又は方位角方向に送信方向をずらして狭いビームの送信を繰り返す。タイミングｔ_ｎ１、ｔ_ｎ２で、タイミングｔ_１１、ｔ_１２における狭いビームと隣り合う方向に向けて狭いビームを送信することにより、移動局ＵＥ周辺の全方向を走査することができる。

なお、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法において、ＢＦ−ＵＥ同期信号Ｓ（ｔ）は、例えば、上述した（式１）により求めることができる。一方、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法において、移動局ＵＥ周辺の全方向にＢＦ−ＵＥ同期信号を送信する場合の総時間Ｔは、例えば、以下の（式３）により求めることができる。
Ｔ ＝ ３６０ατ／Φ^２ ・・・ （式３）
ここで、τはＢＦ−ＵＥ同期信号の時間間隔を示し、αは送信ビームの最大仰角方向の角度を示し、ΦはＢＦ−ＵＥ同期信号のビーム幅を示す。

また、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法において、時間間隔τ及びビーム幅Φは、第１の態様と同様に、通信システムにおけるパラメータとして選択可能に構成できる。さらに、第１の態様と同様に、時間間隔τ及びビーム幅Φについては、予め定められた内容に応じて決定し、或いは、通信環境によって適応的に算出するようにしてもよい。

なお、ここでは、水平面におけるビーム幅（水平ビーム幅）と垂直面におけるビーム幅（垂直ビーム幅）とが同じビーム幅Φであるときの例を説明しているが、水平ビーム幅と垂直ビーム幅とを異なる値に設定することも可能である。この場合、移動局ＵＥ周辺の全方向にＢＦ−ＵＥ同期信号を送信する場合の総時間Ｔは、例えば、以下の（式４）により求めることができる。
Ｔ ＝ ３６０ατ／（Φ_ＨΦ_Ｖ） ・・・ （式４）
ここで、τはＢＦ−ＵＥ同期信号の時間間隔を示し、αは送信ビームの最大仰角方向の角度を示し、Φ_ＨはＢＦ−ＵＥ同期信号の水平ビーム幅を示し、Φ_ＶはＢＦ−ＵＥ同期信号の垂直ビーム幅を示す。

また、仰角方向にビームの送信方向を変更する場合、ビームの仰角によって、同じ幅のビームによる照射範囲（面積）が異なる事態が発生する。すなわち、仰角が高い場合では照射面積が広くなる一方（図５Ａに示す仰角１参照）、仰角が低い場合では照射範囲が狭くなる（図５Ａに示す仰角３参照）。これらの照射面積の広狭に伴い、前者の場合には電力密度が低くなる一方、後者の場合には電力密度が高くなる。第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法において、このような現象と、移動局ＵＥ周辺の円形領域内におけるＢＦ−ＵＥ同期信号の走査の均一性、効率性を考慮してビーム幅、時間間隔などのパラメータを選択することは実施の形態として好ましい。この場合、例えば、仰角が高い場合と低い場合とでビーム幅と時間間隔を調整することで、ビームの総電力を共通化でき、ＢＦ−ＵＥ同期信号による走査の均一性を確保することが可能となる。

なお、送信ビームの走査順序及び走査範囲についても、通信システムにおけるパラメータとして選択可能に構成できる。例えば、図５Ｂにおいては、方位角方向に送信ビームの送信方向を変更する際、移動局ＵＥ周辺の円形領域の径方向にて同一方向側から走査する場合について説明している。例えば、方位角方向に送信ビームの送信方向を変更する際、変更前の送信ビームが移動局ＵＥ周辺の円形領域の外側にある場合には、同一方向側である外側に送信ビームを送信する。しかしながら、送信ビームの走査順序については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、方位角方向に送信ビームの送信方向を変更する際、移動局ＵＥ周辺の円形領域の径方向にて異なる方向側から走査することも可能である。例えば、方位角方向に送信ビームの送信方向を変更する際、変更前の送信ビームが移動局ＵＥ周辺の円形領域の外側にある場合において、異なる方向側である内側に送信ビームを送信するようにしてもよい。

また、図５Ｂにおいては、移動局ＵＥ周辺の円形領域の全方向を走査範囲とする場合について説明している。しかしながら、送信ビームの走査範囲については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、移動局ＵＥ周辺の円形領域の一定領域のみを送信ビームで走査することも可能である。このような局所的な走査範囲の選択は、マクロ基地局ＭｅＮＢからＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの位置を予め取得できるような場合に想定される。

このように第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法によれば、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法と同様に、時間間隔τ毎にビームフォーミング用ウェイトが変更されたＢＦ−ＵＥ同期信号が生成されて送信されることから、移動局ＵＥから遠距離に位置するＭａｓｓｉｖｅ−ＭＩＭＯ基地局ＭＭｅＮＢまでＵＥ同期信号を到達させることができる。一方、ＢＦ−ＵＥ同期信号には、移動局ＵＥに固有のＵＥ−ＩＤが含まれることから、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにて送信元の移動局ＵＥに関する情報を特定できる。これにより、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおいて同期処理を適切に行うことができるので、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢがセルＩＤを有しないことに基づくセルサーチ処理の不具合等を解消することができる。

（第３の態様）
次に、第３の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法について説明する。第３の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法においては、ビーム幅の異なる複数種類のビームを組み合わせてＢＦ−ＵＥ同期信号を送信する点で、第第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法と相違する。すなわち、第３の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法は、ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信用のビーム幅の異なる複数種類のビームの送信方向を、方位角方向及び仰角方向に時間間隔τ毎に変更することで、移動局ＵＥ周辺の全方向に位置する全てのＭＭ基地局ＭＭｅＮＢを走査する送信方法である。以下においては、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法との相違点を中心に説明する。

図６は、第３の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法の説明図である。図６Ａ、図６Ｂにおいては、移動局ＵＥから自装置周辺に送信されるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信イメージを模式的に示している。図６Ａにおいては、ビーム幅の広いビームで円形領域に含まれる近距離の領域を走査し、次にビーム幅の狭いビームで円形領域に含まれる遠距離の領域を走査する場合について示している。図６Ｂにおいては、ビーム幅の広いビームで円形領域に含まれる近距離の領域の走査と、この近距離の領域に対応する遠距離の領域の走査を繰り返す場合について示している。図６Ａ、図６Ｂに示すいずれの場合においても、円形領域に対する走査効率を向上することができる。特に、図６Ａにおいては、移動局ＵＥからの距離を重視して走査を行う場合に好適であり、図６Ｂにおいては、移動局ＵＥから見た場合の方向を重視して走査を行う場合に好適である。

なお、以上の説明においては、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法で方位角方向にのみ送信方向を変更する場合について説明し、第２、第３の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法で方位角方向及び仰角方向に送信方向を変更する場合について説明している。これらの第１〜第３の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法を組み合わせることもできる。ここでは、説明の便宜上、第１の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法による走査モードを二次元（２Ｄ）走査モードと呼び、第２、第３の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法による走査モードを三次元（３Ｄ）走査モードと呼ぶものとする。

これらの走査モードは、通信システムにおけるパラメータとして選択可能に構成できる。例えば、移動局ＵＥ周辺の円形領域が相対的に大きい場合に３Ｄ走査モードを選択する一方、移動局ＵＥ周辺の円形領域が相対的に小さい場合に２Ｄ走査モードを選択できる。また、移動局ＵＥ周辺の円形領域に対し、垂直面におけるビーム幅が広いビームがカバー可能な場合は２Ｄ走査モードを選択できる。また、マクロ基地局ＭｅＮＢからＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの位置を予め取得できるような場合において、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの配置状況等の通信環境に応じて２Ｄ走査モードと３Ｄ走査モードとを動的に切り替えることもできる。

例えば、これらの走査モードは、ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方向を方位角方向に制御するＢＦウェイトと、方位角方向及び仰角方向に制御するＢＦウェイトとを選択することで切り替えられる。このようにＢＦウェイトを選択することで２Ｄ走査モードと３Ｄ走査モードとが切り替えられることから、複雑な制御を必要とすることなく柔軟にセルサーチ処理に必要な同期信号を切り替えることができる。

次に、本実施の形態に係る同期方法で利用される移動局ＵＥ及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの構成例について説明する。図７は、本実施の形態に係る同期方法で利用される移動局ＵＥの構成例を説明するためのブロック図である。図８は、本実施の形態に係る同期方法で利用されるＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの構成例を説明するためのブロック図である。なお、図７及び図８に示す移動局ＵＥ及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの構成は、本発明を説明するために簡略化したものであり、それぞれ通常の移動局装置及び基地局装置が有する構成は備えているものとする。特に、図７に示す移動局ＵＥにおいては、データ通信に関する構成要素を省略している。

図７に示すように、移動局ＵＥは、制御情報処理部６１と、同期信号処理部を構成するＵＥ同期信号処理部６２と、送信部６３と、受信部６４とを含んで構成される。制御情報処理部６１は、情報取得部６１１及び送信制御情報生成部６１２を有する。ＵＥ同期信号処理部６２は、記憶部６２１、ＢＦ−ＵＥ同期信号生成部６２２及び送信信号生成部６２３を有する。送信部６３は、送信制御部６３１及び信号送信部６３２を有する。受信部６４は、受信制御部６４１及び信号受信部６４２を有する。

制御情報処理部６１は、図示しないアプリケーション処理部からの接続要求や、マクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報（上述した移動局用制御情報）に基づいて送信制御情報を生成し、ＵＥ同期信号処理部６２及び送信部６３に出力する。情報取得部６１１は、アプリケーション処理部から接続要求を取得すると共に、マクロ基地局ＭｅＮＢから到来する受信信号に含まれる制御情報を取得する。そして、取得した接続要求や制御情報を送信制御情報生成部６１２に出力する。送信制御情報生成部６１２は、情報取得部６１１から受け取った接続要求及び制御情報に基づいて送信制御情報を生成する。この送信制御情報には、例えば、マクロ基地局ＭｅＮＢに対して、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢとの接続を要求する接続要求信号に関する情報と、マクロ基地局ＭｅＮＢから受信した制御情報とが含まれる。接続要求信号に関する情報には、例えば、ＵＥ−ＩＤが含まれる。制御情報には、例えば、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの有無や位置情報が含まれる。送信制御情報生成部６１２は、生成した送信制御情報をＵＥ同期信号処理部６２の記憶部６２１及び送信部６３の送信制御部６３１に出力する。

ＵＥ同期信号処理部６２は、制御情報処理部６１から受け取った送信制御情報（より具体的には、マクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報）に基づいてＢＦ−ＵＥ同期信号や送信信号を生成する。記憶部６２１は、送信制御情報及びＢＦウェイトを記憶するデータベースを備える。このデータベースには、例えば、制御情報処理部６１から受け取った送信制御情報や、移動局ＵＥ周辺の各方向へ信号送信するために予め求められたＢＦウェイトが保存される。ＢＦ−ＵＥ同期信号生成部６２２は、記憶部６２１（データベース）に保存された情報に基づいてＢＦ−ＵＥ同期信号を生成する。そして、ＢＦ−ＵＥ同期信号生成部６２２は、生成したＢＦ−ＵＥ同期信号を送信信号生成部６２３に出力する。送信信号生成部６２３は、このＢＦ−ＵＥ同期信号を含む送信信号を生成する。そして、生成した送信信号を送信部６３に出力する。

送信部６３は、制御情報処理部６１から受け取った送信制御情報（より具体的には、接続要求信号に関する情報）に基づいて接続要求信号をマクロ基地局ＭｅＮＢに送信する。送信部６３及び送信制御情報生成部６１２は、接続要求送信部を構成する。また、送信部６３は、ＵＥ同期信号処理部６２から受け取った送信信号を移動局ＵＥ周辺に送信する。送信制御部６３１は、制御情報処理部６１から受け取った送信制御情報に基づいて信号送信部６３２による信号送信を制御する。より具体的には、送信制御部６３１は、接続要求信号に関する情報に応じて接続要求信号の送信を制御すると共に、ＢＦ−ＵＥ同期信号を含む送信信号の送信を制御する。信号送信部６３２は、送信制御部６３１の制御の下、マクロ基地局ＭｅＮＢに対して接続要求信号を送信する一方、ＢＦ−ＵＥ同期信号を含む送信信号を移動局ＵＥ周辺に送信する。

受信部６４は、マクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報（上述した移動局用制御情報）を受信すると共に、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢからの受信信号を受信する。受信制御部６４１は、制御情報受信部を構成するものであり、マクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報を受信する。受信制御部６４１は、受信した制御情報に基づいて信号受信部６４２による信号受信を制御する。信号受信部６４２は、受信制御部６４１の制御の下、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢから到来する受信信号（ＢＦ信号）を受信する。信号受信部６４２は、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢからの受信信号を、図示しないアプリケーション処理部に出力する。このアプリケーション処理部は、受信信号の復号等に必要な処理を行う。また、信号受信部６４２は、受信制御部６４１で受信した制御情報を制御情報処理部６１に出力する。

一方、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、図８に示すように、制御情報処理部７１と、受信部７２と、取得部を構成するＵＥ情報取得部７３と、送信信号処理部７４と、記憶部７５と、送信部７６とを含んで構成される。制御情報処理部７１は、情報取得部７１１及び通信制御情報生成部７１２を有する。受信部７２は、受信制御部７２１及び信号受信部７２２を有する。送信信号処理部７４は、送信ウェイト生成部７４１及び送信信号生成部７４２を有する。送信部７６は、送信制御部７６１及び信号送信部７６２を有する。

制御情報処理部７１は、マクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報に基づいて通信制御情報を生成し、受信部７２、送信信号処理部７４及び送信部７６に出力する。情報取得部７１１は、マクロ基地局ＭｅＮＢから制御情報（上述したＭＭ基地局用制御情報）を取得する。この制御情報には、例えば、通信を希望する移動局ＵＥの有無、ＵＥ−ＩＤ及び位置情報が含まれる。そして、情報取得部７１１は、取得した制御情報を通信制御情報生成部７１２に出力する。通信制御情報生成部７１２は、情報取得部７１１から受け取った制御情報、ＵＥ情報取得部７３からのＵＥ情報に基づいて通信制御情報を生成する。そして、通信制御情報生成部７１２は、受信部７２の受信制御部７２１、送信信号処理部７４の送信ウェイト生成部７４１及び送信部７６の送信制御部７６１に出力する。この通信制御情報には、受信部７２により信号を受信するための制御情報（受信制御情報）、送信信号処理部７４により送信ウェイトを生成するための制御情報（ウェイト制御情報）及び送信部７６により信号を送信するための制御情報（送信制御情報）が含まれる。

受信部７２は、マクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報（ＭＭ基地局用制御情報）を受信すると共に、移動局ＵＥからのＢＦ−ＵＥ同期信号を受信する。受信制御部７２１は、制御情報処理部７１から受け取った受信制御情報に基づいて、信号受信部７２２における信号受信を制御する。信号受信部７２２は、制御情報受信部を構成するものであり、受信制御部７２１の制御の下、マクロ基地局ＭｅＮＢ及び移動局ＵＥからの受信信号を受信する。マクロ基地局ＭｅＮＢからの受信信号には制御情報（ＭＭ基地局用制御情報）が含まれる。移動局ＵＥからの受信信号にはＢＦ−ＵＥ同期信号が含まれる。信号受信部７２２は、ＭＭ基地局用制御情報を、受信制御部７２１、制御情報処理部７１の情報取得部７１１及びＵＥ情報取得部７３に出力する。

ＵＥ情報取得部７３は、信号受信部７２２から受け取ったＭＭ基地局用制御情報から移動局ＵＥに関する情報（ＵＥ情報）を取得する。このＵＥ情報には、移動局ＵＥのＵＥ−ＩＤや位置情報が含まれる。そして、ＵＥ情報取得部７３は、取得したＵＥ情報を、制御情報処理部７１の通信制御情報生成部７１２及び記憶部７５に出力する。通信制御情報生成部７１２に入力されたＵＥ情報は、通信制御情報生成部７１２による通信制御情報の生成に利用される。一方、記憶部７５に入力されたＵＥ情報は、送信ウェイト生成部７４１による送信ウェイトの生成に利用される。

送信信号処理部７４は、制御情報処理部７１からのウェイト制御情報に基づいて送信信号（ＢＦ信号）を生成する。送信ウェイト生成部７４１は、制御情報処理部７１から受け取ったウェイト制御情報と、記憶部７５に記憶されたＢＦウェイトとに応じて送信ウェイトを生成する。そして、生成した送信ウェイトを送信信号生成部７４２に出力する。送信信号生成部７４２は、上位レイヤから受け取った送信情報から、送信ウェイト生成部７４１からの送信ウェイトに基づいて送信信号（ＢＦ信号）を生成する。そして、生成した送信信号を送信部７６の信号送信部７６２に出力する。

記憶部７５は、ＵＥ情報や、送信信号の生成に利用される送信ウェイトを記憶するデータベースを備える。このデータベースには、例えば、ＵＥ情報取得部７３から受け取ったＵＥ情報、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの周囲の各方向へ信号送信するために予め求められた送信ウェイトや、送信ウェイト生成部７４１で生成された送信ウェイトが保存される。

送信部７６は、制御情報処理部７１からの送信制御情報に基づいて移動局ＵＥに対する送信信号（ＢＦ信号）を送信する。送信制御部７６１は、制御情報処理部７１から受け取った送信制御情報に基づいて、信号送信部７６２による信号送信を制御する。信号送信部７６２は、送信制御部７６１の制御の下、送信信号処理部７４から受け取った送信信号（ＢＦ信号）を移動局ＵＥに送信する。

次に、これらの移動局ＵＥ及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの動作について説明する。図９は、本実施の形態に係る同期方法が適用される移動局ＵＥの動作を説明するためのフロー図である。図１０は、本実施の形態に係る同期方法が適用されるＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの動作を説明するためのフロー図である。なお、以下の説明においては、移動局ＵＥにて高速通信が必要となったことを契機に接続要求信号が移動局ＵＥからマクロ基地局ＭｅＮＢに送信される場合について説明する。しかしながら、接続要求信号の送信の契機はこれに限定されるものではない。

移動局ＵＥにて高速通信が必要になると、移動局ＵＥにおいては、制御情報処理部６１の情報取得部６１１は、図示しないアプリケーション処理部から接続要求を受け取る。接続要求を受け取ると、送信制御情報生成部６１２は、接続要求信号のための送信制御情報を生成して送信部６３に出力する。送信部６３の信号送信部６３２は、送信制御部６３１の制御の下、接続要求信号をマクロ基地局ＭｅＮＢに対して送信する（ＳＴ８０１）。この接続要求信号にはＵＥ−ＩＤが含まれる。

接続要求信号を送信した後、受信部６４の受信制御部６４１は、マクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報（上述した移動局用制御情報）の受信を監視している。マクロ基地局ＭｅＮＢから制御情報を受信すると（ＳＴ８０２）、受信制御部６４１は、この制御情報に基づいて、自装置周辺にＭＭ基地局ＭＭｅＮＢが存在するかを判定する（ＳＴ８０３）。また、受信制御部６４１は、受信した制御情報をＵＥ同期信号処理部６２の記憶部６２１に出力する。記憶部６２１は、受信制御部６４１から制御情報を受け取ると、この制御情報をデータベースに保存する（ＳＴ８０４）。

ＳＴ８０３の判定において、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢが存在しない場合、移動局ＵＥは、処理をＳＴ８０１に戻し、再びＳＴ８０１〜ＳＴ８０４の処理を行う。一方、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢが存在する場合、移動局ＵＥは、ＵＥ同期信号処理部６２のＢＦ−ＵＥ同期信号生成部６２２によりＢＦ−ＵＥ同期信号を生成すると共に、送信部６３の信号送信部６３２を介してＢＦ−ＵＥ同期信号を送信する（ＳＴ８０５）。なお、このＢＦ−ＵＥ同期信号の生成及び送信は、例えば、上述した第１、第２の態様に係るＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法に従って行われる。

ＢＦ−ＵＥ同期信号を送信した後、ＢＦ−ＵＥ同期信号生成部６２２は、全方向に対してＢＦ−ＵＥ同期信号を送信したか判定する。すなわち、ＢＦ−ＵＥ同期信号生成部６２２は、移動局ＵＥ周辺の全方向の走査を完了したか判定する（ＳＴ８０６）。移動局ＵＥ周辺の全方向の走査を完了していない場合、ＢＦ−ＵＥ同期信号生成部６２２は、処理をＳＴ８０５に戻し、ＢＦ−ＵＥ同期信号の生成及び送信動作を繰り返す。

一方、移動局ＵＥ周辺の全方向の走査を完了している場合、受信制御部６４１は、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢからの信号の受信を監視する。そして、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢからの信号を受信した場合には（ＳＴ８０７）、全ての信号受信が成功したかを判定する（ＳＴ８０８）。全ての信号受信が成功していない場合、移動局ＵＥは、処理をＳＴ８０１に戻し、再びＳＴ８０１〜ＳＴ８０８の処理を行う。一方、全ての信号受信が成功した場合には、移動局ＵＥは、一連の処理を終了する。

このように本実施の形態に係る移動局ＵＥにおいては、所定の時間間隔毎にＢＦウェイトが変更されたＢＦ−ＵＥ同期信号が生成されて送信されることから、移動局ＵＥから遠距離に位置するＭＭ基地局ＭＭｅＮＢまでＢＦ−ＵＥ同期信号を到達させることができる。一方、ＢＦ−ＵＥ同期信号には、移動局ＵＥのＵＥ−ＩＤが含まれることから、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにて送信元の移動局ＵＥに関する情報を特定できる。これにより、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおいて同期処理を適切に行うことができるので、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢが基地局ＩＤを有しないことに基づくセルサーチ処理の不具合等を解消できる。

なお、以上の説明においては、移動局ＵＥが自装置周辺の全方向に対してＢＦ−ＵＥ同期信号を送信した場合（全方向の走査が完了した場合）にＭＭ基地局ＭＭｅＮＢから信号を受信する場合について説明している。しかしながら、移動局ＵＥにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信及びＭＭ基地局ＭＭｅＮＢからの信号受信については、これに限定されるものではなく適宜変更が可能である。例えば、移動局ＵＥ周辺の全方向へのＢＦ−ＵＥ同期信号の送信完了を待つことなく、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢからの信号受信を行うようにしてもよい。

また、ＢＦ−ＵＥ同期信号に関し、マクロ基地局ＭｅＮＢ等からの制御情報（上述した移動局用制御情報）に応じて送信方向（送信範囲）を制御することは実施の形態として好ましい。この場合には、移動局ＵＥにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信処理の負荷を軽減でき、電力消費を抑制することが可能となる。

送信範囲を制御する一例としては、例えば、マクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報に含まれるＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの位置情報に応じたＢＦウェイトを用いてＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方向を制御することが考えられる。特に、移動局ＵＥに搭載される電子コンパス、ＧＰＳ及びジャイロなどのセンサ情報を利用してＭＭ基地局ＭＭｅＮＢの位置情報を予測し、その予測結果に基づいて特定の方向のみにＢＦ−ＵＥ同期信号を送信することが好ましい。

また、マクロ基地局ＭｅＮＢ等からの制御情報に、ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方向に関する優先度情報を付与することが考えられる。例えば、移動局ＵＥの周囲に複数のＭＭ基地局ＭＭｅＮＢが存在し、各ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢと移動局ＵＥとの距離が異なる場合、移動局ＵＥから距離が近いＭＭ基地局ＭＭｅＮＢに対応するＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方向に高い優先度情報が付与される。この場合、移動局ＵＥにおいては、その優先度情報に応じたＢＦウェイトを用いてＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方向を制御することが考えられる。この場合には、例えば、最も移動局ＵＥと距離が近いＭＭ基地局ＭＭｅＮＢを選択してＢＦ−ＵＥ同期信号を送信でき、高速通信等に最も適したＭＭ基地局ＭＭｅＮＢとの間で通信を行うことが可能となる。

さらに、また、マクロ基地局ＭｅＮＢ等からの制御情報に、移動局ＵＥの周囲に位置する他の移動局ＵＥに関する情報（例えば、位置情報）が含まれる場合、移動局ＵＥにおいては、他の移動局ＵＥに与える干渉を低減するようなＢＦウェイトを用いてＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方向を制御することが考えられる。この場合には、他の移動局ＵＥに与える干渉を低減できるので、他の移動局ＵＥにおける通信品質の低下を防止でき、通信システム全体のスループット特性を向上することが可能となる。

さらに、過去におけるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信実績を記録しておき、現在の位置情報とＭＭ基地局ＭＭｅＮＢとの位置関係を予測してＢＦ−ＵＥ同期信号を送信するようにしてもよい。現在の位置情報とＭＭ基地局ＭＭｅＮＢとの位置関係の予測には、例えば、移動局ＵＥに搭載される電子コンパス、ＧＰＳ及びジャイロなどのセンサ情報を利用できる。この場合には、例えば、ＢＦ−ＵＥ同期信号の送信実績が存在するような一定の条件下において、マクロ基地局ＭｅＮＢ等からの制御情報を受信することなく特定の方向にＢＦ−ＵＥ同期信号を送信できる。この結果、マクロ基地局ＭｅＮＢとの間の通信制御を省略でき、更に移動局ＵＥにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信処理の負荷を軽減することが可能となる。

一方、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおいては、待機状態にて、受信制御部７２１によりマクロ基地局ＭｅＮＢからの制御情報（上述したＭＭ基地局用制御情報）の受信を監視している。そして、マクロ基地局ＭｅＮＢから制御情報を受信すると（ＳＴ９０１）、受信制御部７２１は、全ての制御情報の受信に成功したかを判定する（ＳＴ９０２）。ここで、全ての制御情報を受信していない場合、受信制御部７２１は、処理をＳＴ９０１に戻し、再びＳＴ９０１の処理を行う。

ＳＴ９０２において、全ての制御情報を受信している場合、受信制御部７２１は、移動局ＵＥからのＢＦ−ＵＥ同期信号の受信を監視する（ＳＴ９０３）。そして、移動局ＵＥからＢＦ−ＵＥ同期信号を受信すると、受信制御部７２１は、全てのＢＦ−ＵＥ同期信号の受信に成功したかを判定する（ＳＴ９０４）。ここで、全てのＢＦ−ＵＥ同期信号を受信していない場合、受信制御部７２１は、処理をＳＴ９０３に戻し、再びＳＴ９０３の処理を行う。

全てのＢＦ−ＵＥ同期信号を受信している場合、ＵＥ情報取得部７３は、ＢＦ−ＵＥ同期信号からＵＥ情報を特定する（ＳＴ９０５）。これにより、移動局ＵＥのＵＥ−ＩＤや位置情報が特定される。このように特定される移動局ＵＥのＵＥ−ＩＤや位置情報を用いることにより、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにて適切に同期処理を行うことができる。ＵＥ情報取得部７３は、取得したＵＥ情報を、制御情報処理部７１の通信制御情報生成部７１２及び記憶部７５に出力する。通信制御情報生成部７１２にて、ＵＥ情報に基づいて生成された通信制御情報は、送信信号処理部７４の送信ウェイト生成部７４１に出力される。記憶部７５に入力されたＵＥ情報は、データベースに保存される（ＳＴ９０６）。

通信制御情報（より具体的には、ウェイト制御情報）を受け取ると、送信ウェイト生成部７４１は、記憶部７５（データベース）に保存されたＵＥ情報に基づいて送信ウェイト（ＢＦウェイト）を生成する（ＳＴ９０７）。この送信ウェイトに基づいて送信信号生成部７４２によって生成された送信信号（ＢＦ信号）が送信部７６に出力される。

送信部７６の信号送信部７６２は、送信制御部７６１の制御の下、移動局ＵＥに対して送信信号（ＢＦ信号）を送信する（ＳＴ９０８）。そして、全ての送信信号（ＢＦ信号）を移動局ＵＥに送信した場合、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢは、一連の処理を終了する。

このように本実施の形態に係るＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおいては、移動局ＵＥのＵＥ−ＩＤを含むＢＦ−ＵＥ同期信号を受信し、このＢＦ−ＵＥ同期信号からＵＥ情報（端末情報）を取得する。そして、ＵＥ情報に応じたＢＦウェイトを用いて送信信号の送信方向を制御することから、移動局ＵＥがＭＭ基地局ＭＭｅＮＢから遠距離に位置する場合においても、適切に送信信号（ＢＦ信号）を送信することが可能となる。

なお、以上の説明においては、マクロ基地局ＭｅＮＢ等からの制御情報を受信した後、特別な制御を行うことなくＢＦ−ＵＥ同期信号の受信を監視する場合について説明している。しかしながら、マクロ基地局ＭｅＮＢ等からの制御情報に移動局ＵＥの位置情報が含まれる場合、その位置情報に応じた受信ウェイトを用いてＢＦ−ＵＥ同期信号の受信方向を制御すること（所謂、受信ビームフォーミング）は実施の形態として好ましい。この場合には、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の監視時間を短縮でき、移動局ＵＥに対してＢＦ信号を送信するまでの時間を短縮することが可能となる。

特に、マクロ基地局ＭｅＮＢ等からの制御情報に移動局ＵＥにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信タイミングが含まれる場合、その送信タイミングに応じて受信ビームフォーミングを行うことが好ましい。この場合には、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の監視時に必要な電力消費を軽減することが可能となる。

また、ＢＦ−ＵＥ同期信号の監視に関し、マクロ基地局ＭｅＮＢ等において、特定の範囲を監視するように制御情報を設定することも可能である。例えば、制御情報に特定の監視範囲を指定する位置情報や優先度情報を設定することが考えられる。この場合には、ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の監視範囲をマクロ基地局ＭｅＮＢ等により制御できるので、例えば、複数のＭＭ基地局ＭＭｅＮＢが近接して配置される場合にも、各ＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおけるＢＦ−ＵＥ同期信号の受信品質を向上することが可能となる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、様々変更して実施することが可能である。例えば、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明におけるＢＦ−ＵＥ同期信号の送信方法、移動局ＵＥ又はＭＭ基地局ＭＭｅＮＢにおける処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。

６１ 制御情報処理部
６１１ 情報取得部
６１２ 送信制御情報生成部
６２ ＵＥ同期信号処理部
６２１ 記憶部
６２２ ＢＦ−ＵＥ同期信号生成部
６２３ 送信信号生成部
６３ 送信部
６３１ 送信制御部
６３２ 信号送信部
６４ 受信部
６４１ 受信制御部
６４２ 信号受信部
７１ 制御情報処理部
７１１ 情報取得部
７１２ 通信制御情報生成部
７２ 受信部
７２１ 受信制御部
７２２ 信号受信部
７３ ＵＥ情報取得部
７４ 送信信号処理部
７４１ 送信ウェイト生成部
７４２ 送信信号生成部
７５ 記憶部
７６ 送信部
７６１ 送信制御部
７６２ 信号送信部

Claims (8)

1. 移動局装置が有する複数のアンテナ素子を用いたビームフォーミングにより同期信号用の送信ビームの送信方向を制御して同期信号を送信する同期方法であって、
   前記移動局装置の識別情報を含む前記同期信号を生成すると共に、前記同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更する同期信号処理ステップと、
   それぞれの前記ビームフォーミング用ウェイトに応じて生成された前記同期信号を上りリンクで送信する送信ステップと、
   前記移動局装置から、前記移動局装置の周囲に位置する基地局装置の有無を含む制御情報を管理する通信装置に前記基地局装置との接続を要求する接続要求信号を送信する接続要求ステップと、
   前記移動局装置にて、前記通信装置から前記制御情報を受信する制御情報受信ステップとを有し、
   前記同期信号処理ステップにおいて、前記通信装置から受信した前記制御情報に、前記基地局装置が存在する旨の情報が含まれる場合に前記同期信号を生成すると共に、前記同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更することを特徴とする同期方法。
2. 前記通信装置から受信した前記制御情報に、前記基地局装置が存在する旨の情報が含まれない場合に前記接続要求ステップと前記制御情報受信ステップとを繰り返すことを特徴とする請求項１記載の同期方法。
3. 前記同期信号処理ステップにおいて、前記通信装置から受信した前記制御情報に、前記基地局装置の位置情報が含まれる場合、当該基地局装置の位置情報に応じたビームフォーミング用ウェイトを用いて前記同期信号の送信方向を制御することを特徴とする請求項１記載の同期方法。
4. 前記同期信号処理ステップにおいて、前記通信装置から受信した前記制御情報に、前記同期信号の送信方向に関する優先度情報が含まれる場合、前記優先度情報に応じたビームフォーミング用ウェイトを用いて前記同期信号の送信方向を制御することを特徴とする請求項１記載の同期方法。
5. 前記基地局装置は、自局装置を識別する識別情報を有しないことを特徴とする請求項１記載の同期方法。
6. 複数のアンテナ素子を用いたビームフォーミングにより同期信号用の送信ビームの送信方向を制御して同期信号を送信する移動局装置であって、
   前記移動局装置の識別情報を含む前記同期信号を生成すると共に、前記同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更する同期信号処理部と、
   それぞれの前記ビームフォーミング用ウェイトに応じて生成された前記同期信号を上りリンクで送信する送信部と、
   前記移動局装置の周囲に位置する基地局装置の有無を含む制御情報を管理する通信装置に前記基地局装置との接続を要求する接続要求信号を送信する接続要求送信部と、
   前記通信装置から前記制御情報を受信する制御情報受信部とを具備し、
   前記同期信号処理部は、前記通信装置から受信した前記制御情報に、前記基地局装置が存在する旨の情報が含まれる場合に前記同期信号を生成すると共に、前記同期信号に対するビームフォーミング用ウェイトを所定の時間間隔で変更することを特徴とする移動局装置。
7. 前記通信装置から受信した前記制御情報に、前記基地局装置が存在する旨の情報が含まれない場合に前記接続要求送信部による前記接続要求信号の送信及び前記制御情報受信部による前記制御情報の受信を繰り返すことを特徴とする請求項６記載の移動局装置。
8. 複数のアンテナ素子を用いたビームフォーミングにより送信ビームの送信方向を制御して送信信号を送信する基地局装置であって、
   移動局装置の識別情報を含む同期信号を受信する受信部と、
   前記同期信号から前記移動局装置の識別情報を含む端末情報を取得する取得部と、
   前記端末情報に応じたビームフォーミング用ウェイトを用いて前記送信信号の送信方向を制御する送信信号処理部と、
   前記基地局装置の周囲に位置する移動局装置の位置情報を含む制御情報を管理する通信装置から前記制御情報を受信する制御情報受信部とを具備し、
   前記受信部は、前記制御情報に含まれる前記移動局装置の位置情報に応じた受信ウェイトを用いて前記同期信号の受信方向を制御することを特徴とする基地局装置。

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