(57)【要約】  無線通信システムは、第１の無線装置（２００）と第２の無線装置（１００）とを有する無線通信システムであって、前記第１の無線装置（２００）は、複数のシンボルを含む送信信号を生成する生成部（２０５、４０１）と、前記生成部（２０５、４０１）によって生成された送信信号の送信タイミングを調整する調整部（２０８）と、前記調整部（２０８）によって調整された送信タイミングで前記送信信号を前記第２の無線装置（１００）へ送信する送信部（２０９）とを有し、前記生成部（２０５、４０１）は、前記送信信号に含まれる少なくとも先頭又は末尾の一又は複数のシンボルにデータが含まれなくなる短縮信号を生成する。
2017154212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線装置と第２の無線装置とを有する無線通信システムであって、
前記第１の無線装置は、
複数のシンボルを含む送信信号を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された送信信号の送信タイミングを調整する調整部と、
前記調整部によって調整された送信タイミングで前記送信信号を前記第２の無線装置へ送信する送信部とを有し、
前記生成部は、
前記送信信号に含まれる少なくとも先頭又は末尾の一又は複数のシンボルにデータが含まれなくなる短縮信号を生成する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記調整部は、
前記第２の無線装置から前記第１の無線装置へ送信される制御情報であって、送信タイミング調整量に関する制御情報に従って送信タイミングを調整することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記生成部は、
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）シンボルを含む送信信号を生成することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記生成部は、
複数のシンボルを含むサブフレームを前記送信信号として生成することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記第１の無線装置は、
前記調整部によって調整される送信タイミングが所定の同期タイミングに設定されてからの経過時間を計測するタイマ部をさらに有し、
前記生成部は、
前記タイマ部によって計測される経過時間が第１の閾値未満の間は、前記複数のシンボルすべてにデータを含む送信信号を生成し、
前記タイマ部によって計測される経過時間が第１の閾値以上になると、前記短縮信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記生成部は、
前記タイマ部によって計測される経過時間が第１の閾値以上になると、送信信号の中の先頭又は末尾の複数又は単数のシンボルを無信号状態にすることを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記送信部は、
前記タイマ部によって計測される経過時間が第１の閾値より大きい第２の閾値以上になると、前記送信信号の送信を停止する
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記生成部は、
前記タイマ部によって計測される経過時間が大きいほど多くのシンボルにデータを含まない短縮信号を生成する
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記第２の無線装置は、
データが含まれないシンボルが前記送信信号内の先頭及び末尾のいずれに配置されるかを示す情報を送信許可情報とともに送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記第２の無線装置は、
データが含まれシンボルの数を、送信許可情報とともに送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記第２の無線装置は、
前記第１の無線装置から送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部における信号の受信タイミングと所定の同期基準タイミングとの差を測定する測定部と、
前記送信信号の送信タイミングを調整するように前記第１の無線装置に対して指示する制御信号を送信する指示送信部とを有し、
前記指示送信部は、
前記測定部によって測定された差の値が所定値以上である場合に、前記短縮信号を生成する指示を前記第１の無線装置へ送信し、
前記生成部は、
前記指示送信部によって送信された指示が受信された場合に、前記短縮信号を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記指示送信部は、
前記測定部によって測定された差が大きいほど多くのシンボルにデータを含まない短縮信号を生成する指示を送信する
ことを特徴とする請求項１１記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第２の無線装置は、
前記第１の無線装置から送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部における信号の受信タイミングと所定の同期基準タイミングとの差を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された差が小さくなるように前記第１の無線装置の送信タイミングを調整するタイミング調整情報を前記第１の無線装置へ送信するタイミング調整情報送信部とを有し、
前記調整部は、
前記タイミング調整情報送信部によって送信されたタイミング調整情報に従って、送信タイミングを所定の同期基準タイミングに設定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記タイミング調整情報送信部は、
前記受信部によって受信された信号に対する受信確認応答とともにタイミング調整情報を送信することを特徴とする請求項１３記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記生成部は、
前記第１の無線装置の移動方向に応じて決定された位置のシンボルにデータを含まない短縮信号を生成することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項１６】
複数のシンボルを含む送信信号を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された送信信号の送信タイミングを調整する調整部と、
前記調整部によって調整された送信タイミングで前記送信信号を送信する送信部とを有し、
前記生成部は、
前記送信信号に含まれる少なくとも先頭又は末尾の一又は複数のシンボルにデータが含まれなくなる短縮信号を生成する
ことを特徴とする端末装置。
【請求項１７】
端末装置から送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部における信号の受信タイミングと所定の同期基準タイミングとの差を測定する測定部と、
前記測定部によって測定された差の値が所定値以上である場合に、信号に含まれる複数のシンボルのうち、少なくとも先頭又は末尾の一又は複数のシンボルにデータが含まれなくなる短縮信号を生成する指示を前記端末装置へ送信する送信部と
を有することを特徴とする基地局装置。
【請求項１８】
複数のシンボルを含む送信信号を生成し、
生成された送信信号の送信タイミングを調整し、
調整された送信タイミングで前記送信信号を送信する処理を有し、
前記生成する処理は、
前記送信信号に含まれる少なくとも先頭又は末尾の一又は複数のシンボルにデータが含まれなくなる短縮信号を生成する処理を含む
ことを特徴とする無線通信方法。
【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、端末装置、基地局装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）で仕様が策定され継続して機能が拡張され続けているＬＴＥ（Long  Term  Evolution）のアップリンク無線アクセス部の無線リンクにおいては、無線端末装置から送信されるアップリンク無線信号に対し送信タイミング制御が適用されている。無線基地局において、無線端末装置から送信されるアップリンク信号の受信タイミングを測定し、基準タイミングとの間の差が所定の規定値（例えば、アップリンク信号で使用されているサイクリック・プリフィックス又はガードインターバルの長さ）以下になるように、無線基地局は各無線端末に対し送信タイミング調整量を含む制御信号を送信する。【０００３】
このような送信タイミング制御を行なうことにより、アップリンク無線リンクで送信される各無線端末からの信号間の相互干渉が低く抑えられ、伝送特性の向上が可能となり、無線アップリンクでのデータ・スループット特性が向上する。物理的には、上述した受信タイミングと基準タイミングとの差が規定値以下の場合、無線同期がとれていると考えられる。無線同期を確実に維持するために、無線基地局は常時無線端末からの信号に対する受信タイミング測定と、その測定結果に基づく送信タイミング調整のための制御信号の無線端末への送信とを行なうのが理想的である。しかし、無線リソースの消費量が多大となるとともに、無線端末における電力消費量も大きくなってしまう。【０００４】
そこで、ＬＴＥにおいては、無線同期維持をより簡易に行なうために、タイマを利用している。無線端末が無線基地局から送信タイミング調整のための制御信号を受信した際にタイマを初期化・リセットし、経過時間計測を０から開始して経過時間が無線基地局から別途通知される所定時間に達するまでは、アップリンクの無線同期が維持されているとみなす。そして、経過時間が所定時間を超過したら無線同期が維持されていない（非同期）とみなすようにする。経過時間が所定時間に達するまでに送信タイミング調整用の制御信号が新たに受信された場合は、タイマはリセットされ経過時間が０から計測される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１３０７６５号公報
【特許文献２】特表２０１５−５３４３４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ある無線端末内のタイマにおける経過時間が所定時間を超え、非同期状態扱いになった時、その無線端末に割り当てられていた周期的無線リソース（無線ダウンリンクの無線特性の報告用に使用する制御チャネル、無線アップリンクの無線リソース割り当てを要求するために使用される制御チャネル、無線アップリンクの無線特性評価のために送信されるパイロット信号等）は全て解放される。また、その無線端末に対するアップリンク信号送信許可のための制御信号が送信されなくなる。タイマの経過時間が所定時間を超過し非同期状態となった無線端末がアップリンク信号を送信するためには、ランダムアクセス信号の送信から始まる無線同期確立プロセスを実施し、無線アップリンク同期の再確立を行なう必要がある。結果として、データ・スループットが低下する。【０００７】
このような状況になることを回避するには、各無線端末のタイマにおける経過時間が所定時間に達する前に、送信タイミング調整用制御信号を無線端末に対して送信すれば良い。しかしながら、送信タイミング調整用制御信号の送信のために無線リソースが消費され、無線端末が多くなると、無線リソースの消費量は無視できなくなる。そして、送信タイミング調整用制御信号はユーザデータを含まないため、送信タイミング調整用制御信号を頻繁に送信することは、ユーザデータに関してのスループット特性劣化につながる。【０００８】
別の観点では、タイマの経過時間に基づいて無線アップリンクの同期状態判定をする場合には、各無線端末におけるタイマと無線基地局側での各無線端末に対応するタイマとの間で、経過時間についての整合が必要となり、システム制御の複雑度と回路規模の増加をもたらす。【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであって、スループットの低下を抑制することができる無線通信システム、端末装置、基地局装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。また、タイマ使用に依存しない同期状態維持方法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】
【００１０】
本願が開示する無線通信システムは、１つの態様において、第１の無線装置と第２の無線装置とを有する無線通信システムであって、前記第１の無線装置は、複数のシンボルを含む送信信号を生成する生成部と、前記生成部によって生成された送信信号の送信タイミングを調整する調整部と、前記調整部によって調整された送信タイミングで前記送信信号を前記第２の無線装置へ送信する送信部とを有し、前記生成部は、前記送信信号に含まれる少なくとも先頭又は末尾の一又は複数のシンボルにデータが含まれなくなる短縮信号を生成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明にかかる無線通信システム、端末装置、基地局装置及び無線通信方法は、スループットの低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る端末装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る無線通信方法を示すシーケンス図である。
【図５】図５は、実施の形態１に係る端末装置の動作を示すフロー図である。
【図６】図６は、端末装置によるアップリンク信号の送信を説明する図である。
【図７】図７は、実施の形態２に係る基地局装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、実施の形態２に係る端末装置の構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、実施の形態２に係る無線通信方法を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本願が開示する無線通信システム、端末装置、基地局装置及び無線通信方法の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る無線通信システムの構成を示す図である。図１に示すように、無線通信システムは、基地局装置１００と、複数の端末装置２００とを有する。基地局装置１００と端末装置２００とは、互いに無線通信を実行する。以下では、基地局装置１００から端末装置２００へ送信される信号をダウンリンク信号といい、端末装置２００から基地局装置１００へ送信される信号をアップリンク信号という。
【００１５】
基地局装置１００は、無線部１００ａ、プロセッサ１００ｂ及びメモリ１００ｃを有する。無線部１００ａは、プロセッサ１００ｂから出力されるダウンリンク信号に所定の無線送信処理を施し、アンテナを介して送信する。また、無線部１００ａは、アンテナを介してアップリンク信号を受信し、アップリンク信号に所定の無線受信処理を施す。
【００１６】
プロセッサ１００ｂは、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）又はＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）などを備え、基地局装置１００全体を統括制御する。すなわち、プロセッサ１００ｂは、送信データを符号化及び変調してダウンリンク信号を生成し、無線部１００ａへ出力する。また、プロセッサ１００ｂは、無線部１００ａから入力されるアップリンク信号を復調及び復号し、受信データを得る。メモリ１００ｃは、例えばＲＡＭ（Random  Access  Memory）又はＲＯＭ（Read  Only  Memory）などを備え、プロセッサ１００ｂによって処理が実行される際に、種々の情報を記憶する。基地局装置１００の構成については、後に詳述する。
【００１７】
端末装置２００は、無線部２００ａ、プロセッサ２００ｂ及びメモリ２００ｃを有する。なお、図１においては、１つの端末装置２００の構成を図示しているが、他の端末装置２００も同様の構成を有する。
【００１８】
無線部２００ａは、アンテナを介してダウンリンク信号を受信し、ダウンリンク信号に所定の無線受信処理を施す。また、無線部２００ａは、プロセッサ２００ｂから出力されるアップリンク信号に所定の無線送信処理を施し、アンテナを介して送信する。
【００１９】
プロセッサ２００ｂは、例えばＣＰＵ、ＦＰＧＡ又はＤＳＰなどを備え、端末装置２００全体を統括制御する。すなわち、プロセッサ２００ｂは、無線部２００ａから入力されるダウンリンク信号を復調及び復号し、受信データを得る。また、プロセッサ２００ｂは、送信データを符号化及び変調してアップリンク信号を生成し、無線部２００ａへ出力する。メモリ２００ｃは、例えばＲＡＭ又はＲＯＭなどを備え、プロセッサ２００ｂによって処理が実行される際に、種々の情報を記憶する。端末装置２００の構成については、後に詳述する。
【００２０】
図２は、実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示す基地局装置１００は、符号化部１０１、変調部１０２、無線送信部１０３、無線受信部１０４、復調部１０５、復号部１０６、受信タイミング判定部１０７、タイミング調整情報生成部１０８、タイマ部１０９及び無線リソース割当部１１０を有する。無線送信部１０３及び無線受信部１０４は、図１に示した無線部１００ａに対応し、他の処理部は、図１に示したプロセッサ１００ｂに対応する。
【００２１】
符号化部１０１は、送信データ及び制御情報を符号化し、得られた符号化データを変調部１０２へ出力する。具体的には、符号化部１０１は、端末装置２００宛ての送信データを符号化するとともに、端末装置２００によるアップリンク信号の送信を許可する送信許可情報と、端末装置２００の送信タイミングを調整するタイミング調整情報とを含む制御情報を符号化する。
【００２２】
変調部１０２は、符号化部１０１から出力される符号化データを変調し、得られた変調データを無線送信部１０３へ出力する。
【００２３】
無線送信部１０３は、変調部１０２から出力される変調データに、例えばＤ／Ａ（Digital/Analogue）変換及びアップコンバートなどの無線送信処理を施し、得られた無線周波数のダウンリンク信号をアンテナを介して送信する。
【００２４】
無線受信部１０４は、アンテナを介してアップリンク信号を受信し、アップリンク信号に例えばダウンコンバート及びＡ／Ｄ（Analogue/Digital）変換などの無線受信処理を施す。
【００２５】
復調部１０５は、無線受信部１０４から出力されるアップリンク信号を復調し、得られた復調データを復号部１０６へ出力する。
【００２６】
復号部１０６は、復調部１０５から出力される復調データを復号し、受信データを得る。
【００２７】
受信タイミング判定部１０７は、アップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとを比較し、受信タイミングが同期基準タイミングからどの程度ずれているかを判定する。具体的には、受信タイミング判定部１０７は、例えばサブフレームのような無線信号の単位時間長の先頭を同期基準タイミングとして、アップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差を測定する。
【００２８】
タイミング調整情報生成部１０８は、受信タイミング判定部１０７によって測定された受信タイミングと同期基準タイミングとの差に基づいて、端末装置２００におけるアップリンク信号の送信タイミングを調整するタイミング調整情報を生成する。すなわち、タイミング調整情報生成部１０８は、例えば受信タイミングが同期基準タイミングよりも早い場合には、受信タイミングと同期基準タイミングの差の分だけ端末装置２００における送信タイミングを遅らせるタイミング調整情報を生成する。また、タイミング調整情報生成部１０８は、例えば受信タイミングが同期基準タイミングよりも遅い場合には、受信タイミングと同期基準タイミングの差の分だけ端末装置２００における送信タイミングを早めるタイミング調整情報を生成する。このように、タイミング調整情報生成部１０８は、受信タイミングと同期基準タイミングの差が小さくなるように端末装置２００の送信タイミングを調整するタイミング調整情報を生成し、生成したタイミング調整情報を符号化部１０１へ出力する。
【００２９】
なお、タイミング調整情報生成部１０８は、常にすべての端末装置２００に対するタイミング調整情報を生成するのではなく、プロセッサ１００ｂの処理負荷が所定基準を超えない範囲でタイミング調整情報を生成する。このとき、タイミング調整情報生成部１０８は、例えば移動速度が速い端末装置２００や頻繁にアップリンク信号を送信する端末装置２００に対するタイミング調整情報を優先して生成しても良い。
【００３０】
タイマ部１０９は、端末装置２００それぞれに対応するタイマを備え、各端末装置２００に対するタイミング調整情報がタイミング調整情報生成部１０８によって生成されて送信されるたびに、該当する端末装置２００に対応するタイマをリセットする。そして、タイマ部１０９は、各端末装置２００についてリセットされてからの経過時間を計測し、経過時間が所定時間に達した端末装置２００に対応するタイマを満了させる。ある端末装置２００に対応するタイマにおける経過時間が所定時間に達する前に、当該端末装置２００向けのタイミング調整情報が新たに送信された場合も、該当する端末装置２００に対応するタイマがリセットされる。
【００３１】
無線リソース割当部１１０は、アップリンク信号を送信するための無線リソースを各端末装置２００に割り当てるスケジューリングを実行する。このとき、無線リソース割当部１１０は、タイマ部１０９が備えるタイマを参照し、対応するタイマが満了していない端末装置２００を対象にスケジューリングを実行する。すなわち、無線リソース割当部１１０は、アップリンク信号の送信タイミングが調整されてからまだ所定時間が経過していない端末装置２００に対して、アップリンク信号の送信機会を与える。そして、無線リソース割当部１１０は、スケジューリングの結果に従って、アップリンク信号の送信が許可される端末装置２００に対する送信許可情報を生成し、符号化部１０１へ出力する。
【００３２】
図３は、実施の形態１に係る端末装置２００の構成を示すブロック図である。図３に示す端末装置２００は、無線受信部２０１、復調部２０２、復号部２０３、タイマ部２０４、送信信号生成部２０５、変調部２０７、送信タイミング調整部２０８及び無線送信部２０９を有する。無線受信部２０１及び無線送信部２０９は、図１に示した無線部２００ａに対応し、他の処理部は、図１に示したプロセッサ２００ｂに対応する。
【００３３】
無線受信部２０１は、アンテナを介してダウンリンク信号を受信し、ダウンリンク信号に例えばダウンコンバート及びＡ／Ｄ変換などの無線受信処理を施す。
【００３４】
復調部２０２は、無線受信部２０１から出力されるダウンリンク信号を復調し、得られた復調データを復号部２０３へ出力する。
【００３５】
復号部２０３は、復調部２０２から出力される復調データを復号し、受信データを得る。また、復号部２０３は、復調データを復号した結果、復調データにタイミング調整情報が含まれている場合には、タイミング調整情報をタイマ部２０４及び送信タイミング調整部２０８へ出力する。さらに、復号部２０３は、復調データを復号した結果、復調データに送信許可情報が含まれている場合には、送信許可情報を送信信号生成部２０５へ出力する。
【００３６】
タイマ部２０４は、復号部２０３からタイミング調整情報が出力されるたびにリセットされ、リセットされてからの経過時間を計測する。すなわち、タイマ部２０４は、タイミング調整情報に基づいて送信タイミングが調整されてからの経過時間を計測する。そして、タイマ部２０４は、リセットされることなく経過時間が所定時間Ｔ１に達すると、所定時間Ｔ１が満了した旨を送信信号生成部２０５へ通知する。さらに、タイマ部２０４は、経過時間が所定時間Ｔ１に達した後、リセットされることなく経過時間が所定時間Ｔ２に達すると、所定時間Ｔ２（＞Ｔ１）が満了した旨を送信信号生成部２０５へ通知する。所定時間Ｔ１が満了するまでは、端末装置２００と基地局装置１００との同期が確立されており、端末装置２００から送信されるアップリンク信号が他の端末装置から送信されるアップリンク信号と干渉することがない。
【００３７】
また、所定時間Ｔ１が満了してから所定時間Ｔ２が満了するまでは、端末装置２００の送信タイミングが同期基準タイミングと若干ずれているものの、そのずれの量は大きくない。したがって、所定時間Ｔ２が満了するまでは、端末装置２００から送信されるアップリンク信号の先頭又は末尾の一部のみがこのアップリンク信号より時間的に前に（あるいは後に）送信される他の端末装置からのアップリンク信号に干渉する可能性がある。ここで、このアップリンク信号の先頭部分が干渉を与えるのか、あるいは、末尾部分が干渉を与えるのかは、このアップリンク信号の送信タイミングが所望のタイミングと比較して時間的に進んでいるのか、あるいは、遅れているのかによって決まる。これは、例えば、端末装置２００の移動方向と関連する。なお、複数の端末装置２００からのアップリンク信号が同一の時間区間（例えば、あるアップリンク無線サブフレーム）において周波数多重されて同時送信される場合、送信タイミングのずれに起因した周波数領域での信号間干渉ももたらすが、基地局装置１００において各端末装置２００からの受信信号に対しフィルタリングを行なうことで、周波数領域での干渉は抑えられる。
【００３８】
送信信号生成部２０５は、復号部２０３から送信許可情報が出力されると、送信データをマッピングして送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成部２０５は、符号化部２０６を有する。符号化部２０６は、アップリンク信号の送信を許可する送信許可情報が受信された場合に、送信データを符号化し、得られた符号化データを変調部２０７へ出力する。
【００３９】
ここで、送信信号生成部２０５は、タイマ部２０４から所定時間Ｔ１が満了した旨が通知されているか否かによって異なるマッピングを実行する。すなわち、送信信号生成部２０５は、所定時間Ｔ１が満了するまでは、例えば１サブフレーム分の複数のシンボルすべてに送信データをマッピングして送信信号を生成する。一方、送信信号生成部２０５は、所定時間Ｔ１が満了した後所定時間Ｔ２が満了するまでは、例えば１サブフレーム分の複数のシンボルのうち、少なくとも先頭又は末尾の単数又は複数のシンボルに送信データがマッピングされていない短縮された送信信号（以下「短縮信号」という）を生成する。ここでのシンボルとは、送信信号がＯＦＤＭ信号の場合、ＯＦＤＭシンボルのことになる。短縮信号の生成は、１つのサブフレームが例えばＮ個のＯＦＤＭシンボルにより構成される場合、このサブフレームを用いて送信すべきデータをＮ個のＯＦＤＭシンボルによって送信する場合の符号化率の値を、（Ｎ−１）個のＯＦＤＭシンボルによって送信するように符号化率の値を変更する（大きくする）ことによって実行できる。このような信号処理方法を、レート・マッチング(rate  matching)と呼ぶことがある。
【００４０】
送信信号生成部２０５が短縮信号を生成する際には、例えば符号化部２０６が送信データを符号化した後、符号化ビットを間引くパンクチャリングによって、先頭又は末尾の単数又は複数のシンボルに送信データがマッピングされない短縮信号が生成されても良い。この場合、１つのサブフレーム内のシンボルに対しデータをマッピングした後、このサブフレームを送信する過程において、対象となるシンボル部分（先頭又は末尾のシンボル）を無振幅状態で送信することにより実現できる。また、例えば符号化部２０６が基地局装置１００から指定された符号化率とは異なる符号化率で送信データを符号化し、送信データに付加される冗長ビットを減じることによって、短縮信号が生成されても良い。さらに、例えば符号化部２０６が１サブフレームに割り当てる送信データ量を減じることによって、短縮信号が生成されても良い。この場合、端末装置２００は基地局装置１００に対し、採用した符号化率、送信データ量に関する情報を同じサブフレーム内に挿入して送信しても良い。
【００４１】
なお、送信信号生成部２０５は、所定時間Ｔ２が満了した後は、タイマ部２０４がリセットされるまで、送信信号の生成を停止する。すなわち、所定時間Ｔ２が満了した後は、端末装置２００の送信タイミングが同期基準タイミングと大きくずれて、他の端末装置から送信されるアップリンク信号へ与える干渉に因る特性劣化が無視できなくなるほど大きくなる可能性があるため、端末装置２００はアップリンク信号の送信を停止する。この場合には、タイミング調整情報が新たに受信されて、送信タイミングの調整が行なわれて同期状態が回復し、タイマ部２０４がリセットされると、アップリンク信号の送信が再び可能な状態になる。
【００４２】
変調部２０７は、符号化部２０６から出力される符号化データを変調し、得られた変調データを送信タイミング調整部２０８へ出力する。ここで変調される符号化データは、１サブフレーム分の全シンボルに送信データがマッピングされた通常の送信信号か、又は１サブフレームの先頭又は末尾の単数又は複数のシンボルに送信データがマッピングされていない短縮信号である。
【００４３】
送信タイミング調整部２０８は、復号部２０３から出力されるタイミング調整情報に従って送信タイミングを設定し、アップリンク信号の送信タイミングを調整する。すなわち、送信タイミング調整部２０８は、タイミング調整情報に従って、アップリンク信号の送信タイミングを早くしたり遅くしたりすることにより、送信するアップリンク信号の基地局装置１００における受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望の値以下になるようにする。その後、送信タイミング調整部２０８は、設定された送信タイミングで、変調部２０７から出力される変調データを無線送信部２０９から送信させる。
【００４４】
無線送信部２０９は、送信タイミング調整部２０８によって送信タイミングが調整された変調データに、例えばＤ／Ａ変換及び周波数アップコンバートなどの無線送信処理を施し、得られた無線周波数のアップリンク信号をアンテナを介して送信する。
【００４５】
次いで、上記のように構成された無線通信システムにおける無線通信方法について、図４に示すシーケンス図を参照しながら説明する。
【００４６】
基地局装置１００において端末装置２００からのアップリンク信号が受信されると、受信タイミング判定部１０７によってアップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差が測定される。このアップリンク信号は、必ずしもデータを含んでいなくても良く、例えば、無線アップリンクの特性を基地局装置１００に測定させることを目的に端末装置２００が送信するパイロット信号であっても良い。ＬＴＥの無線アップリンクにおいては、例えばＳＲＳ（Sounding  Reference  Signal）がそのような目的のパイロット信号（あるいは参照信号）として使用されている。
【００４７】
受信タイミング測定の結果、受信タイミングと同期基準タイミングの差が所望値よりも大きくなっており、端末装置２００の送信タイミングの調整を行なうことが決定されたら、タイミング調整情報生成部１０８によってタイミング調整情報が生成され、生成されたタイミング調整情報が制御信号等の中に挿入されて、基地局装置１００から端末装置２００へ送信される（ステップＳ１０１）。なお、ランダムアクセス処理によって端末装置２００が基地局装置１００と同期を確立する際にも、タイミング調整情報が基地局装置１００から端末装置２００へ送信される。タイミング調整情報が送信される際には、タイマ部１０９によって、端末装置２００に対応するタイマがリセットされる。
【００４８】
タイミング調整情報は、端末装置２００によって受信され、送信タイミング調整部２０８における送信タイミングが調整される。これにより、アップリンク信号の基地局装置１００における受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値以下となり、端末装置２００からのアップリンク信号が他の端末装置からのアップリンク信号に干渉しないようになる。また、タイミング調整情報が受信されたため、タイマ部２０４がリセットされる。
【００４９】
その後、基地局装置１００の無線リソース割当部１１０によるスケジューリングによって、端末装置２００によるアップリンク信号の送信が許可されると、送信許可情報が基地局装置１００から端末装置２００へ送信される（ステップＳ１０２）。
【００５０】
送信許可情報は、端末装置２００によって受信され、送信信号生成部２０５によって送信信号が生成される。ここでは、タイマ部２０４によって計測される経過時間がまだ所定時間Ｔ１に達していないため、送信信号生成部２０５は、１サブフレーム分のすべてのシンボルに送信データがマッピングされた送信信号を生成する。そして、送信信号は、送信タイミング調整部２０８によって調整される送信タイミングで基地局装置１００へ送信される（ステップＳ１０３）。
【００５１】
以降、基地局装置１００から新たなタイミング調整情報が送信されることなく所定時間Ｔ１が満了するまでは、スケジューリングに従って端末装置２００からアップリンク信号が送信される。そして、所定時間Ｔ１が満了した後は（ステップＳ１０４）、引き続き、スケジューリングによって端末装置２００によるアップリンク信号の送信が許可され、送信許可情報が基地局装置１００から端末装置２００へ送信される（ステップＳ１０５）。
【００５２】
送信許可情報は、端末装置２００によって受信され、送信信号生成部２０５によって送信信号が生成される。ここでは、タイマ部２０４によって所定時間Ｔ１が満了した旨が送信信号生成部２０５へ通知されているため、送信信号生成部２０５は、１サブフレームの先頭又は末尾のシンボルに送信データがマッピングされない短縮信号を生成する（ステップＳ１０６）。そして、短縮信号は、送信タイミング調整部２０８によって調整される送信タイミングで基地局装置１００へ送信される（ステップＳ１０７）。
【００５３】
アップリンク信号の送信タイミングが調整されてから所定時間Ｔ１が経過した後は、送信タイミング調整部２０８によって調整される送信タイミングに基づいて送信されるアップリンク信号の基地局装置１００における受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値を超えている可能性がある。この場合、端末装置２００から送信されるアップリンク信号の先頭又は末尾の一部が他の端末装置から送信されるアップリンク信号へ干渉を与える可能性がある。
【００５４】
しかしながら、本実施の形態においては、所定時間Ｔ１が満了した後は、サブフレームの先頭又は末尾のシンボルに送信データがマッピングされていない短縮信号がアップリンク信号として送信される。このため、端末装置２００の送信タイミングの補正が行なわれずに基地局装置１００における受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値を超えていても、他の端末装置からのアップリンク信号に与える影響は小さくなる。ただし、影響が想定されるものよりも大きくなっている場合は、基地局装置１００は、即座に端末装置２００に対してタイミング調整情報を送信しても良い。
【００５５】
また、端末装置２００は、アップリンク信号の送信タイミングが調整されてから所定時間Ｔ１が経過した後も、改めてランダムアクセスを実行することなくアップリンク信号を送信することができる。換言すれば、端末装置２００は、アップリンク信号を迅速に送信することができ、スループットの低下を抑制することができる。
【００５６】
そして、所定時間Ｔ２が満了すると（ステップＳ１０８）、基地局装置１００のタイマ部１０９において端末装置２００に対応するタイマが満了し、端末装置２００がスケジューリングの対象から外される。すなわち、タイミング調整情報が送信されてから所定時間Ｔ２が経過した後は、端末装置２００に対してアップリンク信号の送信機会が与えられない。また、端末装置２００のタイマ部２０４においても所定時間Ｔ２が満了し、送信信号生成部２０５による送信信号の生成が中止される。このように、タイミング調整情報が送信されてから所定時間Ｔ２が経過した後は、端末装置２００から送信されるアップリンク信号の基地局装置１００における受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値から大きくずれてしまう可能性がある。このため、アップリンク信号の送信が許可されないようにすることで、他の端末装置からのアップリンク信号へ干渉を与えることが回避される。
【００５７】
所定時間Ｔ２満了後に端末装置２００がアップリンク信号を送信する場合、端末装置２００は基地局装置１００に対してランダムアクセス信号を送信する。また、所望時間Ｔ２満了後は、端末装置２００はダウンリンクで送信されるデータ信号に対応するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号も送信できなくなる。すなわち、基地局装置１００は端末装置２００に対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ応答を伴うデータ信号の送信を行なえなくなる。そのため、所定時間Ｔ２満了後に基地局装置１００が端末装置２００にデータ信号を送信する必要がある場合は、基地局装置１００は、データ信号の送信に先立って、ランダムアクセス信号の送信を指示する制御信号を端末装置２００に対して送信する。
【００５８】
次に、実施の形態１に係る端末装置２００の動作について、図５に示すフロー図を参照しながら具体的に説明する。
【００５９】
基地局装置１００において、端末装置２００からのアップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値を超えている場合には、端末装置２００における送信タイミングを調整するタイミング調整情報が送信される。このタイミング調整情報は、アップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値を超えている場合に、常に送信されるものではなく、基地局装置１００における処理負荷、及びタイミング調整情報の送信に要する無線リソースの余裕状態などに応じて送信される場合と送信されない場合とがある。端末装置の数が多く、送信タイミング調整を必要とする端末装置が基地局装置１００から遠い位置に存在している場合、タイミング調整情報を送信するために必要な無線リソースの量が増大する。タイミング調整情報の送信に多くの無線リソースが使用されると、ユーザデータの送信に使用可能な無線リソースの余裕が少なくなるため、基地局装置１００は、一部の端末装置の送信タイミングの調整を先延ばしせざるを得ないこともある。
【００６０】
タイミング調整情報が端末装置２００の無線受信部２０１によって受信されると（ステップＳ２０１）、タイミング調整情報がタイマ部２０４及び送信タイミング調整部２０８へ出力される。そして、タイマ部２０４がリセットされ（ステップＳ２０２）、送信タイミング調整部２０８においてはアップリンク信号の送信タイミングが調整される（ステップＳ２０３）。タイマ部２０４は、リセットされた後、再度タイミング調整情報が受信されるまでは経過時間を計測し、経過時間が所定時間Ｔ１又は所定時間Ｔ２に達すると、その旨を送信信号生成部２０５へ通知する。
【００６１】
そして、端末装置２００から送信すべき送信データが発生した場合には、基地局装置１００からの送信許可が受信されるまで待機される（ステップＳ２０４Ｎｏ）。基地局装置１００の無線リソース割当部１１０によるスケジューリングによって、端末装置２００に無線リソースが割り当てられると、基地局装置１００から送信される送信許可情報が無線受信部２０１によって受信される（ステップＳ２０４Ｙｅｓ）。送信許可情報は、送信信号生成部２０５へ出力され、送信信号生成部２０５によって、所定時間Ｔ１が既に満了したか否かが判定される（ステップＳ２０５）。
【００６２】
この判定の結果、まだ所定時間Ｔ１が満了していない場合は（ステップＳ２０５Ｎｏ）、送信信号生成部２０５によって通常の送信信号が生成され、送信タイミング調整部２０８によって調整された送信タイミングで送信される（ステップＳ２０８）。一方、既に所定時間Ｔ１が満了している場合は（ステップＳ２０５Ｙｅｓ）、送信信号生成部２０５によって、さらに所定時間Ｔ２が満了したか否かが判定される（ステップＳ２０６）。
【００６３】
この判定の結果、既に所定時間Ｔ２が満了している場合は（ステップＳ２０６Ｙｅｓ）、送信タイミング調整部２０８によって調整される送信タイミングに基づいて送信されるアップリンク信号の基地局装置１００における受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値から大きくずれてしまう可能性があるため、送信信号生成部２０５による送信信号の生成が中止される。一方、まだ所定時間Ｔ２が満了していない場合は（ステップＳ２０６Ｎｏ）、送信信号生成部２０５によって短縮信号が生成される（ステップＳ２０７）。すなわち、送信信号生成部２０５によって、１サブフレームの少なくとも先頭又は末尾の単数または複数のシンボルに送信データがマッピングされない短縮信号が生成される。
【００６４】
短縮信号生成の際には、符号化部２０６によって、送信データを符号化して得られる符号化ビットがパンクチャリングされても良いし、符号化率を変更することにより送信データを符号化して得られる符号化ビットが減らされても良い。また、符号化部２０６によって、１サブフレーム分の送信データよりも少ない送信データが符号化されても良い。どのように短縮信号が生成されるかは、基地局装置１００が端末装置２００に対して送信する送信許可情報によって明示されても良い。
【００６５】
短縮信号は、送信タイミング調整部２０８によって調整された送信タイミングで送信される（ステップＳ２０８）。送信タイミング調整部２０８によって調整された送信タイミングは、タイマの経過時間が所定時間Ｔ１に達する前の時点で受信されたタイミング調整情報に基づくものであるため、基地局装置１００における受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値を超える可能性があるが、その超過量は、所定時間Ｔ１からの経過時間量が大きくない場合、あまり大きくないと考えられる。このため、１サブフレームの先頭又は末尾のシンボルに送信データがマッピングされていない短縮信号が送信されても、他の端末装置から送信されたアップリンク信号に与える干渉は大きくないと考えられる。
【００６６】
具体的には、例えば図６に示すように、端末装置２００の送信タイミングが同期基準タイミングからずれていると、端末装置２００からのアップリンク信号の先頭又は末尾は、他の端末装置からのアップリンク信号と部分的に重なるように基地局装置１００に受信されることになる。しかしながら、端末装置２００から送信されるアップリンク信号は短縮信号であり、図６において斜線で示す部分にのみ送信データがマッピングされており、白抜きで示す部分には送信データがマッピングされていない。このため、図６に示すように、端末装置２００からのアップリンク信号が他の端末装置のアップリンク信号に与える干渉は大きくないと考えられる。
【００６７】
なお、短縮信号において、送信データがマッピングされないシンボルの数は、固定値でも良いが、経過時間に応じて増加しても良い。すなわち、例えば所定時間Ｔ１が満了した直後は１サブフレームの先頭及び末尾の１シンボルずつに送信データがマッピングされないようにし、所定時間が経過する度に送信データがマッピングされないシンボル数を１シンボルずつ増やしても良い。このとき、１サブフレームの先頭と末尾とでは、送信データがマッピングされないシンボル数が同数でなくても良い。
【００６８】
また、必ずしも１サブフレームの先頭及び末尾両方に送信データがマッピングされないシンボルが配置されなくても良い。すなわち、１サブフレームの先頭のみに送信データがマッピングされないシンボルが配置された短縮信号が生成されても良いし、１サブフレームの末尾のみに送信データがマッピングされないシンボルが配置された短縮信号が生成されても良い。１サブフレームの先頭及び末尾のどちらに送信データがマッピングされないシンボルを配置するかは、例えば端末装置２００の移動方向に応じて決定されても良い。
【００６９】
すなわち、例えば端末装置２００が基地局装置１００へ近づく方向に移動している場合には、端末装置２００の送信タイミングは同期基準タイミングよりも早くなる傾向があるため、先頭のシンボルのみに送信データがマッピングされない短縮信号が生成されても良い。逆に、例えば端末装置２００が基地局装置１００から離れる方向に移動している場合には、端末装置２００の送信タイミングは同期基準タイミングよりも遅くなる傾向があるため、末尾のシンボルのみに送信データがマッピングされない短縮信号が生成されても良い。
【００７０】
端末装置２００の移動方向は、基地局装置１００によって推定されて端末装置２００へ通知されるようにしても良い。一般に、端末装置２００が基地局装置１００へ近づく方向に移動している場合には、伝搬損失が減少するのに対し、端末装置２００が基地局装置１００から離れる方向に移動している場合には、伝搬損失が増加する。このため、基地局装置１００は、端末装置２００からのアップリンク信号の伝搬損失の推移に基づいて端末装置２００の移動方向を推定し、推定結果を端末装置２００へ通知しても良い。また、先頭及び末尾のどちらのシンボルにデータをマッピングしないかを示す情報や、いくつのシンボルにデータをマッピングしないかを示す情報が、基地局装置１００から端末装置２００へ通知されても良い。
【００７１】
以上のように、本実施の形態によれば、アップリンク信号の送信タイミングが調整されてから所定時間Ｔ１が経過した後も、端末装置は、１サブフレームの少なくとも先頭又は末尾に送信データがマッピングされない短縮信号を生成して基地局装置へ送信する。このため、端末装置は、送信タイミングが調整された後、比較的長時間にわたって、ランダムアクセス処理を実行することなくアップリンク信号を送信することができ、スループットの低下を抑制することができる。また、所定時間Ｔ１が経過した後は、先頭又は末尾に送信データがマッピングされていない短縮信号が送信されるため、他の端末装置から送信されるアップリンク信号に与える干渉を低く抑えることが可能となる。
【００７２】
なお、上記実施の形態１においては、端末装置２００のタイマ部２０４に設定される所定時間Ｔ１、Ｔ２が基地局装置１００によって指定されても良い。所定時間Ｔ１、Ｔ２の値は端末装置ごとに異なっても良いし、同一の端末装置において、所定時間Ｔ１、Ｔ２の値が変更されても良い。
【００７３】
（実施の形態２）
実施の形態２の特徴は、基地局装置がアップリンク信号の受信タイミングに基づいて短縮信号を生成するように端末装置へ指示することにより、タイマによるアップリンクの同期状態の管理を不要とする点である。
【００７４】
実施の形態２に係る無線通信システムの構成は、実施の形態１（図１）と同様であるため、その説明を省略する。図７は、実施の形態２に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。図７において、図２と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図７に示す基地局装置１００は、図２に示す基地局装置１００のタイマ部１０９に代えてマッピング指示情報付加部３０１を有する。
【００７５】
マッピング指示情報付加部３０１は、受信タイミング判定部１０７による端末装置２００からの受信信号の受信タイミングの判定結果に従って、端末装置２００へ送信される送信許可情報にマッピング指示情報を付加する。具体的には、マッピング指示情報付加部３０１は、端末装置２００からのアップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所望値を超えている場合に、この端末装置２００に対する送信許可情報に短縮信号の生成を指示するマッピング指示情報を付加する。このとき、マッピング指示情報付加部３０１は、アップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所定値以上である場合に、この端末装置２００からのアップリンクが非同期状態にあると判定しても良い。
【００７６】
ここで、マッピング指示情報付加部３０１は、受信タイミングと同期基準タイミングとの差の大きさに応じて、送信データがマッピングされないシンボル数が異なる短縮信号を生成するように指示するマッピング指示情報を送信許可情報に付加しても良い。すなわち、受信タイミングと同期基準タイミングとの差が大きくなるほど、多くのシンボルに送信データがマッピングされない短縮信号を生成するように端末装置２００へ指示されても良い。このとき、１サブフレームの先頭と末尾とでは、送信データがマッピングされないシンボル数が同数でなくても良い。
【００７７】
また、マッピング指示情報によって生成が指示される短縮信号においては、必ずしも１サブフレームの先頭及び末尾両方に送信データがマッピングされないシンボルが配置されなくても良い。すなわち、１サブフレームの先頭のみに送信データがマッピングされないシンボルが配置された短縮信号を生成するように指示されても良いし、１サブフレームの末尾のみに送信データがマッピングされないシンボルが配置された短縮信号を生成するように指示されても良い。１サブフレームの先頭及び末尾のどちらに送信データがマッピングされないシンボルを配置するかは、例えば端末装置２００の移動方向に応じて決定されても良い。
【００７８】
すなわち、例えば端末装置２００が基地局装置１００へ近づく方向に移動している場合には、端末装置２００の送信タイミングは同期基準タイミングよりも早くなる傾向があるため、先頭のシンボルのみに送信データがマッピングされない短縮信号を生成するように指示されても良い。逆に、例えば端末装置２００が基地局装置１００から離れる方向に移動している場合には、端末装置２００の送信タイミングは同期基準タイミングよりも遅くなる傾向があるため、末尾のシンボルのみに送信データがマッピングされない短縮信号を生成するように指示されても良い。
【００７９】
端末装置２００の移動方向は、端末装置２００からのアップリンク信号の伝搬損失に基づいて推定されても良い。一般に、端末装置２００が基地局装置１００へ近づく方向に移動している場合には、伝搬損失が減少するのに対し、端末装置２００が基地局装置１００から離れる方向に移動している場合には、伝搬損失が増加する。このため、基地局装置１００は、端末装置２００からのアップリンク信号の伝搬損失の推移に基づいて端末装置２００の移動方向を推定しても良い。
【００８０】
図８は、実施の形態２に係る端末装置２００の構成を示すブロック図である。図８において、図３と同じ部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。図８に示す端末装置２００は、図３に示す端末装置２００のタイマ部２０４及び送信信号生成部２０５に代えて送信信号生成部４０１を有する。
【００８１】
送信信号生成部４０１は、復号部２０３から送信許可情報が出力されると、送信データをマッピングして送信信号を生成する。具体的には、送信信号生成部４０１は、符号化部４０２を有する。符号化部４０２は、アップリンク信号の送信を許可する送信許可情報が受信された場合に、送信データを符号化し、得られた符号化データを変調部２０７へ出力する。
【００８２】
ここで、送信信号生成部４０１は、送信許可情報にマッピング指示情報が付加されているか否かによって異なるマッピングを実行する。すなわち、送信信号生成部４０１は、送信許可情報にマッピング指示情報が付加されていない場合は、例えば１サブフレーム分の複数のシンボルすべてに送信データをマッピングして送信信号を生成する。一方、送信信号生成部４０１は、送信許可情報にマッピング指示情報が付加されている場合は、マッピング指示情報に従って短縮信号を生成する。
【００８３】
送信信号生成部４０１が短縮信号を生成する際には、例えば符号化部４０２が送信データを符号化した後、符号化ビットを間引くパンクチャリングによって、先頭又は末尾のシンボルに送信データがマッピングされない短縮信号が生成されても良い。あるいは、実際に使用される数のシンボルの中に送信すべきすべてのデータがおさまるように符号化率が調整されても良い（レート・マッチング）。この場合、符号化率の調整は、あらかじめ決められた処理方法に従って行なわれるため、調整後の符号化率の値は基地局装置１００に対して通知されなくてもよい。また、例えば符号化部４０２が基地局装置１００から指定された符号化率とは異なる符号化率で送信データを符号化し、送信データに付加される冗長ビットを減じることによって、短縮信号が生成されても良い。さらに、例えば符号化部４０２が１サブフレームに割り当てる送信データ量を減じることによって、短縮信号が生成されても良い。これら２つの信号処理方法が実施される場合、端末装置２００は基地局装置１００に対し、適用された符号化率又は送信データ量に関する情報を同じサブフレーム内によって通知しても良い。
【００８４】
次いで、上記のように構成された無線通信システムにおける無線通信方法について、図９に示すシーケンス図を参照しながら説明する。
【００８５】
端末装置２００がアップリンク信号を送信すると（ステップＳ３０１）、アップリンク信号は、基地局装置１００によって受信される。このアップリンク信号は、必ずしもデータを含んでいなくても良く、例えば、アップリンクの無線特性の測定のために端末装置２００が送信するパイロット信号であっても良い。ＬＴＥにおいては、このようなパイロット信号として、例えばＳＲＳ（Sounding  Reference  Signal）が使用される。基地局装置１００によって端末装置２００からのアップリンク信号が受信されると、受信タイミング判定部１０７によってアップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差から、同期状態であるか非同期状態であるかが判定される（ステップＳ３０２）。受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所定値以下の場合は同期状態であり、所定値を超える場合は非同期状態である。
【００８６】
非同期状態と判定された場合には、マッピング指示情報付加部３０１によって、端末装置２００に対して短縮信号の生成を指示するマッピング指示情報を送信することが決定される。そして、無線リソース割当部１１０によるスケジューリングの結果、端末装置２００に無線リソースが割り当てられて送信許可情報が生成されると、マッピング指示情報付加部３０１によって、端末装置２００に対する送信許可情報にマッピング指示情報が付加される。マッピング指示情報は、１サブフレームの少なくとも先頭又は末尾の単数または複数のシンボルにデータをマッピングしない短縮信号を生成するように指示する情報である。また、マッピング指示情報は、データをマッピングしないシンボルの位置や数を指定しても良い。
【００８７】
マッピング指示情報が付加された送信許可情報は、基地局装置１００から送信され（ステップＳ３０３）、端末装置２００によって受信される。そして、端末装置２００の復号部２０３によって送信許可情報及びマッピング指示情報が復号されると、これらの情報は、送信信号生成部４０１へ出力される。ここでは、送信許可情報とともにマッピング指示情報が受信されているため、送信信号生成部４０１は、１サブフレームの先頭又は末尾のシンボルに送信データがマッピングされない短縮信号を生成する（ステップＳ３０４）。短縮信号の生成の際には、送信信号生成部４０１は、マッピング指示情報に従って送信データをマッピングしないシンボルを決定する。そして、短縮信号は、送信タイミング調整部２０８によって調整される送信タイミングで基地局装置１００へ送信される（ステップＳ３０５）。
【００８８】
本実施の形態においては、端末装置２００からのアップリンク信号の基地局装置１００における受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所定値を超えている場合でも、端末装置２００から短縮信号が送信される。このため、端末装置２００からのアップリンク信号において送信データがマッピングされていない部分が他の端末装置から送信されたアップリンク信号と同時に基地局装置１００に受信されることとなり、アップリンク信号の干渉が発生しない。
【００８９】
また、端末装置２００は、アップリンク信号の送信タイミングと同期基準タイミングとの差が所定値よりも大きくなった後も、改めてランダムアクセスを実行することなくアップリンク信号を送信することができる。換言すれば、端末装置２００は、アップリンク信号を迅速に送信することができ、スループットの低下を抑制することができる。さらに、基地局装置１００及び端末装置２００は、同期確立後の経過時間をタイマによって管理することなく短縮信号の生成の有無を切り替えることができる。結果として、無線アップリンクの同期状態の管理目的でタイマを使用する必要がなくなり、基地局装置１００と端末装置２００の両方において回路規模を削減することが可能となる。
【００９０】
アップリンク信号として短縮信号が送信される間にも、基地局装置１００の受信タイミング判定部１０７によって受信タイミングを元に、同期状態の判定が行なわれる。そして、非同期状態となった時、タイミング調整情報生成部１０８によってタイミング調整情報が生成され、端末装置２００へ送信される（ステップＳ３０６）。ただし、非同期状態となった時に即座にタイミング調整情報が端末装置２００へ送信されなくてもよい。例えば、基地局装置１００に接続中の端末装置２００の数が多く、タイミング調整情報を送信するための無線リソースの確保が困難な場合には、タイミング調整情報の送信が延期されても良い。端末装置２００の送信タイミング調整部２０８は、受信したタイミング調整情報に従って送信タイミングを調整する。この結果、基地局装置１００においては、端末装置２００からのアップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差を所定値以下にすることが可能となり、同期状態が得られる。同期状態が得られたら、マッピング指示情報付加部３０１は、端末装置２００に対する送信許可情報へのマッピング指示情報の付加を停止する。
【００９１】
以上のように、本実施の形態によれば、アップリンク信号の受信タイミングと同期基準タイミングとの差が所定値よりも大きくなった後、すなわち、非同期状態になった後も、基地局装置は、１サブフレームの少なくとも先頭又は末尾の単数または複数のシンボルにデータがマッピングされない短縮信号を送信するように端末装置に指示する。そして、端末装置は、基地局装置からの指示に従って短縮信号を生成して基地局装置へ送信する。このため、端末装置は、送信タイミングが調整された後、比較的長時間にわたって、ランダムアクセス処理を実行することなくアップリンク信号を送信することができ、スループットの低下を抑制することができる。また、同期が外れた後は、先頭又は末尾に送信データがマッピングされていない短縮信号が端末装置から送信されるため、他の端末装置から送信されるアップリンク信号に干渉を与えることがない。さらに、同期が確立してからの時間をタイマによって管理する必要がないため、基地局装置及び端末装置の処理負荷を削減することができ、回路規模の削減も可能となる。
【００９２】
なお、上記各実施の形態においては、基地局装置１００の処理負荷や使用可能な無線リソースの余裕の度合いに応じてタイミング調整情報が送信されるものとしたが、タイミング調整情報は、例えばアップリンク信号に対する受信確認応答とともに送信されても良い。すなわち、アップリンク信号が正しく受信された場合には、タイミング調整情報は、受信が成功したことを示すＡＣＫとともに送信され、アップリンク信号が正しく受信されなかった場合には、タイミング調整情報は、受信が失敗したことを示すＮＡＣＫとともに送信されても良い。また、基地局装置１００が端末装置２００に送信する送信許可情報の中にマッピング指示情報を付加するため、端末装置２００は受信した送信許可情報の中にマッピング指示情報が含まれるか否かを判断する。そこで、送信許可情報を含む制御信号を例えば２種類用意し、一方にはマッピング指示情報を付加し、他方にはマッピング指示情報を付加しないことで、制御信号の種類に基づいてマッピング指示情報の有無が判断可能にしても良い。この場合、例えば、制御信号のサイズや、制御信号の中のある領域（例えば、Cyclic  Redundancy  Check部）に対して施すスクランブルのためのスクランブリング符号列の種類によって制御信号の種類を判別可能にしても良い。
【符号の説明】
【００９３】
１０１、２０６、４０２  符号化部
１０２、２０７  変調部
１０３、２０９  無線送信部
１０４、２０１  無線受信部
１０５、２０２  復調部
１０６、２０３  復号部
１０７  受信タイミング判定部
１０８  タイミング調整情報生成部
１０９、２０４  タイマ部
１１０  無線リソース割当部
２０５、４０１  送信信号生成部
２０８  送信タイミング調整部
３０１  マッピング指示情報付加部
【図１】
2017154212.tif 000003
【図２】
2017154212.tif 000004
【図３】
2017154212.tif 000005
【図４】
2017154212.tif 000006
【図５】
2017154212.tif 000007
【図６】
2017154212.tif 000008
【図７】
2017154212.tif 000009
【図８】
2017154212.tif 000010
【図９】
2017154212.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成30年9月4日(2018.9.4)
【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】
第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを有する無線通信システムにおいて、
前記第１の無線通信装置は、
前記第２の無線通信装置に送信する送信信号を生成する生成部と、
送信タイミングの情報に応じて前記送信信号の送信タイミングを調整する調整部と、
前記調整部によって調整された送信タイミングで前記送信信号を送信する送信部と、
前記調整部によって調整された送信タイミングが所定の同期タイミングに設定された後の経過時間を測定可能なタイマとを有し、
前記生成部は、
前記タイマによって計測された経過時間が第１の閾値以上である場合に、一部のシンボルにデータが含まれない前記送信信号を生成する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記一部のシンボルは、前記生成部が生成する送信信号に含まれるシンボルのうち、前方又は後方のシンボルであることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記送信部は、
前記タイマ部によって計測される経過時間が前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上になると、前記送信信号の送信を停止する
ことを特徴とする請求項１又は２記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記第２の無線通信装置は、
前記一部のシンボルが前記送信信号内の先頭及び末尾のいずれに配置されるかを示す情報を送信許可情報とともに送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項５】
他の無線通信装置に送信する送信信号を生成する生成部と、
送信タイミングの情報に応じて前記送信信号の送信タイミングを調整する調整部と、
前記調整部によって調整された送信タイミングで前記送信信号を送信する送信部と、
前記調整部によって調整された送信タイミングが所定の同期タイミングに設定された後の経過時間を測定可能なタイマとを有し、
前記生成部は、
前記タイマによって計測された経過時間が第１の閾値以上である場合に、一部のシンボルにデータが含まれない前記送信信号を生成する
ことを特徴とする端末装置。
【請求項６】
前記一部のシンボルは、前記生成部が生成する送信信号に含まれるシンボルのうち、前方又は後方のシンボルであることを特徴とする請求項５記載の端末装置。
【請求項７】
前記送信部は、
前記タイマ部によって計測される経過時間が前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上になると、前記送信信号の送信を停止する
ことを特徴とする請求項５又は６記載の端末装置。
【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、無線通信システム及び端末装置に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであって、スループットの低下を抑制することができる無線通信システム及び端末装置を提供することを目的とする。また、タイマ使用に依存しない同期状態維持方法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】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本願が開示する無線通信システムは、１つの態様において、第１の無線通信装置と第２の無線通信装置とを有する無線通信システムであって、前記第１の無線通信装置は、前記第２の無線通信装置に送信する送信信号を生成する生成部と、送信タイミングの情報に応じて前記送信信号の送信タイミングを調整する調整部と、前記調整部によって調整された送信タイミングで前記送信信号を送信する送信部と、前記調整部によって調整された送信タイミングが所定の同期タイミングに設定された後の経過時間を測定可能なタイマとを有し、前記生成部は、前記タイマによって計測された経過時間が第１の閾値以上である場合に、一部のシンボルにデータが含まれない前記送信信号を生成する。
【国際調査報告】
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