(57)【要約】【課題】無線端末からの余剰なリファレンス信号の送信を回避して端末の電力浪費を抑制する。【解決手段】基地局との間で通信を行う無線端末に備えられる無線送信機であって、基地局と無線端末との間のチャネル状態を測定するためのリファレンス信号を第１期間の間隔で周期的に基地局へ送信するリファレンス信号送信部１０１と、少なくとも、第１期間より長い第２期間を空けて基地局から到来する、無線端末の送信タイミングを制御するためのタイミング制御信号を検出するタイミング制御信号検出部１０６と、送信データの有無を検出する送信データ検出部１０７と、タイミング制御信号が検出され、かつ送信データが検出されない場合にリファレンス信号の送信を停止させる送信停止部１０８と、を有する。【選択図】  図１
2009182801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局との間で通信を行う無線端末に備えられる無線送信機において、
前記基地局と前記無線端末との間のチャネル状態を測定するためのリファレンス信号を第１期間の間隔で周期的に前記基地局へ送信するリファレンス信号送信部と、
前記第１期間より長い第２期間以上の期間を空けて前記基地局から到来する、前記無線端末の送信タイミングを制御するためのタイミング制御信号を検出するタイミング制御信号検出部と、
前記無線端末から前記基地局へ送信すべき送信データの有無を検出する送信データ検出部と、
前記タイミング制御信号が検出され、かつ前記送信データが検出されない場合に前記リファレンス信号の送信を停止させる送信停止部と、を具備することを特徴とする無線送信機。
【請求項２】
前記リファレンス信号の送信が前記送信停止部によって停止された後、第３期間経過した後に、前記リファレンス信号の送信を再開させる送信再開部をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の無線送信機。
【請求項３】
前記第３期間は、前記第２期間から第４期間を減じた値であり、前記第３期間経過した後に、前記リファレンス信号の送信を再開させる送信再開部をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の無線送信機。
【請求項４】
前記送信再開部は、前記送信データ検出部により前記送信データが検出された場合にも前記リファレンス信号送信部による前記リファレンス信号の送信を再開させることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の無線送信機。
【請求項５】
前記第４期間は、前記第１期間が大きいほど大きく、前記リファレンス信号の信号帯域幅と、前記タイミング制御信号による前記送信タイミングの制御精度が大きいほど小さくなるように算出されることを特徴とする請求項３に記載に無線送信機。
【請求項６】
前記第４期間は、前記第１期間をＴ１とし、前記リファレンス信号の信号帯域幅をＷとし、前記タイミング制御信号による前記送信タイミングの制御精度ΔＴを用いて
Ｔ１×ｃｅｉｌ（１／（ΔＴ×Ｗ））
ここで、ｃｅｉｌ（・）は引数の値を超えない最小の整数を返す関数を表す、  
に従って算出されることを特徴とする請求項３に記載に無線送信機。
【請求項７】
前記第３期間または前記第４期間は、前記基地局から指示された値を用いることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載に無線送信機。
【請求項８】
前記第３期間または前記第４期間は、前記タイミング制御信号の一部として指示されることを特徴とする請求項７に記載の無線送信機。
【請求項９】
前記第３期間または前記第４期間は、事前に決定されている値を用いることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載に無線送信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基地局と通信を行う無線端末に設けられる無線送信機に係り、特に基地局と無線端末との間のチャネル状態を測定するためのリファレンス信号を送信する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にセルラ無線通信システムにおいては、基地局が無線通信に関わるリソース（通信リソースという）の割り当てを行う。セルラ無線通信システムにおける通信リソースは、基地局と無線端末（以下、単に端末という）との間の通信に使用可能なリソースであり、例えば時間リソース、周波数リソース及び信号電力リソースが挙げられる。
【０００３】
これらの通信リソースの割り当ては一般に、基地局と端末との間の伝送路（以下、チャネルという）の状態を基にして行われる。具体的には、時間リソース及び周波数リソースの割り当てについては、割り当て可能なリソースのうちチャネル状態がよいリソース、すなわち信号対雑音・干渉電力比（ＳＩＮＲ）をより高くできるリソースをそれぞれの端末に割り当てる。これによって各端末のスループットを高くすることができ、結果として無線通信システムのスループットを向上できる。
【０００４】
信号電力リソースについては、測定したチャネル状態に基づいて所望のＳＩＮＲを達成するのに適切なリソースを各端末に割り当てる。これによって各端末が所望のＳＩＮＲを達成できるとともに、他の端末に与える干渉を効率的に低減することができる。
【０００５】
このように通信リソースの割り当てに際しては、基地局と端末との間のチャネル状態を測定する必要がある。チャネル状態の測定は、一般に対象のチャネルを用いてリファレンス信号と呼ばれる既知信号を送信し、これを受信することによって行われる。例えば、周波数分割複信（ＦＤＤ）を採用するセルラ無線通信システムにおいて、上りリンクのチャネル状態を測定する場合、端末がリファレンス信号を送信し、基地局がこれを受信する。基地局では、こうして受信されるリファレンス信号を観測することによって、上りリンクのチャネル状態を測定する。
【０００６】
このようにして測定される上りリンクにおけるチャネル状態の測定結果は、通信リソースの割り当ての他に、以下のようにタイミング検出、すなわち送信タイミングの誤差の検出にも用いることが可能である。
【０００７】
一般に、セルラ無線通信システムでは複数の端末が１つの基地局に接続する。基地局での受信性能を向上させるために、各端末から基地局に到来する信号は基地局端でタイミングが揃っていることが望ましい。セルラ無線通信システムにおいて、基地局端での各端末からの到来信号のタイミングを揃えるために、すなわち基地局と端末との間のタイミング同期を行うために、端末の送信タイミングを調整する方法として、次のような処理が知られている。
【０００８】
まず、基地局は端末に指示を出し、端末からリファレンス信号を送信させる。基地局は端末から送信されたリファレンス信号を受信し、これを解析することによって上りリンクのチャネル状態を測定し、また該端末の送信タイミング（より詳細には、所望値からの送信タイミングのずれ）を検出する。基地局は、こうして検出された送信タイミングに基づきタイミング制御信号を生成して端末に通知する。タイミング制御信号を受信した端末は、送信すべき信号の送信タイミングを調整する。例えば、タイミング制御信号によって送信タイミングを１０μsec早めることが指示されていた場合には、送信タイミングを１０μsecだけ早めるといった処理を行う。このようにすることで、複数の端末から基地局に到来する信号の基地局端でのタイミングを揃えることが可能となる。
【０００９】
基地局端での端末からの到来信号のタイミングのずれは、主に２つの要因によって生じる。１つ目は基地局と端末のクロックが完全に一致していないために徐々にタイミングがずれるというもので、２つ目は端末が移動することによって端末と基地局間の距離が増減し、これに応じて伝播遅延量が増減するというものである。いずれの要因も時間と共に変化するものであるため、送信タイミングの調整は通信開始時に１回だけ行えばよいというものではなく、時間経過と共に繰り返し行う必要がある。従って、時間経過と共に繰り返しタイミング制御信号を送信する必要がある。さらに、これを実施するためには前記のリファレンス信号を用いてタイミングずれを検出する必要があるため、端末は時間経過と共に繰り返しリファレンス信号を送信する必要がある。
【００１０】
このような方法の具体例として、非特許文献１では無線端末において基地局から指示された周期でリファレンス信号を送信し続け、また最低０．５secの間隔で必要に応じてタイミング制御信号を送信することが示されている。
【００１１】
非特許文献２には、基地局から指示された周期で、基地局から指示された期間だけリファレンス信号を送信し続ける方法が示されている。すなわち、非特許文献１のようなタイミング制御信号を生成するためのタイミングずれ検出に際して、端末がリファレンス信号を一定の周期で送信し続ける方法が非特許文献２には示されている。
【００１２】
非特許文献３では、非特許文献１のようなタイミング制御信号を生成するためのタイミングずれ検出に際して、端末がリファレンス信号を一定の周期で指定された期間だけ送信し続ける方法が示されている。
【００１３】
これらの文献１〜３に示される送信方法によって送信されたリファレンス信号は、タイミング検出だけでなく、通信リソースの割り当てにも用いられる。そこで、基地局は端末に対して、リファレンス信号の送信周期として数msec乃至数百msecのオーダの周期を指示することが想定されている。この周期は通信リソースの割り当てのためには適した値であるといえる。
【００１４】
しかしながら、例えば、ある端末に送信すべきデータがない場合、すなわち上りリンクで通信リソースを使用する必要がない場合には、端末から送信されるリファレンス信号は通信リソースの割り当てには用いられず、タイミング検出だけに用いられることになる。このような状況は、タイミング制御信号が最低０．５secの間隔でしか送信されないことを考慮すると、過剰であるといえる。リファレンス信号が過剰に送信される結果、端末では電力が浪費されることになってしまう。
【非特許文献１】□MCC Support “Approved Report of 3GPP TSG RAN WG1 #47bis v2.0.0 、(Sorrento, Italy, 15-19 January, 2007) ,3GP、［平成２０年１月１５日検索］、インターネット＜URL;http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_47bis/Report/R1-071245.zip＞
【非特許文献２】Nokia Siemens Networks, Nokia “UL Sounding Arrangement”、［online］、3GPP（発行元）、［平成２０年１月１５日検索］、インターネット＜URL;http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_50/Docs/R1-073642.zip＞
【非特許文献３】MCC Support “Draft Report of 3GPP TSG RAN WG1 #50 v0.1.0 (Athens, Greece, 20-24 August, 2007)”、［online］、3GPP（発行元）、［平成２０年１月１５日検索］、インターネット＜URL;http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG1_RL1/TSGR1_50/Report/Draft_ReportWG1%2350_v010.zip (Draft_ReportWG1#50_v010.doc)＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上述したように非特許文献１〜３に示されるような従来の技術においては、無線端末には送信データがない場合にも、タイミング制御信号の間隔と比較して非常に小さい周期でリファレンス信号を基地局へ送信される。従って、端末においては余剰なリファレンス信号の送信がなされるために電力が浪費されてしまい、結果として通信可能時間及び待ち受け時間が短くなるという問題があった。
【００１６】
本発明では、無線端末からの余剰なリファレンス信号の送信を回避して端末の電力浪費を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一観点よると、基地局との間で通信を行う無線端末に備えられる無線送信機であって、前記基地局と前記無線端末との間のチャネル状態を測定するためのリファレンス信号を第１期間の間隔で周期的に前記基地局へ送信するリファレンス信号送信部と、前記第１期間より長い第２期間以上の期間を空けて前記基地局から到来する、前記無線端末の送信タイミングを制御するためのタイミング制御信号を検出するタイミング制御信号検出部と、前記無線端末から前記基地局へ送信すべき送信データの有無を検出する送信データ検出部と、前記タイミング制御信号が検出され、かつ前記送信データが検出されない場合に前記リファレンス信号の送信を停止させる送信停止部と、を具備する無線送信機を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、無線端末からの余剰なリファレンス信号の送信を行わないようにして端末の電力浪費を回避し、もって端末の通信可能時間及び待ち受け時間を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。  
（第１の実施形態）  
図１に示されるように、本発明の第１の実施形態に係る無線送信機はリファレンス信号送信部１０１、無線送信部１０２、送信アンテナ１０３、受信アンテナ１０４、無線受信部１０５、タイミング制御信号検出部１０６、送信データ検出部１０７及び送信停止部１０８を有する。図１の無線送信機は、図示しない基地局と通信を行う無線端末（以下、単に端末という）に設けられる。なお、図１ではリファレンス信号の送信とタイミング制御信号の受信に関わる構成のみ示し、データ信号の送受信に関わる構成は省略している。
【００２０】
リファレンス信号送信部１０１は、基地局と端末との間のチャネル状態を測定するためのリファレンス信号を第１期間の間隔で周期的に送信する。すなわち、リファレンス信号送信部１０１では送信すべきリファレンス信号が生成され、無線送信部１０２を経て送信アンテナ１０３から基地局に向けて送信される。無線送信部１０２は、例えばリファレンス信号であるデジタル信号をアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）、リファレンス信号をアップコンバートする周波数変換器及び電力増幅器などを含み、リファレンス信号をＲＦ（無線周波数）信号に変換して送信アンテナ１０３へ供給する。
【００２１】
一方、基地局から少なくとも第２期間を空けて端末に到来する、無線端末の送信タイミングを制御するためのタイミング制御信号（言い換えれば、基地局と端末との間のタイミング同期のためのタイミング制御信号）は、受信アンテナ１０４及び無線受信部１０５を経てタイミング制御信号検出部１０６により検出される。タイミング制御信号検出部１０６の検出結果は、送信停止部１０８に与えられる。
【００２２】
無線受信部１０５は、例えば受信アンテナ１０４からのタイミング制御信号を含むＲＦ受信信号を増幅する低雑音増幅器（ＬＮＡ）、増幅されたＲＦ受信信号をダウンコンバートする周波数変換器及びダウンコンバートされた受信信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）などを含む。
【００２３】
送信データ検出部１０７では、端末から基地局へ送信すべきデータ（以下、送信データという）の有無が検出される。送信データ検出部１０７の検出結果は、送信停止部１０８に与えられる。
【００２４】
送信停止部１０８は、タイミング制御信号検出部１０６によってタイミング制御信号が検出され、かつ送信データ検出部１０７により送信データがないことが検出された場合には、リファレンス信号送信部１０１によるリファレンス信号の送信を停止させるように構成されている。
【００２５】
このようにすることで、送信データがない場合にはタイミング制御信号が検出された後に送信されるリファレンス信号の送信を停止することができる。すなわち、余剰なリファレンス信号の送信を行わないようにすることにより、端末の電力浪費を回避することが可能となる。また、その結果として端末の通信可能時間及び待ち受け時間を長くすることができる。
【００２６】
次に、図２〜図４を用いて第１の実施形態についてさらに詳細に説明する。図２〜図４は、基地局と端末間の信号のやりとりを示しており、３種類の矢印の意味は図中に示した通りである。
【００２７】
リファレンス信号送信部１０１は、例えば図示しない基地局によって指示された第１期間の間隔で、基地局によって指示された期間にリファレンス信号を周期的に送信する。例として、本実施形態の対象とするセルラ無線通信システムが３ＧＰＰ(Third Generation Partnership Project)において高速のデータ通信仕様の一つとして検討されているＬＴＥ(Long Term Evolution)の場合、リファレンス信号はＳＲＳ(Sounding Reference Signal)である。ＳＲＳは、ＬＴＥにおいてチャネル推定に用いられる既知信号である。
【００２８】
一方、図示しない基地局は、端末から送信されたリファレンス信号を用いてタイミングずれを検出し、その検出結果に基づき少なくとも第２期間の間隔を空けてタイミング制御信号を端末に対して送信する。例えば、図２に示されているように、タイミング制御信号２０１とタイミング制御信号２０２は第２期間以上の間隔を空けて送信されており、またタイミング制御信号２０２とタイミング制御信号２０３も第２期間以上の間隔を空けて送信されている。ここで、第２期間は第１期間より長く設定される。
【００２９】
図２のようにリファレンス信号の送信が割り当てられている場合、基地局においてタイミング制御信号２０１を生成するためのタイミング検出は、その前に送られた１つまたは複数のリファレンス信号を用いて行われる。同様に、タイミング制御信号２０２を生成するためのタイミング検出は、その前に送られた１つまたは複数のリファレンス信号を用いて行われる。すなわち、図２に示すような例では区間２０４で送信されるリファレンス信号は、タイミング検出には用いられないことが分かる。
【００３０】
端末において送信データ（送信すべきデータ）がある場合には、区間２０４で送信されるリファレンス信号は端末に基地局との間の通信のための通信リソースを割り当てるために用いられる。しかしながら、端末において送信データがない場合も、当該端末に通信リソースの割り当ては必要がないので、区間２０４でのリファレンス信号の送信は無駄になってしまう。ただし、ここでいう送信データとは、端末と基地局との間で既知でない信号を意味しており、例えば制御信号も含んでいる。
【００３１】
このように図２中の区間２０４に送信されるリファレンス信号は、端末において送信データがない場合には、タイミング検出にも通信リソースの割り当てにも用いられない。そこで、本実施形態ではタイミング制御信号検出部１０６によってタイミング制御信号を検出すると共に、送信データ検出部１０７によって送信データの有無を検出し、タイミング制御信号が検出され、かつ送信データが検出されない場合にはリファレンス信号送信部１０１の動作を停止させ、すなわちリファレンス信号の送信を停止させる。
【００３２】
例えば、図２の例においてタイミング制御信号２０１を受信したときに送信データが検出されなかった場合には、リファレンス信号送信部１０１の動作を停止させ、図３に示すように区間３０１におけるリファレンス信号の送信を停止させる。その後、再び基地局からの指示によってリファレンス信号２０５から周期的な送信が開始された場合にも、タイミング制御信号２０２を受信したときに送信データが検出されなかった場合には、再びリファレンス信号送信部１０１の動作を停止させ、図３に示すように区間３０３のリファレンス信号を停止させる。
【００３３】
一方、タイミング制御信号２０１を受信したときに送信データが検出された場合には、リファレンス信号送信部１０１は停止されない。従って、図４のように区間４０１のリファレンス信号は送信される。
【００３４】
このように第１の実施形態によれば、図２中の区間２０４におけるような余剰なリファレンス信号の送信を図３のように停止することができ、これによって端末での電力浪費を回避することができる。また、その結果として端末の通信可能時間及び待ち受け時間を長くすることができる。
【００３５】
（第２の実施形態）  
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、第２の実施形態に係る無線送信機を示しており、図１に示した第１の実施形態に係る無線送信機に対して、送信再開部１０９が追加されている。送信再開部１０９は、リファレンス信号送信部１０１の動作が送信停止部１０８によって停止された後、第３期間だけ経過した後にリファレンス信号送信部１０１の動作を再開させるように構成される。
【００３６】
このように第２の実施形態では、さらに送信再開部１０９を備えることにより、あるタイミング制御信号の受信後にリファレンス信号送信部１０１の動作を停止した後、次のタイミング制御信号の前にリファレンス信号の送信を再開することが可能となる。これにより、基地局でタイミング検出に必要なリファレンス信号を確実に送信することができ、タイミング検出を精度よく実施できるという効果が得られる。
【００３７】
次に、図６〜図９を用いて第２の実施形態についてさらに詳細に説明する。図６〜図９は、基地局と端末間の信号のやりとりを示しており、３種類の矢印の意味は図中に示した通りである。
【００３８】
第２の実施形態において、送信再開部１０９以外の動作は第１の実施形態と基本的に同じである。ここでは、図６に示すようにリファレンス信号の繰り返し送信期間が第２期間と比べて長い場合について考える。端末がタイミング制御信号６０１を受信したときに送信データが検出されなかった場合には、その後に続くリファレンス信号を停止することが端末の電力浪費を回避する観点で望ましい。一方、タイミング制御信号６０１から第２期間経過後には、次のタイミング制御信号が到来する可能性がある。
【００３９】
基地局においてタイミング制御信号を生成するためには、タイミング検出すなわちタイミングずれの検出が必要であるから、端末は基地局がタイミング検出を行うよりも前にリファレンス信号を送信する必要がある。前述の通りタイミングずれは時間とともに変化するため、基地局でのタイミング検出は、できるだけ最近に送信されたリファレンス信号を用いて行う方が精度を向上させやすい。このため、端末はタイミング制御信号６０１を検出してから第２期間以上にわたってリファレンス信号の送信を停止させてしまうと、基地局ではタイミング制御信号６０１を送信するよりも前に送信されたリファレンス信号を使ってタイミングずれの検出をしなければならなくなり、検出精度が劣化してしまう場合がある。これを避けるためには、リファレンス信号の送信を停止する期間は第２期間よりも短いことが望ましいといえる。
【００４０】
そこで、図７のように第２期間よりも短い第３期間を設定し、第３期間経過後にはリファレンス信号送信部１０１の動作を再開させる。より厳密には、第３期間は第２期間から第１期間を減じた値以下になるように設定する。例えば、図７に示すように第３期間を設定した場合には、第２期間の最後で１回リファレンス信号を送信することができる。そのため、基地局が第２期間経過後すぐにタイミング制御信号を生成する場合に、少なくとも１個は最近のリファレンス信号を用いてタイミング検出することができる。
【００４１】
図７の例によると、基地局ではタイミング制御信号７０２を生成する際に直近の２個のリファレンス信号を用い、またタイミング制御信号７０３を生成する際には直近の３個のリファレンス信号を用いてタイミングずれの検出を実施することができる。
【００４２】
このように第２の実施形態によれば、第２間隔経過する前にリファレンス信号の送信を再開させることによって、基地局で実施されるタイミングずれ検出の精度を向上させることができるという効果が得られる。
【００４３】
また、図８に示されるように、図７で示される第３期間７０４と比べてより短い第３期間８０１を用いると、第２期間が経過するまでに送信されるリファレンス信号の数を多くすることができ、その結果として基地局で実施されるタイミングずれ検出の精度をさらに向上させることができる。ただし、この場合はリファレンス信号を送信する数が増加するため、端末の通信可能時間及び待ち受け時間を長くする効果は低下する。従って、タイミングずれ検出精度が重要な場合には第３期間を短く、端末の通信可能時間及び待ち受け時間が重要な場合には第２期間よりも短い範囲で第３期間を長く設定すればよい。
【００４４】
また、明らかなように、例えばタイミング制御信号６０１を受信したときに送信データがあった場合には、リファレンス信号送信部１０１は停止されない。そのため、図９のように第２期間９０１のリファレンス信号は送信される。
【００４５】
（第３の実施形態）  
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係る無線送信機は基本的に第２の実施形態と同様に図５に示した構成を有するが、送信再開部１０９の動作が第２の実施形態と異なっている。すなわち、第３の実施形態ではリファレンス信号送信部１０１の動作が送信停止部１０８によって停止された後、第２期間から第４期間を減じた値だけ経過した後に、送信再開部１０９によってリファレンス信号送信部１０１の動作が再開される。
【００４６】
このように第３の実施形態では、リファレンス信号送信部１０１からのリファレンス信号の送信を停止させた後に送信再開部１０９によって再開させるまでの期間の設定方法が第２の実施形態と異なる。すなわち、第２の実施形態では、リファレンス信号の送信停止から再開までの期間を第３期間と表していたのに対して、第３の実施形態では第２期間から第４期間を減じた期間をリファレンス信号の送信停止から再開までの期間としている。
【００４７】
第３の実施形態によっても、第２の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、あるタイミング制御信号の受信後にリファレンス信号送信部１０１の動作を停止した後、次のタイミング制御信号の前にリファレンス信号を再開することが可能となる。これについて図６〜図１３を用いて説明する。
【００４８】
例えば、図７のように第３期間７０４を設定しているのに対して、第２期間から第３期間７０４を減じた値として図１２のように第４期間１１０１を設定すれば、図７の場合も図１２の場合も同じように第２期間が経過する前にリファレンス信号を１個送信することができる。また、例えば図８のように第３期間８０１を設定しているのに対して、第２期間から第３期間８０１を減じた値として図１２のように第４期間１２０１を設定すれば、図８の場合も図１２の場合も同じように第２期間が経過する前にリファレンス信号を２個送信することができる。また明らかなように、図６と図９を用いて説明したのと同様に、図１０のタイミング制御信号１００１を受信したときに送信データがあった場合には、図１３のように第２期間１３０２のリファレンス信号は送信される。
【００４９】
このように第３の実施形態においても第２の実施形態と同様にして、基地局でタイミング検出に必要なリファレンス信号を確実に送信することができ、タイミング検出を精度よく実施できるという効果が得られる。また、第３の実施形態によれば、これに加えてさらに期間の設定を簡易化できるという効果が得られる。
【００５０】
次に、図７及び図１２を用いて第３の実施形態に特有の効果について説明する。  
図７を用いて説明したように、第２の実施形態では第３期間経過後にリファレンス信号の送信を再開することによって、第２期間が経過する前にリファレンス信号を送信させることを可能とする。この際、送信できるリファレンス信号の個数は、第２期間から第３期間を減じた値に比例することがわかる。本実施形態においては、図１２に表されているように、図７で第２期間から第３期間を減じた値として表される期間を第４期間と表している。言い換えると、第４期間は第２期間から第３期間を減じた値と概ね等価であるといえる。
【００５１】
第２期間が経過する前に送信したいリファレンス信号の個数が与えられたとき、第３期間を設定することで送信再開部１０９を動作させる場合には、第２期間の値に合わせて第３期間の値も増減させる必要があるが、第４期間は第２期間の値が変っても変化させる必要がないという効果が得られる。また、第１期間に比べて第２期間が非常に長い場合で比較すると、第３期間の値よりも第４期間の値の方が非常に小さくなるため、期間を設定するために用いられる制御情報のビット数を削減できるという効果も得られる。
【００５２】
（第４の実施形態）  
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１４は、第４の実施形態に係る無線送信機を示しており、図５に示した第２の実施形態に係る無線送信機に対して送信データ検出部１０７から送信開始部１０９への結線が追加されている。第４の実施形態では送信再開部１０９の動作が第２の実施形態と異なっており、送信開始部１０９は送信停止部１０８によってリファレンス信号の送信が停止された後に、第３期間だけ経過した場合または送信データ検出部１０７により送信データがあることが検出された場合にリファレンス信号送信部１０１の動作を再開させるように構成される。
【００５３】
すなわち第４の実施形態における送信再開部１０９では、送信再開の条件として、送信データ検出部１０７により送信データがあることが検出された場合、という条件が追加されている。これにより、第３期間が経過する前にデータを送信することになった場合に、これと合わせてリファレンス信号の送信を再開できる。
【００５４】
基地局は、送信が再開されたリファレンス信号を用いて通信リソースの割り当てを行うことにより、通信リソースの割り当てをより精度よく実施できる。その結果として、端末から基地局への通信のスループットが向上するという効果が得られる。
【００５５】
以下、図９及び図１５を用いて第４の実施形態についてさらに詳細に説明する。  
図９を用いて説明したように、第２の実施形態ではタイミング制御信号９０３を受信したときに送信データが検出されなかった場合には、第３期間９０１の間リファレンス信号が送信されない。また、タイミング制御信号９０４を受信したときに送信データが検出されなかった場合には、第３期間９０５の間リファレンス信号が送信されない。
【００５６】
これに対し、第４の実施形態では第３期間内であっても送信データがあることが検出された場合には、リファレンス信号の送信が再開される。例えば、図１５に示すようにタイミング１５０１において送信データがあることが検出された場合、第３期間内であってもリファレンス信号の送信が再開される。このようにすることで、送信データを送信するための通信リソースを基地局が該端末に割り当てる際に用いるチャネル状態の測定精度を向上させることができ、通信リソースをより精度よく割り当てることができる。その結果として、端末から基地局への通信のスループットが向上するという効果が得られる。
【００５７】
（第５の実施形態）  
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態に係る無線送信機は基本的に第４の実施形態と同様に図１４に示した構成を有し、送信再開部１０９の動作が第３の実施形態と異なっている。すなわち、第５の実施形態ではリファレンス信号送信部１０１の動作が送信停止部１０８によって停止された後、第２期間から第４期間を減じた値だけ経過した経過した場合、または送信データ検出部１０７により送信データが検出された場合に、送信再開部１０９によってリファレンス信号送信部１０１の動作が再開される。
【００５８】
このように第５の実施形態では、第３の実施形態とは送信再開部１０９の動作が異なっている。すなわち、第５の実施形態における送信再開部１０９では、送信再開の条件として、データ検出部により送信データがあることが検出された場合、という条件が追加されている。この第５の実施形態と第３の実施形態の動作の違いは、第４の実施形態と第２の実施形態の動作の違いと基本的に同じである。さらに、第５の実施形態が第３の実施形態に比較して得られる特有の効果は、第４の実施形態が第２の実施形態に比較して得られる特有の効果と基本的に同じである。
【００５９】
このように第５の実施形態における送信再開部１０９では、送信再開の条件としてデータ検出部１０７により送信データがあることが検出された場合という条件が付加されていることにより、第２期間から第４期間を減じた値の期間が経過する前にデータを送信することになった場合に、これと合わせてリファレンス信号の送信を再開することができる。基地局では、こうして送信が再開されたリファレンス信号を用いて通信リソースの割り当てを行うことにより、通信リソースの割り当てをより精度よく実施できる。その結果として、端末から基地局への通信のスループットが向上するという効果が得られる。
【００６０】
次に、図１２及び図１６を用いて第５の実施形態についてさらに詳細に説明する。  
図１２を用いて説明したように、第２の実施形態ではタイミング制御信号１２０２を受信したときに送信データが検出されなかった場合には、第２期間から第４期間１２０１を減じた値の期間、リファレンス信号は送信されない。また、タイミング制御信号１２０３を受信したときに送信データが検出されなかった場合には、第２期間から第４期間１２０４を減じた値の期間、リファレンス信号は送信されない。
【００６１】
これに対し、第５の実施形態では第２期間から第４期間を減じた値の期間内であっても、送信データがあることが検出された場合には、リファレンス信号の送信を再開する。例えば、図１６に示すようにタイミング１６０１において送信データがあることが検出された場合、第２期間から第４期間を減じた値の期間内であっても、リファレンス信号の送信が再開される。
【００６２】
このように第５の実施形態によれば、送信データを送信するための通信リソースを基地局が該端末に割り当てる際に用いるチャネル状態の測定精度を向上させることができ、通信リソースをより精度よく割り当てることができる。その結果として、端末から基地局への通信のスループットが向上するという効果が得られる。
【００６３】
（第４期間の計算方法）  
第３の実施形態で説明したように、第２期間が経過するよりも第４期間だけ前にリファレンス信号の送信を再開すると、基地局でタイミング検出に必要なリファレンス信号を送信することができ、タイミング検出を精度よく実施できるという効果が得られる。
【００６４】
この際、第４期間を長く設定するほどタイミング検出の精度は向上するが、一方で端末の消費電力量は増加する。そのため第４期間は、所望のタイミング検出精度が得られるのに必要な最低限の長さに設定することが望ましい。
【００６５】
一般に、ΔＴ秒の精度でタイミングずれを検出するためには、ΔＴの逆数である１／ΔＴ[Hz]の帯域幅を持つ信号が必要である。例えば、１[μsec]の精度でタイミングずれを検出するためには、１[MHz]の帯域幅を持つ信号が必要になる。例えば、リファレンス信号１個分の信号帯域が５００[kHz]しかない場合には、リファレンス信号を送信周波数を変えて２個送信すれば、合わせて１０００[kHz]＝１[MHz]の信号となり、これらを用いてタイミングずれの検出を行うことで１[μsec］の精度を達成することが可能となる。
【００６６】
この性質を利用して、リファレンス信号の信号帯域幅Ｗ[Hz]と、リファレンス信号の送信周期である第１期間Ｔ１[sec]と、タイミング制御信号による送信タイミングの制御精度ΔＴ[sec]を用いて、ΔＴの検出精度を得るために必要な最低限の第４期間の値は、Ｔ１[sec]が大きいほど大きく、Ｗ[Hz]とΔＴ[sec]が大きいほど小さくなるように、以下のように計算される。
【００６７】
まず、検出精度ΔＴを得るために必要な信号帯域幅は１／ΔＴと表される。一方、リファレンス信号１個当たりの帯域幅はＷであるから、１／ΔＴの帯域幅を得るために必要なリファレンス信号の個数は  
（１／ΔＴ）／Ｗ＝（１／（ΔＴ×Ｗ））              （１）  
と表せる。
【００６８】
ただし、式（１）の値は小数になる場合がある。１／ΔＴの帯域幅を得るために必要なリファレンス信号の個数を整数で表すには、引数の値を超えない最小の整数を返す関数であるｃｅｉｌ（・）を用いて  
ｃｅｉｌ（１／（ΔＴ×Ｗ））                        （２）  
とすればよい。
【００６９】
リファレンス信号を１個送るのに必要な期間はＴ１であるから、式（２）で表される個数のリファレンス信号を送信するためには、第４期間を  
Ｔ１×ｃｅｉｌ（１／（ΔＴ×Ｗ））                  （３）  
に設定すればよい。
【００７０】
次に、図１７〜図２０を用いて第４期間の計算方法について具体例を挙げて説明する。図１７〜図２０は、図の上側で基地局と端末間の信号のやりとりを示すと共に、下側でリファレンス信号の中心周波数が時間と共に変化する様子を表しており、３種類の矢印とリファレンス信号を表す四角の意味は、図中に示した通りである。ここでは、タイミング制御信号による求められる制御精度を一例としてΔＴ＝０．５２[μsec]として説明する。この場合、所望の精度でタイミングずれを検出するためには、リファレンス信号には約１．９２[MHz]の信号帯域幅が必要であることになる。例えば、リファレンス信号の帯域幅が１．４４[MHz]であった場合、第４期間は以下となる。
【００７１】
Ｔ１×ｃｅｉｌ（１／（０．５２×１０-6×１．４４×１０6））  
＝Ｔ１×ｃｅｉｌ（１．３３．．．）  
＝Ｔ１×２                                              （４）
式（４）により算出した第４期間を用いると、図１７に示されるように第４期間内で２個のリファレンス信号が送信され、またこれらを合わせると所望の信号帯域幅を達成することができる。
【００７２】
また、リファレンス信号の帯域幅が例えば０．７２[MHz]であった場合、第４期間は以下となる。  
Ｔ１×ｃｅｉｌ（１／（０．５２×１０-6×０．７２×１０6））  
＝Ｔ１×ｃｅｉｌ（２．６７．．．）  
＝Ｔ１×３                                              （５）
式（５）により算出した第４期間を用いると、図１８に示されるように第４期間内で３個のリファレンス信号が送信され、これら３個のリファレンス信号を合わせると所望の信号帯域幅を達成することができる。
【００７３】
図１７及び図１８では、リファレンス信号の中心周波数が時間と共に一方向にシフトする例を示している。一方、図１９のようにリファレンス信号の中心周波数が時間と共に不規則に変化する場合にも、第４期間の計算方法は同じである。ただし、図１９のようにリファレンス信号の中心周波数が不規則に変化する場合、時間的に連続するいくつかのリファレンス信号の帯域が重複する場合もある。
【００７４】
例えば、図２０中に示すリファレンス信号２００１とリファレンス信号２００２は、中心周波数が同じであるため、これらのリファレンス信号２００１及び２００２を合わせても、１個分の信号帯域幅にしかならない。このような場合には、上述の方法で計算した値にマージンを加えた値を第４期間としてもよい。図２０の例では、マージンとしてＴ１を加えた例を示している。このようにすることで、図２０中のリファレンス信号２００１及び２００２を含む第４期間２００３においても、リファレンス信号を所望の帯域幅だけ得ることができる。
【００７５】
（第３期間への拡張）  
第３実施例の説明から明らかなように、第２期間から第４期間を減じたものと第３期間は基本的に等価である。したがって、第２期間から上述の計算方法によって算出した値を減じることによって算出した値を第３期間として用いれば、同様の効果を得ることができる。
【００７６】
（第３期間及び第４期間の設定方法）  
（１）基地局が決定する方法  
これまで説明してきた第３期間及び第４期間は、基地局から指示された値を用いてもよい。このようにすることで、期間の制御を基地局主導で行うことができる。第３期間及び第４期間を指示するにあたっては、例えば専用の制御信号を用いて第３期間及び第４期間の値を端末に送信して通知してもよい。また、例えば図２１及び図２２に示されるように第３期間及び第４期間の値を表す情報（第３期間情報及び第４期間情報）をタイミング制御信号の一部として端末に送信してもよい。図２１及び図２２の例では、タイミング制御信号の主体はタイミング誤差情報であり、この後に第３期間情報及び第４期間情報がそれぞれ付加されている。
【００７７】
（２）事前に決定しておく方法  
第３期間及び第４期間については、事前に決定された値を用いてもよい。例えば、無線通信システムの仕様として第３期間及び第４期間の値を事前に決定しておいて設定してもよい。このようにすることで、第３期間及び第４期間を示す情報を別途通知する処理や、第３期間及び第４期間を計算により求める処理などをなくすことができ、第３期間及び第４期間の設定がより簡易となる。
【００７８】
なお、本発明は上記の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる複数の実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】第１の実施形態の送信機を示すブロック図
【図２】第１の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図３】第１の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図４】第１の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図５】第２及び第３の実施形態に係る送信機を示すブロック図
【図６】第２の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図７】第２の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図８】第２の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図９】第２の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図１０】第３の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図１１】第３の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図１２】第３の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図１３】第３の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図１４】第４及び第５の実施形態に係る送信機を示すブロック図
【図１５】第４の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図１６】第５の実施形態における基地局と端末間の信号のやりとりを示す図
【図１７】第４期間の計算方法を説明する図
【図１８】第４期間の計算方法を説明する図
【図１９】第４期間の計算方法を説明する図
【図２０】第４期間の計算方法を説明する図
【図２１】タイミング制御信号の例を示す図
【図２２】タイミング制御信号の例を示す図
【符号の説明】
【００８０】
１０１・・・リファレンス信号送信部
１０２・・・無線送信部
１０３・・・送信アンテナ
１０４・・・受信アンテナ
１０５・・・無線受信部
１０６・・・タイミング制御信号検出部
１０７・・・送信データ検出部
１０８・・・送信停止部
１０９・・・送信再開部
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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