(57)【要約】【課題】協調して通信する複数の受信点の各々が無線通信端末から送信されたＵＬパケットを同期して受信することができる無線通信端末を提供すること。【解決手段】無線通信端末は、自セルを提供する第１の受信点から送信されたランダムアクセスの指示に応じてランダムアクセスプリアンブルを作成するＲＡプリアンブル作成部と、ランダムアクセスのリソース情報を共有する第２の受信点がランダムアクセスプリアンブルに応じて作成した、第２の受信点の識別子及びタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を受信すると、タイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、第２の受信点の識別子に対応する送信タイミングを算出する送信タイミング算出部と、送信タイミングと第２の受信点の識別子とを対応付けて管理する送信タイミング管理部と、ＵＬパケットの送信許可と共に通知された受信点の識別子に対応する送信タイミングでＵＬパケットを送信する送信部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信装置が協調して通信する無線通信システムで用いられる無線通信端末であって、
前記無線通信端末が接続している自セルを提供する第１の無線通信装置から、前記第１の無線通信装置と無線リソースに関する情報を共有している第２の無線通信装置の識別情報と、前記第２の無線通信装置への送信タイミングを調整するための情報とを受信する受信部と、
前記送信タイミングを調整するための情報に基づいて、前記第２の無線通信装置に対する送信タイミングを算出する送信タイミング算出部と、
前記送信タイミング算出部が算出した送信タイミングと、前記第２の無線通信装置の識別情報とを対応付けて管理する送信タイミング管理部と、
前記第１の無線通信装置から、上りデータの送信許可及び前記識別情報を受信した場合に、前記識別情報に対応する送信タイミングを使用して上りデータを送信する送信部と、
を備えた無線通信端末。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信端末であって、
前記受信部は、前記第１の無線通信装置から送信されたランダムアクセスの指示を受け取り、
前記無線通信端末は、前記受信部が受け取った前記ランダムアクセスの指示に応じて、ランダムアクセスプリアンブルを作成するランダムアクセスプリアンブル作成部を備え、
前記送信タイミング算出部は、前記第２の無線通信装置が前記無線通信端末から送信された前記ランダムアクセスプリアンブルに応じて作成した、前記第２の無線通信装置の識別情報及び前記第２の無線通信装置への送信タイミングを調整するための情報であるタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を前記無線通信端末が受信すると、前記ランダムアクセス応答に含まれる前記タイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、前記第２の無線通信装置の識別情報に対応する送信タイミングを算出することを特徴とする無線通信端末。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信端末であって、
前記受信部は、前記第１の無線通信装置から送信された、前記複数の無線通信装置の各々に設定された無線通信装置を識別可能な識別情報と、前記第２の無線通信装置の識別情報を含むランダムアクセスの指示と、を受け取り、
前記無線通信端末は、前記受信部が受け取った前記ランダムアクセスの指示に応じて、ランダムアクセスプリアンブルを作成するランダムアクセスプリアンブル作成部を備え、
前記送信タイミング算出部は、前記第２の無線通信装置が前記無線通信端末から送信された前記ランダムアクセスプリアンブルに応じて作成した、前記第２の無線通信装置への送信タイミングを調整するための情報であるタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を前記無線受信端末が受信すると、前記ランダムアクセス応答に含まれる前記タイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、前記第２の無線通信装置に対応する送信タイミングを算出することを特徴とする無線通信端末。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の無線通信端末であって、
前記ランダムアクセスの指示には、前記複数の無線通信装置が協調して前記無線通信端末と通信することを示す情報が含まれることを特徴とする無線通信端末。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信端末であって、
複数のアンテナ要素を備え、
前記送信部は、当該無線通信端末が管理する全ての送信タイミングで、送信タイミング毎に異なるアンテナ要素で前記上りデータを送信することを特徴とする無線通信端末。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線通信端末であって、
前記送信タイミング管理部は、前記第１の無線通信装置から指示された送信タイミングの削除に応じて、管理している送信タイミングを削除することを特徴とする無線通信端末。
【請求項７】
ランダムアクセスのリソースに関する情報を共有する他の無線通信装置と協調して無線通信端末と通信する無線通信装置であって、
前記無線通信端末が接続している自セルを提供する前記他の無線通信装置が前記無線通信端末に送信したランダムアクセスの指示に応じて、前記無線通信端末が送信したランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、
前記受信部が受信したランダムアクセスプリアンブルの送信元を判定するＲＡプリアンブル判定部と、
前記ＲＡプリアンブル判定部の判定結果に基づいて、タイミングアドバンスコマンドを作成するＴＡコマンド作成部と、
前記ランダムアクセスプリアンブルに応じた、当該無線通信装置の識別子及び前記タイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を作成するＲＡ応答作成部と、
前記ランダムアクセス応答を送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
ランダムアクセスのリソースに関する情報を共有する他の無線通信装置と協調して無線通信端末と通信する無線通信装置であって、
前記無線通信端末が接続している自セルを提供する前記他の無線通信装置が前記無線通信端末に送信したランダムアクセスの指示に応じて、前記無線通信端末が送信したランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、
前記受信部が受信したランダムアクセスプリアンブルの送信元を判定するＲＡプリアンブル判定部と、
前記ＲＡプリアンブル判定部の判定結果に基づいて、タイミングアドバンスコマンドを作成するＴＡコマンド作成部と、
前記ランダムアクセスプリアンブルに応じた、前記タイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を作成するＲＡ応答作成部と、
前記ランダムアクセス応答を送信する送信部と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の無線通信装置であって、
前記ランダムアクセスの指示には、前記当該無線通信装置と前記他の無線通信装置が協調して前記無線通信端末と通信することを示す情報が含まれることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
複数の無線通信装置が協調して通信する無線通信システムで用いられる無線通信端末が行う送信制御方法であって、
前記無線通信端末が接続している自セルを提供する第１の無線通信装置から、前記第１の無線通信装置と無線リソースに関する情報を共有している第２の無線通信装置の識別情報と、前記第２の無線通信装置への送信タイミングを調整するための情報とを受信し、
前記送信タイミングを調整するための情報に基づいて、前記第２の無線通信装置に対する送信タイミングを算出し、
前記算出された送信タイミングと、前記第２の無線通信装置の識別情報とを対応付けて管理し、
前記第１の無線通信装置から、上りデータの送信許可及び前記識別情報を受信した場合に、前記識別情報に対応する送信タイミングを使用して上りデータを送信する送信制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の送信制御方法であって、
前記第１の無線通信装置から送信されたランダムアクセスの指示を受け取り、
前記ランダムアクセスの指示に応じて、ランダムアクセスプリアンブルを作成し、
前記送信タイミングを算出する際には、前記第２の無線通信装置が前記無線通信端末から送信された前記ランダムアクセスプリアンブルに応じて作成した、前記第２の無線通信装置の識別情報及び前記第２の無線通信装置への送信タイミングを調整するための情報であるタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を前記無線通信端末が受信すると、前記ランダムアクセス応答に含まれる前記タイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、前記第２の無線通信装置の識別情報に対応する送信タイミングを算出することを特徴とする送信制御方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の送信制御方法であって、
前記第１の無線通信装置から送信された、前記複数の無線通信装置の各々に設定された無線通信装置を識別可能な識別情報と、前記第２の無線通信装置の識別情報を含むランダムアクセスの指示と、を受け取り、
前記ランダムアクセスの指示に応じて、ランダムアクセスプリアンブルを作成し、
前記送信タイミングを算出する際には、前記第２の無線通信装置が前記無線通信端末から送信された前記ランダムアクセスプリアンブルに応じて作成した、前記第２の無線通信装置への送信タイミングを調整するための情報であるタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を前記無線受信端末が受信すると、前記ランダムアクセス応答に含まれる前記タイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、前記第２の無線通信装置に対応する送信タイミングを算出することを特徴とする送信制御方法。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の送信制御方法であって、
前記ランダムアクセスの指示には、前記複数の無線通信装置が協調して前記無線通信端末と通信することを示す情報が含まれることを特徴とする送信制御方法。
【請求項１４】
請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の送信制御方法であって、
前記無線通信端末は、複数のアンテナ要素を備え、
前記無線通信端末が管理する全ての送信タイミングで、送信タイミング毎に異なるアンテナ要素で前記上りデータを送信することを特徴とする送信制御方法。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の送信制御方法であって、
前記第１の無線通信装置から指示された送信タイミングの削除に応じて、管理している送信タイミングを削除することを特徴とする送信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の受信点が協調して通信する無線通信システムで用いられる無線通信端末、無線通信装置及び送信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
標準化団体３ＧＰＰ（The 3rd Generation Partnership Project）は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）方式と互換性のある次世代の通信規格として、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（Long Term Evolution Advanced：ＬＴＥ−Ａ）の標準化を進めている。ＬＴＥでは、ネットワーク（Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network：E-UTRAN）の無線通信装置（以下「NE（Network Entity）」ともいう）は、１つ以上の通信セルを提供する。
【０００３】
無線通信装置は、無線通信基地局（E-UTRAN NodeB：eNB）や張り出し基地局（Remote Radio Head：RRH）、中継装置（リレーノード又はリピータ）等といった、無線通信端末（User Equipment：UE）のアクセスポイントとなる装置である。無線通信端末は、無線通信装置が提供する１つ以上の通信セルのうちの１つの通信セルに属する。なお、無線通信端末は、複数の周波数を使用する場合、１つの周波数において１つの通信セルに属する。以下、通信セルを単に「セル」といい、無線通信端末を単に「端末」という。
【０００４】
ＬＴＥ−Ａでは、多地点強調（Coordinated Multiple Point：ＣｏＭＰ）と呼ばれる技術が議論されている。多地点協調（ＣｏＭＰ）とは、複数の無線通信装置が協調して動作することにより端末のスループットを向上する技術である。複数の無線通信装置は別々のセルを構成し、端末は、ＣｏＭＰセット（１つの端末に対して協調して動作する無線通信装置群）内の１つの無線通信装置が構成するセル（自セル）に接続する。なお、複数の無線通信装置が一つのセルを構成してもよい。当該端末は、自セルから物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel：PDCCH）を受信し、ＣｏＭＰセットの各無線通信装置が協調して送信する端末宛のデータパケットを物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel：PDSCH）で受信する。当該技術を「ＤＬ ＣｏＭＰ(Downlink CoMP)」と呼ぶ。また、端末がデータパケットを送信する際には、当該端末が送信したデータパケットを複数の無線通信装置が受信するか、複数の地点（受信点）において受信する。当該技術を「ＵＬ  ＣｏＭＰ（Uplink CoMP）」と呼ぶ。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP TS36.321 v10.3.0, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Medium Access Control (MAC) protocol specification”
【非特許文献２】3GPP TS36.300 v10.5.0, “Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１３は、２つの無線通信装置がそれぞれ受信点１と受信点２を提供し、端末１（ＵＥ１）と端末２（ＵＥ２）が受信点１及び受信点２を用いて「ＵＬ  ＣｏＭＰ」を使用する一例を示す図である。なお、図１３に示した例では、受信点１がマクロセルを提供し、受信点２がＲＲＨセルを提供している。また、受信点１と端末１（ＵＥ１）の間の距離は、受信点１と端末２（ＵＥ２）の間の距離よりも短く、受信点２と端末１（ＵＥ１）の間の距離は、受信点２と端末２（ＵＥ２）の間の距離と同じである。図１４は、図１３に示した受信点１及び受信点２におけるＤＬパケットの送信タイミングとＵＬパケットの受信タイミングの一例を示す図である。
【０００７】
図１３に示したように、各受信点と各端末の間の距離はそれぞれ異なり得る。受信点と端末の間の距離が異なれば、パケットの伝送に要する時間も異なる。したがって、図１４に示すように、受信点１及び受信点２は、端末１（ＵＥ１）におけるＤＬパケット（ＤＬ＿ＲＰ）の受信タイミングが同期するように、端末１（ＵＥ１）へのＤＬパケットの送信タイミングを調整する。なお、端末２（ＵＥ２）における各受信点からのＤＬパケットの受信タイミングは異なるが、端末２（ＵＥ２）がサイクリックプリフィックス（Cyclic Prefix）技術を用いることで、当該受信タイミングの非同期に係る問題は解決できる。
【０００８】
一方、各端末から受信点１及び受信点２へのＵＬパケットの送信タイミングは、受信点におけるＵＬパケットの受信タイミングが同じになるよう、端末毎に設定される。図１４に示した例では、受信点２における各端末からのＵＬパケットの受信タイミングが同じになるよう、受信点２側で端末毎に予期されたタイミングで、端末１（ＵＥ１）及び端末２（ＵＥ２）がＵＬパケットを送信する。その結果、受信点２では、端末１（ＵＥ１）からのＵＬパケットと端末２（ＵＥ２）からのＵＬパケットを同じタイミングで受信できるが、受信点１では、端末１（ＵＥ１）からのＵＬパケットの受信タイミングと端末２（ＵＥ２）からのＵＬパケットの受信タイミングは異なる。その結果、受信点１におけるＵＬパケットの誤り率が大きくなる。なお、受信点１では、他の端末との通信の干渉等のため、サイクリックプリフィックスを用いるが、ＵＬパケットがサイクリックプリフィックス長（ＣＰ長）の開始よりも早く届く場合、あるいは、ＵＬパケットがＣＰ長を超えて届く場合が受信点２よりも発生する確率が高くなるため、ＵＬパケットの誤り率が大きくなる。
【０００９】
本発明の目的は、協調して通信する複数の受信点の各々が無線通信端末から送信された上りデータを適切なタイミングで受信することができる無線通信端末、無線通信装置及び送信制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の無線通信装置が協調して通信する無線通信システムで用いられる無線通信端末であって、前記無線通信端末が接続している自セルを提供する第１の無線通信装置から、前記第１の無線通信装置と無線リソースに関する情報を共有している第２の無線通信装置の識別情報と、前記第２の無線通信装置への送信タイミングを調整するための情報とを受信する受信部と、前記送信タイミングを調整するための情報に基づいて、前記第２の無線通信装置に対する送信タイミングを算出する送信タイミング算出部と、前記送信タイミング算出部が算出した送信タイミングと、前記第２の無線通信装置の識別情報とを対応付けて管理する送信タイミング管理部と、前記第１の無線通信装置から、上りデータの送信許可及び前記識別情報を受信した場合に、前記識別情報に対応する送信タイミングを使用して上りデータを送信する送信部と、を備えた無線通信端末を提供する。
【００１１】
本発明は、ランダムアクセスのリソースに関する情報を共有する他の無線通信装置と協調して無線通信端末と通信する無線通信装置であって、前記無線通信端末が接続している自セルを提供する前記他の無線通信装置が前記無線通信端末に送信したランダムアクセスの指示に応じて、前記無線通信端末が送信したランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、前記受信部が受信したランダムアクセスプリアンブルの送信元を判定するＲＡプリアンブル判定部と、前記ＲＡプリアンブル判定部の判定結果に基づいて、タイミングアドバンスコマンドを作成するＴＡコマンド作成部と、前記ランダムアクセスプリアンブルに応じた、当該無線通信装置の識別子及び前記タイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を作成するＲＡ応答作成部と、前記ランダムアクセス応答を送信する送信部と、を備えた無線通信装置を提供する。
【００１２】
本発明は、ランダムアクセスのリソースに関する情報を共有する他の無線通信装置と協調して無線通信端末と通信する無線通信装置であって、前記無線通信端末が接続している自セルを提供する前記他の無線通信装置が前記無線通信端末に送信したランダムアクセスの指示に応じて、前記無線通信端末が送信したランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、前記受信部が受信したランダムアクセスプリアンブルの送信元を判定するＲＡプリアンブル判定部と、前記ＲＡプリアンブル判定部の判定結果に基づいて、タイミングアドバンスコマンドを作成するＴＡコマンド作成部と、前記ランダムアクセスプリアンブルに応じた、前記タイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を作成するＲＡ応答作成部と、前記ランダムアクセス応答を送信する送信部と、を備えた無線通信装置を提供する。
【００１３】
本発明は、複数の無線通信装置が協調して通信する無線通信システムで用いられる無線通信端末が行う送信制御方法であって、前記無線通信端末が接続している自セルを提供する第１の無線通信装置から、前記第１の無線通信装置と無線リソースに関する情報を共有している第２の無線通信装置の識別情報と、前記第２の無線通信装置への送信タイミングを調整するための情報とを受信し、前記送信タイミングを調整するための情報に基づいて、前記第２の無線通信装置に対する送信タイミングを算出し、前記算出された送信タイミングと、前記第２の無線通信装置の識別情報とを対応付けて管理し、前記第１の無線通信装置から、上りデータの送信許可及び前記識別情報を受信した場合に、前記識別情報に対応する送信タイミングを使用して上りデータを送信する送信制御方法を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る無線通信端末、無線通信装置及び送信制御方法によれば、協調して通信する複数の受信点の各々が無線通信端末から適切なタイミングで送信された上りデータを適切なタイミングで受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の無線通信システムにおいて、無線通信装置RP11に対する送信タイミングを管理する端末UE1が無線通信装置RP12に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP12にＵＬパケットを送信する際のタイミングチャートの一例を示す図
【図２】第１の実施形態の無線通信システムを構成する端末UE1のブロック図
【図３】第１の実施形態の無線通信システムを構成する無線通信装置RP11のブロック図
【図４】第１の実施形態の無線通信システムを構成する無線通信装置RP12のブロック図
【図５】端末UE1及びUE2と無線通信装置RP11及びRP12の間におけるＤＬパケットの送受信タイミングとＵＬパケットの送受信タイミングの一例を示す図
【図６】第２の実施形態の無線通信システムにおいて、無線通信装置RP21に対する送信タイミングを管理する端末UE2が無線通信装置RP22に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP22にＵＬパケットを送信する際のタイミングチャートの一例を示す図
【図７】第３の実施形態の無線通信システムにおいて、無線通信装置RP31に対する送信タイミングを管理する端末UE3が無線通信装置RP32に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP22にＵＬパケットを送信する際のタイミングチャートの一例を示す図
【図８】第４の実施形態の無線通信システムにおいて、無線通信装置RP41に対する送信タイミングを管理する端末UE4が無線通信装置RP42に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP42にＵＬパケットを送信する際のタイミングチャートの一例を示す図
【図９】第４の実施形態の無線通信システムを構成する端末UE4のブロック図
【図１０】第４の実施形態の無線通信システムを構成する無線通信装置RP41のブロック図
【図１１】第４の実施形態の無線通信システムを構成する無線通信装置RP42のブロック図
【図１２】端末UE1〜UE4が管理している送信タイミングを削除する際のタイミングチャートの一例を示す図
【図１３】２つの無線通信装置がそれぞれ受信点１と受信点２を提供し、端末１（ＵＥ１）と端末２（ＵＥ２）が受信点１及び受信点２を用いて「ＵＬ  ＣｏＭＰ」を使用する一例を示す図
【図１４】図１３に示した受信点１及び受信点２におけるＤＬパケットの送信タイミングとＵＬパケットの受信タイミングの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１７】
本発明に係る無線通信システムの実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下説明する実施形態の無線通信システムは、少なくとも１つの無線通信端末と、無線通信ネットワークを介して無線通信端末と通信可能な複数の無線通信装置とを備える。以下の説明では、無線通信端末を単に「端末」という。端末は、例えば携帯電話機である。また、以下の説明において、無線通信装置とは、無線通信基地局（E-UTRAN NodeB：eNB）、無線通信基地局から離れた位置に設置される張り出し基地局（Remote Radio Head：RRH）、無線通信基地局等と無線で接続される中継装置（リレーノード又はリピータ）、フェムト基地局及びピコ基地局等を総称した、端末が無線で通信可能な装置である。なお、張り出し基地局（RRH）は、無線通信基地局（eNB）の無線部（Radio Frequency部：ＲＦ部）と同様の機能を有し、光ファイバケーブル等の有線ケーブルで無線通信基地局（eNB）に接続されている。
【００１８】
以下の説明では、受信点（Reception Point：RP）は、無線通信装置が端末からのデータを受信する地点（ポイント）を指す。したがって、受信点自体が無線通信装置の意味を持つ。また、１つの無線通信装置が向き又は指向性が異なる複数のアンテナを有する場合、当該無線通信装置は、アンテナの数に相当する複数の受信点を保持する。
【００１９】
無線通信システムは、３ＧＰＰ（The 3rd Generation Partnership Project）で規格化されているＬＴＥ又はＬＴＥ−Ａの移動通信技術を利用する。但し、無線通信システムが利用する移動通信技術は、上記規格に限られず、無線ＬＡＮ（Wireless Local Area Network）、ＩＥＥＥ８０２.１６、ＩＥＥＥ８０２.１６ｅ若しくはＩＥＥＥ８０２.１６ｍ等のＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）、３ＧＰＰ２、ＳＡＥ（System Architecture Evolution）、ＵＭＴＳ(Universal Mobile Telecommunications System)、又は第四世代移動通信規格であっても良い。
【００２０】
各無線通信装置は、少なくとも１つの通信セルを構成する。通信セルは、地理的エリアに対して割り当てられた識別子又は当該地理的エリアで用いられる周波数の相違に基づいて、端末がユニークに識別できる無線ネットワークオブジェクトをいう。なお、上述の受信点は、少なくとも１つの通信セルを構成する。
【００２１】
以下の説明では、通信セルを単に「セル」という。１つの無線通信装置又は１つの受信点によって、１つ以上のキャリア周波数の各々につき、１つ以上のセルが構成される。なお、上記構成は基本概念であり、無線通信装置が他の無線通信装置と協調して１つのセルを構成しても良い。同様に、複数の受信点が協調して１つのセルを構成しても良い。また、端末は、無線通信装置又は受信点が構成する少なくとも１つのセルを利用して通信する。
【００２２】
以下、第１〜第６の実施形態の無線通信システムについて順に説明する。なお、第１〜第６の実施形態において、同一機能を有する構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、以下の説明では、１つの無線通信装置が１つの受信点を保持する形態が例示されている。
【００２３】
下記各実施形態の無線通信システムでは、多地点協調（Coordinated Multiple Point：CoMP）と呼ばれる技術が用いられている。多地点協調（CoMP）とは、複数の無線通信装置が協調して動作することにより、端末のスループットを向上する技術である。複数の無線通信装置は、異なるセルＩＤの別々のセルをそれぞれ構成するか、同じセルＩＤの１つのセルを構成するか、同じセルＩＤの複数のセルを構成する。端末は、ＣｏＭＰセット（１つの端末に対して協調して動作する無線通信装置群）内の１つの無線通信装置が構成するセル（自セル）に接続する。当該端末が送信した上りデータパケット（以下「ＵＬパケット」という）は、適当な無線通信装置で受信される。
【００２４】
なお、以下説明する端末は、各無線通信装置に対して送信タイミングを調整する機能を有し、その送信タイミングを用いてＵＬパケットを無線通信装置に送信する。無線通信装置は、各端末に対して無線リソース（例えば、周波数領域又は時間領域での周波数帯域）の割り当て及び管理を行い、端末のための無線アクセスネットワークのアクセスポイントの役割を有する。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１〜図４を参照して、第１の実施形態の無線通信システムについて説明する。第１の実施形態の無線通信システムは、上記説明した端末及び無線通信装置から構成される。端末は、無線通信装置から指示された送信タイミング、あるいは、受信タイミングなどに応じて調整した送信タイミングでＵＬパケットを無線通信装置に送信する。無線通信装置は、各端末に対して無線リソース（例えば、周波数領域又は時間領域での周波数帯域）の割り当て及び管理を行い、端末のための無線アクセスネットワークのアクセスポイントの役割を有する。
【００２６】
図１は、第１の実施形態の無線通信システムにおいて、無線通信装置RP11に対する送信タイミングを管理する端末UE1が無線通信装置RP12に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP12にＵＬパケットを送信する際のタイミングチャートの一例を示す図である。図１に示すように、端末UE1は、無線通信装置RP11が提供するセル（自セル）に接続しており、当該自セルに対する送信タイミングを保持している（Ｓ１０１）。無線通信装置RP11は、無線通信装置RP12が端末UE1からのＵＬパケットを受信すると判断すると、端末UE1が行うランダムアクセス（Random Access）に関する情報を無線通信装置RP12と共有する（Ｓ１０３）。ランダムアクセスに関する情報とは、例えば、無線通信装置RP11が端末UE1に指示する個別ランダムアクセスリソースの設定情報である。なお、端末は無線通信装置RP11の提供する自セルに対する送信タイミングを保持していない状況においても、自セルに対してコネクテッド状態であれば、以下のステップを実行することができる。
【００２７】
無線通信装置RP11は、ランダムアクセスチャネル（RACH）のリソースを含む個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントをPDCCH（物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel））で端末UE1に通知することで、ランダムアクセスを端末UE1に指示する（Ｓ１０５）。端末UE1は、通知された個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントに応じて、ランダムアクセスプリアンブル（Random Access Preamble）を送信する（Ｓ１０７）。なお、端末UE1は、無線通信装置RP11からのＤＬパケットの受信タイミングに基づいて、無線通信装置RP12に送信するランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを決定してもよい。これにより、端末UE1は、無線通信装置RP12の受信タイミングを意識しなくてもよい。
【００２８】
無線通信装置RP12は、無線通信装置RP11と共有していたランダムアクセスに関する情報に基づいて、タイミングアドバンス（Timing Advance：TA）を計算するためのランダムアクセスプリアンブルを特定する。無線通信装置RP12は、特定したランダムアクセスプリアンブルに基づいて、タイミングアドバンスコマンド（TA command）を作成する（Ｓ１０９）。無線通信装置RP12は、無線通信装置RP12の識別子及び無線通信装置RP12に対するタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答（Random Access Response）を作成する（Ｓ１１０）。ここでタイミングアドバンスコマンドは、端末ＵＥ１において無線通信装置RP12への送信タイミングを調整するための情報である。
【００２９】
なお、無線通信装置RP12の識別子は、「ＵＬ  ＣｏＭＰ（Uplink CoMP）」に使用される無線通信装置の中で、端末が送信タイミングを管理するために他の無線通信装置と区別できる情報であれば良い。すなわち、無線通信装置RP12の識別子は、CSI-RS（Cell State Information Reference Signal）の設定番号でも、DL Reference Timingの設定番号でも、送信タイミング毎に異なる管理識別子でも良い。
【００３０】
無線通信装置RP12は、作成したランダムアクセス応答を、無線通信装置RP11を介して端末UE1に送信する（Ｓ１１１，Ｓ１１３）。なお、本実施形態のランダムアクセス応答は、新たなMAC CE（MAC Control Element）により構成されている。したがって、端末UE1は、PDCCH上でC-RNTI（Cell-Radio Network Temporary Identity）をモニタし、PDSCH（物理下り共有チャネル（Physical Downlink Shared Channel））上のMAC CEを受信することで、ランダムアクセス応答を受信する。なお、ランダムアクセス応答のフォーマット及び受信方法は上記以外でもよい。また、ランダムアクセス応答は、無線通信装置RP12が端末UE1に直接送信してもよい。すなわち、端末UE1がＤＬパケットを受信できる無線通信装置であれば、当該無線通信装置が端末UE1にランダムアクセス応答を送信してもよい。
【００３１】
端末UE1は、ランダムアクセス応答に含まれているタイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、同ランダムアクセス応答に含まれている無線通信装置RP12の識別子に対応する送信タイミング、すなわち、無線通信装置RP12に対する送信タイミングを算出する（Ｓ１１４）。端末UE1は、無線通信装置RP11に対する送信タイミングとは別に、算出した無線通信装置RP12に対する送信タイミングを管理する（Ｓ１１５）。
【００３２】
無線通信装置RP11又は無線通信装置RP12は、端末UE1に対するUL grant（上りリソース割り当て）を通知する（Ｓ１１７）。図１に示した例では、無線通信装置RP11が端末UE1に対するUL grantを通知する。このとき、UL grantには、使用する送信タイミングを指示するために無線通信装置の識別子（ＲＰの識別子）が付される。なお、無線通信装置の識別子とは、上述したように、端末が管理している送信タイミングを区別するための識別子である。すなわち、UL grantに付される無線通信装置の識別子は、CSI-RSの設定番号でも、DL Reference Timingの設定番号でも、送信タイミング毎に異なる管理識別子でも良い。
【００３３】
端末UE1は、UL grantに付された無線通信装置の識別子に基づいて、どの無線通信装置の送信タイミングを使用するかを判断する（Ｓ１１９）。次に、端末UE1は、Ｓ１１９で判断した送信タイミングでＵＬパケットを送信する（Ｓ１２１）。
【００３４】
このように、端末UE1は、ＣｏＭＰセットを構成する無線通信装置から得られたランダムアクセス応答に含まれる無線通信装置の識別子及びタイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、当該無線通信装置の識別子に対応するＵＬパケットの送信タイミングを算出し、各無線通信装置に対する送信タイミングを管理する。さらに、端末UE1は、無線通信装置からのUL grantに付されている無線通信装置の識別子に対応する送信タイミングで、ＵＬパケットを当該無線通信装置に送信する。このため、ＣｏＭＰセットを構成する各無線通信装置は、端末UE1からのＵＬパケットを適切なタイミングで受信できる。
【００３５】
［第１の実施形態の端末UE1の構成］
図２は、第１の実施形態の無線通信システムを構成する端末UE1のブロック図である。図２に示すように、第１の実施形態の端末UE1は、受信部１０１と、制御部１０３と、送信部１０５とを備える。制御部１０３は、受信タイミング管理部１１１と、ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３と、送信タイミング算出部１１５と、送信タイミング管理部１１７とを有する。
【００３６】
受信部１０１は、制御部１０３からの指示に応じて、端末UE1が接続しているセルのダウンリンクを介して、報知情報又は個別制御情報等の制御情報を受信する。また、受信部１０１は、受信した制御情報を制御部１０３へ出力する。また、受信部１０１は、制御部１０３からの指示に応じて、PDCCH（物理下り制御チャネル）を監視する。受信部１０１は、PDCCH上でランダムアクセスが指示されると、ランダムアクセスチャネル（RACH）のリソースに関する情報を含む当該指示内容を制御部１０３のランダムアクセスプリアンブル作成部１１３に出力する。
【００３７】
また、受信部１０１は、制御部１０３の受信タイミング管理部１１１からの指示に応じて、セルの参照信号（Cell Reference Signal）やCSI-RS（Cell State Information Reference Signal）等の参照信号等から受信タイミングを算出する。受信部１０１は、算出した受信タイミングを制御部１０３の受信タイミング管理部１１１に出力する。受信部１０１は、受信したランダムアクセス応答を送信タイミング算出部１１５に出力する。受信部１０１は、無線通信装置から通知されたUL grantを制御部１０３に出力する。
【００３８】
制御部１０３は、受信部１０１に制御情報の受信を指示する。制御部１０３には、受信部１０１が受信した制御情報が入力される。制御部１０３に入力された制御情報に含まれるランダムアクセスに関する情報は、制御部１０３のランダムアクセスプリアンブル作成部１１３に入力される。無線通信装置から通知されたUL grant及び当該UL grantに付された無線通信装置の識別子は、制御部１０３の送信タイミング管理部１１７に入力される。制御部１０３は、送信タイミング管理部１１７から指示された送信タイミングでＵＬパケットを送信するよう送信部１０５を制御する。
【００３９】
以下、制御部１０３が有する各構成要素について説明する。
【００４０】
受信タイミング管理部１１１は、受信部１０１が算出した受信タイミングを管理する。なお、受信タイミング管理部１１１は、無線通信装置毎に受信タイミングを管理してもよい。受信タイミング管理部１１１は、ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３からの指示に応じて、保持している受信タイミングを出力する。また、受信タイミング管理部１１１が受信タイミングを保持していない場合、及び、保持している受信タイミングを更新すると判断する場合、受信タイミング管理部１１１は、受信部１０１に受信タイミングの取得を指示する。
【００４１】
ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３は、ランダムアクセスの指示が入力されると、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを決定するために、受信タイミング管理部１１１が管理している受信タイミングを取得する。ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３は、取得した受信タイミング及びその他のパラメータに基づいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを算出する。また、ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３は、ランダムアクセスプリアンブルを作成する。ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３は、作成したランダムアクセスプリアンブルと、送信するランダムアクセスリソースと、算出した送信タイミングを送信部１０５に出力する。また、ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３は、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを算出するために使用した受信タイミング及びその他のパラメータを送信タイミング算出部に出力する。
【００４２】
送信タイミング算出部１１５は、ランダムアクセス応答が入力されると、ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３に、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを算出するために使用した受信タイミング及びその他のパラメータを出力するよう指示する。送信タイミング算出部１１５は、ランダムアクセスプリアンブル作成部１１３から入力された情報と、ランダムアクセス応答に含まれるタイミングアドバンスコマンドの値から送信タイミングを算出する。送信タイミング算出部１１５は、算出した送信タイミングとランダムアクセス応答に含まれる無線通信装置の識別子とを送信タイミング管理部１１７に出力する。
【００４３】
送信タイミング管理部１１７は、送信タイミング算出部１１５が算出した送信タイミングを無線通信装置の識別子とペアで管理する。送信タイミング管理部１１７は、制御部１０３から指示された無線通信装置の識別子に応じた送信タイミングを制御部１０３に出力する。
【００４４】
送信部１０５は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。また、送信部１０５は、無線通信装置へのＵＬパケットを、当該無線通信装置に対応する送信タイミングで送信する。
【００４５】
［第１の実施形態の無線通信装置RP11の構成］
図３は、第１の実施形態の無線通信システムを構成する無線通信装置RP11のブロック図である。図３に示すように、第１の実施形態の無線通信装置RP11は、無線受信部１５１と、制御部１５３と、ネットワーク用送信部１５５と、ネットワーク用受信部１５７と、無線送信部１５９とを備える。
【００４６】
無線受信部１５１は、端末UE1から送信された制御情報を受信して、制御部１５３へ出力する。また、無線受信部１５１は、端末UE1から送信されたＵＬパケットを受信して、制御部１５３へ出力する。
【００４７】
制御部１５３は、端末UE1から送信されるＵＬパケットを他の無線通信装置RP12も受信する「ＵＬ  ＣｏＭＰ」を行うか否かを判断する。制御部１５３は、端末UE1から送信された制御情報等に基づいて、端末UE1のＵＬパケットを無線通信装置RP12も受信する「ＵＬ  ＣｏＭＰ」を行うと判断する。また、制御部１５３は、端末UE1に通知するUL grantを生成する。このとき、制御部１５３は、端末UE1から送信されるＵＬパケットの送信タイミングを指示するための無線通信装置の識別子をUL grantに付す。制御部１５３は、無線通信装置の識別子が付されたUL grantを無線送信部１５９に出力する。
【００４８】
また、制御部１５３は、端末UE1がランダムアクセスプリアンブルを送信する際に使用するランダムアクセスリソースを決定し、当該ランダムアクセスリソースの情報を他の無線通信装置RP12に送信するようネットワーク用送信部１５５に出力する。制御部１５３は、他の無線通信装置RP12から送信されたランダムアクセスリソースの情報に対する応答メッセージが「受入（Accept）」を示す場合、当該ランダムアクセスリソースの情報を無線送信部１５９に出力する。一方、制御部１５３は、他の無線通信装置RP12から送信されたランダムアクセスリソースの情報に対する応答メッセージが「拒絶（Reject）」を示す場合、新たなランダムアクセスリソースを決定し、当該新たなランダムアクセスリソースの情報を他の無線通信装置RP12に再送するようネットワーク用送信部１５５に出力する。
【００４９】
なお、ランダムアクセスリソースの情報に対する他の無線通信装置RP12からの応答メッセージに別のランダムアクセスリソースが含まれ、制御部１５３が当該別のランダムアクセスリソースを受け入れると判断すると、制御部１５３は、当該別のランダムアクセスリソースの情報を無線送信部１５９に出力する。一方、制御部１５３が、前記別のランダムアクセスリソースを受け入れないと判断すると、制御部１５３は、新たなランダムアクセスリソースを決定し、他の無線通信装置RP12に再送するようネットワーク用送信部１５５に出力する。
【００５０】
制御部１５３は、ネットワーク用受信部１５７が他の無線通信装置RP12から送信されたランダムアクセス応答を受信すると、当該ランダムアクセス応答を無線送信部１５９に出力する。また、制御部１５３は、ネットワーク用受信部１５７が他の無線通信装置RP12から送信された送信タイミングの維持情報を受信すると、当該維持情報に基づいて、各無線通信装置RP12に対する送信タイミングが維持されているかを検出し、その検出結果を保持する。
【００５１】
ネットワーク用送信部１５５は、制御部１５３から入力された情報を他の無線通信装置RP12に送信する。ネットワーク用受信部１５７は、他の無線通信装置RP12から送信されたランダムアクセスリソースの情報に対する応答を受信する。また、ネットワーク用受信部１５７は、他の無線通信装置RP12から送信されたランダムアクセス応答を受信する。さらに、ネットワーク用受信部１５７は、他の無線通信装置RP12から送信された送信タイミングの維持情報を受信する。
【００５２】
無線送信部１５９は、制御部１５３から入力されたランダムアクセスリソースの情報を端末UE1に送信する。また、無線送信部１５９は、他の無線通信装置RP12から送信されたランダムアクセス応答を、当該ランダムアクセス応答の宛先の端末に送信する。さらに、無線送信部１５９は、無線通信装置の識別子が付されたUL grantを端末UE1に送信する。
【００５３】
［第１の実施形態の無線通信装置RP12の構成］
図４は、第１の実施形態の無線通信システムを構成する無線通信装置RP12のブロック図である。図４に示すように、第１の実施形態の無線通信装置RP12は、ネットワーク用受信部１７１と、制御部１７３と、ネットワーク用送信部１７５と、無線受信部１７７と、無線送信部１７９とを備える。制御部１７３は、ＲＡプリアンブル判定部１８１と、ＴＡコマンド作成部１８３と、ＲＡ応答作成部１８５を有する。
【００５４】
ネットワーク用受信部１７１は、他の無線通信装置RP11から送信されたランダムアクセスリソースの情報を受信するが入力されると、当該ランダムアクセスリソースの情報を制御部１７３に出力する。
【００５５】
制御部１７３は、指定されたランダムアクセスリソースで端末UE1から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信できると判断すると、「受入（Accept）」を示す応答メッセージを作成する。一方、制御部１７３は、指定されたランダムアクセスリソースで端末UE1から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信できないと判断すると、「拒絶（reject）」を示す応答メッセージを作成する。なお、制御部１７３は、ランダムアクセスプリアンブルを受信可能なランダムアクセスリソースの情報を応答メッセージに含めてもよい。制御部１７３が作成した応答メッセージはネットワーク用送信部１７５に入力される。
【００５６】
制御部１７３は、端末UE1が「ＵＬ  ＣｏＭＰ」を行うための無線通信装置RP12への送信タイミングを新たに確立した場合又は送信タイミングがなくなった場合、送信タイミングの維持情報を無線通信装置RP11に通知するため、当該送信タイミングの維持情報をネットワーク用送信部１７５に出力する。
【００５７】
ネットワーク用送信部１７５は、制御部１７３から入力された応答メッセージを他の無線通信装置RP11に送信する。また、ネットワーク用送信部は、制御部１７３から入力された送信タイミングの維持情報を他の無線通信装置RP11に送信する。
【００５８】
無線受信部１７７は、端末UE1から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信する。また、無線受信部１７７は、端末UE1から送信されたＵＬパケットを受信する。無線送信部１７９は、端末UE1へのＤＬパケットを送信する。
【００５９】
制御部１７３のＲＡプリアンブル判定部１８１は、無線受信部１７７がランダムアクセスプリアンブルを受信すると、当該ランダムアクセスプリアンブルがどの端末から送信されたかを判定する。ＲＡプリアンブル判定部１８１は、当該判定が可能な場合、ランダムアクセスプリアンブルを送信した端末の識別子と共に、当該ランダムアクセスプリアンブルとその受信タイミングをＴＡコマンド作成部１８３に出力する。
【００６０】
制御部１７３のＴＡコマンド作成部１８３は、ＲＡプリアンブル判定部１８１から入力された情報に基づいて、タイミングアドバンスコマンド（TA command）を作成する。制御部１７３のＲＡ応答作成部１８５は、無線通信装置RP12の識別子及びタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を作成する。ＴＡコマンド作成部１８３が作成したランダムアクセス応答はネットワーク用送信部１７５に入力される。なお、ランダムアクセス応答のフォーマットが従来と異なる新しいフォーマットである場合、ネットワーク用送信部１７５は、当該当該ランダムアクセス応答が新しいフォーマットであることを示す通知を他の無線通信装置RP11に行っても良い。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、端末UE1は、ＣｏＭＰセットを構成する無線通信装置RP12から得られたランダムアクセス応答に含まれる無線通信装置RP12の識別子及びタイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、無線通信装置RP12に対するＵＬパケットの送信タイミングを算出する。さらに、端末UE1は、無線通信装置RP11からのUL grantに付されている無線通信装置の識別子に対応する送信タイミングで、ＵＬパケットを当該無線通信装置に送信する。このため、ＣｏＭＰセットを構成する各無線通信装置は、端末UE1からのＵＬパケットを適切なタイミングで受信できる。
【００６２】
図５は、端末UE1及びUE2と無線通信装置RP11及びRP12の間におけるＤＬパケットの送受信タイミングとＵＬパケットの送受信タイミングの一例を示す図である。図５に示すように、端末UE１が無線通信装置RP11にＵＬパケットを送信する際のタイミングと無線通信装置RP12にＵＬパケットを送信する際のタイミングは異なり、各送信タイミングにより、無線通信装置RP11及びRP12は無線通信端末UE1からのＵＬパケットを無線通信端末UE2からＵＬパケットの受信に同期して受信できる。
【００６３】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の無線通信システムについて説明する。第２の実施形態の無線通信システムが第１の実施形態の無線通信システムと異なる点は、無線通信装置が端末に通知する個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントに、当該個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントがＣｏＭＰ用であることを示す情報が含まれることである。この点以外は第１の実施形態と同様であるため、本実施形態の無線通信システムを構成する端末及び無線通信装置の構成に関する説明は省略する。
【００６４】
図５は、第２の実施形態の無線通信システムにおいて、無線通信装置RP21に対する送信タイミングを管理する端末UE2が無線通信装置RP22に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP22にＵＬパケットを送信する際のタイミングチャートの一例を示す図である。図６では、第１の実施形態で説明した図１のステップと同じ処理のステップには同じ符号が付されている。また、端末UE2は第１の実施形態の端末UE1に対応し、無線通信装置RP21は第１の実施形態の無線通信装置RP11に対応し、無線通信装置RP22は第１の実施形態の無線通信装置RP22に対応する。
【００６５】
以下、図６を参照して、無線通信装置RP21に対する送信タイミングを管理する端末UE2が無線通信装置RP22に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP22にＵＬパケットを送信するまでの動作について説明する。図５に示すように、端末UE2は、無線通信装置RP21が提供するセル（自セル）に接続しており、当該自セルに対する送信タイミングを保持している（Ｓ１０１）。無線通信装置RP21は、無線通信装置RP22が端末UE2からのＵＬパケットを受信すると判断すると、端末UE2が行うランダムアクセス（Random Access）に関する情報を無線通信装置RP22と共有する（Ｓ１０３）。ランダムアクセスに関する情報とは、例えば、無線通信装置RP21が端末UE2に指示する個別ランダムアクセスリソースの設定情報である。
【００６６】
無線通信装置RP21は、ランダムアクセスチャネル（RACH）のリソース及びＣｏＭＰ用であることを示す情報を含む個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントをPDCCHで端末UE2に通知することで、ランダムアクセスを端末UE2に指示する（Ｓ２０５）。なお、ＣｏＭＰ用であることは、例えば１ビットのフラグを用いて示してもよい。端末UE2は、通知された個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントに応じて、ランダムアクセスプリアンブル（Random Access Preamble）を送信する（Ｓ１０７）。なお、端末UE2は、無線通信装置RP21からのＤＬパケットの受信タイミングに基づいて、無線通信装置RP22に送信するランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを決定してもよい。これにより、端末UE2は、無線通信装置RP22の受信タイミングを意識しなくてもよい。
【００６７】
無線通信装置RP22は、無線通信装置RP21と共有していたランダムアクセスに関する情報に基づいて、タイミングアドバンス（Timing Advance：TA）を計算するためのランダムアクセスプリアンブルを特定する。無線通信装置RP22は、特定したランダムアクセスプリアンブルに基づいて、タイミングアドバンスコマンド（TA command）を作成する（Ｓ１０９）。無線通信装置RP22は、無線通信装置RP22の識別子及び無線通信装置RP22に対するタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答（Random Access Response）を作成する（Ｓ１１０）。
【００６８】
なお、無線通信装置RP22の識別子は、「ＵＬ  ＣｏＭＰ（Uplink CoMP）」に使用される無線通信装置の中で、端末が送信タイミングを管理するために他の無線通信装置と区別できる情報であれば良い。すなわち、無線通信装置RP22の識別子は、CSI-RS（Cell State Information Reference Signal）の設定番号でも、DL Reference Timingの設定番号でも、送信タイミング毎に異なる管理識別子でも良い。
【００６９】
無線通信装置RP22は、作成したランダムアクセス応答を、無線通信装置RP21を介して端末UE2に送信する（Ｓ１１１，Ｓ１１３）。ステップＳ２０５で端末UE2に通知された個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントにはＣｏＭＰ用であることを示す情報が含まれているため、端末UE2は、従来のランダムアクセス応答とは異なるフォーマットのランダムアクセス応答を受信することができる。すなわち、ランダムアクセス応答は、新たなMAC CE（MAC Control Element）により構成され、端末UE2は、PDCCH上でC-RNTI（Cell-Radio Network Temporary Identity）をモニタし、PDSCH上のMAC CEを受信してもよい。端末UE2は、予めＣｏＭＰ用のランダムアクセス応答のフォーマットだと知っているため、従来のフォーマットに対する待ち受けをしなくてもすむため、ランダムアクセス応答の受信が容易になる。また、ランダムアクセス応答は、従来のMAC PDU（MAC Protocol Data Unit）を用いたフォーマットを拡張し、そのパディング（Padding）部に無線通信装置の識別子とタイミングアドバンスコマンドの値を含めても良い。この場合、端末UE2は、PDCCHのCommon Search Space上でRA-RNTIをモニタし、PDSCH上のMAC PDUを受信することで、ランダムアクセス応答を受信する。ランダムアクセス応答のフォーマット及び受信方法は上記以外でもよい。また、ランダムアクセス応答は、無線通信装置RP22が端末UE2に直接送信してもよい。すなわち、端末UE2が下りデータパケットを受信できる無線通信装置であれば、当該無線通信装置が端末UE2にランダムアクセス応答を送信してもよい。
【００７０】
端末UE2は、ランダムアクセス応答に含まれているタイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、同ランダムアクセス応答に含まれている無線通信装置RP22の識別子に対応する送信タイミング、すなわち、無線通信装置RP22に対する送信タイミングを算出する（Ｓ１１４）。端末UE2は、無線通信装置RP21に対する送信タイミングとは別に、算出した無線通信装置RP22に対する送信タイミングを管理する（Ｓ１１５）。
【００７１】
無線通信装置RP21又は無線通信装置RP22は、端末UE2に対するUL grant（上りリソース割り当て）を通知する（Ｓ１１７）。図６に示した例では、無線通信装置RP21が端末UE2に対するUL grantを通知する。このとき、UL grantには、使用する送信タイミングを指示するために無線通信装置の識別子（ＲＰの識別子）が付される。なお、無線通信装置の識別子とは、上述したように、端末が管理している送信タイミングを区別するための識別子である。すなわち、UL grantに付される無線通信装置の識別子は、CSI-RSの設定番号でも、DL Reference Timingの設定番号でも、送信タイミング毎に異なる管理識別子でも良い。
【００７２】
端末UE2は、UL grantに付された無線通信装置の識別子に基づいて、どの無線通信装置の送信タイミングを使用するかを判断する（Ｓ１１９）。次に、端末UE2は、Ｓ１１９で判断した送信タイミングでＵＬパケットを送信する（Ｓ１２１）。
【００７３】
以上説明したように、端末UE2は、ＣｏＭＰセットを構成する無線通信装置から得られたランダムアクセス応答に含まれる無線通信装置の識別子及びタイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、当該無線通信装置の識別子に対応するＵＬパケットの送信タイミングを算出し、各無線通信装置に対する送信タイミングを管理する。さらに、端末UE2は、無線通信装置からのUL grantに付されている無線通信装置の識別子に対応する送信タイミングで、ＵＬパケットを当該無線通信装置に送信する。このため、ＣｏＭＰセットを構成する各無線通信装置は、端末UE2からのＵＬパケットを適切なタイミングで受信できる。
【００７４】
また、本実施形態では、無線通信装置R21が端末UE2にランダムアクセスを指示する際に通知される個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントにＣｏＭＰ用であることを示す情報が含まれる。このため、端末UE2は、ランダムアクセスプリアンブルに対するランダムアクセス応答のフォーマット及び通知方法を予め知ることができる。このため、端末UE2はランダムアクセス応答を容易に受信することができる。
【００７５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の無線通信システムについて説明する。第３の実施形態の無線通信システムが第１の実施形態の無線通信システムと異なる点は、端末が複数のアンテナを備え、管理している全ての送信タイミングで、送信タイミング毎に異なるアンテナでＵＬパケットを送信することである。また、自セルを提供する無線通信装置が端末に通知するUL grantに無線通信装置の識別子が付されない点も第１の実施形態とは異なる。これらの点以外は、第１の実施形態と同様であるため、本実施形態の無線通信システムを構成する端末及び無線通信装置の構成に関する説明は省略する。
【００７６】
図７は、第３の実施形態の無線通信システムにおいて、無線通信装置RP31に対する送信タイミングを管理する端末UE3が無線通信装置RP32に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP22にＵＬパケットを送信する際のタイミングチャートの一例を示す図である。図７では、第１の実施形態で説明した図１のステップと同じ処理のステップには同じ符号が付されている。また、端末UE3は第１の実施形態の端末UE1に対応し、無線通信装置RP31は第１の実施形態の無線通信装置RP11に対応し、無線通信装置RP32は第１の実施形態の無線通信装置RP22に対応する。
【００７７】
以下、図７を参照して、無線通信装置RP31に対する送信タイミングを管理する端末UE3が無線通信装置RP32に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP32にＵＬパケットを送信するまでの動作について説明する。図７に示すように、端末UE3は、無線通信装置RP31が提供するセル（自セル）に接続しており、当該自セルに対する送信タイミングを保持している（Ｓ１０１）。無線通信装置RP31は、無線通信装置RP32が端末UE3からのＵＬパケットを受信すると判断すると、端末UE3が行うランダムアクセス（Random Access）に関する情報を無線通信装置RP32と共有する（Ｓ１０３）。ランダムアクセスに関する情報とは、例えば、無線通信装置RP31が端末UE3に指示する個別ランダムアクセスリソースの設定情報である。
【００７８】
無線通信装置RP31は、ランダムアクセスチャネル（RACH）のリソースを含む個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントをPDCCHで端末UE3に通知することで、ランダムアクセスを端末UE3に指示する（Ｓ１０５）。端末UE3は、通知された個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントに応じて、ランダムアクセスプリアンブル（Random Access Preamble）を送信する（Ｓ１０７）。なお、端末UE3は、無線通信装置RP31からのＤＬパケットの受信タイミングに基づいて、無線通信装置RP32に送信するランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを決定してもよい。これにより、端末UE3は、無線通信装置RP32の受信タイミングを意識しなくてもよい。
【００７９】
無線通信装置RP32は、無線通信装置RP31と共有していたランダムアクセスに関する情報に基づいて、タイミングアドバンス（Timing Advance：TA）を計算するためのランダムアクセスプリアンブルを特定する。無線通信装置RP32は、特定したランダムアクセスプリアンブルに基づいて、タイミングアドバンスコマンド（TA command）を作成する（Ｓ１０９）。無線通信装置RP32は、無線通信装置RP32の識別子及び無線通信装置RP32に対するタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答（Random Access Response）を作成する（Ｓ１１０）。
【００８０】
なお、無線通信装置RP32の識別子は、「ＵＬ  ＣｏＭＰ（Uplink CoMP）」に使用される無線通信装置の中で、端末が送信タイミングを管理するために他の無線通信装置と区別できる情報であれば良い。すなわち、無線通信装置RP32の識別子は、CSI-RS（Cell State Information Reference Signal）の設定番号でも、DL Reference Timingの設定番号でも、送信タイミング毎に異なる管理識別子でも良い。
【００８１】
無線通信装置RP32は、作成したランダムアクセス応答を、無線通信装置RP31を介して端末UE3に送信する（Ｓ１１１，Ｓ１１３）。なお、本実施形態のランダムアクセス応答は、新たなMAC CE（MAC Control Element）により構成されている。したがって、端末UE3は、PDCCH上でC-RNTI（Cell-Radio Network Temporary Identity）をモニタし、PDSCH上のMAC CEを受信することで、ランダムアクセス応答を受信する。なお、ランダムアクセス応答のフォーマット及び受信方法は上記以外でもよい。また、ランダムアクセス応答は、無線通信装置RP32が端末UE3に直接送信してもよい。すなわち、端末UE3がＤＬパケットを受信できる無線通信装置であれば、当該無線通信装置が端末UE3にランダムアクセス応答を送信してもよい。
【００８２】
端末UE3は、ランダムアクセス応答に含まれているタイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、同ランダムアクセス応答に含まれている無線通信装置RP32の識別子に対応する送信タイミング、すなわち、無線通信装置RP32に対する送信タイミングを算出する（Ｓ１１４）。端末UE3は、無線通信装置RP31に対する送信タイミングとは別に、算出した無線通信装置RP32に対する送信タイミングを管理する（Ｓ１１５）。
【００８３】
無線通信装置RP31又は無線通信装置RP32は、端末UE3に対するUL grant（上りリソース割り当て）を通知する（Ｓ３１７）。図７に示した例では、無線通信装置RP31が端末UE3に対するUL grantを通知する。
【００８４】
端末UE3は、UL grantが通知されると、当該端末UE3が管理している全ての無線通信装置毎の送信タイミングで、送信タイミング毎に異なるアンテナでＵＬパケットを送信する（Ｓ３２１）。
【００８５】
送信タイミング毎に異なるアンテナを用いる方法としては、以下の方法１〜５がある。
方法１．送信タイミングのデータに対して、低いアンテナ番号を割り当てる
方法２．CSI-RSの設定番号が小さい順に低いアンテナ番号を割り当てる。例えば、CSI-RSの設定番号０の送信タイミングで送るデータに対しては、アンテナ番号０を割り当てる。
方法３．DL Reference Timingの設定番号が小さい順に低いアンテナ番号を割り当てる。
方法４．送信タイミングの管理識別子が小さい順に低いアンテナ番号を割り当てる。
方法５．送信タイミングを確立した順に、低いアンテナ番号を割り当てる。
なお、上記以外の方法で送信タイミングごとに異なるアンテナ番号を用いてもよい。なお、アンテナ番号は、アンテナポート番号と読み替えても良い。送信タイミング毎にアンテナを変えるために、端末と基地局で、使用するアンテナポート番号を予め決めておいてもよい。そして、上記方法により、送信タイミングのパケットとアンテナポート番号の組み合わせを決定しても良い。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態では、端末UE3が複数のアンテナを備え、当該端末UE3がＵＬデータを送信する際、送信タイミング毎に異なるアンテナが用いられる。このため、ＣｏＭＰセットを構成する各無線通信装置は、端末UE3からのＵＬパケットを適切なタイミングで受信できる。また、サイクリックプリフィックス（Cyclic Prefix：CP）技術では、無線通信装置が異なるタイミングで受信したＵＬパケットがＣＰ長内に収まる場合は合成でき、無線通信装置が異なるタイミングで受信したＵＬパケットがＣＰ長内に収まらない場合は分離することができる。すなわち、異なる送信タイミングのデータ同士が干渉することを抑えることができる。また、複数の無線通信装置がそれぞれ受信したデータを合成することができれば、端末UE3は高い符号化率でデータを送ることができる。その結果、無線リソースを有効活用することができる。
【００８７】
なお、本実施形態でも、第２の実施形態のように、ランダムアクセスプリアンブルアサイメント時にＣｏＭＰ用であることを示す情報又はフラグを付加してもよい。
【００８８】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の無線通信システムについて説明する。第４の実施形態の無線通信システムが第１の実施形態の無線通信システムと異なる点は、無線通信装置が端末に通知する個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントにCSI-RSの設定番号が含まれることである。この点以外は、第１の実施形態と同様であるため、本実施形態の無線通信システムを構成する端末及び無線通信装置の構成に関する説明は省略する。
【００８９】
図８は、第４の実施形態の無線通信システムにおいて、無線通信装置RP41に対する送信タイミングを管理する端末UE4が無線通信装置RP42に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP42にＵＬパケットを送信する際のタイミングチャートの一例を示す図である。図８では、第１の実施形態で説明した図１のステップと同じ処理のステップには同じ符号が付されている。また、端末UE4は第１の実施形態の端末UE1に対応し、無線通信装置RP41は第１の実施形態の無線通信装置RP11に対応し、無線通信装置RP42は第１の実施形態の無線通信装置RP22に対応する。
【００９０】
以下、図８を参照して、無線通信装置RP41に対する送信タイミングを管理する端末UE4が無線通信装置RP42に対する送信タイミングを導出して無線通信装置RP42にＵＬパケットを送信するまでの動作について説明する。図８に示すように、端末UE4は、無線通信装置RP41が提供するセル（自セル）に接続しており、当該自セルに対する送信タイミングを保持している（Ｓ４０１）。
【００９１】
無線通信装置RP41は、ＣｏＭＰセットを構成する無線通信装置毎のCSI-RS（Cell State Information Reference Signal）の設定とその設定番号とのペアを端末UE4に通知する（ステップＳ４０３）。なお、無線通信装置RP41は、ＣｏＭＰセットを構成する無線通信装置毎の、DL Timing Referenceの設定とその設定番号とのペアを端末UE4に通知しても良い。また、無線通信装置RP41は、ＣｏＭＰセットを構成する無線通信装置毎の、無線通信装置の識別子とDL Timingを計測するサブフレームに関する情報のペアを端末UE4に通知してもよい。ステップＳ４０３で無線通信装置RP41から端末UE4に通知する情報は、端末UE4が無線通信装置を他の無線通信装置と区別できる情報であれば良い。
【００９２】
無線通信装置RP41は、無線通信装置RP42が端末UE4からのＵＬパケットを受信すると判断すると、端末UE4が行うランダムアクセス（Random Access）に関する情報を無線通信装置RP42と共有する（Ｓ４０５）。ランダムアクセスに関する情報とは、例えば、無線通信装置RP41が端末UE4に指示する個別ランダムアクセスリソースの設定情報である。
【００９３】
無線通信装置RP41は、ランダムアクセスチャネル（RACH）のリソース及びCSI-RS設定番号を含む個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントをPDCCH（物理下り制御チャネル（Physical Downlink Control Channel））で端末UE4に通知することで、ランダムアクセスを端末UE4に指示する（Ｓ４０７）。端末UE4は、通知された個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントに含まれるCSI-RS設定番号に対応するCSI-RS設定を用いてDL Reference Timingを算出する（ステップＳ４０９）。次に、端末UE4は、通知された個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントに応じて、算出されたDL Reference Timingでランダムアクセスプリアンブル（Random Access Preamble）を送信する（Ｓ４１１）。なお、端末UE4は、無線通信装置RP41からのＤＬパケットの受信タイミングに基づいて、無線通信装置RP42に送信するランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを決定してもよい。
【００９４】
無線通信装置RP42は、無線通信装置RP41と共有していたランダムアクセスに関する情報に基づいて、タイミングアドバンス（Timing Advance：TA）を計算するためのランダムアクセスプリアンブルを特定する。無線通信装置RP42は、特定したランダムアクセスプリアンブルに基づいて、タイミングアドバンスコマンド（TA command）を作成する（Ｓ４１３）。無線通信装置RP42は、無線通信装置RP42に対するタイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答（Random Access Response）を作成する（Ｓ４１５）。
【００９５】
無線通信装置RP42は、作成したランダムアクセス応答を、無線通信装置RP41を介して端末UE4に送信する（Ｓ４１７，Ｓ４１９）。なお、ランダムアクセス応答は、従来のフォーマット及び受信方法を用いても、第１の実施形態で説明した新たなMAC CE（MAC Control Element）により構成されたフォーマットであってもよい。また、ランダムアクセス応答は、無線通信装置RP42が端末UE4に直接送信してもよい。すなわち、端末UE4がＤＬパケットを受信できる無線通信装置であれば、当該無線通信装置が端末UE4にランダムアクセス応答を送信してもよい。
【００９６】
端末UE4は、ステップＳ４１７，Ｓ４１９で送信されたランダムアクセス応答に含まれているタイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、無線通信装置RP42に対する送信タイミングを算出する（Ｓ４２１）。次に、端末UE4は、ステップＳ４０７で通知された個別ランダムアクセスプリアンブルアサイメントに含まれているCSI-RS設定番号にＳ４２１で算出した送信タイミングを対応付けて管理する（Ｓ４２３）。
【００９７】
無線通信装置RP41又は無線通信装置RP42は、端末UE4に対するUL grant（上りリソース割り当て）を通知する（Ｓ４２５）。図８に示した例では、無線通信装置RP41が端末UE4に対するUL grantを通知する。このとき、UL grantには、使用する送信タイミングを指示するためにCSI-RS設定番号が付される。
【００９８】
端末UE1は、UL grantに付されたCSI-RS設定番号に基づいて、どのCSI-RS設定番号が割り振られた無線通信装置の送信タイミングを使用するかを判断する（Ｓ４２７）。次に、端末UE4は、Ｓ４２７で判断した送信タイミングでＵＬパケットを送信する（Ｓ４２９）。
【００９９】
［第４の実施形態の端末UE4の構成］
図９は、第４の実施形態の無線通信システムを構成する端末UE4のブロック図である。図９に示すように、第４の実施形態の端末UE4は、受信部４０１と、制御部４０３と、送信部４０５とを備える。制御部４０３は、受信タイミング管理部４１１と、ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３と、送信タイミング算出部４１５と、送信タイミング管理部４１７とを有する。
【０１００】
受信部４０１は、制御部４０３からの指示に応じて、端末UE4が接続しているセルのダウンリンクを介して、報知情報又は個別制御情報等の制御情報を受信する。受信部４０１は、ＣｏＭＰセットを構成する無線通信装置毎のCSI-RSの設定とその設定番号とのペアを示す制御情報を受信する。受信部４０１は、受信した制御情報を制御部４０３へ出力する。また、受信部４０１は、制御部４０３からの指示に応じて、PDCCH（物理下り制御チャネル）を監視する。受信部４０１は、PDCCH上でランダムアクセスが指示されると、ランダムアクセスチャネル（RACH）のリソースに関する情報及びCSI-RS設定番号を含む当該指示内容を制御部４０３のランダムアクセスプリアンブル作成部４１３に出力する。
【０１０１】
また、受信部４０１は、制御部４０３の受信タイミング管理部４１１からの指示に応じて、セルの参照信号（Cell Reference Signal）やCSI-RS（Cell State Information Reference Signal）等の参照信号から受信タイミングを算出する。受信部４０１は、算出した受信タイミングを制御部４０３の受信タイミング管理部４１１に出力する。受信部４０１は、受信したランダムアクセス応答を送信タイミング算出部４１５に出力する。受信部４０１は、無線通信装置から通知されたUL grantを制御部４０３に出力する。
【０１０２】
制御部４０３は、受信部４０１に制御情報の受信を指示する。制御部４０３には、受信部４０１が受信した制御情報が入力される。制御部４０３に入力された制御情報に含まれるランダムアクセスに関する情報は、制御部４０３のランダムアクセスプリアンブル作成部４１３に入力される。無線通信装置から通知されたUL grant及び当該UL grantに付されたCSI-RS設定番号は、制御部４０３の送信タイミング管理部に指示する。制御部４０３は、送信タイミング管理部４１７から指示された送信タイミングでＵＬパケットを送信するよう送信部４０５を制御する。
【０１０３】
以下、制御部４０３が有する各構成要素について説明する。
【０１０４】
受信タイミング管理部４１１は、受信部４０１が算出した受信タイミングを管理する。なお、受信タイミング管理部４１１は、無線通信装置毎に受信タイミングを管理してもよい。受信タイミング管理部４１１は、ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３からの指示に応じて、保持している受信タイミングを出力する。また、受信タイミング管理部４１１が受信タイミングを保持していない場合、及び、保持している受信タイミングを更新すると判断する場合、受信タイミング管理部４１１は、受信部４０１に受信タイミングの取得を指示する。
【０１０５】
ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３は、ランダムアクセスの指示が入力されると、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを決定するために、受信タイミング管理部４１１が管理している受信タイミングを取得する。ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３は、取得した受信タイミング及びその他のパラメータに基づいて、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを算出する。また、ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３は、ランダムアクセスプリアンブルを作成する。ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３は、作成したランダムアクセスプリアンブルと、送信するランダムアクセスリソースと、算出した送信タイミングを送信部４０５に出力する。また、ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３は、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを算出するために使用した受信タイミング及びその他のパラメータを送信タイミング算出部に出力する。
【０１０６】
送信タイミング算出部４１５は、ランダムアクセス応答が入力されると、ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３に、ランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを算出するために使用した受信タイミング及びその他のパラメータを出力するよう指示する。送信タイミング算出部４１５は、ランダムアクセスプリアンブル作成部４１３から入力された情報と、ランダムアクセス応答に含まれるタイミングアドバンスコマンドの値から送信タイミングを算出する。送信タイミング算出部４１５は、算出した送信タイミングとランダムアクセス応答に含まれる無線通信装置の識別子とを送信タイミング管理部４１７に出力する。
【０１０７】
送信タイミング管理部４１７は、送信タイミング算出部４１５が算出した送信タイミングをランダムアクセスの指示に含まれるCSI-RS設定番号とペアで管理する。送信タイミング管理部４１７は、制御部４０３から指示された無線通信装置の識別子に応じた送信タイミングを制御部４０３に出力する。
【０１０８】
送信部４０５は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。また、送信部４０５は、無線通信装置へのＵＬパケットを、当該無線通信装置に対応する送信タイミングで送信する。
【０１０９】
［第４の実施形態の無線通信装置RP41の構成］
図１０は、第４の実施形態の無線通信システムを構成する無線通信装置RP41のブロック図である。図１０に示すように、第４の実施形態の無線通信装置RP41は、無線受信部４５１と、制御部４５３と、ネットワーク用送信部４５５と、ネットワーク用受信部４５７と、無線送信部４５９とを備える。
【０１１０】
無線受信部４５１は、端末UE4から送信された制御情報を受信して、制御部４５３へ出力する。また、無線受信部４５１は、端末UE4から送信されたＵＬパケットを受信して、制御部４５３へ出力する。
【０１１１】
制御部４５３は、端末UE4から送信されるＵＬパケットを他の無線通信装置RP42も受信する「ＵＬ  ＣｏＭＰ」を行うか否かを判断する。制御部４５３は、端末UE4から送信された制御情報等に基づいて、端末UE4のＵＬパケットを無線通信装置RP42も受信する「ＵＬ  ＣｏＭＰ」を行うと判断する。また、制御部４５３は、端末UE4に通知するUL grantを生成する。このとき、制御部４５３は、端末UE4から送信されるＵＬパケットの送信タイミングを指示するためのCSI-RS設定番号をUL grantに付す。制御部４５３は、CSI-RS設定番号が付されたUL grantを無線送信部４５９に出力する。
【０１１２】
また、制御部４５３は、端末UE4がランダムアクセスプリアンブルを送信する際に使用するランダムアクセスリソースを決定し、当該ランダムアクセスリソースの情報を他の無線通信装置RP42に送信するようネットワーク用送信部４５５に出力する。制御部４５３は、他の無線通信装置RP42から送信されたランダムアクセスリソースの情報に対する応答メッセージが「受入（Accept）」を示す場合、当該ランダムアクセスリソースの情報を無線送信部４５９に出力する。一方、制御部４５３は、他の無線通信装置RP42から送信されたランダムアクセスリソースの情報に対する応答メッセージが「拒絶（Reject）」を示す場合、新たなランダムアクセスリソースを決定し、当該新たなランダムアクセスリソースの情報を他の無線通信装置RP42に再送するようネットワーク用送信部１５５に出力する。
【０１１３】
なお、ランダムアクセスリソースの情報に対する他の無線通信装置RP42からの応答メッセージに別のランダムアクセスリソースが含まれ、制御部４５３が当該別のランダムアクセスリソースを受け入れると判断すると、制御部４５３は、当該別のランダムアクセスリソースの情報を無線送信部４５９に出力する。一方、制御部４５３が、前記別のランダムアクセスリソースを受け入れないと判断すると、制御部４５３は、新たなランダムアクセスリソースを決定し、他の無線通信装置RP42に再送するようネットワーク用送信部４５５に出力する。
【０１１４】
制御部４５３は、ネットワーク用受信部４５７が他の無線通信装置RP42から送信されたランダムアクセス応答を受信すると、当該ランダムアクセス応答を無線送信部４５９に出力する。また、制御部４５３は、ネットワーク用受信部４５７が他の無線通信装置RP42から送信された送信タイミングの維持情報を受信すると、当該維持情報に基づいて、各無線通信装置RP42に対する送信タイミングが維持されているかを検出し、その検出結果を保持する。
【０１１５】
ネットワーク用送信部４５５は、制御部４５３から入力された情報を他の無線通信装置RP42に送信する。ネットワーク用受信部４５７は、他の無線通信装置RP42から送信されたランダムアクセスリソースの情報に対する応答を受信する。また、ネットワーク用受信部４５７は、他の無線通信装置RP42から送信されたランダムアクセス応答を受信する。さらに、ネットワーク用受信部４５７は、他の無線通信装置RP42から送信された送信タイミングの維持情報を受信する。
【０１１６】
無線送信部４５９は、制御部４５３から入力されたランダムアクセスリソースの情報を端末UE4に送信する。また、無線送信部４５９は、他の無線通信装置RP42から送信されたランダムアクセス応答を、当該ランダムアクセス応答の宛先の端末に送信する。さらに、無線送信部４５９は、CSI-RS設定番号が付されたUL grantを端末UE4に送信する。
【０１１７】
［第４の実施形態の無線通信装置RP42の構成］
図１１は、第４の実施形態の無線通信システムを構成する無線通信装置RP42のブロック図である。図１１に示すように、第４の実施形態の無線通信装置RP42は、ネットワーク用受信部４７１と、制御部４７３と、ネットワーク用送信部４７５と、無線受信部４７７と、無線送信部４７９とを備える。制御部４７３は、ＲＡプリアンブル判定部４８１と、ＴＡコマンド作成部４８３と、ＲＡ応答作成部４８５とを有する。
【０１１８】
ネットワーク用受信部４７１は、他の無線通信装置RP41から送信されたランダムアクセスリソースの情報を受信するが入力されると、当該ランダムアクセスリソースの情報を制御部４７３に出力する。
【０１１９】
制御部４７３は、指定されたランダムアクセスリソースで端末UE4から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信できると判断すると、「受入（Accept）」を示す応答メッセージを作成する。一方、制御部４７３は、指定されたランダムアクセスリソースで端末UE4から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信できないと判断すると、「拒絶（reject）」を示す応答メッセージを作成する。なお、制御部４７３は、ランダムアクセスプリアンブルを受信可能なランダムアクセスリソースの情報を応答メッセージに含めてもよい。制御部４７３が作成した応答メッセージはネットワーク用送信部４７５に入力される。
【０１２０】
制御部４７３は、端末UE4が「ＵＬ  ＣｏＭＰ」を行うための無線通信装置RP42への送信タイミングを新たに確立した場合又は送信タイミングがなくなった場合、送信タイミングの維持情報を無線通信装置RP41に通知するため、当該送信タイミングの維持情報をネットワーク用送信部４７５に出力する。
【０１２１】
ネットワーク用送信部４７５は、制御部４７３から入力された応答メッセージを他の無線通信装置RP41に送信する。また、ネットワーク用送信部は、制御部４７３から入力された送信タイミングの維持情報を他の無線通信装置RP41に送信する。
【０１２２】
無線受信部４７７は、端末UE4から送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信する。また、無線受信部４７７は、端末UE4から送信されたＵＬパケットを受信する。無線送信部４７９は、端末UE4へのＤＬパケットを送信する。
【０１２３】
制御部４７３のＲＡプリアンブル判定部４８１は、無線受信部４７７がランダムアクセスプリアンブルを受信すると、当該ランダムアクセスプリアンブルがどの端末から送信されたかを判定する。ＲＡプリアンブル判定部４８１は、当該判定が可能な場合、ランダムアクセスプリアンブルを送信した端末の識別子と共に、当該ランダムアクセスプリアンブルとその受信タイミングをＴＡコマンド作成部４８３に出力する。
【０１２４】
制御部４７３のＴＡコマンド作成部４８３は、ＲＡプリアンブル判定部４８１から入力された情報に基づいて、タイミングアドバンスコマンド（TA command）を作成する。制御部４７３のＲＡ応答作成部４８５は、タイミングアドバンスコマンドの値を含むランダムアクセス応答を作成する。ＲＡ応答作成部４８５が作成したランダムアクセス応答はネットワーク用送信部４７５に入力される。なお、ランダムアクセス応答のフォーマットが従来と異なる新しいフォーマットである場合、ネットワーク用送信部４７５は、当該当該ランダムアクセス応答が新しいフォーマットであることを示す通知を他の無線通信装置RP41に行っても良い。
【０１２５】
以上説明したように、端末UE4は、ＣｏＭＰセットを構成する無線通信装置から得られたランダムアクセス応答に含まれるタイミングアドバンスコマンドの値に基づいて、ＵＬパケットの送信タイミングを算出し、当該送信タイミングをランダムアクセスアサイメントに含まれるCSI-RS設定番号に対応付けて管理する。さらに、端末UE4は、無線通信装置からのUL grantに付されているCSI-RS設定番号に対応する送信タイミングで、ＵＬパケットを当該CSI-RS設定番号に対応する無線通信装置に送信する。このため、ＣｏＭＰセットを構成する各無線通信装置は、端末UE4からのＵＬパケットを適切なタイミングで受信できる。
【０１２６】
なお、本実施形態では、CSI-RS設定を用いて送信タイミングを特定しているが、別の方法で送信タイミングを特定しても良い。例えば、CSI-RS設定の代わりに、送信タイミングの管理識別子毎に、個別のランダムアクセスプリアンブルを送信するランダムアクセスチャネルの設定を端末UE4に通知してもよい。この場合、無線通信装置RP41がランダムアクセスを端末UE4に指示する際に指定するランダムアクセスチャネルのリソースに応じて、端末UE4はどの送信タイミングの管理識別子に対するランダムアクセスかを判断することができる。したがって、無線通信装置RP41は、Ｓ４０７におけるランダムアクセスの指示の際、従来どおり、ランダムアクセスリソースのみを端末UE4に通知すればよい。また、ランダムアクセス応答に関しても、従来と同じフォーマットを使用することができる。端末UE4は、送信タイミングの管理識別子毎に送信タイミングを管理するため、UL grantには、CSI-RSの設定番号の代わりに、送信タイミングの管理識別子を通知する。端末UE4は、どの管理識別子の送信タイミングを用いて送信するかを判断し、当該送信タイミングを用いてＵＬパケットを送信する。
【０１２７】
なお、本実施形態においても、第３の実施形態のように端末UE4が複数のアンテナを有している場合、端末UE4に管理されている全ての送信タイミングで、送信タイミング毎に異なるアンテナでＵＬパケットを送信してもよい。すなわち、Ｓ４２５〜Ｓ４２９の代わりに、第３の実施形態における図７に示したＳ３１７及びＳ３２１を行っても良い。
【０１２８】
上記説明した実施形態では、無線通信装置RP11〜RP41が端末UE1〜UE4に管理されている送信タイミングを削除する場合は、図１２に示すタイミングチャートの動作が行われる。図１２は、端末UE1〜UE4が管理している送信タイミングを削除する際のタイミングチャートの一例を示す図である。図１２に示すように、端末UE1〜UE4は、無線通信装置RP11〜RP41が提供するセルに接続し、１つ以上の無線通信装置に対してそれぞれ送信タイミングを管理している。
【０１２９】
無線通信装置RP11〜RP41は、端末UE1〜UE4が管理している送信タイミングに対応する無線通信装置の中に、端末UE1〜UE4が送信するデータを受信しない無線通信装置があり、送信タイミングを維持する必要がないかを判定する。無線通信装置RP11〜RP41は、この無線通信装置に対する送信タイミングを維持する必要がないと判定すると、送信タイミング削除指示（TA Release Indication）を端末UE1〜UE4に送信する。送信タイミング削除指示には、第１〜第３の実施形態の場合は無線通信装置の識別子が含まれ、第４の実施形態の場合はCSI-RS設定番号が含まれる。端末UE1〜UE4は、送信タイミング削除指示に含まれる無線通信装置の識別子に対応する送信タイミング又はCSI-RS設定番号に対応付けて管理している送信タイミングを削除する。
【０１３０】
このようにすることで、端末UE1〜UE4が管理する送信タイミングを減らすことができるため、端末UE1〜UE4の消費電力を抑えることができる。
【０１３１】
（第５の実施形態）
上記実施形態では、端末は管理している１つの送信タイミングでデータを送信する場合（第１，２，４の実施形態）と、管理している全ての送信タイミングでデータを送信する場合（第３，４の実施形態）を説明した。第５の実施形態では、端末は、特定の複数の無線通信装置に、データを同じサブフレームで送信する。端末は、複数の送信タイミングを管理する。無線通信装置は、UL grantを通知する際に、どの送信タイミングを使用してデータを送信するかを通知する。
【０１３２】
通知方法は、以下の４通りが考えられる。
【０１３３】
１つ目の方法は、無線通信装置がPDCCHでUL grantを通知する際に、管理している送信タイミングの識別子のビットマップを用いて通知する方法である。例えば、送信タイミングの識別子のビットマップとして「０１０」が指示される場合、端末は、識別子２の送信タイミングを用いてデータを送信する。また、例えば、「０１１」が指示される場合、端末は、識別子２及び識別子３の送信タイミングを用いてデータを送信する。
【０１３４】
２つ目の方法は、RRCで予め、使用する送信タイミングの組み合わせを設定しておき、無線通信装置が、PDCCHのCIF（Carrier Indicator Field）領域を用いて使用する組み合わせを通知する方法である。例えば、設定１は、送信タイミングの識別子１と送信タイミングの識別子２の組み合わせを示す。設定２は、送信タイミングの識別子１と送信タイミングの識別子３との組み合わせを示す。PDCCHのCIF領域で「０１０」が指示される場合、端末は、設定２と判断し、識別子１と識別子３の送信タイミングを用いてデータを送信する。
【０１３５】
３つ目の方法は、MAC CEで管理している送信タイミングの識別子のビットマップを用いて無線通信装置が通知する方法である。
【０１３６】
４つ目の方法は、RRCで複数の送信タイミングで送信する場合の組み合わせを設定し、無線通信装置がPDCCHでフラグを用いて、複数の送信タイミングで送信するか、全ての送信タイミングで送信するかを通知してもよい。
【０１３７】
なお、上記以外の方法で、複数の送信タイミングで送信する組み合わせを通知してもよい。このようにすることで、特定の複数の送信タイミングを用いてデータを送信できるため、適切な無線通信装置においてデータを受信できる。このため、より効率的に端末の送信電力を使用した状態で無線リソースを使用することができる。
【０１３８】
（第６の実施形態）
上記実施形態では、端末は管理している１つの送信タイミングでデータを送信する場合（第１，２，４の実施形態）と、管理している全ての送信タイミングでデータを送信する場合（第３，４の実施形態）を説明した。第６の実施形態では、端末が、１つの送信タイミングでデータを送信する手法と管理している全送信タイミングでデータを送信する手法とを切り替える方法について説明する。
【０１３９】
無線通信装置は、UL grantを端末に通知する際に、CIF領域の先頭１ビットを用いて、１つの送信タイミングでデータを送信する（例えば、先頭１ビットが「0」）か、全送信タイミングでデータを送信する（例えば、先頭１ビットが「1」）かを通知する。また、１つの送信タイミングでデータを送信する場合、どの送信タイミングを使用するかを、CIF領域の残り２ビットを用いて通知する。端末は、CIF領域において指示された送信タイミングでデータを送信する。
【０１４０】
このようにすることで、より柔軟に適切な無線通信装置でデータを受信できるため、無線リソースを効率的に使用し、端末の通信速度を向上することができる。
【０１４１】
上記第１〜第４の実施形態では、各無線通信装置は、端末からのＵＬパケット、あるいは、端末が送信したサウンディング参照信号(Sounding Reference Signal:SRS)を元に端末の送信タイミングがずれてきたと判断すると、現在の端末の送信タイミングを補正するためのタイミングアドバンスコマンドを作成し、端末に送信してもよい。タイミングアドバンスコマンドは、送信タイミングの補正値、及び、送信タイミングを補正する無線通信装置の識別子により構成される。これにより、端末の保持する送信タイミングが適切に更新することができるため、端末が保持する送信タイミングが適切な値で維持されやすくなる。
【０１４２】
また、上記第１〜第４の実施形態では、端末がCSI-RSの設定番号、DL Reference Timingの設定番号、無線通信装置の識別子、又は、送信タイミング毎の管理識別子を用いることによって、送信タイミングを管理する方法を説明した。その管理した送信タイミングを更新するために、無線通信装置は、端末にMAC CEを用いて、タイミングアドバンスコマンド（Timing Advance command）を送信する方法がある。端末は、タイミングアドバンスコマンドの値を用いて、現在の送信タイミング（Timing Alignment）を更新する。本発明では、このタイミングアドバンスコマンドを送信する際に、管理しているどの送信タイミングの更新かを示すために、タイミングアドバンスコマンドを含むMAC CEにCSI-RSの設定番号、DL Reference Timingの設定番号、無線通信装置の識別子、又は、送信タイミング毎の管理識別子を含めてもよい。このようにすることで、端末は、各送信タイミングの値を正しく更新することができる。
【０１４３】
また、第１の実施形態、第２の実施形態及び第４の実施形態では、UL grantの際にどの送信タイミングを使用するかを通知する方法を示した。なお、これらの実施形態において、端末がＣｏＭＰを行うと通知される又は複数の送信タイミングを管理している際には、CIF（Carrier Indicator Field）を使用して、どの送信タイミングを使用するかを通知すると判断してもよい。このようにすることで、従来のPDCCHフォーマットを再利用できるため、端末の構成を容易にすることができる。
【０１４４】
また、端末は、どの送信タイミングかを通知されない場合、最初に取得した送信タイミングを用いてデータを送信する。また、最初に取得した送信タイミングに対して、識別子を予め割り当てておくことにより、無線通信装置は、常にどの送信タイミングを使用するかを通知してもよい。端末は、どの送信タイミングを使用するかの無線通信装置の識別子又はCSI-RS設定番号が通知されると、通知された無線通信装置の識別子又はCSI-RS設定番号に応じた送信タイミングを用いてデータを送信する。端末は、通知された無線通信装置の識別子又はCSI-RS設定番号に応じた送信タイミングを管理していない場合、UL grantを無視する。端末は、この場合、MAC CEで送信タイミングを管理していないことを無線通信装置に通知してもよい。また、この際、無線通信装置の識別子又はCSI-RS設定番号自体を通知してもよいし、ビットマップを用いて、どの無線通信装置の識別子又はCSI-RS設定番号に対する送信タイミングを管理しているかを通知してもよい。
【０１４５】
上記第１〜第３の実施形態では、ランダムアクセス応答の際に、１つのタイミングアドバンスコマンドと、管理するための無線通信装置の識別子又はCSI-RS設定番号を通知する方法を示した。本発明は、通知方法をこれらに限らず、ＣｏＭＰに使用する各無線通信装置のタイミングアドバンスコマンドとその無線通信装置の識別子又はCSI-RS設定番号とのペアを一緒に送信してもよい。すなわち、端末がランダムアクセスプリアンブルを送信した際に、ＣｏＭＰに使用する各無線通信装置でそれぞれタイミングアドバンスを算出し、１つのメッセージを用いて端末に各無線通信装置に対するタイミングアドバンスを通知する。このようにすることで、ランダムアクセスを行う回数を減らすことができるため、端末の消費電力及び無線リソースの消費を抑えることができる。なお、通知するメッセージのフォーマットの一例としては、メッセージに含むタイミングアドバンスの個数を先頭に示し、次に、無線通信装置の識別子又はCSI-RS設定番号とタイミングアドバンスコマンドとのペアを個数分含める。
【０１４６】
上記各実施形態において、端末がＤＬパケットの受信タイミングに基づいてＵＬパケットの送信タイミングを自動的に更新する方法について説明していないが、CSI-RS設定を用いた際には、CSI-RS設定毎にＤＬパケットの受信タイミングを算出し、各CSI-RSの送信タイミングをそれぞれ更新してもよい。また、DL Reference Timingを計測するアンテナを設定してもよい。このようにすることで、送信タイミングに対応する受信タイミングを計測することができるため、正しく送信タイミングを更新することができる。もしくは、送信タイミングの管理識別子とCSI-RS設定を対応付けて運用してもよい。また、別の方法で、送信タイミングと受信タイミングを関連づけてもよい。また、端末は自動的に受信タイミングに基づいて送信タイミングを更新しないようにしてもよい。
【０１４７】
上記各実施形態では、無線通信装置（受信点）が同じセルＩＤを管理する場合にも動く方法を示した。無線通信装置（受信点）が異なるセルＩＤを管理する場合、CSI-RSの設定の代わりにセルＩＤを使用してもよい。このようにすることで、無線通信装置は、ランダムアクセス応答で、セルＩＤとタイミングアドバンスコマンドを通知するため、端末はセルＩＤごとに送信タイミングを管理できる。そして、端末は、UL grantの通知時に、セルＩＤが含まれていれば、そのセルＩＤに対応した送信タイミングでデータを送信する。また、セルＩＤのビット数が多い場合、セルＩＤと指示用の識別子の組み合わせを予め設定してもよい。設定方法は、RRCで指示してもよい。そして、無線通信装置は、ランダムアクセス応答で、指示用の識別子とタイミングアドバンスコマンドを通知する。端末は、指示用の識別子毎に送信タイミングを管理する。端末は、UL grantの通知時に、セルＩＤが含まれていれば、そのセルＩＤに対応した送信タイミングでデータを送信する。また、この場合、端末はセルＩＤをもっているので、セル毎に受信タイミングを算出し、対応する送信タイミングを自動的に更新することができる。
【０１４８】
上記各実施形態では、端末が一つの無線通信装置に対して送信タイミングを管理している際に別の無線通信装置と送信タイミングを生成する方法について説明したが、ランダムアクセス応答の受信方法によっては、端末はどの無線通信装置に対しても送信タイミングを管理していない場合においても、本発明を適用することができる。
【０１４９】
なお、上記各実施形態では、無線通信装置を用いて説明したが、無線通信装置の代わりに受信点を用いても同様のことが行える。
【０１５０】
上記各実施形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアで実現することも可能である。
【０１５１】
また、上記各実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【０１５２】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
【０１５３】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【０１５４】
なお、上記実施形態ではアンテナとして説明したが、アンテナポートでも同様に適用できる。アンテナポート（Antenna port）とは、１本又は複数の物理アンテナから構成される論理的なアンテナを指す。すなわち、アンテナポートは必ずしも１本の物理アンテナを指すとは限らず、複数のアンテナから構成されるアレイアンテナ等を指すことがある。例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）においては、アンテナポートが何本の物理アンテナから構成されるかは規定されず、基地局が異なる参照新号（Reference signal）を送信できる最小単位として規定されている。また、アンテナポートは、プリコーディング・ベクトル（Precoding vector）の重み付けを乗算する最小単位として規定されることもある。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明に係る無線通信端末は、協調して通信する複数の無線通信装置の各々が無線通信端末からの上りデータを同期して受信することができる無線通信端末等として有用である。
【符号の説明】
【０１５６】
UE1，UE2，UE3，UE4  端末（無線通信端末）
１０１，４０１  受信部
１０３，４０３  制御部
１０５，４０５  送信部
１１１，４１１  受信タイミング管理部
１１３，４１３  ランダムアクセスプリアンブル作成部
１１５，４１５  送信タイミング算出部
１１７，４１７  送信タイミング管理部
RP11，RP21，RP31，RP41  無線通信装置
１５１，４５１  無線受信部
１５３，４５３  制御部
１５５，４５５  ネットワーク用送信部
１５７，４５７  ネットワーク用受信部
１５９，４５９  無線送信部
RP12，RP22，RP32，RP42  無線通信装置
１７１，４７１  ネットワーク用受信部
１７３，４７３  制御部
１７５，４７５  ネットワーク用送信部
１７７，４７７  無線受信部
１７９，４７９  無線送信部
１８１，４８１  ＲＡプリアンブル判定部
１８３，４８３  ＴＡコマンド作成部
１８５，４８５  ＲＡ応答作成部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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