JP2007227996A - Mobile station device, base station equipment, random access method of mobile station device, mapping method of service frequency band, scheduling method, program and recording medium - Google Patents

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Yasuyuki Kato
Kazutoyo O
Shohei Yamada
恭之 加藤
昇平 山田
和豊 王
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シャープ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To utilize wireless resource efficiently by determining a service frequency band adapted to a mobile station of different mobile station class in the uplink, and reducing collision occurring at the time of random access to a contention base channel.
SOLUTION: A random access service frequency band used by a mobile station for random access to a base station is calculated based on information for making the mobile station identifiable, a natural frequency bandwidth of the mobile station, and a natural frequency bandwidth of the base station. For example, subscriber identification information is employed as the information for making the mobile station identifiable. On the drawing, the number 0010 indicates that a random access service frequency band No. 0010 is used at a service frequency band position No. 00 when a mobile station of 5 MHz mobile station class performs random access transmission to a contention base channel. Since the mobile stations can be distributed to the transmission frequency region of uplink, probability of collision can be reduced.
COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動局装置、基地局装置、移動局装置のランダムアクセス方法、使用周波数帯域マッピング方法、スケジューリング方法、プログラム及び記録媒体に関し、より詳細には、異なる周波数帯域幅(例えば、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz)の送受信能力を持つ移動局(移動局クラス)と異なる周波数帯域幅(例えば、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz)の送受信能力を持つ基地局(基地局クラス)とによる通信システムにおいて、移動局装置から基地局装置への上りリンクで移動局装置が使用する周波数帯域のマッピング方法、通信開始時等に行われるランダムアクセス方法及びスケジューリング方法に関する。 The present invention relates to a mobile station apparatus, base station apparatus, a random access method for a mobile station device, a frequency band mapping method used, scheduling method, a program and a recording medium, and more particularly, different frequency bandwidths (e.g., 1.25 MHz , 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, the mobile station having the transmission and reception capability of 20 MHz) (mobile station class) and different frequency bandwidths (e.g., 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz) of in the communication system according to a base station (BS class) with transmitting and receiving capabilities, random access mobile station apparatus in uplink from the mobile station apparatus to the base station apparatus the frequency band mapping method used, is performed at the start of communication, etc. methods and scheduling method.

3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、W−CDMA(Wideband Code Division Multiple Access)方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。 In 3GPP (3rd Generation Partnership Project), W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) system has been standardized as a third generation cellular mobile communication system, are successively service starts. また、通信速度を更に上げたHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)も標準化され、サービスが開始されようとしている。 Also, further increase was HSDPA communication speed (High Speed ​​Downlink Packet Access) is also standardized, it is about to be service starts.

一方、3GPPでは、第三世代無線アクセスの進化(Evolved Universal Terrestrial Radio Access、以下、EUTRAと称する)が検討されている。 On the other hand, In 3GPP, the evolution of third generation radio access (Evolved Universal Terrestrial Radio Access, hereinafter referred to as EUTRA) is being studied. EUTRAの下りリンクとして、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式が提案されている。 As downlink EUTRA, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme has been proposed. EUTRA技術として、OFDM方式にチャネル符号化等の適応無線リンク制御(リンクアダプテーション、Link Adaptiveion)に基づく適応変復調・誤り訂正方式(AMCS:Adaptive Modulation and Coding Scheme、以降AMCS方式と称する)といった技術が適用されている。 As EUTRA technology, adaptive radio link control channel coding such as OFDM scheme (link adaptation, Link Adaptiveion) Adaptive Modulation and Coding scheme based on (AMCS: Adaptive Modulation and Coding Scheme, henceforth referred to as AMCS system) such technology is applied It is.

AMCS方式とは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局の伝搬路状況に応じて、誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率、データ変調多値数、時間・周波数軸の符号拡散率(SF:Spreading Factor)、マルチコード多重数など無線伝送パラメーター(以下、AMCモードと称する)を切り替える方式である。 The AMCS scheme, in order to perform high-speed packet data transmission efficiently, according to the propagation path condition of each mobile station, error correction scheme, coding rate of error correction, data modulation level, time-frequency axis code spreading factor (SF: spreading factor), multi-code multiplexing number, such as radio transmission parameters (hereinafter, referred to as AMC modes) is a method of switching a. 例えば、データ変調については、伝搬路状況が良好になるに従って、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調から、8PSK変調、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調など、より高い効率の多値変調に切り替えることで、通信システムの最大スループットを増大させることができる。 For example, for data modulation in accordance with the propagation path conditions is improved, the QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation, 8PSK modulation, etc. 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation, by switching the multi-level modulation of higher efficiency, it is possible to increase the maximum throughput of the communication system.

また、EUTRAの上りリンクとして、マルチキャリア通信方式やシングルキャリア通信方式など様々な提案がされており、OFDM方式等のマルチキャリア通信方式よりPAPR(Peak to Average Power Ratio:ピーク電力対平均電力の比)の特性に優れたVSCRF−CDMA(Variable Spreading and Chip Repetition Factors:可変拡散率・チップ繰り返し)方式)やIFDMA(Interleavd Frequency Division Multiple Access)方式、DFT−spread OFDM方式のシングルキャリア通信方式が提案されている。 Further, as the uplink EUTRA, various proposals such as multi-carrier transmission method and a single carrier communication scheme are, PAPR than a multicarrier communication scheme such as OFDM scheme (Peak to Average Power Ratio: a ratio of peak power to average power ) characteristics excellent VSCRF-CDMA (variable spreading and chip repetition Factors: variable spreading and chip repetition) system) or IFDMA (Interleavd Frequency Division Multiple Access) system, a single carrier communication scheme of DFT-spread OFDM scheme is proposed ing.

図1は、EUTRAについて、3GPPの提案をベースに想定されている上り・下りリンクのチャネル構成を説明するための図である。 Figure 1, for EUTRA, which is a diagram for explaining a channel configuration of the uplink and downlink is assumed suggestions 3GPP based.
EUTRAの下りリンクでは、下りリンクパイロットチャネルDPiCH(Downlink Pilot Channel)、下りリンク同期チャネルDSCH(Downlink Synchronization Channel)、下りリンク共通制御チャネルDCCCH(Downlink Common Control Channel)、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCH(Downlink Shared Control Signaling Channel)、下りリンク共用データチャネルDSDCH(Downlink Shared Data Channel)により構成されている(非特許文献1)。 The downlink EUTRA, the downlink pilot channel DPiCH (Downlink Pilot Channel), downlink synchronization channel DSCH (Downlink Synchronization Channel), a downlink common control channel DCCCH (Downlink Common Control Channel), downlink shared control signaling channel DSCSCH (Downlink shared Control Signaling channel), is constituted by the downlink shared data channel DSDCH (downlink shared data channel) (non-Patent Document 1).

EUTRAの上りリンクでは、上りリンクパイロットチャネルUPiCH(Uplink Pilot Channel)、コンテンションベースチャネルCBCH(Contention−based Channel)、上りリンクスケジューリングチャネルUSCH(Uplink Scheduling Channel)により構成されている(非特許文献2)。 In EUTRA uplink, uplink pilot channel UPiCH (Uplink Pilot Channel), a contention-based channel CBCH (Contention-based Channel), and is made of an uplink scheduling channel USCH (Uplink Scheduling Channel) (Non-Patent Document 2) .

EUTRAの下りリンクにおいて、下りリンクパイロットチャネルDPiCHは、下りリンク共通パイロットチャネルDCPiCH(Downlink Common Pilot Channel)と下りリンク個別パイロットチャネルDDPiCH(Downlink Dedicated Pilot Channel)が含まれている。 In downlink EUTRA, the downlink pilot channel DPiCH is included downlink common pilot channel DCPiCH (Downlink Common Pilot Channel) and a downlink dedicated pilot channel DDPiCH (Downlink Dedicated Pilot Channel).

下りリンク共通パイロットチャネルDCPiCHはW−CDMA方式のパイロットチャネルCPICH(Common Pilot Channel)に相当し、AMCS方式における下りリンク無線伝搬路特性の推定、及びセルサーチ、上り送信電力制御の伝搬路ロス測定に使用されている。 Downlink common pilot channel DCPiCH corresponds to the pilot channel CPICH of W-CDMA scheme (Common Pilot Channel), estimation of a downlink radio propagation path characteristics in AMCS method, and cell search, the channel loss measurement of the uplink transmission power control It is used. 下りリンク個別パイロットチャネルDDPiCHはアダブティブアレーアンテナなどセル共用アンテナと異なる無線伝搬路特性を有するアンテナから個別移動局に送信されるか、または、必要に応じて受信品質の低い移動局に対して、下りリンク共通パイロットチャネルDCPiCHの補強の目的で使用することもできる。 Downlink or dedicated pilot channels DDPiCH is transmitted from an antenna having a different radio channel characteristics and cell shared antennas, etc. A double Restorative array antenna individual mobile station, or, for low mobile station reception quality as required It can also be used for the purpose of reinforcing downlink common pilot channel DCPiCH.

下りリンク同期チャネルDSCHは、W−CDMA方式の同期チャネルSCH(Synchronisation Channel)に相当し、移動局のセルサーチ、OFDM信号の無線フレーム、タイムスロット、TTI(Trasmission Time Interval)、OFDMシンボルタイミング同期に使用されている。 Downlink synchronization channel DSCH is equivalent to a synchronization channel SCH (Synchronization Channel) of the W-CDMA system, a cell search of mobile stations, radio frames of OFDM signals, time slots, TTI (Trasmission Time Interval), the OFDM symbol timing synchronization It is used.

下りリンク共通制御チャネルDCCCHは、W−CDMA方式の第一共通制御物理チャネルP−CCPCH(Primary Common Control Physical Channel)、第二共通制御物理チャネルS−CCPCH(Secondary Common Control Physical Channel)、及びページングインディケーターチャネルPICH(Paging Indicator Channel)に相当する報知情報、ページングインジケーターPI(Paging Indicator)情報、ページング情報、下りアクセス情報などの共通制御情報が含まれている。 Downlink common control channel DCCCH, the first common control physical channel P-CCPCH in the W-CDMA system (Primary Common Control Physical Channel), a second common control physical channel S-CCPCH (Secondary Common Control Physical Channel), and paging in broadcast information corresponding to Decatur channel PICH (paging indicator channel), a paging indicator PI (paging indicator) information, paging information includes common control information such as downlink access information.

下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHは、HSDPA方式の高速物理下り共用チャネルHS−PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel)の制御情報チャネルに相当し、複数の移動局が共用し、各移動局に高速下り共用チャネルHS−DSCH(High Speed Downlink Shared Channel)の復調に必要な情報(変調方式、拡散符号など)、誤り訂正復号処理やHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)処理に必要な情報、及び無線リソース(周波数、時間)のスケジューリング情報などの送信に使用されている。 Downlink shared control signaling channel DSCSCH corresponds to the control information channel for high speed physical downlink shared channel HS-PDSCH of the HSDPA system (High Speed ​​Physical Downlink Shared Channel), a plurality of mobile stations share, high speed downlink to each mobile station required information for demodulation of the shared channel HS-DSCH (High Speed ​​Downlink shared channel) (modulation scheme, spreading codes, etc.), error correction decoding process and HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) information required for processing, and radio resources (frequency , it is used to send such scheduling information time).

下りリンク共用データチャネルDSDCHは、HSDPA方式の高速物理下り共用チャネルHS−PDSCHのパケットデータチャネルに相当し、上位レイヤから移動局宛てのパケットデータの送信に使用されている。 Downlink shared data channel DSDCH corresponds to the packet data channel of a high speed physical downlink shared channel HS-PDSCH of the HSDPA system is used for transmission of the packet data addressed to the mobile station from the upper layer.
上りリンクにおいて、コンテンションベースチャネルUCBCHには、ファーストアクセスチャネルFACH(Fast Access Channel)、予約チャネルRCH(Reservation Channel)及び上りリンク同期チャネルUSCH(Uplink Synchronization Channel)が含まれている。 In the uplink, the contention-based channel UCBCH, first access channel FACH (Fast Access Channel), reservation channel RCH (Reservation Channel) and uplink synchronization channel USCH (Uplink Synchronization Channel) are included. W−CDMA方式のランダムアクセスチャネルRACH(Random Access Channel)に相当する。 It corresponds to the W-CDMA system random access channel RACH of (Random Access Channel).

上りリンクスケジューリングチャネルUSCHは、共用制御チャネルSCCH(Shared Control Channel)と共用データチャネルSDCH(Shared Data Channel)からなり、W−CDMA方式の上り個別データチャネルDPDCH(Dedicated Physical Data Channel)とHSDPA方式のHS−DSCH関連上り個別物理制御チャンルHS−DPCCH(Dedicated Physical Control Channel for HS−DSCH)に相当し、各移動局が共用で、移動局のパケットデータ送信、下りチャネル伝搬路品質情報CQI(Channel Qulity Indecator)、HARQなどのフィードバック情報、上りパイロット、上りリ Uplink scheduling channel USCH is composed of a shared control channel SCCH (Shared Control Channel) and a shared data channel SDCH (Shared Data Channel), W-CDMA scheme of the uplink dedicated data channel DPDCH (Dedicated Physical Data Channel) and the HSDPA system HS -DSCH associated uplink corresponds to a dedicated physical control Chanru HS-DPCCH (dedicated physical control channel for HS-DSCH), with each mobile station shared packet data transmission of the mobile station, downlink channel propagation path quality information CQI (channel Qulity Indecator ), feedback information such as HARQ, the uplink pilot, up Li クチャネル制御情報などの伝送に使用する。 Used to transmit such Kuchaneru control information.
また上りリンクパイロットチャネルUPiCHは、AMCS方式における上りリンク無線伝搬路特性の推定に使用されている。 The uplink pilot channel UPiCH is used for estimating the uplink radio propagation path characteristics in AMCS method.

図2は、EUTRAについて3GPPの提案をベースに想定されている下りリンク無線フレームの構成を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing a configuration of a downlink radio frame that is assumed suggestions 3GPP based on EUTRA. 下りリンク無線フレームは、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるChunkと時間軸のタイムスロットTTIによる2次元で構成されている。 Downlink radio frame is composed of two-dimensional with a time slot TTI of Chunk and time axis is a mass of a plurality of subcarriers in the frequency axis. Chunkは幾つかのサブキャリアのかたまりにより構成される。 Chunk is constituted by a mass of several sub-carriers.

例えば、周波数軸では、下りリンクの全体のスペクトル(下りリンク周波数帯域幅)BWを20MHz、Chunkの周波数帯域幅Bchを1.25MHz、サブキャリア周波数帯域幅Bscを12.5kHzとする場合、下りリンクでは、無線フレームには16個のChunkが含まれ、1つのChunkには100本のサブキャリアが含まれ、無線フレームの全体では1600本のサブキャリアが含まれる。 For example, in the frequency axis, when the entire spectrum (downlink frequency bandwidth) BW downlink 20 MHz, 1.25 MHz frequency bandwidth Bch of Chunk, the subcarrier frequency bandwidth Bsc and 12.5 kHz, downlink in, the contains 16 Chunk the radio frame, the one Chunk contains 100 subcarriers, the entire radio frame includes 1600 subcarriers. また、時間軸では、1つの無線フレームを10ms、TTIを0.5msとする場合、無線フレームには20個のTTIが含まれる。 Further, in the time axis, when one radio frame 10 ms, and 0.5ms the TTI, the radio frame includes 20 TTI. すなわち、1つ無線フレームには16個のChunk、及び20個のTTIが含まれ、1つのTTIには複数のOFDMシンボル長(Ts)が含まれている。 That is, one radio frame to the sixteen Chunk, and contains 20 TTI, the single TTI includes multiple OFDM symbol length (Ts) is. この例では、移動局が使用可能な最小の無線リソース単位は、1つのChunk(100本サブキャリア)との1つのTTI(0.5ms)により構成されている。 In this example, the minimum radio resource unit which can be used by the mobile station is composed of one TTI of one Chunk (100 present subcarriers) (0.5 ms). また、1つのChunkの無線リソースをさらに細かく分割することができる。 Further, it is possible to more finely divide the radio resources of one Chunk.

図2に示したように、下りリンク共通パイロットチャネルDCPiCHは、各TTIの先頭にマッピングされ、下りリンク個別パイロットチャネルDDPiCHは、基地局のアンテナ使用状況、または移動局の伝搬路状況に応じて、必要な場合に1つのTTIの適当な位置にマッピングされる(例えば、TTIの中心部にマッピングされる)。 As shown in FIG. 2, the downlink common pilot channel DCPiCH is mapped to the beginning of each TTI, downlink dedicated pilot channel DDPiCH an antenna usage of the base station or according to the propagation path conditions of mobile stations, It is mapped to the appropriate position in one TTI when necessary (for example, is mapped to the center of TTI).

下りリンク共通制御チャネルDCCCHと下りリンク同期チャネルDSCHは、無線フレームの先頭のTTIにマッピングされている。 Downlink common control channel DCCCH and the downlink synchronization channel DSCH are mapped to the beginning of the TTI of a radio frame. このようにDCCCHとDSCHを無線フレーム先頭のTTIにマッピングすることにより、移動局はアイドルモードの場合、無線フレーム先頭のTTIだけ、あるいは無線フレーム先頭のTTI内の数OFDMシンボル長(Ts)を受信すれば、セルサーチ、タイミング同期、報知情報及びページング情報など共通制御情報を受信することが可能である。 Thus by mapping the DCCCH and DSCH in the head of the radio frame TTI, the reception if the mobile station idle mode, the head of the radio frame TTI only, or a few OFDM symbol length of the head of the radio frame in the TTI the (Ts) if, cell search, timing synchronization, it is possible to receive the common control information such as broadcast information and paging information. 移動局はアイドルモードの場合、間欠受信IR(Intermittent Reception)で動作することができる。 If the mobile station is in idle mode, it is possible to operate in discontinuous reception IR (Intermittent Reception).

下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHは、下りリンク共通パイロットCPICHと同様に各TTIの先頭にマッピングされている。 Downlink shared control signaling channel DSCSCH is mapped to the beginning of each TTI as with the downlink common pilot CPICH. 移動局がパケット通信中でも各TTIに自局宛てのパケットデータがない場合、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHだけを受信する間欠受信が可能である。 If the mobile station has no packet data addressed to the own station in the TTI even during communication packet, it is possible intermittent reception to receive only the downlink shared control signaling channel DSCSCH.

また下りリンク共用データチャネルDSDCHは、Chunk単位で分割され、AMCS方式をベースに、各移動局宛てのパケットデータを送信する。 The downlink shared data channel DSDCH is divided in Chunk units, based on the AMCS method, and transmits the packet data of the respective mobile stations. 各Chunkは、各移動局の伝搬路状況に応じて、ユーザー(一例として、図2に示す移動局MS1、MS2、MS3)に割当てられている。 Each Chunk, depending on the channel condition of each mobile station, (for example, mobile stations MS1, MS2, MS3 shown in FIG. 2) the user is assigned to.

図2に示したように、TTI_1、TTI_2のタイムスロットで、1つのChunk単位を1つのユーザーに割当て、無線伝搬路特性の良いユーザーに対しては1Chunk以上のChunkを割り当てて、マルチユーザーダイバーシチ効果を利用してシステム全体のスループットを向上するユーザースケジューリング方法が提案されている。 As shown in FIG. 2, TTI_1, in TTI_2 timeslot, allocates one Chunk units to a single user for a good user of the radio channel characteristics by assigning more Chunk 1Chunk, multiuser diversity effect user scheduling method for improving the throughput of the entire system using have been proposed.
また、TTI_3、TTI_n−1、TTI_nのタイムスロットで、複数のChunk単位とsub−TTI単位を複数のユーザーに割当て、セル境界や高速移動等で無線伝搬路特性の悪いユーザーには、複数のChunkを渡って広い周波数帯域幅を持たせることにより、周波数ダイバーシチ効果を利用して受信特性を改善するユーザースケジューリング方法が提案されている。 Further, TTI_3, TTI_n-1, in TTI_n timeslot, allocates a plurality of Chunk units and sub-TTI units for multiple users, the poor users of radio propagation path characteristics in a cell boundary or a fast moving, etc., a plurality of Chunk by having a wide frequency bandwidth over a user scheduling method for improving reception characteristics by utilizing the frequency diversity effect it is proposed.

図3は、EUTRAについて、3GPPの提案をベースに想定されている上りリンク無線フレームの構成を示す図である。 Figure 3, for EUTRA, which is a diagram showing a configuration of an uplink radio frame that is assumed suggestions 3GPP based.
上りリンク無線フレームは、周波数軸の複数のサブキャリアのかたまりであるChunkと時間軸のタイムスロットTTIによる2次元で構成されている。 Uplink radio frame is composed of two-dimensional with a time slot TTI of Chunk and time axis is a mass of a plurality of sub-carriers in the frequency axis. Chunkは幾つかサブキャリアのかたまりにより構成され、例えば、周波数軸では、上りリンクの全体のスペクトル(上りリンク周波数帯域幅)BWを20MHz、Chunkの周波数帯域幅Bchを1.25MHzとする場合、上りリンクの周波数軸は、16個Chunkで構成される。 Chunk is constituted by a mass of some subcarriers, for example, on the frequency axis, when the entire spectrum (uplink frequency bandwidth) BW uplink 20 MHz, and 1.25MHz frequency bandwidth Bch of Chunk, upstream frequency axis of the link is composed of sixteen Chunk. また、時間軸では、1つの無線フレームを10ms、TTIを0.5msとする場合、20個のTTIが含まれる。 Further, in the time axis, when one radio frame 10 ms, and 0.5ms the TTI, which contains 20 TTI. すなわち、1つ無線フレームには16個Chunk、20個のTTIが含まれ、1つのTTIには複数のシンボル長が含まれている。 That is, one radio frame contains 16 Chunk, 20 pieces of TTI, contains multiple symbol length in one TTI. 従って、この例では、移動局が使用可能な最小の無線リソース単位としては、1つのChunk(1.25MHz)との1つのTTI(0.5ms)により構成されている。 Thus, in this example, the mobile station as the smallest radio resource units available, and is composed of one TTI of one Chunk (1.25MHz) (0.5ms). また、1つのChunkの無線リソースをさらに細かく分割することができる。 Further, it is possible to more finely divide the radio resources of one Chunk.

図3に示したように、上りリンクパイロットチャネルUPiCHは、上りリンクスケジューリングチャネルUSCHの各TTIの先頭と末尾にマッピングされる。 As shown in FIG. 3, the uplink pilot channel UPiCH is mapped to the beginning and end of each TTI of the uplink scheduling channel USCH. 基地局は、各移動局からの上りリンクパイロットチャネルUPiCHから無線伝搬路の推定や移動局と基地局間の同期検出を行う。 The base station performs sync detection between the radio propagation path estimation and the mobile station and the base station from the uplink pilot channel UPiCH of each mobile station. 各移動局は、Distributed FDMA(くしの歯状スペクトル)やLocalized FDMA(局所化スペクトル)またはCDMAを利用して、同時に上りリンクパイロットチャネルUPiCHを送信できる。 Each mobile station uses the Distributed FDMA (dentate spectrum comb) and the Localized FDMA (localized spectrum), or CDMA, can transmit the uplink pilot channel UPiCH simultaneously.

コンテンションベースチャネルCBCHと上りリンクスケジューリングチャネルUSCHは、図4に示すようにTDM(TIME Division Multiplexing)や、TDM−FDM(TIME Division Multiplexing−Frequency Division Multiplexing)のハイブリッド方法等で多重して、マッピングされる。 Contention-based channel CBCH and uplink scheduling channel USCH is, TDM (TIME Division Multiplexing) as shown in FIG. 4 and multiplexes a hybrid method or the like TDM-FDM (TIME Division Multiplexing-Frequency Division Multiplexing), is mapped that. また、図22に示すようにコンテンションベースチャネルの多重方法とは別に、基地局が、報知情報としてコンテンションベースチャネルの帯域を指定し、指定された帯域内でコンテンションベースチャネルへのランダムアクセスを行うようなことも提案されている(非特許文献4)。 In addition to the method of multiplexing the contention-based channel, as shown in FIG. 22, the base station specifies the bandwidth contention-based channel as the broadcast information, random access to the contention-based channel in a specified band it has also been proposed that performs (non-Patent Document 4).

コンテンションベースチャネルCBCHは、Chunk単位で分割され、基地局からスケジューリングされていないユーザーデータまたは制御データがある場合、各移動局は、Distributed FDMAやLocalized FDMAまたはCDMAを利用して、コンテンションベースチャネルCBCHにそれらのデータを送信することができる。 Contention-based channel CBCH is divided in Chunk units, when there is user data or control data not scheduled by the base station, each mobile station uses the Distributed FDMA or the Localized FDMA or CDMA, a contention based channel it can transmit their data to the CBCH.

コンテンションベースチャネルCBCHへのランダムアクセスは、移動局間の送信タイミングを合わせることを主要な目的とされ、基地局−移動局間の同期タイミングを計測する為のプリアンブル部のみを送信する方法、あるいは基地局−移動局間の同期タイミングを計測する為のプリアンブル部とスケジューリングに必要な情報を含むペイロード部を送信する方法などが提案されている(非特許文献4、非特許文献5)。 Random access to the contention-based channel CBCH is that you make the transmission timing between the mobile station and the main purpose, the base station - How to send only the preamble part for measuring the synchronization timing between the mobile station or, base station - a method of transmitting a payload section containing information necessary for the preamble portion and scheduling for measuring the synchronization timing between the mobile station has been proposed (non-Patent Document 4, non-Patent Document 5).

上りリンクスケジューリングチャネルUSCHは、Chunk単位で分割され、AMCS方式をベースに、基地局からスケジューリングされた各移動局が基地局にパケットデータを送信する。 Uplink scheduling channel USCH is divided in Chunk units, based on the AMCS method, each mobile station that is scheduled by the base station transmits packet data to the base station. 各Chunkは、各移動局の無線伝搬路状況に応じて、ユーザー(一例として、図3に示す移動局MS1、MS2、MS3、MS4、MS5)に割当てられている。 Each Chunk, depending on radio propagation path conditions of each mobile station, (as an example, the mobile station MS1, MS2, MS3, MS4, MS5 shown in FIG. 3) the user is assigned to.

上りリンクスケジューリングチャネルUSCHに対して行われるスケジューリング方法、すなわち各移動局の無線伝搬路状況に応じてユーザーにChunkを割当てるスケジューリング方法としては、周波数領域のChunk帯域を事前に決定して、時間領域のみに対して、各移動局の無線伝搬路状況に応じてスケジューリングする方法(Time domain channel−dependent scheduling using pre−assigned frequency bandwidth)、周波数領域と時間領域の両方に対して、各移動局の無線伝搬路状況に応じてスケジューリングする方法(Frequency and time domain channel−dependent scheduling)、または上記 Scheduling method performed on the uplink scheduling channel USCH, i.e. as a scheduling method of allocating Chunk user according to the radio channel condition of each mobile station is determined in advance Chunk band in the frequency domain, time domain only respect, a method of scheduling in accordance with the radio channel condition of each mobile station (time domain channel-dependent scheduling using pre-assigned frequency bandwidth), for both the frequency domain and the time domain, the radio propagation for each mobile station method for scheduling in accordance with the road situation (Frequency and time domain channel-dependent scheduling), or the つの方法のハイブリッド方法が提案されている(非特許文献3)。 One of the hybrid method of methods have been proposed (Non-Patent Document 3).

また、EUTRAの技術要求条件(非特許文献6)が提案され、既存の2G、3Gサービスとの融合、共存のため、スペクトル柔軟性(Spectrum Flexibility)が要求されている。 Moreover, the proposed EUTRA technology requirements (Non-patent Document 6), the existing 2G, fusion with 3G services, because of the coexistence spectrum flexibility (Spectrum Flexibility) is required. ここでは異なるサイズのスペクトル(例えば、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、20MHz)に対する配分のサポート(Support for spectrum allocations of different size)が要求されており、また異なる周波数帯域幅(例えば、1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、20MHz)の送受信能力を持つ移動局のサポートも要求されている。 Here the spectrum (e.g., 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 20MHz) of different sizes are distributed support (Support for spectrum allocations of different size) are required for, or different frequency bandwidths (for example, 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, also support mobile stations with the transmission and reception capability of 20 MHz) is required.

しかしながら、上記文献では、上りリンク通信において異なる周波数帯域幅の送受信能力を持つ移動局クラスの移動局が使用する周波数位置の指定方法やコンテンションベースチャネルCBCHへのランダムアクセス時に使用する周波数帯域について具体的な例は示されていない。 However, in the above literature, specifically the frequency band used when the random access to the specified method and a contention-based channel CBCH frequency location to use the mobile station of a mobile station class having transmission and reception capability of different frequency bandwidths in uplink communications examples are not shown.

また上りリンクの通信開始時に、移動局は、コンテンションベースチャネルCBCHへのランダムアクセスをどの周波数帯域かつどれだけの帯域幅で送信すればよいかわからない。 Also at the start of communication of the uplink, the mobile station does not know may transmit at any frequency band and how much bandwidth the random access contention based channel CBCH. 単純にランダムにアクセスするとある周波数帯域にアクセスが集中し、ユーザー間の衝突が頻発に発生し、周波数の利用効率が悪い状態になる。 Simply random access is concentrated on a certain frequency band the access, collisions between users occurs frequently, frequency utilization efficiency is bad.
また、移動局は移動局クラスで定めた送信能力の周波数帯域幅で、コンテンションベースチャネルCBCHへのランダムアクセスを行うと広い使用周波数帯域を持つ移動局の影響で狭い使用周波数帯域の移動局の衝突確率は非常に高くなってしまうと考えられる。 The mobile station in the frequency bandwidth of the transmission capability determined by the mobile station class of the mobile station in a narrow frequency band under the influence of a mobile station having a wide frequency band when performing random access to the contention-based channel CBCH collision probability is considered to become very high.

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、上りリンクにおいて、異なる移動局クラスの移動局に適応した使用周波数帯域を決定し、コンテンションベースチャネルへのランダムアクセス時に発生する衝突を減少させ、無線リソースを効率的に利用することができるようにした移動局装置、基地局装置、移動局装置のランダムアクセス方法、使用周波数帯域のマッピング方法、スケジューリング方法、プログラム及び記録媒体を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, in the uplink, determines the frequency band adapted to the mobile station of the different mobile station class, which occur when random access to the contention-based channel collision reduces the mobile station apparatus which can be utilized radio resources efficiently, the base station apparatus, a random access method for a mobile station apparatus, a mapping method for frequency band, provides a scheduling method, a program and a recording medium it is an object of the present invention to be.

上記課題を解決するために、第1の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される移動局装置であって、移動局装置が保持し移動局装置を特定可能とする情報と、移動局装置の固有周波数帯域幅と、基地局装置の固有周波数帯域幅とから、移動局装置が基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス使用周波数帯域を算出し、算出したランダムアクセス周波数帯域でランダムアクセスを行うことを特徴としたものである。 In order to solve the above problems, a first technical means is a mobile station apparatus used in a different mobile station class mobile communication system according to a base station apparatus of a mobile station apparatus and different base station class, the mobile station the information device to enable identifying held mobile station apparatus, and the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, and a natural frequency bandwidth of the base station apparatus, for the mobile station apparatus performs random access to a base station apparatus calculating a random access frequency band, it is obtained by and performing random access in the calculated random access frequency band.

第2の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される移動局装置であって、移動局装置が保持し移動局装置を特定可能とする情報と、移動局装置の固有周波数帯域幅と、基地局装置の固有周波数帯域幅とから、移動局装置が基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス使用周波数帯域と、ランダムアクセスを行うためのランダムアクセス期間とを算出し、算出したランダムアクセス周波数帯域で、かつ算出したランダムアクセス期間でランダムアクセスを行うことを特徴としたものである。 A second technical means is a mobile station apparatus used in a different mobile station class mobile communication system according to a base station apparatus of a mobile station apparatus and the different base stations classes, the mobile station apparatus holds the mobile station apparatus and information enabling certain, and natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, and a natural frequency bandwidth of the base station apparatus, a random access using a frequency band for the mobile station apparatus performs random access to a base station apparatus, random calculating a random access period for accessing, at the calculated random access frequency band, and is obtained by and performs random access with the calculated random access period was.

第3の技術手段は、第1または第2の技術手段において、移動局装置が、移動局装置を特定可能とする情報と、移動局装置の固有周波数帯域幅と、基地局装置の固有周波数帯域幅とから、基地局装置と移動局装置とにおける上りリンク/下りリンクの使用周波数帯域を決定することを特徴としたものである。 A third technical means is the first or the second technical means, the mobile station apparatus, the information that enables identifying the mobile station apparatus, and the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, specific frequency band of the base station apparatus and a width, in which was characterized by determining the frequency band used for uplink / downlink in the base station apparatus and mobile station apparatus.

第4の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置であって、基地局装置が、移動局装置がランダムアクセスを行った周波数帯域に、次のデータを送信するための上りリンクのスケジューリングを行うことを特徴としたものである。 A fourth technical means, different mobile stations a base station apparatus used in a mobile communication system according to a mobile station apparatus and the base station apparatus of different base stations of the class, the base station apparatus, random mobile station apparatus the frequency band subjected to access, is obtained by and performing uplink scheduling for transmitting the next data.

第5の技術手段は、第4の技術手段において、基地局装置が、上りリンクのスケジューリングを行う際に移動局装置に送信するスケジューリング情報として、時間軸方向の位置情報のみを送信することを特徴としたものである。 A fifth technical means, wherein in the fourth technical means, the base station apparatus, as the scheduling information to be transmitted to the mobile station apparatus when performing uplink scheduling, sending only the position information in the time axis direction it is obtained by the.

第6の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置であって、基地局装置が、移動局装置が基地局装置に対してランダムアクセスを行った周波数帯域に対応する周波数帯域で、ランダムアクセスに対する応答信号を返信することを特徴としたものである。 A sixth technical means is a base station apparatus used in a different mobile station class mobile station apparatus and the different base station class mobile communication system according to a base station apparatus, the base station apparatus, mobile station apparatus by the base in a frequency band corresponding to a frequency band subjected to random access to a station device, in which is characterized in that returns a response signal to the random access.

第7の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムで移動局装置が基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス方法であって、移動局装置が保持し移動局装置を特定可能とする情報と、移動局装置の固有周波数帯域幅と、基地局装置の固有周波数帯域幅とから、移動局装置が基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス使用周波数帯域を算出し、算出したランダムアクセス周波数帯域でランダムアクセスを行うことを特徴としたものである。 A seventh technical means is a random access method for performing random access mobile station apparatus at a different station class mobile station apparatus and the different base station class base station apparatus by the mobile communication system of the base station apparatus , the information the mobile station apparatus to enable identifying held mobile station apparatus, and the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, and a natural frequency bandwidth of the base station apparatus, mobile station apparatus a random access to a base station apparatus is obtained by and performing random access on the random access frequency band to calculate the random access frequency band was calculated to do.

第8の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムで移動局装置が基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス方法であって、移動局装置が保持し移動局装置を特定可能とする情報と、移動局装置の固有周波数帯域幅と、基地局装置の固有周波数帯域幅とから、移動局装置が基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス使用周波数帯域と、ランダムアクセスを行うためのランダムアクセス期間とを算出し、算出したランダムアクセス周波数帯域で、かつ算出したランダムアクセス期間でランダムアクセスを行うことを特徴としたものである。 An eighth technical means is a random access method for performing random access mobile station apparatus at a different station class mobile station apparatus and the different base station class base station apparatus by the mobile communication system of the base station apparatus , the information the mobile station apparatus to enable identifying held mobile station apparatus, and the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, and a natural frequency bandwidth of the base station apparatus, mobile station apparatus a random access to a base station apparatus a random access using a frequency band for performing, calculates the random access period for performing random access, at the calculated random access frequency band, and in calculating the random access period was obtained by and performing random access is there.

第9の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムで移動局装置が使用する周波数帯域をマッピングするためのマッピング方法であって、移動局装置が保持し移動局装置を特定可能とする情報と、移動局装置の固有周波数帯域幅と、基地局装置の固有周波数帯域幅とから、基地局装置と移動局装置とにおける上りリンク/下りリンクの使用周波数帯域を決定することを特徴としたものである。 A ninth technical means is a mapping method for mapping a frequency band used mobile station apparatus at different mobile station class mobile station apparatus and the different base station class base station apparatus by the mobile communication system of the mobile the information station apparatus is to be identified the held mobile station apparatus, and the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, an uplink / downlink in a unique frequency bandwidth, the base station apparatus and mobile station apparatus of the base station apparatus is obtained by said determining a frequency band of the link.

第10の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置が移動局装置からの上りリンクをスケジューリングするためのスケジューリング方法であって、基地局装置が、移動局装置がランダムアクセスを行った周波数帯域に、次のデータを送信するための上りリンクのスケジューリングを行うことを特徴としたものである。 A tenth technical means is different mobile station class scheduling to the base station apparatus for use in a mobile station apparatus and the different base station class mobile communication system according to a base station apparatus for scheduling uplink from the mobile station apparatus a method, a base station apparatus, the frequency band which the mobile station device has performed the random access, in which characterized by performing scheduling of uplink for transmitting the next data.

第11の技術手段は、第10の技術手段において、基地局装置が、上りリンクのスケジューリングを行う際に移動局装置に送信するスケジューリング情報として、時間軸方向の位置情報のみを送信することを特徴としたものである。 Eleventh technical means is characterized in the tenth technical means, the base station apparatus, as the scheduling information to be transmitted to the mobile station apparatus when performing uplink scheduling, sending only the position information in the time axis direction it is obtained by the.

第12の技術手段は、異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置が移動局装置からの上りリンクをスケジューリングするためのスケジューリング方法であって、基地局装置が、移動局装置からのランダムアクセスを受けて上りリンクのスケジューリングを行う際に、移動局装置が基地局装置に対してランダムアクセスを行った周波数帯域に対応する周波数帯域で、ランダムアクセスに対する応答信号を返信することを特徴としたものである。 Twelfth technical means, different mobile station class scheduling to the base station apparatus for use in a mobile station apparatus and the different base station class mobile communication system according to a base station apparatus for scheduling uplink from the mobile station apparatus a method, a base station apparatus, when performing uplink scheduling by receiving the random access from the mobile station apparatus, the frequency of the mobile station apparatus corresponding to frequency bands subjected to random access to the base station apparatus a band, in which is characterized in that returns a response signal to the random access.

第13の技術手段は、第1ないし第3のいずれか1の技術手段における移動局装置、または第4ないし第6のいずれか1の技術手段における基地局装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。 Technical means of the 13, for realizing the mobile station apparatus in the first to third in any one of the technical means, or the functions of a base station apparatus in the fourth to sixth any one technical means of the computer is a program.

第14の技術手段は、第13の技術手段におけるプログラムをコンピュータ読取可能に記録した記録媒体である。 Fourteenth technical means is a recording medium in which the program has a computer-readable recording in the 13 technical means.

本発明によれば、移動局を特定可能とする情報と、移動局の固有周波数帯域幅と、基地局の固有周波数帯域幅から、移動局の上りリンク・下りリンク使用周波数帯域、ランダムアクセス帯域を決定することにより、上りリンクの周波数利用効率を向上させるとともに、特定の移動局に対する使用周波数帯域位置指定の基地局制御を効率的に実行できるようにすることができる。 According to the present invention, the information enabling identifying the mobile station, and the natural frequency bandwidth of the mobile station, from the natural frequency bandwidth of the base station, uplink downlink frequency band of the mobile station, the random access bandwidth by determining it can be adapted improves the frequency utilization efficiency of the uplink, can execute base station control of used frequency band position specified for a particular mobile station efficiently.

特に本発明により、移動局が使用可能な各周波数帯域に移動局を分散させることができ、特定の周波数帯域を使用する移動局装置を少なくし、周波数帯域における移動局の衝突の発生確率を減少させて周波数の利用効率を高めることができる。 In particular the present invention, the mobile station can be dispersed mobile station to each frequency band available, to reduce the mobile station device using a specific frequency band, reducing the probability of collision of the mobile station in the frequency band it is allowed to be able to increase the use efficiency of frequency.

図3及び図4は、本発明が適用可能な移動通信システムにおける上りリンクのチャネル構成例を説明するための図で、3GPPで検討されているコンテンションベースチャネルCBCH:Contention−based Channel)とスケジュールチャネルSCH:Schedule Channel)が周波数・時間分割多重されているような構成を示すものである。 3 and 4 are views for explaining an example channel structure of an uplink in a mobile communication system to which the present invention is applicable, contention-based channel has been studied in 3GPP CBCH: Contention-based Channel) and Schedule channel SCH: Schedule channel) is shows a structure such as that frequency-time division multiplexing.

上述したように、図3において、上りリンクパイロットチャネルUPiCHは、上りリンクスケジューリングチャネルUSCHの各TTIの先頭と末尾にマッピングされる。 As described above, in FIG. 3, the uplink pilot channel UPiCH is mapped to the beginning and end of each TTI of the uplink scheduling channel USCH. 基地局は、各移動局からの上りリンクパイロットチャネルUPiCHから無線伝搬路の推定や移動局と基地局間の同期検出を行う。 The base station performs sync detection between the radio propagation path estimation and the mobile station and the base station from the uplink pilot channel UPiCH of each mobile station. 各移動局は、Distributed FDMAやLocalized FDMAまたはCDMAを利用して、同時に上りリンクパイロットチャネルUPiCHを送信できる。 Each mobile station uses the Distributed FDMA or the Localized FDMA or CDMA, can transmit the uplink pilot channel UPiCH simultaneously.

コンテンションベースチャネルCBCHと上りリンクスケジューリングチャネルUSCHは、図4に示すようにTDMや、TDM−FDMのハイブリッド方法等で多重して、マッピングされる。 Contention-based channel CBCH and uplink scheduling channel USCH is, TDM and as shown in FIG. 4, are multiplexed in a hybrid method or the like TDM-FDM, is mapped.

図5は、移動局の構成例を示す図である。 Figure 5 is a diagram illustrating a configuration example of a mobile station. 移動局100は、チャネル符号化部101、データ制御部102、変調部103、スケジューリング部104、OFDM復調部105、チャネル推定部106、制御データ抽出部107、同期補正部108、チャネル復号化部109、無線制御部110、無線部111から構成される。 Mobile station 100, the channel coding unit 101, the data control unit 102, modulation section 103, scheduling section 104, OFDM demodulation section 105, channel estimation section 106, control data extracting section 107, synchronization correcting section 108, channel decoding unit 109 , wireless control section 110, and a radio unit 111.

送信データは、チャネル符号化部101に入力され、スケジューリング部104から渡されたAMC情報の符号化方式を用いて符号化される。 Transmission data is input to the channel encoder 101 is encoded using an encoding scheme AMC information passed from the scheduling unit 104. データ制御部102は、スケジューリング部104からの指示により制御データ、CQI情報と送信データをコンテンションベースチャネルCBCH、または、上りリンクスケジューリングチャネルUSCHで送られるように配置する。 Data control unit 102, control data according to an instruction from the scheduling section 104, CQI information and transmission data contention-based channel CBCH, or arranged to be sent in the uplink scheduling channel USCH.

変調部103は、スケジューリング部104から渡されたAMC情報の変調方式で制御データ及び送信データを変調する。 Modulator 103 modulates the control data and transmission data modulation scheme of AMC information passed from the scheduling unit 104. また、スケジューリング部104からのマッピング情報に基づいてサブキャリアをマッピングする。 Also, mapping the subcarriers based on the mapping information from the scheduling unit 104. 上りリンクの通信方式は、DFT−spred OFDMやVSCRF−CDMAのようなシングルキャリア方式を想定しているが、OFDM方式のようなマルチキャリア方式でもかまわない。 Uplink communication scheme is assumed to single-carrier scheme such as DFT-spred OFDM and VSCRF-CDMA, it may be a multicarrier system such as OFDM scheme. 同期補正部108は、制御データ抽出部107から渡された同期情報から送信タイミングを決定し、送信タイミングに合うように変調されたデータを無線部111に渡す。 Synchronization correcting section 108 determines transmission timing from the synchronization information passed from the control data extraction unit 107, and passes the modulated data to fit the transmission timing to the radio unit 111.

無線部111は、無線制御部110から指示された無線周波数に設定され、変調されたデータを無線周波数にアップコンバートして、基地局に送信する。 Wireless unit 111 is set to a radio frequency instructed by the wireless control unit 110, and up-converts the modulated data into a radio frequency, and transmits to the base station. また、無線部111は、基地局からの下りリンクのデータを受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データをOFDM復調部105に渡す。 The radio section 111 receives downlink data from the base station, down-converted to baseband signals, and passes the received data to the OFDM demodulation unit 105. チャネル推定部106は、下りリンクパイロットチャネルDPiCHから無線伝搬路特性を推定し、OFDM復調部105に推定結果を渡す。 Channel estimation section 106 estimates radio propagation path characteristics from the downlink pilot channel DPiCH, and passes the estimation result to the OFDM demodulation unit 105. また、基地局に無線伝搬路推定結果を通知する為にCQI情報に変換し、データ制御部102、スケジューリング部104にCQI情報を渡す。 Further, it converted into CQI information to notify the radio propagation path estimation result to the base station, the data control unit 102, and passes the CQI information to the scheduling unit 104.

OFDM復調部105は、チャネル推定部106の無線伝搬路推定結果と制御データ抽出部107から抽出した下りリンクのAMC情報から受信データを復調する。 OFDM demodulation section 105 demodulates the received data from the AMC information downlink extracted from the radio propagation path estimation result to the control data extraction unit 107 of channel estimation section 106. 制御データ抽出部107では、受信データをユーザーデータと制御データ(下りリンク共用制御シグナリングチャネルSCSCH、下りリンク共通制御チャネルDCCCH)に分離する。 The control data extraction unit 107 separates the received data user data and control data (downlink shared control signaling channel SCSCH, the downlink common control channel DCCCH) to. 制御データの中で下りのAMC情報はOFDM復調部105、チャネル復号化部109に送られ、上りリンクのAMC情報とスケジューリング情報はスケジューリング部104に渡される。 AMC information of the downlink in control data OFDM demodulator 105, sent to the channel decoder 109, AMC information and scheduling information of the uplink is passed to the scheduling unit 104. また、上りリンクの同期情報は同期補正部108に渡される。 Furthermore, uplink synchronization information is passed to the synchronization correction unit 108. チャネル復号化部109は、制御データ抽出部107からのAMC情報からデータの復号を行い、受信データを上位層に渡す。 Channel decoding section 109 performs decoding of data from the AMC information from the control data extraction unit 107, and passes the received data to the upper layer.

無線制御部110は、無線制御情報(移動局クラス情報、基地局固有周波数帯域情報、加入者識別情報)から上りリンク、下りリンクの使用周波数帯域の中心周波数を算出し、無線周波数情報を無線部111に送る。 Wireless control unit 110, radio control information (mobile station class information, the base-station-specific frequency band information, subscriber identification information) from the uplink, to calculate the center frequency of the frequency band of the downlink, the radio unit radio frequency information send to 111.

図6は、基地局の構成例を示す図である。 Figure 6 is a diagram showing an exemplary configuration of a base station. 基地局200は、チャネル符号化部201、データ制御部202、OFDM変調部203、スケジューリング部204、復調部205、チャネル推定部206、制御データ抽出部207、チャネル復号化部208、同期検出部209、無線部210から構成される。 The base station 200, channel encoder 201, the data control unit 202, OFDM modulation section 203, scheduling section 204, demodulation section 205, channel estimation section 206, control data extracting section 207, channel decoding unit 208, the synchronization detector 209 , and a radio unit 210.

送信データは、チャネル符号化部201に入力され、スケジューリング部204から渡されたAMC情報の符号化方式を用いて符号化される。 Transmission data is input to the channel encoder 201 is encoded using an encoding scheme AMC information passed from the scheduling unit 204. データ制御部202は、スケジューリング部204からの指示により制御データを共通制御チャネルCCCH、同期チャネルSCH、パイロットチャネルPiCH、共用制御チャネルSCSCHにマッピングし、各移動局100に対する送信データを共用データチャネルSDCHにマッピングする。 Data control unit 202, the common control channel a control data according to an instruction from the scheduling unit 204 CCCH, a synchronization channel SCH, a pilot channel PiCH, and maps the shared control channel SCSCH, the transmission data for each mobile station 100 to the shared data channel SDCH mapping.

OFDM変調部203は、データ変調、入力信号の直列/並列変換、拡散符号及びスクランブリングコードを乗算し、IFFT(Inverse Discrete Fourier Transform)変換、CP(Cyclic Prefix)挿入、フィルタリングなどOFDM信号処理を行い、OFDM信号を生成する。 OFDM modulation section 203, data modulation, serial / parallel conversion of the input signal, multiplies the spreading code and scrambling code, performs IFFT (Inverse Discrete Fourier Transform) transform, CP (Cyclic Prefix) insertion, filtering, etc. OFDM signal processing to generate an OFDM signal. また、スケジューリング部から渡されたAMC情報の変調方式で各サブキャリアのデータ変調を行う。 Also in data modulation of each sub-carrier modulation scheme of the AMC information passed from the scheduling unit.

無線部210は、OFDM変調されたデータを無線周波数にアップコンバートして、移動局100に送信する。 Radio section 210, OFDM modulated data is up-converted to a radio frequency, and transmits it to the mobile station 100. また、無線部210は、移動局100からの上りリンクのデータを受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データを復調部205、チャネル推定部206、同期検出部209に渡す。 The radio section 210 receives uplink data from the mobile station 100, and down-converted to baseband signals, demodulating section 205 and received data, channel estimation section 206, and passes the synchronization detector 209.
チャネル推定部206は、上りリンクパイロットチャネルUPiCHから無線伝搬路特性を推定し、復調部205に推定結果を渡す。 Channel estimation section 206 estimates radio propagation path characteristics from the uplink pilot channel UPiCH, and passes the estimation result to demodulation section 205. また、上りリンクのスケジューリングを行う為に無線伝搬路推定結果をスケジューリング部204に渡す。 Moreover, passing the radio propagation path estimation result to perform scheduling of the uplink scheduling section 204.

同期検出部209は、上りリンクパイロットチャネルUPiCHまたはコンテンションベースチャネルCBCHで送られるプリアンブルから、移動局100の同期ずれ(送信タイミングのずれ)を検出し、同期ずれ情報を復調部205、データ制御部202に渡す。 Synchronization detector 209, a preamble sent in the uplink pilot channel UPiCH or contention-based channel CBCH, and detects the synchronization deviation of the mobile station 100 (shift of the transmission timing), demodulation unit 205 synchronization shift information, the data control unit and passes to 202. 復調部205は、チャネル推定部206の無線伝搬路推定結果、同期検出部209からの同期ずれ情報と制御データ抽出部207から抽出した下りリンクのAMC情報から受信データを復調する。 Demodulation unit 205, the radio propagation path estimation result of the channel estimation unit 206, demodulates the received data from the AMC information downlink extracted from sync information and control data extracting section 207 from the synchronization detection unit 209.
尚、上りリンクの通信方式は、DFT−spred OFDMやVSCRF−CDMAのようなシングルキャリア方式を想定しているが、OFDM方式のようなマルチキャリア方式でもかまわない。 Incidentally, the uplink communication scheme is assumed to single-carrier scheme such as DFT-spred OFDM and VSCRF-CDMA, it may be a multicarrier system such as OFDM scheme.

制御データ抽出部207では、受信データをユーザーデータ(上りリンク共用データチャネルUSDCH)と制御データ(上りリンク共用制御シグナリングチャネルUSCSCH)に分離する。 The control data extraction unit 207 separates the received data into user data (uplink shared data channel USDCH) and control data (uplink shared control signaling channel USCSCH). 制御データの中で上りリンクのAMC情報は復調部205、チャネル復号化部208に送られ、下りリンクのCQI情報はスケジューリング部に渡される。 AMC information uplink in control data is sent to demodulation section 205, channel decoding section 208, CQI information of the downlink is passed to the scheduling unit. チャネル復号化部208は、制御データ抽出部207からのAMC情報からデータの復号を行い、受信データを上位層に渡す。 Channel decoding unit 208 decodes the data from the AMC information from the control data extraction unit 207, and passes the received data to the upper layer.

スケジューリング部204は、下りリンクのスケジューリングを行うDLスケジューリング部204aと上りリンクのスケジューリングを行うULスケジューリング部204bから構成される。 Scheduling section 204 is comprised of UL scheduling unit 204b that performs scheduling of DL scheduling section 204a and uplink for scheduling downlink.
DLスケジューリング部204aは移動局100から通知されるCQI情報や上位層からの通知される各ユーザーのデータ情報から、下りリンクの各チャネルにユーザーデータをマッピングする為のスケジューリングや各データを変調する為のAMCを算出する。 DL scheduling section 204a from the data information of each user notified from CQI information or upper layer notified from the mobile station 100, to modulate the scheduling and the data for mapping user data to each downlink channel to calculate the AMC.

またULスケジューリング部204bは、チャネル推定部206からの上りリンクの無線伝搬路推定結果と移動局100からのリソース割り当て要求から、上りリンクの各チャネルにユーザーデータをマッピングする為のスケジューリングや各データを変調する為のAMCを算出する。 The UL scheduling unit 204b, a resource allocation request to the radio propagation path estimation result of the uplink from the channel estimating unit 206 from the mobile station 100, the scheduling and the data for mapping user data to each uplink channel to calculate the AMC for modulation.

そして本発明に関わる実施形態では、上記のごとくの移動通信システムに適用可能で、異なる移動局クラスの移動局が基地局装置の固有周波数帯域幅にランダムアクセスするための使用周波数帯域位置の指定方法を提案する。 And in the embodiment according to the present invention, it can be applied to a mobile communication system as described above, how to specify the frequency band position for random access mobile stations of different mobile station classes in natural frequency bandwidth of the base station apparatus Suggest.
上りリンクの通信開始時(特に移動局の電源投入時)に、移動局は、コンテンションベースチャネルCBCHへのランダムアクセスをどの周波数帯域で、かつどれだけの帯域幅で送信すればよいかわからない。 At the start of communication of the uplink (especially at power-on of the mobile station), the mobile station, in which frequency band the random access contention based channel CBCH, and does not know may be transmitted in how much bandwidth. このときに単純にランダムにアクセスすると、ある周波数帯域にアクセスが集中し、ユーザー間の衝突が頻繁に発生して周波数の利用効率が悪い状態になる。 When simply randomly accessed at this time, the access is concentrated on a certain frequency band, frequency utilization efficiency collision between users to frequently becomes bad.

図7は、本発明に係る実施形態において上りリンクの周波数帯域に番号付けを行った様子を説明するための図である。 Figure 7 is a diagram for explaining a state of performing a numbering to the frequency band of the uplink according to an embodiment of the invention.
ここでは図7に示すように、例えば基地局の固有周波数帯域幅が20MHzである場合において、異なる移動局クラスのそれぞれの移動局が使用する上りリンクの周波数帯域に番号付けを行なった。 Here, as shown in FIG. 7, for example, natural frequency bandwidth of the base station when a 20 MHz, was performed numbering the frequency band of the uplink, each mobile station of a different mobile station class is used. 以下に移動局の使用周波数帯域に割り振られたそれぞれの番号の構成を説明する。 The configuration of each number assigned to the frequency band of the mobile station will be described below. なお図7に示す構成は、各移動局の使用周波数帯域はオーバーラップしないことを前提にしている。 Note that the structure shown in FIG. 7, the operating frequency band of each mobile station is based on the assumption that no overlap.

20MHzまたは15MHz移動局クラスの移動局の使用周波数帯域位置は、図7に示すように選択肢が1つなので必然的に決まる。 Operating frequency band position of the mobile station of 20MHz or 15MHz mobile station class is inevitably determined since one choices as shown in FIG. また10MHz移動局クラスの移動局の使用周波数帯域位置は、2個の候補(0番と1番(2進数表記))があり、また5MHz移動局クラスの移動局の使用周波数帯域位置は、4個の候補(00番、01番、10番、11番)がある。 The operating frequency band position of the mobile station at 10MHz mobile station class, two candidates (0th and 1st (binary notation)) may also use the frequency band position of the mobile station of 5MHz mobile station class 4 number of candidates (00 th, 01 th, 10 th, 11 th) there is. また2.5MHz移動局クラスの移動局の使用周波数帯域位置は、8個の候補(000番〜111番)があり、1.25MHz移動局クラスの移動局の使用周波数帯域位置は、16個の候補(0000番〜1111番)がある。 The operating frequency band position of the mobile station of 2.5MHz mobile station class, there are eight candidates (000 No. No. to 111), using a frequency band position of the mobile station of 1.25MHz mobile station class of 16 there is a candidate (0000 No. 1111).
それぞれの移動局クラスの移動局は、上記の使用周波数帯域の候補から適切な周波数帯域を選択する。 Mobile station of respective mobile station class, selects the appropriate frequency band from the candidates of said use frequency band.

また、移動局クラスで定めた送信能力の周波数帯域幅で、移動局がコンテンションベースチャネルCBCHへのランダムアクセスを行うと、広い使用周波数帯域を持つ移動局の影響で狭い使用周波数帯域の移動局の衝突確率が非常に高くなってしまう。 Also, the frequency bandwidth of the transmission capability determined by mobile station class, the mobile station performs random access to the contention-based channel CBCH, a mobile station in a narrow frequency band under the influence of a mobile station having a wide frequency band probability of collision becomes very high.
以上から、図7で示したように、それぞれの移動局クラスの移動局が選択した周波数帯域の中で、コンテンションベースチャネルへのアクセス単位を移動局が送信可能である最小単位にすることにより、衝突頻度を下げる。 From the above, as shown in FIG. 7, in a frequency band which the mobile station for each mobile station class is selected by the access unit to the contention-based channel to the minimum unit mobile station can be transmitted , lowering the collision frequency. ここでは、最小単位を1.25MHzとする。 Here, the minimum unit 1.25 MHz. ただし、システムの構成により、2.5MHz、5MHzなどを最少単位としてもよい。 However, the configuration of the system, 2.5 MHz, etc. may be used as minimum unit 5 MHz. または、基地局の最小固有周波数帯域幅である1.25MHz以下(例えば、0.625MHz、0.3125MHzなど)の周波数帯域幅を最小単位としてもよい。 Or, 1.25 MHz below the minimum natural frequency bandwidth of the base station (e.g., 0.625 MHz, 0.3125 MHz, or the like) as a minimum unit of frequency bandwidth.

また、各周波数帯域に移動局をあらかじめ分散させることにより、1つの周波数帯域へのコンテンションベースチャネルにアクセス可能な移動局数を少なくし、1つの周波数帯域で衝突発生確率を減少させ、全周波数帯域で衝突確率を一定にすることで、公平なランダムアクセスを行う。 Further, by previously dispersing the mobile station in each frequency band, one of a reduced number of accessible mobile stations in a contention-based channel to the frequency band, to reduce the collision probability in one frequency band, the entire frequency by constant collision probability in a band, it performs impartial random access.

移動局がコンテンションベースチャネルに送信するために使用する周波数帯域をランダムアクセス使用周波数帯域と定義する。 Mobile station defines the frequency band used to send the contention-based channel and the random access frequency band. ランダムアクセス使用周波数帯域の周波数帯域位置は、図7で定義した移動局の使用周波数帯域内に含まれている。 Frequency band position of the random access frequency band is contained within the operating frequency band of the mobile station defined in FIG. また、1つのランダムアクセス使用周波数帯域には、異なる移動局クラスの移動局が含まれる。 Further, the one random access frequency band, includes mobile stations of different mobile station class.

図8は、ランダムアクセス使用周波数の計算例を説明するための図である。 Figure 8 is a diagram for explaining a calculation example of a random access using frequencies. 例えば、図8に示す番号0010は、5MHz移動局クラスの移動局がコンテンションベースチャネルへランダムアクセス送信を行う際に、00番の使用周波数帯域位置で、0010番のランダムアクセス使用周波数帯域を使用することを示している。 For example, number 0010 shown in FIG. 8, when a mobile station of 5MHz mobile station class performs random access transmission to contention-based channel, by using a frequency band position of number 00, using a random access using the frequency band 0010 No. It has shown that.
コンテンションベースチャネルへのランダムアクセス送信時において、上記のように上りリンクの送信周波数領域に移動局を振り分けることより、コンテンションベースチャネルにランダムアクセスする移動局は、事前に特定の周波数帯域に限定されるので、衝突する確率を減少させることができる。 During the random access transmission to contention-based channel, only from the distributing mobile station to the transmission frequency region of the uplink as described above, the mobile station random access to the contention-based channel, to a particular frequency band in advance since the can reduce the probability of collision.

また、コンテンションベースチャネルが1フレーム内で複数分のTTIにマッピングされている場合、周波数領域、時間領域(FDM・TDM)に移動局を分散させ、更に細分化させることが可能である。 Also, if the contention based channel is mapped to TTI multiple component in one frame, the frequency domain distribute the mobile stations in the time domain (FDM · TDM), it is possible to further subdivide. これにより、ランダムアクセスする移動局は、周波数・時間領域ともに分散するので、移動局間で衝突する確率を大幅に低減することが可能となる。 Accordingly, the mobile station random access, since the dispersion in both frequency and time domain, it is possible to significantly reduce the probability of collisions between mobile stations.
更に、時間領域の分散化については、フレーム単位における分散化も含めた組み合わせで更なる細分化を行うこともできる。 Further, for the dispersion of the time domain, it may be performed further subdivided combinations including distributed in each frame.

ここで移動局がコンテンションベースチャネルに送信するための時間をランダムアクセス期間と定義する。 Here the mobile station is defined as a random access period of time for sending the contention-based channel.
図9は、ランダムアクセス使用周波数及びランダムアクセス期間の計算例を説明するための図である。 Figure 9 is a diagram for explaining a calculation example of a random access using frequencies and random access period. 例えば、図9に示す番号10100010は、5MHz移動局クラスの移動局が、00番の使用周波数帯域位置で0010番のランダムアクセス使用周波数帯域を使用して、1010番のランダムアクセス期間にコンテンションベースチャネルへランダムアクセス送信を行うことを示している。 For example, the number 10100010 as shown in Figure 9, the mobile station of 5MHz mobile station class, using random access frequency band 0010 No. use frequency band position of the number 00, a contention based random access period 1010 No. It indicates that performs random access transmission to the channel.

上記のようなランダムアクセス時の上りリンク信号の送信周波数領域及びフレーム・TTIの時間領域へ移動局を分散させることにより、ランダムアクセス送信する移動局は、他の移動局との衝突する確率を事前に低くすることができる。 Pre by dispersing the mobile station to the time domain of the transmission frequency region and frame · TTI uplink signal during random access as described above, the mobile station random access transmission, the probability of collision with another mobile station it can be lowered to.
尚、時間領域の分散については、コンテンションベースチャネルへのランダムアクセス時に基地局からの応答が無かった場合の再ランダムアクセス送信の時間(フレーム・TTI)間隔として定義して使用することもできる。 Note that the variance in the time domain, can be used to define a re random access transmission time (frame · TTI) interval when a response from the base station did when random access to the contention-based channel.

図10〜図13は、基地局の固有周波数帯域幅15MHz、10MHz、5MHz、2.5MHzの場合において、異なる移動局クラスの移動局に対する使用周波数帯域の候補に番号付けを行なった様子を示す図で、基地局の固有周波数帯域幅が15MHzである場合を図10に、基地局の固有周波数帯域幅が10MHzである場合を図11に、基地局の固有周波数帯域幅が5MHzである場合を図12に、基地局の固有周波数帯域幅が2.5MHzである場合を図13に示すものである。 10 to 13 are specific frequency bandwidth 15MHz of the base station, 10 MHz, 5 MHz, in the case of 2.5 MHz, diagram showing a state in which performing numbering candidates for use frequency band for the mobile stations of different mobile station class Figure in the case natural frequency bandwidth of the base station is 15MHz Figure 10, the case where the natural frequency bandwidth of the base station is 10MHz in Figure 11, the case where the natural frequency bandwidth of the base station is 5MHz 12 shows the case where the natural frequency bandwidth of the base station is 2.5MHz in FIG. このように、基地局の固有周波数帯域幅に対応した番号付けを行うことにより、基地局の固有周波数帯域幅に柔軟に対応することができる。 Thus, by performing the numbering corresponding to the natural frequency bandwidth of the base station, it is possible to flexibly cope with the natural frequency bandwidth of the base station.

コンテンションベースチャネルへのアクセス時は、移動局側からの送信開始となり、基地局と移動局とで通信して上記の指定は行うことができないので、移動局側で保持している移動局を特定する加入者固有情報及び/または移動局固有情報を利用する。 When accessing a contention-based channel becomes the start of transmission of the mobile station, since the above specified can not be performed by communicating with a base station and a mobile station, a mobile station held in the mobile station side utilize subscriber-specific information and / or mobile station specific information for specifying. この加入者固有情報または移動局固有情報は、W−CDMA方式で使用されていたIMSI(International Mobile Subscriber Identity)、IMEI(International Mobile Equipment Idenity)や移動局に割り当てられたIPアドレス、移動局のシリアル番号、乱数で生成した固有番号などの加入者もしくは端末を識別するための情報である。 The subscriber specific information or mobile station specific information, W-CDMA scheme IMSI that was used in (International Mobile Subscriber Identity), IMEI (International Mobile Equipment Idenity) or the mobile station to the assigned IP address, serial mobile station number is information for identifying the subscriber or terminal, such as a unique number generated by a random number. また、基地局から割り当てられるTMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)、TMEI(Temporary Mobile Equipment Idenity)などでもよい。 Also, TMSI allocated from the base station (Temporary Mobile Subscriber Identity), or the like TMEI (Temporary Mobile Equipment Idenity).
一例として、ここでは、IMSIをベースに説明を行なう。 As an example, here it will be described the IMSI to a base.

上記の使用周波数帯域位置、ランダムアクセス使用周波数帯域、及びランダムアクセス期間は、この加入者識別情報IMSI(IMSI=1、2、3、…、n)と、基地局の固有周波数帯域幅MBnb(Node B Maximum Band、MBnb=1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz、20MHz)と、移動局の固有周波数帯域幅Bnとから計算する。 Said use frequency band position, random access frequency band, and the random access period, the subscriber identity IMSI (IMSI = 1,2,3, ..., n) and the natural frequency bandwidth MBnb base station (Node B Maximum band, MBnb = 1.25MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz) and is calculated from the intrinsic frequency bandwidth Bn of the mobile station.
再度図9を参照して、使用周波数帯域位置、ランダムアクセス使用周波数帯域、及びランダムアクセス期間の算出方法を詳細に説明する。 Referring again to FIG. 9, the operating frequency band position, random access frequency band, and illustrating a method for calculating the random access period in detail.

ここでは、加入者識別情報IMSI=101010010100010(2進数表記)、移動局の固有周波数帯域幅Bn=5MHz、基地局の固有周波数帯域幅MBnb=20MHz、コンテンションベースチャネルで移動局が送信する帯域幅Bim=1.25MHzであるものとする。 Here, the subscriber identification IMSI = 101010010100010 (2 binary notation), natural frequency bandwidth Bn = 5 MHz of the mobile station, natural frequency bandwidth MBnb = 20MHz base station, bandwidth mobile station transmitted in a contention-based channel Bim = assumed to be 1.25MHz. ここで使用周波数帯域位置を特定する使用周波数帯域位置番号Ps、ランダムアクセス使用周波数帯域を特定する番号RAf、ランダムアクセス期間を特定する番号RAtを算出する。 Here use frequency band position for specifying the frequency band position number Ps, number identifies the random access frequency band RAf, calculates the number RAt specifying the random access period. ここで、1フレーム内にあるコンテンションベースチャネルは2TTI分とし、各移動局がランダムアクセスできる間隔は8フレームに1回とする。 Here, the contention-based channel within one frame to minute 2 TTIs, spacing each mobile station can randomly access is once every 8 frames. またコンテンションベースチャネルの位置は、基地局がCCCHで通知するものとする。 The position of the contention-based channel, it is assumed that the base station is notified by CCCH.

加入者識別情報IMSI mod 256の計算により算出された10100010の下位4ビットは、使用周波数帯域位置番号Psが、5MHz帯域の00番であり、ランダムアクセス使用周波数帯域を特定する番号RAfが0010番であることを示している。 Lower 4 bits of 10100010 which are calculated by the calculation of the subscriber identity IMSI mod 256 is the operating frequency band position number Ps is the number 00 of 5MHz band with a number specifying the random access frequency band RAf is 0,010 No. it is shown that there is. 上位4ビットは、ランダムアクセス期間を特定する番号RAtが1010番であり、ランダムアクセスするフレーム・TTIの位置を示している。 Upper 4 bits, number identifies the random access period RAt is the 1010 number indicates the position of the frame · TTI for random access.

上記の処理を一般化した算出式を以下に示す。 A generalized calculation formula of the above process are shown below.
ランダムアクセス使用周波数帯域数 Random access use the number of frequency bands
(RAg)=MBnb(MHz)/Bim(MHz)(式1) (RAg) = MBnb (MHz) / Bim (MHz) (Equation 1)
使用周波数帯域位置内ランダムアクセス使用周波数帯域数 Use frequency band position in the random access using the number of frequency bands
(RAf_s)=Bn(MHz)/Bim(MHz)(式2) (RAf_s) = Bn (MHz) / Bim (MHz) (Equation 2)
ランダムアクセス使用周波数帯域番号(RAf)=IMSI mod RAg (式3) Random access frequency band number (RAf) = IMSI mod RAg (Equation 3)
ランダムアクセス期間番号(RAt)=IMSI/RAg mod RAt_s(式4) Random access period number (RAt) = IMSI / RAg mod RAt_s (Equation 4)
使用周波数帯域位置の候補数(Ns)=MBnb/Bn (式5) Using the number of candidates of the frequency band position (Ns) = MBnb / Bn (Formula 5)
使用周波数帯域位置番号(Ps)=IMSI/RAf_s mod Ns (式6) Operating frequency band position number (Ps) = IMSI / RAf_s mod Ns (Equation 6)

ただし、1フレーム内にコンテンションベースチャネルがNt TTI分存在し、Nfフレーム毎にコンテンションベースチャネルへのアクセスが許可される場合、 However, if the contention-based channel in one frame is present Nt TTI min, access contention based channel is allowed for each Nf frames,
ランダムアクセス期間数RAt_sは、 Random access period the number of RAt_s is,
RAt_s = Nt × Nf (式7)となる。 To become RAt_s = Nt × Nf (Equation 7).

図14は、使用周波数帯域位置、ランダムアクセス使用周波数帯域、及びランダムアクセス期間の算出方法の他の例を説明するための図で、加入者識別情報IMSI=101010010100010(2進数表記)、移動局の固有周波数帯域幅Bn=5MHz、基地局の固有周波数帯域幅MBnb=15MHzの場合の算出方法を示すものである。 Figure 14 is a frequency band position, random access frequency band, and a diagram for explaining another example of a method of calculating the random access period, subscriber identification information IMSI = 101010010100010 (2 binary notation), the mobile station It shows a method of calculating when the natural frequency bandwidth MBnb = 15MHz natural frequency bandwidth Bn = 5 MHz, the base station. この場合、上記の式を使うと使用周波数帯域位置番号、ランダムアクセス使用周波数帯域は以下のようになる。 In this case, using the above equation and using a frequency band position number, the random access frequency band used is as follows.
尚、ここでは、コンテンションベースチャネルは、1フレーム内で1TTIとし、1フレーム毎にコンテンションベースチャネルへのアクセスを許可する場合とする。 Here, the contention based channel, and 1TTI in one frame, and when to allow access to the contention-based channel for each frame.

ランダムアクセス使用周波数帯域数(RAg)=15/1.25=12 (式8) Random access frequency band number (RAg) = 15 / 1.25 = 12 (Formula 8)
使用周波数帯域位置内ランダムアクセス使用周波数帯域数 Use frequency band position in the random access using the number of frequency bands
(RAf_s)=5/1.25=4 (式9) (RAf_s) = 5 / 1.25 = 4 (Equation 9)
ランダムアクセス使用周波数帯域番号 Random access use frequency band number
(RAf)=21666 mod 12=0110 (式10) (RAf) = 21666 mod 12 = 0110 (Equation 10)
使用周波数帯域位置の候補数 (Ns)=15/5=3 (式11) Using the number of candidates of the frequency band position (Ns) = 15/5 = 3 (Formula 11)
使用周波数帯域位置番号(Ps)=21666/4 mod 3=01 (式12) Operating frequency band position number (Ps) = 21666/4 mod 3 = 01 (formula 12)

図15は、使用周波数帯域位置、ランダムアクセス使用周波数帯域、及びランダムアクセス期間の算出方法の更に他の例を説明するための図で、加入者識別情報IMSI=101010010100100(2進数表記)、移動局の固有周波数帯域幅Bn=15MHz、基地局の固有周波数帯域幅MBnb=20MHzの場合の算出方法を示すものである。 Figure 15 is a frequency band position, random access frequency band, and a diagram for explaining still another example of a method of calculating a random access period, subscriber identification information IMSI = 101010010100100 (2 binary notation), the mobile station natural frequency bandwidth Bn = 15 MHz, and illustrates a method of calculating when the natural frequency bandwidth MBnb = 20MHz base station. この場合、上記の式を使うと使用周波数帯域位置番号、ランダムアクセス使用周波数帯域は以下のようになる。 In this case, using the above equation and using a frequency band position number, the random access frequency band used is as follows.
尚、ここでは、コンテンションベースチャネルは、1フレーム内で1TTIとし、1フレーム毎にコンテンションベースチャネルへのアクセスを許可する場合とする。 Here, the contention based channel, and 1TTI in one frame, and when to allow access to the contention-based channel for each frame.

ランダムアクセス使用周波数帯域数(RAg)=20/1.25=16 (式13) Random access frequency band number (RAg) = 20 / 1.25 = 16 (formula 13)
使用周波数帯域位置内ランダムアクセス使用周波数帯域数 Use frequency band position in the random access using the number of frequency bands
(RAf_s)=15/1.25=12 (式14) (RAf_s) = 15 / 1.25 = 12 (formula 14)
ランダムアクセス使用周波数帯域番号 Random access use frequency band number
(RAf)=21540 mod 16=0100(式15) (RAf) = 21540 mod 16 = 0100 (formula 15)
使用周波数帯域位置の候補数(Ns)=20/15=1 (式16) Using the number of candidates of the frequency band position (Ns) = 20/15 = 1 (equation 16)
使用周波数帯域位置番号(Ps)=21540/12 mod 1=0 (式17) Operating frequency band position number (Ps) = 21540/12 mod 1 = 0 (Equation 17)

基地局固有周波数帯域幅MBnbが20MHzで、移動局の固有周波数帯域幅Bnが15MHzの場合、残りの5MHz分の周波数帯域は、移動局では使用することができない。 In the base-station-specific frequency bandwidth MBnb is 20 MHz, when the natural frequency bandwidth Bn of the mobile station is 15 MHz, the frequency band of the remaining 5MHz content can not be used in the mobile station. 例えば、図15で示したように15MHz移動局クラスの移動局の使用周波数帯域位置を、基地局固有周波数帯域幅20MHzの中心に固定して配置する場合、上記の算出方法では、移動局が使用できない左右の2.5MHz帯域にランダムアクセス使用周波数帯域位置が該当する場合が生じる。 For example, when deploying operating frequency band position of the mobile station of 15MHz mobile station class, as shown in FIG. 15, it is fixed to the center of the base-station-specific frequency bandwidth 20 MHz, in the above calculation method, the mobile station is used If the random access using a frequency band located on the left and right sides of 2.5MHz band that can not be relevant results. これを回避する手段として、基地局の固有周波数帯域幅MBnbを15MHzに設定して算出し、図10に示す基地局固有周波数帯域幅15MHz用の番号列を使ってランダムアクセス使用周波数帯域位置を特定する方法が考えられる。 As a means to avoid this, the natural frequency bandwidth MBnb base station is calculated by setting the 15MHz, identify the random access using a frequency band position with a number string for base-station-specific frequency bandwidth 15MHz shown in FIG. 10 how to can be considered.

また別の方法として、15MHz移動局クラスの移動局の使用周波数帯域位置を可変にし、中心周波数15MHzから左右に2.5MHz分ずらすことができるようにする。 As another method, the frequency band position of the mobile station of 15MHz mobile station class is variable, to allow displaced 2.5MHz amount to the left and right from the center frequency 15MHz. 図15に示すように、5つの移動局の使用周波数帯域位置の候補(a)〜(e)が考えられ、ランダムアクセス使用周波数帯域番号によって使用周波数帯域位置を選択するようにする。 As shown in FIG. 15, it considered five use of the mobile station frequency band position of the candidate (a) ~ (e), so as to select a frequency band position by random access frequency band numbers. これによって、20MHzの固有周波数帯域幅を持つ基地局において、15MHz移動局クラスの移動局を効率よく配置することが可能となる。 Thus, in the base station with a unique frequency bandwidth of 20 MHz, it is possible to efficiently arrange the mobile station of 15MHz mobile station class.

上記の方法は、15MHz以外の移動局クラスの移動局に対しても適用することが可能である。 The above method can be applied to the mobile station of the mobile station class other than 15 MHz. 15MHz、10MHz、5MHz、2.5MHzの使用周波数帯域の構成を固定することなく、ランダムアクセス使用周波数帯域番号と使用周波数帯域を関連付けて規定することにより、使用周波数帯域を柔軟に構成することが可能である。 15 MHz, 10 MHz, 5 MHz, without fixing the structure of 2.5MHz usable frequency band, by defining in association with the use frequency band random access frequency band number, can be flexibly configured to use frequency bands it is. 例えば、5MHz移動局クラスの移動局の場合、図16に示すように、オーバーラップする形で使用周波数帯域を構成することが考えられる。 For example, if the mobile station of 5MHz mobile station class, as shown in FIG. 16, it is conceivable to configure the use frequency band in the form of overlapping.

次に基地局は、コンテンションベースチャネルにランダムアクセスした移動局に対して、下りリンクのどの周波数帯域を使用してACK(Acknowledgement)を返信すればよいかわからない。 Then the base station to the mobile station that has random access to the contention-based channel, does not know should be returned to ACK (Acknowledgment) using any frequency band downlink. また、移動局も下りリンクのどの周波数帯域をモニタリングして基地局からのACKを検出すればよいかわからない。 Also, I do not know whether it is sufficient to detect the ACK from the base station to monitor any frequency band also downlink the mobile station. この為、上りリンクへランダムアクセスした周波数帯域に対応した下りリンクの周波数帯域を利用する。 For this reason, the use of the frequency band of the downlink corresponding to the frequency band that random access to the uplink.

算出された使用周波数帯域位置番号(Ps)とランダムアクセス使用周波数帯域番号(RAf)より移動局の無線部の上り・下りリンクRF中心周波数及びチャネル番号UARFCN (UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number、(非特許文献7);3GPP TS 25.101、V6.8.0(2005−06)、User Equipment (UE) radio transmission and reception (FDD)、http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html−info/25−series.htm)を算出することができる。 Calculated operating frequency band position number (Ps) and random access used frequency band number (RAf) uplink and downlink radio unit of the mobile station from the RF center frequency and channel number UARFCN (UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number, (Non-patent Document 7); 3GPP TS 25.101, V6.8.0 (2005-06), User Equipment (UE) radio transmission and reception (FDD), http: //www.3gpp.org/ftp/Specs/html- info / 25-series.htm) can be calculated. 図17は、Operating Bandを示している。 Figure 17 shows the Operating Band.

まず基地局の固有周波数帯域幅MBnb、及び基地局の下りリンク中心周波数NBfc_dlにより、基地局の上りリンク中心周波数NBfc_ulを計算する。 First natural frequency bandwidth MBnb base stations, and the downlink center frequency NBfc_dl base station calculates the uplink center frequency NBfc_ul base station.
NBfc_ul=NBfc_dl−190(MHz) (式18) NBfc_ul = NBfc_dl-190 (MHz) (Equation 18)
そして基地局の上りリンク帯域幅の最小周波数UL_NBfmin、最大周波数UL_NBfmaxを計算する。 The minimum frequency UL_NBfmin uplink bandwidth of the base station calculates a maximum frequency UL_NBfmax.
UL_NBfmin=NBfc_ul―MBnb/2 (式19) UL_NBfmin = NBfc_ul-MBnb / 2 (Equation 19)

次に、移動局の上りリンクの使用周波数帯域の中心周波数UL_Fs、及びランダムアクセス使用周波数UL_Fraを計算する。 Next, the center frequency UL_Fs usable frequency band of the uplink of the mobile station, and to calculate the random access using frequencies UL_Fra.
UL_Fs=UL_NBfmin+Bn・(2Ps+1)/2(MHz) (式20) UL_Fs = UL_NBfmin + Bn · (2Ps + 1) / 2 (MHz) (Formula 20)
UL_Fra=UL_NBfmin+Bim・(2Pim+1)/2(MHz) UL_Fra = UL_NBfmin + Bim · (2Pim + 1) / 2 (MHz)
(式21) (Equation 21)

例えば、基地局の固有周波数帯域幅MBnb=20MHz、基地局の下りリンク中心周波数NBfc=2144.9MHzとする場合、基地局の上りリンク中心周波数NBfc_ul、基地局の上りリンク帯域幅の最小周波数UL_NBfminは、 For example, natural frequency bandwidth MBnb = 20MHz base station, if the downlink center frequency NBfc = 2144.9MHz base station, the minimum frequency UL_NBfmin uplink center frequency NBfc_ul, uplink bandwidth of the base station of the base station ,
NBfc_ul=NBfc_dl−190=1954.9MHz (式22) NBfc_ul = NBfc_dl-190 = 1954.9MHz (Equation 22)
UL_NBfmin=NBfc_ul―MBnb/2 UL_NBfmin = NBfc_ul-MBnb / 2
=1954.9−20/2=1944.9 MHz (式23) = 1954.9-20 / 2 = 1944.9 MHz (formula 23)
となる。 To become.

図8の場合、移動局の上りリンクの使用周波数帯域の中心周波数UL_Fs、及びランダムアクセス使用周波数UL_Fraは、(Bn=5MHz、MBnb=20MHz、Bim=1.25MHz、Ps=0、RAf_S=2、Ns=4)で、 For Figure 8, the center frequency UL_Fs usable frequency band of the uplink of the mobile station, and a random access using frequencies UL_Fra is, (Bn = 5MHz, MBnb = 20MHz, Bim = 1.25MHz, Ps = 0, RAf_S = 2, Ns = 4 in),
UL_Fs=UL_NBfmin+Bn・(2Ps+1)/2 UL_Fs = UL_NBfmin + Bn · (2Ps + 1) / 2
=1944.9+5×(2×0+1)/2 = 1944.9 + 5 × (2 × 0 + 1) / 2
=1947.4 (MHz) (式24) = 1947.4 (MHz) (Equation 24)
UL_Fra=UL_NBfmin+Bim・(2Pim+1)/2 UL_Fra = UL_NBfmin + Bim · (2Pim + 1) / 2
=1944.9+1.25×(2×2+1)/2 = 1944.9 + 1.25 × (2 × 2 + 1) / 2
=1948.025(MHz) (式25) = 1948.025 (MHz) (Equation 25)
である。 It is.

移動局の下りリンクの使用周波数帯域の中心周波数DL_Fsは、 Center frequency DL_Fs of the use frequency band of the downlink of the mobile station,
DL_Fs=UL_Fs+190=2137.4(MHz) (式26) DL_Fs = UL_Fs + 190 = 2137.4 (MHz) (Equation 26)
移動局の下りリンクのランダムアクセスACK受信周波数帯域の中心周波数DL_Fraは、 Center frequency DL_Fra random access ACK reception frequency band of the downlink of the mobile station,
DL_Fra=UL_Fra+190=2138.025(MHz) (式27) DL_Fra = UL_Fra + 190 = 2138.025 (MHz) (Equation 27)
となる。 To become.
上りリンクと下りリンクの周波数関係を図18に示す。 The frequency relationship of the uplink and downlink is shown in FIG. 18.

図19は、移動局の電源投入から位置登録するまでの処理例を説明するためのフローチャートである。 Figure 19 is a flowchart for explaining a processing example until the location registration from the power-on of the mobile station.
移動局は、電源が投入された後、セルサーチを行う(S1)。 The mobile station, after the power is turned on, performs the cell search (S1). また基地局からは報知情報が送信される(S11)。 Also from the base station broadcast information is transmitted (S11). ここでは、基地局からは、CPICH、SCH、CCCHが定期的に送信されている。 Here, from the base station, CPICH, SCH, CCCH is transmitted periodically. そして移動局は、報知情報を受信し、CPICH、SCHからセルの選択を行い、CCCHから基地局の固有周波数帯域幅、コンテンションベースチャネルCBCHの個数及びランダムアクセス周期情報等の基地局情報を取得する(S2)。 The mobile station receives the broadcast information, CPICH, and selects the cells from the SCH, natural frequency bandwidth of the base station from the CCCH, acquires base station information such as the number of contention based channel CBCH and random access period information to (S2).

移動局は、基地局情報を取得した後、加入者固有情報(IMSI等)及び取得した基地局の固有周波数帯域幅、コンテンションベースチャネルCBCHの位置、個数及びランダムアクセス周期情報から、自局の使用周波数帯域、ランダムアクセス使用周波数帯域、及びランダムアクセス期間を計算する(S3)。 The mobile station, after acquiring the base station information, natural frequency bandwidth of subscriber specific information (IMSI, etc.) and the acquired base station, the position of the contention-based channel CBCH, from the number and the random access period information, the own station frequency band, a random access using a frequency band, and to calculate the random access period (S3). そして計算後、算出された使用周波数帯域、ランダムアクセス使用周波数帯域、及びランダムアクセス期間で位置登録の為にコンテンションベースチャネルへのランダムアクセスを行う(S4)。 And after calculation, the calculated use frequency band, random access frequency band, and performs random access to the contention-based channel for location registration in a random access period (S4).

このときに移動局が基地局に送信するデータは、W−CDMAでシグネチャ(signature)と呼ばれるようなコンテンションベースチャネルにアクセスした移動局を識別する為の情報(ここでは、仮にシグネチャと呼ぶ)を含み、基地局と移動局間の同期を合わせるための情報(プリアンブル)が必要とされる。 Data to be transmitted the mobile station to the base station in this case, the signature (signature) and information for identifying the mobile station accesses the contention based channel, as referred to by W-CDMA (here, referred to as if signature) wherein the information for adjusting the synchronization between the base station and the mobile station (preamble) is required. そして移動局個別の情報(IMSIや移動局クラス等)やスケジューリングに必要な情報等は、送信データ容量に余裕のある場合に送信され、送信データ容量に制限がある場合、この後の処理の中で基地局に送信される。 And like the information necessary for the mobile station specific information (IMSI and the mobile station class, etc.), scheduling may be sent when a margin in the transmission data capacity, if there is a limit to the transmission data capacity, in the subsequent processing in is transmitted to the base station.

ここでは、プリアンブル(シグネチャを含む)のみを送信する場合を説明する。 Here, a case of transmitting only the preamble (including signature). 基地局は、移動局がコンテンションベースチャネルにアクセスしたことを認識すると、ランダムアクセス処理を行う(S12)。 Base station, the mobile station recognizes that it has access to the contention based channel, performs random access processing (S12). ここではスケジューリングチャネルにランダムアクセスした周波数帯域に、移動局が次のデータを送信する為のスケジューリングを行い、プリアンブルから基地局と移動局間の同期ずれを算出し、上りリンクのランダムアクセスした周波数帯域に対応した下りリンクの周波数帯域のDSCSCHに、移動局から送信されたシグネチャと同じシグネチャと同期情報及びスケジューリング情報を一定の期間Tra以内に送信する。 Here, the frequency band that the random access scheduling channel, performs scheduling for the mobile station transmits the next data, calculates a synchronization deviation between the base station and the mobile station from the preamble, frequency band random access uplink DSCSCH the downlink frequency band corresponding to the, and transmits the same signature and synchronization information and scheduling information and signature transmitted from the mobile station within a certain period of time Tra. 図20は、下りリンクで送信されるACKフォーマットの構成例を示す図である。 Figure 20 is a diagram showing a configuration example of the ACK format to be transmitted in downlink.

または、次のフレームの先頭のCCCHで上記の情報を送信する。 Or transmits the above information in CCCH beginning of the next frame. ここで基地局が移動局に対してスケジューリングを行う際、基地局は、ランダムアクセスした移動局がどの移動局クラスかわからず、移動局がどれだけの使用可能周波数帯域をもつかどうかがわからない為、移動局がコンテンションベースチャネルへランダムアクセスした周波数帯域に上りリンクのスケジューリングを行う。 Here, when performing the scheduling base station to the mobile station, base station, not know how random access which mobile station class mobile station that was, for whether the mobile station has a usable frequency band of how much you do not know performs scheduling of uplink frequency band which the mobile station has a random access to the contention-based channel.
ここではランダムアクセスした上りリンクの周波数帯域をスケジューリングに使用するので、スケジューリング情報を削減することができる。 Here, since to schedule the frequency band of the uplink random access, it is possible to reduce the scheduling information. すなわち基地局が移動局に送信するスケジューリング情報として、上りリンクでデータを送信するTTI番号のみを用いることができる。 That is, as the scheduling information transmitted by the base station to the mobile station, it is possible to use only TTI number to transmit data on the uplink.

移動局は、上りリンクでランダムアクセスした周波数帯域に対応した下りリンクの周波数帯域で、自局が送信したシグネチャが含まれたDSCSCHを監視し、一定期間Tra以内に自局宛のデータがない場合(S5)、再度、コンテンションベースチャネルへの再アクセスを準備し(S9)、コンテンションベースチャネルにアクセスする(S4)。 The mobile station, in a frequency band of the downlink corresponding to the frequency band that the random access in the uplink, monitors DSCSCH the own station is included signature transmitted, if there is no data addressed to the own station is within a predetermined period of time Tra (S5), again, to prepare a re-access to the contention-based channel (S9), to access the contention-based channel (S4).
また移動局は、自局が送信したシグネチャがあった場合、DSCSCHを復調し、同期情報、及びスケジューリング情報を抽出する。 The mobile station, when the own station had the signature transmitted, demodulates the DSCSCH, and extracts synchronization information, and scheduling information. そしてスケジューリング情報で指示されたTTI番号で、IMSI、移動局クラス等の自局情報とQosやデータ量等のスケジューリングに必要な情報を送信することで、スケジューリングチャネルへのスケジューリング要求を行う(S6)。 And a TTI number indicated in the scheduling information, IMSI, by transmitting the information necessary for the own station information and Qos and scheduling of data amount such as mobile station classes, performs scheduling request to the scheduling channel (S6) .

基地局は、移動局から送信されたIMSI、移動局クラス、Qosやデータ量等のスケジューリングに必要な情報から、移動局に対するスケジューリング処理を行い、スケジューリング情報を移動局に送信する(S13)。 Base station, IMSI transmitted from the mobile station, the mobile station classes, the information necessary for scheduling, such as Qos or the amount of data, it performs a scheduling process for the mobile station transmits the scheduling information to the mobile station (S13). このときに行われるスケジューリングについては、上述した使用周波数帯域と異なってもかまわない。 Scheduling performed at this time, may be different from the frequency band described above. また、送信される移動局が自局宛のデータとして識別する情報は、先のシグネチャやIMSIを識別情報とするが、IMSI等から基地局と移動局の間で事前に決められた手順に基づいて算出された識別情報などでもかまわない。 Also, information identifying the mobile station to be transmitted as data addressed to the own station is the previous signatures and IMSI identification information, based on the procedure prearranged between IMSI like a base station and a mobile station it may be in, such as identification information, which is calculated Te.

移動局への上りリンクのスケジューリングが行われると、移動局は、上位レイヤとの位置登録作業を開始し、位置登録を行う。 When uplink scheduling for the mobile station is performed, the mobile station initiates a location registration operation and the upper layer, performs the location registration. この位置登録では、一時的な加入者識別情報、例えばTMSI、TMEIや一時的なIPアドレスなどが位置登録の承認とともに移動局に送信される(S7,S8,S14)。 In this location registration is sent temporary subscriber identification information, for example TMSI, the TMEI and temporary IP address, etc. are mobile stations with approval of the location registration (S7, S8, S14). また、同時に、鍵交換プロトコルや認証処理が実行される。 At the same time, the key exchange protocol and authentication processing is executed.

図21は、通常時にコンテンションベースアクセスし、移動局の送信データを送信するまでの処理例を説明するための図である。 Figure 21 contention-based access during normal, it is a diagram for explaining an example of processing before sending the transmission data of the mobile station. 移動局は、送信するユーザーデータがある場合(S21)、電源投入時に算出された使用周波数帯域、ランダムアクセス使用周波数帯域、ランダムアクセス期間でコンテンションベースチャネルへのアクセスを行う(S22)。 The mobile station, if there is user data to be transmitted (S21), the calculated use frequency band, random access frequency band, the access to the contention based channel in a random access period performed when the power is turned on (S22). このとき、移動局は基地局にプリアンブルを送信する。 In this case, the mobile station transmits a preamble to the base station. 移動局個別の情報(IMSIやTMSI、移動局クラス等)やスケジューリングに必要な情報等は、送信データ容量に余裕のある場合に送信され、送信データ容量に制限がある場合、この後の処理の中で基地局に送信される。 Mobile station specific information (IMSI or TMSI, the mobile station class, etc.), etc. Information necessary and scheduling is transmitted when there is a margin in the transmission data volume, when there is a limit to the transmission data volume, the subsequent processing It is transmitted to the base station in the middle.

基地局は、移動局がコンテンションベースチャネルにアクセスしたことを認識すると、ランダムアクセス処理を行う(S31)。 Base station, the mobile station recognizes that it has access to the contention based channel, performs random access processing (S31). ここでは、移動局がランダムアクセスした周波数帯域と同じ周波数帯域のスケジューリングチャネルに、次のデータを送信する為のスケジューリングを行い、同期ずれ情報を算出し、移動局が送信したシグネチャと同じシグネチャと同期情報及びスケジューリング情報を下りリンクで一定期間Tra内に送信する。 Here, the scheduling channel of the same frequency band the mobile station is a frequency band random access, performs scheduling for transmitting the next data, calculates a synchronization shift information, the same signatures and synchronized with the signature the mobile station transmits transmitting within a certain period of time Tra information and scheduling information in downlink.

移動局は、自局が送信したシグネチャが含まれたデータを下りリンクで監視し、基地局からの応答に自局が送信したシグネチャがあった場合(S23)、データを復調し、同期情報、スケジューリング情報を抽出する。 Mobile station monitors the data station itself is included the signature transmitted in the downlink, when the own station has had the signature that sent the response from the base station (S23), and demodulate the data, synchronization information, to extract the scheduling information. そしてスケジューリング情報で指示されたTTIで、IMSI又はTMSI等の自局情報とQosやデータ量等のスケジューリングに必要な情報を送信することで、スケジューリングチャネルへのスケジューリング要求を実行する(S24)。 And a TTI which is indicated by the scheduling information, by transmitting the information required for the local station information and Qos and scheduling of data amount such as IMSI or TMSI, executes a scheduling request to the scheduling channel (S24).
また一定期間Tra以内に自局宛のデータがない場合(S23)、再度、コンテンションベースチャネルへの再アクセスを準備し(S26)、コンテンションベースチャネルにアクセスする(S22)。 Also when there is no data addressed to the own station is within a certain period of time Tra (S23), again, to prepare a re-access to the contention-based channel (S26), access to the contention-based channel (S22).

基地局は、移動局から送信されたIMSI、移動局クラス、Qosやデータ量等のスケジューリングに必要な情報から移動局に対するスケジューリング処理を行い、スケジューリング情報を移動局に送信する(S32)。 Base station, IMSI transmitted from the mobile station, the mobile station classes, performs a scheduling process for the mobile station from the information required for scheduling, such as Qos or the amount of data, and transmits the scheduling information to the mobile station (S32). このときに行われるスケジューリングについては、上述した使用周波数帯域と異なってもかまわない。 Scheduling performed at this time, may be different from the frequency band described above. また、送信される移動局が自局宛のデータとして識別する情報は、先のシグネチャやIMSIを識別情報とするが、IMSI等から基地局と移動局の間で事前に決められた手順に基づいて算出された識別情報などでもかまわない。 Also, information identifying the mobile station to be transmitted as data addressed to the own station is the previous signatures and IMSI identification information, based on the procedure prearranged between IMSI like a base station and a mobile station it may be in, such as identification information, which is calculated Te.

移動局への上りリンクのスケジューリングが行われると、移動局からスケジューリングチャネルへのデータ送信が開始される(S25)。 When uplink scheduling for the mobile station is performed, data transmission to the scheduling channel is started from the mobile station (S25). 基地局では、送信されたIMSIとデータとを使用してデータ処理を行う(S33)。 The base station performs data processing using the transmitted IMSI data (S33).

上記の手順は、コンテンションベースチャネルへのランダムアクセス時にプリアンブルのみを送信する場合を示したが、コンテンションベースチャネルへのランダムアクセス時にプリアンブルと移動局固有の情報やスケジューリング情報を送信する場合もある。 The above procedure, the case of transmitting only the preamble at a random access contention based channel, it may send a random access preamble and the mobile station-specific information and the scheduling information when to contention-based channel .
この場合、IMSI等の移動局固有情報と移動局固有周波数帯域幅を示した移動局クラスを送信することで、上述した移動局の上り、下りリンクの使用周波数帯域を基地局においても計算することができる。 In this case, by sending the mobile station class shown a mobile station-specific information and the mobile station-specific frequency bandwidth, such as IMSI, uplink mobile station described above, also be calculated at the base station the frequency band of the downlink can. そしてこれにより算出された移動局の使用周波数帯域幅内に、上りリンクのスケジューリングを行うことができる。 And the used frequency bandwidth of the mobile station calculated by this, it is possible to perform uplink scheduling.

更に基地局が下りリンクでランダムアクセスのACKを送信する場合にも、移動局の使用周波数帯域幅内でACKを送信することができ、移動局は、使用周波数帯域を監視して、基地局からのACKを受信できる。 Further even when the base station transmits an ACK random access downlink, it is possible to send the ACK within the operating frequency bandwidth of the mobile station, the mobile station may monitor the frequency band, from the base station You can receive the ACK. この場合、移動局への初期スケジューリングから移動局の移動局クラスに応じたスケジューリングを行うことができ、上りリンクを効率的に使用することができる。 In this case, scheduling corresponding to the mobile station class of the mobile station from the initial scheduling to the mobile station can be performed, it is possible to use an uplink efficiently.

図22及び図23のように、コンテンションベースチャネルの多重方法とは別に、基地局が、報知情報としてコンテンションベースチャネルの帯域を指定し、指定された帯域内でコンテンションベースチャネルへのランダムアクセスを行うようなことが提案されている。 As shown in FIGS. 22 and 23, random separately from the method of multiplexing the contention-based channel, the base station specifies the bandwidth contention-based channel as broadcast information, to the contention-based channel in a specified band it has been proposed, such as performing the access. (非特許文献4)。 (Non-Patent Document 4).
例えば、図22に示すように、基地局の周波数帯域が20MHzの場合、コンテンションベースチャネル20MHzの帯域を10MHz帯域に分けてコンテンションベースチャネル帯域A、Bとし、基地局がA、Bのいずれかの帯域を使用するように指示した情報を通知し、移動局は通知された10MHz内でランダムアクセスを行うことが考えられる。 For example, as shown in FIG. 22, either when the frequency band of the base station is 20MHz, the contention-based channel 20MHz band 10MHz bandwidth divided into a contention-based channel bandwidth A of the B, the base station A, the B for communicating direction information to use Kano band, the mobile station is conceivable to perform random access in the notified 10 MHz.

または図23に示すように、基地局の周波数帯域20MHzに対し、コンテンションベースチャネルの使用帯域を10MHzにして、残りの10MHzをスケジューリングチャネルに使用し、コンテンションベースチャネルが10MHzであることを報知情報として通知する。 Or as shown in FIG. 23, for the frequency band 20MHz base station, and the bandwidth used for contention-based channels to 10MHz, using the remaining 10MHz scheduling channel, informing the contention based channel is 10MHz to notify as information. そして移動局は通知された10MHz内でランダムアクセスを行うことが考えられる。 The mobile station is conceivable to perform random access in the notified 10 MHz.

図24及び図25は、基地局の周波数帯域に対してコンテンションベースチャネルの周波数帯域を10MHzに指定した場合の移動局の使用周波数帯域、ランダムアクセス使用周波数帯域の算出例である。 24 and 25 are frequency bands, calculated example of a random access using a frequency band used in the mobile station of specifying the frequency band of the contention-based channel to 10MHz for the frequency band of the base station. 以下に説明する。 It will be described below.
この場合、基地局にアクセス可能帯域が10MHzと制限されている為、基地局の固有周波数帯域が10MHzと考えればよく、使用周波数帯域位置、ランダムアクセス使用周波数帯域、及びランダムアクセス期間は、式(28)〜式(32)を使用して以下のようになる。 In this case, since the accessible bandwidth in the base station is limited and 10 MHz, the natural frequency band of the base station may be considered as 10 MHz, using a frequency band position, random access frequency band, and the random access period, the formula ( 28) use to formula (32) as follows.

尚、加入者識別情報IMSI=101010010100010(2進数表記)、移動局の固有周波数帯域幅Bn=5MHzとする。 Incidentally, the subscriber identification IMSI = 101010010100010 (2 binary notation), the natural frequency bandwidth Bn = 5 MHz of the mobile station. ここでは、コンテンションベースチャネルは、1フレーム内で1TTIとし、1フレーム毎にコンテンションベースチャネルへのアクセスを許可する場合とする。 Here, the contention based channel, and 1TTI in one frame, and when to allow access to the contention-based channel for each frame.

ランダムアクセス使用周波数帯域数(RAg)=10/1.25=8 (式28) Random access frequency band number (RAg) = 10 / 1.25 = 8 (Formula 28)
使用周波数帯域位置内ランダムアクセス使用周波数帯域数 Use frequency band position in the random access using the number of frequency bands
(RAf_s)=5/1.25=4 (式29) (RAf_s) = 5 / 1.25 = 4 (Formula 29)
ランダムアクセス使用周波数帯域番号 Random access use frequency band number
(RAf)=21666 mod 8=010 (式30) (RAf) = 21666 mod 8 = 010 (Equation 30)
使用周波数帯域位置の候補数(Ns)=10/5=2 (式31) Using the number of candidates of the frequency band position (Ns) = 10/5 = 2 (Formula 31)
使用周波数帯域位置番号(Ps)=21666/4 mod 2=0 (式32) Operating frequency band position number (Ps) = 21666/4 mod 2 = 0 (Equation 32)
基地局がコンテンションベースチャネルの帯域を制限した場合においても移動局を各周波数帯域に分散することができる。 The base station can also distribute the mobile stations to each frequency band in the case of limiting the band of the contention-based channel.

EUTRAについて、3GPPの提案をベースに想定されている上り・下りリンクのチャネル構成を説明するための図である。 For EUTRA, which is a diagram for explaining a channel configuration of the uplink and downlink is assumed suggestions 3GPP based. EUTRAについて3GPPの提案をベースに想定されている下りリンク無線フレームの構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of a downlink radio frame that is assumed suggestions 3GPP based on EUTRA. EUTRAについて、3GPPの提案をベースに想定されている上りリンク無線フレームの構成を示す図である。 For EUTRA, which is a diagram showing a configuration of an uplink radio frame that is assumed suggestions 3GPP based. 本発明が適用可能な移動通信システムにおける上りリンクのチャネル構成例を説明するための図である。 Is a diagram illustrating an example channel structure of an uplink in a mobile communication system to which the present invention is applicable. 移動局の構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a configuration example of a mobile station. 基地局の構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a configuration example of a base station. 本発明に係る実施形態において上りリンクの周波数帯域に番号付けを行った様子を説明するための図である。 In the embodiment according to the present invention is a diagram for explaining a state of performing a numbering to the frequency band of the uplink. ランダムアクセス使用周波数の計算例を説明するための図である。 It is a diagram for explaining a calculation example of a random access using frequencies. ランダムアクセス使用周波数及びランダムアクセス期間の計算例を説明するための図である。 It is a diagram for explaining a calculation example of a random access using frequencies and random access period. 異なる移動局クラスの移動局に対する使用周波数帯域の候補に番号付けを行なった様子を示す図である。 It is a diagram showing a state of performing a numbering candidates for use frequency band for the mobile stations of different mobile station class. 異なる移動局クラスの移動局に対する使用周波数帯域の候補に番号付けを行なった様子を示す他の図である。 Is another diagram showing a state of performing a numbering candidates for use frequency band for the mobile stations of different mobile station class. 異なる移動局クラスの移動局に対する使用周波数帯域の候補に番号付けを行なった様子を示す更に他の図である。 It is yet another diagram showing a state of performing a numbering candidates for use frequency band for the mobile stations of different mobile station class. 異なる移動局クラスの移動局に対する使用周波数帯域の候補に番号付けを行なった様子を示す更に他の図である。 It is yet another diagram showing a state of performing a numbering candidates for use frequency band for the mobile stations of different mobile station class. 使用周波数帯域位置、ランダムアクセス使用周波数帯域、及びランダムアクセス期間の算出方法の他の例を説明するための図である。 Frequency band position is a diagram for explaining another example of a method of calculating the random access frequency band, and a random access period. 移動局の使用周波数帯域がオーバーラップするように構成した例を説明するための図である。 Using the frequency band of the mobile station is a diagram for explaining an example which is configured to overlap. 移動局の使用周波数帯域がオーバーラップするように構成した他の例を説明するための図である。 Using the frequency band of the mobile station is a diagram for explaining another example that is configured to overlap. Operating Bandを示す図である。 Is a diagram showing the Operating Band. 上りリンクと下りリンクとの周波数関係を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the frequency relationship between the uplink and downlink. 移動局の電源投入から位置登録するまでの処理例を説明するためのフローチャートである。 It is a flowchart illustrating a processing example until the location registration from the power-on of the mobile station. 下りリンクで送信されるACKフォーマットの構成例を示す図である。 It is a diagram illustrating a configuration example of the ACK format to be transmitted in downlink. 通常時にコンテンションベースアクセスし、移動局の送信データを送信する処理例を説明するための図である。 And contention-based access during normal, is a diagram for explaining an example of processing for transmitting the transmission data of the mobile station. 指定された帯域内でコンテンションベースチャネルへのランダムアクセスを行う例を説明するための図である。 It is a diagram for explaining an example of performing random access in the given bandwidth to the contention-based channel. 指定された帯域内でコンテンションベースチャネルへのランダムアクセスを行う他の例を説明するための図である。 It is a diagram for explaining another example of performing random access in the given bandwidth to the contention-based channel. 基地局の周波数帯域に対してコンテンションベースチャネルの周波数帯域を10MHzに指定した場合の移動局の使用周波数帯域、ランダムアクセス使用周波数帯域の算出例を説明するための図である。 Using the frequency band of the mobile station of specifying the frequency band of the contention-based channel to 10MHz for the frequency band of the base station is a diagram for explaining a calculation example of a random access frequency band. 基地局の周波数帯域に対してコンテンションベースチャネルの周波数帯域を10MHzに指定した場合の移動局の使用周波数帯域、ランダムアクセス使用周波数帯域の他の算出例を説明するための図である。 Using the frequency band of the mobile station of specifying the frequency band of the contention-based channel to 10MHz for the frequency band of the base station is a diagram for explaining another example of calculating the random access frequency band.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100…移動局、101…チャネル符号化部、102…データ制御部、103…変調部、104…スケジューリング部、105…OFDM復調部、106…チャネル推定部、107…制御データ抽出部、108…同期補正部、109…チャネル復号化部、110…無線制御部、111…無線部、201…チャネル符号化部、202…データ制御部、203…OFDM変調部、204…スケジューリング部、204a…DLスケジューリング部、204b…ULスケジューリング部、205…復調部、206…チャネル推定部、207…制御データ抽出部、208…チャネル復号化部、209…同期検出部、210…無線部。 100 ... mobile station, 101 ... channel encoder, 102 ... data control unit, 103 ... modulating unit, 104 ... scheduling section, 105 ... OFDM demodulating section, 106 ... channel estimating section, 107 ... control data extraction unit, 108 ... sync correction unit, 109 ... channel decoding unit, 110 ... radio control unit, 111 ... wireless section, 201 ... channel encoder, 202 ... data control section, 203 ... OFDM modulating section, 204 ... scheduling section, 204a ... DL scheduling unit , 204b ... UL scheduling unit, 205 ... demodulation unit, 206 ... channel estimating section, 207 ... control data extraction unit, 208 ... channel decoding unit, 209 ... synchronization detection unit, 210 ... wireless section.

Claims (14)

  1. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される移動局装置であって、該移動局装置が保持し該移動局装置を特定可能とする情報と、該移動局装置の固有周波数帯域幅と、前記基地局装置の固有周波数帯域幅とから、前記移動局装置が前記基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス使用周波数帯域を算出し、該算出したランダムアクセス周波数帯域で前記ランダムアクセスを行うことを特徴とする移動局装置。 A mobile station apparatus for use in different mobile station class mobile communication system according to a base station apparatus of a mobile station apparatus and different base station class information the mobile station apparatus is to be identified by the mobile station apparatus holds When calculates the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, and a natural frequency bandwidth of the base station apparatus, a random access using a frequency band for the mobile station apparatus performs random access to the base station apparatus, mobile station apparatus characterized by a random access frequency band the calculated perform the random access.
  2. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される移動局装置であって、該移動局装置が保持し該移動局装置を特定可能とする情報と、該移動局装置の固有周波数帯域幅と、前記基地局装置の固有周波数帯域幅とから、前記移動局装置が前記基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス使用周波数帯域と、該ランダムアクセスを行うためのランダムアクセス期間とを算出し、該算出したランダムアクセス周波数帯域で、かつ算出したランダムアクセス期間で前記ランダムアクセスを行うことを特徴とする移動局装置。 A mobile station apparatus for use in different mobile station class mobile communication system according to a base station apparatus of a mobile station apparatus and different base station class information the mobile station apparatus is to be identified by the mobile station apparatus holds When the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, and a natural frequency bandwidth of the base station apparatus, a random access using a frequency band for the mobile station apparatus performs random access to the base station apparatus, said random random calculates the access period, the mobile station apparatus, wherein the random access frequency band the calculated and in calculating the random access period was to perform the random access for accessing.
  3. 請求項1または2に記載の移動局装置において、該移動局装置は、前記移動局装置を特定可能とする情報と、該移動局装置の固有周波数帯域幅と、前記基地局装置の固有周波数帯域幅とから、前記基地局装置と前記移動局装置とにおける上りリンク/下りリンクの使用周波数帯域を決定することを特徴とする移動局装置。 The mobile station apparatus as claimed in claim 1 or 2, the mobile station apparatus, the information enabling identifying the mobile station apparatus, and the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, specific frequency band of the base station apparatus width from the mobile station apparatus characterized by determining a frequency band used for uplink / downlink in the base station apparatus and the mobile station apparatus.
  4. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置であって、該基地局装置は、前記移動局装置がランダムアクセスを行った周波数帯域に、次のデータを送信するための上りリンクのスケジューリングを行うことを特徴とする基地局装置。 A base station apparatus used in a mobile communication system according to a base station apparatus and the different base station class mobile station devices of different mobile station class, the base station apparatus, the frequency which the mobile station device makes a random access the band, the base station apparatus and performs scheduling of uplink for transmitting the next data.
  5. 請求項4に記載の基地局装置において、該基地局装置は、前記上りリンクのスケジューリングを行う際に前記移動局装置に送信するスケジューリング情報として、時間軸方向の位置情報のみを送信することを特徴とする基地局装置。 Wherein the base station apparatus according to claim 4, the base station apparatus, as the scheduling information to be transmitted to the mobile station device when performing scheduling of the uplink, sending only the position information in the time axis direction base station apparatus to.
  6. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置であって、該基地局装置は、前記移動局装置が前記基地局装置に対してランダムアクセスを行った周波数帯域に対応する周波数帯域で、前記ランダムアクセスに対する応答信号を返信することを特徴とする基地局装置。 A base station apparatus used in a mobile communication system according to a base station apparatus and the different base station class mobile station devices of different mobile station class, the base station apparatus, the mobile station apparatus to said base station apparatus Te in a frequency band corresponding to a frequency band subjected to random access, the base station apparatus characterized by returning a response signal to the random access.
  7. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムで該移動局装置が基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス方法であって、該移動局装置が保持し該移動局装置を特定可能とする情報と、該移動局装置の固有周波数帯域幅と、前記基地局装置の固有周波数帯域幅とから、前記移動局装置が前記基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス使用周波数帯域を算出し、該算出したランダムアクセス周波数帯域で前記ランダムアクセスを行うことを特徴とするランダムアクセス方法。 A random access method for performing random access the mobile station apparatus to the base station apparatus at a different station class mobile station apparatus and the different base station class base station apparatus by the mobile communication system of the said mobile station apparatus and held information enabling identifying the mobile station apparatus, and the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, and a natural frequency bandwidth of the base station apparatus, the mobile station apparatus a random access to the base station apparatus random access method to calculate the random access using a frequency band, and performs the random access on the random access frequency band the calculated to do.
  8. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムで該移動局装置が基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス方法であって、該移動局装置が保持し該移動局装置を特定可能とする情報と、該移動局装置の固有周波数帯域幅と、前記基地局装置の固有周波数帯域幅とから、前記移動局装置が前記基地局装置にランダムアクセスを行うためのランダムアクセス使用周波数帯域と、該ランダムアクセスを行うためのランダムアクセス期間とを算出し、該算出したランダムアクセス周波数帯域で、かつ算出したランダムアクセス期間で前記ランダムアクセスを行うことを特徴とするランダムアクセス方法。 A random access method for performing random access the mobile station apparatus to the base station apparatus at a different station class mobile station apparatus and the different base station class base station apparatus by the mobile communication system of the said mobile station apparatus and held information enabling identifying the mobile station apparatus, and the natural frequency bandwidth of the mobile station apparatus, and a natural frequency bandwidth of the base station apparatus, the mobile station apparatus a random access to the base station apparatus a random access using a frequency band for performing, calculates the random access period for performing the random access, and wherein the random access frequency band the calculated and in calculating the random access period was to perform the random access random access method.
  9. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムで移動局装置が使用する周波数帯域をマッピングするためのマッピング方法であって、前記移動局装置が保持し前記移動局装置を特定可能とする情報と、該移動局装置の固有周波数帯域幅と、前記基地局装置の固有周波数帯域幅とから、前記基地局装置と前記移動局装置とにおける上りリンク/下りリンクの使用周波数帯域を決定することを特徴とするマッピング方法。 A mapping method for mapping a frequency band used mobile station apparatus at different mobile station class mobile station apparatus and the different base station class base station apparatus by the mobile communication system of the mobile station apparatus holds the and information enabling identifying the mobile station apparatus, natural frequency bandwidth and from the natural frequency bandwidth of the base station apparatus, uplink / downlink in the base station apparatus and the mobile station apparatus of the mobile station apparatus mapping method characterized by determining a frequency band of.
  10. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置が移動局装置からの上りリンクをスケジューリングするためのスケジューリング方法であって、前記基地局装置は、前記移動局装置がランダムアクセスを行った周波数帯域に、次のデータを送信するための上りリンクのスケジューリングを行うことを特徴とするスケジューリング方法。 A scheduling method for different mobile station class base station apparatus used in a mobile communication system according to a mobile station apparatus and the base station apparatus of a different base station class schedules uplink from the mobile station apparatus, said base station apparatus, scheduling method by the mobile station apparatus the frequency band subjected to random access, and performs scheduling of uplink for transmitting the next data.
  11. 請求項10に記載のスケジューリング方法において、前記基地局装置は、前記上りリンクのスケジューリングを行う際に前記移動局装置に送信するスケジューリング情報として、時間軸方向の位置情報のみを送信することを特徴とするスケジューリング方法。 In the scheduling method according to claim 10, wherein the base station apparatus, as the scheduling information to be transmitted to the mobile station device when performing scheduling of the uplink, and characterized in that only transmit the location information in the time axis direction scheduling method to.
  12. 異なる移動局クラスの移動局装置と異なる基地局クラスの基地局装置とによる移動通信システムに使用される基地局装置が移動局装置からの上りリンクをスケジューリングするためのスケジューリング方法であって、該基地局装置は、前記移動局装置からのランダムアクセスを受けて上りリンクのスケジューリングを行う際に、前記移動局装置が前記基地局装置に対してランダムアクセスを行った周波数帯域に対応する周波数帯域で、前記ランダムアクセスに対する応答信号を返信することを特徴とするスケジューリング方法。 A scheduling method for different mobile station class base station apparatus used in a mobile communication system according to a mobile station apparatus and the base station apparatus of a different base station class schedules uplink from the mobile station apparatus, the base station apparatus, when performing uplink scheduling by receiving the random access from the mobile station device, a frequency band in which the mobile station apparatus corresponding to frequency bands subjected to random access to the base station apparatus, scheduling method characterized by returning a response signal to the random access.
  13. 請求項1ないし3のいずれか1に記載の移動局装置、または請求項4ないし6のいずれか1に記載の基地局装置の機能をコンピュータに実現させるためのプログラム。 It claims 1 to programs for realizing functions of a base station apparatus according to the computer to the mobile station apparatus or any one of claims 4 to 6, according to any one of the three.
  14. 請求項13に記載のプログラムをコンピュータ読取可能に記録した記録媒体。 Recording medium can record read computer program of claim 13.
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