CN101855933A - 无线通信系统、基站装置、移动台装置以及随机接入方法 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信系统，其具备基站装置和与该基站装置进行无线通信的多个移动台装置，基站装置对移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由移动台装置所占有的占有时间的分配期间，移动台装置在分配期间中发送与所分配的随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号，由此抑制采用专用前导码的随机接入的步骤完了为止的延迟。

Description

无线通信系统、基站装置、移动台装置以及随机接入方法
技术领域
本发明涉及一种无线通信系统、基站装置、移动台装置以及随机接入方法，尤其涉及一种采用了非竞争随机接入的无线通信系统、基站装置、移动台装置以及随机接入方法，在非竞争随机接入中移动台装置通过被分配的前导码(preamble)编号的前导码进行随机接入。
本申请基于2007年9月18日在日本申请的特愿2007-241033号主张优先权，并在此引用其内容。
背景技术
蜂窝移动通信的第三代(3G)无线接入方式，W-CDMA(Wideband CodeDivision Multiple Access：日本和欧洲共同提出的第三代移动通信系统)方式在3GPP(3rd Generation Partnership Project：第三代合作伙伴计划)中已实现标准化，基于该方式的蜂窝移动通信服务已开始。另外，正在研究3G的演进(Evolved Universal Terrestrial Radio Access，下面称为EUTRA)以及3G网络的演进(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)。
作为EUTRA的下行链路，提出了OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing：正交频分复用)方式。另外，作为EUTRA的上行链路，提出了DFT(Discrete Fourier Transform：离散傅立叶变换)-SpreadOFDM方式的单一载波通信方式。
在此，关于EUTRA中的信道的结构，在图9中表示此结构的概略。EUTRA的下行链路由下行链路导频信道、下行链路同步信道、广播信道、下行链路控制信道和下行链路共享数据信道构成。
另外，EUTRA的上行链路由上行链路导频信道、随机接入信道、上行链路控制信道和上行链路共享数据信道构成。
图10是表示上行链路帧中的随机接入信道、上行链路共享数据信道和上行链路控制信道的配置例的图。此外，上行链路导频信道在上行链路共享数据信道以及上行链路控制信道的区域内以时间复用来配置。图10中横轴表示时间、纵轴表示频率。
图10所示的小的四角形的各区域是被称为资源单元的时间频率区域，在此例中，在频率方向上以1.25MHz、在时间方向上以1ms(1TTI：TransmitTime Interval：发送时间间隔)来构成的情况。图10中，阴影区表示随机接入信道，画斜线的区域表示上行链路控制信道，其他空白区域表示上行链路共享数据信道。
关于EUTRA中的随机接入信道的结构，说明其概略(参照非专利文献l)。
在上行链路帧的随机接入信道中配置循环前缀以及前导码。上行链路帧的随机接入信道，时域具有考虑了循环前缀长度、前导码长度、以及同步定时偏移的保护时间长度，在频域中具有72个副载波。配置随机接入信道的帧，根据小区内的移动台装置的数等，被基站装置所控制，例如，不是每一个帧而是每隔规定数量的帧留间隔地配置随机接入信道。无线通信系统的频带内的随机接入信道的频率配置也是被基站装置所控制。还能够在相同频带内配置多个随机接入信道。
另一方面，下行链路帧中，在下行链路控制信道上配置下行链路共享数据信道的资源分配信息、调制方式、编码率、HARQ(Hybrid AutomaticRepeat Reqeust)信息、MIMO(Multi-Input Multi-Output)信息、移动台装置标识符或者移动台装置群标识符(多个移动台装置中的公共的标识符)等的数据。在下行链路共享数据信道中配置信息数据、上层控制信息(层3(L3)消息)、在随机接入中由移动台装置发送且基站装置检测出的前导码的前导码编号等数据。关于随机接入，下行链路控制信道的移动台装置群标识符包含用于表示随机接入应答配置在下行链路共享数据信道中的随机接入标识符RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier)。此外，随机接入标识符RA-RNTI能够以与各个随机接入信道一一对应的关系来建立对应(参照非专利文献2)。也就是说，帧配置不同的随机接入信道与不同的RA-RNTI建立对应、并且频率配置不同的随机接入信道也与不同的RA-RNTI建立对应。
随机接入信道包括具有各不相同的参数的两种类型。一种类型的随机接入信道，按每个小区准备64种前导码，另一种类型的随机接入信道，按每个小区准备16种前导码。前导码，按照Zadoff-Chu序列来生成，与将随机ID、随机接入的理由、路径损耗/CQI(Channel Quality Information：传播路径质量信息)等各信息组合而得到的信息建立关联。例如，将32种随机ID(5比特)与2种路径损耗(1比特)组合而得到的合计64种信息与前导码建立关联。路径损耗的信息是表示本地移动台装置从基站装置接收的信号的路径损耗比某一阈值高还是低的信息。在此例中，根据所测定的路径损耗，从64种前导码中选择32种前导码，从其中随机选择实际以随机接入来发送的1种前导码。此外，根据所测定的路径损耗/CQI、希望发送的信息数据的种类，选择所请求的上行链路共享数据信道的无线资源分配大小，还能够将与无线资源分配大小的大小相关的信息和组合了随机ID的信息与前导码建立关联。
关于EUTRA中的随机接入(后面叙述的竞争随机接入)的步骤，说明其概略(参照非专利文献3)。图11是说明随机接入的步骤中的基站装置与移动台装置的顺序的图。在基站装置与移动台装置之间进行4个消息的交换。
移动台装置从64种或者16种前导码中选择1种前导码，并且采用随机接入信道将所选择的前导码发送给基站装置(消息1)。基站装置对以随机接入信道接收到的信号进行与所保存的前导码的相关运算从而检测出来自本地移动台装置的前导码，还检测出所检测的前导码的同步定时偏移。而且，基站装置，作为对随机接入的应答(随机接入应答)，以下行链路控制信道向移动台装置发送包含上行以及下行链路资源分配信息和作为随机接入应答用的标识符的随机接入标识符RA-RNTI在内的数据，并且以下行链路共享数据信道发送包含同步定时的调整值、上述检测出的前导码的前导码编号、小区内固有的移动台装置标识符(C-RNTI：Cell-RNTI)在内的数据(消息2)。
移动台装置在包含与本地移动台装置所采用的随机接入信道相对应的随机接入应答用的标识符即随机接入标识符RA-RNTI在内的下行链路控制信道中提取下行链路资源分配信息，按照该下行链路资源分配信息，接收下行链路共享数据信道的数据。而且，移动台装置比较以该下行链路共享数据信道接收到的数据所包含的前导码编号与本地移动台装置所发送的前导码的前导码编号，如果相同，则识别为随机接入暂时成功。当该2个前导码编号不同、而且预先决定的时间内的其他帧的下行链路控制信道和下行链路共享数据信道中也无法检测到相同前导码编号的情况下，识别为随机接入失败，再次进行随机接入。即，移动台装置发送前导码，继续监视是否接收到针对所发送的前导码的前导码编号。以后，将识别为该随机接入失败的上述的预先决定的时间称为“时间窗口”。
当能够识别为随机接入暂时成功的情况下，移动台装置基于所接收的随机接入应答，在上行链路资源分配信息中采用被分配的上行链路资源，并且按照同步定时的调整值来调整发送定时，向基站装置发送数据信息(L3消息)以及在无线通信系统中固有的移动台装置的标识符即移动台装置标识符IMSI(International Mobile Subscriber Identity)(消息3)。接收到该数据信息以及IMSI的基站装置以下行链路向移动台装置发送至少包含该IMSI在内的数据(消息4)。移动台装置以下行链路接收该数据，确认数据所包含的IMSI是本地移动台装置的IMSI，由此识别出随机接入完全成功。该处理被称为竞争解决机制(contention resolution)。通过这样，建立基站装置与移动台装置之间的初始通信。
这样的随机接入，由于移动台装置在消息1的发送中随机选择随机ID，因此多个移动台装置选择相同随机ID并且路径损耗相同时所生成的前导码就会相同。当多个移动台装置以相同定时、相同频率位置的随机接入信道来发送了相同前导码的情况下，在前导码间就会发生冲突，进而基站装置无法正确地检测出前导码。在这样的情况下，基站装置不会发送针对未检测到的前导码的随机接入应答。由于未发送随机接入应答，因此在时间窗口内未检测到针对本地移动台装置所发送的前导码的随机接入应答的移动台装置将会重传前导码，并且在检测出随机接入应答为止一直进行随机接入信道的重传。因此，产生延迟直到随机接入成功为止。
根据以上情况，正在研究为了在从当前通信中的基站装置移动到不同的基站装置进行通信的越区切换中，与移动目的地的基站装置进行顺利的通信建立、并且将通信建立为止的处理所产生的延迟抑制为最小、而且缩短数据信息的通信的断开，因此基站装置准备越区切换用的前导码，对进行越区切换的移动台装置分配专用的前导码(称为“专用前导码”)的方法(非专利文献4)。该方法被称为非竞争(Non-contention based)随机接入。此外，移动台装置采用随机选择的前导码进行的如上所述的随机接入称为竞争(Contention based)随机接入。
关于非竞争随机接入的步骤进行说明。图12是说明非竞争随机接入的步骤中的基站装置与移动台装置的顺序(sequence)的图。移动台装置，如果发生与通信中的基站装置的通信质量下降等，则搜索越区切换目的地候选的基站装置，如果越区切换目的地的基站装置决定，则向通信中的基站装置通知该情况。收到该通知的基站装置从移动台装置的移动目的地(越区切换目的地)的基站装置获取越区切换用的前导码信息。越区切换用的前导码信息至少包含专用前导码的前导码编号，除此以外包含专用前导码的分配期间或者使用许可开始定时等。与移动台装置正在通信的基站装置向移动台装置发送越区切换命令，并且发送从移动台装置的移动目的地的基站装置接收的越区切换用的前导码信息(消息0)，其中上述越区切换命令是用于命令进行越区切换的控制信息。
或者，越区切换用的前导码信息，以与越区切换命令不同的信令(MAC：Medium Access Control signaling、RRC：Radio Resource Controlsignaling等)被通知到移动台装置。
收到越区切换命令的移动台装置，基于共同接收的前导码信息选择要使用的专用前导码，将专用前导码发送给移动目的地的基站装置(消息1)。检测到专用前导码的移动目的地的基站装置向移动台装置发送包含同步定时的调整值的随机接入应答(消息2)。如上所述，由于移动台装置采用专用的前导码(专用前导码)，因此避免与其他移动台装置的冲突，进而消除了冲突相伴的延迟，能够进行顺利的通信建立。
非专利文献1：3GPP TS36.211-v103(2007-05)、Physical Channels andModulation(Release 8)
非专利文献2：3GPP TSG RAN2#58bis 25-29June 2007Orlando，USA“Draft0minutes of the 58bis TSG-RAN WG2meeting”
非专利文献3：3GPP TS36.300-v800(2007-03)、Evolved UniversalTerrestrial Radio Access(E-UTRA)and Evolved Universal Terrestrial RadioAccess Network(E-UTRA)；Overall description；Stage 2(Release 8)
非专利文献4：3GPP TSG RAN2 #58 R2-072338 07-11May 2007Kobe，Japan“36.300 CR0002 Update on Mobility，Security，Random AccessProcedure，etc...”
以往，在专用前导码的前导码编号分配中，设定分配的有效期限，只有在此期限内，设为对所分配的移动台装置专用的前导码编号。然而，如果该前导码编号分配的有效期限长，则移动台装置没有接收到专用前导码的前导码编号分配的情况、或者接收后脱离基站装置的可通信范围的情况等、移动台装置无法发送专用前导码的情况下，直到该有效期限经过为止该前导码编号被占，因此无法对其他移动台装置分配前导码编号，存在随机接入的步骤完了为止发生延迟的问题。
另外，如果该前导码编号分配的有效期限短，则专用前导码的可能的重传次数变少，结果，基站装置无法正常检测出专用前导码，再次尝试专用前导码的分配，存在一系列的随机接入的步骤完了为止发生延迟的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而作出的，所要解决的问题在于，抑制对采用专用前导码的随机接入的步骤完了为止的延迟。
本发明是为了解决上述问题而作出的，本发明的无线通信系统，其具备基站装置和与该基站装置进行无线通信的多个移动台装置，所述基站装置对所述移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由所述移动台装置所占有的占有时间的分配期间，所述移动台装置在所述分配期间中发送与所分配的所述随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号。
由此，本发明的无线通信系统将用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息分配给移动台装置，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的分配期间，随机接入的重传的发生概率越高将分配期间设为越长，由此抑制随机接入信号识别信息的重新分配、以及不需要的随机接入信号识别信息的分配，因此能够有效地分配随机接入信号识别信息，能够抑制利用分配给移动台装置的随机接入信号识别信息进行随机接入的非竞争随机接入的步骤完了为止的延迟。
另外，本发明的无线通信系统是上述的无线通信系统，所述基站装置具备：随机接入信号识别信息决定部，其决定分配给所述移动台装置的随机接入信号识别信息；分配期间决定部，其按所决定的每个所述随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的分配期间；随机接入信号检测部，其从接收信号中检测出随机接入的信号；随机接入应答生成部，其生成随机接入应答信息，该随机接入应答信息包含与检测出的所述随机接入的信号相对应的随机接入信号识别信息；和数据控制部，其在要发送的发送信号中配置所述随机接入信号识别信息决定部所决定的随机接入信号识别信息、表示所述分配期间决定部所决定的该随机接入信号识别信息的分配期间的信息、以及所生成的所述随机接入应答信息，所述移动台装置具备：分配信息接收部，其接收所述随机接入信号识别信息和表示与该随机接入信号识别信息相对应的分配期间的信息；随机接入信号生成部，其接受所接收的所述随机接入信号识别信息，生成与该随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号；发送部，其发送所生成的所述随机接入的信号；随机接入应答接收部，其接收所述随机接入应答信息，并且提取该随机接入应答信息所包含的随机接入信号识别信息；和重试处理部，其在所述随机接入应答接收部没有接收到包含与所发送的所述随机接入的信号相对应的随机接入信号识别信息的随机接入应答、并且从发送与该随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号起经过了规定的时间、而且处于所述分配信息接收部接收到的所述信息表示的与该随机接入信号识别信息相对应的分配期间内时，使所述随机接入信号生成部再次生成与该随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号。
另外，本发明的无线通信系统是上述的无线通信系统，其特征在于，所述分配期间决定部从预先决定的多个分配期间之中选择一个分配期间，由此决定分配期间。
另外，本发明的无线通信系统是上述任一无线通信系统，其特征在于，所述分配期间决定部根据与所述移动台装置相关的无线传播路径质量，决定所述分配期间。
由此，本发明的无线通信系统将用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息分配给移动台装置，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的分配期间，基于无线传播路径质量，随机接入的重传的发生概率越高将分配期间设为越长，由此抑制随机接入信号识别信息的重新分配、以及不需要的随机接入信号识别信息的分配，因此能够有效地分配随机接入信号识别信息，能够抑制利用分配给移动台装置的随机接入信号识别信息进行随机接入的非竞争随机接入的步骤完了为止的延迟。
另外，本发明的无线通信系统是上述的无线通信系统，其特征在于，所述分配期间决定部将所述分配期间决定为与所述移动台装置相关的无线传播路径质量越好、使所述分配期间越短。
由此，本发明的无线通信系统，将用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息分配给移动台装置，并且按每个该随机接入信号识别信息，无线传播路径质量越好将该随机接入信号识别信息的分配期间决定为越短，因此，在无线传播路径质量差且随机接入的重传的发生概率高时，分配期间变长，抑制随机接入信号识别信息的重新分配的发生，在无线传播路径质量良好且随机接入的重传的发生概率低时，抑制移动台装置移动到通信范围外时等的不需要的随机接入信号识别信息的分配，因此能够有效地分配随机接入信号识别信息，能够抑制利用分配给移动台装置的随机接入信号识别信息进行随机接入的非竞争随机接入的步骤完了为止的延迟。
另外，本发明的无线通信系统是上述任一无线通信系统，其特征在于，所述移动台装置的分配信息接收部从越区切换源的所述基站装置接收所述随机接入信号识别信息和表示所述分配期间的信息，所述移动台装置的随机接入应答接收部从越区切换目的地的所述基站装置接收所述随机接入应答信息，所述移动台装置的发送部将所述随机接入的信号发送给所述越区切换目的地的基站装置，所述基站装置的分配期间决定部根据所述越区切换目的地的基站装置与所述移动台装置的无线传播路径质量，决定所述分配期间。
另外，本发明的无线通信系统是上述任一无线通信系统，其特征在于，所述基站装置具备分配期间延长指示部，该分配期间延长指示部在没有接收到包含与所发送的所述随机接入的信号相对应的随机接入信号识别信息的随机接入应答并且从最初发送该随机接入的信号起经过了与该随机接入信号识别信息相对应的分配期间时，生成用于指示使该随机接入信号识别信息的分配期间延长的分配期间延长信息，所述基站装置的数据控制部将所生成的所述分配期间延长信息和与该信息相对应的随机接入信号识别信息一起配置在要发送的发送信号中。
由此，本发明的无线通信系统，即使在随机接入失败的状态下经过了随机接入信号识别信息的分配期间，由于不需要对移动台装置重新分配随机接入信号识别信息，因此，能够抑制利用分配给移动台装置的随机接入信号识别信息进行随机接入的非竞争随机接入的步骤完了为止的延迟。
另外，本发明的无线通信系统是上述的无线通信系统，其特征在于，所述基站装置的数据控制部，作为所述分配期间延长信息，取代用于表示发送信号中配置有随机接入应答的随机接入标识符，将延长随机接入标识符配置在发送信号中。
另外，本发明的无线通信系统是上述的无线通信系统，其特征在于，只有在特定的随机接入信道内，由被分配所述随机接入信号识别信息的移动台装置占有该随机接入信号识别信息，所述延长随机接入标识符是，与由该延长随机接入标识符表示的分配期间延长信息的目的地的移动台装置占有所述随机接入信号识别信息的随机接入信道对应的值。
由此，由于本发明的无线通信系统能够将相同随机接入信号识别信息同时分配给多个移动台装置，因此抑制移动台装置因随机接入信号识别信息分配到其他移动台装置而无法进行利用分配给移动台装置的随机接入信号识别信息进行随机接入的非竞争随机接入的情况，能够抑制非竞争随机接入的步骤完了为止的延迟。
另外，本发明的无线通信系统是上述的无线通信系统，其特征在于，只有在特定的随机接入信道内，由被分配所述随机接入信号识别信息的移动台装置占有该随机接入信号识别信息。
另外，本发明的基站装置，其与多个移动台装置进行无线通信，该基站装置对所述移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由所述移动台装置所占有的占有时间的分配期间。
另外，本发明的移动台装置，其与基站装置进行无线通信，该基站装置对该移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由该移动台装置所占有的占有时间的分配期间，所述移动台装置在所述分配期间中发送与所分配的所述随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号。
另外，本发明的随机接入方法，是具备基站装置和与该基站装置进行无线通信的多个移动台装置的无线通信系统中的随机接入方法，所述随机接入方法包括：第1过程，所述基站装置对所述移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由所述移动台装置所占有的占有时间的分配期间；和第2过程，所述移动台装置在所述分配期间中发送与所分配的所述随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号。
发明效果
根据本发明，将用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息分配给移动台装置，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的分配期间，抑制随机接入信号识别信息的重新分配、以及不需要的随机接入信号识别信息的分配，因此能够有效地分配随机接入信号识别信息，能够抑制利用分配给移动台装置的随机接入信号识别信息进行随机接入的非竞争随机接入的步骤完了为止的延迟。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的基站装置1的构成的概略框图。
图2是表示第1实施方式的移动台装置2的构成的概略框图。
图3是表示第1实施方式的无线传播路径质量信息Q与分配期间T的关系的一个例子的图。
图4是表示第1实施方式的专用前导码的分配期间例的图。
图5是说明第1实施方式的不同的无线传播路径质量状态的移动台装置2进行越区切换的情况的图。
图6A是说明本发明的第2实施方式的包含分配期间延长消息的随机接入应答的信息格式的一个例子的图。
图6B是说明本发明的第2实施方式的包含分配期间延长消息的随机接入应答的信息格式的另一例子的图。
图7是表示第2实施方式的基站装置3的构成的概略框图。
图8是表示第2实施方式的移动台装置4的构成的概略框图。
图9是表示EUTRA中的信道的概略结构的图。
图10是示出了EUTRA中的上行链路帧中的随机接入信道、上行链路共享数据信道和上行链路控制信道的配置例的图。
图11是说明EUTRA中的随机接入的步骤中的基站装置和移动台装置的顺序的图。
图12是说明EUTRA中的非竞争随机接入的步骤中的基站装置和移动台装置的顺序的图。
符号说明：
1、3…基站装置；2、4…移动台装置；10…数据控制部；11…分配期间决定部；12…OFDM调制部；13…调度部；14…无线部；15…信道估计部；16…DFT-S-OFDM解调部；17…控制数据提取部；18…前导码检测部；19…DL调度部；20…UL调度部；21、24…上层处理部；22…前导码编号决定部；23…随机接入应答生成部；25…分配期间延长指示部；30…数据控制部；31…DFT-S-OFDM调制部；32…调度部；33…前导码生成部；34…同步校正部；35…无线部；36…信道估计部；37…OFDM解调部；38…控制数据提取部；39、45…上层处理部；40…专用前导码分配信息接收处理部；41…随机接入应答接收处理部；42…重试处理部；44…分配期间延长部；46…分配期间延长信息接收处理部
具体实施方式
[第1实施方式]
下面参照附图对本发明的第1实施方式进行说明。在本实施方式中，进行非竞争随机接入，但是在进行非竞争随机接入时的分配期间是可变的。图1是表示本实施方式的基站装置1的构成的概略框图。图2是表示本实施方式的移动台装置2的构成的概略框图。由图1的基站装置1和图2的多个移动台装置2构成本实施方式的无线通信系统。
在图1中，基站装置1包含数据控制部10、分配期间决定部11、OFDM调制部12、调度部13、无线部14、信道估计部15、DFT-S-OFDM解调部16、控制数据提取部17、前导码检测部18和上层处理部21。
数据控制部10从上层处理部21接受控制数据以及用户数据的输入、并且从分配期间决定部11接受由专用前导码的分配期间信息构成的控制数据的输入，按照来自调度部13的指示将该输入的控制数据和用户数据映射到下行链路控制信道以及下行链路共享数据信道。映射到下行链路控制信道的数据是控制数据中下行链路共享数据信道的资源分配信息、上行链路共享数据信道的资源分配信息、调制方式、编码率、HARQ信息、MIMO信息、移动台装置标识符或者移动台装置群标识符等。
映射到下行链路共享数据信道的数据是，用户数据(针对各移动台装置2的信息数据)、控制数据中的上层控制信息(所分配的专用前导码的前导码编号、专用前导码的分配期间)以及由随机接入中前导码检测部18检测出的前导码(包含专用前导码)的前导码编号、应答标识符、同步定时调整值等。数据控制部10以不同的定时将这些数据映射到各信道。此外，在下行链路中发送的上述的控制数据，根据所处理的通信层不同，被映射到下行链路控制信道的控制数据被称为L1/L2控制信令、被映射到下行链路共享数据信道的控制数据被称为L3控制信令。
分配期间决定部11从上层处理部21接受移动台装置2的邻接小区无线传播路径质量信息的输入，决定专用前导码的分配期间，将所决定的分配期间输出到数据控制部10。
OFDM调制部12针对从数据控制部10所输入的映射到各信道的数据进行数据调制、输入信号的串联/并联变换、IFFT(Inverse Fast FourierTransform：快速傅立叶反变换)变换、CP(Cyclic Prefix，循环前缀)插入、滤波(filtering)等的OFDM调制处理，生成OFDM信号。
调度部13由进行下行链路的调度的DL调度部19、进行上行链路的调度的UL调度部20构成。DL调度部19基于从移动台装置2通知的CQI信息和从上层处理部21通知的调度信息，进行用于对下行链路共享数据信道分配用户数据的调度，并且控制下行链路控制信道的映射，向数据控制部10输出与下行链路共享数据信道以及下行链路控制信道的映射相关的控制信息。UL调度部20基于由信道估计部15所提供的上行链路的无线传播路径估计结果和调度信息(移动台装置2的要求数据服务种类、缓存状态等)，进行用于移动台装置2对上行链路共享数据信道分配用户数据的调度，将与上行链路共享数据信道的映射相关的控制信息(映射信息)输出到上层处理部21以及DFT-S-OFDM解调部16。
无线部14将从OFDM调制部12输出的OFDM调制后的数据上变频为射频之后经天线发送给移动台装置2，并且经天线接收来自移动台装置2的上行链路的数据，将所接收的数据下变频为基带信号之后输出到信道估计部15、DFT-S-OFDM解调部16以及前导码检测部18。
信道估计部15基于以上行链路发送的参照信号来估计无线传播路径特性，将所得到的无线传播路径估计结果输出到DFT-S-OFDM解调部16和调度部13。
DFT-S-OFDM解调部16按照由信道估计部15提供的无线传播路径估计结果，基于来自UL调度部20的上行链路共享数据信道的映射信息，对从无线部14输出的下变频后的接收数据进行解调。
控制数据提取部17将由DFT-S-OFDM解调部16解调的接收数据分离为用户数据和控制数据。在该控制数据中包含CQI信息、用于表示能否正确地解调下行链路共享数据信道的接收结果信息(ACK/NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgement)信息)、调度请求等。控制数据提取部17在所分离的数据中的控制数据所包含的下行链路的CQI信息输出到调度部13、将其他控制数据以及用户数据输出到上层处理部21。ACK/NACK信息用于重传控制中。调度请求用于上层处理部21的调度信息的生成。
前导码检测部(随机接入信号检测部)18针对由无线部14下变频后的接收数据进行与所保存的前导码(包含专用前导码)的相关运算从而检测出从移动台装置2发送的前导码(随机接入的信号)，还检测出所检测的前导码的同步定时偏移量。而且，前导码检测部18向上层处理部21报告将与所检测的前导码相对应的前导码编号(随机接入信号识别信息)和所检测的同步定时偏移量合并后的前导码检测信息。
上层处理部21基于从移动台装置2通知的路径损耗的信息计算出分配给移动台装置的上行链路共享数据信道的资源大小，根据所计算出的资源大小来生成上行链路共享数据信道的资源分配信息。上层处理部21将所生成的上行链路共享数据信道的资源分配信息作为控制数据输入到数据控制部10，按照调度部13的映射采用下行链路控制信道向移动台装置2发送该资源分配信息。另外，上层处理部21将上行链路共享数据信道的资源分配信息作为调度信息输入到调度部13，调度部13基于该资源分配信息生成上行链路共享数据信道的映射信息，并输出到DFT-S-OFDM解调部16。
另外，上层处理部21具有前导码编号决定部22和随机接入应答生成部23。前导码编号决定部(随机接入信号识别信息决定部)22在向移动台装置2的越区切换等移动台装置2请求非竞争随机接入时从未使用的前导码编号中决定分配给该移动台装置2的专用前导码的前导码编号，并且作为控制数据输出到数据控制部10。随机接入应答生成部23基于来自前导码检测部18的同步定时偏移量计算出移动台装置2中的同步定时的调整值。进一步、随机接入应答生成部23生成包含所计算出的同步定时的调整值和从前导码检测部18所得到的前导码编号的随机接入应答，并且作为控制数据输入到数据控制部10。按照调度部13的映射，采用下行链路共享数据信道，向移动台装置2发送该随机接入应答。
在图2中，移动台装置2包含数据控制部30、DFT-S-OFDM调制部31、调度部32、前导码生成部33、同步校正部34、无线部35、信道估计部36、OFDM解调部37、控制数据提取部38、上层处理部39。在本实施方式中，数据控制部30、DFT-S-OFDM调制部31、无线部35的上变频处理中，作为发送部发挥作用。
数据控制部30从上层处理部39接受控制数据以及用户数据的输入，按照来自调度部32的指示，将该输入的控制数据映射到上行链路控制信道或者上行链路共享数据信道，另外将该输入的用户数据映射到上行链路共享数据信道。例如，作为控制数据将邻接小区的无线传播路径质量信息映射到上行链路共享数据信道。
DFT-S-OFDM调制部31针对从数据控制部30输入的映射到各信道的数据以及从前导码生成部33输入的前导码(包含专用前导码)进行数据调制、DFT(Discrete Fourier Transform：离散傅立叶变换)变换、副载波映射、IFFT变换、CP插入、滤波、发送功率控制等的DFT-S-OFDM调制处理，生成DFT-S-OFDM信号。
调度部32基于从上层处理部39通知的上行链路控制信道的调度信息、由控制数据提取部38所提供的上行链路共享数据信道的资源分配信息，进行用于由数据控制部30进行上述的映射的调度，向数据控制部30输出与上行链路控制信道以及上行链路共享数据信道的映射相关的控制信息。在上行链路控制信道的调度信息中包含以上行链路控制信道发送CQI信息、ACK/NACK信息时所采用的帧位置以及频率位置等的信息。
前导码生成部(随机接入信号生成部)33基于从上层处理部39输入的随机接入的调度信息、分配期间信息以及从信道估计部36输入的路径损耗的信息来生成前导码(包含专用前导码)，并且输出到DFT-S-OFDM调制部31。在随机接入的调度信息中，包括了基于包含由移动目的地的基站装置1经通信中的基站装置1通知的前导码编号在内的专用前导码信息和越区切换时从移动目的地的基站装置1接收到的广播信息所决定的、配置有随机接入信道的帧位置以及频率位置相关的信息。前导码生成部33识别出只有在由分配期间信息所示的专用前导码的分配期间内可以使用由随机接入调度信息所示的专用前导码。如果处于该分配期间内，则在未从基站装置1接收到随机接入应答的情况下，采用被分配的专用前导码进行一次又一次地进行重传。此外，采用每次重传时增加一定的发送功率的功率渐升(power ramping)。
在电源启动时等的与基站装置1的通信建立时，不通知专用前导码信息以及分配期间信息，移动台装置2进行竞争随机接入，因此，前导码生成部33基于随机选择的随机ID和路径损耗的信息选择前导码，不受时间限制地生成前导码。在越区切换时的与移动目的地的基站装置的通信建立时，通知专用前导码信息，进行非竞争随机接入，因此，前导码生成部33基于所通知的专用前导码信息，生成专用前导码。
同步校正部34基于从基站装置1发送且从上层处理部39输入的同步定时的调整值来调整发送定时，并且将来自DFT-S-OFDM调制部31的DFT-S-OFDM信号输出到无线部35。
无线部35将经同步校正部34输入的上述DFT-S-OFDM信号上变频为射频之后经天线向基站装置1发送，并且经天线接收来自基站装置1的下行链路的数据，将所接收的数据下变频为基带信号之后输出到信道估计部36和OFDM解调部37。
信道估计部36基于以下行链路发送的参照信号对无线传播路径特性进行估计，还基于该得到的无线传播路径特性估计结果来生成无线传播路径质量信息并且计算出路径损耗的信息。而且，信道估计部36将无线传播路径特性估计结果输出到OFDM解调部37，将无线传播路径质量信息输出到上层处理部39，将路径损耗的信息输出到前导码生成部33。此外，无线传播路径质量信息是例如为SNR(Signal to Noise Ratio：信噪比)、SINR(Signal to Interference and Noise Ratio：信干噪比)，移动台装置2的上层处理部39基于该无线传播路径质量信息，作为当前通信中的小区的无线传播路径质量信息生成CQI信息(例如将调制方式和编码率组合的信息)、作为邻接小区的无线传播路径质量信息生成RSRP(Reference SignalReceived Power：参照信号接收功率)信息。
OFDM解调部37根据由信道估计部36所提供的无线传播路径特性估计结果，对从无线部35输出的下变频后的接收数据进行解调。具体而言，OFDM解调部37，首先对下行链路控制信道的数据进行解调，之后，基于由控制数据提取部38所提供的下行链路共享数据信道的资源分配信息，对下行链路共享数据信道的数据进行解调。
控制数据提取部38接受从OFDM解调部37输出的解调后的接收数据，从包含本地移动台装置2的移动台装置标识符在内的下行链路控制信道的接收数据中提取出下行链路共享数据信道的资源分配信息后输出到OFDM解调部37，而且将下行链路控制信道以及下行链路共享数据信道的接收数据分离为用户数据和控制数据。而且，控制数据提取部38在所分离的数据中将控制数据所包含的上行链路共享数据信道的资源分配信息等的上行链路的调度信息输出到调度部32、将同步定时的调整值等其他控制数据以及用户数据输出到上层处理部39。另外，在接收随机接入应答时，控制数据提取部38从表示随机接入标识符RA-RNTI的下行链路控制信道的接收数据中提取出下行链路共享数据信道的资源分配信息，将所提取的资源分配信息所示的下行链路共享数据信道所包含的随机接入应答(前导码编号)作为控制数据输出到上层处理部39。
另外，上层处理部39具有专用前导码分配信息接收处理部40、随机接入应答接收处理部41和重试处理部42。专用前导码分配信息接收处理部(分配信息接收部)40接受从控制数据提取部38向上层处理部39输入的控制数据所包含的专用前导码分配信息，从该信息中提取出前导码编号、和表示与该前导码编号相对应的分配期间的信息，将这些信息输出到前导码生成部33。随机接入应答接收处理部(随机接入应答接收部)41接受从控制数据提取部38向上层处理部39输入的控制数据所包含的随机接入应答，如果该随机接入应答所包含的前导码编号与本地移动台装置2所发送的专用前导码的前导码编号相等，则识别为随机接入成功。
重试处理部42，当从通过随机接入信道发送专用前导码起经过了预先决定的时间窗口(规定的时间)后、未检测到该专用前导码的前导码编号的随机接入应答的情况下，在与该前导码编号相对应的分配期间内时，控制为使前导码生成部33再次生成该前导码编号的专用前导码并进行输出。在此，前导码生成部33再次生成专用前导码的动作期间，限制在由专用前导码分配信息接收处理部40指定的分配期间内，当该期间已过时，前导码生成部33不进行该前导码的生成。此外，在竞争随机接入中，在时间窗口内未检测到本地移动台装置2所发送的前导码的前导码编号的情况下，指示前导码生成部33再次进行前导码的选择，并且重试前导码的发送。
对图1的基站装置1的分配期间决定部11的处理进行说明。图3是表示由移动台装置2报告的邻接小区的无线传播路径质量信息Q和分配期间决定部11所决定的专用前导码的分配期间T的关系的一个例子的图。
例如，作为邻接小区的无线传播路径质量信息采用参照信号接收功率RSRP，但是也可以采用其他信息。基站装置1的分配期间决定部11，根据决定对移动台装置2的越区切换的执行的时刻的邻接小区的无线传播路径质量信息Q的值，来决定专用前导码的分配期间T。当邻接小区的无线传播路径质量信息Q在预先决定的阈值Q0以上的情况下，分配期间决定部11将分配期间T0分配给移动台装置2。当邻接小区的无线传播路径质量信息Q在预先决定的阈值Q1以上并且小于阈值Q0的情况下，分配期间决定部11将分配期间T1分配给移动台装置2。当邻接小区的无线传播路径质量信息Q在预先决定的阈值Q2以上并且小于阈值Q1的情况下，分配期间决定部11将分配期间T2分配给移动台装置2。当邻接小区的无线传播路径质量信息Q小于阈值Q2的情况下，分配期间决定部11将分配期间T3分配给移动台装置2。
在图3中，满足Q0＞Q1＞Q2、T3＞T2＞T1＞T0。分配期间决定部11基于从上层处理部39输入的移动台装置2的邻接小区的无线传播路径质量，决定专用前导码的分配期间，决定伴随无线传播路径质量信息Q提高(良好)而变短的分配期间。
图4是表示专用前导码的分配期间例的图。在此，以5TTI间隔配置随机接入信道，时间窗口表示6TTI的情况。此外，在图4中，为了简化说明，省略了频域的表述。对移动台装置2A作为分配期间TA分配18TTI、对移动台装置2B作为分配期间TB分配36TTI。当分配期间的最初的随机接入信道中发送了专用前导码的情况下，移动台装置2A可在分配期间TA内发送包含重传1次的合计2次的专用前导码，移动台装置2B可在分配期间TB内发送包含重传3次的合计4次的专用前导码。
基本上，基站装置1在对移动台装置2的自己小区的无线传播路径质量变差、且难以向移动台装置2提供满意的通信服务的情况下，将与移动台装置2的通信替换到表示比对自己小区的无线传播路径质量良好的无线传播路径质量的邻接小区的基站装置1，以维持对移动台装置2的良好的通信服务。另外，基本上，移动台装置2最初与无线传播路径质量最好的小区的基站装置1进行通信建立，提高无线通信系统的无线资源的利用效率。从这样的局部观点出发，移动台装置2最好与无线传播路径质量最良好的小区、基站装置1进行通信，但是从大局观点出发这未必最好。
考虑有限的无线资源、基站装置1的负载等，作为通信服务提供者的运营商从大局的观点出发考虑了在各小区中分散基站装置1与移动台装置2之间的通信量的、负载分散Load sharing。由于无线资源是有限的，因此如果移动台装置2集中在特定的小区中，则基站装置1无法对所有的移动台装置2将充分的无线资源分配给各移动台装置2，例如，即使是无线传播路径质量良好的移动台装置2，也无法提供满意的通信服务。另外，如果移动台装置2集中在特定的小区中，则会发生用于进行与非常多的移动台装置2的通信的管理、处理的基站装置1的硬件负载、软件运算量等，进而成为运营商的负担。因此，为了使移动台装置2不集中在特定的小区中，因此进行控制为在与移动台装置2集中的小区不同的小区中进行移动台装置2的通信。移动台装置2集中且通信量变得非常高的基站装置1使移动台装置2越区切换到通信量、移动台装置2不集中的小区，该小区是移动台装置2的无线传播路径质量不恶化的小区。
图5是说明不同的无线传播路径质量状态的移动台装置2进行越区切换的情况的图。另外，这里考虑根据基站装置与移动台装置之间的距离而变化的平均的无线传播路径质量，而不是瞬间的无线传播路径质量。如果距离越远则无线传播路径质量越差，如果距离越近则无线传播路径质量越好。在图5中示出了存在与某一基站装置1A管理的小区A不同的基站装置1B管理的小区B，在小区A中存在非常多的移动台装置2的情况。移动到小区A的小区边界的移动台装置2C，在小区A中的无线传播路径质量变差，而且与小区A中的无线传播路径质量相比小区B中的无线传播路径质量变得更好，进而向小区B进行越区切换。
这样的越区切换是采用不考虑负载分散Load sharing的越区切换进行的。存在非常多的移动台装置2且通信量集中的小区A使移动台装置2越区切换到通信量不集中的小区B。
因此，虽然小区A中的无线传播路径质量比小区B中的无线传播路径质量更良好，但是使小区B中的无线传播路径质量不恶化的移动台装置2D越区切换到小区B，实现移动台装置2以及通信量的小区间的分散。这样的越区切换是以考虑了负载分散Load sharing的越区切换。
如上所述，不同的无线传播路径质量的移动台装置2作为越区切换的步骤而发送专用前导码。由于无线传播路径质量不同的移动台装置2所发送的专用前导码的基站装置1的检测精度不同，因此，进行伴随着邻接小区的无线传播路径质量恶化、延长专用前导码的分配期间并且增加专用前导码的允许重传次数、每次重传时增加发送功率的功率渐升控制，由此检测出分配期间内专用前导码。基站装置1在上层处理部21中进行考虑了这样的负载分散Load sharing的移动台装置2的越区切换的决定，将决定时的移动台装置2的邻接小区无线传播路径质量信息输出到分配期间决定部11。
另外，除了基于邻接小区的无线传播路径质量的专用前导码的分配期间的控制以外，也可以按照分配专用前导码的目的来控制分配期间。在第1实施方式中，对为了越区切换而分配专用前导码的情况进行了说明，但是，还研究了通信中的基站装置1为了与移动台装置2的再次同步设定而分配专用前导码的技术。
例如，DRX(Discontinuous Reception：不连续接收)中在非常长的期间、不进行信号的收发的状态持续之后、再次开始信号的收发时，基站装置1将专用前导码的前导码编号与同步请求一起通知给移动台装置2。移动台装置2将所通知的专用前导码发送给基站装置1，基站装置1基于所接收的专用前导码，再次检测上行链路的同步定时，并且将同步定时调整值发送给移动台装置2。在此，同步请求是请求上行链路的同步设定步骤的消息。
另外，在因上行链路的同步定时器的设定错误而基站装置1与移动台装置2之间的同步频繁发生由偏移产生的信号错误的情况下，基站装置1将专用前导码的前导码编号与同步请求一起通知给移动台装置2。在通信建立时，基站装置1和移动台装置2在上行链路的同步设定后、根据移动台装置2的移动速度等对同步状态维持的期间进行定时器管理。当未进行该期间内信号的收发的情况下，识别为同步中发生了偏移，并且再次进行同步设定步骤，但是，在因同步定时器的设定错误而同步发生偏移的状态中也进行包含信息数据的信号的交换，其结果、频繁发生信号错误的状态。因此，当信号错误频繁发生的情况下等，再次进行同步设定。
在这样的情况下，发送专用前导码的移动台装置2是在小区内的通信中(详细而言，通信会话连接状态维持的状态)的移动台装置2，与进行越区切换的移动台装置2相比无线传播路径质量更良好，因此基站装置1中专用前导码的检测概率高。因此，进行控制为将响应同步请求的专用前导码发送时的专用前导码的分配期间设为比越区切换的专用前导码发送时更短。
由此，无线传播路径质量越差，将对分配给该无线传播路径质量的移动台装置2的前导码编号的分配期间设为更长。因此，在无线传播路径质量差的随机接入的重传的发生概率高时，抑制随机接入失败而从前导码编号的分配中必须重新进行的情况，能够抑制采用了专用前导码的随机接入的步骤为止的延迟。
进一步，无线传播路径质量越好，缩短对分配给该无线传播路径质量的移动台装置2的前导码编号的分配期间。因此，在无线传播路径质量良好且随机接入的重传的发生概率低时，抑制移动台装置2的专用前导码分配的接收失败的情况、移动台装置2移动到基站装置1的通信范围外而成为无法通信的情况下等继续占有前导码编号而妨碍对其他移动台装置2分配前导码编号的情况，能够抑制采用专用前导码的随机接入的步骤完了为止的延迟。
[第2实施方式]
本发明的第2实施方式，是具有基站装置3和多个移动台装置4的无线通信系统，基站装置3在专用前导码的分配期间内发送分配期间延长消息，接收到该分配期间延长消息的移动台装置4延长专用前导码的分配期间。
基站装置3，在对分配了专用前导码的移动台装置4在专用前导码的分配期间内未检测到专用前导码的情况下，在随机接入应答中包含分配期间延长消息后进行发送。被分配专用前导码的移动台装置4接收随机接入应答，并且对分配期间延长消息进行解读，延长专用前导码的分配期间，在延长后的分配期间内进行专用前导码的发送。
如上所述，预先识别出在分配期间内从移动台装置4发送专用前导码的基站装置3，将分配延长消息通知给移动台装置4，收到通知的移动台装置4立即延长专用前导码的分配期间，来省略再次进行专用前导码的分配步骤，因此能够抑制随机接入的步骤完了为止的延迟。
图6A、图6B是说明包含分配期间延长消息的随机接入应答的信息格式例的图。信息格式至少由分配延长消息和前导码编号构成。图6A表示通过指定延长分配期间来设为分配期间延长消息的信息格式。移动台装置4，将所指定的前导码编号的专用前导码的分配期间延长所指定的延长分配期间。图6B表示作为分配期间延长消息采用延长标识符的信息格式。例如，延长标识符由1比特构成，就延长标识符的“1”、“0”而言，分别预先延长的分配期间已被确定，移动台装置将专用前导码的分配期间延长与延长标识符相对应的分配期间。另外，还能够预先建立对应以使延长标识符的“1”、“0”分别表示将最初被分配的专用前导码的分配期间成为2倍、3倍等。
说明基站装置3通知分配期间延长消息、被通知分配期间延长消息的移动台装置4延长专用前导码的分配期间的详细的步骤。
移动台装置4采用随机接入信道发送专用前导码。在专用前导码的分配期间内未检测到专用前导码的基站装置3以下行链路控制信道发送用于表示随机接入应答配置在下行链路共享数据信道中的随机接入标识符RA-RNTI，并且以由该随机接入标识符RA-RNTI指定的下行链路共享数据信道发送分配期间延长消息和前导码编号来代替随机接入应答。便于说明，下面对作为分配期间延长消息采用延长分配期间的情况进行说明。
在此，基站装置3由于不知道移动台装置4以哪个随机接入信道发送了专用前导码，因此不限制表示包含所述延长分配期间和前导码编号在内的下行链路共享数据信道的资源分配的用于下行链路控制信道中的随机接入标识符RA-RNTI，而有可能使用所有的随机接入标识符RA-RNTI。发送了专用前导码的移动台装置4监视所有的随机接入标识符RA-RNTI是否由下行链路控制信道来发送。识别出包含随机接入标识符RA-RNTI在内的下行链路控制信道的资源分配信息表示的下行链路共享数据信道所包含的被分配的专用前导码的前导码编号和延长分配期间的移动台装置4，将专用前导码的分配期间延长延长分配期间。
另外，在下行链路共享数据信道中不包含分配期间延长消息，而在下行链路控制信道中包含与随机接入标识符RA-RNTI不同的专用的移动台装置群标识符即延长随机接入标识符(称为ERA-RNTI：ExpansionRA-RNTI)，由此向移动台装置4通知延长分配期间的意思。在此，延长随机接入标识符ERA-RNTI是对被分配专用前导码的移动台装置4公共的移动台装置群标识符。
基站装置3针对未检测到专用前导码的分配期间内专用前导码的移动台装置4，在下行链路控制信道中包含延长随机接入标识符ERA-RNTI并且在下行链路共享数据信道中包含专用前导码的前导码编号之后进行发送。另一方面，基站装置3针对检测到专用前导码的移动台装置4，与对竞争随机接入用的前导码的同样，在下行链路控制信道中包含与检测到专用前导码的随机接入信道建立对应的随机接入标识符RA-RNTI，在下行链路共享数据信道中包含专用前导码的前导码编号后进行发送。
被分配专用前导码的移动台装置4，在专用前导码的发送之后，监视所有的下行链路控制信道是否包含延长随机接入标识符ERA-RNTI，并且监视时间窗口内的所有的下行链路控制信道是否包含与专用前导码的发送中采用的随机接入信道建立对应的随机接入标识符RA-RNTI。当检测到包含ERA-RNTI的下行链路控制信道的情况下，确认所检测的下行链路控制信道的资源分配信息表示的下行链路共享数据信道所包含的前导码编号是否为本地移动台装置的专用前导码的前导码编号。当本地移动台装置的专用前导码的前导码编号的情况下，延长专用前导码的分配期间。此外，关于采用延长随机接入标识符ERA-RN.TI的分配期间的延长，预先建立对应，以便延长最初被分配的分配期间、或者延长预先决定的期间。
移动台装置4，在检测到包含与发送中所采用的随机接入信道建立对应的随机接入标识符RA-RNTI在内的下行链路控制信道的情况下，确认所检测到的下行链路控制信道的资源分配信息表示的下行链路共享数据信道所包含的前导码编号是否为本地移动台装置的专用前导码的前导码编号。当确认为本地移动台装置的专用前导码的前导码编号的情况下，确认随机接入成功。
图7是表示基站装置3的构成的概略框图。在图7中，对与图1的各部相对应的部分标注相同符号(10～20、22、23)，对其省略说明。
基站装置3与图1所示的基站装置1的不同点在于，基站装置3具有上层处理部24来代替上层处理部21，并且该上层处理部24具备分配期间延长指示部25。分配期间延长指示部25，在前导码检测部18未检测到前导码编号决定部22所决定的前导码编号的专用前导码、并且经过了分配期间决定部11所决定的分配期间时，生成图6A或者图6B所示的分配期间延长消息，将包含该分配期间延长消息和相应的前导码编号的分配期间延长信息作为控制数据输出到数据控制部10。此外，当采用延长随机接入标识符ERA-RNTI来指定分配期间延长的情况下，分配期间延长指示部25将包含前导码编号和指定配置该前导码编号在内的下行链路共享数据信道的延长随机接入标识符ERA-RNTI的分配期间延长信息作为控制数据输出到数据控制部10。
图8是表示移动台装置4的构成的概略框图。在图8中，对与图2的各部相对应的部分标注相同符号(30～38、40～42))，对其省略说明。移动台装置4与图2所示的移动台装置2的不同点在于，移动台装置4具有上层处理部45来代替上层处理部39，该上层处理部45具有分配期间延长信息接收处理部46和分配期间延长部44。由下行链路接收到图6A、图6B所示的分配延长消息、分配给本地移动台装置4的专用前导码的前导码编号、或者延长随机接入标识符ERA-RNTI以及分配给本地移动台装置4的专用前导码的前导码编号的移动台装置4，其控制数据提取部38提取这些信息后输出到上层处理部45。
分配期间延长信息接收处理部46接受被输出到上层处理部45的这些信息，将指示分配期间的延长的分配期间延长指示输出到分配期间延长部44。当图6A所示的分配延长消息的情况下，分配期间延长信息接收处理部46输出延长分配期间作为分配期间延长指示，分配期间延长部44将控制信息输出到前导码生成部33，以将分配期间延长由延长分配期间所示的期间。当图6B所示的分配延长消息的情况下，分配期间延长信息接收处理部46输出延长标识符作为分配期间延长指示，分配期间延长部44将控制信息输出到前导码生成部33，以将分配期间延长与延长标识符对应的期间。
当分配期间延长信息接收处理部46接收到的信息为延长随机接入标识符ERA-RNTI的情况下，分配期间延长信息接收处理部46输出延长命令作为分配期间延长指示，分配期间延长部44向前导码生成部33输出指示延长分配期间的控制信息、或者指示将分配期间延长预先决定的期间的控制信息。
通过以上的处理，当在与专用前导码的分配一起被分配的分配期间内专用前导码的检测失败的情况下，不会再次进行专用前导码的分配步骤，而延长专用前导码的分配期间，因此，能够实现随机接入处理的处理时间的缩短，能够降低通信建立为止所需的时间。
此外，基站装置3也可以在分配期间中进行通知，而不采用在经过专用前导码的分配期间之后生成分配延长消息并通知给移动台装置4的方案。例如，基站装置3在分配期间即将结束的时候生成分配延长消息并通知给移动台装置4，移动台装置4的专用前导码的分配期间不会中断，进而分配期间能够连续。
此外，基站装置3在相同频带内配置多个随机接入信道，并且对多个移动台装置4分配相同前导码编号的专用前导码，对各移动台装置4仅在不同的频带的随机接入信道中允许发送的情况下，将延长随机接入标识符ERA-RNTI或者随机接入标识符RA-RNTI进一步设为频带固有的移动台装置群标识符。例如，在相同频带内配置2个随机接入信道(随机接入信道1、随机接入信道2)的情况下，采用两个不同的延长随机接入标识符ERA-RNTI(ERA-RNTI1、ERA-RNTI2)。
延长随机接入标识符ERA-RNTI1，用于向被允许以随机接入信道1发送专用前导码的移动台装置4通知专用前导码的分配期间的延长，延长随机接入标识符ERA-RNTI2，用于向被允许以随机接入信道2发送专用前导码的移动台装置4通知专用前导码的分配期间的延长。关于移动台装置4中的延长随机接入标识符ERA-RNTI的监视，被允许以随机接入信道1发送专用前导码的移动台装置4仅仅监视下行链路控制信道是否包含延长随机接入标识符ERA-RNTI1，被允许以随机接入信道2发送专用前导码的移动台装置4监视下行链路控制信道是否包含延长随机接入标识符ERA-RNTI2。
由此，在相同时间带，即使对多个移动台装置4分配相同前导码编号，由于各个移动台装置4分别采用不同的随机接入信道进行发送，因此，基站装置3能够检测出这些。另外，移动台装置4根据所采用的随机接入信道，改变用于表示对各移动台装置4的分配期间延长消息的配置的随机接入标识符RA-RNTI的值、或者改变对各移动台装置4指示分配期间延长的延长随机接入标识符ERA-RNTI的值，因此，各移动台装置4监视相应的延长随机接入标识符ERA-RNTI或者随机接入标识符RA-RNTI，由此能够获取对自己装置的分配期间的延长。
另外，将用于实现图1中的数据控制部10、分配期间决定部11、OFDM调制部12、调度部13、信道估计部15、DFT-S-OFDM解调部16、控制数据提取部17、前导码检测部18、上层处理部21、以及图2中的数据控制部30、DFT-S-OFDM调制部31、调度部32、前导码生成部33、同步校正部34、信道估计部36、OFDM解调部37、控制数据提取部38、上层处理部39、以及图7中的数据控制部10、分配期间决定部11、OFDM调制部12、调度部13、信道估计部15、DFT-S-OFDM解调部16、控制数据提取部17、前导码检测部18、上层处理部24、以及图8中的数据控制部30、DFT-S-OFDM调制部31、调度部32、前导码生成部33、同步校正部34、信道估计部36、OFDM解调部37、控制数据提取部38、分配期间延长部44、上层处理部45的功能的程序记录到计算机可读取的记录介质中，将该记录介质中记录的程序读入到计算机系统并且执行，由此进行各部的处理。此外，这里所指的“计算机系统”包含OS、外围设备等硬件。
另外，“计算机可读取的记录介质”是指，是指软磁盘、光磁盘、ROM、CD-ROM等的可移动介质、内置在计算机系统里的硬盘等的存储装置。另外，所谓“计算机可读取的记录介质”也包含如通过互联网等网络、电话线路等的通信线路发送程序时的通信线那样在短时间动态地保存程序的设备、此时成为服务器或客户端的计算机系统内部的易失性存储器那样在一段时间保存程序的设备。而且，上述程序，即便是为实现上述的功能的一部分的程序也可以，也可以是将上述的功能与已经在计算机系统记录的程序进行组合来可实现的程序。
以上，参照附图详细地说明本发明的实施方式，但是具体的构成并不限定于这些实施方式，也包含不脱离本发明的要旨的范围内的设计等。
产业上的可利用性
本发明适于由基站装置和移动台装置构成的移动体无线通信中，但是并不限定于此。

Claims (13)

1.一种无线通信系统，其具备基站装置和与该基站装置进行无线通信的多个移动台装置，其中
所述基站装置对所述移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由所述移动台装置所占有的占有时间的分配期间，
所述移动台装置在所述分配期间中发送与所分配的所述随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号。
2.一种无线通信系统，其中
所述基站装置具备：
随机接入信号识别信息决定部，其决定分配给所述移动台装置的随机接入信号识别信息；
分配期间决定部，其按所决定的每个所述随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的分配期间；
随机接入信号检测部，其从接收信号中检测出随机接入的信号；
随机接入应答生成部，其生成随机接入应答信息，该随机接入应答信息包含与检测出的所述随机接入的信号相对应的随机接入信号识别信息；和
数据控制部，其在要发送的发送信号中配置所述随机接入信号识别信息决定部所决定的随机接入信号识别信息、表示所述分配期间决定部所决定的该随机接入信号识别信息的分配期间的信息、以及所生成的所述随机接入应答信息，
所述移动台装置具备：
分配信息接收部，其接收所述随机接入信号识别信息和表示与该随机接入信号识别信息相对应的分配期间的信息；
随机接入信号生成部，其接受所接收的所述随机接入信号识别信息，生成与该随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号；
发送部，其发送所生成的所述随机接入的信号；
随机接入应答接收部，其接收所述随机接入应答信息，并且提取该随机接入应答信息所包含的随机接入信号识别信息；和
重试处理部，其在所述随机接入应答接收部没有接收到包含与所发送的所述随机接入的信号相对应的随机接入信号识别信息的随机接入应答、并且从发送与该随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号起经过了规定的时间、而且处于所述分配信息接收部接收到的所述信息表示的与该随机接入信号识别信息相对应的分配期间内时，使所述随机接入信号生成部再次生成与该随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号。
3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于，
所述分配期间决定部从预先决定的多个分配期间之中选择一个分配期间，由此决定分配期间。
4.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于，
所述分配期间决定部根据与所述移动台装置相关的无线传播路径质量，决定所述分配期间。
5.根据权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于，
所述分配期间决定部将所述分配期间决定为与所述移动台装置相关的无线传播路径质量越好、使所述分配期间越短。
6.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于，
所述移动台装置的分配信息接收部从越区切换源的所述基站装置接收所述随机接入信号识别信息和表示所述分配期间的信息，
所述移动台装置的随机接入应答接收部从越区切换目的地的所述基站装置接收所述随机接入应答信息，
所述移动台装置的发送部将所述随机接入的信号发送给所述越区切换目的地的基站装置，
所述基站装置的分配期间决定部根据所述越区切换目的地的基站装置与所述移动台装置的无线传播路径质量，决定所述分配期间。
7.根据权利要求2所述的无线通信系统，其特征在于，
所述基站装置具备分配期间延长指示部，在没有接收到包含与所发送的所述随机接入的信号相对应的随机接入信号识别信息的随机接入应答、并且从最初发送该随机接入的信号起经过了与该随机接入信号识别信息相对应的分配期间时，所述分配期间延长指示部生成用于指示使该随机接入信号识别信息的分配期间延长的分配期间延长信息，
所述基站装置的数据控制部将所生成的所述分配期间延长信息和与该信息相对应的随机接入信号识别信息一起配置在要发送的发送信号中。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于，
所述基站装置的数据控制部，作为所述分配期间延长信息，取代用于表示发送信号中配置有随机接入应答的随机接入标识符，将延长随机接入标识符配置在发送信号中。
9.根据权利要求8所述的无线通信系统，其特征在于，
只有在特定的随机接入信道内，由被分配所述随机接入信号识别信息的移动台装置占有该随机接入信号识别信息，
所述延长随机接入标识符是，与由该延长随机接入标识符表示的分配期间延长信息的目的地的移动台装置占有所述随机接入信号识别信息的随机接入信道对应的值。
10.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，
只有在特定的随机接入信道内，由被分配所述随机接入信号识别信息的移动台装置占有该随机接入信号识别信息。
11.一种基站装置，其与多个移动台装置进行无线通信，
该基站装置对所述移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由所述移动台装置所占有的占有时间的分配期间。
12.一种移动台装置，其与基站装置进行无线通信，该基站装置对该移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由该移动台装置所占有的占有时间的分配期间，
所述移动台装置在所述分配期间中发送与所分配的所述随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号。
13.一种随机接入方法，是具备基站装置和与该基站装置进行无线通信的多个移动台装置的无线通信系统中的随机接入方法，
所述随机接入方法包括：
第1过程，所述基站装置对所述移动台装置分配用于识别随机接入的信号的随机接入信号识别信息，并且按每个该随机接入信号识别信息，决定该随机接入信号识别信息的作为由所述移动台装置所占有的占有时间的分配期间；和
第2过程，所述移动台装置在所述分配期间中发送与所分配的所述随机接入信号识别信息相对应的随机接入的信号。
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