CN103053208A - 基站装置、移动站装置、移动通信系统、通信方法、控制程序及集成电路 - Google Patents

基站装置、移动站装置、移动通信系统、通信方法、控制程序及集成电路 Download PDF

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Abstract

针对来自移动站装置的发送定时按每个小区而不同的情况，能效率良好地进行随机接入。基站装置应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置。

Description

基站装置、移动站装置、移动通信系统、通信方法、控制程序及集成电路
技术领域
本发明涉及高效地进行随机接入的基站装置、移动站装置、移动通信系统、通信方法、控制程序以及集成电路。
背景技术
在3GPP(3rd Generation Partnership Project，第3代移动通信伙伴计划)中，W-CDMA方式作为第3代蜂窝移动通信系统而被标准化，依次开始服务。另外，进一步提升了通信速度的HSDPA也被标准化，并开始了服务。
另一方面，在3GPP中，第3代无线接入的演进(Evolved UniversalTerrestrial Radio Access，演进的通用移动通信系统及陆基无线电接入；下面称作“EUTRA”)的标准化也正在进行中。作为EUTRA的下行链路的通信方式，采用耐多径干扰、适于高速传输的OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，正交频分复用)方式。另外，作为上行链路的通信方式，采用考虑了移动站装置的成本和消耗功率、能降低发送信号的峰均功率比PAPR(Peak to Average Power Ratio)的单载波频分复用方式SC-FDMA(single Carrier-Frequency Division Multiple Access，单载波-频分多址接入)的DFT(Discrete Fourier Transform(离散傅立叶变换))-spread(扩频)OFDM方式。
另外，在3GPP中，EUTRA的进一层的演进的Advanced(先进)-EUTRA的讨论也开始了。在Advanced-EUTRA中，想定在上行链路以及下行链路中分别使用最大到100MHz带宽为止的频带，进行最大下行链路1Gbps以上、上行链路500Mbps以上的传输速率的通信。
在Advanced-EUTRA中，考虑了通过按照还能收容EUTRA的移动站装置的方式将EUTRA的20MHz以下的频带捆绑多个来实现最大100MHz频带。另外，在Advanced-EUTRA中，将EUTRA的1个20MHz以下的频带称作分量载波(Component Carrier：CC)(非专利文献3)。另外，组合1个下行链路分量载波和1个上行链路分量载波来构成1个小区。此外，仅用1个下行链路分量载波也能构成1个小区。
先行技术文献
非专利文献
非专利文献1：3GPP TS(Technical Specification)36.300、V9.30(2010-03)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)andEvolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)、Overalldescription Stage2
非专利文献2：3GPP TS(Technical Specification)36.321、V9.20(2010-03)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)Medium Access Control(MAC)protocol specification
非专利文献3：3GPP TR(Technical Specification)36.814、V9.00(2010-03)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)Further advancements for E-UTRA physical layer aspects
发明的概要
发明要解决的课题
在移动站装置使用多个小区来与基站装置进行通信的情况下，有时会经由中继器(Repeater)等连接到基站装置。在这样的情况下，移动站装置中的下行链路分量载波的接收定时有时会按每个小区而不同，进而按各小区的每个上行链路分量载波向基站装置的发送定时变得不同，从而需要按各小区的每个上行链路分量载波进行发送定时的调整。
但是，在需要按每个小区进行发送定时的调整的情况下，在初始接入时或越区切换时等失去上行链路同步的情况下，需要按每个小区进行随机接入处理。在1个移动站装置被分配了多个小区的情况下，若按每个小区同时进行多个随机接入处理，则不仅移动站装置的处理变得复杂，还会因为1个移动站装置进行多个随机接入处理而导致在移动站装置间的随机接入前导码的冲突增加。
发明内容
本发明鉴于这样的状况而提出，目的在于提供面对来自移动站装置的发送定时按每个小区不同的情况也能效率良好地进行随机接入的基站装置、移动站装置、移动通信系统、通信方法、控制程序以及集成电路。
(1)为了达成上述目的，本发明讨论如下那样的手段。即，本发明的基站装置应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，其特征在于，对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置。
(2)另外，本发明的基站装置特征在于，对于许可所述随机接入的小区许可基于竞争的随机接入以及基于非竞争的随机接入两者，或者仅许可基于非竞争的随机接入。
(3)另外，本发明的基站装置特征在于，对于许可所述随机接入的任意一个小区许可基于竞争的随机接入以及基于非竞争的随机接入两者，另一方面，对于许可所述随机接入的任意其它的小区，许可基于非竞争的随机接入。
(4)另外，本发明的基站装置特征在于，在对许可所述随机接入的小区进行变更的情况下，将用于针对新许可随机接入的小区进行随机接入的信息通知给所述移动站装置。
(5)本发明的基站装置应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，其特征在于，对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，对于所述移动站装置，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区，将包含在任意其它组中的任意一个小区设定为第2小区，将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区，将所述小区的系统信息以及设定信息通知给所述移动站装置。
(6)另外，本发明的基站装置特征在于，在所述第1小区以及所述第2小区的系统信息中包含用于执行随机接入的信息，在所述第3小区的系统信息中不包含用于执行随机接入的信息。
(7)另外，本发明的基站装置特征在于，对于所述第1小区许可基于竞争的随机接入以及基于非竞争的随机接入，对于所述第2小区许可基于非竞争的随机接入。
(8)另外，本发明的移动站装置应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，其特征在于，从所述基站装置接收多个小区的分配信息、使所述小区中发送定时相同的小区成组的信息、以及用于执行对于每个所述组的1个小区的随机接入的信息，仅对被设定了用于执行所述随机接入的信息的小区发送随机接入前导码。
(9)另外，本发明的移动站装置特征在于，在所述基站装置中许可随机接入的小区被变更后的结果是从所述基站装置接收到用于新执行随机接入的信息的情况下，废弃已经取得的用于执行随机接入的信息。
(10)另外，本发明的移动站装置特征在于，在针对从所述基站装置许可了基于竞争的随机接入以及基于非竞争的随机接入两者的小区的随机接入前导码的发送次数超过了最大重传次数的情况下，判定为随机接入失败，另一方面，在针对仅许可了基于非竞争的随机接入的小区的随机接入前导码的发送次数超过了最大重传次数的情况下，不判定为随机接入失败。
(11)另外，本发明的移动站装置特征在于，在从所述基站装置仅许可了基于非竞争的随机接入的小区中接收到随机接入指示信息、所述随机接入指示信息表示基于竞争的随机接入的情况下，废弃接收到的所述随机接入指示信息。
(12)另外，本发明的移动站装置特征在于，在从所述基站装置许可了随机接入的小区以外的小区中接收到随机接入指示信息的情况下，废弃接收到的所述随机接入指示信息。
(13)另外，本发明的移动站装置应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，其特征在于，在所述基站装置中使发送定时相同的小区成组，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区，将包含在任意的其它组中的任意一个小区设定为第2小区，将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区，所述移动站装置从所述基站装置接收各所述小区的系统信息以及设定信息，所述移动站装置在各所述小区中设定接收到的所述小区的系统信息以及设定信息。
(14)另外，本发明的移动站装置特征在于，仅对所述第1小区以及所述第2小区发送随机接入前导码。
(15)另外，本发明的移动站装置特征在于，在从所述基站装置接收到变更所述第1小区、或所述第2小区的意思的变更指示信息的情况下，废弃变更前的所述第1小区、或变更前的第2小区的用于执行随机接入的信息。
(16)另外，本发明的移动站装置特征在于，在针对所述第2小区的随机接入前导码的发送次数超过了最大重传次数的情况下，不判定为随机接入的失败。
(17)另外，本发明的移动站装置特征在于，在所述第2小区中从所述基站装置接收到随机接入指示信息、接收到的所述随机接入指示信息表示基于竞争的随机接入的情况下，废弃接收到的所述随机接入指示信息。
(18)另外，本发明的移动站装置特征在于，在对所述第3小区从所述基站装置接收到随机接入指示信息的情况下，废弃接收到的所述随机接入指示信息。
(19)另外，本发明的移动通信系统特征在于，有上述(1)所述的基站装置以及上述(8)所述的移动站装置构成，或由上述(5)所述的基站装置以及上述(13)所述的移动站装置构成。
(20)另外，本发明的通信方法是应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中的基站装置的通信方法，其特征在于，对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置。
(21)另外，本发明的通信方法是应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中的基站装置的通信方法，其特征在于，对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，对于所述移动站装置，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区，将包含在任意其它组中的任意一个小区设定为第2小区，将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区，将所述小区的系统信息以及设定信息通知给所述移动站装置。
(22)另外，本发明的控制程序是应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中的基站装置的控制程序，其特征在于，将包含如下处理的一系列处理以计算机可读且可执行的方式命令化：对所述移动站装置分配多个小区的处理；使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置的处理；和对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置的处理。
(23)另外，本发明的控制程序是应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中的基站装置的控制程序，其特征在于，将包含如下处理的一系列处理以计算机可读且可执行的方式命令化：对所述移动站装置分配多个小区的处理；使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置的处理；对于所述移动站装置，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区的处理；将包含在任意其它组中的任意一个小区设定为第2小区的处理；将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区的处理；和将所述小区的系统信息以及设定信息通知给所述移动站装置的处理。
(24)另外，本发明的集成电路通过安装于基站装置来使所述基站装置发挥多个功能，其特征在于，使所述基站装置发挥包含如下功能的一系列功能：对所述移动站装置分配多个小区的功能；使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置的功能；和对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置的功能。
(25)另外，本发明的集成电路通过安装于基站装置来使所述基站装置发挥多个功能，其特征在于，使所述基站装置发挥包含如下功能的一系列功能：对所述移动站装置分配多个小区的功能；使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置的功能；对于所述移动站装置，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区的功能；将包含在任意其它组中的任意一个小区设定为第2小区的功能；将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区的功能；和将所述小区的系统信息以及设定信息通知给所述移动站装置的功能。
发明效果
根据本发明，对于Advanced-EUTRA系统，即使在对1个移动站装置分配了多个分量载波的情况下，也难以发生不需要的随机接入处理。由此，能进行效率良好的随机接入。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的移动站装置的构成的框图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的基站装置的构成的框图。
图3A是表示本发明的第1实施方式所涉及的小区的构成例的图。
图3B是表示本发明的第1实施方式所涉及的小区的构成例的图。
图4A是表示本发明的第2实施方式所涉及的小区的构成例的图。
图4B是表示本发明的第2实施方式所涉及的小区的构成例的图。
图5是表示EUTRA中的信道构成的图。
图6是表示EUTRA中的上行链路的构成的图。
图7是表示Contention based Random Access(基于竞争的随机接入)的过程的序列图。
图8是表示Non-Contention based Random Access(基于非竞争的随机接入)的过程的序列图。
图9是表示EUTRA中的序列组的示例的图。
图10是关于Advanced-EUTRA中的下行链路的分量载波的说明图。
图11是关于Advanced-EUTRA中的上行链路的分量载波的说明图。
图12是表示基站装置和移动站装置经由中继器来进行通信的示例的图。
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的实施方式。在EUTRA的下行链路中，由下行链路导频信道DPiCH(Downlink Pilot Channel)、下行链路同步信道DSCH(Downlink Synchronization Channel)、下行链路共享信道PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)、下行链路控制信道PDCCH(physicalDownlink Control Channel)、广播信道PBCH(Physical Broadcast Channel)构成。
EUTRA的上行链路中，由上行链路导频信道UPiCH(Uplink PilotChannel)、随机接入信道RACH(Random Access Channel)、上行链路共享信道PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)、上行链路控制信道PUCCH(Physical Uplink Control Channel)构成。
图5是表示EUTRA中的信道构成的图，图6是表示EUTRA中的上行链路的构成的图。1个块由12个子信道和7个OFDM符号构成。而且，使用2个块来构成1个资源块。随机接入信道RACH在1个子帧内准备1个，与来自众多的移动站装置、例如移动站装置1-1～1-3(下面还将移动站装置1-1～1-3合起来表示为移动站装置1)的接入对应。
该随机接入信道RACH的配置构成(频率位置以及时间位置)从基站装置3通知给移动站装置1，作为基站装置3的系统信息的一部分。随机接入信道RACH每隔一定的周期地进行配置，如图示那样分为随机接入信道RACH、上行链路共享信道PUSCH的区域和上行链路控制信道PUCCH的区域。另外，1个随机接入信道RACH使用6个资源块来构成。随机接入信道的使用目的在于，在上行链路中，在移动站装置1和基站装置3之间取上行链路的同步(调整从移动站装置1向基站装置3的发送定时)。
在随机接入过程中，有Contention based Random Access(基于竞争的随机接入)和Non-Contention based Random Access(基于非竞争的随机接入)这2种接入过程(非专利文献1)。
图7是表示Contention based Random Access的过程的图。Contentionbased Random Access是在移动站装置1间存在冲突的可能性的随机接入，Contention based Random Access是从未与基站装置3连接(通信)的状态起的初始接入时或与基站装置3处于连接中的情况，但在失去上行链路同步的状态下，以在移动站装置1产生上行链路数据发送的情况下的调度请求等来进行。
图8是表示Non-Contention based Random Access的过程的图。Non-Contention based Random Access是在移动站装置1间不发生冲突的随机接入，是基站装置3与移动站装置1为连接中的情况，但在失去上行链路的同步的情况下，为了迅速取得移动站装置1和基站装置3之间的上行链路同步，在越区切换或移动站装置1的发送定时不为有效的情况等的特别的情况下，从基站装置3发出指示后移动站装置1才开始随机接入(非专利文献1)。Non-Contention based Random Access通过RRC(RadioResource Control：Layer3，无线资源控制协议：层3)层的消息以及下行链路控制信道PDCCH的控制数据而被指示。
在移动站装置1接入随机接入信道RACH的情况下，仅发送随机接入前导码。随机接入前导码由前导码部和CP(Cyclic prefix，循环前缀)部构成。在前导码部中使用表示信息的信号模式即CAZAC(ConstantAmplitude Zero Auto-Correlation Zone Code，恒包络零自相关区域码)序列，准备64种序列来表现6比特的信息。
如图9所示，在随机接入前导码中使用的CAZAC序列大致划分为在Contention based Random Access中使用的序列(随机序列或随机前导码)和在Non-Contention based Random Access中使用的序列(专用序列或专用前导码)。另外，还将与该随机接入前导码的生成相关的信息从基站装置3通知给移动站装置1，作为系统信息。此外，作为从基站装置3通知的系统信息的与随机接入相关的信息，有随机接入前导码的最大发送次数、与随机接入前导码的发送功率相关的信息等。
使用图7来简单说明Contention based Random Access的过程。首先，移动站装置1中的移动站装置1将随机接入前导码发送给基站装置3(消息1(1)、步骤S1)。然后，接收到随机接入前导码的基站装置3将针对随机接入前导码的响应(随机接入响应)发送给移动站装置1(消息2(2)、步骤S2)。移动站装置1以包含在随机接入响应中的调度信息为基础来发送上级层(层2/层3)的消息(消息3(3)、步骤S3)。基站装置3对能接收(3)的上级层消息的移动站装置1发送冲突确认消息(消息4(4)、步骤S4)。另外，也将Contention based Random Access称作随机前导码发送。
使用图8来简单说明Non-Contention based Random Access过程。首先，基站装置3将前导码编号(或者序列编号)和要使用的随机接入信道编号通知给移动站装置1(消息0(1′)、步骤S11)。移动站装置1将所指定的前导码编号的随机接入前导码发送给所指定的随机接入信道RACH(消息1(2′)、步骤S12)。然后，接收到随机接入前导码的基站装置3将针对随机接入前导码的响应(随机接入响应)发送给移动站装置1(消息2(3′)、步骤S13)。其中，在被通知的前导码编号的值为0的情况下，进行Contention based Random Access。另外，也将Non-Contention basedRandom Access称作专用前导码发送。
关于图7，具体说明Contention based Random Access过程。首先，移动站装置1基于下行链路的无线传输路径状态(路径损耗)、消息3的尺寸，从随机序列组中选择1个随机序列，以所选择的随机序列为基础来生成随机接入前导码，并用随机接入信道RACH发送随机接入前导码(消息1(1))。
基站装置3检测出来自移动站装置1的随机接入前导码后，根据随机接入前导码来算出移动站装置1和基站装置3之间的发送定时的偏离量，为了发送L2/L3消息，进行调度(上行链路的无线资源位置、发送格式(消息尺寸)等的指定)，分配Temporary C-RNTI(Cell-Radio NetworkTemporary Identity(小区无线网络临时标识)：移动站装置识别信息)，从而在下行链路控制信道PDCCH配置表示发送了随机接入信道RACH的随机接入前导码的给移动站装置1的响应(随机接入响应)的RA-RNTI，对下行链路共享信道PDSCH发送包含发送定时信息、调度信息、Temporary C-RNTI以及接收到的前导码的前导码编号(序列编号)在内的随机接入响应消息(消息2(2))。
移动站装置1检测到在下行链路控制信道PDCCH中存在RA-RNTI后，确认配置于下行链路共享信道PDSCH中的随机接入响应消息的内容，在包含有与发送的随机接入前导码对应的前导码编号的情况下，根据发送定时信息调整发送定时，用所调度的无线资源和发送格式来发送包含C-RNTI(或Temporary C-RNTI)或IMSI(International Mobile Subscriber、Identity，国际移动用户识别码)等的识别移动站装置1的信息的L2/L3消息(消息3(3))。移动站装置1在调整了发送定时的情况下，对调整后的发送定时为有效的发送定时定时器进行启动。另外，在该定时器终止时，发送定时成为无效。在发送定时为有效的期间，移动站装置1能向基站装置3发送数据，在发送定时为无效的情况下，仅能发送随机接入前导码。
另外，移动站装置1连续等待一定期间的来自基站装置3的随机接入响应消息，在未接收到包含已发送的随机接入前导码的前导码编号在内的随机接入响应消息的情况下，再次发送随机接入前导码。
基站装置3在接收到来自移动站装置1的L2/L3消息后，将冲突确认(竞争解决)消息发送给移动站装置1(消息4(4))，其中，该冲突确认用于使用包含在接收到的L2/L3消息中的C-RNTI(或TemporaryC-RNTI)或IMSI来判断是否在移动站装置1-1～1-3间正发生冲突。
另外，在一定期间内未检测到包含与发送的随机接入前导码对应的前导码编号在内的随机接入响应消息的情况下，消息3的发送失败的情况下，或者在一定期间内在冲突确认消息中未检测到本移动站装置1的识别信息的情况下，移动站装置1从随机接入前导码的发送(消息1(1))起重新开始(非专利文献2)。然后，在随机接入前导码的发送次数超过了由系统信息表示的随机接入前导码的最大发送次数的情况下，移动站装置1判断为随机接入失败，切断与基站装置3的通信。另外，在随机接入过程成功后，进一步在基站装置3和移动站装置1之间进行用于连接的控制数据的交换。
随机接入过程之后的发送定时的更新通过由基站装置3测量从移动站装置1发送来的上行链路导频信道UPiCH从而算出定时信息并将算出的发送定时通知给移动站装置1来进行。
另外，在3GPP中，开始讨论EUTRA的进一步演进的Advanced-EUTRA。在Advanced-EUTRA中，想定在上行链路以及下行链路中分别使用最大到100MHz带宽为止的频带，进行最大下行链路1Gbps以上、上行链路500Mbps以上的传输速率的通信。
图10是针对Advanced-EUTRA中的下行链路的分量载波的说明图。图11是针对Advanced-EUTRA中的上行链路的分量载波的说明图。
在Advanced-EUTRA中，考虑通过还收容EUTRA的移动站装置1的方式捆绑EUTRA的20MHz以下的频带多个来实现最大100MHz频带。另外，另外，在Advanced-EUTRA中，将EUTRA的1个20MHz以下的频带称作分量载波(Component Carrier：CC)(非专利文献3)。另外，组合1个下行链路的分量载波和1个上行链路的分量载波来构成1个小区。另外，仅用1个下行链路分量载波也能构成1个小区。
基站装置3从存在多个的小区中分配符合移动站装置1的通信能力和通信条件的1个以上的小区。移动站装置1用所分配的小区来进行数据的收发。在移动站装置1使用多个小区来进行与基站装置3的通信的情况下，有时会如图12那样经由中继器(Repeater)等来连接到基站装置3。在这种情况下，移动站装置1中的下行链路分量载波的接收定时、每个上行链路分量载波的向基站装置3的发送定时的两者或其中一者在每个小区都不同。特别是，在每个上行链路分量载波的向基站装置3的发送定时不同的情况下，移动站装置1需要针对各小区的每个上行链路分量载波调整发送定时。
(第1实施方式)
[构成说明]
图1是表示本发明的实施方式所涉及的移动站装置1的构成的图。移动站装置1由如下要素构成：无线部101、发送处理部103-1～103-5(下面还将发送处理部103-1～103-5合起来表示为发送处理部103)、接收处理部105-1～105-5(下面还将发送处理部105-1～105-5合起来表示为发送处理部105)、发送数据控制部107、控制数据提取部109、随机接入前导码生成部111、发送定时调整部113-1～113-5(下面还将发送定时调整部113-1～113-5合起来表示为发送定时调整部113)、控制部115、以及调度部117。调度部117由控制数据解析部119、UL调度部121、控制数据作成部123、以及小区管理部125构成。另外，在本实施方式中，为了示出移动站装置1-1具有能接收5个小区的能力的示例，构成为发送处理部103、接收处理部105、发送定时调整部113分别具有5个。
用户数据和控制数据被输入到发送数据控制部107。发送数据控制部107根据控制部115的指示将各数据分配到各小区的上行链路分量载波的各信道，并送往发送处理部103-1～103-5。发送处理部103-1～103-5对从发送数据控制部107输入的数据进行调制、编码，对输入信号进行串行/并行变换，进行DFT-IFFT(Inverse Fast Fourier Transform(高速傅立叶逆变换))变换，进行CP插入等的OFDM信号处理，生成OFDM信号。在发送定时调整部113-1～113-5中，根据从控制部115交来的发送定时信息来调整对各小区的每个上行链路分量载波所输出的信号的发送定时，在调整了发送定时后，信号通过无线部101而被上变频为射频，从发送天线被发送。另外，随机接入前导码即使在设定了发送定时的状态下也不调整发送定时地发送。
无线部101对由天线接收到的无线信号进行下变频，并将其交给接收处理部105。接收处理部105-1～105-5对从无线部101交来信号进行FFT(Fast Fourier Transform(高速傅立叶变换))处理、解码、解调处理等，将解调后的数据交给控制数据提取部109。另外，对各小区的下行链路分量载波的无线传输路径特性进行测量，并将测量结果交给调度部117。
控制数据提取部109从所输入的数据观察配置在各小区的下行链路控制信道PDCCH中的C-RNTI(移动站装置识别信息)和下行链路的调度信息，判别是否为给本移动站装置的数据，在是给本移动站装置的数据的情况下，将在接收处理部105-1～105-5解调后的下行链路共享信道PDSCH的数据划分为控制数据和用户数据。然后，将控制数据交给调度部117，将用户数据交给上级层。另外，将包含在下行链路控制信道PDCCH中的上行链路的调度信息交给调度部117。此外，在发送了随机接入前导码后，在检测出RA-RNTI(Random Access-Radio Network TemporaryIdentity，随机接入无线网络临时标识)的情况下，将随机接入响应消息交给调度部117。此外，对调度部117指示其返回针对接收到的数据的响应。控制部115基于来自调度部113的指示，来控制无线部101、发送处理部103-1～103-5、接收处理部105-1～105-5、发送数据控制部107以及控制数据提取部109。
调度部117由控制数据解析部119、UL调度部121、控制数据作成部123、以及小区管理部125构成。控制数据作成部123作成控制数据，作成控制数据提取部109接收到的下行链路的数据的响应。控制数据解析部119对来自控制数据提取部109的控制数据进行解析。控制数据解析部119将从基站装置3接收到的小区的系统信息、小区的分配信息、随机接入响应消息、随机接入指示信息交给小区管理部125，将包含在系统信息中的与随机接入相关的信息交给随机接入前导码生成部111。
UL调度部121以上行链路数据的调度信息为基础来控制发送数据控制部107。另外，以来自上级层的控制信息为基础来对小区管理部125指示随机接入。
小区管理部125对从基站装置3设定的小区进行管理，对从基站装置3通知来的每个小区的物理信道的构成、发送功率信息、与随机接入相关的信息等的系统信息进行管理。另外，在对基站装置3进行随机接入的情况下，小区管理部125决定发送随机接入前导码的小区，使用在随机接入中所用的与小区的随机接入相关的信息，以从接收处理部105-1～1-5-5交来的下行链路的无线传输路径特性信息和消息3的发送数据尺寸为基础，来随机地选择要使用的序列，将所选择的小区信息和序列编号(前导码编号)通知给随机接入前导码生成部111。另外，在后面叙述随机接入的细节。
然后，小区管理部125对从控制数据解析部119交来的随机接入响应的内容进行确认，在检测到发送的随机接入前导码的前导码编号的情况下，将发送定时信息交给与随机接入了的小区关联的发送定时调整部113-1～113-5的任一者，将所分配的无线资源信息交给UL调度部121。然后，在确认竞争解决消息时，结束随机接入过程。另外，从控制数据解析部119交来的随机接入指示信息中提取序列编号(前导码编号)和随机接入信道编号，将小区信息、序列编号(前导码编号)和随机接入信道编号交给随机接入前导码生成部111。
另外，将移动站装置1所选择的序列表示为随机序列(随机前导码)，将从基站装置3指定的序列表示为专用序列(专用前导码)。在未从基站装置3指定要使用的小区的情况下，移动站装置1用接收到随机接入指示信息的小区的上行链路分量载波来进行随机接入。另外，在未被指定要使用的序列的情况下，移动站装置1从随机序列中选择序列。
随机接入前导码生成部111在从调度部117被通知了小区信息和序列编号的情况下，根据被指定的小区的与随机接入相关的信息和序列编号来作成前导码部以及CP部，从而生成随机接入前导码，根据被指定的小区的与随机接入相关的信息来选择要使用的随机接入信道位置，并分配在所选择的随机接入信道位置上生成的随机接入前导码。在从调度部117被通知了小区编号、序列编号和随机接入信道编号的情况下，根据所指定的分量载波与随机接入相关的信息、序列编号来作成前导码部以及CP部，从而生成随机接入前导码，根据所指定的小区的与随机接入相关的信息和随机接入编号来选择要使用的随机接入信道位置。然后，分配在被指示的分量载波内选择出的随机接入信道位置上生成的随机接入前导码。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的基站装置3的构成图。基站装置3由如下要素构成：无线部201、发送处理部203-1～203-5(下面，还将发送处理部203-1～203-5合起来表示为发送处理部203)、接收处理部205-1～205-5(下面，还将接收处理部205-1～205-5合起来表示为接收处理部205)、发送数据控制部207、控制数据提取部209、前导码检测部211-1～211-5(下面，还将前导码检测部211-1～211-5合起来表示为前导码检测部211)、控制部213、以及调度部215(基站侧调度部)。调度部215由DL调度部217、UL调度部219、控制数据作成部221、以及小区管理部223。另外，在本实施方式中，为了示出基站装置3具有5个小区的情况的示例，构成为发送处理部203、接收处理部205、前导码检测部211分别各具有5个。
发送数据控制部207对于用户数据和控制数据，根据来自控制部213的指示，将控制数据映射到各小区的下行链路分量载波的下行链路控制信道PDCCH、下行链路同步信道DSCH、下行链路导频信道DPiCH、广播信道PBCH、下行链路共享信道PDSCH，并将对各移动站装置1的发送数据映射到下行链路共享信道PDSCH。
发送处理部203-1～203-5对发送数据进行调制、编码，对输入信号进行串行/并行变换，进行IFFT变换、CP插入、滤波等的OFDM信号处理，生成OFDM信号。无线部201将OFDM调制后的数据上变频至射频，并发送给移动站装置1。另外，无线部201接收来自移动站装置1的上行链路的数据，并在将其下变频为基带信号后，将接收信号交给接收处理部205-1～205-5、或者前导码检测部211-1～211-5。接收处理部205-1～205-5考虑移动站装置1根据来自控制部213的上行链路的调度信息而进行的发送处理来进行解调处理，进行数据的解调。另外，接收处理部205-1～205-5从上行链路导频信道UPiCH测量无线传输路径特性，将结果交给调度部215。另外，上行链路的通信方式想定了DFT-spreadOFDM等这样的单载波方式，但用OFDM方式这样的多载波方式也没关系。
在控制数据提取部209中，确认接收数据的正误，将确认结果通知给调度部215。在接收数据正确的情况下，将接收数据分离为用户数据和控制数据。控制部213基于来自调度部215的指示来控制无线部201、发送处理部203-1～203-5、接收处理部205-1～205-5、发送数据控制部207以及控制数据提取部209。
调度部215由进行下行链路的调度的DL调度部217、进行上行链路的调度的UL调度部219、控制数据作成部221、以及小区管理部223构成，DL调度部217根据从移动站装置1通知的下行链路的无线传输路径信息、来自上级层而被通知的各用户的数据信息、由控制数据作成部221作成的控制数据，来进行用于将用户数据以及控制数据映射到下行链路的各信道的调度。UL调度部219根据来自接收处理部205-1～205-5的上行链路的无线传输路径估计结果、和来自移动站装置1的无线资源分配请求，进行用于将用户数据映射到上行链路的各信道的调度，并将调度的结果交给控制部213。另外，在被从前导码检测部211通知了检测到随机接入前导码的情况下，分配上行链路共享信道PUSCH，并将分配的上行链路共享信道PUSCH和前导码编号(序列编号)通知给控制数据作成部221。
小区管理部223对各小区、各小区的系统信息(物理信道的构成信息、各信道的发送功率信息、与随机接入相关的信息等)进行管理。另外，小区管理部223对移动站装置1分配小区，在分配的小区中决定许可随机接入的小区。然后，按照通知分配的小区的系统信息的方式将系统信息交给控制数据作成部221。另外，在许可随机接入的小区的系统信息中，包含与随机接入相关的信息(随机接入信道RACH的配置信息、随机接入前导码生成信息、随机接入前导码的最大发送次数、随机接入前导码的发送功率等的随机接入前导码的发送信息等)，在不许可随机接入的小区的系统信息中，不包含与随机接入相关的信息。另外，小区管理部223在使移动站装置1执行随机接入的情况下，选择专用序列(专用前导码)随机接入信道RACH的位置，并将选择的专用序列编号和随机接入信道编号交给控制数据作成部221。
控制数据作成部221作成配置于下行链路控制信道PDCCH的控制数据、配置于下行链路共享信道PDSCH的控制数据。作成如下等的控制数据：包含调度信息的控制消息；上行链路数据的ACK/NACK；包含物理信道的构成信息、各信道的发送功率、与随机接入相关的信息等在内的系统信息消息；包含要利用的小区的设定信息(包含与随机接入相关的信息)在内的初始设定消息；包含前导码编号、发送定时信息、调度信息在内的随机接入响应消息；竞争解决消息；专用序列编号、随机接入信道编号、以及随机接入指示消息。
前导码检测部211-1～211-5在随机接入信道RACH中检测到随机接入前导码的情况下，根据检测到的随机接入前导码来算出发送定时偏离量，将检测到随机接入前导码的小区、检测到的前导码编号(序列编号)和发送定时偏离量报告给调度部215。
[动作说明]
想定使用图7、图8说明的随机接入过程这样的无线通信系统。另外，想定图10、图11、图12说明的基站装置3和移动站装置1使用来自移动站装置的发送定时不同的多个小区来进行通信这样的无线通信系统。
在Advanced-EUTRA中，基站装置3按每个频率从存在多个的小区中分配符合移动站装置1的通信能力和通信条件的1个以上的不同频率的小区。移动站装置1用所分配的小区来进行数据的收发。在移动站装置1使用多个小区来进行与基站装置3的通信的情况下，有时会如图12那样经由中继器(Repeater)等来连接到基站装置3。在这种情况下，移动站装置1中的下行链路分量载波的接收定时有时在每个小区都不同。进而，有时向基站装置3的发送定时按各小区的每个上行链路分量载波而不同。在每个上行链路分量载波的向基站装置3的发送定时不同的情况下，移动站装置1需要按各小区的每个上行链路分量载波来进行发送定时的调整。
但是，在需要按每个小区调整移动站装置1的发送定时的情况下，在初始接入时或越区切换时等的失去上行链路同步的情况下，需要按每个小区进行随机接入处理。在1个移动站装置被分配了多个小区的情况下，若在每个小区同时进行随机接入处理，则不仅移动站装置1的处理变得复杂，还因1个移动站装置1进行多个随机接入而导致在移动站装置1间的随机接入前导码的冲突的可能性增加，小区整体的随机接入前导码的冲突增加。因而，通过限制移动站装置1的随机接入的执行，减少了不必要的随机接入前导码的发送机会。
基站装置3使来自移动站装置1的发送定时相同的小区成组(后面表示为发送定时小区组)。然后，基站装置3对发送定时小区组中的1个小区许可随机接入。然后，仅对许可随机接入的小区，将与随机接入相关的信息(随机接入信道RACH的配置信息、随机接入前导码生成信息、随机接入前导码的最大发送次数、随机接入前导码的发送功率信息等)包含在系统信息中来通知给移动站装置1。如此，由于移动站装置1无法对没有与随机接入相关的信息的小区执行随机接入，因此能限制随机接入的执行，能避免不必要的随机接入。另外，所谓系统信息表示上行/下行链路的物理信道的构成信息、上行/下行链路的物理信道的发送信息等的构成小区的信息。另外，所谓与随机接入相关的信息表示随机接入信道RACH的配置信息、用于生成随机接入前导码的信息、随机接入前导码的最大发送次数还有发送功率等的与随机接入前导码的发送关联等的为了执行随机接入过程而需要的信息。
进而，基站装置3对于对移动站装置1许可随机接入的小区的1个小区许可基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入的两者的随机接入，对于其它的许可随机接入的小区，许可基于非竞争的随机接入。如此，由于移动站装置1对于仅许可基于非竞争的随机接入的小区，只要没有来自基站装置3的指示就无法执行随机接入，因此，能限制随机接入的执行。
另外，针对许可的随机接入，也可以按每个发送定时小区组来指定。即，基站装置3通过对每个许可随机接入的小区许可基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入，或者许可基于非竞争的随机接入，由此还能限制来自移动站装置1的随机接入的执行。另外，基站装置3还能仅选择基于竞争的随机接入。
说明移动站装置1-1和基站装置3的动作。另外，作为示例，基站装置3如图3A所示那样，由小区#1～小区#5构成，小区#1～小区#3是发送定时相同的小区组，小区#4～小区#5是其它的发送定时相同的小区组。
移动站装置1-1进行小区搜索，寻找移动站装置3的1个小区。在此设寻找到小区#1。移动站装置1-1从小区#1的广播信道PBCH等取得小区#1的系统信息(小区的物理信道的构成、发送功率信息、与随机接入相关的信息等)。然后，移动站装置1-1使用包含在系统信息中的与随机接入相关的信息，为了初始接入而向小区#1的随机接入信道RACH发送随机接入前导码。然后，移动站装置1-1从基站装置3取得针对小区#1的包含发送定时信息的随机接入响应信息，设定针对小区#1的上行链路分量载波的发送定时，并使发送定时定时器开启。移动站装置1-1经由小区#1向基站装置发送消息3。另外，将表示初始接入的内容包含在该消息3中来发送消息3。然后，移动站装置1-1从基站装置3接收到竞争解决时，结束基于竞争的随机接入过程。
完成随机接入过程后，基站装置3对移动站装置1-1分配使其利用的小区，并通知使移动站装置1-1利用的小区的系统信息。另外，基站装置3在每个发送定时小区组中仅将对于许可随机接入的小区的与随机接入相关的信息包含在系统信息中进行通知。移动站装置1-1对于分配的小区中的、在系统信息中包含与随机接入相关的信息的小区，识别许可随机接入的情况。另外，基站装置3通知对于许可随机接入的小区许可基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入的两者的随机接入的信息、或者许可基于非竞争的随机接入的信息。另外，也可以通过基站装置3仅通知对于许可随机接入的小区的1个小区许可基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入两者的随机接入的信息，而由移动站装置1-1识别出其它的许可随机接入的小区仅被许可基于非竞争的随机接入的情况。
在此，如图3B所示那样，基站装置3对移动站装置1-1分配小区#1～小区#5，对于小区#1许可基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入，对于小区#5许可基于非竞争的随机接入。另外，基站装置3还将分配的小区的系统信息和发送定时小区组的组信息等的设定信息通知给移动站装置1-1。另外，基站装置3不在未许可随机接入的小区的系统信息中包含与随机接入相关的信息地将系统信息通知给移动站装置1-1。在此，基站装置3对于小区#2、3、4，不将与随机接入相关的信息通知给移动站装置1-1。移动站装置1-1对于所分配的小区中的、在系统信息中未包含与随机接入相关的信息的小区，识别出未许可随机接入的情况。
然后，移动站装置1-1在取得所分配的系统信息和发送定时小区组的组信息后，设定小区#1的发送定时，作为与小区#1相同发送定时小区组的小区#2和小区#3的上行链路的发送定时。之后，在移动站装置1-1和基站装置3之间，经由小区#1～小区#5的下行链路分量载波和小区#1～小区#3的上行链路分量载波来进行数据的交换。
在从移动站装置1-1送来的数据量变多、并在移动站装置1-1中存在尚未利用的小区的情况下，基站装置3以下行链路控制信道PDCCH来通知随机接入指示信息，以指示对于许可随机接入的小区进行基于非竞争的随机接入。在此，基站装置3将针对小区#5的随机接入指示信息通知给移动站1-1。在随机接入指示信息中包含前导码编号和随机接入信道编号，在确认了前导码编号、前导码编号指示了基于非竞争的随机接入的情况下，使用从基站装置3指定的前导码和随机接入信道，并将随机接入前导码发送到小区#5的随机接入信道RACH。另外，基站装置3以成为随机接入对象的小区的下行链路分量载波来通知随机接入指示信息。
基站装置3检测到随机接入前导码时，根据随机接入前导码算出发送定时，并经由小区#5的下行链路分量载波来将包含发送定时信息的随机接入响应通知给移动站装置1-1。移动站装置1-1接收到随机接入响应时，将包含在随机接入响应中的发送定时设定为小区#5的上行链路的发送定时，进而设定为处于相同发送定时小区组的小区#4的上行链路的发送定时，开启发送定时定时器。然后，移动站装置1-1完成基于非竞争的随机接入过程。之后，还包含小区#4和小区#5的上行链路分量载波地在移动站装置1-1和基站装置3之间进行数据的交换。
另外，移动站装置1-1按每个发送定时小区组具有1个发送定时定时器，接收到发送定时信息时，使发送定时定时器开启或重启。发送定时定时器的动作中是处于上行链路同步中(发送定时有效)的状态，能以成为对象的发送定时小区组的上行链路分量载波进行上行链路发送。定时器停止的状态是失去上行链路同步(发送定时无效)的状态，以成为对象的发送定时小区组的上行链路分量载波而进行的上行链路数据发送除了随机接入前导码发送以外，其它都不能进行。
另外，移动站装置1-1在接收到针对许可了随机接入的小区以外的小区的随机接入指示信息的情况下，不执行随机接入过程。另外，对于仅许可了基于非竞争的随机接入的小区，与接收到指示了基于竞争的随机接入的随机接入指示信息的情况相同，不执行随机接入过程。
在来自基站装置3的上行链路共享信道PUSCH的分配消失、在上行链路同步(发送定时有效)的状态或未上行链路同步(发送定时非有效)的状态下新产生了上行链路的发送数据的情况下，移动站装置1-1执行基于竞争的随机接入作为调度请求。此时，移动站装置1-1在随机接入所使用的小区的上行链路分量载波中选择许可了基于竞争的随机接入的小区。在此，移动站装置1-1选择小区#1。然后，移动站装置1-1使用许可了基于竞争的随机接入的小区的与随机接入相关的信息来选择1个随机序列，生成随机接入前导码，并将随机接入前导码发送到小区#1的随机接入信道RACH。
在从基站装置3经由小区#1的下行链路分量载波接收到随机接入响应时，移动站装置1-1在接收到随机接入响应时，将取得的发送定时信息设定为小区#1的上行链路的发送定时，进而设定为处于发送定时相同的组的小区#2以及小区#3的上行链路的发送定时，开启发送定时定时器。然后，移动站装置1-1将移动站装置1-1的发送缓冲状态信息包含在消息3中，并将消息3通知给基站装置3。移动站装置1-1在从基站装置3接收到竞争解决时，结束基于竞争的随机接入。
另外，基站装置3有时根据随机接入信道RACH的接入状况来变更许可随机接入的小区。基站装置3在变更许可随机接入的小区的情况下，将新许可随机接入的小区的与随机接入相关的消息通知给移动站装置1-1。移动站装置1-1设定取得的与随机接入相关的信息，删除以前的与随机接入相关的信息。
例如，在将许可了基于非竞争的随机接入的小区#5变更为小区#4的情况下，基站装置3将小区#4的与随机接入相关的信息通知给移动站装置1-1。移动站装置1-1接收到小区#4的与随机接入相关的信息时，设定小区#4的与随机接入相关的信息，删除小区#5的与随机接入相关的信息。此时，移动站装置1-1识别出相同发送定时小区组内的随机接入许可小区发生了变更，将针对小区#4的随机接入设定为许可了基于非竞争的随机接入的随机接入。移动站装置1-1不对不同的发送定时小区组内的随机接入许可小区的设定进行变更。另外，在变更许可的随机接入过程的情况下，还通知表示许可的随机接入过程的信息。
另外，在移动站装置1-1在基于竞争的随机接入过程的处理中针对其它的许可了基于非竞争的随机接入的小区而从基站装置3接收到随机接入指示信息的情况下，继续处理中的基于竞争的随机接入处理，并忽略来自基站装置3的随机接入指示信息，或中止处理中的基于竞争的随机接入处理，在按照来自基站装置3的随机接入指示信息而指示的小区进行随机接入。在根据来自基站装置3的随机接入指示信息而进行的随机接入处理中，在接收到在其它的小区进行的随机接入指示信息的情况下，使最初的随机接入指示优先，忽略后面的随机接入指示信息。如此，移动站装置1-1不会同时进行多个随机接入处理。
另外，关于在许可了基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入两者的小区进行的随机接入，在随机接入前导码的发送次数超过了最大发送次数的情况下，移动站装置1-1判定为随机接入失败。但是，关于许可了基于非竞争的随机接入的小区的随机接入，在随机接入前导码的发送次数超过了最大发送次数的情况下，移动站装置1-1也判定为随机接入失败。通过如此地构成，能使得难以发生随机接入失败。
在上述实施方式中，说明了如下方法，即对于1个发送定时小区组的1个小区许可基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入，对于其它的每个发送定时小区组的1个小区许可基于非竞争的随机接入，从而限制随机接入，但也可以将基于竞争的随机接入设为由调度请求引起的随机接入，将基于非竞争的随机接入设为由随机接入指示信息引起的随机接入。即，对于1个发送定时小区组的1个小区许可由调度请求引起的随机接入和由随机接入指示信息引起的随机接入，对于其它的每个发送定时小区组的1个小区，许可由随机接入指示信息引起的随机接入，这样也能限制随机接入。
如此，不会产生无谓的随机接入。另外，移动站装置1由于不需要同时进行随机接入处理，因此移动站装置1的随机接入处理能不会变得复杂。
(第2实施方式)
[构成说明]
本发明的第2实施方式所涉及的移动站装置1的构成与图1相同。移动站装置1由如下要素构成：无线部101、发送处理部103-1～103-5、接收处理部105-1～105-5、发送数据控制部107、控制数据提取部109、随机接入前导码生成部111、发送定时调整部113-1～113-5、控制部115、以及调度部117。调度部117由控制数据解析部119、UL调度部121、控制数据作成部123、以及小区管理部125构成。另外，在本实施方式中，为了示出移动站装置1具有能接收5个小区的能力的示例，构成为发送处理部103、接收处理部105、发送定时调整部113分别具有5个。
无线部101、发送处理部103-1～103-5、接收处理部105-1～105-5、发送数据控制部107、控制数据提取部109、随机接入前导码生成部111、发送定时调整部113-1～113-5、控制部115的动作由于与图1说明的动作相同，因此省略动作说明。
调度部117由控制数据解析部119、UL调度部121、控制数据作成部123、以及小区管理部125构成。控制数据作成部123作成控制数据，作成控制数据提取部109接收到的下行链路的数据的响应。控制数据解析部119解析来自控制数据提取部109的控制数据。控制数据解析部119将从基站装置3接收到的小区的系统信息、小区分配信息、随机接入响应消息、随机接入指示信息交给小区管理部125，将包含在系统信息中的与随机接入相关的信息交给随机接入前导码生成部111。
UL调度部121以上行链路数据的调度信息为基础来控制发送数据控制部107。另外，以来自上级层的控制信息为基础来对小区管理部125指示随机接入。
小区管理部125对从基站装置3设定的小区进行管理，对从基站装置3通知来的每个小区的物理信道的构成、发送功率信息、与随机接入相关的信息等的系统信息进行管理。另外，小区管理部125管理第1小区、第2小区、第3小区的每一个的移动站装置1的动作。在对基站装置3进行随机接入的情况下，决定发送随机接入前导码的小区，使用在随机接入中使用的小区的与随机接入相关的信息，并以从接收处理部105-1～105-5交来的下行链路的无线传输路径特性信息和消息3的发送数据尺寸为基础，来随机地选择要使用的序列，将选择的小区信息和序列编号(前导码编号)通知给随机接入前导码生成部111。
然后，小区管理部125确认从控制数据解析部119交来的随机接入响应的内容，在检测到发送的随机接入前导码的前导码编号的情况下，将发送定时信息交给与随机接入了的小区关联的发送定时调整部113-1～113-5的任一者，将所分配的无线资源信息交给UL调度部121。在确认竞争解决消息时，结束随机接入过程。另外，从由控制数据解析部119交来的随机接入指示信息中提取序列编号(前导码编号)和随机接入信道编号，将小区信息、序列编号(前导码编号)和随机接入信道编号交给随机接入前导码生成部111。
另外，将移动站装置1所选择的序列表示为随机序列(随机前导码)，将从基站装置3指定的序列表示为专用序列(专用前导码)。在未从基站装置3指定要使用的小区的情况下，移动站装置1以接收到随机接入指示信息的小区的上行链路分量载波来进行随机接入。另外，在未被指定要使用的序列的情况下，移动站装置1从随机序列中选择序列。
本发明的第2实施方式所涉及的基站装置3的构成与图2相同。基站装置3由如下要素构成：无线部201、发送处理部203-1～203-5、接收处理部205-1～205-5、发送数据控制部207、控制数据提取部209、前导码检测部211-1～211-5、控制部213、以及调度部215(基站侧调度部)。调度部215由DL调度部217、UL调度部219、控制数据作成部221、以及小区管理部223构成。另外，在本实施方式中，为了示出基站装置3具有5个小区的情况的示例，构成为发送处理部203、接收处理部205、前导码检测部211分别各具有5个。
无线部201、发送处理部203-1～203-5、接收处理部205-1～205-5、发送数据控制部207、控制数据提取部209、前导码检测部211-1～211-5、控制部213的动作由于与图2说明的动作相同，因此省略动作说明。
调度部215由进行下行链路的调度的DL调度部217、进行上行链路的调度的UL调度部219、控制数据作成部221、以及小区管理部223构成，DL调度部217根据从移动站装置1通知的下行链路的无线传输路径信息、来自上级层而被通知的各用户的数据信息、由控制数据作成部221作成的数据，来进行用于将用户数据以及控制数据映射到下行链路的各信道的调度。UL调度部219根据来自接收处理部205-1～205-5的上行链路的无线传输路径估计结果、和来自移动站装置1的无线资源分配请求，进行用于将用户数据映射到上行链路的各信道的调度，并将调度的结果交给控制部213。另外，在被从前导码检测部211通知了检测到随机接入前导码的情况下，分配上行链路共享信道PUSCH，并将分配的上行链路共享信道PUSCH和前导码编号(序列编号)通知给控制数据作成部221。
小区管理部223对各小区、各小区的系统信息(物理信道的构成信息、各信道的发送功率信息、与随机接入相关的信息等)进行管理。另外，小区管理部223对移动站装置1分配小区，并对分配的小区决定第1小区、第2小区、第3小区。然后，小区管理部223按照通知分配的小区的系统信息的方式将系统信息交给控制数据作成部221。另外，在第1小区和第2小区的系统信息中包含与随机接入相关的消息(随机接入信道RACH的配置信息、随机接入前导码生成信息、和随机接入前导码的最大发送次数、随机接入前导码的发送管理等的随机接入前导码发送信息等)，在第3小区的系统信息中不包含与随机接入相关的信息。另外，在使移动站装置1执行随机接入的情况下，小区管理部223选择专用序列(专用前导码)随机接入信道RACH的位置，将选择的专用序列编号和随机接入信道编号交给控制数据作成部221。
控制数据作成部221作成配置于下行链路控制信道PDCCH的控制数据、以及配置于下行链路共享信道PDSCH的控制数据。作成如下等的控制数据：包含调度信息的控制消息；上行链路数据的ACK/NACK；包含物理信道的构成信息、各信道的发送功率、与随机接入相关的信息等在内的系统信息消息；包含要利用的小区的设定信息(包含与随机接入相关的信息)的初始设定消息；包含前导码编号、发送定时信息、调度信息在内的随机接入响应消息；竞争解决消息；专用序列编号、随机接入信道编号和随机接入指示消息等。
[动作说明]
在本实施方式中，示出包含随机接入的限制方法在内的小区管理方法。基站装置3将多个小区分为发送定时相同的多个发送定时小区组。然后，基站装置3在对移动站装置1分配多个小区的情况下，在多个发送定时小区组中将1个发送定时小区组的1个小区设定为第1小区。然后，将其它的每个发送定时小区组的1个小区设定为第2小区，将第1小区以及第2小区以外的小区设定为第3小区。
基站装置3构成为对第1小区许可基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入。另外，基站装置3经由第1小区来通知各小区的系统信息的更新信息，在第1小区的上行链路控制信道PUCCH上配置移动站装置1所利用的上行链路控制信道PUCCH。基站装置3构成为对第2小区许可基于非竞争的随机接入。另外，基站装置3经由第1小区、第2小区来通知发送定时信息。基站装置3构成为不对第3小区许可随机接入。另外，移动站装置1在第1小区中进行随机接入失败的判定，在第2小区中不进行随机接入失败的判定。然后，移动站装置1在第1小区中进行下行链路的无线质量错误的判定，在第2小区以及第3小区中不进行下行链路的无线质量错误的判定。
如此地，按第1小区、第2小区、第3小区的顺序来设定需要的功能，通过在第1小区设定重要的功能，使得小区管理变得容易进行。另外，通过如此，还能进行第1实施方式所示那样的随机接入的限制、和随机接入失败的管理。
说明移动站装置1-1和基站装置3的动作。另外，作为示例，基站装置3如图4A所示那样由小区#1～小区#5构成，设小区#1～小区#2是发送定时相同的小区组(第1发送定时小区组)，小区#3～小区#4是发送定时相同的小区组(第2发送定时小区组)，小区#5是发送定时相同的小区组(第3发送定时小区组)。
移动站装置1-1进行小区搜索，寻找移动站装置3的1个小区。在此设寻找到小区#2。移动站装置1-1从小区#2的广播信道PBCH等取得小区#2的系统信息(小区的物理信道的构成、发送功率信息、与随机接入相关的信息等)。然后，移动站装置1-1使用包含在系统信息中的与随机接入相关的信息，为了初始接入而向小区#2的随机接入信道RACH发送随机接入前导码。然后，移动站装置1-1从基站装置3取得针对小区#2的包含发送定时信息的随机接入响应信息，设定针对小区#2的上行链路分量载波的发送定时，并使发送定时定时器开启。移动站装置1-1经由小区#2向基站装置发送消息3。另外，将表示初始接入的内容包含在该消息3中来发送消息3。然后，移动站装置1-1从基站装置3接收到竞争解决时，结束基于竞争的随机接入过程。
随机接入过程完成后，基站装置3对移动站装置1-1分配使其利用的小区，同时设定第1小区、第2小区、第3小区。在此，如图4B所示那样，基站装置3对移动站装置1-1分配小区#1～小区#5，将小区#2设定为第1小区，将小区#4和小区#5设定为第2小区，将小区#1和小区#3设定为第3小区。然后，基站装置3还将已分配的小区的系统信息、发送定时小区组的组信息等的设定信息通知给移动站装置1-1。另外，基站装置3在第1小区以及第2小区的系统信息中包含与随机接入相关的信息来将系统信息通知给移动站装置1-1，在第3小区的系统信息中不包含与随机接入相关的信息地将系统信息通知给移动站装置1-1。即，基站装置3对于小区#1、3，不对移动站装置1-1通知与随机接入相关的信息。另外，在第1小区的设定信息中还包含上行链路控制信道PUCCH的分配信息。
然后，移动站装置1-1在取得各小区的系统信息、发送定时小区组的组信息后，设定相同的发送定时小区组的小区的发送定时。在此，移动站装置1-1设定小区#2的发送定时作为小区#1的上行链路的发送定时。之后，在移动站装置1-1和基站装置3之间，经由小区#1～小区#5的下行链路分量载波和小区#1～小区#2的上行链路分量载波来进行用户数据的交换。
基站装置3在来自移动站装置1-1送来的数据量变多的情况下，以下行链路控制信道PDCCH向移动站装置1-1通知随机接入指示信息，指示对第2小区进行基于非竞争的随机接入。在此，基站装置3对于小区#4来将随机接入指示信息通知给移动站装置1-1。在随机接入指示信息中，包含前导码编号和随机接入信道编号，移动站装置1-1在确认了前导码编号、且前导码编号指示基于非竞争的随机接入的情况下，使用从基站装置3指定的前导码和随机接入信道，将随机接入前导码发送到小区#4的随机接入信道RACH。
基站装置3检测到随机接入前导码时，根据随机接入前导码算出发送定时，经由小区#4的下行链路分量载波将包含发送定时信息的随机接入响应通知给移动站装置1-1。移动站装置1-1接收到随机接入响应时，将包含在随机接入响应中的发送定时设定为小区#4的上行链路的发送定时，进而设定为处于相同发送定时小区组的小区#3的上行链路的发送定时，开启发送定时定时器。然后，移动站装置1-1结束基于非竞争的随机接入过程。之后，还将小区#3和小区#4的上行链路分量载波包含在内而在移动站装置1-1和基站装置3之间进行数据的交换。在进一步需要在上行链路发送中利用的小区的情况下，基站装置3以小区#5的下行链路控制信道PDCCH来对移动站装置1-1通知随机接入指示信息，指示对第2小区的小区#5进行基于非竞争的随机接入。
另外，移动站装置1-1在每个发送定时小区组具有1个发送定时定时器，接收到发送定时信息时，使发送定时定时器开启或重启。发送定时定时器动作中是处于上行链路同步(发送定时有效)的状态，能以成为对象的发送定时小区组的上行链路分量载波进行上行链路发送。定时器停止的状态是失去上行链路同步(发送定时无效)的状态，不能用成为对象的发送定时小区组的上行链路分量载波来进行上行链路发送。
另外，移动站装置1-1在接收到针对第3小区的随机接入指示信息的情况下，不执行随机接入过程。另外，在接收到对第2小区指示了基于竞争的随机接入的随机接入指示信息的情况下，也同样地不执行随机接入过程。
在来自基站装置3的上行链路共享信道PUSCH的分配消失、在上行链路同步(发送定时有效)的状态或未上行链路同步(发送定时非有效)的状态下新产生了上行链路的发送数据的情况下，移动站装置1-1执行基于竞争的随机接入，作为调度请求。此时，移动站装置1-1选择第1小区。在此，移动站装置1-1选择小区#2。然后，使用第1小区的与随机接入相关的信息来选择1个随机序列，生成随机接入前导码，并将随机接入前导码发送到第1小区的随机接入信道RACH。然后，在经由第1小区的下行链路分量载波而从基站装置3接收到随机接入响应时，移动站装置1-1将包含在随机接入响应中的发送定时信息设定为第1小区的上行链路的发送定时，进而设定为处于发送定时相同的组的小区的上行链路的发送定时，开启发送定时定时器。然后，移动站装置1-1将移动站装置1-1的发送缓冲状态信息包含在消息3中来将消息3通知给基站装置3。移动站装置1-1在从基站装置3接收到竞争解决时，结束基于竞争的随机接入。
另外，基站装置3根据无线传输路径和通信状况，有时会变更第1小区和第2小区。基站装置3在变更第1小区的情况下，在新第1小区将上行链路控制信道PUCCH的分配信息和新第1小区的与随机接入相关的信息通知给移动站装置1-1。移动站装置1-1设定已取得的上行链路控制信道PUCCH的分配信息和与随机接入相关的信息，释放对旧第1小区所分配的上行链路PUCCH的无线资源，删除旧第1小区的与随机接入相关的信息。另外，移动站装置1-1根据被分配了上行链路控制信道PUCCH来识别第1小区的变更。
基站装置3在变更第2小区的情况下，将新第2小区的与随机接入相关的信息通知给移动站装置1-1。移动站装置1-1设定已取得的与随机接入相关的信息，删除旧第2小区的与随机接入相关的信息。另外，移动站装置1-1根据未被分配上行链路控制信道PUCCH来识别第2小区的变更。
例如，在将第1小区的小区#2变更为小区#1的情况下，基站装置3将小区#1的上行链路控制信道PUCCH的分配信息和小区#1的与随机接入相关的信息通知给移动站装置1-1。移动站装置1-1接收到小区#1的上行链路控制信道和分配信息和与随机接入相关的信息时，设定小区#1的与随机接入相关的信息，释放对小区#2所分配的上行链路控制信道PUCCH的无线资源，删除小区#2的与随机接入相关的信息。
另外，在移动站装置1-1在随机接入过程的处理中从基站装置3接收到针对第1小区或第2小区的随机接入指示信息的情况下，继续处理中的随机接入处理从而忽略来自基站装置3的随机接入指示信息，或者中止处理中的随机接入处理，并按照来自基站装置3的随机接入指示信息在所指示的小区执行随机接入。如此，移动站装置1-1不会同时执行多个随机接入处理。
另外，关于在第1小区的随机接入，在随机接入前导码的发送次数超过了最大发送次数的情况下，移动站装置1-1判定为随机接入失败。但是，关于在第2小区的随机接入，在随机接入前导码的发送次数超过了最大发送次数的情况下，移动站装置1-1也不会判定为随机接入失败。通过如此构成，能使得难以发生随机接入失败。
另外，在上述实施方式中，说明了如下方法：对于第1小区许可基于竞争的随机接入和基于非竞争的随机接入，对于第2小区许可基于非竞争的随机接入，从而来限制随机接入，但也可以将基于竞争的随机接入设为由调度请求引起的随机接入，将基于非竞争的随机接入设为由随机接入指示信息引起的随机接入。即，即使对第1小区许可由调度请求引起的随机接入和由随机接入指示信息引起的随机接入，对第2小区许可由随机接入指示信息引起的随机接入，也能限制随机接入。
如此，按照第1小区、第2小区、第3小区的顺序来设定需要的功能，通过对第1小区设定重要的功能，能使进行小区管理变得容易。另外，通过如此，还能进行随机接入的限制和随机接入失败的管理。
上面，参照附图详细说明了本发明的一个实施方式。但具体的构成并不限于上述的说明，能在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种设计变更等。
另外，为了说明的方便，使用功能性的框图说明了实施方式的移动站装置1-1以及基站装置3，但也可以将用于实现移动站装置1-1以及基站装置3的各部的功能或者这些功能的一部分的程序记录在计算机可读的记录介质中，使计算机读取并执行记录在该记录介质上的程序，由此来进行移动站装置1、基站装置3的控制。另外，在此的“计算机系统”是包含OS和周边设备的硬件的构成。
另外，“计算机可读的记录介质”是指软盘、光盘、ROM、CD-ROM等的可移动介质、内置于计算机系统的硬盘等的存储装置。进而，“计算机可读的记录介质”还包含像经由英特网等的网络或电话线路等的通信线路来发送程序的情况下的通信线路那样的在短时间的期间、动态地保持程序的构成，还有像成为这种情况下的服务器或客户端的计算机内部的易失性存储器那样的保持一定时间程序的构成。另外，上述程序也可以是用于实现所述功能的一部分的程序，进而，也可以与已经记录在计算机系统中的程序的组合来实现所述功能。
另外，上述各实施方式中使用的各功能块也可以典型地实现为集成电路的LSI。各功能块既可以个别地芯片化，也可以将一部分或全部集成来芯片化。另外，集成电路化的手法并不限于LSI，也可以用专用电路或通用处理器来实现。另外，在随着半导体技术的进步而出现了代替LSI的集成电路化的技术的情况下，还能使用基于该技术的集成电路。
以上，参照附图详述了本发明的实施方式，但具体的构成并不限于该实施方式，未脱离本发明的主旨的范围的设计等也包含在权利要求的范围内。
符号说明
1、1-1～1-3移动站装置
3基站装置
5-1、5-2中继器
101、201无线部
103-1～103-5、203-1～203-5发送处理部
105-1～105-5、205-1～205-5接收处理部
117、215调度部

Claims (25)

1.一种基站装置，应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，其特征在于，
对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，
对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置。
2.根据权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
对于许可所述随机接入的小区许可基于竞争的随机接入以及基于非竞争的随机接入两者，或者仅许可基于非竞争的随机接入。
3.根据权利要求1所述的基站装置，其特征在于，
对于许可所述随机接入的任意一个小区许可基于竞争的随机接入以及基于非竞争的随机接入两者，另一方面，对于许可所述随机接入的任意其它的小区，许可基于非竞争的随机接入。
4.根据权利要求1～3任一项所述的基站装置，其特征在于，
在对许可所述随机接入的小区进行变更的情况下，将用于针对新许可随机接入的小区进行随机接入的信息通知给所述移动站装置。
5.一种基站装置，应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，其特征在于，
对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，
对于所述移动站装置，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区，将包含在任意其它组中的任意一个小区设定为第2小区，将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区，将所述小区的系统信息以及设定信息通知给所述移动站装置。
6.根据权利要求5所述的基站装置，其特征在于，
在所述第1小区以及所述第2小区的系统信息中包含用于执行随机接入的信息，在所述第3小区的系统信息中不包含用于执行随机接入的信息。
7.根据权利要求5所述的基站装置，其特征在于，
对于所述第1小区许可基于竞争的随机接入以及基于非竞争的随机接入，对于所述第2小区许可基于非竞争的随机接入。
8.一种移动站装置，应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，其特征在于，
从所述基站装置接收多个小区的分配信息、使所述小区中发送定时相同的小区成组的信息、以及用于执行对于每个所述组的1个小区的随机接入的信息，
仅对被设定了用于执行所述随机接入的信息的小区发送随机接入前导码。
9.根据权利要求8所述的移动站装置，其特征在于，
在所述基站装置中许可随机接入的小区被变更后的结果是从所述基站装置接收到用于新执行随机接入的信息的情况下，废弃已经取得的用于执行随机接入的信息。
10.根据权利要求8所述的移动站装置，其特征在于，
在针对从所述基站装置许可了基于竞争的随机接入以及基于非竞争的随机接入两者的小区的随机接入前导码的发送次数超过了最大重传次数的情况下，判定为随机接入失败，另一方面，在针对仅许可了基于非竞争的随机接入的小区的随机接入前导码的发送次数超过了最大重传次数的情况下，不判定为随机接入失败。
11.根据权利要求8所述的移动站装置，其特征在于，
在从所述基站装置仅许可了基于非竞争的随机接入的小区中接收到随机接入指示信息、所述随机接入指示信息表示基于竞争的随机接入的情况下，废弃接收到的所述随机接入指示信息。
12.根据权利要求8所述的移动站装置，其特征在于，
在从所述基站装置许可了随机接入的小区以外的小区中接收到随机接入指示信息的情况下，废弃接收到的所述随机接入指示信息。
13.一种移动站装置，应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中，其特征在于，
在所述基站装置中使发送定时相同的小区成组，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区，将包含在任意的其它组中的任意一个小区设定为第2小区，将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区，所述移动站装置从所述基站装置接收各所述小区的系统信息以及设定信息，
所述移动站装置在各所述小区中设定接收到的所述小区的系统信息以及设定信息。
14.根据权利要求13所述的移动站装置，其特征在于，
仅对所述第1小区以及所述第2小区发送随机接入前导码。
15.根据权利要求13所述的移动站装置，其特征在于，
在从所述基站装置接收到变更所述第1小区、或所述第2小区的意思的变更指示信息的情况下，废弃变更前的所述第1小区、或变更前的第2小区的用于执行随机接入的信息。
16.根据权利要求13所述的移动站装置，其特征在于，
在针对所述第2小区的随机接入前导码的发送次数超过了最大重传次数的情况下，不判定为随机接入的失败。
17.根据权利要求13所述的移动站装置，其特征在于，
在所述第2小区中从所述基站装置接收到随机接入指示信息、接收到的所述随机接入指示信息表示基于竞争的随机接入的情况下，废弃接收到的所述随机接入指示信息。
18.根据权利要求13所述的移动站装置，其特征在于，
在对所述第3小区从所述基站装置接收到随机接入指示信息的情况下，废弃接收到的所述随机接入指示信息。
19.一种移动通信系统，其特征在于，
由权利要求1所述的基站装置以及权利要求8所述的移动站装置构成，或者由权利要求5所述的基站装置以及权利要求13所述的移动站装置构成。
20.一种通信方法，是应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中的基站装置的通信方法，其特征在于，
对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，
对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置。
21.一种通信方法，是应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中的基站装置的通信方法，其特征在于，
对所述移动站装置分配多个小区，使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置，
对于所述移动站装置，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区，将包含在任意其它组中的任意一个小区设定为第2小区，将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区，将所述小区的系统信息以及设定信息通知给所述移动站装置。
22.一种控制程序，是应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中的基站装置的控制程序，其特征在于，
将包含如下处理的一系列处理以计算机可读且可执行的方式命令化：
对所述移动站装置分配多个小区的处理；
使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置的处理；和
对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置的处理。
23.一种控制程序，是应用在从移动站装置向基站装置进行随机接入的移动通信系统中的基站装置的控制程序，其特征在于，
将包含如下处理的一系列处理以计算机可读且可执行的方式命令化：
对所述移动站装置分配多个小区的处理；
使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置的处理；
对于所述移动站装置，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区的处理；
将包含在任意其它组中的任意一个小区设定为第2小区的处理；
将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区的处理；和
将所述小区的系统信息以及设定信息通知给所述移动站装置的处理。
24.一种集成电路，通过安装于基站装置来使所述基站装置发挥多个功能，其特征在于，
使所述基站装置发挥包含如下功能的一系列功能：
对所述移动站装置分配多个小区的功能；
使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置的功能；和
对于所述移动站装置，许可针对包含在所述组中的任意一个小区的随机接入，将用于针对许可所述随机接入的小区执行随机接入的信息通知给所述移动站装置的功能。
25.一种集成电路，通过安装于基站装置来使所述基站装置发挥多个功能，其特征在于，
使所述基站装置发挥包含如下功能的一系列功能：
对所述移动站装置分配多个小区的功能；
使所述移动站装置中的发送定时相同的小区成组，将按每个所述组而确定的发送定时通知给所述移动站装置的功能；
对于所述移动站装置，将包含在任意一个组中的任意一个小区设定为第1小区的功能；
将包含在任意其它组中的任意一个小区设定为第2小区的功能；
将所述第1小区以及所述第2小区以外的小区设定为第3小区的功能；和
将所述小区的系统信息以及设定信息通知给所述移动站装置的功能。
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