(57)【要約】  本発明に係る無線通信システムは、基地局上位装置（２）と、複数の基地局（３）とを備えており、基地局（３）が有する伝送遅延許容範囲（Ｔｔｗ）から外れた受信タイミングで基地局（３）がユーザデータ（ＵＤ２）を受信した場合には、基地局上位装置（２）からのユーザデータ（ＵＤ２）の送信タイミングを調整する。また、基地局（３）は、ユーザデータ（ＵＤ２）の受信タイミングと受信タイミングの回数を、所定の期間測定することにより、受信タイミング分布を測定する、受信タイミング分布測定部（３１）と、受信タイミング分布に基づいて、伝送遅延許容範囲（Ｔｔｗ）を変更することができる伝送遅延許容範囲変更部（３２）とを、備えている。
2008087724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザデータ（ＵＤ２）を送信する基地局上位装置（２）と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局（３）とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲（Ｔｔｗ）から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
前記ユーザデータの受信タイミングと前記受信タイミングで前記ユーザデータを受信した回数を、所定の期間測定することにより、受信タイミング分布を測定する、受信タイミング分布測定部（３１）と、
前記受信タイミング分布に基づいて、前記伝送遅延許容範囲を変更することができる伝送遅延許容範囲変更部（３２）とを、備えている、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記受信タイミング分布測定部は、
前記受信タイミング分布に基づいて、正規分布を求め、
前記伝送遅延許容範囲変更部は、
前記正規分布の分布形状と予め設定されている基準値とに基づいて、前記伝送遅延許容範囲を変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、
前記ユーザデータの種別と、前記ユーザデータの種別に応じて決定される前記基準値とから構成されるテーブルを有しており、
前記伝送遅延許容範囲変更部は、
受信している前記ユーザデータの種別と前記テーブルとに基づいて、前記基準値を選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記正規分布の対称と成る位置が各々の端部（Ｔ２４，Ｔ２５）となるように、変更後の前記伝送遅延許容範囲が決定され、
前記伝送遅延許容範囲変更部は、
変更後の前記伝送遅延許容範囲における前記ユーザデータの受信タイミングが遅い側の前記端部を、前記ユーザデータを無線上に送信する無線送信タイミング時（Ｔ２０）から前記基地局における前記ユーザデータの処理期間だけ手前となる時期（Ｔ２１）と一致させることができる、第１の送信タイミング補正量（Ｔｆ）を計算し、
前記基地局は、
前記第１の送信タイミング補正量を前記基地局上位装置に送信する、タイミング補正要求発行部（３３）を、さらに備えており、
前記基地局上位装置は、
前記第１の送信タイミング補正量に基づいて、前記ユーザデータの送信タイミングを補正する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記基地局が、
所定の回数だけ連続して、変更された前記伝送遅延許容範囲から一方の前記端部側または他方の前記端部側に外れて、前記ユーザデータを受信したときに、前記伝送遅延許容範囲から外れて受信した前記ユーザデータの受信タイミングに基づいて、第２のタイミング補正量（Ｔｐ）を計算する受信タイミング評価部（３２または３３）を、さらに備えており、
前記タイミング補正要求発行部は、
前記第２の送信タイミング補正量を前記基地局上位装置に送信し、
前記基地局上位装置は、
前記第２の送信タイミング補正量に基づいて、前記ユーザユーザの送信タイミングを補正する、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
ユーザデータ（ＵＤ２）を送信する基地局上位装置（２）と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局（３）とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、
前記基地局上位装置は、
前記基地局に対して問合せフレームを送信する問合せ発行部（２１）と、
前記問合せフレームに含まれる前記問合せフレームの送信のタイミングを示す送信タイミングと、前記問合せフレームに応答して前記基地局から送信された応答フレームに含まれる前記問合せフレームを前記基地局が受信した受信タイミングとの差分を、複数回測定することにより、前記基地局上位装置と前記基地局との間における伝送遅延量の変動量を算出する、遅延変動量計算部（２２）と、
前記遅延変動量計算部において算出された前記伝送遅延量の変動量に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更することを前記基地局に対して要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部（２３）とを、備えており、
前記基地局は、
前記伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される前記伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている前記伝送遅延許容範囲を、前記伝送遅延量の変動量に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
前記基地局上位装置は、
前記伝送遅延量の変動量に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲における受信タイミングが遅い側の前記端部を、前記ユーザデータを無線上に送信する無線送信タイミング時（Ｔ６０）から前記基地局における前記ユーザデータの処理期間だけ手前となる時期（Ｔ６１）と一致させることができるように、前記ユーザデータの送信タイミングを制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
ユーザデータ（ＵＤ２）を送信する基地局上位装置（２）と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局（３）とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲（Ｔｔａ，Ｔｔｂ，Ｔｔｃ，Ｔｔｄ）から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、
前記基地局上位装置は、
前記基地局が前記伝送遅延許容範囲から外れて前記ユーザデータを受信したときに、前記基地局が前記基地局上位装置に対して送信する送信タイミング補正要求を、前記基地局上位装置が受信する頻度を計測する、送信タイミング計算部（２７）と、
前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更することを前記基地局に対して要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部（２８）とを、備えており、
前記基地局は、
前記伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される前記伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている前記伝送遅延許容範囲を、前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
前記基地局上位装置は、
前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲における受信タイミングが遅い側の前記端部を、前記ユーザデータを無線上に送信する無線送信タイミング時（Ｔ７０）から前記基地局における前記ユーザデータの処理期間だけ手前となる時期（Ｔ７１，Ｔ７５）と一致させることができるように、前記ユーザデータの送信タイミングを制御する、
ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関する発明であって、たとえば、ユーザデータを送信する基地局上位装置と、当該ユーザデータを受信し移動体無線端末に無線送信する基地局とを備える無線通信システムに適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来より無線通信システムにおいては、無線基地局（以下、単に基地局と称する）と移動局との間の通信は、一定の周期での（同期した）データの無線送受であった。他方、基地局上位装置と基地局との間の通信は、ＡＴＭ回線やＩＰ回線といった非同期の回線を用いたデータの送受であった。【０００３】
したがって、基地局が移動局と一定周期でデータを送受できるように、基地局上位装置と基地局との間の通信においてもデータ送受の周期を一定に保つ必要がある。このため、基地局上位装置と基地局との間に、データの送受のタイミング制御方式が必要となる。【０００４】
従来の無線通信システムにおける基地局上位装置−基地局間のユーザデータ送信タイミング制御方式では、基地局上位装置と基地局とが双方で、同周期のカウンタを持っている。そして、基地局上位装置は、基地局が移動局に対してデータ送信を行う時点のカウンタ値を付加してユーザデータを送信する。【０００５】
基地局では、当該ユーザデータを一度バッファに格納し、基地局のカウンタ値が、ユーザデータに付加されたカウンタ値になるタイミング時から基地局におけるユーザデータの処理期間だけ手前となる時期に、基地局は、当該バッファからユーザデータを取り出す。そして、必要な処理を施した後、基地局のカウンタ値がユーザフレームに付加されたカウンタ値になるタイミングで、基地局は、移動局に対してユーザデータを無線送信する。【０００６】
上記のようなユーザデータ送信タイミング制御方式を用いてユーザデータの送受信を行うことにより、基地局と基地局上位装置のカウンタが同期していなくても、基地局上位装置から基地局へユーザデータが送信されるタイミングと基地局がユーザデータを無線送信するタイミングとの差が一定時間となるように制御される。【０００７】
ところで、特許文献１に係る技術では、基地局上位装置と基地局との間の伝送遅延を吸収するため、基地局には、ある幅を持った受信窓幅（伝送遅延許容範囲）が設定されている。基地局上位装置からのユーザデータを受信したタイミングが、当該受信窓幅から外れた場合には、基地局は、ユーザデータ送信タイミング補正要求を発行する。そして、基地局上位装置では、基地局からのユーザデータ送信タイミング補正要求を受けて、ユーザデータを送信するタイミングの補正（調整）を行う。【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１０２０５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献１では、基地局に設定される上記受信窓幅は固定であった。このため、基地局上位装置と基地局との間の回線として、伝送遅延の変動量が回線の負荷により大きく変化する回線を利用する場合には、次に示す問題があった。【００１０】
つまり、基地局に設定する受信窓幅が伝送遅延の変動量より小さいときには、基地局から基地局上位装置へユーザデータ送信タイミング補正要求が頻繁に発行される。このことは、回線の負荷を上げる要因になるうえ、受信窓幅から外れた多くのデータが破棄されるという問題があった。【００１１】
他方、基地局に設定する受信窓幅が伝送遅延の変動量より大きいときには、回線の負荷が下がり伝送遅延量が小さくなった場合でも、大きな受信窓幅を外れるまで、ユーザデータ送信タイミング補正要求が行われない。したがって、無駄な遅延を発生させてしまうという問題があった。【００１２】
そこで、本発明は、伝送遅延の変動量が大きく変化する回線においても、ユーザデータの破棄による品質劣化および無駄な伝送遅延による品質劣化を、動的に（適応的に）回避することのできる無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の無線通信システムは、ユーザデータ（ＵＤ２）を送信する基地局上位装置（２）と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局（３）とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲（Ｔｔｗ）から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、前記基地局は、前記ユーザデータの受信タイミングと前記受信タイミングで前記ユーザデータを受信した回数を、所定の期間測定することにより、受信タイミング分布を測定する、受信タイミング分布測定部（３１）と、前記受信タイミング分布に基づいて、前記伝送遅延許容範囲を変更することができる伝送遅延許容範囲変更部（３２）とを、備えている。【００１４】
また、本発明に係る請求項６に記載の無線通信システムは、ユーザデータ（ＵＤ２）を送信する基地局上位装置（２）と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局（３）とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、前記基地局上位装置は、前記基地局に対して問合せフレームを送信する問合せ発行部（２１）と、前記問合せフレームに含まれる前記問合せフレームの送信のタイミングを示す送信タイミングと、前記問合せフレームに応答して前記基地局から送信された応答フレームに含まれる前記問合せフレームを前記基地局が受信した受信タイミングとの差分を、複数回測定することにより、前記基地局上位装置と前記基地局との間における伝送遅延量の変動量を算出する、遅延変動量計算部（２２）と、前記遅延変動量計算部において算出された前記伝送遅延量の変動量に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更することを前記基地局に対して要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部（２３）とを、備えており、前記基地局は、前記伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される前記伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている前記伝送遅延許容範囲を、前記伝送遅延量の変動量に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更する。【００１５】
また、本発明に係る請求項８に記載の無線通信システムは、ユーザデータ（ＵＤ２）を送信する基地局上位装置（２）と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局（３）とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲（Ｔｔａ，Ｔｔｂ，Ｔｔｃ，Ｔｔｄ）から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、前記基地局上位装置は、前記基地局が前記伝送遅延許容範囲から外れて前記ユーザデータを受信したときに、前記基地局が前記基地局上位装置に対して送信する送信タイミング補正要求を、前記基地局上位装置が受信する頻度を計測する、送信タイミング計算部（２７）と、前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更することを前記基地局に対して要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部（２８）とを、備えており、前記基地局は、前記伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される前記伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている前記伝送遅延許容範囲を、前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１に記載の無線通信システムは、基地局は、受信タイミング分布を測定する受信タイミング分布測定部と、受信タイミング分布に基づいて、伝送遅延許容範囲を変更することができる伝送遅延許容範囲変更部とを、備えている。【００１７】
したがって、基地局上位装置−基地局間における伝送遅延の変動量が伝送回線の負荷に応じて変化しても、遅延変動量に見合った伝送遅延許容範囲を随時再設定できる。よって、遅延変動量が大きい時には、ユーザデータの破棄率を低く維持でき、遅延変動量が小さい時には低遅延での通信を可能とする。【００１８】
また、本発明の請求項６に記載の無線通信システムでは、基地局上位装置は、問合せフレームを送信する問合せ発行部と、問合せフレームの送信タイミングと、問合せフレームの受信タイミングとの差分を、複数回測定することにより、伝送遅延量の変動量を算出する、遅延変動量計算部と、算出された伝送遅延量の変動量に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更することを要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部とを備えている。基地局は、伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている伝送遅延許容範囲を変更する。【００１９】
したがって、基地局上位装置−基地局間における伝送遅延の変動量が伝送回線の負荷に応じて変化しても、遅延変動量に見合った伝送遅延許容範囲を随時再設定できる。よって、遅延変動量が大きい時には、ユーザデータの破棄率を低く維持でき、遅延変動量が小さい時には低遅延での通信を可能とする。【００２０】
また、本発明の請求項８に記載の無線通信システムでは、基地局上位装置は、基地局からの送信タイミング補正要求を受信する頻度を計測する、送信タイミング計算部と、当該計測結果に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更することを要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部とを、備えている。基地局は、伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている伝送遅延許容範囲を変更する。【００２１】
したがって、基地局上位装置−基地局間における伝送遅延の変動量が伝送回線の負荷に応じて変化しても、遅延変動量に見合った伝送遅延許容範囲を随時再設定できる。よって、遅延変動量が大きい時には、ユーザデータの破棄率を低く維持でき、遅延変動量が小さい時には低遅延での通信を可能とする。【００２２】
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】無線通信システムの構成を示す概略図である。
【図２】実施の形態１に係る基地局の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る無線通信システムにおける、伝送遅延許容範囲の変動動作を説明するための図である。
【図４】実施の形態１に係る無線通信システムにおける、伝送遅延許容範囲の変動動作を説明するための図である。
【図５】実施の形態１に係る無線通信システムにおける、伝送遅延許容範囲の変動動作を説明するための図である。
【図６】実施の形態１に係る無線通信システムの変動動作を説明するための図である。
【図７】実施の形態３に係る基地局上位装置および基地局の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図８】実施の形態３に係る無線通信システムにおける、伝送遅延許容範囲の変動動作を説明するための図である。
【図９】実施の形態４に係る基地局上位装置および基地局の内部構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】実施の形態４に係る無線通信システムにおける、伝送遅延許容範囲の変動動作を説明するための図である。
【図１１】実施の形態４に係る無線通信システムにおける、伝送遅延許容範囲の変動動作を説明するための図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
携帯電話やＰＨＳに代表される無線通信システムでは、１つの無線基地局（以下、単に基地局と称する）において通信を行えるエリアが限定される。したがって、複数の基地局が通信をカバーできるエリア（セル）を構成して、互いに補い合うことにより、あらゆる場所から移動体無線通信を行うことを可能にしている。【００２５】
移動体端末（以下、単に端末と称する）が無線通信を行う場合、自己が所属するセル内での通信を担う基地局を利用して通信を行う。しかし、通信中に当初に所属していたセルの範囲を超えて他のセルに移動した場合、移動先のセルに存在する基地局を利用して通信を行う必要が生じる。その際、端末が１つの基地局のみしか利用できないとすると、利用する基地局を切り換える瞬間に通信が瞬間的に途切れてしまうという問題が発生する。【００２６】
そのような問題を回避するために、無線通信システムにおいては、端末が複数のセルの境界付近に存在する場合は、複数の基地局と同時に通信することを可能とする。【００２７】
このような手法を可能にするためには、端末の近くに存在する複数の基地局がユーザデータを受信し、各基地局から端末へ、ユーザデータが同時に端末に到着するようにタイミング制御を行わなければならない。当該タイミング制御の役割は、一般に基地局上位装置（基地局制御装置）が担っている。基地局上位装置は、端末へのユーザデータを受信するとそのデータを複製し、複数の基地局にユーザデータが同時に到着するように、各基地局への送信タイミングを制御する。【００２８】
図１は、一般的な（移動体）無線通信システムの構成を示す（より具体的には、基地局上位装置２、基地局３、端末４の関係を示した）概念図である。【００２９】
図１に示した無線通信システムでは、コアネットワーク１からのユーザデータＵＤ１を基地局上位装置２が受信する。そして、基地局上位装置２は、当該ユーザデータＵＤ１を複製し、当該複製したユーザデータＵＤ２を複数の基地局３（３−１，３−２，３−３）に伝送する。そして、これら複数の基地局３−１，３−２，３−３は、ユーザデータＵＤ２を無線上に、ユーザデータＵＤ３として送信する。そして、当該ユーザデータＵＤ３が、端末４に伝送される。【００３０】
ここで、背景技術でも説明したように、基地局３が端末４と一定周期でデータを送受できるように、基地局上位装置２と基地局３との間の通信においてもデータ送受の周期を一定に保つ必要がある。このため、基地局上位装置２と基地局３との間に、データの送受のタイミング制御方式が必要となる。【００３１】
無線通信システムにおける基地局上位装置２−基地局３間のユーザデータＵＤ２送信タイミング制御方式では、基地局上位装置２と基地局３とが双方で、同周期のカウンタを持っている。そして、基地局上位装置２は、基地局３が端末４に対してデータ送信を行う時点のカウンタ値を付加してユーザデータＵＤ２を送信する。【００３２】
基地局３では、当該ユーザデータＵＤ２を一度バッファに格納し、基地局３のカウンタ値が、ユーザデータＵＤ２に付加されたカウンタ値になるタイミング時から基地局３におけるユーザデータＵＤ２の処理期間だけ手前となる時期に、基地局３は、当該バッファからユーザデータＵＤ２を取り出す。そして、必要な処理を施した後、基地局３のカウンタ値がユーザフレームＵＤ２に付加されたカウンタ値になるタイミングで、基地局３は、端末４に対してユーザデータＵＤ３を無線送信する。【００３３】
上記のようなユーザデータ送信タイミング制御方式を用いてユーザデータの送受信を行うことにより、基地局３と基地局上位装置２のカウンタが同期していなくても、基地局上位装置２から基地局３へユーザデータが送信されるタイミングと基地局３がユーザデータＵＤ３を無線送信するタイミングとの差が一定時間となるように制御される。【００３４】
また、上記無線通信システムでは、基地局上位装置２と基地局３との間の伝送遅延を吸収するため、基地局３には、ある幅を持った受信可能窓と伝送遅延許容範囲とが設定されている。【００３５】
受信可能窓は、基地局３の内部処理時間と受信バッファのサイズから決まる、ユーザデータＵＤ２の受信可能なタイミング範囲である。伝送遅延許容範囲は、基地局３が受信可能窓の範囲内の範囲であり、後述するように動的に変化する範囲である。基地局３は、受信可能窓の範囲のタイミングで受信したユーザデータＵＤ２を、伝送遅延許容範囲の内外にかかわらず指定された送信タイミングにて送信する。これに対して、基地局３は、受信可能窓から外れたタイミングで受信したユーザデータＵＤ２を、破棄する。【００３６】
また、基地局上位装置２からのユーザデータＵＤ２を受信したタイミングが、伝送遅延許容範囲から外れた場合には、基地局３は、ユーザデータ送信タイミング補正要求を発行する。そして、基地局上位装置２では、基地局３からのユーザデータ送信タイミング補正要求を受けて、ユーザデータＵＤ２を送信するタイミングの補正（調整）を行う。【００３７】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。【００３８】
＜実施の形態１＞
本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局３においてユーザデータＵＤ２の受信タイミング分布を測定する。そして、当該受信タイミング分布に基づいて、基地局３において設定されている伝送遅延許容範囲を動的に変更する。なお、当該変更後の伝送遅延許容範囲から外れた受信タイミングでユーザデータＵＤ２を、基地局３が受信したときに、上記の通り基地局上位装置２がユーザデータ送信タイミング補正を行う。【００３９】
以下、本実施の形態に係る基地局３の構成を具体的に説明する。図２は、当該基地局３の内部構成を示す機能ブロック図である。【００４０】
図２に示すように、基地局３は、受信タイミング分布測定部３１、タイミング補正量計算部（伝送遅延許容範囲変更部とも把握できる）３２、タイミング補正要求発行部３３、および記憶部３４から構成されている。【００４１】
受信タイミング分布測定部３１は、所定のタイミング（本実施の形態では、ユーザデータＵＤ３の送信時）を基準として得られるユーザデータＵＤ２の受信タイミングと、当該受信タイミングでユーザデータＵＤ２を受信した回数とを、所定の期間測定する。この結果、受信タイミング分布測定部３１は、受信タイミング分布を測定（作成）する（後述する図３参照）。【００４２】
タイミング補正量計算部（伝送遅延許容範囲変更部とも把握できる）３２は、受信タイミング分布に基づいて、伝送遅延許容範囲の幅を変更することができる。【００４３】
また、タイミング補正量計算部３２は、第１の送信タイミング補正量を計算する。ここで、当該第１の送信タイミング補正量とは、変更後の伝送遅延許容範囲におけるユーザデータの受信タイミングが遅い側の端部（後述する図４の端部Ｔ２４）を、ユーザデータを無線上に送信する無線送信タイミング時（後述する図４のＴ２０）から基地局３におけるユーザデータの処理期間だけ手前となる時期（後述する図４のＴ２１）と一致させる（図５参照）ことができる、補正量である。【００４４】
タイミング補正要求発行部３３は、上記第１の送信タイミング補正量を基地局上位装置２に対して送信することができる。なお、基地局上位装置２は、当該第１の送信タイミング補正量に基づいて、ユーザデータＵＤ２の送信タイミングを補正（調整）する。これにより、後述する図４の状態から後述する図５の状態に、所定のタイミング座標における伝送遅延許容範囲の位置を移動させることができる。【００４５】
記憶部３４には、テーブルが記憶されている。当該テーブルは、ユーザデータの種別（サービス種別とも把握できる）と、ユーザデータの種別に応じて決定される基準値とから構成されている。【００４６】
上記受信タイミング分布測定部３１では、受信タイミング分布に基づいて、当該受信タイミング分布に最も適合する正規分布を求める。そして、タイミング補正量計算部（伝送遅延許容範囲変更部）３２では、当該正規分布の分布形状と予め設定されている基準値とに基づいて、伝送遅延許容範囲の幅を変更する。【００４７】
ここで、タイミング補正量計算部３２は、使用されている現在のユーザデータの種別（換言すれば、提供するサービスの種別）と、記憶部３４に記憶されているテーブルとに基づいて、上記基準値を選択する。また、上記正規分布の対称と成る位置が各々の端部（Ｔ２４，Ｔ２５）となるように、変更後の伝送遅延許容範囲が決定される（図４参照）。【００４８】
次に、本実施の形態に係る伝送遅延許容範囲の変更動作および変更後の伝送遅延許容範囲のタイミング座標における移動動作について、図３，４，５に示す基地局３におけるユーザデータＵＤ２の受信タイミング図を用いて説明する。【００４９】
ここで、図３〜５は、ユーザデータＵＤ３の無線送信タイミングＴ２０を起点とした、基地局３におけるタイミング座標系を示す図である。図３〜５の左側が基地局上位装置２からのユーザデータＵＤ２の送信時期側であり、右側が上述の通り基地局３からのユーザデータＵＤ３の無線送信側である。【００５０】
まず、図３において、基地局３には、上記受信可能窓と現在の伝送遅延許容範囲とが設定されている。ここで、受信可能窓の範囲の受信タイミングが遅い側の端部は、無線送信タイミングＴ２０から基地局３におけるユーザデータＵＤ２の処理期間だけ手前となる時期（タイミング）Ｔ２１と一致している。同様に、伝送遅延許容範囲の受信タイミングが遅い側の端部は、無線送信タイミングＴ２０から基地局３におけるユーザデータＵＤ２の処理期間だけ手前となる時期（タイミング）Ｔ２１と一致している。なお、「受信タイミングが遅い側の端部」とは、無線送信タイミングＴ２０に近い側の端部である。【００５１】
上記受信可能窓および上記現在の伝送遅延許容範囲が設定されている状態において、図３に示すように、受信タイミング分布測定部３１は、基地局上位装置２から受信したユーザデータＵＤ２のヘッダ領域に含まれる、ユーザデータＵＤ３の無線送信タイミングＴ２０と、基地局３がユーザデータＵＤ２を受信した時点における基地局３内基準タイミングＴ２２との差分（差分時間Ｔｄ）を計算する。つまり、所定のタイミング（無線送信タイミングＴ２０）を基準として得られるユーザデータＵＤ２の基地局３における受信タイミングを計算している。【００５２】
そして、受信タイミング分布測定部３１は、上記差分時間Ｔｄ毎のユーザデータＵＤ２の受信回数を計測する。当該受信回数の計測は、タイミング更新周期Ｔｎ分（所定の期間と把握できる）集計する。当該集計後の様子を図３において棒グラフで表されている。なお、上記タイミング更新周期Ｔｎ分の集計が終了する度に、集計結果はクリアされる。【００５３】
次に、受信タイミング分布測定部３１は、図３に示す棒グラフで示された受信タイミング分布に基づいて、最も適合する正規分布を求める（図３参照）。【００５４】
次に、タイミング補正量計算部（伝送遅延許容範囲変更部）３２は、上記正規分布の分布形状と予め設定されている基準値とに基づいて、伝送遅延許容範囲を変更する（新たな伝送遅延許容範囲Ｔｔｗの幅を決定するとも把握できる）。図４に示すように、新しい伝送遅延許容範囲Ｔｔｗに変更される。【００５５】
ここで、基地局３の記憶部３４には、ユーザデータの種別と、ユーザデータ種別に応じて決定される上記基準値とから構成されるテーブルを有している。タイミング補正量計算部３２は、当該処理中において使用されているユーザデータの種別とテーブルとに基づいて、上記基準値を選択する。【００５６】
なお、正規分布の分布形状と基準値とに基づいて伝送遅延許容範囲Ｔｔｗが決定されたなら、タイミング補正量計算部３２は、図４に示すように、正規分布の対称と成る位置が各々の端部Ｔ２４，Ｔ２５となるように、変更後の伝送遅延許容範囲Ｔｔｗを設定（決定）する。つまり、変更後の伝送遅延許容範囲Ｔｔｗの端部Ｔ２４，Ｔ２５は、正規分布の対称軸Ｏをに関して対称となる位置に設定される。【００５７】
次に、タイミング補正量計算部３２は、変更後の伝送遅延許容範囲ＴｔｗにおけるユーザデータＵＤ２の受信タイミングが遅い側の端部Ｔ２４を、ユーザデータＵＤ３を無線上に送信する無線送信タイミング時Ｔ２０から、基地局３におけるユーザデータＵＤ２の処理期間だけ手前となる時期Ｔ２１と一致させることができる（つまり、端部Ｔ２４を時期Ｔ２１と一致させることができる）、第１の送信タイミング補正量Ｔｆを計算する。【００５８】
その後、基地局３のタイミング補正要求発行部３３は、上記計算した第１の送信タイミング補正量Ｔｆを基地局上位装置２に対して送信する。【００５９】
なお、基地局上位装置２では、受信した第１の送信タイミング補正量Ｔｆに基づいて、ユーザデータＵＤ２の送信タイミングを補正する。当該補正により、図５に示すように、基地局３におけるユーザデータＵＤ２の受信タイミング分布（正規分布）は、移動する。そして、当該正規分布に基づいて変更され、当該正規分布に固定されていた新たな伝送遅延許容範囲Ｔｔｗも、上記補正に伴い、端部Ｔ２４が時期Ｔ２１と一致する位置まで移動する（図５参照）。【００６０】
ここで、図５から分かるように、端部Ｔ２４よりＴ２０側のタイミングで受信したユーザデータＵＤ２は、基地局３において破棄される（換言すれば、面積Ｓａの部分に分布するユーザデータＵＤ２は破棄される）。これは、上述したように、受信可能窓外でのタイミングにおけるユーザデータＵＤ２の受信となるからである。【００６１】
上記面積Ｓａは、破棄されるユーザデータＵＤ２の数を示していると解される。したがって、上述するタイミング補正量計算部３２における、伝送遅延許容範囲Ｔｔｗの決定は、換言すれば、ユーザデータＵＤ２の破棄量に基づいて決定されていると把握できる。よって、記憶部３４に記憶されている上記基準値を含むテーブルは、ユーザデータＵＤ２の種別（チャネル設定時のサービス種別）と、ある種別のユーザデータＵＤ２は基地局３においてどの程度破棄が許容されるか、という観点から事前に作成される。【００６２】
たとえば、音声データのように、遅延時間が重要だが、多少のデータ抜けが許容されるユーザデータＵＤ２（サービス）においては、上記面積Ｓａが大きくなるように、伝送遅延許容範囲Ｔｔｗ（換言すれば、正規部分に対する端部Ｔ２４，Ｔ２５）を設定する（面積Ｓａが、正規分布の全面積の０．０１倍）。これに対して、パケットデータのように、遅延が許容されるが、データの消失の影響が大きいユーザデータＵＤ２（サービス）においては、上記面積Ｓａが小さくなるように、伝送遅延許容範囲Ｔｔｗ（換言すれば、正規部分に対する端部Ｔ２４，Ｔ２５）を設定する（面積Ｓａが、正規分布の全面積の０．０００１倍）。【００６３】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムでは、基地局３におけるユーザデータＵＤ２の受信タイミングのバラツキ（ユーザデータＵＤ２受信タイミングの分布）に応じて、伝送遅延許容範囲を動的に変動させている。【００６４】
したがって、基地局上位装置２−基地局３間における伝送遅延の変動量が伝送回線の負荷に応じて変化しても、遅延変動量に見合った伝送遅延許容範囲を随時再設定できる。よって、遅延変動量が大きい時には、ユーザデータＵＤ２の破棄率を低く維持でき、遅延変動量が小さい時には低遅延での通信を可能とする。【００６５】
換言すれば、伝送遅延の変動量が大きいときには、ユーザデータＵＤ２の受信タイミングが伝送遅延許容範囲Ｔｔｗ内に収まりデータ破棄の頻度が低く抑えられる。また、伝送遅延の変動量が小さい場合には、伝送遅延許容範囲Ｔｔｗが狭く設定されるため、低遅延での通信が可能となる。したがって、受信タイミング分布から求めた伝送遅延許容範囲を用いてユーザデータＵＤ２送信タイミング制御を行うことで、その時々の伝送回線の負荷によって変化する伝送遅延の変動量分を加味したタイミング制御が可能である。【００６６】
また、本実施の形態に係る無線通信システムでは、タイミング補正量計算部（伝送遅延許容範囲変更部）３２は、正規分布の分布形状と予め設定されている基準値とに基づいて、伝送遅延許容範囲Ｔｔｗを変更する。ここで、基準値は、たとえば、ユーザデータＵＤ２種別（サービスの種別）に応じて決定される。【００６７】
したがって、一部のデータが破棄されても低遅延を重要視するユーザデータＵＤ２（サービス）と、遅延が大きくてもデータの破棄が少ない方が良いユーザデータＵＤ２（サービス）との、それぞれに適した伝送遅延許容範囲Ｔｔｗの変更が可能となる。【００６８】
また、本実施の形態に係る無線通信システムでは、第１の送信タイミング補正量Ｔｆに基づいて、伝送遅延許容範囲Ｔｔｗの端部Ｔ２４を、時期Ｔ２１に一致させている。【００６９】
したがって、基地局３において、ユーザデータＵＤ２を受信してから無線送信するまでの当該ユーザデータＵＤ２のバッファ期間を最小限に抑えることができる。よって、基地局３において無駄な遅延が発生することを抑制することができる。【００７０】
なお、基地局上位装置２と基地局３との間の伝送遅延は、同じＱｏＳ設定のチャネルではほぼ同じと考えられる。このため、ユーザデータＵＤ２受信タイミングの分布情報の集計は、同一のＱｏＳ設定の他のチャネルの分布情報も用いて行っても良い。この場合、既存のチャネルのタイミング情報を新規設定チャネルにも適用可能で、最初から最適なタイミングでユーザデータＵＤ２の受信が可能となる。【００７１】
また、ユーザデータＵＤ２通信用のチャネルが設定される前の状態でも、共通情報を伝送する共通チャネルが常時設定されている。このため、共通チャネルの伝送遅延分布情報を用いて最初に設定されるユーザデータ用通信チャネルのタイミング制御を行うことも可能である。【００７２】
また、基地局３で適応的に設定する伝送遅延許容範囲Ｔｔｗに対して、基地局上位装置２側の信号処理性能やバッファ量から制限される受信許容窓（図示せず）を別途設定し、基地局３が、受信許容窓の範囲内で伝送遅延許容範囲Ｔｔｗを制御することも考えられる。【００７３】
また、回線の負荷は時間帯や季節などの時期により、ある程度の変動が予測できる。したがって、時刻情報などと過去の統計データとを参照して、負荷の変動を予測し、伝送遅延の変動量の変化に前もって対応するために伝送遅延許容範囲を制御することも考えられる。【００７４】
＜実施の形態２＞
本実施の形態に係る無線通信システムでは、実施の形態１で説明した変更後の伝送遅延許容範囲Ｔｔｗから外れたタイミングでユーザデータＵＤ２を受信した場合に、基地局３が基地局上位装置２に対してユーザデータＵＤ２の送信タイミングの補正（調整）を要求することができる。【００７５】
以下、図６用いて、本実施の形態に係る無線通信ステムにおける送信タイミング補正動作について説明する。【００７６】
まず、実施の形態１で説明した動作により図５に示す状況となった後、基地局３が、所定の回数（当該回数は、任意に選択できる）だけ連続して、変更された伝送遅延許容範囲Ｔｔｗから一方の端部Ｔ２４側または他方の端部Ｔ２５側に外れて、ユーザデータＵＤ２を受信したとする。すると、図２で示したタイミング補正量計算部３２は、当該変更後の伝送遅延許容範囲Ｔｔｗから外れて受信したユーザデータＵＤ２の受信タイミングに基づいて、第２のタイミング補正量（第２のユーザデータ送出タイミング補正量）Ｔｐを計算する。【００７７】
たとえば、図６に示すように、基地局３が、伝送遅延許容範囲Ｔｔｗの端部Ｔ２５から外れるタイミングで、ユーザデータＵＤ２を所定の回数だけ連続して受信したとする（範囲外受信）。ここで、さらに条件を課して、伝送遅延許容範囲Ｔｔｗの端部Ｔ２５から予め定められている所定の閾値以上外れるタイミングで、ユーザデータＵＤ２を所定の回数だけ連続して受信した場合も想定することができる（範囲外受信）。【００７８】
この場合、タイミング補正量計算部３２は、当該範囲外受信したユーザデータＵＤ２の平均の受信タイミングを計算する。これにより、図６に示すように、ユーザデータＵＤ２の範囲外受信のユーザデータＵＤ２の平均タイミングＴ３０を決まる。【００７９】
次に、タイミング補正量計算部３２は、変化後の伝送遅延許容範囲Ｔｔｗの端部Ｔ２５と、ユーザデータＵＤ２の範囲外受信の平均タイミングＴ３０との差を計算する。当該計算後の値が、上述した第２のタイミング補正量Ｔｐである。【００８０】
その後、タイミング補正要求発行部３３は、上記第２の送信タイミング補正量ｔｐを基地局上位装置２に対して送信する。すると、基地局上位装置２は、当該第２の送信タイミング補正量Ｔｐに基づいて、ユーザユーザＵＤ２の送信タイミングを補正（調整）する（具体的に、補正量Ｔｐだけ送信時期を遅らせる）。【００８１】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムでは、上記動作の如く第２の送信タイミング補正量Ｔｐを求め、当該補正量Ｔｐに基づいて、基地局上位装置２は、ユーザデータＵＤ２の送信時期を（補正）調整している。【００８２】
したがって、伝送遅延の突発的なタイミングずれによるユーザデータＵＤ２送信タイミングの誤制御を回避することができる。さらに、連続して範囲外受信が生じる場合には、最終的に変更後の伝送遅延許容範囲Ｔｔｗ内のタイミングで、基地局３が、ユーザデータＵＤ２を受信することができるようにすることが可能である。【００８３】
なお、上記説明では、タイミング補正量計算部３２が第２の送信タイミング補正量Ｔｐを計算していた。しかし、受信タイミング評価部として機能させることができるタイミング補正要求発行部３３が、変更後の伝送遅延許容範囲を用いた上記と同じ方法で、当該第２の送信タイミング補正量Ｔｐを計算すると共に、当該第２の送信タイミング補正量ｔｐを基地局上位装置２に対して送信するように、構成することも可能である。【００８４】
＜実施の形態３＞
実施の形態１に係る無線通信システムでは、基地局３側で測定したユーザデータＵＤ２の受信タイミング分布に基づいて、基地局３側において伝送遅延許容範囲の変更を行っていた。【００８５】
本実施の形態に係る無線通信システムでは、基地局上位装置２側において算出された伝送遅延の変化量に基づいて、基地局上位装置２が伝送遅延許容範囲を決定する。そして、基地局上位装置２が、当該伝送遅延許容範囲の変更要求を基地局３に対して発行することにより、基地局３側において伝送遅延許容範囲の変更処理を動的に（適応的に）行う。【００８６】
なお、基地局３が有する伝送遅延許容範囲から外れた受信タイミングで基地局３がユーザデータＵＤ２を受信した場合には、実施の形態１でも説明したように、基地局上位装置２からのユーザデータＵＤ２の送信タイミングを補正（調整）する。【００８７】
図７は、本実施の形態に係る無線通信システムにおける、基地局上位装置２の内部構成および基地局３の内部構成を示す機能ブロック図である。【００８８】
図７に示すように、基地局上位装置２は、受信タイミング問合せ発行部２１、遅延変動量計算部２２、伝送遅延許容範囲変更要求発行部２３、ユーザデータ送信部２４、および送信タイミング補正部２５を備えている。他方、基地局３は、受信タイミング問合せ応答部３５、伝送遅延許容範囲変更部３６、およびタイミング補正要求発行部３７を備えている。【００８９】
まず、基地局上位装置２の構成について説明する。【００９０】
受信タイミング問合せ発行部２１は、基地局３に対して問合せフレームを、たとえば定期的に送信することができる部分である。【００９１】
遅延変動量計算部２２は、上記問合せフレームに含まれる送信タイミングと、後述する応答フレームに含まれる受信タイミングとの差分を、測定（計算）する。ここで、上記送信タイミングは、基地局上位装置２が問合せフレームを送信するタイミングを示す。また、応答フレームは、問合せフレームに応答して基地局３から送信されたフレームである。さらに、上記受信タイミングは、応答フレームに含まれる問合せフレームを基地局３が受信したタイミングを示す。【００９２】
また、遅延変動量計算部２２は、上記差分を複数回（所定の回数であり、任意に回数は設定できる）測定することにより、基地局上位装置２と基地局３との間における伝送遅延の変動量（以下、遅延変動量と称する）を算出する。ここで、遅延量変動量の算出は、実施の形態１で説明したように、正規分布を仮定して決定しても良い。また、伝送遅延量の最大値と最小値から決定しても良い。【００９３】
伝送遅延許容範囲変更要求発行部２３は、遅延変動量計算部２２で算出された遅延量変動量に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更することを、基地局３に対して要求する。【００９４】
なお、ユーザデータ送信部２４は、ユーザデータＵＤ２を基地局３に対して送信する部分であり、送信タイミング補正部２５は、基地局３から送信される送信タイミング補正要求に応じて、ユーザデータＵＤ２の送信タイミングを補正（調整）する部分である。【００９５】
次に、基地局３の構成について説明する。【００９６】
受信タイミング問合せ応答部３５は、基地局上位装置２から送信された問合せフレームを受信し、当該受信に応じて応答フレームを送信する部分である。なお、上記の通り、応答フレームには、上記問合せフレームを基地局３において受信したタイミングが含まれている。【００９７】
伝送遅延許容範囲変更部３６は、基地局上位装置２から送信される伝送遅延許容範囲変更要求に応じて、当該要求前の伝送遅延許容範囲を新たな伝送遅延許容範囲に変更する部分である。つまり、伝送遅延許容範囲変更要求発行部２３から送信される伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている伝送遅延許容範囲を、遅延変動量計算部２２で算出された遅延量変動量に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更する。【００９８】
タイミング補正発行部３７は、実施の形態２の後段に記載したように、受信タイミング評価部として機能させることができる。つまり、変更後の伝送遅延許容範囲から外れたタイミングでユーザデータＵＤ２を受信した場合には、基地局上位装置２からのユーザデータＵＤ２の送信タイミングの補正量を計算する。そして、タイミング補正発行部３７は、当該計算後の補正量を基地局上位装置２に対して送信する。なお、タイミング補正発行部３７は、基地局上位装置２から送信されるユーザデータＵＤ２の受信も引き受ける。【００９９】
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける、伝送遅延許容範囲の変更動作について説明する。【０１００】
基地局上位装置２の受信タイミング問合せ発行部２１は、受信タイミング問合せを行うために、伝送範囲許容範囲更新周期Ｔ毎に、基地局３に対して問合せフレームを発行する。ここで、上記遅延変動量を測定するために、問合せフレームは複数回連続して送信される。また、上述したように問合せフレームには、基地局上位装置２が当該問合せフレームを送信したタイミングが含まれている。【０１０１】
次に、基地局３の受信タイミング問合せ応答部３５は、当該問合せフレームを受信する。そして、受信タイミング問合せ応答部３５は、当該問合せフレームの受信に応答して、応答フレームを基地局上位装置２に対して送信する。ここで、上述したように応答フレームには、問合せフレームを基地局３が受信したタイミングが含まれている。たとえば、受信タイミング問合せ応答部３５は、受信した問合せフレームに上記受信したタイミングを追加してものを、応答フレームとして基地局上位装置２対して送信できる。【０１０２】
次に、基地上位装置２の遅延変動量計算部２２は、上記応答フレームを受信する。ここで、当該応答フレームには、基地局上位装置２が問合せフレームを送信した送信タイミングＳＴと、基地局３が問合せフレームを受信した受信タイミングＲＴとが含まれているとする。【０１０３】
当該応答フレームを受信した後に、遅延変動量計算部２２は、送信タイミングＳＴと受信タイミングＲＴとの差分を計算する。遅延変動量計算部２２は、問合せフレームを送信した回数分だけ上記差分の計算を行うことにより、基地局上位装置２と基地局３との間の伝送遅延量を算出する。上述したように、当該遅延変動量の算出は、実施の形態１で説明したように正規分布を仮定して決定しても良いし、伝送遅延量の最大値と最小値から決定しても良い。【０１０４】
次に、基地局上位装置２の伝送遅延許容範囲変更要求発行部２３は、遅延変動量計算部２２が算出した遅延変動量を受けて、当該遅延変動量に基づいて決定される新たな伝送遅延許容範囲に変更する命令を、基地局３に対して送信する。【０１０５】
ここで、図８に示すように、基地局３におけるユーザデータＵＤ３の無線送信タイミングＴ６０より、当該基地局３におけるユーザデータＵＤ２の処理に必要な時間だけ手前となる時期Ｔ６１と、変更後の伝送遅延許容範囲の受信タイミングが遅い側の端部とが一致することができるタイミングで、基地局上位装置２のユーザデータ送信部２４は、ユーザデータＵＤ２を送信する。【０１０６】
次に、基地局３の伝送遅延許容範囲変更部３６は、上記伝送遅延許容範囲の変更命令を受信する。そして、伝送遅延許容範囲変更部３６は、当該変更命令に基づいて、現在設定されている伝送遅延許容範囲を新たな伝送遅延許容範囲に変更する。【０１０７】
ここで、基地局上位装置２と基地局３との間の伝送路における遅延変動量が大きい場合には、比較的幅の広い伝送遅延許容範囲（端部Ｔ６３−端部Ｔ６１）が設定される。これに対して、当該伝送路における遅延変動量が小さい場合には、比較的幅の狭い伝送遅延許容範囲（端部Ｔ６２−端部Ｔ６１）が設定される。【０１０８】
その後、基地局３のタイミング補正発行部３７では、上記変更された伝送遅延許容範囲内のタイミングで、ユーザデータＵＤ２を受信することができるように補正量を計算（評価）し、当該補正量を基地局上位装置２に対して送信する。【０１０９】
そして、当該補正量を受信した送信タイミング補正部２５は、上記補正量に基づいて、ユーザデータ送信部２５を制御する。これにより、ユーザデータ送信部２４から送信されるユーザデータＵＤ２の当該送信タイミングを補正（調整）する。【０１１０】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局上位装置２と基地局３との間における遅延変動量に応じて、動的に伝送遅延許容範囲を変更している。【０１１１】
したがって、実施の形態１と同様な効果を有する。具体的に、伝送回線の負荷が低く遅延変動量が小さいときには、遅延量を小さく遅延品質を維持できる。これに対して、伝送回線の負荷が高く遅延変動量が大きいときには、遅延品質を多少犠牲にしても、ユーザデータＵＤ２抜けによる品質劣化を小さくすることができる。【０１１２】
なお、実施の形態１でも説明したように、基地局上位装置２と基地局３との間の伝送遅延は、同じＱｏＳ設定のチャネルではほぼ同じと考えられる。したがって、遅延変動量の計算は、同一のＱｏＳ設定のサービスで共通に行っても良い。この場合、既存のチャネルのタイミング情報を新規設定チャネルにも適用可能である。よって、最初から最適なタイミングで基地局３は、ユーザデータＵＤ２を受信することができる。【０１１３】
また、基地局３で適応的に設定する伝送遅延許容範囲に対して、基地局上位装置側２の信号処理性能やバッファ量から制限される受信許容窓を別途設定しても良い。この場合、基地局３は、当該受信許容窓の範囲内で伝送遅延許容範囲を制御することも考えられる。【０１１４】
また、基地局上位装置２と基地局３との間における回線の負荷は、時間帯や季節などの時期により、ある程度の変動が予測できる。したがって、時刻情報などと過去の統計データを参照して回線の負荷の変動を予測し、遅延変動量の変化に前もって対応するために、伝送遅延許容範囲を制御することも考えられる。【０１１５】
また、上記説明において、チャネル設定時に設定された基地局３の伝送遅延許容範囲を動的に変更する手段として、呼制御メッセージを新たに追加する方法も考えられる。しかし、ユーザデータＵＤ２のフレームに、伝送遅延許容範囲の変更要求に関する制御コマンドを新たに追加しても良い。【０１１６】
また、図８に示すように、新たな伝送遅延許容範囲の遅い側の端部を、時期Ｔ６１に固定する制御を行うことにより、実施の形態１で説明したように、基地局３において、ユーザデータＵＤ２を受信してから無線送信するまでの当該ユーザデータＵＤ２のバッファ期間を最小限に抑えることができる。よって、基地局３において無駄な遅延が発生することを抑制することができる。【０１１７】
＜実施の形態４＞
本実施の形態に係る無線通信システムは、図１と同様の構成において、基地局３からのユーザデータ送出タイミング補正要求の発生頻度をモニタし、基地局上位装置２と基地局３間との間の伝送回線の遅延変動量を推測する。そして結果として、当該無線通信システムでは、動的に（適応的に）基地局３の伝送遅延許容範囲を変更することができる。【０１１８】
なお、基地局３が有する伝送遅延許容範囲から外れた受信タイミングで基地局３がユーザデータＵＤ２を受信した場合には、実施の形態１でも説明したように、基地局上位装置２からのユーザデータＵＤ２の送信タイミングを補正（調整）する。【０１１９】
図９は、本実施の形態に係る無線通信システムにおける、基地局上位装置２の内部構成および基地局３の内部構成を示す機能ブロック図である。【０１２０】
図９に示すように、基地局上位装置２は、ユーザデータ送信部２６、送信タイミング計算部２７、および伝送遅延許容範囲変更要求発行部２８を備えている。他方、基地局３は、受信タイミング評価部（タイミング補正要求発行部であるとも把握できる）３８、および伝送遅延許容範囲変更部３９を備えている。【０１２１】
まず、基地局上位装置２の構成について説明する。【０１２２】
ユーザデータ送信部２６は、ユーザデータＵＤ２を基地局３に対して送信する部分である。【０１２３】
送信タイミング計算部２７は、基地局３から送信される送信タイミング補正要求を、基地局上位装置２の当該送信タイミング送信部２７が受信する頻度を計測する部分である。ここで、送信タイミング補正要求は、基地局３が伝送遅延許容範囲から外れたタイミングでユーザデータＵＤ２を受信したときに、当該基地局３から送信される。【０１２４】
伝送遅延許容範囲変更要求発行部２８は、送信タイミング計算部２７の計測結果に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更することを、基地局３に対して要求する部分である。【０１２５】
次に、基地局３の構成について説明する。【０１２６】
受信タイミング評価部３８は、伝送遅延許容範囲（変更後のものも含む）から外れたタイミングでユーザデータＵＤ２を受信した場合には、基地局上位装置２からのユーザデータＵＤ２の送信タイミングの補正量を計算する。そして、タイミング補正発行部３７は、当該計算後の補正量を基地局上位装置２に対して送信する。なお、受信タイミング評価部３８は、基地局上位装置２から送信されるユーザデータＵＤ２の受信も引き受ける。【０１２７】
伝送遅延許容範囲変更部３９は、基地局上位装置２から送信される伝送遅延許容範囲変更要求に応じて、当該要求前の伝送遅延許容範囲を新たな伝送遅延許容範囲に変更する部分である。つまり、伝送遅延許容範囲変更要求発行部２８から送信される伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている伝送遅延許容範囲を、送信タイミング計算部２７の計測結果に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更する。【０１２８】
次に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける、伝送遅延許容範囲の変更動作について説明する。【０１２９】
基地局３の受信タイミング評価部３８が、基地局上位装置２のユーザデータ送信部２６から送信されたユーザデータＵＤ２の受信タイミングを評価する。そして、受信タイミング評価部３８は、伝送遅延許容範囲から外れたタイミングでユーザデータＵＤ２を受信した場合に、基地局上位装置２からのユーザデータＵＤ２の送信タイミングの補正量を計算する。その後、受信タイミング評価部３８は、基地局上位装置２に対し、上記補正量を含むユーザデータ送出タイミング補正要求を送信する。【０１３０】
次に、基地局上位装置２の送信タイミング計算部２７は、基地局３の受信タイミング評価部３８から送信された補正量に従い、ユーザデータＵＤ２の送信タイミングを補正（調整）する。【０１３１】
また、送信タイミング計算部２７は、基地局３から送信されたタイミング補正要求の受信頻度を集計する。そして、送信タイミング計算部２７は、当該集計結果に応じて、伝送遅延許容範囲の変更を伝送遅延許容範囲変更要求発行部２８に対して指示する。【０１３２】
たとえば、図１０に示すように、伝送遅延許容範囲Ｔｔａが設定されている状態において、図示されている正規分布が作成されたとする。ここで、当該正規分布は、基地局３がユーザデータＵＤ２を受信する受信タイミングとその回数とから成る棒グラフ分布に最も沿うように、求められる。【０１３３】
伝送遅延許容範囲Ｔｔａから外れる領域（図１０の斜線の領域）において、基地局３がユーザデータＵＤ２を受信した場合には、受信タイミング評価部３８は、前記範囲外受信の度に、送信タイミング補正要求を送信する。【０１３４】
上述のように送信タイミング計算部２７は、当該送信タイミング補正要求の頻度を計測している。当該送信タイミング補正要求の受信頻度が予め設定されている第１の閾値以上の場合には、送信タイミング計算部２７は、伝送遅延の変動量（遅延変動量）が現在の伝送遅延許容範囲Ｔｔａに対して大きいと判断する。ここで、当該第１の閾値は、任意の値として、たとえば送信タイミング計算部２７において設定される。【０１３５】
送信タイミング計算部２７が上記判断を行った場合には、送信タイミング計算部２７は、送信タイミング補正要求の受信頻度に応じて伝送遅延許容範囲の範囲を広げるように、伝送遅延許容範囲変更要求発行部２８に対して、当該範囲変更の指示を行う（つまり、新たな伝送遅延許容範囲Ｔｔｂに変更する指示を行う）。【０１３６】
ここで、新たな伝送遅延許容範囲Ｔｔｂにおける受信タイミングが遅い側の端部を、ユーザデータＵＤ３を無線上に送信する無線送信タイミング時Ｔ７０から基地局３におけるユーザデータＵＤ２の処理期間だけ手前となる時期Ｔ７１と一致させることができるように、送信タイミング計算部２７は、ユーザデータ送信部２６からのユーザデータＵＤ２の送信時期を調整する（図１０参照）。【０１３７】
これに対して、図１１に示すように、伝送遅延許容範囲Ｔｔｃが設定されている状態において、図示されている正規分布が作成されたとする。ここで、当該正規分布は、基地局３がユーザデータＵＤ２を受信する受信タイミングとその回数とから成る棒グラフ分布に最も沿うように、求められる。【０１３８】
伝送遅延許容範囲Ｔｔｃから外れる領域において、基地局３がユーザデータＵＤ２を受信した場合には、受信タイミング評価部３８は、前記範囲外受信の度に、送信タイミング補正要求を送信する。上述のように送信タイミング計算部２７は、当該送信タイミング補正要求の頻度を計測している。当該送信タイミング補正要求の受信頻度が予め設定されている第２の閾値以下の場合には、送信タイミング計算部２７は、伝送遅延の変動量（遅延変動量）が現在の伝送遅延許容範囲Ｔｔｃに対して小さいと判断する。ここで、当該第２の閾値は、任意の値として、たとえば送信タイミング計算部２７において設定できる。【０１３９】
送信タイミング計算部２７が上記判断を行った場合には、送信タイミング計算部２７は、送信タイミング補正要求の受信頻度に応じて伝送遅延許容範囲の範囲を狭めるように、伝送遅延許容範囲変更要求発行部２８に対して、当該範囲変更の指示を行う（つまり、新たな伝送遅延許容範囲Ｔｔｄに変更する指示を行う）。【０１４０】
ここで、新たな伝送遅延許容範囲Ｔｔｄにおける受信タイミングが遅い側の端部を、ユーザデータＵＤ３を無線上に送信する無線送信タイミング時Ｔ７０から基地局３におけるユーザデータＵＤ２の処理期間だけ手前となる時期Ｔ７５と一致させることができるように、送信タイミング計算部２７は、ユーザデータ送信部２６からのユーザデータＵＤ２の送信時期を調整する（図１１参照）。換言すれば、前記タイミングの一致が図られるように、ユーザデータＵＤ２の送信タイミングを制御する。【０１４１】
上記後、伝送遅延許容範囲変更要求発行部２８は、送信タイミング計算部２７からの上記変更指示に従い、伝送遅延許容範囲変更要求を基地局３に対して発行する。当該伝送遅延許容範囲変更要求は、伝送遅延許容範囲を動的に変更するために新たに追加した呼制御用メッセージである。【０１４２】
次に、基地局３の伝送遅延許容範囲変更部３９は、基地局上位装置２からの上記変更要求を受けて、図１０，１１に例示したように伝送遅延許容範囲を変更する。そして、伝送遅延許容範囲変更部３９は、当該変更後の伝送遅延許容範囲を、受信タイミング評価部３８に対して送信する。なお、伝送遅延許容範囲変更部３９からの指示に従い、受信タイミング評価部３８が、送信タイミング計算部２７の測定結果に応じて決定される伝送遅延許容範囲を新たに変更しても良い。【０１４３】
以上のように、本実施の形態に係る無線通信システムでは、基地局３における伝送遅延許容範囲を、変更前に設定されている伝送遅延許容範囲外においてユーザデータＵＤ２を受信した頻度（これは、伝送回線における遅延変動量と関係がある）に応じて、動的に変更している。【０１４４】
したがって、実施の形態１と同様な効果を有する。具体的に、伝送回線の負荷が低く遅延変動量が小さいときには、遅延量を小さく遅延品質を維持できる。これに対して、伝送回線の負荷が高く遅延変動量が大きいときには、遅延品質を多少犠牲にしても、ユーザデータＵＤ２抜けによる品質劣化を小さくすることができる。【０１４５】
なお、実施の形態１でも説明したように、基地局上位装置２と基地局３との間の伝送遅延は、同じＱｏＳ設定のチャネルではほぼ同じと考えられる。したがって、送信タイミング補正要求の受信頻度の計測（集計）は、同一のＱｏＳ設定のサービスで共通に行っても良い。この場合、既存のチャネルのタイミング情報を新規設定チャネルにも適用可能である。よって、最初から最適なタイミングで基地局３は、ユーザデータＵＤ２を受信することができる。【０１４６】
また、基地局３で適応的に設定する伝送遅延許容範囲に対して、基地局上位装置側２の信号処理性能やバッファ量から制限される受信許容窓を別途設定しても良い。この場合、基地局３は、当該受信許容窓の範囲内で伝送遅延許容範囲を制御することも考えられる。【０１４７】
また、基地局上位装置２と基地局３との間における回線の負荷は、時間帯や季節などの時期により、ある程度の変動が予測できる。したがって、時刻情報などと過去の統計データを参照して回線の負荷の変動を予測し、遅延変動量の変化に前もって対応するために、伝送遅延許容範囲を制御することも考えられる。【０１４８】
また、上記説明において、チャネル設定時に設定された基地局３の伝送遅延許容範囲を動的に変更する手段として、呼制御メッセージを新たに追加する方法も考えられる。しかし、ユーザデータＵＤ２のフレームに、伝送遅延許容範囲の変更要求に関する制御コマンドを新たに追加しても良い。【０１４９】
また、図１０，１１に示すように、新たな伝送遅延許容範囲Ｔｔｂ，Ｔｔｄの遅い側の端部を、時期Ｔ７１、Ｔ７５に固定する制御を行うことにより、実施の形態１で説明したように、基地局３において、ユーザデータＵＤ２を受信してから無線送信するまでの当該ユーザデータＵＤ２のバッファ期間を最小限に抑えることができる。よって、基地局３において無駄な遅延が発生することを抑制することができる。【０１５０】
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年5月28日(2009.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザデータを送信する基地局上位装置と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、
前記基地局は、
前記ユーザデータの受信タイミングと前記受信タイミングで前記ユーザデータを受信した回数を、所定の期間測定することにより、受信タイミング分布を測定する、受信タイミング分布測定部と、
前記受信タイミング分布に基づいて、前記伝送遅延許容範囲を変更することができる伝送遅延許容範囲変更部とを、備えている、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記受信タイミング分布測定部は、
前記受信タイミング分布に基づいて、正規分布を求め、
前記伝送遅延許容範囲変更部は、
前記正規分布の分布形状と予め設定されている基準値とに基づいて、前記伝送遅延許容範囲を変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記基地局は、
前記ユーザデータの種別と、前記ユーザデータの種別に応じて決定される前記基準値とから構成されるテーブルを有しており、
前記伝送遅延許容範囲変更部は、
受信している前記ユーザデータの種別と前記テーブルとに基づいて、前記基準値を選択する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記正規分布の対称と成る位置が各々の端部となるように、変更後の前記伝送遅延許容範囲が決定され、
前記伝送遅延許容範囲変更部は、
変更後の前記伝送遅延許容範囲における前記ユーザデータの受信タイミングが遅い側の前記端部を、前記ユーザデータを無線上に送信する無線送信タイミング時から前記基地局における前記ユーザデータの処理期間だけ手前となる時期と一致させることができる、第１の送信タイミング補正量を計算し、
前記基地局は、
前記第１の送信タイミング補正量を前記基地局上位装置に送信する、タイミング補正要求発行部を、さらに備えており、
前記基地局上位装置は、
前記第１の送信タイミング補正量に基づいて、前記ユーザデータの送信タイミングを補正する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記基地局が、
所定の回数だけ連続して、変更された前記伝送遅延許容範囲から一方の前記端部側または他方の前記端部側に外れて、前記ユーザデータを受信したときに、前記伝送遅延許容範囲から外れて受信した前記ユーザデータの受信タイミングに基づいて、第２のタイミング補正量を計算する受信タイミング評価部を、さらに備えており、
前記タイミング補正要求発行部は、
前記第２の送信タイミング補正量を前記基地局上位装置に送信し、
前記基地局上位装置は、
前記第２の送信タイミング補正量に基づいて、前記ユーザユーザの送信タイミングを補正する、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
ユーザデータを送信する基地局上位装置と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、
前記基地局上位装置は、
前記基地局に対して問合せフレームを送信する問合せ発行部と、
前記問合せフレームに含まれる前記問合せフレームの送信のタイミングを示す送信タイミングと、前記問合せフレームに応答して前記基地局から送信された応答フレームに含まれる前記問合せフレームを前記基地局が受信した受信タイミングとの差分を、複数回測定することにより、前記基地局上位装置と前記基地局との間における伝送遅延量の変動量を算出する、遅延変動量計算部と、
前記遅延変動量計算部において算出された前記伝送遅延量の変動量に基づいて決定される伝送遅延許容範囲に変更することを前記基地局に対して要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部とを、備えており、
前記基地局は、
前記伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される前記伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている前記伝送遅延許容範囲を、前記伝送遅延量の変動量に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
前記基地局上位装置は、
前記伝送遅延量の変動量に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲における受信タイミングが遅い側の前記端部を、前記ユーザデータを無線上に送信する無線送信タイミング時から前記基地局における前記ユーザデータの処理期間だけ手前となる時期と一致させることができるように、前記ユーザデータの送信タイミングを制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
ユーザデータを送信する基地局上位装置と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、
前記基地局上位装置は、
前記基地局が前記伝送遅延許容範囲から外れて前記ユーザデータを受信したときに、前記基地局が前記基地局上位装置に対して送信する送信タイミング補正要求を、前記基地局上位装置が受信する頻度を計測する、送信タイミング計算部と、
前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更することを前記基地局に対して要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部とを、備えており、
前記基地局は、
前記伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される前記伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている前記伝送遅延許容範囲を、前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
前記基地局上位装置は、
前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲における受信タイミングが遅い側の前記端部を、前記ユーザデータを無線上に送信する無線送信タイミング時から前記基地局における前記ユーザデータの処理期間だけ手前となる時期と一致させることができるように、前記ユーザデータの送信タイミングを制御する、
ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
外部から送られてきたユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する基地局において、
前記ユーザデータの受信タイミングと前記受信タイミングで前記ユーザデータを受信した回数を、所定の期間測定することにより、受信タイミング分布を測定する、受信タイミング分布測定部と、
前記受信タイミング分布に基づいて、伝送遅延許容範囲を変更することができる伝送遅延許容範囲変更部と、
を備えていることを特徴とする基地局。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、無線通信システムおよび基地局に関する発明であって、たとえば、ユーザデータを送信する基地局上位装置と、当該ユーザデータを受信し移動体無線端末に無線送信する基地局とを備える無線通信システムに適用することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
そこで、本発明は、伝送遅延の変動量が大きく変化する回線においても、ユーザデータの破棄による品質劣化および無駄な伝送遅延による品質劣化を、動的に（適応的に）回避することのできる無線通信システムおよび基地局を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、本発明に係る請求項８に記載の無線通信システムは、ユーザデータ（ＵＤ２）を送信する基地局上位装置（２）と、前記基地局上位装置から送信される前記ユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する複数の基地局（３）とを、備えており、前記基地局が有する伝送遅延許容範囲（Ｔｔａ，Ｔｔｂ，Ｔｔｃ，Ｔｔｄ）から外れた受信タイミングで前記基地局が前記ユーザデータを受信した場合には、前記基地局上位装置からの前記ユーザデータの送信タイミングを調整することができる無線通信システムにおいて、前記基地局上位装置は、前記基地局が前記伝送遅延許容範囲から外れて前記ユーザデータを受信したときに、前記基地局が前記基地局上位装置に対して送信する送信タイミング補正要求を、前記基地局上位装置が受信する頻度を計測する、送信タイミング計算部（２７）と、前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更することを前記基地局に対して要求する、伝送遅延許容範囲変更要求発行部（２８）とを、備えており、前記基地局は、前記伝送遅延許容範囲変更要求発行部から送信される前記伝送遅延許容範囲の変更要求に応じて、設定されている前記伝送遅延許容範囲を、前記送信タイミング計算部の計測結果に基づいて決定される前記伝送遅延許容範囲に変更する。
また、本発明に係る請求項１０に記載の基地局は、外部から送られてきたユーザデータを受信し、受信した前記ユーザデータを無線により送信する基地局において、前記ユーザデータの受信タイミングと前記受信タイミングで前記ユーザデータを受信した回数を、所定の期間測定することにより、受信タイミング分布を測定する、受信タイミング分布測定部と、前記受信タイミング分布に基づいて、伝送遅延許容範囲を変更することができる伝送遅延許容範囲変更部と、を備えている。
【国際調査報告】
2008087724.tif 000014
2008087724.tif 000015