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技術 無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法、基地局装置の制御プログラムおよび移動局装置の制御プログラム

出願人 シャープ株式会社
発明者 鈴木翔一加藤恭之山田昇平中嶋大一郎上村克成
出願日 2009年7月8日 (11年4ヶ月経過) 出願番号 2009-162234
公開日 2011年1月27日 (9年9ヶ月経過) 公開番号 2011-019080
状態 未査定
技術分野 交流方式デジタル伝送 時分割方式以外の多重化通信方式 移動無線通信システム
主要キーワード キャリア要素 左斜線 再設定要求 巡回冗長検査符号 ランダムアクセス処理 コマンド化 最大送信回数 同期維持
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (12)

課題

基地局装置が、複数の上りリンク下りリンクキャリア要素移動局装置割り当て、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセスのメッセージ送受信する。

解決手段

基地局装置3は、移動局装置が開始したランダムアクセス処理成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部1102を備える。移動局装置は、基地局装置3から複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信し、基地局装置3によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識する。

概要

背景

従来から、セルラー移動通信無線アクセス方式および無線ネットワーク進化(以下、「Long Term Evolution(LTE)、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(EUTRA)」と称する。)、および、LTEより広帯域周波数帯域を利用して、さらに高速なデータの通信を実現する無線アクセス方式および無線ネットワーク(以下、「Long Term Evolution-Advanced(LTE-A)」、または、「Advanced Evolved Universal Terrestrial Radio Access(A-EUTRA)」と称する。)が、第三世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project;3GPP)において検討されている。

LTEでは、基地局装置から移動局装置への無線通信下りリンク)の通信方式として、マルチキャリア送信である直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;OFDM)方式が用いられる。また、移動局装置から基地局装置への無線通信(上りリンク)の通信方式として、シングルキャリア送信であるSC−FDMA(Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access)方式が用いられる。

また、LTEにおいて、下りリンクでは、同期チャネル(Synchronization Channel;SCH)、報知チャネル(Physical Broadcast Channel;PBCH)、下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel;PDCCH)、下りリンク共用チャネル(Physical Downlink Shared Channel;PDSCH)、マルチキャストチャネル(Physical Multicast Channel;PMCH)、制御フォーマットインディケータチャネル(Physical Control Format Indicator Channel;PCFICH)、HARQインディケータチャネル(Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel;PHICH)が割り当てられる。

また、上りリンクでは、上りリンク共用チャネル(Physical Uplink Shared Channel;PUSCH)、上りリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel;PUCCH)、ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel;PRACH)が割り当てられる。

ランダムアクセスチャネルの使用目的は、上りリンクにおいて移動局装置と基地局装置間を同期させることと、上りリンクの無線リソースの割り当てを要求することである。移動局装置は、移動局装置と基地局装置の同期が外れている場合、移動局装置が基地局装置に上りリンク共用チャネルで送信するデータ情報がある場合、または、基地局装置が移動局装置に下りリンク共用チャネルで送信するデータ情報があり、基地局装置が移動局装置にランダムアクセス起動するよう下りリンク制御チャネルで通知した場合などにランダムアクセスを起動する。

ランダムアクセスには、Contentioned based Random Accessと、Non−contentiond based Random Accessの2つのアクセス方法がある。Contentioned based Random Accessは、移動局装置間衝突する可能性のあるアクセス方法であり、通常行なわれるランダムアクセスである。Non−contentiond based Random Accessは、移動局装置間で衝突が発生しないアクセス方法であり、迅速に移動局装置と基地局装置間の同期をとるためにハンドオーバー等の特別な場合に基地局装置主導で行なわれるランダムアクセスである。

ランダムアクセスでは、同期をとるために移動局装置はプリアンブルのみ送信する。プリアンブルは、情報を表す信号パターンであるシグネチャが含まれ、数十種類のシグネチャを用意して数ビットの情報を表現することができる。現在では、移動局装置がプリアンブルを用いて6ビットの情報を送信することが想定され、64種類のシグネチャが用意されることが想定されている。

図11は、従来技術に係る無線通信システムのランダムアクセスの一例を示す図である。図11では、Contentioned based Random Accessの手順例を示している。まず、移動局装置1が、下りリンクのチャネル品質などから、選択するシグネチャの範囲を決定し、選択されたシグネチャの範囲の中からシグネチャをランダムに選択し、ランダムアクセスチャネルでプリアンブルを送信する(メッセージ1(M1))。

基地局装置3は、移動局装置1から送信されたプリアンブルを受信すると、プリアンブルから移動局装置1と基地局装置3間の同期タイミングのずれを算出し、移動局装置1がメッセージ3を送信するためのスケジューリング(上りリンクの無線リソース割り当て送信フォーマットメッセージサイズ)などの指定)を行なう。そして、基地局装置3は移動局装置1にTemporary C−RNTI(Cell—Radio Network Temporary Identifer)を割り当て、下りリンク制御チャネルにプリアンブルを受信したランダムアクセスチャネルに対応するRA−RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifer)を配置し、下りリンク制御チャネルに含まれる無線リソース割り当てが示す下りリンク共用チャネルに同期タイミングのずれ情報、スケジューリング情報、Temporary C−RNTIおよび受信したプリアンブルのシグネチャの番号(ランダムID、またはプリアンブルIDとも呼称する。)を含んだランダムアクセスレスポンスを送信する(メッセージ2(M2))。

移動局装置1は、下りリンク制御チャネルにRA−RNTIが含まれていることを確認すると、下りリンク制御チャネルに含まれる無線リソース割り当てが示す下りリンク共用チャネルに配置されたランダムアクセスレスポンスの中身を確認する。そして、移動局装置1は自装置が送信したプリアンブルのシグネチャの番号が含まれる応答を抽出し、同期タイミングのずれを補正し、割り当てられた上りリンク共用チャネルの無線リソースと送信フォーマットで予め基地局装置3から通知されたC−RNTI、または接続要求のメッセージ(RRCConnectionRequest message)、または接続再設定要求のメッセージ(RRCConnectionReestablishmentRequest message)を含むメッセージ3を送信する(メッセージ3(M3))。

基地局装置3は、移動局装置1からのメッセージ3を受信すると、受信したメッセージ3に含まれるC−RNTI、接続要求のメッセージ、または接続再設定要求のメッセージに含まれる移動局装置1を識別する情報を使用して移動局装置1間で衝突が起こっているかどうか判断するためのコンテンションレゾリューションを移動局装置1に送信する(メッセージ4(M4))。

移動局装置1は、コンテンションレゾリューションの受信に成功すると、ランダムアクセスに関する処理を終了する。尚、移動局装置1は、ランダムアクセスレスポンス受信期間内に送信したプリアンブルのシグネチャの番号を検出しなかった場合、または、コンテンションレゾリューション受信期間内にコンテンションレゾリューションを検出しなかった場合に、プリアンブルの送信からやり直す(非特許文献1 第5.1節参照)。

LTE−Aでは、LTEとの後方互換性(backward compatibility)を持つこと、つまり、LTE−Aの基地局装置が、LTE−AおよびLTEの両方の移動局装置と同時に無線通信を行い、また、LTE−Aの移動局装置が、LTE−AおよびLTEの両方の基地局装置と無線通信を行えるようにすることが求められており、LTE−AはLTEと同一のチャネル構造を用いることが検討されている。

例えば、LTE−Aでは、LTEと同一のチャネル構造の周波数帯域(以下、「キャリア要素(CC:Carrier Component)」、または、「コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)」と称する。)を複数用いて、1つの周波数帯域(広帯域な周波数帯域)として使用する技術(周波数帯域集約:Spectrum aggregation、Carrier aggregation、Frequency aggregationなどとも称される。)が提案されている。

具体的には、周波数帯域集約を用いた通信では、下りリンクのキャリア要素毎に、報知チャネル、下りリンク制御チャネル、下りリンク共用チャネル、マルチキャストチャネル、制御フォーマットインディケータチャネル、HARQインディケータチャネルを送信し、上りリンクのキャリア要素毎に上りリンク共用チャネル、上りリンク制御チャネル、ランダムアクセスチャネルが割り当てられる。つまり、周波数帯域集約は、上りリンクと下りリンクにおいて、基地局装置と複数の移動局装置が上りリンク制御チャネル、上りリンク共用チャネル、下りリンク制御チャネル、下りリンク共用チャネルなどを、複数のキャリア要素を用いて、複数のデータ情報や複数の制御情報を同時に送受信する技術である(非特許文献2 第5章参照)。

概要

基地局装置が、複数の上りリンクと下りリンクのキャリア要素を移動局装置に割り当て、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセスのメッセージを送受信する。基地局装置3は、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部1102を備える。移動局装置は、基地局装置3から複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信し、基地局装置3によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識する。

目的

ランダムアクセスチャネルの使用目的は、上りリンクにおいて移動局装置と基地局装置間を同期させることと、上りリンクの無線リソースの割り当てを要求することである

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部を備え、前記移動局装置は、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する受信処理部と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識するランダムアクセス処理部と、を備えることを特徴とする無線通信システム。

請求項2

前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、前記基地局装置が前記移動局装置に対して割り当てた前記移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネ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

前記移動局装置は、前記基地局装置に対して上りリンクキャリア要素の信号を送信する送信処理部をさらに備え、前記ランダムアクセス制御部は、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置がランダムアクセス処理を開始した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素で送信する制御を行なう一方、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行ない、前記ランダムアクセス処理部は、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記ランダムアクセス処理を開始した上りリンクキャリア要素と対応する下りリンクキャリア要素で検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する一方、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記基地局装置に割り当てられた前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴とする請求項1または請求項2記載の無線通信システム。

請求項4

基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部を備えることを特徴とする基地局装置。

請求項5

前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、前記基地局装置が前記移動局装置に対して割り当てた前記移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであることを特徴とする請求項4記載の基地局装置。

請求項6

前記ランダムアクセス制御部は、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置がランダムアクセス処理を開始した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素で送信する制御を行なう一方、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうことを特徴とする請求項4または請求項5記載の基地局装置。

請求項7

基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する受信処理部と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識するランダムアクセス処理部と、を備えることを特徴とする移動局装置。

請求項8

前記基地局装置に対して上りリンクキャリア要素の信号を送信する送信処理部をさらに備え、前記ランダムアクセス処理部は、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記ランダムアクセス処理を開始した上りリンクキャリア要素と対応する下りリンクキャリア要素で検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する一方、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記基地局装置に割り当てられた前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴とする請求項7記載の移動局装置。

請求項9

基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信方法であって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信することを特徴とする無線通信方法。

請求項10

基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信方法であって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信し、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴とする無線通信方法。

請求項11

基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置の制御プログラムであって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する処理を、コンピュータ読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする基地局装置の制御プログラム。

請求項12

基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される移動局装置の制御プログラムであって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する処理と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する処理と、の一連の処理をコンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする移動局装置の制御プログラム。

技術分野

0001

本発明は、基地局装置が、複数の上りリンク下りリンクキャリア要素移動局装置割り当て、基地局装置が移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセスのメッセージ送受信することができる無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法、基地局装置の制御プログラムおよび移動局装置の制御プログラムに関する。

背景技術

0002

従来から、セルラー移動通信無線アクセス方式および無線ネットワーク進化(以下、「Long Term Evolution(LTE)、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(EUTRA)」と称する。)、および、LTEより広帯域周波数帯域を利用して、さらに高速なデータの通信を実現する無線アクセス方式および無線ネットワーク(以下、「Long Term Evolution-Advanced(LTE-A)」、または、「Advanced Evolved Universal Terrestrial Radio Access(A-EUTRA)」と称する。)が、第三世代パートナーシッププロジェクト(3rd Generation Partnership Project;3GPP)において検討されている。

0003

LTEでは、基地局装置から移動局装置への無線通信(下りリンク)の通信方式として、マルチキャリア送信である直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;OFDM)方式が用いられる。また、移動局装置から基地局装置への無線通信(上りリンク)の通信方式として、シングルキャリア送信であるSC−FDMA(Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access)方式が用いられる。

0004

また、LTEにおいて、下りリンクでは、同期チャネル(Synchronization Channel;SCH)、報知チャネル(Physical Broadcast Channel;PBCH)、下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel;PDCCH)、下りリンク共用チャネル(Physical Downlink Shared Channel;PDSCH)、マルチキャストチャネル(Physical Multicast Channel;PMCH)、制御フォーマットインディケータチャネル(Physical Control Format Indicator Channel;PCFICH)、HARQインディケータチャネル(Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel;PHICH)が割り当てられる。

0005

また、上りリンクでは、上りリンク共用チャネル(Physical Uplink Shared Channel;PUSCH)、上りリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel;PUCCH)、ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel;PRACH)が割り当てられる。

0006

ランダムアクセスチャネルの使用目的は、上りリンクにおいて移動局装置と基地局装置間を同期させることと、上りリンクの無線リソースの割り当てを要求することである。移動局装置は、移動局装置と基地局装置の同期が外れている場合、移動局装置が基地局装置に上りリンク共用チャネルで送信するデータ情報がある場合、または、基地局装置が移動局装置に下りリンク共用チャネルで送信するデータ情報があり、基地局装置が移動局装置にランダムアクセスを起動するよう下りリンク制御チャネルで通知した場合などにランダムアクセスを起動する。

0007

ランダムアクセスには、Contentioned based Random Accessと、Non−contentiond based Random Accessの2つのアクセス方法がある。Contentioned based Random Accessは、移動局装置間衝突する可能性のあるアクセス方法であり、通常行なわれるランダムアクセスである。Non−contentiond based Random Accessは、移動局装置間で衝突が発生しないアクセス方法であり、迅速に移動局装置と基地局装置間の同期をとるためにハンドオーバー等の特別な場合に基地局装置主導で行なわれるランダムアクセスである。

0008

ランダムアクセスでは、同期をとるために移動局装置はプリアンブルのみ送信する。プリアンブルは、情報を表す信号パターンであるシグネチャが含まれ、数十種類のシグネチャを用意して数ビットの情報を表現することができる。現在では、移動局装置がプリアンブルを用いて6ビットの情報を送信することが想定され、64種類のシグネチャが用意されることが想定されている。

0009

図11は、従来技術に係る無線通信システムのランダムアクセスの一例を示す図である。図11では、Contentioned based Random Accessの手順例を示している。まず、移動局装置1が、下りリンクのチャネル品質などから、選択するシグネチャの範囲を決定し、選択されたシグネチャの範囲の中からシグネチャをランダムに選択し、ランダムアクセスチャネルでプリアンブルを送信する(メッセージ1(M1))。

0010

基地局装置3は、移動局装置1から送信されたプリアンブルを受信すると、プリアンブルから移動局装置1と基地局装置3間の同期タイミングのずれを算出し、移動局装置1がメッセージ3を送信するためのスケジューリング(上りリンクの無線リソース割り当て送信フォーマットメッセージサイズ)などの指定)を行なう。そして、基地局装置3は移動局装置1にTemporary C−RNTI(Cell—Radio Network Temporary Identifer)を割り当て、下りリンク制御チャネルにプリアンブルを受信したランダムアクセスチャネルに対応するRA−RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifer)を配置し、下りリンク制御チャネルに含まれる無線リソース割り当てが示す下りリンク共用チャネルに同期タイミングのずれ情報、スケジューリング情報、Temporary C−RNTIおよび受信したプリアンブルのシグネチャの番号(ランダムID、またはプリアンブルIDとも呼称する。)を含んだランダムアクセスレスポンスを送信する(メッセージ2(M2))。

0011

移動局装置1は、下りリンク制御チャネルにRA−RNTIが含まれていることを確認すると、下りリンク制御チャネルに含まれる無線リソース割り当てが示す下りリンク共用チャネルに配置されたランダムアクセスレスポンスの中身を確認する。そして、移動局装置1は自装置が送信したプリアンブルのシグネチャの番号が含まれる応答を抽出し、同期タイミングのずれを補正し、割り当てられた上りリンク共用チャネルの無線リソースと送信フォーマットで予め基地局装置3から通知されたC−RNTI、または接続要求のメッセージ(RRCConnectionRequest message)、または接続再設定要求のメッセージ(RRCConnectionReestablishmentRequest message)を含むメッセージ3を送信する(メッセージ3(M3))。

0012

基地局装置3は、移動局装置1からのメッセージ3を受信すると、受信したメッセージ3に含まれるC−RNTI、接続要求のメッセージ、または接続再設定要求のメッセージに含まれる移動局装置1を識別する情報を使用して移動局装置1間で衝突が起こっているかどうか判断するためのコンテンションレゾリューションを移動局装置1に送信する(メッセージ4(M4))。

0013

移動局装置1は、コンテンションレゾリューションの受信に成功すると、ランダムアクセスに関する処理を終了する。尚、移動局装置1は、ランダムアクセスレスポンス受信期間内に送信したプリアンブルのシグネチャの番号を検出しなかった場合、または、コンテンションレゾリューション受信期間内にコンテンションレゾリューションを検出しなかった場合に、プリアンブルの送信からやり直す(非特許文献1 第5.1節参照)。

0014

LTE−Aでは、LTEとの後方互換性(backward compatibility)を持つこと、つまり、LTE−Aの基地局装置が、LTE−AおよびLTEの両方の移動局装置と同時に無線通信を行い、また、LTE−Aの移動局装置が、LTE−AおよびLTEの両方の基地局装置と無線通信を行えるようにすることが求められており、LTE−AはLTEと同一のチャネル構造を用いることが検討されている。

0015

例えば、LTE−Aでは、LTEと同一のチャネル構造の周波数帯域(以下、「キャリア要素(CC:Carrier Component)」、または、「コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)」と称する。)を複数用いて、1つの周波数帯域(広帯域な周波数帯域)として使用する技術(周波数帯域集約:Spectrum aggregation、Carrier aggregation、Frequency aggregationなどとも称される。)が提案されている。

0016

具体的には、周波数帯域集約を用いた通信では、下りリンクのキャリア要素毎に、報知チャネル、下りリンク制御チャネル、下りリンク共用チャネル、マルチキャストチャネル、制御フォーマットインディケータチャネル、HARQインディケータチャネルを送信し、上りリンクのキャリア要素毎に上りリンク共用チャネル、上りリンク制御チャネル、ランダムアクセスチャネルが割り当てられる。つまり、周波数帯域集約は、上りリンクと下りリンクにおいて、基地局装置と複数の移動局装置が上りリンク制御チャネル、上りリンク共用チャネル、下りリンク制御チャネル、下りリンク共用チャネルなどを、複数のキャリア要素を用いて、複数のデータ情報や複数の制御情報を同時に送受信する技術である(非特許文献2 第5章参照)。

先行技術

0017

"3GPP TS36.321 v8.5.0 (2009-03)", March 17, 2009.
"3GPP TR36.814 v1.0.2 (2009-03)", May, 2009.

発明が解決しようとする課題

0018

しかしながら、従来の技術では、基地局装置と移動局装置は1組の上りリンクのキャリア要素と下りリンクのキャリア要素でランダムアクセスの通信を行なっていたため、基地局装置が移動局装置に複数の上りリンクと下りリンクのキャリア要素を割り当てても、1組の上りリンクと下りリンクのキャリア要素でしかランダムアクセスの通信を行なうことができないという問題があった。

0019

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、基地局装置が、複数の上りリンクと下りリンクのキャリア要素を移動局装置に割り当て、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセスのメッセージを送受信することができる無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法、基地局装置の制御プログラムおよび移動局装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0020

(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線通信システムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部を備え、前記移動局装置は、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する受信処理部と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識するランダムアクセス処理部と、を備えることを特徴としている。

0021

このように、基地局装置は、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信し、移動局装置は、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0022

(2)また、本発明の無線通信システムにおいて、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、前記基地局装置が前記移動局装置に対して割り当てた前記移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであることを特徴としている。

0023

このように、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、基地局装置が移動局装置に対して割り当てた移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであるので、基地局装置が移動局装置にランダムアクセス処理の成功を示す信号を用いて、複数の上りリンクキャリア要素、及び下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0024

(3)また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記基地局装置に対して上りリンクキャリア要素の信号を送信する送信処理部をさらに備え、前記ランダムアクセス制御部は、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置がランダムアクセス処理を開始した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素で送信する制御を行なう一方、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行ない、前記ランダムアクセス処理部は、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記ランダムアクセス処理を開始した上りリンクキャリア要素と対応する下りリンクキャリア要素で検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する一方、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記基地局装置に割り当てられた前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴としている。

0025

この構成により、基地局装置が移動局装置の接続状態に応じて適切な下りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送信することができる。

0026

(4)また、本発明の基地局装置は、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部を備えることを特徴としている。

0027

このように、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0028

(5)また、本発明の基地局装置において、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、前記基地局装置が前記移動局装置に対して割り当てた前記移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであることを特徴としている。

0029

このように、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、基地局装置が移動局装置に対して割り当てた移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであるので、基地局装置が移動局装置にランダムアクセス処理の成功を示す信号を用いて、複数の上りリンクキャリア要素、及び下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0030

(6)また、本発明の基地局装置において、前記ランダムアクセス制御部は、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置がランダムアクセス処理を開始した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素で送信する制御を行なう一方、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうことを特徴としている。

0031

この構成により、基地局装置が移動局装置の接続状態に応じて適切な下りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送信することができる。

0032

(7)また、本発明の移動局装置は、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する受信処理部と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識するランダムアクセス処理部と、を備えることを特徴としている。

0033

このように、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0034

(8)また、本発明の移動局装置において、前記基地局装置に対して上りリンクキャリア要素の信号を送信する送信処理部をさらに備え、前記ランダムアクセス処理部は、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記ランダムアクセス処理を開始した上りリンクキャリア要素と対応する下りリンクキャリア要素で検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する一方、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記基地局装置に割り当てられた前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴としている。

0035

この構成により、基地局装置が移動局装置の接続状態に応じて適切な下りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送信することができる。

0036

(9)また、本発明の無線通信方法は、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信方法であって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信することを特徴としている。

0037

このように、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0038

(10)また、本発明の無線通信方法は、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信方法であって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信し、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴としている。

0039

このように、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0040

(11)また、本発明の基地局装置の制御プログラムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置の制御プログラムであって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する処理を、コンピュータ読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴としている。

0041

このように、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0042

(12)また、本発明の移動局装置の制御プログラムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される移動局装置の制御プログラムであって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する処理と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する処理と、の一連の処理をコンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴としている。

0043

このように、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

発明の効果

0044

本発明によれば、基地局装置と移動局装置は、基地局装置が移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送受信することができる。さらに、基地局装置が移動局装置にランダムアクセス処理の成功を示す信号を用いて、複数の上りリンクキャリア要素、及び下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

図面の簡単な説明

0045

本実施形態に係る無線通信システムの概念図である。
本実施形態に係る周波数帯域集約処理の一例を示す図である。
本実施形態に係る下りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。
本実施形態に係る上りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。
本実施形態に係るシグネチャの構成の一例を示す概略図である。
本実施形態に係る基地局装置3の構成を示す概略ブロック図である。
本実施形態に係る移動局装置1の構成を示す概略ブロック図である。
本実施形態に係る無線通信システムのランダムアクセスの一例を示す図である。
本実施形態に係る基地局装置3の動作の一例を示すフローチャートである。
本実施形態に係る移動局装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
従来技術に係る無線通信システムのランダムアクセスの一例を示す図である。

実施例

0046

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。

0047

<無線通信システムについて>
図1は、本実施形態に係る無線通信システムの概念図である。図1において、無線通信システムは、移動局装置1A〜1C、および基地局装置3を具備する。移動局装置1A〜1Cと基地局装置3とは、後述する周波数帯域集約を用いた通信を行なう。

0048

図1は、基地局装置3から移動局装置1A〜1Cへの無線通信(下りリンク)では、同期チャネル(Synchronization Channel;SCH)、下りリンクパイロットチャネル(または、「下りリンクリファレンスシグナル(Downlink Reference Signal;DL RS)」とも称する。)、報知チャネル(Physical Broadcast Channel;PBCH)、下りリンク制御チャネル(Physical Downlink Control Channel;PDCCH)、下りリンク共用チャネル(Physical Downlink Shared Channel;PDSCH)、マルチキャストチャネル(Physical Multicast Channel;PMCH)、制御フォーマットインディケータチャネル(Physical Control Format Indicator Channel;PCFICH)、HARQインディケータチャネル(Physical Hybrid ARQIndicator Channel;PHICH)が割り当てられることを示す。

0049

また、図1は、移動局装置1A〜1Cから基地局装置3への無線通信(上りリンク)では、上りリンクパイロットチャネル(または、「上りリンクリファレンスシグナル(Uplink Reference Signal;UL RS)」とも称する。)、上りリンク制御チャネル(Physical Uplink Control Channel;PUCCH)、上りリンク共用チャネル(Physical Uplink Shared Channel;PUSCH)、ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access Channel;PRACH)が割り当てられることを示す。上りリンクリファレンスシグナルには、上りリンク共用チャネル、または上りリンク制御チャネルと時間多重されて送信され、上りリンク共用チャネルと上りリンク制御チャネルの伝搬路補償に用いられる復調リファレンスシグナル(Demodulation Reference Signal)と、上りリンクの伝搬路状況推定に用いられるサウンディングリファレンスシグナル(Sounding Reference signal)がある。以下、移動局装置1A〜1Cを移動局装置1という。

0050

<周波数帯域集約について>
図2は、本実施形態に係る周波数帯域集約処理の一例を示す図である。図2において、横軸周波数領域、縦軸は時間領域を示す。図2に示すように、下りリンクのサブフレームD1は、20MHzの帯域幅を持った3つのキャリア要素(DCC-1:Downlink Component Carrier-1、DCC-2、DCC-3)のサブフレームによって構成されている。この下りリンクのキャリア要素(以下、下りリンクキャリア要素という)のサブフレーム各々には、格子状の線でハッチングした領域が示す下りリンク制御チャネルと、ハッチングをしない領域が示す下りリンク共用チャネルと、が時間多重されて割り当てられる。

0051

一方、上りリンクのサブフレームU1は、20MHzの帯域幅を持った3つのキャリア要素(UCC-1:Uplink Component Carrier-1、UCC-2、UCC-3)によって構成されている。この上りリンクのキャリア要素(以下、上りリンクキャリア要素という)のサブフレーム各々には、斜めの格子状の線でハッチングした領域が示す上りリンク制御チャネルと、左斜線でハッチングした領域が示す上りリンク共用チャネルと、黒色でハッチングした領域が示すランダムアクセスチャネルが周波数多重されて割り当てられる。

0052

例えば、基地局装置3は、ある下りリンクのサブフレームにおいて、3つの下りリンクキャリア要素のうち1つまたは複数の下りリンクキャリア要素の下りリンク共用チャネルに信号を配置して、移動局装置1へ送信する。また、移動局装置1は、ある上りリンクのサブフレームにおいて、3つの上りリンクキャリア要素のうち1つまたは複数の上りリンクキャリア要素の上りリンク共用チャネルに信号を配置して、基地局装置3へ送信する。また、移動局装置1は、ある上りリンクのサブフレームにおいて、3つの上りリンクキャリア要素のうち任意の1つの上りリンクキャリア要素のランダムアクセスチャネルを選択し、選択したランダムアクセスチャネルにプリアンブルを配置して、基地局装置3へ送信する。

0053

移動局装置1と基地局装置3がランダムアクセスのメッセージ1からメッセージ3を送受信する上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素はペアになっており、基地局装置3は下りリンクキャリア要素各々で、下りリンクキャリア要素とペアになっている上りリンクキャリア要素を示す情報、および下りリンクキャリア要素とペアの上りリンクキャリア要素におけるランダムアクセスチャネルの構成やランダムアクセスの送信状況を示す情報などのランダムアクセス送信に関する情報を報知し、移動局装置1に通知する。

0054

例えば、図2において、DCC−1とUCC−1、DCC−2とUCC−2、DCC−3とUCC−3がランダムアクセスのメッセージ1からメッセージ3を送受信するペアとなる場合、基地局装置3は下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)各々で、下りリンクキャリア要素とペアになる上りリンクキャリア要素(UCC-1、UCC-2、UCC-3)を示す情報、および下りリンクキャリア要素とペアの上りリンクキャリア要素におけるランダムアクセス送信に関する情報を報知する。移動局装置1がメッセージ1(プリアンブル)をUCC−1で送信した場合、基地局装置3と移動局装置1はメッセージ2(ランダムアクセスレスポンス)の送受信をDCC−1で行い、メッセージ3の送受信をUCC−1で行なう。

0055

尚、基地局装置3は、ランダムアクセスのメッセージ4(ランダムアクセス処理の成功を示す信号)の送信を行なう下りリンクキャリア要素を、メッセージ3を送信した移動局装置1に対して基地局装置3が割り当てている下りリンクキャリア要素の設定に応じて切り替える。また、基地局装置3がメッセージ3から移動局装置1を識別できない場合は、基地局装置3はメッセージ1を受信した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信する。

0056

<下りリンク無線フレームについて>
図3は、本実施形態に係る下りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。図3は、ある下りリンクキャリア要素における無線フレームの構成を示す。図3において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域である。図3に示すように、下りリンクキャリア要素の無線フレームは、複数の下りリンクの物理リソースブロック(PRB;Physical Resource Block)ペア(例えば、図3破線で囲まれた領域)から構成されている。この下りリンクの物理リソースブロックペアは、無線リソースの割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯(PRB帯域幅;180kHz)および時間帯(2個のスロット=1個のサブフレーム;1ms)からなる。

0057

1個の下りリンクの物理リソースブロックペアは、時間領域で連続する2個の下りリンクの物理リソースブロック(PRB帯域幅×スロット)から構成される。1個の下りリンクの物理リソースブロック(図3において、太線で囲まれている単位)は、周波数領域において12個のサブキャリア(15kHz)から構成され、時間領域において7個のOFDMシンボル(71μs)から構成される。

0058

時間領域においては、7個のOFDMシンボル(71μs)から構成されるスロット(0.5ms)、2個のスロットから構成されるサブフレーム(1ms)、10個のサブフレームから構成される無線フレーム(10ms)がある。周波数領域においては、下りリンクキャリア要素の帯域幅に応じて複数の下りリンクの物理リソースブロックが配置される。尚、1個のサブキャリアと1個のOFDMシンボルから構成されるユニットを下りリンクのリソースエレメント(Resource Element;RE)と称する。

0059

以下、下りリンクの無線フレーム内に割り当てられるチャネルについて説明をする。下りリンクの各サブフレームでは、例えば、下りリンク制御チャネルと、下りリンク共用チャネルと、下りリンクリファレンスシグナルとが割り当てられる。下りリンク制御チャネルはサブフレームの先頭のOFDMシンボルから配置され、下りリンク共用チャネルはサブフレームの残りのOFDMシンボルに配置される。下りリンクパイロットチャネルについては、説明の簡略化のため図3において図示を省略するが、下りリンクパイロットチャネルは周波数領域と時間領域において分散して配置される。

0060

まず、下りリンク制御チャネルに配置する信号について説明をする。下りリンク制御チャネルには、下りリンクグラント(「Downlink grant」、または「Downlink assignment」とも称する。)、上りリンクグラント(Uplink grant)など、通信の制御に用いられる情報である下りリンク制御情報(Downlink Control Information;DCI)の信号が配置される。

0061

尚、下りリンクグラントは、下りリンク共用チャネルに対する変調方式を示す情報、符号化方式を示す情報、無線リソースの割り当てを示す情報、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)に関する情報などから構成される。また、上りリンクグラントは、上りリンク共用チャネルに対する変調方式を示す情報、符号化方式を示す情報、無線リソースの割り当てを示す情報、HARQに関する情報などから構成される。

0062

尚、HARQとは、例えば、移動局装置1(基地局装置3)がデータ情報の復号の成否(ACK(ACKnowledgement;肯定応答)/NACK(Negative-ACKnowledgement;否定応答))を基地局装置3(移動局装置1)に送信し、移動局装置1(基地局装置3)が誤りによりデータ情報を復号できない(NACK)場合に基地局装置3(移動局装置1)が信号を再送し、移動局装置1(基地局装置3)が再度受信した信号とすでに受信した信号との合成信号に対して復号処理を行なう技術である。

0063

下りリンク制御情報には、下りリンク制御情報のビット系列から生成した巡回冗長検査(Cyclic Redundancy Check;CRC)符号(誤り検出符号)と、識別子とで排他的論理和を行なった系列を付加する。移動局装置1は、更に、この系列に対して同じ識別子で排他的論理和を行なうことで巡回冗長検査符号を取得することができる。つまり、移動局装置1は、下りリンク制御チャネルに含まれている識別子から下りリンク制御チャネルが自装置宛てに送信されたものかを判定することができる。

0064

例えば、基地局装置3が移動局装置1に割り当てた移動局装置識別子(Cell-Radio Network Temporary Identifier;C-RNTI)が下りリンク制御チャネルに含まれている場合、移動局装置1は下りリンク制御チャネルが自装置宛ての下りリンク共用チャネルの無線リソースの割り当てを示していると判定する。また、移動局装置1がプリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースと対応するランダムアクセス識別子(Random Access-Radio Network Temporary Identifier;RA-RNTI)が下りリンク制御チャネルに含まれている場合、移動局装置1は下りリンク制御チャネルが、自装置が送信したプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンス(Random Access Response)を含む可能性のある下りリンク共用チャネルの無線リソースの割り当てを示していると判定する。

0065

次に、下りリンク共用チャネルに配置する信号について説明をする。下りリンク共用チャネルには、データ情報(トランスポートブロック;Transport Block)の信号が配置される。本実施形態では、下りリンクグラントと下りリンクグラントにより無線リソースの割り当てを示された下りリンク共用チャネルは同じサブフレーム内の、同じ下りリンクキャリア要素に配置される。尚、本発明はこれに限らず、移動局装置1が下りリンクグラントから下りリンク共用チャネルが配置される下りリンクキャリア要素を識別するようにし、下りリンクグラントと下りリンクグラントにより無線リソースの割り当てを示された下りリンク共用チャネルが異なる下りリンクキャリア要素に配置されてもよい。

0066

<上りリンク無線フレームについて>
図4は、本実施形態に係る上りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。図4は、ある上りリンクキャリア要素における無線フレームの構成を示す。図4において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域である。図4に示すように、上りリンクキャリア要素の無線フレームは、複数の上りリンクの物理リソースブロックペア(例えば、図4の破線で囲まれた領域)から構成されている。この上りリンクの物理リソースブロックペアは、無線リソースの割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯(PRB帯域幅;180kHz)および時間帯(2個のスロット=1個のサブフレーム;1ms)からなる。

0067

1個の上りリンクの物理リソースブロックペアは、時間領域で連続する2個の上りリンクの物理リソースブロック(PRB帯域幅×スロット)から構成される。1個の上りリンクの物理リソースブロック(図4において、太線で囲まれている単位)は、周波数領域において12個のサブキャリア(15kHz)から構成され、時間領域において7個のSC−FDMAシンボル(71μs)から構成される。時間領域においては、7個のSC−FDMAシンボル(71μs)から構成されるスロット(0.5ms)、2個のスロットから構成されるサブフレーム(1ms)、10個のサブフレームから構成される無線フレーム(10ms)がある。周波数領域においては、上りリンクキャリア要素の帯域幅に応じて複数の上りリンクの物理リソースブロックが配置される。尚、1個のサブキャリアと1個のSC−FDMAシンボルから構成されるユニットを上りリンクのリソースエレメントと称する。

0068

以下、上りリンクの無線フレーム内に割り当てられるチャネルについて説明をする。上りリンクの各サブフレームでは、例えば、上りリンク制御チャネル、上りリンク共用チャネル、ランダムアクセスチャネル、および上りリンクリファレンスシグナルが割り当てられる。まず、ランダムアクセスチャネルに配置される信号について説明をする。ランダムアクセスチャネル(図示せず)は、周波数領域において72個の上りリンクのリソースエレメント(物理リソースブロック6つ分)の帯域幅、時間領域において1つのサブフレームから3つのサブフレームのいずれかで構成される無線リソースに配置される。また、ランダムアクセスチャネルのサブキャリア間隔は1.25kHz、または7.5kHzであり、上りリンク制御チャネルや上りリンク共用チャネルのサブキャリア間隔(15kHz)と異なる。ランダムアクセスチャネルの無線リソースは、無線フレーム内に複数割り当てられる。具体的なランダムアクセスチャネルの無線リソースの割り当てや構成は、報知情報として、移動局装置1に通知される。

0069

ランダムアクセスチャネルには、移動局装置1と基地局装置3が同期をとるためにプリアンブルが配置される。プリアンブルは、情報を表す信号パターンであるシグネチャが含まれ、数十種類のシグネチャが用意され数ビットの情報を表現することができる。

0070

図5は、本実施形態に係るシグネチャの構成の一例を示す概略図である。図5において、縦軸はシグネチャの番号であり、シグネチャ1番から24番までは、メッセージ3の送信サイズが小さい場合、シグネチャの25番から48番まではメッセージ3の送信サイズが大きい場合に、移動局装置1各々がランダムに選択する。49番から64番までは、基地局装置3が選択し、移動局装置1に通知するシグネチャである。メッセージサイズが小さい場合のシグネチャは、通常、伝搬路の特性が悪い(または、移動局装置1と基地局装置3間の距離が遠い)場合に選択され、メッセージサイズが大きい場合のシグネチャは、伝搬路の特性が良い(または、移動局装置1と基地局装置3間の距離が近い)場合に選択される。

0071

次に、上りリンク制御チャネルに配置される信号について説明をする。上りリンク制御チャネルは、上りリンクキャリア要素の帯域幅の両端の上りリンクの物理リソースブロックペア(左斜線でハッチングされた領域)に割り当てられる。尚、上りリンク制御チャネルは周波数領域と時間領域において拡散符号により拡散され、符号多重される。上りリンク制御チャネルには、下りリンクのチャネル品質を示すチャネル品質情報、上りリンクの無線リソースの割り当ての要求を示すスケジューリング要求(SR:Scheduling Request)、下りリンク共用チャネルに対するACK/NACKなど、通信の制御に用いられる情報である上りリンク制御情報(Uplink Control Information;UCI)の信号が配置される。

0072

次に、上りリンク共用チャネルに配置される信号について説明をする。上りリンク共用チャネルは、上りリンク制御チャネルとランダムアクセスチャネル以外の上りリンクの物理リソースブロックペア(ハッチングされない領域)に割り当てられる。上りリンク共用チャネルには、上りリンク制御情報以外の情報であるデータ情報(トランスポートブロック;Transport Block)の信号が配置される。本実施形態では、上りリンクグラントにより無線リソースの割り当てを示された上りリンク共用チャネルは、予め定められた期間後のサブフレーム内の、移動局装置1が上りリンクグラントを受信した下りリンクキャリア要素と対応する上りリンクキャリア要素に配置される。例えば、図2において、UCC−1の上りリンク共用チャネルの無線リソースの割り当てを示す上りリンクグラントは、DCC−1の下りリンク制御チャネルに配置される。

0073

尚、本発明はこれに限らず、移動局装置1が上りリンクグラントから上りリンク共用チャネルが配置される上りリンクキャリア要素を識別するようにし、上りリンクグラントと上りリンクグラントにより無線リソースの割り当てを示された上りリンク共用チャネルが、異なる上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の組に配置されてもよい。

0074

次に、上りリンクリファレンスシグナルについて説明をする。復調リファレンスシグナル(図示せず)は、上りリンク共用チャネル、および上りリンク制御チャネルの無線リソースと時間多重されるように配置される。サウンディングリファレンスシグナル(図示せず)は、時間領域において、基地局装置3が移動局装置1毎に設定した周期のサブフレームにおいて最後のSC−FDMAシンボルに配置され、周波数領域において、基地局装置3が移動局装置1毎に設定した周波数領域に配置される。

0075

<基地局装置の構成について>
図6は、本実施形態に係る基地局装置3の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、基地局装置3は、上位層処理部101、プリアンブル検出部103、同期タイミング測定部105、制御部107、受信処理部109、複数の受信アンテナ、送信処理部111、および、複数の送信アンテナ、を含んで構成される。また、上位層処理部101は、無線リソース制御部1011とランダムアクセス制御部1012を含んで構成される。尚、図6では、受信アンテナと送信アンテナとを別の構成としたが、信号の入出力を切り替える作用のあるサイリスタなどを用いてアンテナ共有するようにしてもよい。

0076

上位層処理部101は、下りリンクキャリア要素毎のデータ情報を、送信処理部111に出力する。また、上位層処理部101は、パケットデータ統合プロトコル(PDCP:Packet Data Convergence Protocol)層、無線リンク制御(RLC:Radio Link Control)層、無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)層の処理を行なう。上位層処理部101の無線リソース制御部1011は、移動局装置1各々の各種設定情報通信状態、および、バッファ状況の管理などを行っている。上位層処理部101のランダムアクセス制御部1012は、移動局装置1各々のランダムアクセスに関する制御を行なっている。

0077

上記の処理において、上位層処理部101が備える無線リソース制御部1011は、基地局装置3が無線通信に用いることのできる下りリンクキャリア要素と上りリンクキャリア要素の数、および移動局装置1が同時に送信、または受信することのできる下りリンクキャリア要素と上りリンクキャリア要素の数などに応じて、複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素を移動局装置1に割り当てる。

0078

また、無線リソース制御部1011は、各下りリンクキャリア要素の各チャネルに配置する情報を生成、または上位ノードから取得し、下りリンクキャリア要素毎に送信処理部111に出力する。例えば、無線リソース制御部1011は、下りリンク制御情報、データ情報の一種であるランダムアクセスレスポンスを生成し、送信処理部111に出力する。

0079

また、無線リソース制御部1011は、移動局装置1に割り当てた上りリンクキャリア要素の無線リソースの中から、移動局装置1が上りリンク共用チャネル(データ情報)を配置する無線リソースを移動局装置1に割り当てる。また、無線リソース制御部1011は、移動局装置1に割り当てた下りリンクキャリア要素の無線リソースの中から、移動局装置1に対する下りリンク共用チャネル(データ情報)を配置する無線リソースを割り当てる。無線リソース制御部1011は、当該無線リソースの割り当てを示す下りリンクグラントと上りリンクグラントを生成し、送信処理部111を介して移動局装置1に送信する。また、無線リソース制御部1011は、当該下りリンクグラントと上りリンクグラントに、下りリンクグラントまたは上りリンクグラントが対応する移動局装置1に割り当てたC−RNTIを含める。

0080

無線リソース制御部1011は、ランダムアクセス制御部1012からの制御情報に基づいて、1つの下りリンクキャリア要素を選択し、選択した下りリンクキャリア要素内の無線リソースの中からランダムアクセスレスポンスを配置する無線リソースを割り当てる。また、無線リソース制御部1011は、当該無線リソースの割り当てを示す下りリンクグラントに、ランダムアクセス制御部1012から入力されたRA−RNTIを含める。

0081

無線リソース制御部1011は、ランダムアクセス制御部1012からの制御情報に基づいて、1つの上りリンクキャリア要素を選択し、選択した上りリンクキャリア要素内の無線リソースの中からメッセージ3を配置する無線リソースを割り当てる。また、無線リソース制御部1011は、当該無線リソースの割り当てを示す上りリンクグラントを生成し、ランダムアクセスレスポンスに含め、送信処理部111を介して移動局装置1に送信する。尚、ランダムアクセスレスポンスに含まれる上りリンクグラントは、巡回冗長検査符号と移動局装置識別子が含まれない。ランダムアクセスレスポンスには、ランダムアクセス制御部1012から入力された複数のシグネチャ各々に対する同期タイミングのずれ量とTemporary C−RNTIと、無線リソース制御部1011が生成した上りリンクグラントが含まれている。

0082

また、無線リソース制御部1011は、移動局装置1から上りリンク制御チャネルで通知された上りリンク制御情報(ACK/NACK、チャネル品質情報、スケジューリング要求)、および移動局装置1のバッファの状況や無線リソース制御部1011が設定した移動局装置1各々の各種設定情報に基づき、受信処理部および送信処理部の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部に出力する。

0083

上記の処理において、上位層処理部101が備えるランダムアクセス制御部1012は、ランダムアクセスチャネルの構成(ランダムアクセスチャネルの無線リソースの割り当てなど)やランダムアクセスの送信状況を示す情報(ランダムアクセス負荷)などのランダムアクセスに関する情報を含む報知情報、ランダムアクセスレスポンス、コンテンションレゾリューションなどを生成し、送信処理部111に出力するよう、無線リソース制御部1011に制御情報を出力する。

0084

ランダムアクセス制御部1012は、移動局装置1に送信するデータ情報があるが、基地局装置3と移動局装置1間の同期がはずれている場合などに、移動局装置1にプリアンブルの送信を指示することを決定する。この場合、ランダムアクセス制御部1012は、移動局装置1にプリアンブルの送信を指示する下りリンク制御情報を生成し、送信処理部111に出力するよう、無線リソース制御部1011に制御情報を出力する。

0085

ランダムアクセス制御部1012は、プリアンブル検出部103から入力された、ランダムアクセスチャネルの情報とシグネチャの番号と同期タイミングのずれ量に基づき、シグネチャの番号と同期タイミングのずれ量を無線リソース制御部1011に出力し、無線リソース制御部1011にランダムアクセスレスポンスを生成するよう、無線リソース制御部1011に制御情報を出力する。また、ランダムアクセス制御部1012は、プリアンブル検出部103から入力されたシグネチャを検出したランダムアクセスチャネルの情報から、RA−RNTIを算出し、無線リソース制御部1011に出力する。

0086

ランダムアクセス制御部1012は、プリアンブル検出部103から入力されたシグネチャを検出したランダムアクセスチャネルの情報に基づき、プリアンブルが検出された上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素を選択し、選択した下りリンクキャリア要素でランダムアクセスレスポンスを送信するよう、無線リソース制御部1011に制御情報を出力する。また、ランダムアクセス制御部1012は、プリアンブルが検出された上りリンクキャリア要素を選択し、選択した上りリンクキャリア要素の無線リソースの中からメッセージ3を送信する無線リソースを割り当てるよう、無線リソース制御部1011に制御情報を出力する。

0087

ランダムアクセス制御部1012は、メッセージ3に含まれる移動局装置1を識別するC−RNTIからメッセージ3を送信した移動局装置1を特定し、当該移動局装置1に割り当てている下りリンクキャリア要素でコンテンションレゾリューション(ランダムアクセス処理の成功を示す信号)を送信するよう、無線リソース制御部1011に制御情報を出力する。

0088

尚、ランダムアクセス制御部1012は、メッセージ3に接続要求のメッセージ(RRCConnectionRequest message)、または接続再設定要求のメッセージ(RRCConnectionReestablishmentRequest message)などの接続の設定を要求する情報が含まれており、移動局装置1に割り当てたC−RNTIが検出できない場合、メッセージ3を送信した移動局装置1を特定できないため、プリアンブルを検出した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素でコンテンションレゾリューションを送信するよう、無線リソース制御部1011に制御情報を出力する。接続再設定要求のメッセージに、例えば、他の基地局装置3に割り当てられたC−RNTIが含まれることがあるが、当該C−RNTIはランダムアクセス制御部1012では検出できず、より上位の処理部が検出する。尚、詳細なランダムアクセスの手順は後述する。

0089

制御部107は、上位層処理部101からの制御情報に基づいて、受信処理部109、および送信処理部111の制御を行なう制御信号を生成する。制御部107は、生成した制御信号を受信処理部109、および送信処理部111に出力して受信処理部109、および送信処理部111の制御を行なう。

0090

受信処理部109は、制御部から入力された制御信号に従って、受信アンテナを介して移動局装置1から受信した受信信号を分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部101に出力する。また、受信処理部109は、分離した上りリンクリファレンスシグナルを同期タイミング測定部105に出力し、分離したランダムアクセスチャネルをプリアンブル検出部103に出力する。

0091

具体的には、受信処理部109は、各受信アンテナを介して受信した各上りリンクキャリア要素の信号を、中間周波数に変換し(ダウンコンバート)、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号ディジタル信号に変換する。受信処理部109は、変換したディジタル信号からガードインターバル(Guard Interval;GI)に相当する部分を除去する。受信処理部109は、ガードインターバルを除去した信号に対して高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform;FFT)を行い、周波数領域の信号を抽出する。

0092

受信処理部109は、抽出した信号を上りリンクキャリア要素毎に、ランダムアクセスチャネル、上りリンク制御チャネル、上りリンク共用チャネル、デモジュレーションリファレンスシグナルおよびサウンディングリファレンスシグナルに配置された信号に、それぞれ分離する。また、上りリンク制御チャネルは符号多重されているため、受信処理部109は上りリンク制御チャネルに対して逆拡散を行ない分離する。尚、この分離は、予め基地局装置3が決定して各移動局装置1に通知した無線リソースの割当情報に基づいて行われる。また、受信処理部109は、分離した上りリンクリファレンスシグナルから伝搬路の推定値を求め、上りリンク制御チャネルと上りリンク共用チャネルの伝搬路の補償を行なう。受信処理部109は、分離したランダムアクセスチャネルをプリアンブル検出部103に出力し、分離した上りリンクリファレンスシグナルを同期タイミング測定部105に出力する。

0093

受信処理部109は、上りリンク共用チャネルを逆離散フーリエ変換(Inverse Discrete Fourier Transform;IDFT)し、変調シンボルを取得し、上りリンク制御チャネルと上りリンク共用チャネルの変調シンボルそれぞれに対して、2位相偏移変調(Binary Phase Shift Keying;BPSK)、4相位相偏移変調(Quadrature Phase Shift Keying;QPSK)、16値直交振幅変調(16Quadrature Amplitude Modulation;16QAM)、64値直交振幅変調(64Quadrature Amplitude Modulation;64QAM)等の予め定められた、または基地局装置3が移動局装置1各々に上りリンクグラントで予め通知した変調方式を用いて受信信号の復調を行なう。

0094

受信処理部109は、復調した上りリンク制御チャネルと上りリンク共用チャネルの符号化ビットを、予め定められた符号化方式の、予め定められた、または基地局装置3が移動局装置1に上りリンクグラントで予め通知した符号化率で復号を行ない、データ情報と、上りリンク制御情報を上位層処理部101へ出力する。受信処理部109は、移動局装置1から受信した上りリンクリファレンスシグナルや上りリンク共用チャネルの受信信号の電力などを測定し、上りリンクキャリア要素のチャネルの受信品質を測定し、上位層処理部101に出力する。

0095

プリアンブル検出部103は、受信処理部109から入力されたランダムアクセスチャネルの無線リソースから複数のプリアンブルを検出し、プリアンブル各々から同期タイミングずれ量を算出し、シグネチャを検出したランダムアクセスチャネルの情報とシグネチャの番号と同期タイミングのずれ量を上位層処理部101に出力する。また、定期的にプリアンブルの受信数から移動局装置1のランダムアクセス送信状況も上位層処理部101に通知する。同期タイミング測定部105は、同期維持のために受信処理部109から入力された上りリンクリファレンスシグナルを測定して、同期タイミングのずれを測定し、測定結果を上位層処理部101に報告する。

0096

送信処理部111は、制御部107から入力された制御信号に従って、下りリンクリファレンスシグナルを生成し、上位層処理部101から入力されたデータ情報、下りリンク制御情報を符号化、および変調し、下りリンク制御チャネル、および下りリンク共用チャネルに配置し、生成した下りリンクリファレンスシグナルと多重して、送信アンテナを介して移動局装置1に信号を送信する。具体的には、送信処理部111は、上位層処理部101から入力された下りリンクキャリア要素各々の下りリンク制御情報、およびデータ情報を、制御部107から入力された制御信号に従って、ターボ符号化畳込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行い、符号化ビットをQPSK、16QAM、64QAM等の変調方式で変調する。また、基地局装置3を識別するためのセル識別子(Cell ID)などを基に予め定められた規則で求まる、移動局装置1が既知の系列を下りリンクリファレンスシグナルとして生成し、下りリンク制御チャネルと下りリンク共用チャネルと下りリンクリファレンスシグナルを多重する。

0097

送信処理部111は、多重した変調シンボルを逆高速フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform;IFFT)して、OFDM方式の変調を行い、OFDM変調されたOFDMシンボルにガードインターバルを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成し、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号から中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換(アップコンバート)し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナに出力して送信する。

0098

<移動局装置の構成について>
図7は、本実施形態に係る移動局装置1の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、移動局装置1は、上位層処理部201、制御部203、受信処理部205、複数の受信アンテナ、プリアンブル生成部207、送信処理部209、および、複数の送信アンテナ、を含んで構成される。また、上位層処理部201は、無線リソース制御部2011とランダムアクセス処理部2012を含んで構成される。尚、図7では、受信アンテナと送信アンテナとを別の構成としたが、信号の入出力を切り替える作用のあるサイリスタなどを用いてアンテナを共有するようにしてもよい。

0099

上位層処理部201は、ユーザの操作等により生成された上りリンクキャリア要素毎のデータ情報を、送信処理部209に出力する。また、上位層処理部201は、パケットデータ統合プロトコル層無線リンク制御層無線リソース制御層の処理を行なう。上位層処理部201が備える無線リソース制御部2011は、自装置の各種設定情報、通信状態、および、バッファ状況の管理などを行っている。上位層処理部201のランダムアクセス処理部2012は、自装置のランダムアクセスに関する制御を行なっている。

0100

上記の処理において、上位層処理部201が備える無線リソース制御部2011は、自装置が割り当てられた下りリンクキャリア要素と上りリンクキャリア要素、C−RNTIなどの各種設定情報の管理を行なう。また、無線リソース制御部2011は、各上りリンクキャリア要素の各チャネルに配置する情報を生成し、上りリンクキャリア要素毎に送信処理部209に出力する。例えば、無線リソース制御部2011は、ランダムアクセスレスポンスでメッセージ3の無線リソースを割り当てられた場合、メッセージ3で送信する情報を生成し、送信処理部209に出力する。

0101

無線リソース制御部2011は、基地局装置3から下りリンク制御チャネルで通知された下りリンク制御情報(例えば、下りリンクグラント、上りリンクグラント)や、ランダムアクセスで通知されたメッセージ3に対する上りリンクグラント、無線リソース制御部2011が管理する自装置の各種設定情報に基づき、受信処理部205、および送信処理部209の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部203に出力する。

0102

上記の処理において、上位層処理部201が備えるランダムアクセス処理部2012は、基地局装置3から通知されるランダムアクセスチャネルの構成やランダムアクセスの送信状況を示す情報などのランダムアクセスに関する情報を管理している。ランダムアクセス処理部2012は、自装置が基地局装置3からランダムアクセスを開始するよう指示する下りリンク制御情報を受信した場合、および上りリンクで送信するデータ情報があるが、基地局装置3から上りリンクの無線リソースを割り当てられていない場合、ランダムアクセスを開始する。

0103

ランダムアクセス処理部2012は、下りリンクのチャネル品質の情報などから、選択するシグネチャの範囲を決定し、選択したシグネチャの範囲の中からシグネチャをランダムに選択し、更に、プリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素とランダムアクセスチャネルの無線リソースを選択する。また、ランダムアクセス処理部2012は、選択したシグネチャを含むプリアンブルをプリアンブル生成部207が生成するよう、制御部203に制御情報を出力し、選択したランダムアクセスチャネルの無線リソースで送信処理部209がプリアンブルを送信するよう、制御部203に制御情報を出力する。

0104

ランダムアクセス処理部2012は、プリアンブルを送信した無線リソースに対応するRA−RNTIを算出する。また、ランダムアクセス処理部2012は、プリアンブルを送信してから予め定められた期間であるランダムアクセスレスポンス受信期間、プリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素で、算出したRA−RNTIを含む下りリンクグラントを、受信処理部205が監視するよう、制御部203に制御情報を出力する。

0105

ランダムアクセス処理部2012は、算出したRA−RNTIを含む下りリンクグラントが無線リソースの割り当てを示すランダムアクセスレスポンスから、自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャを検出し、検出したシグネチャに対応する、同期タイミングのずれ量とTemporary C−RNTIとメッセージ3の無線リソースの割り当てを示す上りリンクグラントを取得する。また、ランダムアクセス処理部2012は、同期タイミングのずれ量に基づき、送信処理部209の上りリンクの信号の送信タイミングを調整するよう、制御部203に制御情報を出力する。

0106

ランダムアクセス処理部2012は、ランダムアクセスレスポンスに含まれる自装置宛ての上りリンクグラントを無線リソース制御部2011に出力する。また、ランダムアクセス処理部2012は、基地局装置3に割り当てられたC−RNTIをメッセージ3に含めて生成するよう、無線リソース制御部2011に制御情報を出力する。ランダムアクセス処理部2012は、メッセージ3を送信してから予め定められた期間であるコンテンションレゾリューション受信期間、基地局装置3に割り当てられた下りリンクキャリア要素でコンテンションレゾリューションの監視(モニタリング)をし、少なくともいずれか1つの下りリンクキャリア要素でコンテンションレゾリューションを検出した場合、ランダムアクセスに成功したと判定し、ランダムアクセスに関する処理を終了する。

0107

尚、移動局装置1が基地局装置3と無線通信を開始する初期アクセスの場合や、移動局装置1が無線リンク障害(Radio Link Failure;RLF)を検出した場合、または他の基地局装置3にハンドオーバーをする場合、ランダムアクセス処理部2012は、接続要求のメッセージ、または接続再設定要求のメッセージなどの接続の設定を要求する情報をメッセージ3として生成するよう、無線リソース制御部2011に制御情報を出力する。また、ランダムアクセス処理部2012は、コンテンションレゾリューション受信期間、プリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素でコンテンションレゾリューションを、受信処理部205で監視するよう制御部203に制御情報を出力する。尚、詳細なランダムアクセスの手順は後述する。

0108

制御部203は、上位層処理部201からの制御情報に基づいて、受信処理部205、プリアンブル生成部207、および送信処理部209の制御を行なう制御信号を生成する。制御部203は、生成した制御信号を受信処理部205、プリアンブル生成部207、および送信処理部209に出力して受信処理部205、プリアンブル生成部207、および送信処理部209の制御を行なう。受信処理部205は、制御部203から入力された制御信号に従って、受信アンテナを介して基地局装置3から受信した受信信号を、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部201に出力する。また、受信処理部205は、検出した下りリンクリファレンスシグナルの受信品質等に基づいて、チャネル品質情報を生成し、上位層処理部201、および送信処理部209に出力する。

0109

受信処理部205は、制御部203から入力された制御信号に従って、受信アンテナを介して基地局装置3から受信した受信信号を、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部201に出力する。また、受信処理部205は、検出した下りリンクリファレンスシグナルの受信品質等に基づいて、チャネル品質情報を生成し、上位層処理部201、および送信処理部209に出力する。

0110

受信処理部205は、抽出した信号を下りリンクキャリア要素毎に、下りリンク制御チャネル、下りリンク共用チャネル、および下りリンクリファレンスシグナルに配置された信号に、それぞれ分離する。尚、この分離は、下りリンクグラントで通知された無線リソースの割り当て情報などに基づいて行われる。また、受信処理部205は、分離した下りリンクリファレンスシグナルから伝搬路の推定値を求め、下りリンク制御チャネルと下りリンク共用チャネルの伝搬路の補償を行なう。また、受信処理部205は、分離した下りリンクリファレンスシグナルの受信品質等に基づいて、チャネル品質情報を生成し、上位層処理部201、および送信処理部209に出力する。

0111

受信処理部205は、下りリンク制御チャネルに対して、QPSK変調方式の復調を行ない、自装置が基地局装置3に割り当てられたC−RNTIを含む下りリンクグラントと上りリンクグラント、および自装置がプリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するRA−RNTIを含む下りリンクグラントを監視し、復号を試みる。受信処理部205は、下りリンク制御チャネルの復号に成功した場合、復号した下りリンク制御情報を上位層処理部201に出力する。受信処理部205は、下りリンク共用チャネルに対して、QPSK、16QAM、64QAM等の下りリンクグラントで通知された変調方式の復調を行ない、下りリンクグラントで通知された符号化率に対する復号を行い、復号したデータ情報を上位層処理部201へ出力する。

0112

プリアンブル生成部207は、制御部203から入力された制御信号に従って、ランダムアクセス処理部2012が選択したシグネチャを含んだプリアンブルを生成し、送信処理部209に出力する。送信処理部209は、制御部203から入力された制御信号に従って、上りリンクリファレンスシグナルを生成し、上位層処理部201から入力されたデータ情報、および受信処理部205から入力されたチャネル品質情報、を符号化および変調し、上りリンク共用チャネル、および上りリンク制御チャネルに配置し、生成した上りリンクリファレンスシグナルと多重して、送信アンテナを介して基地局装置3に送信する。また、送信処理部209は、制御部203から入力された制御信号に従って、プリアンブル生成部207から入力されたプリアンブルを、ランダムアクセスチャネルに配置し、送信アンテナを介して基地局装置3に送信する。

0113

具体的には、送信処理部209は、上位層処理部201と受信処理部205から入力された各上りリンクキャリア要素の上りリンク制御情報、およびデータ情報を、制御部203から入力された制御信号に従って、ターボ符号化、畳込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行い、符号化ビットをBPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の変調方式で変調する。

0114

送信処理部209は、基地局装置3を識別するためのセル識別子などを基に予め定められた規則で求まる、基地局装置3が既知の系列を上りリンクリファレンスシグナルとして生成する。送信処理部209は、上りリンク制御チャネルの変調シンボルを符号で拡散し、上りリンク共用チャネルの変調シンボルを並列並び替えてから離散フーリエ変換(Discrete Fourier Transform;DFT)し、生成した上りリンクリファレンスシグナルと多重する。また、送信処理部209は、プリアンブル生成部207から入力されたプリアンブルを、ランダムアクセスチャネルに配置する。

0115

送信処理部209は、多重した信号を逆高速フーリエ変換して、SC−FDMA方式の変調を行い、SC−FDMA変調されたSC−FDMAシンボルにガードインターバルを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成し、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号から中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換(アップコンバート)し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナに出力して送信する。

0116

<無線通信システムの動作について>
以下、無線通信システムの動作について説明をする。
図8は、本実施形態に係る無線通信システムのランダムアクセスの一例を示す図である。図8では、移動局装置1が基地局装置3に、図2に示すような下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)と上りリンクキャリア要素(UCC-1、UCC-2、UCC-3)を割り当てられ、移動局装置1がUCC−1でメッセージ1を送信した場合を示す。まず、移動局装置1が、下りリンクキャリア要素のチャネル品質の情報などから、プリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素とランダムアクセスチャネルの無線リソースと、選択するシグネチャの範囲を決定し、選択されたシグネチャの範囲の中からシグネチャをランダムに選択し、選択した上りリンクキャリア要素(例えば、UCC-1)のランダムアクセスチャネルでプリアンブルを送信する(メッセージ1(N1))。

0117

基地局装置3は、UCC−1で移動局装置1からのプリアンブルを検出すると、プリアンブルから移動局装置1と基地局装置3間の同期タイミングのずれを算出し、移動局装置1がUCC−1でメッセージ3を送信するためのスケジューリング(上りリンクの無線リソース割り当て、送信フォーマット(メッセージサイズ)などの指定)を行ない、スケジューリングの結果を示す上りリンクグラントを生成し、プリアンブルを送信した移動局装置1にTemporary C−RNTIを割り当てる。

0118

基地局装置3は、生成した上りリンクグラント、同期タイミングのずれ情報、移動局装置1に割り当てたTemporary C−RNTI、および検出したプリアンブルのシグネチャの番号を含むランダムアクセスレスポンスを生成し、プリアンブルを検出したUCC−1が対応するDCC−1の下りリンク共用チャネルで送信する。また、基地局装置3は、ランダムアクセスレスポンスの無線リソースの割り当てを示す下りリンクグラントに、プリアンブルを検出したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するRA−RNTIを含め、下りリンク共用チャネルを送信するのと同じDCC−1で下りリンクグラントを送信する(メッセージ2(N2))。

0119

移動局装置1は、DCC−1の下りリンク制御チャネルにプリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するRA−RNTIが含まれていることを確認すると、下りリンク制御チャネルが無線リソース割り当てを示す下りリンク共用チャネルに配置されたランダムアクセスレスポンスを確認する。そして、移動局装置1は、ランダムアクセスレスポンスから、自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャの番号が含まれる応答を抽出し、同期タイミングのずれを補正する。更に、移動局装置1は、ランダムアクセスに含まれる上りリンクグラントで無線リソースを割り当てられたUCC−1の無線リソースで、予め基地局装置3から通知されたC−RNTIを上りリンク共用チャネルに含め、メッセージ1を送信したのと同じUCC−1で送信する(メッセージ3(N3))。

0120

基地局装置3は、UCC−1で移動局装置1からのメッセージ3を受信すると、受信したメッセージ3に含まれるC−RNTIを使用して移動局装置1間で衝突が起こっているかどうか判断するためのコンテンションレゾリューションを移動局装置1に送信する(メッセージ4(N4))。

0121

基地局装置3は、UCC−1で移動局装置1からのメッセージ3を受信し、移動局装置1自身がランダムアクセスを開始していた場合には、以下のようにC−RNTIを割り当てた移動局装置1に無線リソースを割り当てる。割り当て方法としては、基地局装置3が割り当てた複数の上りリンクキャリア要素(UCC-1、UCC-2、UCC-3)の中から1つ以上の上りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てる。また、基地局装置3は、上りリンクグラントにC−RNTIを含め、移動局装置1に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)の中から1つ以上の下りリンクキャリア要素に上りリンクグラントを配置する。

0122

移動局装置1は、自装置の判断でランダムアクセスを開始していた場合、基地局装置3に自装置が割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)でC−RNTIを含む上りリンクグラントを監視する。移動局装置1は、基地局装置3に割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)の少なくともいずれかの下りリンクキャリア要素で、上りリンクグラントに予め通知されたC−RNTIが含まれていることを確認すると、コンテンションレゾリューションに成功したと判断しランダムアクセスを終了する。

0123

基地局装置3は、UCC−1で移動局装置1からのメッセージ3を受信し、基地局装置3が移動局装置1にランダムアクセスを開始するよう下りリンク制御チャネルで通知していた場合には、以下のようにC−RNTIを割り当てた移動局装置1に無線リソースを割り当てる。割り当て方法としては、基地局装置3が割り当てた複数の上りリンクキャリア要素(UCC-1、UCC-2、UCC-3)と複数の下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)の中から、1つ以上の上りリンクまたは下りリンクのキャリア要素の無線リソースを割り当てる。また、基地局装置3は、上りリンクグラント、または下りリンクグラントにC−RNTIを含め、移動局装置1に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)の中から1つ以上の下りリンクキャリア要素に上りリンクグラント、または下りリンクグラントを配置する。

0124

移動局装置1は、基地局装置3から通知された下りリンク制御チャネルでランダムアクセスの開始を指示されていた場合、基地局装置3に自装置が割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)でC−RNTIを含む上りリンクグラント、および下りリンクグラントを監視する。移動局装置1は、基地局装置3に自装置が割り当てられた下りリンクキャリア要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)の少なくともいずれかの下りリンクキャリア要素で、上りリンクグラント、または下りリンクグラントに、予め通知されたC−RNTIが含まれていることを確認すると、コンテンションレゾリューションに成功したと判断し、ランダムアクセスを終了する。

0125

尚、移動局装置1が基地局装置3と無線通信を開始する初期アクセスの場合や、移動局装置1が無線リンク障害(Radio Link Failure;RLF)を検出した場合、または他の基地局装置3にハンドオーバーをする場合、移動局装置1は接続要求のメッセージ、または接続再設定要求のメッセージなどの接続の設定を要求する情報をメッセージ3として基地局装置3に送信する。接続の設定を要求する情報には、移動局装置1を識別するための情報が含まれる。基地局装置3は、メッセージ3に含まれる移動局装置1を識別するための情報の一部、または全てを含むUE contention resolution identityを生成し、プリアンブルを検出した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素の無線リソースの中からUE contention resolution identityを含む下りリンク共用チャネルを配置する無線リソースを割り当て、下りリンクグラントにメッセージ2で割り当てたTemporary C−RNTIを含め送信する。

0126

この場合、移動局装置1は、プリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素でTemporary C−RNTIを含む下りリンクグラントを監視する。移動局装置1は、メッセージ2で基地局装置3から通知されたTemporary C−RNTIを含む下りリンクグラントを確認すると、下りリンクグラントが無線リソースの割り当てを示す下りリンク共用チャネルに含まれているUE contention resolution identityを確認し、UE contention resolusion identityに、自装置がメッセージ3で送信した自装置を識別するための情報の一部、または全てを確認すると、コンテンションレゾリューションに成功したと判断し、ランダムアクセスを終了する。

0127

尚、移動局装置1は、ランダムアクセスレスポンス受信期間内に、移動局装置1が送信したプリアンブルのシグネチャの番号を含んだランダムアクセスレスポンスを受信しない場合、または、コンテンションレゾリューション受信期間内に、自装置の識別情報を検出しなかった場合に、プリアンブルの送信からやり直す。

0128

図9は、本実施形態に係る基地局装置3の動作の一例を示すフローチャートである。基地局装置3は、下りリンクキャリア要素各々で、下りリンクキャリア要素が対応する上りリンクキャリア要素のランダムアクセス送信に関する情報を報知し、移動局装置1に通知する(ステップS101)。基地局装置3は、上りリンクキャリア要素各々に割り当てたランダムアクセスチャネルの無線リソースでプリアンブルを監視し、プリアンブルを検出する(ステップS102)。基地局装置3は、検出したプリアンブルから移動局装置1と基地局装置3間の同期タイミングのずれを算出する(ステップS103)。基地局装置3は、プリアンブルを検出した上りリンクキャリア要素の無線リソースの割り当て、送信フォーマット(メッセージ3のサイズ)、プリアンブルを送信した移動局装置1に割り当てるTemporary C−RNTIなどを決定する(ステップS104)。

0129

基地局装置3は、ステップS102で算出した同期タイミングのずれ情報、ステップS103で決定した無線リソース割り当て、Temporary C−RNTIなどを含むランダムアクセスレスポンスを、プリアンブルを検出した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素の下りリンク共用チャネルで送信する(ステップS105)。また、このメッセージ2を含む下りリンク共用チャネルの無線リソースの割り当てを示す下りリンク制御チャネルに、プリアンブルを検出したランダムアクセスチャネルの無線リソースが対応するRA−RNTIを含め、下りリンク共用チャネルと同じ下りリンクキャリア要素で送信する。

0130

基地局装置3は、ステップS103で割り当てた上りリンクの無線リソースで移動局装置1が送信したメッセージ3を受信する(ステップS106)。基地局装置3が受信したメッセージ3で、基地局装置3が移動局装置1に予め割り当てたC−RNTIを検出した場合(ステップS107)、基地局装置3は、ステップS107で検出したC−RNTIを割り当てた移動局装置1に割り当てている下りリンクキャリア要素をセットする(ステップS108)。メッセージ3で、基地局装置3が移動局装置1に予め割り当てたC−RNTIが検出できなかった場合、つまり、接続の設定を要求する情報を検出した場合(ステップS107)、基地局装置3は、メッセージ2を送信したのと同じ下りリンクキャリア要素をセットする(ステップS109)。

0131

ステップS108、またはステップS109でセットした下りリンクキャリア要素でコンテンションレゾリューションを送信する(ステップS110)。ステップS110の後、基地局装置3は、ランダムアクセスに関する処理を終了する。

0132

図10は、本実施形態に係る移動局装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
移動局装置1は、基地局装置3に割り当てられた下りリンクキャリア要素から、下りリンクキャリア要素各々で報知されている、下りリンクキャリア要素が対応する上りリンクキャリア要素のランダムアクセス送信に関する情報を取得する(ステップS201)。移動局装置1は、下りリンクキャリア要素のチャネル品質に基づき、シグネチャと、プリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素と、ランダムアクセスチャネルの無線リソースを選択する(ステップS202)。移動局装置1は、ステップS202で選択したランダムアクセスチャネルの無線リソースでプリアンブルを送信する(ステップS203)。移動局装置1は、ステップS203でプリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素で、一定の期間メッセージ2を監視する(ステップS204)。

0133

移動局装置1は、メッセージ2の検出に成功した場合(ステップS205)、メッセージ2に含まれる同期タイミングのずれ情報に基づき、上りリンク送信タイミングを補正する(ステップS206)。移動局装置1は、メッセージ2の検出に失敗した場合(ステップS205)、ランダムアクセスチャネルの送信回数カウンタを1つ増やす(ステップS214)。移動局装置1は、メッセージ2に含まれる無線リソースの割り当てに基づき、プリアンブルを送信したのと同じ上りリンクキャリア要素で、自装置を識別するための情報を含めたメッセージ3を送信する(ステップS207)。基地局装置3と移動局装置1が接続状態で、移動局装置1が基地局装置3にC−RNTIを割り当てられている場合、移動局装置1はメッセージ3にC−RNTIを含めて送信し、基地局装置3と移動局装置が接続状態でなく、移動局装置1が基地局装置3にC−RNTIを割り当てられていない場合、移動局装置1はメッセージ3に接続の設定を要求する情報を含めて送信する。

0134

移動局装置1は、基地局装置3と接続状態でありメッセージ3にC−RNTIを含めた場合(ステップS208)、基地局装置3に周波数帯域集約として割り当てられた下りリンクキャリア要素をセットする(ステップS209)。移動局装置1は、基地局装置3と接続状態でなくメッセージ3に接続の設定を要求する情報を含めて送信した場合(ステップS208)、メッセージ2を受信したのと同じ下りリンクキャリア要素をセットする(ステップS210)。移動局装置1は、ステップS209、またはステップS210でセットした下りリンクキャリア要素で、一定の期間メッセージ4を監視する(ステップS211)。

0135

移動局装置1は、メッセージ4の受信に成功した場合、ランダムアクセスに成功したと判定し(ステップS212)、ランダムアクセスに関する処理を終了する。メッセージ4の受信に失敗した場合(ステップS212)、移動局装置1は、ステップS207で送信したメッセージ3の情報をバッファから消去する(ステップS213)。続いて、移動局装置1は、ランダムアクセスチャネルの送信回数のカウンタを1つ増やす(ステップS214)。移動局装置1は、ランダムアクセスチャネルの送信回数のカウンタが、最大送信回数を超えている場合(ステップS215)、ランダムアクセスの動作に問題があると判定して、ランダムアクセスに関する処理を終了する。送信回数が、最大送信回数を超えていない場合(ステップS215)、移動局装置1は、次のプリアンブルを送信しない期間(バックオフ)を、0から最大のバックオフの期間の間からランダムに選択する(ステップS216)。次に、ステップS202に進み、シグネチャと、プリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素と、ランダムアクセスチャネルの無線リソースの選択からやりなおす。

0136

このように、本実施形態によれば、無線通信システムは、基地局装置3がプリアンブルを送信した移動局装置1に割り当てている下りリンクキャリア要素に応じてメッセージ4を送信する下りリンクキャリア要素を切り替え、移動局装置1が基地局装置3に割り当てられた下りリンクキャリア要素に応じてメッセージ4を監視する下りリンクキャリア要素を切り替える。これにより、無線通信システムは、基地局装置3が任意の1つまたは複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置3が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置1に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0137

より詳細には、本実施形態の無線通信システムは、移動局装置1が送信したメッセージ3に含めた情報に基づいて、メッセージ4を監視する下りリンクキャリア要素を切り替え、基地局装置3が受信したメッセージ3に含まれる情報に基づいて、メッセージ4を送信する下りリンクキャリア要素を切り替える。これにより、基地局装置3が移動局装置1の接続状態に応じて適切な下りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送信することができる。

0138

以上のような本発明の特徴的な動作は、コンピュータで制御プログラムを実行することによって行なわれる。すなわち、本発明の基地局装置の制御プログラムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置の制御プログラムであって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴としている。このように、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0139

また、本発明の移動局装置の制御プログラムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される移動局装置の制御プログラムであって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する処理と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する処理と、の一連の処理をコンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴としている。このように、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の1つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ4を送信することができ、メッセージ4の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ4を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ4を用いて複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。

0140

本発明に関わる基地局装置3、および移動局装置1で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU(Central Processing Unit)等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)であっても良い。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAM(Random Access Memory)に蓄積され、その後、Flash ROM(Read Only Memory)などの各種ROMやHDD(Hard Disk Drive)に格納され、必要に応じてCPUによって読み出し修正・書き込みが行われる。

0141

尚、上述した実施形態における移動局装置1、基地局装置3の一部、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動局装置1、または基地局装置3に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワーク電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

0142

また、上述した実施形態における移動局装置1、基地局装置3の一部、または全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。移動局装置1、基地局装置3の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。

0143

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

0144

1、1A−1C移動局装置
3基地局装置
101 上位層処理部
103プリアンブル検出部
105同期タイミング測定部
107 制御部
109受信処理部
111送信処理部
201 上位層処理部
203 制御部
205 受信処理部
207プリアンブル生成部
209 送信処理部
1011無線リソース制御部
1012ランダムアクセス制御部
2011 無線リソース制御部
2012ランダムアクセス処理部

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