JP2008017195A - Multiband radio communication system, mobile station device, and random access method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチバンド無線通信システム、移動局装置およびランダムアクセス方法、特に、異なる通信帯域幅を備える移動局装置が混在し、これらの移動局装置がランダムアクセスするマルチバンド無線通信システム、移動局装置およびランダムアクセス方法に関する。 The present invention relates to a multiband radio communication system, a mobile station apparatus, and a random access method, and in particular, a multiband radio communication system, a mobile station, in which mobile station apparatuses having different communication bandwidths are mixed and these mobile station apparatuses perform random access The present invention relates to an apparatus and a random access method.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、W−CDMA(Wideband−Code Division Multiplexing Access)方式が第3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。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。 In 3GPP (3rd Generation Partnership Project), a W-CDMA (Wideband-Code Division Multiplexing Access) method is standardized as a third generation cellular mobile communication method, and services are started sequentially. Also, HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), which further increases the communication speed, has been standardized and the service is about to start.
一方、3GPPでは、第3世代無線アクセス技術の進化(Evolved Universal Terrestrial Radio Access、以下、EUTRAと称する)が検討されている。EUTRAの下りリンクの通信方式として、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)方式が提案されている。EUTRA技術として、OFDMA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 Adaptation)に基づく適応変復調・誤り訂正方式(AMCS:Adaptive Modulation and Coding Scheme、以下、AMCS方式と称する)といった技術が適用されている。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、各移動局装置の伝播路状況に応じて、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の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。例えば、データ変調については、伝播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、より高い変調効率の多値変調方式に切り替えることで、移動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。 On the other hand, in 3GPP, the evolution of third generation radio access technology (Evolved Universal Terrestrial Radio Access, hereinafter referred to as EUTRA) is being studied. An OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) scheme has been proposed as an EUTRA downlink communication scheme. As the EUTRA technology, there is a technology such as an adaptive modulation and coding scheme (AMCS) based on adaptive radio link control (link adaptation) such as channel coding in the OFDMA scheme. Has been applied. In order to efficiently perform high-speed packet data transmission, the AMCS method is an error correction method, an error correction coding rate, a data modulation multi-value number, a time / frequency axis according to the propagation path condition of each mobile station apparatus. This is a method of switching radio transmission parameters (hereinafter referred to as AMC mode) such as a spreading factor (SF) and the number of multicode multiplexing. For example, for data modulation, as the propagation path condition becomes better, switching from QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation to multi-level modulation method with higher modulation efficiency such as 8PSK modulation, 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation, etc. Thus, the maximum throughput of the mobile communication system can be increased.
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(Variable Spreading and Chip Repetition Factors)−CDMA方式やIFDMA(Interleaved Frequency Division Multiple Access)方式、DFT(Discrete Fourier Transform)−Spread OFDM方式のシングルキャリア通信方式が上りリンクに有効な無線通信方式として提案されている。また、下りリンク、及び上りリンクにおいて時間領域・周波数領域の伝播路状況に応じて移動局装置に通信チャネルを割り当てる時間・周波数スケジューリングの適用が提案されている。 In addition, various proposals such as a multicarrier communication system and a single carrier communication system have been proposed for the uplink of EUTRA, and the ratio of peak power to average power (PAPR) is higher than the multicarrier communication system such as the OFDM system. VSCRF (Variable Spreading and Chip Repetition Factors) -excellent characteristics of CDMA), CDMA, IFDMA (Interleaved Frequency Division Multiple-Access), DFT (Discrete Fourier Link) It has been proposed as a wireless communication system. In addition, it has been proposed to apply time / frequency scheduling in which a communication channel is allocated to a mobile station apparatus in accordance with propagation path conditions in the time domain / frequency domain in the downlink and uplink.
EUTRAについて、3GPPでの提案をベースとする上り・下りリンクのチャネル構成を図18に示す。
EUTRAの下りリンクは、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)。
FIG. 18 shows an uplink / downlink channel configuration based on the proposal in 3GPP for EUTRA.
The downlink of EUTRA includes a downlink pilot channel DPICH (Downlink Pilot Channel), a downlink synchronization channel DSCH (Downlink Synchronization Channel), a downlink common control channel DCCCH (Downlink Common Control Channel control), and a downlink common channel control. It is composed of a Shared Control Signaling Channel) and a downlink shared data channel DSDCH (Downlink Shared Data Channel) (Non-patent Document 1).
EUTRAの上りリンクは、上りリンクパイロットチャネルUPICH(Uplink Pilot Channel)、上りリンク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)。 The uplink of EUTRA is configured by an uplink pilot channel UPICH (Uplink Pilot Channel), an uplink contention base channel CBCH (Contention-based Channel), and an uplink scheduling channel USCH (Uplink Scheduling Channel) (non-patent literature). 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)から構成されている。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、下りリンクのデータチャネルの復調用、下りリンクのAMCS方式及び時間・周波数スケジューリングを行うための下りリンクの無線伝播路特性の推定、及びセルサーチ、上り送信電力制御の伝播路ロス測定、ハンドオーバのための他セルの受信品質測定に使用される。下りリンク個別パイロットチャネルDDPICHはアダプ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播路特性を有するアンテナから、個別移動局装置に送信されるか、または、必要に応じて受信品質の低い移動局装置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。 In the downlink of EUTRA, the downlink pilot channel DPICH includes a downlink common pilot channel DCPICH (Downlink Common Pilot Channel) and a downlink dedicated pilot channel DDPICH (Downlink Dedicated Pilot Channel). The downlink common pilot channel DCPICH corresponds to a pilot channel CPICH (Common Pilot Channel) of the W-CDMA scheme, and is used for downlink data channel demodulation, downlink AMCS scheme and time / frequency scheduling. Used for estimation of radio propagation path characteristics, cell search, propagation path loss measurement for uplink transmission power control, and reception quality measurement of other cells for handover. The downlink dedicated pilot channel DDPICH is transmitted to an individual mobile station apparatus from an antenna having a different radio propagation path characteristic from a cell shared antenna such as an adaptive array antenna, or to a mobile station apparatus having low reception quality as necessary. For the purpose of reinforcing the 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(Synchronization Channel)に相当し、移動局装置のセルサーチ、OFDM信号のキャリア周波数オフセット、フレーム、タイムスロットTTI(Transmission Time Interval)、OFDMシンボルタイミング同期に使用される。また、下りリンク同期チャネルDSCHは、P−SCH(Primary−SCH)、S−SCH(Secondary−SCH)の2種類の同期チャネルから構成される場合もある。 The downlink synchronization channel DSCH corresponds to a synchronization channel SCH (Synchronization Channel) of the W-CDMA system, cell search of mobile station apparatus, carrier frequency offset of OFDM signal, frame, time slot TTI (Transmission Time Interval), OFDM symbol Used for timing synchronization. Further, the downlink synchronization channel DSCH may be composed of two types of synchronization channels, P-SCH (Primary-SCH) and S-SCH (Secondary-SCH).
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、ページングインディケーター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を含んでいる。 The downlink common control channel DCCCH is a W-CDMA first common control physical channel P-CCPCH (Primary-Common Control Physical Channel), a second common control physical channel S-CCPCH (Secondary-Common Control Physical Channel), and It includes common control information such as broadcast information corresponding to a paging indicator channel PICH (Paging Indicator Channel), paging indicator PI (Paging Indicator) information, paging information, and 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、複数の移動局装置が共用し、各移動局装置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(ユーザID、無線リソース配置)などの送信に使用する。
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装置宛てのパケットデータの送信に使用する。
The downlink shared control signaling channel DSCSCH corresponds to a control information channel of a high-speed physical downlink shared channel HS-PDSCH (High Speed Shared Physical Channel) of the HSDPA system, and is shared by a plurality of mobile station apparatuses, and each mobile station apparatus Information necessary for demodulation of the high-speed downlink shared channel HS-DSCH (High Speed-Downlink Shared Channel) (modulation scheme, spreading code, etc.), information necessary for error correction decoding processing and HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) processing, and It is used to transmit scheduling information (user ID, radio resource arrangement) of radio resources (frequency, time).
The downlink shared data channel DSDCH corresponds to the packet data channel of the high-speed physical downlink shared channel HS-PDSCH of the HSDPA method, and is used for transmission of packet data addressed to the mobile station apparatus from the upper layer.
上りリンクにおいて、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHは、ランダムアクセスチャネルRACH(Random Access Channel)、ファーストアクセスチャネルFACH(Fast Access Channel)、上りリンク要求チャネルURCH(Uplink Request Channel)、及び上りリンク同期チャネル(Uplink Synchronization Channel)などから構成される。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。ここで、EUTRA及びW‐CDMAの両方において同一の名称、ランダムアクセスチャネルRACHが用いられているが、EUTRAのランダムアクセスチャネルRACHは主に、移動局装置の初期無線接続、または通信中の再接続処理などに使われるチャネルを指す(以降、ランダムアクセスチャネルRACHはEUTRAのランダムアクセスチャネルRACHのことを指す)。なお、本明細書では上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHにおける各チャネルの送信のことを総称して、ランダムアクセスと呼ぶ。 In the uplink, the uplink contention base channel CBCH includes a random access channel RACH (Random Access Channel), a fast access channel FACH (Fast Access Channel), an uplink request channel URCH (Uplink Request Channel), and an uplink synchronization channel ( (Uplink synchronization channel). This corresponds to a random access channel RACH (Random Access Channel) of the W-CDMA system. Here, the same name and random access channel RACH are used in both EUTRA and W-CDMA, but the EUTRA random access channel RACH is mainly used for the initial wireless connection of the mobile station apparatus or the reconnection during communication. This refers to a channel used for processing or the like (hereinafter, random access channel RACH refers to EUTRA random access channel RACH). In this specification, transmission of each channel in the uplink contention base channel CBCH is collectively referred to as random access.
上りリンクスケジューリングチャネルUSCHは、上りリンク共用制御チャネルUSCCH(Uplink Shared Control Channel)と上りリンク共用データチャネルUSDCH(Uplink Shared Data Channel)から構成され、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ネルHS‐DPCCH(Dedicated Physical Control Channel for HS‐DSCH)に相当し、各移動局装置が共用で、移動局装置のパケットデータの送信や、下りチャネル伝播路品質のCQI(Channel Quality Indicator)情報、HARQ(Hybrid Automatioc Repeat reQuest)などのフィードバック情報、上りリンクチャネル制御情報などの伝送に使用する。 The uplink scheduling channel USCH is composed of an uplink shared control channel USCCH (Uplink Shared Control Channel) and an uplink shared data channel USDCH (Uplink Shared Data Channel), and is an uplink dedicated data channel DPDCH (Dedicated Physic Physic) of the W-CDMA system. Channel) and the HS-DSCH-related uplink dedicated physical control channel HS-DPCCH (Dedicated Physical Control Channel for HS-DSCH) of the HSDPA method, each mobile station device is shared, transmission of packet data of the mobile station device, CQI (Channel Quality I) of downlink channel quality Dicator) Information, HARQ (Hybrid Automatioc Repeat reQuest) feedback information, such as used to transmit such uplink channel control information.
上りリンクパイロットチャネルUPICHは、上りリンクのデータチャネルの復調用、上りリンクのAMCS方式及び時間・周波数スケジューリングを行うための上りリンクの無線伝播路特性の推定に使用する。 The uplink pilot channel UPICH is used for uplink data channel demodulation, uplink AMCS scheme, and estimation of uplink radio channel characteristics for time / frequency scheduling.
EUTRAについて、3GPPの提案をベースとする下りリンクフレームの構成例を図19に示す。
下りリンクフレームは、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるチャンク(チャンクChunk_1〜チャンクChunk_m)と時間軸のタイムスロットTTI(タイムスロットTTI_1〜タイムスロットTTI_n)による2次元で構成される。チャンクは複数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、基地局装置が管理する下りリンクの全体のシステム帯域の周波数帯域幅(システム帯域幅)BWを20MHz、チャンクの周波数帯域幅(チャンク帯域幅)Bchを1.25MHz、サブキャリアの周波数帯域幅(サブキャリア帯域幅)Bscを12.5kHzとする場合、下りリンクでは、16個のチャンクより構成され、1つのチャンクに100本サブキャリア、全体で1600本のサブキャリアが含まれる。また、時間軸では、1つのフレームを10ms、タイムスロットTTIを0.5msとする場合、20個のタイムスロットTTIが含まれる。つまり、1つのフレームに16個のチャンク、20個のタイムスロットTTI、1つのタイムスロットTTIに複数のOFDMシンボルが含まれている。OFDMシンボル長Tsが0.05msの場合、1タイムスロットTTIに10個のOFDMシンボルが含まれる。従って、この例では、移動局装置が使用可能の最小の無線リソース単位としては、1つのチャンク(100本サブキャリア)と1つのタイムスロットTTI(0.5ms)により構成される。また、1つのチャンクの無線リソースをさらに細かく分割し、分割した周波数帯域幅(リソース帯域幅)をAMCS方式、周波数スケジューリングの単位とすることができる。なお、この単位により構成されるリソースをリソースブロックと呼ぶ。
FIG. 19 shows a configuration example of a downlink frame based on the proposal of 3GPP for EUTRA.
The downlink frame is configured in two dimensions by a chunk (chunk Chunk_1 to chunk Chunk_m) that is a group of subcarriers on the frequency axis and a time slot TTI (time slot TTI_1 to time slot TTI_n) on the time axis. The chunk is composed of a plurality of subcarriers. For example, on the frequency axis, the frequency bandwidth (system bandwidth) BW of the entire downlink system band managed by the base station apparatus is 20 MHz, and the chunk frequency bandwidth (chunk) (Bandwidth) When Bch is 1.25 MHz and subcarrier frequency bandwidth (subcarrier bandwidth) Bsc is 12.5 kHz, the downlink is composed of 16 chunks and 100 subcarriers in one chunk. In total, 1600 subcarriers are included. On the time axis, when one frame is 10 ms and the time slot TTI is 0.5 ms, 20 time slots TTI are included. That is, one frame includes 16 chunks, 20 time slots TTI, and one time slot TTI includes a plurality of OFDM symbols. When the OFDM symbol length Ts is 0.05 ms, 10 OFDM symbols are included in one time slot TTI. Therefore, in this example, the minimum radio resource unit that can be used by the mobile station apparatus is configured by one chunk (100 subcarriers) and one time slot TTI (0.5 ms). Further, the radio resource of one chunk can be further divided and the divided frequency bandwidth (resource bandwidth) can be used as a unit of AMCS scheme and frequency scheduling. A resource configured by this unit is called a resource block.
図19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、各タイムスロットTTIの先頭にマッピングする。下りリンク個別パイロットチャネルDDPICHは、基地局装置のアンテナ使用状況、または移動局装置の伝播路状況に応じて、必要な場合に1つのタイムスロットTTIの適当な位置にマッピングする(例えば、タイムスロットTTIの中心部にマッピングする)。 As shown in FIG. 19, the downlink common pilot channel DCPICH is mapped to the head of each time slot TTI. The downlink dedicated pilot channel DDPICH is mapped to an appropriate position in one time slot TTI when necessary according to the antenna usage status of the base station device or the propagation path status of the mobile station device (for example, the time slot TTI). To the center of the).
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、フレームの先頭のタイムスロットTTIにマッピングする(例えば、下りリンク共通制御チャネルDCCCHは下りリンク共通パイロットチャネルDCPICHの後にマッピングし、下りリンク同期チャネルDSCHはタイムスロットTTIの最後尾にマッピングする)。フレーム先頭のタイムスロットTTIにマッピングすることにより、移動局装置はアイドルモードの場合、フレーム先頭タイムスロットTTIだけ、またはフレーム先頭タイムスロットTTI内の数OFDMシンボルを受信すれば、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。移動局装置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。 The downlink common control channel DCCCH and the downlink synchronization channel DSCH are mapped to the first time slot TTI of the frame (for example, the downlink common control channel DCCCH is mapped after the downlink common pilot channel DCPICH, and the downlink synchronization channel DSCH). Is mapped to the end of the time slot TTI). By mapping to the frame start time slot TTI, when the mobile station apparatus is in the idle mode, if only the frame start time slot TTI or several OFDM symbols in the frame start time slot TTI are received, cell search, timing synchronization, Common control information such as broadcast information and paging information can be received. In the idle mode, the mobile station apparatus can operate with intermittent 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チャネルDCPICHと同様に各タイムスロットTTIの前方部分にマッピングする(例えば、フレームの先頭タイムスロットTTIでは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チャネルDCPICHに続く下りリンク共通制御チャネルDCCCHの後にマッピングし、その他のタイムスロットTTIでは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チャネルDCPICHの後にマッピングする)。移動局装置がパケット通信中でも各タイムスロットTTIに自装置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。 The downlink shared control signaling channel DSCSCH is mapped to the front part of each time slot TTI in the same manner as the downlink common pilot channel DCPICH (for example, in the first time slot TTI of the frame, the downlink shared control signaling channel DSCSCH is the downlink common pilot). Mapping is performed after the downlink common control channel DCCCH following the channel DCPICH, and in the other time slots TTI, the downlink shared control signaling channel DSCSCH is mapped after the downlink common pilot channel DCPICH). Even when the mobile station apparatus is performing packet communication, if there is no packet data addressed to itself in each time slot TTI, intermittent reception is possible in which only the downlink shared control signaling channel DSCSCH is received.
下りリンク共用データチャネルDSDCHは、チャンク単位で分割し、各移動局装置の伝搬路状況に基づいてチャネルを割り当て、各移動局装置宛てのパケットデータを送信する。一例として、図19に示したようにタイムスロットTTI_1で、チャンクChunk_1に移動局装置MS1、チャンクChunk_2に移動局装置MS2、チャンクChunk_3に移動局装置MS3に対してチャネルを割り当てる。 The downlink shared data channel DSDCH is divided in units of chunks, assigned a channel based on the propagation path status of each mobile station apparatus, and transmits packet data addressed to each mobile station apparatus. As an example, as shown in FIG. 19, in time slot TTI_1, a channel is assigned to mobile station device MS1 to chunk Chunk_1, mobile station device MS2 to chunk Chunk_2, and mobile station device MS3 to chunk Chunk_3.
図19に示したように、タイムスロットTTI_1、タイムスロットTTI_2のタイムスロットで、1つのチャンク単位で、1つの移動局装置にチャネルを割り当て、伝播路の特性の良い移動局装置に対しては複数のチャンクに対してチャネルを割り当て、マルチユーザ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周波数スケジューリング方法、また、タイムスロットで、複数のチャンク単位とsub−タイムスロットTTI単位に対して移動局装置にチャネルを割り当て、セル境界や高速移動等で無線伝播路の特性の悪い移動局装置には、複数のチャンクに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周波数スケジューリング方法が提案されている。 As shown in FIG. 19, channels are allocated to one mobile station apparatus in units of one chunk in the time slot of time slot TTI_1 and time slot TTI_2, and a plurality of mobile station apparatuses with good propagation path characteristics are provided. Scheduling method for allocating channels to multiple chunks and improving the overall system throughput using the multi-user diversity effect, and a mobile station for multiple chunk units and sub-time slot TTI units in a time slot By assigning channels to devices, mobile station devices with poor radio propagation characteristics due to cell boundaries, high-speed movement, etc. can be received using the frequency diversity effect by having a wide frequency bandwidth across multiple chunks. Frequency scheduling methods that improve characteristics have been proposed.
EUTRAについて、3GPPの提案をベースとする上りリンクフレームの構成例を図20に示す。
上りリンクフレームは、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるチャンク(チャンクChunk_1〜チャンクChunk_m)と時間軸のタイムスロットTTI(タイムスロットTTI_1〜タイムスロットTTI_n)による2次元で構成される。例えば、周波数軸では、基地局装置が管理する上りリンクの全体のシステム帯域の周波数帯域幅(システム帯域幅)BWを20MHz、各チャンクの周波数帯域幅(チャンク帯域幅)Bchを1.25MHzとする場合、上りリンクの周波数軸は、16個のチャンクより構成される。また、時間軸では、1つのフレームを10ms、タイムスロットTTIを0.5msとする場合、20個のタイムスロットTTIが含まれる。つまり、1つのフレームに16個のチャンク、20個のタイムスロットTTI、1つのタイムスロットTTIに複数のシンボルが含まれる。従って、この例では、移動局装置が使用可能な最小の無線リソース単位としては、1つのチャンク(1.25MHz)と1つのタイムスロットTTI(0.5ms)により構成されている。また、1つのチャンクの無線リソースをさらに細かく分割し、分割した周波数帯域幅(リソース帯域幅)をAMCS方式、周波数スケジューリングの単位とすることができる。なお、この単位により構成されるリソースをリソースブロックと呼ぶ。
FIG. 20 shows a configuration example of an uplink frame based on the proposal of 3GPP for EUTRA.
The uplink frame is configured in two dimensions by a chunk (chunk Chunk_1 to chunk Chunk_m) that is a cluster of a plurality of subcarriers on the frequency axis and a time slot TTI (time slot TTI_1 to time slot TTI_n) on the time axis. For example, on the frequency axis, the frequency bandwidth (system bandwidth) BW of the entire uplink system band managed by the base station apparatus is 20 MHz, and the frequency bandwidth (chunk bandwidth) Bch of each chunk is 1.25 MHz. In this case, the uplink frequency axis is composed of 16 chunks. On the time axis, when one frame is 10 ms and the time slot TTI is 0.5 ms, 20 time slots TTI are included. That is, a single frame includes a plurality of symbols in 16 chunks, 20 time slots TTI, and 1 time slot TTI. Therefore, in this example, the minimum radio resource unit that can be used by the mobile station apparatus is configured by one chunk (1.25 MHz) and one time slot TTI (0.5 ms). Further, the radio resource of one chunk can be further divided and the divided frequency bandwidth (resource bandwidth) can be used as a unit of AMCS scheme and frequency scheduling. A resource configured by this unit is called a resource block.
図20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の各タイムスロットTTIの先頭と末尾にマッピングする。なお、ここでは上りリンクパイロットチャネルUPICHの配置について例として示しているだけであって、その他の配置にマッピングされる構成であってもよい。基地局装置は、各移動局装置からの上りリンクパイロットチャネルUPICHから無線伝播路の推定や移動局装置と基地局装置間の受信タイミングずれの検出を行う。各移動局装置は、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。 As shown in FIG. 20, the uplink pilot channel UPICH is mapped to the beginning and end of each time slot TTI of the uplink scheduling channel USCH. Here, the arrangement of the uplink pilot channel UPICH is only shown as an example, and may be configured to be mapped to another arrangement. The base station apparatus estimates a radio propagation path from the uplink pilot channel UPICH from each mobile station apparatus and detects a reception timing shift between the mobile station apparatus and the base station apparatus. Each mobile station apparatus can simultaneously transmit the uplink pilot channel UPICH using Distributed FDMA (comb-tooth spectrum), Localized FDMA (localized spectrum), or CDMA.
上りリンク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21の様にTDM(時分割多重で配置:図21(b))や、TDM−FDMのハイブリッド方法(時分割多重と周波数分割多重を併用して配置:図21(a))等で多重して、マッピングする。また、図22のように上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHの多重方法とは別に、基地局装置が報知情報として上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHの帯域を管理下の移動局装置に対して指定し、移動局装置が指定された上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHの帯域内の一部のチャンクを用いてランダムアクセスを行うことが提案されている(非特許文献3)。 As shown in FIG. 21, the uplink contention base channel CBCH and the uplink scheduling channel USCH are divided into TDM (arranged by time division multiplexing: FIG. 21 (b)) and a TDM-FDM hybrid method (time division multiplexing and frequency division multiplexing). Are combined and mapped in FIG. 21 (a)). In addition to the uplink contention base channel CBCH multiplexing method as shown in FIG. 22, the base station device designates the uplink contention base channel CBCH band to the managed mobile station device as broadcast information, It has been proposed that the mobile station apparatus performs random access using a part of the chunk in the band of the uplink contention base channel CBCH designated (Non-patent Document 3).
図22の場合、基地局装置は移動局装置A、B、C、D、E、Fに対して、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHとしてCBCH用周波数帯域Aを用いるように指定し、移動局装置はこのCBCH用周波数帯域A内でランダムアクセスを行うチャンクをランダムに選択する。ここでは、一つの移動局装置がランダムアクセスに用いる周波数帯域幅が1.25MHzの場合を示している。また、移動局装置は周波数帯域幅をランダムに選択するため、同じチャンクを選択する移動局装置が複数存在する場合がある。図22では、CBCH用周波数帯域Aを基準にして、移動局装置Aが左端のチャンクを選択し、移動局装置Bが右端から2番目のチャンクを選択し、移動局装置Cが左端から3番目のチャンクを選択し、移動局装置Eが右端のチャンクを選択しており、移動局装置D、Fが右端から4番目の同じチャンクを選択している場合を示している。 In the case of FIG. 22, the base station apparatus designates the mobile station apparatuses A, B, C, D, E, and F to use the CBCH frequency band A as the uplink contention base channel CBCH. Randomly selects a chunk to be randomly accessed within the frequency band A for CBCH. Here, a case is shown in which the frequency bandwidth used by one mobile station apparatus for random access is 1.25 MHz. In addition, since the mobile station apparatus randomly selects the frequency bandwidth, there may be a plurality of mobile station apparatuses that select the same chunk. In FIG. 22, with reference to the frequency band A for CBCH, the mobile station device A selects the leftmost chunk, the mobile station device B selects the second chunk from the right end, and the mobile station device C is the third chunk from the left end. The mobile station apparatus E has selected the rightmost chunk, and the mobile station apparatuses D and F have selected the same fourth chunk from the right end.
上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHは、チャンク単位で分割され、基地局装置からスケジューリングされていないユーザデータまたは制御データがある場合、各移動局装置は、Distributed FDMAやLocalized FDMAまたはCDMAを利用して、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHを用いてデータを送信する。 When the uplink contention base channel CBCH is divided in units of chunks and there is user data or control data that is not scheduled from the base station apparatus, each mobile station apparatus uses Distributed FDMA, Localized FDMA, or CDMA, Data is transmitted using the uplink contention base channel CBCH.
次に、本発明が主に対象とするランダムアクセスチャネルRACHについて説明する。
初期接続確立、または通信中の再接続処理などに使われるランダムアクセスチャネルRACHは、基地局装置アンテナ端において、各移動局装置との間の受信タイミングを合わせることを主要な目的の一つとし、各移動局装置について基地局装置と移動局装置間の受信タイミングずれを計測するためのプリアンブル部のみを送信する方法、各移動局装置について基地局装置と移動局装置との間の受信タイミングずれを計測するためのプリアンブル部と無線接続制御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3、非特許文献4)。なお、いずれの方法においても移動局装置を識別するための情報もランダムアクセスチャネルRACHに含まれる。
Next, the random access channel RACH mainly targeted by the present invention will be described.
Random access channel RACH used for initial connection establishment or reconnection processing during communication is one of the main purposes to match the reception timing with each mobile station device at the base station device antenna end, A method of transmitting only the preamble part for measuring a reception timing shift between the base station apparatus and the mobile station apparatus for each mobile station apparatus, and a reception timing shift between the base station apparatus and the mobile station apparatus for each mobile station apparatus A method of transmitting a preamble part for measurement and a payload part including information necessary for wireless connection control has been proposed (
これらの文献では、ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスにおいて、移動局装置がCBCH用周波数帯域内において使用する周波数位置の指定方法について具体的な例は示されていないが、チャンクをランダムに選択する方法が知られている。
この方法では、移動局装置は、初期接続確立のために移動局装置がランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを試みる際に、どのチャンクが最も空いているのか、または受ける移動局装置間のユーザ間干渉が小さいのかがわからないため、統計的なランダムアルゴリズムを用いてランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを試みるチャンクを選択する。このとき、この選択したチャンクにランダムアクセスが集中して移動局装置間の衝突が発生し、基地局装置において移動局装置からのランダムアクセスチャネルRACHが正しく検出されないため、移動局装置への応答がないことがある。そのような場合、ランダム化を考慮して、移動局装置は、最初に選択したチャンクからシフトして別のチャンクを選択してランダムアクセスを試みる。これにより、チャンク毎にランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを試みるユーザ数を分散させて、衝突確率が一部に偏らないようにする。
In these documents, in the random access of the random access channel RACH, a specific example of a method of specifying a frequency position used by the mobile station device in the CBCH frequency band is not shown, but a method of randomly selecting a chunk It has been known.
In this method, when the mobile station apparatus attempts random access of the random access channel RACH to establish an initial connection, the mobile station apparatus determines which chunk is the most vacant or receives inter-user interference between the mobile station apparatuses. Since it is not known whether is small, a random random channel of the random access channel RACH is selected using a statistical random algorithm. At this time, random access concentrates on the selected chunk and a collision occurs between the mobile station apparatuses. Since the random access channel RACH from the mobile station apparatus is not correctly detected in the base station apparatus, a response to the mobile station apparatus is not received. There may not be. In such a case, considering the randomization, the mobile station apparatus shifts from the initially selected chunk and selects another chunk to try random access. As a result, the number of users attempting random access of the random access channel RACH is distributed for each chunk so that the collision probability is not partially biased.
上りリンクスケジューリングチャネルUSCHは、チャンク単位で分割し、各移動局装置の伝搬路状況に基づいて基地局装置がチャネルを割り当て、チャネルを割り当てられた各移動局装置が、基地局装置にパケットデータを送信する。一例として、図20に示したようにタイムスロットTTI_1で、チャンクChunk_1に移動局装置MS1、チャンクChunk_2に移動局装置MS3、チャンクChunk_3に移動局装置MS4に対してチャネルを割り当てる。 The uplink scheduling channel USCH is divided into chunks, the base station device assigns a channel based on the channel conditions of each mobile station device, and each mobile station device to which the channel is assigned sends packet data to the base station device. Send. As an example, as shown in FIG. 20, in time slot TTI_1, a channel is assigned to mobile station device MS1 to chunk Chunk_1, mobile station device MS3 to chunk Chunk_2, and mobile station device MS4 to chunk Chunk_3.
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、各移動局装置の無線伝播路状況に応じて移動局装置にチャンクに対してチャネルを割り当てるスケジューリング方法としては、周波数領域のチャンク帯域を事前に決定して、時間領域のみに対して各移動局装置の無線伝播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)と、周波数領域と時間領域の両方に対して各移動局装置の無線伝播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2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5)。 As a scheduling method for assigning a channel to a chunk to a mobile station apparatus according to the radio propagation path status of each mobile station apparatus performed for the uplink scheduling channel USCH, a chunk band in the frequency domain is determined in advance. A time domain channel-dependent scheduling using pre-assigned frequency bandwidth and a method for performing scheduling for both the frequency domain and the time domain. Scheduling according to the radio propagation path situation of the station apparatus (Frequency and time domain channel-dependent scheduling), Hybrid method of the above two methods have been proposed (Non-Patent Document 5).
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、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、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クラスの移動局装置のサポートも要求している。
しかしながら、ランダムアクセスの最小周波数帯域幅しか送信することができない帯域幅の狭い移動局装置は、チャンクをシフトするためには局部発振器の発振周波数を変更しなければならない。このとき、デジタル部からアナログ部に対して変更を設定するための制御遅延と、局部発振器の発振周波数のぶれが安定するまでの遅延とが生じ、送信を再開するまでに時間を要してしまう。このため、帯域幅の狭い移動局装置がランダムアクセスを行った際に移動局装置間の衝突が発生すると、チャンクをシフトしてランダムアクセスを再度試みるまで時間がかかるために、最初のランダムアクセスを行ってからランダムアクセスに成功するまでのレスポンスタイムが劣化してしまうという問題がある。 However, a mobile station apparatus with a narrow bandwidth that can transmit only the minimum frequency bandwidth of random access must change the oscillation frequency of the local oscillator in order to shift the chunk. At this time, a control delay for setting a change from the digital unit to the analog unit and a delay until the fluctuation of the oscillation frequency of the local oscillator is stabilized occur, and it takes time to resume transmission. . For this reason, if a mobile station device with a narrow bandwidth performs random access and a collision occurs between mobile station devices, it takes time to shift the chunk and retry the random access. There is a problem that the response time from when the access is made to when the random access is successful deteriorates.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができるマルチバンド無線通信システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a multiband radio communication system capable of performing random access with excellent response time.
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明のマルチバンド無線通信システムは、基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a multiband wireless communication system according to the present invention includes a base station apparatus and a random access to the base station apparatus with a frequency bandwidth equal to or greater than a predetermined frequency bandwidth. In a multiband wireless communication system comprising a mobile station device that performs communication, when the mobile station device fails in random access using one frequency band, the frequency that can be communicated in the state of the device at the time of the failure Random access is performed again using a frequency band selected from the bands.
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置がランダムアクセスを再送する際に、該移動局装置は長い時間を要する発振周波数変更を要しないため、該移動局装置はランダムアクセスの失敗を検出すると、即座にランダムアクセスを再送することができる。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 Thus, in the multiband wireless communication system of the present invention, when the mobile station apparatus retransmits random access, the mobile station apparatus does not need to change the oscillation frequency that requires a long time. If a failure is detected, the random access can be immediately retransmitted. For this reason, the multiband radio | wireless communications system of this invention can perform the random access of the outstanding response time.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置のうち、自装置が備える通信能力の周波数帯域幅と前記所定の周波数帯域幅とが同じである第1の移動局装置は、第1の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、前記第1の周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行い、前記移動局装置のうち、自装置が備える通信能力の周波数帯域幅が前記所定の周波数帯域幅より広い第2の移動局装置は、第2の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域であり、前記第2の周波数帯域とは異なる周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とする。 The multiband wireless communication system of the present invention is the above-described multiband wireless communication system, wherein the frequency bandwidth of the communication capability of the mobile device is the same as the predetermined frequency bandwidth. When the random access using the first frequency band fails, the first mobile station apparatus that performs the random access again uses the first frequency band, and among the mobile station apparatuses, the first mobile station apparatus When the second mobile station device having a frequency bandwidth of communication capability included in the mobile station device wider than the predetermined frequency bandwidth fails in the random access using the second frequency band, the state of the own device at the time of the failure In this case, random access is performed again using a frequency band that is communicable with the second frequency band and is different from the second frequency band.
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その第1の移動局装置と第2の移動局装置のランダムアクセスが衝突して、双方のランダムアクセスを基地局装置が検出できずに失敗したときには、第1および第2の移動局装置は、ランダムアクセスを別々の周波数帯域にて再送信するので衝突することが無い。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 As a result, in the multiband wireless communication system of the present invention, the random access between the first mobile station device and the second mobile station device collided, and the random access of both failed because the base station device could not detect it. Sometimes the first and second mobile station apparatuses do not collide because they retransmit random access in different frequency bands. For this reason, the multiband radio | wireless communications system of this invention can perform the random access of the outstanding response time.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域であり、通信能力の周波数帯域幅が自装置より狭い移動局装置が通信可能な周波数帯域の外の周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とする。 The multiband radio communication system according to the present invention is the multiband radio communication system described above, and when the mobile station apparatus fails in random access using one frequency band, Random access is performed again using a frequency band that is communicable in the state of the apparatus, and that uses a frequency band outside the frequency band that can be communicated by the mobile station apparatus whose frequency bandwidth of communication capability is narrower than the self apparatus. .
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置が送信したランダムアクセスが、通信能力の周波数帯域幅が該移動局装置より狭い移動局装置が送信したランダムアクセスと衝突して、双方のランダムアクセスを基地局装置が検出できずに失敗したときには、これらの移動局装置は、ランダムアクセスを別々の周波数帯域にて再送信するので衝突することが無い。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 Thereby, in the multiband wireless communication system of the present invention, the random access transmitted by the mobile station device collides with the random access transmitted by the mobile station device whose frequency bandwidth of communication capability is narrower than the mobile station device, When the base station apparatus fails to detect both random accesses and fails, these mobile station apparatuses retransmit the random access in different frequency bands, so there is no collision. For this reason, the multiband radio | wireless communications system of this invention can perform the random access of the outstanding response time.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを開始するときには、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき選択された周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、該局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域であり、通信能力の周波数帯域幅が自装置より狭い移動局装置が該移動局装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき選択された周波数に該移動局装置の局部発振器の周波数を設定したときに通信可能な周波数帯域の外の周波数帯域を用いて、ランダムアクセスを行うことを特徴とする。 The multiband wireless communication system of the present invention is the above-described multiband wireless communication system, and the mobile station device is selected based on the frequency bandwidth of its own communication capability when starting random access. The frequency of the local oscillator of the own device is set as the frequency, and the mobile station device is a frequency band in which communication is possible in the state of the local oscillator, and the frequency bandwidth of the communication capability is narrower than the own device. Random access is performed using a frequency band outside the communicable frequency band when the frequency of the local oscillator of the mobile station apparatus is set to a frequency selected based on the frequency bandwidth of the communication capability. .
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置が送信したランダムアクセスが、通信能力の周波数帯域幅が該移動局装置より狭い移動局装置が送信したランダムアクセスと衝突して、双方のランダムアクセスを基地局装置が検出できずに失敗したときには、これらの移動局装置は、ランダムアクセスを別々の周波数帯域にて再送信するので衝突することが無い。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 Thereby, in the multiband wireless communication system of the present invention, the random access transmitted by the mobile station device collides with the random access transmitted by the mobile station device whose frequency bandwidth of communication capability is narrower than the mobile station device, When the base station apparatus fails to detect both random accesses and fails, these mobile station apparatuses retransmit the random access in different frequency bands, so there is no collision. For this reason, the multiband radio | wireless communications system of this invention can perform the random access of the outstanding response time.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、自装置固有の識別情報に基づき選択された周波数帯域を、ランダムアクセスを再び行う際に用いることを特徴とする。 The multiband radio communication system of the present invention is any one of the multiband radio communication systems described above, wherein the mobile station apparatus performs random access to a frequency band selected based on identification information unique to the mobile station apparatus. It is used when performing again.
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置が送信したランダムアクセスが、通信能力の周波数帯域幅が該移動局装置と同じ移動局装置が送信したランダムアクセスと衝突して、双方のランダムアクセスを基地局装置が検出できずに失敗したときには、これらの移動局装置は、自装置固有の識別情報に基づき選択した周波数帯域にてランダムアクセスを再送信するので、同じ周波数帯域を選択して再度衝突する確率を平均化することができ、極端に衝突する確率が高くなることで再送を繰り返してしまい、ランダムアクセスが成功するまでに長い時間を要することがない。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 Thereby, in the multiband wireless communication system of the present invention, the random access transmitted by the mobile station device collides with the random access transmitted by the mobile station device having the same frequency bandwidth of the communication capability as the mobile station device, When the base station apparatus fails to detect both random accesses, these mobile station apparatuses retransmit the random access in the frequency band selected based on the identification information unique to the own apparatus. The probability of selecting and colliding again can be averaged, and the probability of extremely colliding increases, so that retransmission is repeated and it does not take a long time to succeed in random access. For this reason, the multiband radio | wireless communications system of this invention can perform the random access of the outstanding response time.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択する。 The multiband radio communication system of the present invention is a multiband radio communication system comprising a base station apparatus and a mobile station apparatus that performs random access to the base station apparatus with a frequency bandwidth equal to or greater than a predetermined frequency bandwidth. The mobile station device selects a frequency band used for random access based on the frequency bandwidth of the communication capability of the mobile device.
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムは、通信能力の周波数帯域幅が異なる移動局装置では、異なる周波数帯域を選択してランダムアクセスに用いるようにすることで、通信能力の周波数帯域幅が異なる移動局装置の間ではランダムアクセスが衝突しないため、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 As a result, the multiband wireless communication system of the present invention can reduce the frequency bandwidth of communication capability by selecting different frequency bands and using them for random access in mobile station apparatuses having different frequency bandwidths of communication capability. Since random access does not collide between different mobile station apparatuses, random access with excellent response time can be performed.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを開始するときには、所定の周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、前記局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域から選択することを特徴とする。 A multiband radio communication system according to the present invention is the multiband radio communication system described above, wherein the mobile station device sets a frequency of a local oscillator of its own device to a predetermined frequency when starting random access. The frequency band used for random access is selected from frequency bands that can be communicated in the state of the local oscillator.
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムは、その移動局装置が、ランダムアクセスを行う際に、長い時間を要する発振周波数変更を要しないので、該移動局装置は、即座にランダムアクセスを行うことができ、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 As a result, in the multiband wireless communication system of the present invention, when the mobile station apparatus performs random access, the mobile station apparatus does not need to change the oscillation frequency that requires a long time, so the mobile station apparatus performs random access immediately. Random access with excellent response time.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、自装置固有の識別情報に基づき選ぶことを特徴とする。 The multiband radio communication system of the present invention is any one of the multiband radio communication systems described above, wherein the mobile station apparatus uses a frequency band used for random access as identification information unique to the mobile station apparatus. It is characterized by choosing based on.
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムは、その移動局装置が、自装置固有の識別情報に基づき選択した周波数帯域にてランダムアクセスを送信するので、同じ周波数帯域を選択してランダムアクセスが衝突する確率を平均化することができ、極端に衝突する確率が高くなることで再送を繰り返してしまい、ランダムアクセスが成功するまでに長い時間を要することがない。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 Thereby, in the multiband radio communication system of the present invention, the mobile station apparatus transmits random access in the frequency band selected based on the identification information unique to the mobile station apparatus. The probability of collision can be averaged, and the retransmission is repeated due to the extremely high probability of collision, so that it does not take a long time to succeed in random access. For this reason, the multiband radio | wireless communications system of this invention can perform the random access of the outstanding response time.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択することを特徴とする。 The multiband radio communication system of the present invention is any one of the multiband radio communication systems described above, wherein the mobile station apparatus uses a frequency band for random access based on a frequency bandwidth of its own communication capability. It is characterized by selecting.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを開始するときには、所定の周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、前記局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域から選択することを特徴とする。 The multiband radio communication system of the present invention is any one of the multiband radio communication systems described above, and when the mobile station apparatus starts random access, the frequency of the local oscillator of its own apparatus is set to a predetermined frequency. Is selected, and a frequency band used for random access is selected from frequency bands that can be communicated in the state of the local oscillator.
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、自装置固有の識別情報に基づき選ぶことを特徴とする。 The multiband radio communication system of the present invention is any one of the multiband radio communication systems described above, wherein the mobile station apparatus uses a frequency band used for random access as identification information unique to the mobile station apparatus. It is characterized by choosing based on.
また、本発明の移動局装置は、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置において、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とする。 In addition, the mobile station device of the present invention, in a mobile station device that performs random access to the base station device with a frequency bandwidth greater than or equal to a predetermined frequency bandwidth, when random access using one frequency band fails, Random access is performed again using a frequency band selected from the frequency bands that can be communicated in the state of the device itself when the failure occurs.
また、本発明の移動局装置は、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置において、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択する。 Further, the mobile station apparatus of the present invention can perform random access based on the frequency bandwidth of the communication capability of the mobile station apparatus that performs random access to the base station apparatus with a frequency bandwidth equal to or greater than a predetermined frequency bandwidth. Select the frequency band to be used.
また、本発明のランダムアクセス方法は、基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおけるランダムアクセス方法において、前記移動局装置が、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行う第1の過程を備えることを特徴とする。 Further, the random access method of the present invention provides a random access in a multiband radio communication system comprising a base station apparatus and a mobile station apparatus that performs random access to the base station apparatus with a frequency bandwidth equal to or greater than a predetermined frequency bandwidth. In the method, when the mobile station apparatus fails in random access using one frequency band, the mobile station apparatus randomly uses a frequency band selected from the frequency bands communicable in the state of the own apparatus at the time of the failure. It is characterized by comprising a first process of performing access again.
また、本発明のランダムアクセス方法は、基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおけるランダムアクセス方法において、前記移動局装置が、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択する第1の過程を備えることを特徴とする。 Further, the random access method of the present invention provides a random access in a multiband radio communication system comprising a base station apparatus and a mobile station apparatus that performs random access to the base station apparatus with a frequency bandwidth equal to or greater than a predetermined frequency bandwidth. In the method, the mobile station device includes a first step of selecting a frequency band used for random access based on a frequency bandwidth of the communication capability of the mobile device.
この発明によれば、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置がランダムアクセスを再送する際に、該移動局装置は長い時間を要する発振周波数変更を要しないため、該移動局装置はランダムアクセスの失敗を検出すると、即座にランダムアクセスを再送することができる。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。 According to the present invention, in the multiband radio communication system of the present invention, when the mobile station apparatus retransmits random access, the mobile station apparatus does not need to change an oscillation frequency that requires a long time. Upon detecting a random access failure, it can immediately retransmit the random access. For this reason, the multiband radio | wireless communications system of this invention can perform the random access of the outstanding response time.
以下、図面を参照して、本発明の第1から第3の実施形態について説明する。まず、これらの実施形態に共通する内容について説明する。図1は、各実施形態に共通のマルチバンド無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。BSは、基地局装置である。MS1〜MS4は、それぞれの通信能力の通信帯域幅が異なる移動局装置である。各実施形態における下りリンクは、3GPPで検討されているEUTRAと同様に、下りリンクパイロットチャネルDPICH、下りリンク同期チャネルDSCH、下りリンク共通制御チャネルDCCCH、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCH、下りリンク共用データチャネルDSDCHからなる。各実施形態における上りリンクは、3GPPで検討されているEUTRAと同様に、上り上りリンクコンテンションベースチャネルCBCH、上りリンクスケジューリングチャネルUSCH、上りリンクパイロットチャネルUPICHからなる。 Hereinafter, first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, contents common to these embodiments will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a multiband wireless communication system common to the embodiments. BS is a base station apparatus. MS1 to MS4 are mobile station apparatuses having different communication bandwidths for their communication capabilities. The downlink in each embodiment is the downlink pilot channel DPICH, the downlink synchronization channel DSCH, the downlink common control channel DCCCH, the downlink shared control signaling channel DSCSCH, and the downlink shared data, as in EUTRA studied in 3GPP. It consists of channel DSDCH. The uplink in each embodiment includes an uplink uplink contention base channel CBCH, an uplink scheduling channel USCH, and an uplink pilot channel UPICH, similar to EUTRA studied in 3GPP.
図2、3は、各実施形態における上りリンクのフレームの構成例であり、3GPPで検討されているEUTRAと同様に、上りリンク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が周波数・時間分割多重されている。
上りリンクフレームは、図2の構成例に示すように、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるチャンク(チャンクChunk_1〜チャンクChunk_m)と時間軸のタイムスロットTTI(タイムスロットTTI_1〜タイムスロットTTI_n)による2次元で構成される。また、1つのチャンクの無線リソースをさらに細かく分割し、分割した周波数帯域幅(リソース帯域幅)をAMCS方式、周波数スケジューリングの単位とすることができる。なお、この単位により構成されるリソースをリソースブロックと呼ぶ。
FIGS. 2 and 3 are configuration examples of an uplink frame in each embodiment. Similarly to EUTRA studied in 3GPP, an uplink contention base channel CBCH and an uplink scheduling channel USCH are frequency / time division multiplexed. Has been.
As shown in the configuration example of FIG. 2, the uplink frame is based on a chunk (chunk Chunk_1 to chunk Chunk_m) that is a group of a plurality of subcarriers on the frequency axis and a time slot TTI (time slot TTI_1 to time slot TTI_n) on the time axis. Consists of two dimensions. Further, the radio resource of one chunk can be further divided and the divided frequency bandwidth (resource bandwidth) can be used as a unit of AMCS scheme and frequency scheduling. A resource configured by this unit is called a resource block.
図2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の各タイムスロットTTIの先頭と末尾にマッピングする。なお、ここでは上りリンクパイロットチャネルUPICHの配置について例として示しているだけであって、その他の配置にマッピングされる構成であってもよい。基地局装置BSは、各移動局装置MS1〜MS4からの上りリンクパイロットチャネルUPICHから無線伝播路の推定や移動局装置MS1〜MS4と基地局装置BS間の受信タイミングずれの検出を行う。各移動局装置MS1〜MS4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。 As shown in FIG. 2, the uplink pilot channel UPICH is mapped to the beginning and end of each time slot TTI of the uplink scheduling channel USCH. Here, the arrangement of the uplink pilot channel UPICH is only shown as an example, and may be configured to be mapped to another arrangement. The base station apparatus BS estimates a radio propagation path from the uplink pilot channel UPICH from each mobile station apparatus MS1 to MS4 and detects a reception timing shift between the mobile station apparatuses MS1 to MS4 and the base station apparatus BS. Each mobile station apparatus MS1 to MS4 can simultaneously transmit the uplink pilot channel UPICH using Distributed FDMA (comb-toothed spectrum), Localized FDMA (localized spectrum), or CDMA.
上りリンク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3の様にTDM(時分割多重で配置:図3(b))や、TDM−FDMのハイブリッド方法(時分割多重と周波数分割多重を併用して配置:図3(a))等で周波数・時間分割多重して、配置される。 As shown in FIG. 3, the uplink contention base channel CBCH and the uplink scheduling channel USCH are divided into TDM (arranged in time division multiplexing: FIG. 3 (b)) and a TDM-FDM hybrid method (time division multiplexing and frequency division multiplexing). Is used in combination with: frequency / time division multiplexing in FIG.
図4は、移動局装置MS1〜MS4の構成を示す概略ブロック図である。
移動局装置MS1〜MS4は、送信部100、受信部110、無線制御部120、無線部130から構成される。送信部100は、チャネル符号化部101と、データ制御部102と、変調部103と、USCHスケジューリング部104およびCBCHスケジューリング部105を備えるスケジューリング部106と、送信タイミング制御部107とからなる。受信部110は、OFDM復調部111と、チャネル推定部112と、制御データ抽出部113と、チャネル復号化部114とからなる。なお、無線制御部120、無線部130は、送信・受信に共用である。
FIG. 4 is a schematic block diagram showing a configuration of mobile station apparatuses MS1 to MS4.
The mobile station devices MS1 to MS4 include a transmission unit 100, a
先ず、送信に関わる構成の説明を行う。
チャネル符号化部101は、入力された送信データを、スケジューリング部106から入力されたAMC情報の符号化率を用いて符号化する。
First, a configuration related to transmission will be described.
The
データ制御部102は、下りリンクのCQI情報、入力された制御データとチャネル符号化部101にて符号化された送信データを、スケジューリング部106からの指示に基づき上りリンクスケジューリングチャネルUSCH、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHで送信するように送信フレームにチャネルを配置する。また、データ制御部102は上りリンクパイロットチャネルUPICHも合わせて配置する。
The data control
変調部103は、スケジューリング部106から入力されたAMC情報の変調方式を用いてデータを変調して変調データを生成する。また、変調部103は、変調データに対してFFT(高速フーリエ変換:Fast Fourier Transform)を行い、スケジューリング部106からのマッピング情報に基づいてサブキャリアにFFTされた変調データとヌルデータをマッピングして、IFFT(逆高速フーリエ変換:Inverse Fast Fourier Transform)を行い、シングルキャリア変調データを生成する。なお、説明の便宜上、ここでは上りリンクの通信方式としてDFT−Spread OFDMを用いた場合について説明しているが、VSCRF−CDMAのようなその他のシングルキャリア方式、OFDMのようなマルチキャリア方式でもよい。
スケジューリング部106は、制御データ抽出部113から通知されたAMC情報に基づき変調方式を決め、さらにスケジュール情報で指定されたチャネル種別と先に決めた変調方式に基づき、各データをフレーム上のどのチャネルに配置するかを決める。なお、フレーム上のチャネルの配置は、スケジュール情報として制御データ抽出部113から取得する。また、スケジューリング部106は、USCHスケジューリング部104とCBCHスケジューリング部105とを備える。上りリンクスケジューリングチャネルUSCHで送信する送信データ、制御データ、CQI情報については、USCHスケジューリング部104にて決定し、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHで送信する送信データ、制御データについては、CBCHスケジューリング部105にて決定する。
The
また、CBCHスケジューリング部105は、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHで送信したデータに対する応答が該データを送信してから一定時間経過しても制御データ抽出部113から得られないときは、再度、該データをフレーム上のどのチャネルに配置するかを決める。このときの配置するチャネルの決定方法の詳細については、各実施形態の説明にて述べる。
Also, the
送信タイミング制御部107は、制御データ抽出部113から入力された送信タイミング情報に基づいてシングルキャリア変調データを無線部130に出力する。
Transmission
無線部130は、無線制御部120から入力された無線周波数情報に基づいて無線部130内の局部発振器の発振周波数を設定しており、入力されたシングルキャリア変調データを局部発振器が生成した発振信号を用いて無線周波数信号にアップコンバートし、図示しないアンテナから基地局装置BSに送信する。
The
次に、受信に関わる構成の説明を行う。
無線部130は、基地局装置BSからの下りリンクのデータを、アンテナを介して受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、OFDM復調部111およびチャネル推定部112に出力する。
Next, a configuration related to reception will be described.
チャネル推定部112は、下りリンクパイロットチャネルDPICHに相当する受信データから伝播路特性を推定し、伝播路特性推定値をOFDM復調部111に出力する。また、基地局装置BSに受信状況を通知するために、伝播路特性推定値を基にCQI情報を生成し、データ制御部102、およびスケジューリング部106にCQI情報を出力する。
OFDM復調部111は、チャネル推定部112より入力された伝播路特性推定値を基に受信データの伝播路変動の補償を行い、制御データ抽出部113より入力されたAMC情報を基に受信データの復調を行う。
The OFDM demodulator 111 compensates for the propagation path fluctuation of the received data based on the propagation path characteristic estimation value input from the
制御データ抽出部113は、受信データを情報データと制御データ(下りリンク共通制御チャネルDCCCH、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCH)に分離する。制御データ抽出部113は、制御データの中で下りリンクの情報データに対するAMC情報については、OFDM復調部111、チャネル復号化部114に出力し、上りリンクのAMC情報とスケジューリング情報(フレーム上のチャンネルの配置)については、スケジューリング部106に出力する。
The control
また、制御データの中で上りリンクの送信タイミング情報は送信タイミング制御部107に出力する。チャネル復号化部114は、制御データ抽出部113より入力された情報データのAMC情報から復調データの復号を行い、復号データを上位レイヤに出力する。なお、制御データは予め所定のAMCが設定されており、OFDM復調部111は制御データに対しては予め設定された所定の変調方式で復調を行い、チャネル復号化部114は制御データに対しては予め設定された所定の符号化率で復号化を行う。なお、図4では、制御データのチャネル符号化部、およびチャネル復号化部の図示は省略する。無線制御部120は、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選択し、無線周波数情報を無線部130に出力する。
Also, uplink transmission timing information in the control data is output to transmission
次に、変調部103の詳細について説明する。これにより、無線部130内の局部発振器の発振周波数を変更せずに送信周波数帯域(チャンク)を変更する処理について説明する。本実施形態においては、変調部103は、DFT‐Spread OFDMにおける変調処理を行う。図5は、変調部103のDFT‐Spread OFDM変調信号を生成する処理部の構成を示した概略ブロック図である。変調部103は、AMC変調部300、使用周波数帯域毎のFFT部である1.25MHz用FFT部301、2.5MHz用FFT部302、・・・10MHz用FFT部304、サブキャリアマッピング部310、IFFT部320を具備する。
Next, details of the
AMC変調部300は、スケジューリング部106から入力されたAMC情報の変調方式を用いて、データ制御部102から入力されたデータを変調して変調データを生成する。
1.25MHz用FFT部301、2.5MHz用FFT部302、・・・10MHz用FFT部304は、データ送信に用いる使用周波数帯域に応じて選択され、AMC変調部300が生成した変調データを高速フーリエ変換して、サブキャリアにフーリエ変換された変調データ(すなわち、変換結果として得られた各周波数の係数)をサブキャリアマッピング部310に出力する。例えば、データ送信に用いる使用周波数帯域が1チャンクの1.25MHzのときは、1.25MHz用FFT部301が選択されて、該1.25MHz用FFT部301が変調データを高速フーリエ変換(FFT)する。同様に、データ送信に用いる使用周波数帯域が2チャンクの2.5MHzのときは、2.5MHz用FFT部302が選択され、データ送信に用いる使用周波数帯域が8チャンクの10MHzのときは、10MHz用FFT部304が選択される。
The
The 1.25
サブキャリアマッピング部310は、スケジューリング部106から入力されたマッピング情報に基づいてサブキャリアにFFTされた変調データとヌルデータをサブキャリアにマッピングして、IFFT部320に出力する。IFFT部320の周波数帯域幅より使用周波数帯域幅(FFT部の周波数帯域幅)が小さいときは、この段階で、送信に用いる周波数帯域(チャンク)に変調データをマッピングする。
IFFT部320は、サブキャリアマッピング部310により各サブキャリアにマッピングされて入力された変調データとヌルデータに対して逆高速フーリエ変換(IFFT)を行う。ここで、IFFT部320への入力がマッピングされ得るサブキャリアの数は、移動局クラスに応じて変わる。例えば移動局クラスが10MHzの場合は、IFFT320への入力は、10MHzの周波数帯域幅に属するサブキャリアにマッピングされるのに対し、移動局クラスが5MHzの場合は、5MHzの周波数帯域幅に属するサブキャリアにマッピングされるため、マッピングの対象となるサブキャリアの数は10MHzの場合の半分となる。
ランダムアクセスのように、1つのチャンクを用いて送信するときの変調部103における送信に用いるチャンク選択の動作について、説明する。図6(a)に、送信に用いるチャンクとして、無線部130内の局部発振器の発振周波数をある値に設定した状態で、IFFT部320が扱える周波数帯域の中で、最も周波数が小さいチャンクChunk_jをスケジューリング部106が指定したときのマッピング例を示す。送信に用いるチャンクの数は、1つなので、1.25MHz用FFT部301が選択され、1.25MHz用FFT部301は、AMC変調部300が生成した変調データをFFTする。
An operation of selecting a chunk used for transmission in the
サブキャリアマッピング部310は、スケジューリング部106からマッピング先としてチャンクChunk_jの指定を受けると、1.25MHz用FFT部301がFFTした変調データを、チャンクChunk_jに所属するサブキャリアに等間隔にマッピングし、IFFT部320に出力する。すなわち、サブキャリアマッピング部310は、IFFT部320への入力の中で最も周波数の小さいチャンクに所属するサブキャリアにマッピングして入力する。さらに、サブキャリアマッピング部310は、FFTした変調データをマッピングしていないサブキャリアについては、ヌルデータをマッピングして、IFFT部320に出力する。IFFT部320は、サブキャリアマッピング部310からの入力をIFFTする。
When the
これにより、IFFT部320の出力は、図6(b)に示すように、10MHz周波数帯域中の最も小さな周波数の1.25MHz周波数帯域(チャンクChunk_j)において等間隔の飛び飛びのスペクトルとなる。
Thereby, as shown in FIG. 6B, the output of the
次に、チャンクChunk_jを用いて送信した後に、送信に用いるチャンクとして、チャンクChunk_jの最小周波数から最大周波数が10MHz離れたチャンクChunk_kをスケジューリング部106が指定したときのマッピング例を図7(a)に示す。送信に用いるチャンクの数は、1つなので、チャンクChunk_jのときと同様に、1.25MHz用FFT部301が選択され、1.25MHz用FFT部301は、AMC変調部300が生成した変調データをFFTする。
Next, FIG. 7A shows an example of mapping when the
サブキャリアマッピング部310は、スケジューリング部106からマッピング先としてチャンクChunk_kの指定を受けると、1.25MHz用FFT部301がFFTした変調データを、チャンクChunk_kに所属するサブキャリアに等間隔にマッピングし、IFFT部320に出力する。すなわち、サブキャリアマッピング部310は、IFFT部320への入力の中で最も周波数の大きいチャンクに所属するサブキャリアにマッピングして入力する。さらに、サブキャリアマッピング部310は、FFTした変調データをマッピングしていないサブキャリアについては、ヌルデータをマッピングして、IFFT部320に出力する。IFFT部320は、サブキャリアマッピング部310からの入力をIFFTする。
When the
これにより、IFFT部320の出力は、図7(b)に示すように、10MHz周波数帯域中の最も大きな周波数の1.25MHz周波数帯域(チャンクChunk_k)において等間隔の飛び飛びのスペクトルとなる。
図7(a)に示すように、サブキャリアマッピング部310において図6(a)とは異なるポイント群に対して変調データをマッピングすることにより、図7(b)に示すように、10MHz周波数帯域中の図6(b)とは異なる周波数位置の1.25MHz周波数帯域において等間隔の飛び飛びのスペクトルとなる。
Thereby, as shown in FIG. 7B, the output of the
As shown in FIG. 7A, the
このようにIFFT部320の入力がマッピングされ得るサブキャリアの周波数帯域内であれば、サブキャリアマッピング部310によるマッピング内容の切り替えのみで、異なるチャンクに変更して送信することができるので、局部発振器の発振周波数を変更するときのような遅延は発生しない。
Thus, if the input of
次に、複数チャンクを用いて送信するときの変調部103の動作について説明する。
例として、移動局クラスが10MHzの移動局装置において、使用周波数帯域が10MHzの場合について示す。図8(a)に、使用周波数帯域が10MHzのときのサブキャリアマッピング部310によるマッピングの例を示す。FFT部は、10MHz用FFT部304が選択され、10MHz用FFT部304は、変調データをFFTして出力する。サブキャリアマッピング部310は、10MHz用FFT部304の出力を、IFFT部320のIFFTポイントに対して均等にマッピングし、さらに、その間にはヌルデータをマッピングする。図8(b)に、使用周波数帯域が10MHzの場合のスペクトル例を示す。図8(b)に示すように、10MHz周波数帯域において等間隔の飛び飛びのスペクトルとなる。
Next, the operation of
As an example, in a mobile station apparatus having a mobile station class of 10 MHz, a case where a use frequency band is 10 MHz will be described. FIG. 8A shows an example of mapping by the
図9は、基地局装置BSの構成を示す概略ブロック図である。
基地局装置BSは、送信部200、受信部210、無線部220から構成される。送信部200は、チャネル符号化部201と、データ制御部202と、OFDM変調部203と、DLスケジューリング部205およびULスケジューリング部206を備えるスケジューリング部204とからなる。受信部210は、復調部211と、チャネル推定部212と、制御データ抽出部213と、チャネル復号化部214と、受信タイミングずれ検出部215とからなる。なお、無線部220は送信・受信に共用である。
FIG. 9 is a schematic block diagram illustrating a configuration of the base station device BS.
The base station apparatus BS includes a transmission unit 200, a reception unit 210, and a
先ず、送信に関わる構成の説明を行う。
チャネル符号化部201は、入力された送信データを、スケジューリング部204から入力されたAMC情報の符号化率を用いて符号化する。
First, a configuration related to transmission will be described.
The channel encoding unit 201 encodes the input transmission data using the encoding rate of the AMC information input from the
データ制御部202は、スケジューリング部204からの指示に基づき制御データを下りリンク共通制御チャネルDCCCH、下りリンク同期チャネルDSCH、下りリンクパイロットチャネルDPICH、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHにマッピングし、各移動局装置に対する情報データを下りリンク共用データチャネルDSDCHにマッピングする。
The data control
OFDM変調部203は、データ変調、入力信号の直並列変換、拡散符号およびスクランブリングコードの乗算、IFFT、GI(Gurad Interval)付加、フィルタリングなどのOFDM信号処理を行い、OFDM信号を生成する。なお、スケジューリング部204から指定された変調方式で、各サブキャリアの情報データのデータ変調を行う。
The
無線部220は、OFDM変調部203により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、移動局装置MS1〜MS4に送信する。
次に、受信に関わる構成の説明を行う。
無線部220は、移動局装置MS1〜MS4からの上りリンクのデータを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211、チャネル推定部212、受信タイミングずれ検出部215に出力する。
Next, a configuration related to reception will be described.
チャネル推定部212は、上りリンクパイロットチャネルUPICHから伝播路特性を推定し、復調部211に伝播路特性推定値を出力する。また、上りリンクのスケジューリング、情報データのAMCの算出を行う為に伝播路特性の推定結果をスケジューリング部204に出力する。
受信タイミングずれ検出部215は、上りリンクパイロットチャネルUPICH、またはランダムアクセスチャネルRACHのプリアンブルから移動局装置MS1〜MS4のデータの受信タイミングのずれを検出し、受信タイミングのずれに関する情報を復調部211、データ制御部202に出力する。
A reception timing
復調部211は、受信タイミングずれ検出部215より入力された受信タイミングのずれに関する情報、チャネル推定部212より入力された伝播路特性推定値、制御データ抽出部213より入力された上りリンクのAMC情報から各移動局装置MS1〜MS4より送信された受信信号の復調を行う。ここで、復調部211は、受信信号に対してFFTを行ない、スケジューリング部204からのマッピング情報に基づいて移動局装置毎に割り当てたサブキャリアを分離して、周波数等化を行なった後、IFFTを行ない、シングルキャリア復調データを検出する。なお、説明の便宜上、ここでは上りリンクの通信方式としてDFT−Spread OFDMを用いた場合について説明しているが、VSCRF−CDMAのようなその他のシングルキャリア方式、OFDMのようなマルチキャリア方式でもよい。
The
制御データ抽出部213は、復調部211にて検出した復調データのうち上りリンクスケジューリングチャネルUSCH区間に相当するデータを受信データ(USDCH)と制御データ(USCCH)に分離する。制御データ抽出部213は、制御データの中で上りリンクの受信データのAMC情報については復調部211、チャネル復号化部214に出力し、下りリンクのCQI情報はスケジューリング部204に出力する。
The control
なお、上りリンクの受信データのAMC情報は基本的に基地局装置BSが移動局装置MS1〜MS4の上りリンクパイロットチャネルUPICHより推定した伝播路状況より判断し設定して、移動局装置MS1〜MS4に通知する。移動局装置MS1〜MS4は、その通知されたAMC情報を用いてチャネル符号化、変調を行う。このため、基地局装置BSは移動局装置MS1〜MS4に通知したAMC情報を記憶保持しておき、上りリンクの制御データにAMC情報を構成せずに、復調、チャネル復号化を行う構成とすることもできる。 The AMC information of the uplink received data is basically determined and set by the base station apparatus BS from the propagation path condition estimated from the uplink pilot channels UPICH of the mobile station apparatuses MS1 to MS4, and the mobile station apparatuses MS1 to MS4. Notify The mobile station apparatuses MS1 to MS4 perform channel coding and modulation using the notified AMC information. For this reason, the base station apparatus BS stores and holds the AMC information notified to the mobile station apparatuses MS1 to MS4, and performs demodulation and channel decoding without configuring the AMC information in the uplink control data. You can also.
チャネル復号化部214は、制御データ抽出部213からのAMC情報に基づいて復調データのチャネル復号化を行ない、受信データを上位レイヤに出力する。
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205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206から構成される。
The
DLスケジューリング部205は、移動局装置MS1〜MS4から通知されるCQI情報や上位レイヤから通知される各移動局装置MS1〜MS4への送信データに基づき、下りリンクの各チャンク、スロットに対して移動局装置MS1〜MS4のチャネルを割り当て、送信データをマッピングするためのスケジューリングや、各チャネルのデータを符号化、変調するためのAMCを算出する。
The
ULスケジューリング部206は、チャネル推定部212からの上りリンクの各移動局装置MS1〜MS4の伝搬路特性の推定結果と移動局装置MS1〜MS4からのリソース割り当て要求とから上りリンクの各チャンク、スロットに対して移動局装置のチャネルを割り当てるスケジューリングや、各チャネルのデータを符号化、変調するためのAMCの算出を行う。
The
なお、制御データは予め所定のAMCが設定されており、復調部211は制御データに対しては予め設定された所定の変調方式で復調を行い、チャネル復号化部214は制御データに対しては予め設定された所定の符号化率で復号化を行う。図9では、制御データのチャネル符号化部、およびチャネル復号化部の図示は省略する。
Note that a predetermined AMC is set in advance for the control data, the
上りリンクの初期接続確立時に、移動局装置はランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。本発明は、初期接続確立のために必要なデータは最小送信周波数帯域のランダムアクセスチャネルRACHで基本的に構成されることを前提としている。例えば、通信能力の周波数帯域幅が1.25MHzである1.25MHz移動局クラスの移動局装置の場合、基本的に初期接続確立時のランダムアクセスチャネルRACHは1.25MHzで構成される。5MHz移動局クラスの移動局装置は、初期接続確立のためのデータを複製して、複数の最小送信周波数帯域のランダムアクセスチャネルRACHを用いてランダムアクセスを行うことにより、接続成功確率を上げることもできる。例えば、5MHz移動局クラスの移動局装置は、4つの最小送信周波数帯域のランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを同時に行うことができる。 When establishing an initial uplink connection, the mobile station apparatus performs random access on the random access channel RACH. The present invention is based on the premise that data necessary for establishing an initial connection is basically composed of a random access channel RACH in the minimum transmission frequency band. For example, in the case of a mobile station apparatus of the 1.25 MHz mobile station class whose communication capability frequency bandwidth is 1.25 MHz, the random access channel RACH at the time of initial connection establishment is basically configured at 1.25 MHz. The mobile station apparatus of the 5 MHz mobile station class can increase the connection success probability by replicating data for establishing an initial connection and performing random access using a random access channel RACH of a plurality of minimum transmission frequency bands. it can. For example, a mobile station apparatus of the 5 MHz mobile station class can simultaneously perform random access of the random access channel RACH of the four minimum transmission frequency bands.
ここで、移動局装置の通信能力の周波数帯域幅とは、自装置の状態を変更しないまま通信可能な周波数帯域の帯域幅、つまり、送受信するチャンクとして選択可能な全てのチャンクを合計した帯域幅である。自装置の状態としては、自装置への設定、つまり、移動局装置の無線部130内の局部発振器の発振周波数などの自装置に対する設定が挙げられる。例えば、通信能力の周波数帯域幅が5MHzである5MHz移動局クラスの移動局装置は、5MHzより狭帯域のチャンクを送信する際に、自装置の状態を変更することなしに、サブキャリアマッピング部310によるマッピング内容を変更することにより、5MHzの帯域幅を持つ所定の周波数帯域の中から、任意のチャンクを選択して送信することができる。
Here, the frequency bandwidth of the communication capability of the mobile station device is the bandwidth of the frequency band that can be communicated without changing the state of the own device, that is, the total bandwidth of all chunks that can be selected as chunks to be transmitted and received It is. The state of the own device includes settings for the own device, that is, settings for the own device such as the oscillation frequency of the local oscillator in the
図10に、ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスにおけるチャンクの選択例を示す。ここでは、図10(1)に示すように、システム帯域幅が20MHz、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCH用の周波数帯域幅が5MHzのシステムを前提に説明を行うが、本発明はこのようなシステムに限定されるものではない。なお、ここでは、上りリンクがシングルキャリアとマルチキャリアの両方の場合の説明を行うために、周波数スペクトルを図示するのではなく、その周波数帯域を用いるチャンクを概念的に図示した。なお、一つのチャンク帯域幅は1.25MHzの場合を示している。 FIG. 10 illustrates an example of chunk selection in random access channel RACH random access. Here, as shown in FIG. 10 (1), description will be made on the assumption that the system bandwidth is 20 MHz and the frequency bandwidth for the uplink contention base channel CBCH is 5 MHz. It is not limited to. Here, in order to explain the case where the uplink is both a single carrier and a multicarrier, the frequency spectrum is not illustrated, but the chunk using the frequency band is conceptually illustrated. Note that one chunk bandwidth is 1.25 MHz.
図10(2)に、1.25MHz移動局クラスの移動局装置の選択例を示す。この例では、1.25MHz移動局クラスの移動局装置は、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCH用の5MHzの周波数帯域の中から、任意に1つのチャンク(図ではチャンクC8)を選択してランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。 FIG. 10 (2) shows an example of selecting a mobile station apparatus of the 1.25 MHz mobile station class. In this example, the mobile station apparatus of the 1.25 MHz mobile station class randomly selects one chunk (chunk C8 in the figure) from the 5 MHz frequency band for the uplink contention base channel CBCH and performs random access. Random access of channel RACH is performed.
図10(3)に、2.5MHz移動局クラスの移動局装置の選択例1を示す。この例では、2.5MHz移動局クラスの移動局装置は、図10(2)と同様に、任意に1つのチャンク(図ではチャンクC9)を選択してランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。 FIG. 10 (3) shows a selection example 1 of the mobile station apparatus of the 2.5 MHz mobile station class. In this example, the mobile station apparatus of the 2.5 MHz mobile station class selects one chunk (chunk C9 in the figure) arbitrarily and performs random access on the random access channel RACH as in FIG. 10 (2).
図10(4)に、2.5MHz移動局クラスの移動局装置の選択例2を示す。この例では、2.5MHz移動局クラスの移動局装置は、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCH用の5MHzの周波数帯域の中から、任意に2つのチャンク(図ではチャンクC9、C10)を選択してランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。なお、図10(4)では、隣接するチャンクを選択した場合について示しているが、そのような場合に限定されるものではない。 FIG. 10 (4) shows a selection example 2 of the mobile station apparatus of the 2.5 MHz mobile station class. In this example, the mobile station apparatus of the 2.5 MHz mobile station class arbitrarily selects two chunks (chunks C9 and C10 in the figure) from the 5 MHz frequency band for the uplink contention base channel CBCH. Random access of the random access channel RACH is performed. Although FIG. 10 (4) shows a case where adjacent chunks are selected, the present invention is not limited to such a case.
図10(5)に、5,10,15,20MHz移動局クラスの移動局装置の選択例1を示す。この例では、図10(2)、(3)と同様に、任意に1つのチャンク(図ではチャンクC7)を選択してランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。 FIG. 10 (5) shows a selection example 1 of the mobile station apparatus of the 5, 10, 15, 20 MHz mobile station class. In this example, similarly to FIGS. 10 (2) and (3), one chunk (chunk C7 in the figure) is arbitrarily selected and random access channel RACH is randomly accessed.
図10(6)に、5,10,15,20MHz移動局クラスの移動局装置の選択例2を示す。この例では、図10(4)と同様に、任意に2つのチャンク(図ではチャンクC7、C8)を選択してランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。 FIG. 10 (6) shows a selection example 2 of the mobile station apparatus of the 5, 10, 15, 20 MHz mobile station class. In this example, similarly to FIG. 10 (4), two random chunks (chunks C7 and C8 in the figure) are arbitrarily selected to perform random access channel RACH random access.
図10(7)に、5,10,15,20MHz移動局クラスの移動局装置の選択例3を示す。この例では、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCH用の5MHzの周波数帯域の中から、任意に3つのチャンク(図ではチャンクC7、C8、C9)を選択してランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。 FIG. 10 (7) shows a selection example 3 of the mobile station apparatus of the 5, 10, 15, 20 MHz mobile station class. In this example, the random access channel RACH is randomly accessed by arbitrarily selecting three chunks (chunks C7, C8, and C9 in the figure) from the 5 MHz frequency band for the uplink contention base channel CBCH.
図10(8)に、5,10,15,20MHz移動局クラスの移動局装置の選択例4を示す。この例では、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCH用の5MHzの周波数帯域の全ての、4つのチャンク(図ではチャンクC7〜C10)を選択してランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。 FIG. 10 (8) shows a selection example 4 of the mobile station apparatus of the 5, 10, 15, 20 MHz mobile station class. In this example, all four chunks (chunks C7 to C10 in the figure) in the frequency band of 5 MHz for the uplink contention base channel CBCH are selected, and random access channel RACH is randomly accessed.
ここで、複数のチャンクを用いてランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う場合に、一つのランダムアクセスチャネルRACH用の信号を複数コピーして各チャンクでそれぞれ同様のランダムアクセスチャネルRACH用の信号を送信する方法と、広帯域用のランダムアクセスチャネルRACH用の信号を複数のチャンクを用いて送信する方法が考えられるが、本発明では前者の方法を前提としている。なお、前者は基地局装置において一つのチャンクのランダムアクセスチャネルRACHを検出することで移動局装置を検出することができるが、後者は特定の移動局装置より送信された全てのチャンクのランダムアクセスチャネルRACHを検出する必要がある。 Here, when performing random access of the random access channel RACH using a plurality of chunks, a plurality of signals for one random access channel RACH are copied and the same random access channel RACH signal is transmitted in each chunk. And a method of transmitting a signal for a random access channel RACH for a wide band using a plurality of chunks, the present invention is premised on the former method. The former can detect the mobile station apparatus by detecting the random access channel RACH of one chunk in the base station apparatus, but the latter is the random access channel of all the chunks transmitted from the specific mobile station apparatus. RACH needs to be detected.
また、広帯域の移動局クラスの移動局装置、例えば5MHz移動局クラスの移動局装置は複数のチャンクを用いてランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行うことにより接続成功確率を上げることができるが、狭帯域の移動局クラスの移動局装置、例えば1.25MHz移動局クラスの移動局装置にとっては衝突確率が上がってしまう。そのため、QoS(Quality of Service:サービス品質)、セル内の接続移動局装置数などに応じて予め基地局装置が、移動局装置のランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスに選択可能なチャンク数を決めて、その情報を下りリンクにおいてセル内の移動局装置に報知する形態が望ましい。 In addition, a broadband mobile station class mobile station apparatus, for example, a 5 MHz mobile station class mobile station apparatus, can increase the probability of successful connection by performing random access channel RACH random access using a plurality of chunks. For a mobile station device of a mobile station class in a band, for example, a mobile station device of a 1.25 MHz mobile station class, the collision probability increases. Therefore, the base station apparatus determines in advance the number of chunks that can be selected for random access of the random access channel RACH of the mobile station apparatus according to QoS (Quality of Service), the number of connected mobile station apparatuses in the cell, and the like. It is desirable that the information be broadcast to the mobile station apparatus in the cell in the downlink.
移動局装置は報知された基準情報を基に、チャンク数を選択してランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。例えば、セル内に1.25MHz移動局クラスの移動局装置が多く存在し、QoSが余り高くない5MHz移動局クラスの移動局装置はできる限り1つのチャンクを用いてランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。なお、ここでは初期接続確立時のランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅を1.25MHzとして説明しているが、システムの構成によっては2.5MHz、5MHz、10MHzなどにしてもよい。例えば、1.25MHz移動局クラスの移動局装置のサポートを行なわず、通信可能な最小移動局クラスを2.5MHz移動局クラスの移動局装置にしているシステムでは、ランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅を2.5MHzにする。 The mobile station apparatus performs random access of the random access channel RACH by selecting the number of chunks based on the notified reference information. For example, there are many 1.25 MHz mobile station class mobile station apparatuses in a cell, and a 5 MHz mobile station class mobile station apparatus whose QoS is not so high can perform random access of the random access channel RACH using one chunk as much as possible. Do. Here, the minimum frequency bandwidth of the random access channel RACH at the time of initial connection establishment is described as 1.25 MHz, but it may be 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, etc. depending on the system configuration. For example, in a system that does not support a mobile station apparatus of 1.25 MHz mobile station class and uses a mobile station apparatus of 2.5 MHz mobile station class as the minimum mobile station class that can communicate, the minimum frequency band of the random access channel RACH The width is 2.5 MHz.
しかしながら、一度ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスに用いるチャンクを決めた後に、ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスの再試行時にチャンクを変更することは詳細に提案されていない。各移動局装置がランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスに用いるチャンクをランダムに選択するが、統計的にランダムになるような方法が用いられた場合、瞬時的にあるチャンクに移動局装置のランダムアクセスが集中してしまう場合がある。初期接続確立時のランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスは、移動局装置側からの送信開始となり、基地局装置と移動局装置とで通信してチャンクの位置の指定を行うことはできないので、統計的にランダムになるような方法しか用いることができない。 However, it has not been proposed in detail to change a chunk at the time of retrying random access of the random access channel RACH after determining a chunk used for random access of the random access channel RACH. Each mobile station apparatus randomly selects a chunk to be used for random access channel RACH random access, but when a method that is statistically random is used, the mobile station apparatus randomly accesses a certain chunk. You may be concentrated. Random access of the random access channel RACH at the time of initial connection establishment starts transmission from the mobile station device side, and communication between the base station device and the mobile station device cannot specify the position of the chunk. Only a random method can be used.
そこで、本発明は、ランダムアクセスが集中して初期接続確立が上手くいかなかった場合に、効率良く移動局装置がランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスに用いるチャンクを分散させて、接続成功確率、衝突確率を均等にして、公平なサービスを提供するシステムを提案する。また、移動局装置がランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセスに用いるチャンク候補を移動局装置の固有情報に応じて絞り込んだ上で選択するようにすることにより、衝突確率を低減して、好適なサービスを提供するシステムを提案する。 Therefore, the present invention efficiently distributes chunks used by the mobile station device for random access of the random access channel RACH when random access is concentrated and initial connection establishment is not successful. We propose a system that provides equal service and provides fair service. In addition, the mobile station apparatus selects the chunk candidates used for the initial random access of the random access channel RACH after narrowing down according to the unique information of the mobile station apparatus, thereby reducing the collision probability and providing a suitable service. We propose a system that provides
[第1の実施形態]
本実施形態においては、移動局クラスがシステムにおけるランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅と同様の移動局装置MS1は、ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスが失敗した場合、チャンクを変更せずに再度ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを試みる。移動局クラスがシステムにおけるランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅と異なり、広帯域の移動局装置MS2は、ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスが失敗した際、チャンクを変更して再度ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを試みる。
[First Embodiment]
In the present embodiment, the mobile station device MS1 whose mobile station class is the same as the minimum frequency bandwidth of the random access channel RACH in the system is randomized again without changing the chunk when random access of the random access channel RACH fails. Attempt random access of access channel RACH. When the mobile station class is different from the minimum frequency bandwidth of the random access channel RACH in the system and the random access channel RACH fails to access the random access channel RACH, the broadband mobile station apparatus MS2 changes the chunk and re-randomizes the random access channel RACH. Try to access.
図11に、異なる移動局クラスに応じて、1回目のランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスが失敗した場合、ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセス再送時に、移動局装置のCBCHスケジューリング部105がランダムアクセスチャネルRACHを配置するチャンクを変更する例を示す。なお、ここでは基地局装置BSが管理する上りリンクの最小無線リソースの帯域幅、即ちチャンク帯域幅が1.25MHz、ランダムアクセスチャネルRACHの最小単位がチャンクの1.25MHz、移動局装置MS1、MS2に割り当てられたCBCH用周波数帯域幅が5MHzの場合について示す。
In FIG. 11, when random access of the first random access channel RACH fails according to different mobile station classes, the
1.25MHz移動局クラス(つまり、通信能力の周波数帯域幅B1がランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅と同一の移動局クラス)の移動局装置MS1の場合、そのCBCHスケジューリング部105がランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセスに周波数f0のチャンク(厳密にはf0の周波数を中心として、1.25MHz幅のチャンクだが、説明の便宜上、上記表現を以降用いる。)を割り当て、移動局装置MS1は該ランダムアクセスチャネルRACHを送信する(図11(a))。このランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスが失敗した場合、つまり該ランダムアクセスチャネルRACHを送信してから一定時間経過しても基地局装置BSからの応答を移動局装置MS1の制御データ抽出部113にて抽出できなかった場合、CBCHスケジューリング部105は該ランダムアクセスチャネルRACHの再ランダムアクセスについても周波数f0のチャンクを割り当て、移動局装置MS1は該ランダムアクセスチャネルRACHを送信する(図11(b))。
In the case of a mobile station apparatus MS1 of a 1.25 MHz mobile station class (that is, a mobile station class in which the frequency bandwidth B1 of the communication capability is the same as the minimum frequency bandwidth of the random access channel RACH), the
一方、5MHz移動局クラス(つまり、通信能力の周波数帯域幅B2(5MHz)が、ランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅(1.25MHz)より広い移動局クラス)の移動局装置MS2の場合、そのCBCHスケジューリング部105がランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセスに周波数f0のチャンクを割り当て、移動局装置MS2は該ランダムアクセスチャネルRACHを送信する(図11(c))。このランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスが失敗した場合、CBCHスケジューリング部105は該ランダムアクセスチャネルRACHの再ランダムアクセスについては周波数f1のチャンクを割り当て、移動局装置MS2は該ランダムアクセスチャネルRACHを送信する(図11(d))。
On the other hand, in the case of the mobile station device MS2 of the 5 MHz mobile station class (that is, the mobile station class whose communication capability frequency bandwidth B2 (5 MHz) is wider than the minimum frequency bandwidth (1.25 MHz) of the random access channel RACH) The
上記処理による利点について説明する。移動局装置MS1は、異なるチャンクでランダムアクセスチャネルRACHを送信しようとすると、通信能力の周波数帯域幅がランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅と同じであるため、無線部130内の局部発信器の無線周波数を切り替えなければならない。ところが、局部発信器の無線周波数を切り替えると、無線部130のON/OFFの切り替え時間、動作安定時間が必要となり、直ぐに無線周波数の切り替えを完了させることは困難である。
Advantages of the above processing will be described. When the mobile station device MS1 attempts to transmit the random access channel RACH in different chunks, the frequency bandwidth of the communication capability is the same as the minimum frequency bandwidth of the random access channel RACH. The radio frequency must be switched. However, when the radio frequency of the local transmitter is switched, ON / OFF switching time and operation stabilization time of the
さらに、ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスが成功したか否かは、ランダムアクセスチャネルRACHを送信したタイミング以降の下りリンクの制御チャネルによる通知があるか否かにより判定するため、ランダムアクセスが成功したか否かの判定までにも時間を要する。その判定の後に無線周波数の切り替えを行うと、切り替え中に上りリンクコンテンションベースチャネルCBCH区間が過ぎてしまう可能性が高まり、その場合、ランダムアクセスチャネルRACHの再ランダムアクセスをするためには次回の上りリンクコンテンションベースチャネルCBCH区間まで待たなければならず、初期接続確立に時間を要してしまう。 Furthermore, whether or not the random access of the random access channel RACH is successful is determined by whether or not there is a notification by the downlink control channel after the timing of transmitting the random access channel RACH. It takes time to determine whether or not. If the radio frequency is switched after the determination, there is a high possibility that the uplink contention base channel CBCH section will be over during the switching. In this case, in order to perform re-random access of the random access channel RACH, the next time It is necessary to wait until the uplink contention base channel CBCH section, and it takes time to establish the initial connection.
通信能力の周波数帯域幅が広い移動局クラスの移動局装置、例えば5MHz移動局クラスの移動局装置MS2は、異なるチャンクでランダムアクセスチャネルRACHを送信しようとすると、ランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセス時に無線部130内の局部発信器に設定されていた無線周波数を中心として5MHzの帯域内なら変調部103により容易に、早急にチャンクの変更に対応することができる。そのため、1.25MHz移動局クラスの移動局装置MS1と比較して、チャンクを変更しても早急にランダムアクセスチャネルRACHの再送を行うことができる。
A mobile station class mobile station apparatus having a wide frequency bandwidth of communication capability, for example, a mobile station apparatus MS2 of 5 MHz mobile station class, attempts to transmit the random access channel RACH in different chunks, during initial random access of the random access channel RACH. If it is within the 5 MHz band centering on the radio frequency set for the local transmitter in the
そこで、移動局装置MS1については、再送においても同じチャンクにてランダムアクセスチャネルRACHを送信し、移動局装置MS2については、無線部130内の局部発信器の設定(自装置の状態)を変更しなくてよい通信能力の周波数帯域幅内でチャンクを変更してランダムアクセスチャネルRACHを再送信する。これにより、いずれの移動局装置MS1、MS2においても、ランダムアクセスチャネルRACHを再び送信するまでに無線周波数の切り替えによる遅延を起こすことなく、かつ、移動局クラスが異なる移動局装置間でランダムアクセスチャネルRACHの再送同士が衝突を避けるようにランダムアクセスチャネルRACHを再び送信することができる。 Therefore, the mobile station apparatus MS1 transmits the random access channel RACH in the same chunk even in retransmission, and the mobile station apparatus MS2 changes the setting of the local transmitter in the radio unit 130 (the state of its own apparatus). The random access channel RACH is retransmitted while changing the chunk within the frequency bandwidth of the communication capability that may not be required. As a result, in any mobile station apparatus MS1, MS2, the random access channel is not delayed between mobile station apparatuses with different mobile station classes without causing a delay due to switching of the radio frequency until the random access channel RACH is transmitted again. The random access channel RACH can be transmitted again so that the RACH retransmissions avoid collisions.
また、システム帯域幅が20MHz、10MHzのCBCH用周波数帯域が2つ構成されている移動通信システムにおいて、移動局クラスが20MHzの移動局装置は無線周波数の切り替えを行わずにどちらかのCBCH用周波数帯域においてランダムアクセスチャネルRACHを送信することができるが、移動局クラスが10MHzの移動局装置は用いるCBCH用周波数帯域を切り替えるには無線周波数を切り替えなければならない。本発明は、このような場合においても適用でき、移動局クラスが20MHzの移動局装置がランダムアクセスチャネルRACHの再送時にCBCH用周波数帯域を変更する。 Further, in a mobile communication system in which two CBCH frequency bands with a system bandwidth of 20 MHz and 10 MHz are configured, a mobile station device with a mobile station class of 20 MHz does not switch radio frequencies, and either CBCH frequency Although the random access channel RACH can be transmitted in the band, a mobile station apparatus having a mobile station class of 10 MHz must switch the radio frequency in order to switch the CBCH frequency band to be used. The present invention can be applied even in such a case, and a mobile station apparatus having a mobile station class of 20 MHz changes the frequency band for CBCH when the random access channel RACH is retransmitted.
以上のようなシステムを構成することにより、ランダムアクセスが集中して初期接続確立が上手くいかなかった場合に、効率良く移動局装置がランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスに用いるチャンクを分散させて、移動局クラス間で接続成功確率、衝突確率を均等にして、公平なサービスを提供することができる。
すなわち、所定の周波数帯域幅であるランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅と通信能力の周波数帯域幅が同じである移動局装置MS1は、ランダムアクセスに失敗したときは、失敗したときと同一のチャンクを用いてランダムアクセスを再び行う。通信能力の周波数帯域幅がランダムアクセスチャネルRACHの最小周波数帯域幅より広い移動局装置MS2は、ランダムアクセスに失敗したときは、失敗したときと異なるチャンクであり、局部発振器の発振周波数などの失敗したときの自装置の設定にて通信可能な周波数帯域の中から選んだチャンクを用いて、再びランダムアクセスを行う。これにより、移動局装置MS1と移動局装置MS2のランダムアクセスが衝突したとき、自装置の設定を変更するという時間を要する処理なしに、再送を異なるチャンクで行うため、各移動局装置がランダムアクセスを成功するまでの時間を抑えられ、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
By configuring the system as described above, when random access is concentrated and initial connection establishment is not successful, the mobile station apparatus efficiently distributes chunks used for random access of the random access channel RACH, and moves It is possible to provide a fair service by equalizing the connection success probability and the collision probability between the station classes.
That is, the mobile station apparatus MS1 having the same minimum frequency bandwidth of the random access channel RACH as the predetermined frequency bandwidth and the same frequency bandwidth of the communication capability, if the random access fails, the same chunk as the failed Random access is performed again using. When the random access fails, the mobile station apparatus MS2 whose communication capability frequency bandwidth is wider than the minimum frequency bandwidth of the random access channel RACH is a different chunk from the failure, and the local oscillator oscillation frequency and the like have failed. Random access is performed again using the chunk selected from the communicable frequency band according to the setting of the local device. Accordingly, when the random access between the mobile station apparatus MS1 and the mobile station apparatus MS2 collides, each mobile station apparatus performs random access because retransmission is performed in different chunks without requiring time-consuming processing to change the setting of the own apparatus. The time until success is reduced, and random access with excellent response time can be performed.
[第2の実施形態]
本実施形態においては、各移動局装置がランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセス時にはCBCH用周波数帯域の中心周波数に無線周波数を設定するシステムにおいて、CBCH用周波数帯域が広帯域な場合、各移動局クラス間のランダムアクセスチャネルRACHの再送時に用いるチャンクを分散させる。広帯域移動局クラスの移動局装置は自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクを選択し、ランダムアクセスチャネルRACHの再送を試みる。ここで、ランクとは移動局クラスの大きさを示し、移動局クラスが大きいとランクが高い、移動局クラスが小さいとランクが低いということを示す。また、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクとは、該低い移動局クラスの移動局装置が局部発振器の無線周波数を切り替えずに選択することができないチャンクを指す。
[Second Embodiment]
In the present embodiment, in a system in which each mobile station apparatus sets a radio frequency at the center frequency of the CBCH frequency band at the time of initial random access of the random access channel RACH, when the CBCH frequency band is wideband, The chunks used for retransmission of the random access channel RACH are distributed. The mobile station apparatus of the broadband mobile station class selects a chunk that cannot be selected by a mobile station class lower than its own rank, and tries to retransmit the random access channel RACH. Here, the rank indicates the size of the mobile station class. When the mobile station class is large, the rank is high, and when the mobile station class is small, the rank is low. A chunk that cannot be selected by a mobile station class lower than the rank of the own device refers to a chunk that cannot be selected by the mobile station device of the lower mobile station class without switching the radio frequency of the local oscillator.
先ず、各移動局装置MS1〜MS4がランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセス時には無線周波数がCBCH用周波数帯域の中心周波数となるように、無線部130内の局部発振器の発振周波数を設定するシステムについて説明する。本実施形態では、システム帯域の中心周波数とCBCH用周波数帯域の中心周波数が等しい場合を説明する。
First, a system for setting the oscillation frequency of the local oscillator in the
移動局装置MS1〜MS4は初期接続確立が行われていない、または基地局装置BSとのデータ通信が長い間行われずに接続確立が失われたIdleモード時に、接続確立のために上りリンクでランダムアクセスチャネルRACHを送信する。その際、移動局装置MS1〜MS4は下りリンクで下りリンク同期チャネルDSCHを受信して下りリンクの同期を維持し、下りリンク共通制御チャネルDCCCHを受信して基地局装置の制御情報を受信している。なお、周波数利用効率の低下を避けるために、本実施形態では、基地局装置BSは、データ通信には用いない同期をとるためだけの下りリンク同期チャネルDSCHをシステム帯域の一部のチャンクを用いて送信する。同様に、基地局装置BSは制御情報の中でシステム情報を送信する下りリンク共通制御チャネルDCCCHもシステム帯域の一部のチャンクを用いて送信する。更に、初期接続確立が行われる前の全ての移動局装置が前記両チャネルを認識して、受信することができるように、送信に用いるチャンクを予め決める必要があり、本実施形態ではそのチャンクをシステム帯域の中心のチャンクとする。 The mobile station apparatuses MS1 to MS4 are randomly established in the uplink for connection establishment in the idle mode in which initial connection establishment is not performed or data communication with the base station apparatus BS is not performed for a long time and connection establishment is lost. An access channel RACH is transmitted. At that time, the mobile station apparatuses MS1 to MS4 receive the downlink synchronization channel DSCH in the downlink to maintain the downlink synchronization, receive the downlink common control channel DCCCH, and receive the control information of the base station apparatus Yes. In order to avoid a decrease in frequency utilization efficiency, in this embodiment, the base station apparatus BS uses a downlink synchronization channel DSCH that is not used for data communication only for synchronization and uses a part of the system band chunk. To send. Similarly, the base station apparatus BS transmits the downlink common control channel DCCCH for transmitting the system information in the control information using a part of the chunk of the system band. Furthermore, it is necessary to determine in advance a chunk to be used for transmission so that all mobile station apparatuses before initial connection establishment can recognize and receive both channels. A chunk at the center of the system bandwidth.
また、本実施形態では、無線部130内の局部発振器を送信、受信で兼用している。そのため、下りリンクの下りリンク同期チャネルDSCH、下りリンク共通制御チャネルDCCCHの受信のために局部発振器の発振周波数を下りリンクのシステム帯域の中心周波数に設定すると、同じ局部発振器より生成された上りリンクの無線周波数は上りリンクのシステム帯域の中心周波数に設定される。以上のことから、各移動局装置MS1〜MS4は、ランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセス時にはCBCH用周波数帯域の中心周波数に無線周波数が設定される。
In this embodiment, the local oscillator in the
図12に、5MHz、10MHz、20MHzの移動局クラスの移動局装置MS2〜MS4がランダムアクセスチャネルRACHを送信するチャンクの選択肢、及びランダムアクセスチャネルRACHの再送時に選択するチャンクについての例を示す。なお、ここではCBCH用周波数帯域幅が20MHzの場合について説明する。本実施形態における各移動局装置MS2〜MS4はランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセスに失敗した場合、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクとして、局部発振器の発振周波数を変更することなく自装置が選択できるチャンクのうち、最も周波数の大きなチャンクを用いてランダムアクセスチャネルRACHの再送を試みる。 FIG. 12 shows an example of chunk options that mobile station apparatuses MS2 to MS4 of a mobile station class of 5 MHz, 10 MHz, and 20 MHz transmit the random access channel RACH and a chunk that is selected when the random access channel RACH is retransmitted. Here, a case where the frequency bandwidth for CBCH is 20 MHz will be described. When each mobile station apparatus MS2 to MS4 in the present embodiment fails in the initial random access of the random access channel RACH, the oscillation frequency of the local oscillator is changed as a chunk that cannot be selected by a mobile station class lower than its own rank. Of the chunks that can be selected by the device itself, the random access channel RACH is retransmitted using the chunk with the highest frequency.
通信能力の周波数帯域幅B2が5MHzの移動局クラスの移動局装置MS2は、図12(a)に示すように、ランダムアクセスチャネルRACHを送信するチャンクの選択肢は、周波数がf(−1)〜f1の3つのチャンクである。移動局装置MS2は、再送時には、図12(b)に例示するように、周波数がf1のチャンクを選択する。 As shown in FIG. 12 (a), the mobile station apparatus MS2 in the mobile station class having a communication capability frequency bandwidth B2 of 5 MHz has a frequency f (-1) to f (-1) to a choice of chunks for transmitting the random access channel RACH. Three chunks of f1. At the time of retransmission, the mobile station apparatus MS2 selects a chunk having a frequency f1, as illustrated in FIG.
通信能力の周波数帯域幅B3が10MHzの移動局クラスの移動局装置MS3は、図12(c)に示すように、ランダムアクセスチャネルRACHを送信するチャンクの選択肢は、周波数がf(−3)〜f3の7つのチャンクである。移動局装置MS3は、再送時には、図12(d)に例示するように、周波数がf3のチャンクを選択する。 As shown in FIG. 12 (c), the mobile station apparatus MS3 of the mobile station class having a communication capability frequency bandwidth B3 of 10 MHz has a frequency range of f (−3) to f (−3). There are seven chunks of f3. At the time of retransmission, the mobile station apparatus MS3 selects a chunk having a frequency of f3 as illustrated in FIG.
通信能力の周波数帯域幅B4が20MHzの移動局クラスの移動局装置MS4は、図12(e)に示すように、ランダムアクセスチャネルRACHを送信するチャンクの選択肢は、周波数がf(−6)〜f6の13のチャンクである。移動局装置MS4は、再送時には、図12(f)に例示するように、周波数がf6のチャンクを選択する。
このように、移動局クラスが大きくなるにつれてランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセス時に用いるチャンクの選択肢が増え、且つ広帯域に渡る。
As shown in FIG. 12 (e), the mobile station apparatus MS4 of the mobile station class having a communication capability frequency bandwidth B4 of 20 MHz has the frequency f (−6) to 13 chunks of f6. At the time of retransmission, the mobile station apparatus MS4 selects a chunk having a frequency of f6 as illustrated in FIG.
Thus, as the mobile station class becomes larger, the choices of chunks used at the time of random access of the random access channel RACH increase and the bandwidth is widened.
図12では、移動局装置が通信可能なチャンクの中で最も中心周波数より遠いチャンクをランダムアクセスチャネルRACHの再送時に選択する場合について示しているが、この方法は自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクを選択する場合の一例であり、本発明はこのような場合に限定されるものではない。自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクの中で、最も中心周波数より遠いチャンク以外のチャンクを選択してもよい。 FIG. 12 shows a case where a chunk farthest from the center frequency among the chunks that can be communicated by the mobile station apparatus is selected at the time of retransmission of the random access channel RACH. This method is a mobile station class lower than the rank of the own apparatus. Is an example of selecting a chunk that cannot be selected, and the present invention is not limited to such a case. Chunks other than the chunk farthest from the center frequency may be selected from among the chunks that cannot be selected by the mobile station class lower than the rank of the own device.
図13に、ランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセスに失敗して、ランダムアクセスチャネルRACHの再送を行う際に、上記処理により各移動局クラスの移動局装置MS1〜MS4が優先的に選択するチャンクを示す。図13に示すように、移動局クラスが20MHzの移動局装置MS4は、周波数帯域BW1と周波数帯域BW7のチャンク、移動局クラスが10MHzの移動局装置MS3は、周波数帯域BW2と周波数帯域BW6のチャンク、移動局クラスが5MHzの移動局装置MS2は、周波数帯域BW3と周波数帯域BW5のチャンク、移動局クラスが1.25MHzの移動局装置MS1は、周波数帯域BW4のチャンクというように各移動局装置MS1〜MS4のランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスに用いるチャンクが分散される。 In FIG. 13, when the initial random access of the random access channel RACH fails and the random access channel RACH is retransmitted, the chunks that the mobile station devices MS1 to MS4 of each mobile station class preferentially select by the above processing are shown. Show. As shown in FIG. 13, the mobile station device MS4 with a mobile station class of 20 MHz is a chunk of frequency band BW1 and frequency band BW7, and the mobile station device MS3 with a mobile station class of 10 MHz is a chunk of frequency band BW2 and frequency band BW6. Each mobile station apparatus MS1 has a mobile station class MS5 having a mobile station class of 5 MHz, a chunk of frequency bands BW3 and BW5, a mobile station class MS1 having a mobile station class of 1.25 MHz, and a chunk of the frequency band BW4. ~ Chunks used for random access of the random access channel RACH of MS4 are distributed.
更に、移動局クラスが同じ移動局装置間のランダムアクセスチャネルRACHの再送時のランダム性を高めるために、各移動局装置固有の識別情報であるUE_IDを用いて、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクの中から用いるチャンクを選択する。図14に、UE_IDを用いたランダムアクセスチャネルRACHの再送時におけるチャンクの選択例を示す。なお、ここではUE_IDが3ビットの場合について示すが、これに限定されるものではない。図14(a)に示すように、UE_IDの最下位ビットが0の場合、上側周波数側のチャンクを選択し、図14(b)に示すように、UE_IDの最下位ビットが1の場合、下側周波数側のチャンクを選択する。なお、その逆も可能である。また、例えば最上位ビットのような最下位ビット以外のビットを用いることもできる。上記処理により、UE_IDに応じて異なるチャンクが選択されるので、更にランダム性を高めて衝突を回避することができる。 Furthermore, in order to improve the randomness at the time of retransmission of the random access channel RACH between mobile station apparatuses having the same mobile station class, a mobile station lower than its own rank is used by using UE_ID which is identification information unique to each mobile station apparatus. Chunk to be used is selected from the chunks that cannot be selected by the class. FIG. 14 shows an example of chunk selection at the time of retransmission of the random access channel RACH using UE_ID. In addition, although it shows about the case where UE_ID is 3 bits here, it is not limited to this. As shown in FIG. 14 (a), when the least significant bit of UE_ID is 0, the upper frequency side chunk is selected. As shown in FIG. 14 (b), when the least significant bit of UE_ID is 1, Select the side frequency side chunk. The reverse is also possible. For example, bits other than the least significant bit such as the most significant bit can be used. By the above processing, different chunks are selected according to UE_ID, so that it is possible to further improve randomness and avoid collision.
更に、上側周波数、及び下側周波数に複数のチャンクの選択肢がある場合にもUE_IDを用いてランダムにチャンクを選択することができる。図15に、UE_IDを用いたランダムアクセスチャネルRACHの再送時におけるチャンクの選択例を示す。図15に示すように、UE_IDの最下位から2番目のビットが中心周波数より上側周波数のチャンク、または下側周波数のチャンクの中でも上側周波数のチャンクか、下側周波数のチャンクかを示すように構成する。これによりUE_IDが「100」の移動局装置は、図15(a)のように周波数がf(−3)のチャンクを選択し、UE_IDが「110」の移動局装置は、図15(b)のように周波数がf(−2)のチャンクを選択し、UE_IDが「101」の移動局装置は、図15(c)のように周波数がf2のチャンクを選択し、UE_IDが「111」の移動局装置は、図15(d)のように周波数がf3のチャンクを選択する。上記処理により、中心周波数から上側周波数、または下側周波数に複数のチャンクがある場合でもUE_IDに応じて異なるチャンクが選択されるので、更にランダム性を高めて衝突を回避することができる。
なお、上記で説明したUE_IDを用いたチャンクの選択方法は一例であり、他の方法に拡張することができる。
Furthermore, even when there are a plurality of chunk options for the upper frequency and the lower frequency, a chunk can be selected at random using the UE_ID. FIG. 15 shows an example of chunk selection at the time of retransmission of the random access channel RACH using UE_ID. As shown in FIG. 15, the second least significant bit of UE_ID is configured to indicate whether the upper frequency chunk or lower frequency chunk among the upper frequency chunk or lower frequency chunk from the center frequency. To do. As a result, the mobile station apparatus with the UE_ID “100” selects the chunk with the frequency f (−3) as shown in FIG. 15A, and the mobile station apparatus with the UE_ID “110” has the structure shown in FIG. As shown in FIG. 15, the mobile station apparatus having the frequency f (−2) and the UE_ID “101” selects the chunk having the frequency f2 and the UE_ID is “111” as illustrated in FIG. The mobile station apparatus selects a chunk having a frequency of f3 as shown in FIG. With the above processing, even when there are a plurality of chunks from the center frequency to the upper frequency or the lower frequency, different chunks are selected according to UE_ID, so that it is possible to further improve randomness and avoid collision.
The chunk selection method using UE_ID described above is an example, and can be extended to other methods.
なお、第2の実施形態に関しては、動作モードとして複数の周波数帯域幅の送受信を行うことが可能な移動局装置にも適用可能である。つまり、無線部130の能力としては広帯域な送受信が可能な移動局装置に対して、能力より小さい周波数帯域幅で動作させる場合にも適用可能である。例えば、全ての移動局装置が10MHz移動局クラスの移動通信システムにおいて、移動局装置毎に動作モードとして1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHzで送信、または受信するように設定し、各移動局装置は設定された動作モードより広帯域な送信、または受信を行わないようにする。
Note that the second embodiment can also be applied to a mobile station apparatus capable of transmitting and receiving a plurality of frequency bandwidths as an operation mode. That is, the capability of the
移動局クラスとして複数の周波数帯域幅の送受信を行うことと、動作モードとして複数の周波数帯域幅の送受信を行うことの違いは、用いるチャンクをシフトする際の局部発振器の発振周波数の切り替えが必要かどうかである。例えば、システム帯域幅が10MHzの場合、1.25MHz移動局クラスの移動局装置が現在使用しているチャンクをシフトする場合は無線部130内の局部発振器の発振周波数の切り替えを行わなければならないが、10MHz移動局クラス、且つ動作モード1.25MHzの移動局装置は現在使用しているチャンクをシフトする場合は変調部103の処理において実現することができる。なお、前者はチャンクのシフトに時間を要するが、後者は即座に行うことができる。また、後者は移動通信システムの都合上、サービス体系の違いにより周波数帯域を限定する場合に行われることが想定される。
The difference between performing transmission / reception of multiple frequency bandwidths as a mobile station class and transmission / reception of multiple frequency bandwidths as an operation mode is the necessity of switching the oscillation frequency of the local oscillator when shifting the chunk to be used How is it. For example, when the system bandwidth is 10 MHz, the oscillation frequency of the local oscillator in the
第1の実施形態においては、局部発振器の発振周波数の切り替えに要する時間に主に着目しており、第2の実施形態においてはそれ以外に衝突を回避するように制御することについても着目している。以上のことから、上記で説明したように動作モードとして複数の周波数帯域幅の送受信を定義するようなシステムにおいても第2の実施形態は適用できる。 In the first embodiment, the focus is mainly on the time required for switching the oscillation frequency of the local oscillator, and in the second embodiment, attention is paid to the control to avoid a collision other than that. Yes. From the above, the second embodiment can also be applied to a system in which transmission / reception of a plurality of frequency bandwidths is defined as an operation mode as described above.
また、第2の実施形態はランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセスに用いるチャンクの選択の際にも適用できる。このとき、移動局装置MS2〜MS4は、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクの中からランダムアクセスチャネルRACHの送信に用いるチャンクを選択し、初期ランダムアクセスを行う。 The second embodiment can also be applied when selecting a chunk used for initial random access of the random access channel RACH. At this time, the mobile station apparatuses MS2 to MS4 select a chunk used for transmission of the random access channel RACH from among the chunks that cannot be selected by a mobile station class lower than the rank of the own apparatus, and perform initial random access.
ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う際の移動局装置MS1〜MS4と基地局装置BS間のシーケンスについて説明する。
移動局装置MS1〜MS4は、電源投入後、PLMN(Public Land Mobile Network)選択、セルサーチを行う。基地局装置BSは、下りリンク共通パイロットチャネルDCPICH、下りリンク同期チャネルDSCH、下りリンク共通制御チャネルDCCCHを定期的に送信されている。移動局装置MS1〜MS4は、下りリンク共通パイロットチャネルDCPICH、下りリンク同期チャネルDSCHから接続を試みるセルの選択を行ない、報知情報として下りリンク共通制御チャネルDCCCHからシステム帯域幅、CBCH用周波数帯域幅、周波数位置等の基地局装置情報を取得する。基地局装置情報を取得後、移動局装置MS1〜MS4は、位置登録を経て、Idleモードに入る。
A sequence between the mobile station apparatuses MS1 to MS4 and the base station apparatus BS when performing random access of the random access channel RACH will be described.
The mobile station apparatuses MS1 to MS4 perform PLMN (Public Land Mobile Network) selection and cell search after power-on. The base station apparatus BS periodically transmits the downlink common pilot channel DCPICH, the downlink synchronization channel DSCH, and the downlink common control channel DCCCH. The mobile station devices MS1 to MS4 select a cell to be connected from the downlink common pilot channel DCPICH and the downlink synchronization channel DSCH, and use the system bandwidth from the downlink common control channel DCCCH as broadcast information, the frequency bandwidth for CBCH, Base station apparatus information such as frequency position is acquired. After acquiring the base station apparatus information, the mobile station apparatuses MS1 to MS4 enter into the idle mode through location registration.
移動局装置MS1〜MS4は、再位置登録、パケット発着信のための初期接続、またはパケット通信中の再接続などのときに、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHを用いて基地局装置BSへランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを行う。図16に、移動局装置MS1〜MS4と基地局装置BS間のランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセス処理のフローチャートを示す。 The mobile station apparatuses MS1 to MS4 randomly access the base station apparatus BS using the uplink contention base channel CBCH at the time of relocation registration, initial connection for packet transmission / reception, or reconnection during packet communication. Random access of channel RACH is performed. FIG. 16 shows a flowchart of random access processing of the random access channel RACH between the mobile station apparatuses MS1 to MS4 and the base station apparatus BS.
まず、移動局装置MS1〜MS4は、任意の統計的にランダムな選択アルゴリズムにより、初期接続確立、または再接続のためのランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを試みるチャンクをCBCH用周波数帯域の中から選択し(Sa1)、該ランダムアクセスチャネルRACHを送信する(Sa2)。ここで、初期接続確立のためのランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスで移動局装置MS1〜MS4が基地局装置BSに送信するデータは、W−CDMAでシグネチャと呼ばれる各移動局装置を識別するための情報(シグネチャと称する)、基地局装置BSと移動局装置MS1〜MS4間の同期を合わせるための情報(プリアンブルと称する)を含む。また、各移動局装置個別の情報、無線接続関連情報も併せて含まれる構成をとっても、後の処理の中で基地局装置BSに送信される構成でもよい。ここでは、説明を簡易にするため、初期接続確立のためのランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスでプリアンブルのみを送信する場合について説明する。 First, the mobile station apparatuses MS1 to MS4 select a chunk from the CBCH frequency band to attempt random access of the random access channel RACH for initial connection establishment or reconnection by an arbitrary statistically random selection algorithm. (Sa1), and the random access channel RACH is transmitted (Sa2). Here, data transmitted from the mobile station apparatuses MS1 to MS4 to the base station apparatus BS by random access of the random access channel RACH for establishing an initial connection is used to identify each mobile station apparatus called a signature in W-CDMA. Information (referred to as a signature) and information (referred to as a preamble) for synchronizing synchronization between the base station device BS and the mobile station devices MS1 to MS4 are included. Further, the mobile station apparatus may be configured to include information specific to each mobile station apparatus and information related to wireless connection, or may be transmitted to the base station apparatus BS in a later process. Here, in order to simplify the description, a case will be described in which only the preamble is transmitted by random access of the random access channel RACH for establishing the initial connection.
基地局装置BSは、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHを受信し(Sa3)、該上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHに移動局装置MS1〜MS4が送信したランダムアクセスチャネルRACHを検出すると(Sa4)、上りリンクスケジューリングチャネルUSCHにおいて移動局装置MS1〜MS4にデータを送信するためのチャネルを割り当てるスケジューリングを行ない、プリアンブルから基地局装置BSと移動局装置MS1〜MS4間の受信タイミングのずれを検出し、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHを用いて移動局装置MS1〜MS4から送信されたシグネチャ、同期情報、及びスケジューリング情報を下りリンクで移動局装置MS1〜MS4に送信する(Sa5)。または、以降のフレームの先頭の下りリンク共通制御チャネルDCCCHで前記の情報を送信する。基地局装置BSは、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHを受信しても移動局装置MS1〜MS4からのランダムアクセスチャネルRACHを検出しなかった場合は(Sa4)、上記ランダムアクセスチャネルRACHに関する処理を行なわない。 When the base station apparatus BS receives the uplink contention base channel CBCH (Sa3) and detects the random access channel RACH transmitted by the mobile station apparatuses MS1 to MS4 on the uplink contention base channel CBCH (Sa4), the base station apparatus BS Performs scheduling for allocating a channel for transmitting data to mobile station apparatuses MS1 to MS4 in link scheduling channel USCH, detects a shift in reception timing between base station apparatus BS and mobile station apparatuses MS1 to MS4 from the preamble, and downlinks The signature, synchronization information, and scheduling information transmitted from the mobile station apparatuses MS1 to MS4 using the shared control signaling channel DSCSCH are transmitted to the mobile station apparatuses MS1 to MS4 in the downlink (Sa5). Alternatively, the information is transmitted on the downlink common control channel DCCCH at the head of the subsequent frames. If the base station apparatus BS does not detect the random access channel RACH from the mobile station apparatuses MS1 to MS4 even after receiving the uplink contention base channel CBCH (Sa4), the base station apparatus BS performs processing related to the random access channel RACH. Absent.
移動局装置MS1〜MS4は、下りリンク共通制御チャネルDCCCH、または予め周波数帯域の決められた下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHを受信して自装置が送信したシグネチャが含まれているかを監視し、一定期間以内に自装置宛のデータがない場合(Sa6)、第1または第2の実施形態にて説明したように、ランダムアクセスチャネルRACHを再送するチャンクを選択する(Sa9)。 The mobile station apparatuses MS1 to MS4 receive the downlink common control channel DCCCH or the downlink shared control signaling channel DSCSCH whose frequency band is determined in advance and monitor whether or not the signature transmitted by the own apparatus is included. When there is no data addressed to itself within the period (Sa6), as described in the first or second embodiment, a chunk for retransmitting the random access channel RACH is selected (Sa9).
すなわち、第1の実施形態においては、移動局装置MS1は同じチャンクを選択し、移動局装置MS2〜MS4は選択するチャンクを変更する。第2の実施形態においては、各移動局装置MS1〜MS4は、ランダムアクセスチャネルRACHの初期ランダムアクセス時にはCBCH用周波数帯域の中心周波数に無線周波数を設定している。このとき、CBCH用周波数帯域が充分に広い周波数帯域であれば、各移動局クラス間のランダムアクセスチャネルRACHの再送時に用いるチャンクを次のようにして分散させる。つまり、移動局装置MS4は、この無線周波数の設定のときの移動局装置MS3の周波数帯域外のチャンクを選択し、移動局装置MS3は、この無線周波数の設定のときの移動局装置MS2の周波数帯域外のチャンクを選択し、移動局装置MS2は、この無線周波数の設定のときの移動局装置MS1の周波数帯域外のチャンクを選択するというようにして、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクを選択する。 That is, in the first embodiment, the mobile station device MS1 selects the same chunk, and the mobile station devices MS2 to MS4 change the selected chunk. In the second embodiment, each mobile station apparatus MS1 to MS4 sets a radio frequency to the center frequency of the CBCH frequency band during the initial random access of the random access channel RACH. At this time, if the frequency band for CBCH is a sufficiently wide frequency band, chunks used at the time of retransmission of the random access channel RACH between the respective mobile station classes are dispersed as follows. That is, the mobile station device MS4 selects a chunk outside the frequency band of the mobile station device MS3 when this radio frequency is set, and the mobile station device MS3 selects the frequency of the mobile station device MS2 when this radio frequency is set. The mobile station apparatus MS2 selects a chunk outside the band, and the mobile station apparatus MS2 selects a chunk outside the frequency band of the mobile station apparatus MS1 at the time of setting the radio frequency. Select chunks that cannot be selected.
各移動局装置MS1〜MS4は、ステップSa9にて選択したチャンクにて、該ランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスを再試行する(Sa2)。 Each mobile station apparatus MS1 to MS4 retries random access of the random access channel RACH with the chunk selected in step Sa9 (Sa2).
そして、移動局装置は下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHにおいて自装置が送信したシグネチャがあった場合(Sa6)、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHを復調し、同期情報、スケジューリング情報を抽出する。次に、移動局装置は、移動局クラス等の自装置情報と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。基地局装置は、移動局装置から送信された移動局クラス等の自装置情報とQoSやデータ量等のスケジューリングに必要な情報を基にスケジューリングを行ない、スケジューリング情報を移動局装置に送信する。移動局装置への上りリンクのスケジューリングが行なわれると、移動局装置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。位置登録では、一時的な加入者識別情報(IMSI:International Mobile Subscriber Identity、IMEI:International Mobile Equipment Identity)、例えばTMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)、TMEI(Temporary Mobile Equipment Identity)や一時的なIPアドレスなど、を位置登録の承認とともに移動局装置に送信する。また、同時に鍵交換プロトコルや認証処理が実行される。これらにより、無線接続処理が完了する(Sa7、Sa8)。 Then, when there is a signature transmitted by the mobile station apparatus in the downlink shared control signaling channel DSCSCH (Sa6), the mobile station apparatus demodulates the downlink shared control signaling channel DSCSCH, and extracts synchronization information and scheduling information. Next, the mobile station apparatus transmits its own apparatus information such as a mobile station class and information necessary for scheduling such as QoS and data amount. The base station apparatus performs scheduling based on the own apparatus information such as the mobile station class transmitted from the mobile station apparatus and information necessary for scheduling such as QoS and data amount, and transmits the scheduling information to the mobile station apparatus. When uplink scheduling to the mobile station apparatus is performed, the mobile station apparatus starts position registration work with an upper layer and performs position registration. In location registration, temporary subscriber identity information (IMSI: International Mobile Subscriber Identity, IMSI: Temporary Mobile Identity Identity, such as TMSI (Temporary Mobile Identity), such as TMSI (Temporary Mobile Identity), for example. Are transmitted to the mobile station device together with the approval of the location registration. At the same time, a key exchange protocol and an authentication process are executed. Thus, the wireless connection process is completed (Sa7, Sa8).
これにより、各移動局装置において局部発振器の周波数を変更することなく、異なる移動局クラスの移動局装置間でランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスが再送時に衝突することを防ぎ、かつ、同一移動局クラスの移動局装置間でランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスが再送時に衝突する確率を平均化することができる。
すなわち、各移動局装置は、ランダムアクセスに失敗したときは、失敗した際の自装置の設定で通信可能なチャンクであり、自装置より移動局クラスが低い移動局装置が通信可能なチャンクの外のチャンクを用いてランダムアクセスを再び行う。これにより、移動局クラスの異なる移動局装置MS1と移動局装置MS2のランダムアクセスが衝突したとき、自装置の設定を変更するという時間を要する処理なしに、再送を異なるチャンクで行うため、各移動局装置がランダムアクセスを成功するまでの時間を抑えられ、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
さらに、各移動局装置は、ランダムアクセスを再び行う際に用いるチャンクを、自装置固有の識別情報であるUE_IDに基づき選択することで、同じ移動局クラスの移動局装置同士のランダムアクセスが衝突したときに、再送時に衝突する確率を平均化するので、各移動局装置がランダムアクセスを成功するまでの時間を抑えられ、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
This prevents random access channel RACH from colliding during retransmission between mobile station devices of different mobile station classes without changing the frequency of the local oscillator in each mobile station device, and the same mobile station class The probability that random access of the random access channel RACH may collide at the time of retransmission can be averaged between the mobile station apparatuses.
That is, each mobile station device, when random access fails, is a chunk that can be communicated according to the settings of the own device at the time of failure, and the mobile station device whose mobile station class is lower than its own device Random access is performed again using the chunk. As a result, when random access between the mobile station device MS1 and the mobile station device MS2 of different mobile station classes collides, retransmission is performed in different chunks without processing that requires time to change the setting of the own device. The time until the station apparatus succeeds in random access can be suppressed, and random access with excellent response time can be performed.
Furthermore, each mobile station apparatus collides random access between mobile station apparatuses of the same mobile station class by selecting a chunk to be used when performing random access again based on UE_ID that is identification information unique to the mobile station apparatus. Sometimes, since the probability of collision at the time of retransmission is averaged, the time until each mobile station apparatus succeeds in random access can be suppressed, and random access with excellent response time can be performed.
[第3の実施形態]
また、本発明は、ランダムアクセスチャネルRACH以外の通常時の上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHのランダムアクセスの再試行にも適用することができる。
本実施形態においては、移動局装置MS1〜MS4は、送信データがあり、上りリンクスケジューリングチャネルUSCHが割り当てられなかった場合、または非常に少量のデータを基地局装置BSに送信する場合、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHのランダムアクセスを試みる。ここでは、上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHの中で、上りリンクスケジューリングチャネルUSCHにおいてチャネル割り当てを要求するための上りリンク要求チャネルURCH(Uplink Request Channel)を送信するために、または少量のデータからなるファーストアクセスチャネルFACH(Fast Access Channel)を送信するために行う。
[Third Embodiment]
The present invention can also be applied to retrying random access of the uplink contention base channel CBCH during normal times other than the random access channel RACH.
In the present embodiment, the mobile station apparatuses MS1 to MS4 have uplink data, and when the uplink scheduling channel USCH is not allocated, or when a very small amount of data is transmitted to the base station apparatus BS, Attempt random access of the tension-based channel CBCH. Here, in the uplink contention base channel CBCH, in order to transmit an uplink request channel URCH (Uplink Request Channel) for requesting channel assignment in the uplink scheduling channel USCH, or first composed of a small amount of data This is performed to transmit an access channel FACH (Fast Access Channel).
上りリンク要求チャネルURCHを送信する場合、すなわち、チャネル割り当てを要求する場合、初期接続確立のためのランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスと同様、移動局装置MS1〜MS4のCBCHスケジューリング部105が上りリンク要求チャネルURCHのランダムアクセスに用いるチャンクを選択し、基地局装置BSよりスケジューリング情報を受信して上りリンクスケジューリングチャネルUSCHを用いたデータ送信を行うまでの手順を移動局装置MS1〜MS4と基地局装置BSで行う。
When transmitting the uplink request channel URCH, that is, when requesting channel allocation, the
ファーストアクセスチャネルFACHを送信する場合については、図17に、ファーストアクセスチャネルFACH(通常時の少量のデータ送信用のチャネル)のランダムアクセスのフローチャートを示す。この場合も、初期接続確立のためのランダムアクセスチャネルRACHのランダムアクセスと同様、移動局装置MS1〜MS4のCBCHスケジューリング部105はファーストアクセスチャネルFACHのランダムアクセスに用いるチャンクを選択し(Sb1)、ファーストアクセスチャネルFACHのランダムアクセスを試みる(Sb2)。ここで、ファーストアクセスチャネルFACHにて送信するデータはシグネチャ、プリアンブルと共に送信データを含む。基地局装置BSは、移動局装置MS1〜MS4がランダムアクセスした送信データを伴うファーストアクセスチャネルFACHを検出すると(Sb3)、データの復調などのデータ処理を行ない、下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHを用いてファーストアクセスチャネルFACH中の送信データに対するACK/NACKなどの応答情報を下りリンクで移動局装置に送信する(Sb4)。または、以降のフレームの先頭の下りリンク共通制御チャネルDCCCHで前記の情報を送信する。移動局装置MS1〜MS4からのファーストアクセスチャネルFACHを検出しなかった場合は(Sb3)、データ処理を行なわずに、スケジューリングチャネル区間の処理に移行する。
In the case of transmitting the first access channel FACH, FIG. 17 shows a flowchart of random access of the first access channel FACH (channel for transmitting a small amount of data in normal times). Also in this case, similarly to the random access channel RACH random access for establishing the initial connection, the
移動局装置MS1〜MS4は、下りリンク共通制御チャネルDCCCH、または予め周波数帯域の決められた下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHを受信して応答情報が含まれているかを監視し、一定期間以内に自装置宛のデータがない場合(Sb5)、第1または第2の実施形態にてランダムアクセスチャネルRACHについて説明したのと同様に、ファーストアクセスチャネルFACHを再送するチャンクを選択する(Sb6)。 The mobile station devices MS1 to MS4 receive the downlink common control channel DCCCH or the downlink shared control signaling channel DSCSCH whose frequency band is determined in advance and monitor whether response information is included, and within a certain period of time, When there is no data addressed to the device (Sb5), the chunk for retransmitting the first access channel FACH is selected (Sb6), as described for the random access channel RACH in the first or second embodiment.
すなわち、第1の実施形態と同様にファーストアクセスチャネルFACHを再送する場合は、移動局クラスがシステムにおけるファーストアクセスチャネルFACHの最小周波数帯域幅と同様の移動局装置MS1は同じチャンクを選択する。移動局クラスがシステムにおけるファーストアクセスチャネルFACHの最小周波数帯域幅より広い移動局装置MS2〜MS4は選択するチャンクを変更する。第2の実施形態と同様にファーストアクセスチャネルFACHを再送する場合は、各移動局装置MS1〜MS4は、ファーストアクセスチャネルFACHの初期アクセス時にはCBCH用周波数帯域の中心周波数に無線周波数を設定している。このとき、CBCH用周波数帯域が充分に広い周波数帯域であれば、各移動局クラス間のファーストアクセスチャネルFACHの再送時に用いるチャンクを次のようにして分散させる。つまり、移動局装置MS4は、この無線周波数の設定のときの移動局装置MS3の周波数帯域外のチャンクを選択し、移動局装置MS3は、この無線周波数の設定のときの移動局装置MS2の周波数帯域外のチャンクを選択し、移動局装置MS2は、この無線周波数の設定のときの移動局装置MS1の周波数帯域外のチャンクを選択するというようにして、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクを選択する。 That is, when the fast access channel FACH is retransmitted as in the first embodiment, the mobile station device MS1 whose mobile station class is the same as the minimum frequency bandwidth of the fast access channel FACH in the system selects the same chunk. The mobile station devices MS2 to MS4 whose mobile station class is wider than the minimum frequency bandwidth of the first access channel FACH in the system change the selected chunk. When retransmitting the fast access channel FACH as in the second embodiment, each mobile station apparatus MS1 to MS4 sets the radio frequency to the center frequency of the CBCH frequency band during initial access of the fast access channel FACH. . At this time, if the frequency band for CBCH is a sufficiently wide frequency band, chunks used at the time of retransmission of the fast access channel FACH between the mobile station classes are distributed as follows. That is, the mobile station device MS4 selects a chunk outside the frequency band of the mobile station device MS3 when this radio frequency is set, and the mobile station device MS3 selects the frequency of the mobile station device MS2 when this radio frequency is set. The mobile station apparatus MS2 selects a chunk outside the band, and the mobile station apparatus MS2 selects a chunk outside the frequency band of the mobile station apparatus MS1 at the time of setting the radio frequency. Select chunks that cannot be selected.
各移動局装置MS1〜MS4は、ステップSb6にて選択したチャンクにて、該ファーストアクセスチャネルFACHのランダムアクセスを再試行する(Sb2)。 Each mobile station apparatus MS1 to MS4 retries random access of the first access channel FACH with the chunk selected in step Sb6 (Sb2).
そして、移動局装置は下りリンク共用制御シグナリングチャネルDSCSCHにおいて自装置宛の応答情報があった場合(Sb5)、ファーストアクセスチャネルFACHのランダムアクセスの処理を終了する。また、応答情報がNACKであった場合、ファーストアクセスチャネルFACHのランダムアクセスを再試行するようにしてもよい。 Then, when there is response information addressed to the mobile station apparatus in the downlink shared control signaling channel DSCSCH (Sb5), the mobile station apparatus ends the random access processing of the first access channel FACH. When the response information is NACK, the random access of the first access channel FACH may be retried.
これにより、ランダムアクセスチャネルRACHのみだけでなく、ファーストアクセスチャネルFACHおよび上りリンク要求チャネルURCHといった上りリンクコンテンションベースチャネルCBCHにてランダムアクセスを行う全てのチャネルについて、各移動局装置において自装置の設定を変更することなく、異なる移動局クラスの移動局装置間でランダムアクセスが再送時に衝突することを防ぎ、かつ、同一移動局クラスの移動局装置間でランダムアクセスが再送時に衝突する確率を平均化することができる。 Thus, not only the random access channel RACH but also all channels that perform random access on the uplink contention base channel CBCH such as the fast access channel FACH and the uplink request channel URCH are set by each mobile station device. Without random access, it prevents random access from colliding between mobile station devices of different mobile station classes, and averages the probability that random access will collide between mobile station devices of the same mobile station class during retransmission can do.
なお、第1から第3の実施形態において、CBCHスケジューリング部105が、ランダムアクセスに対する応答が一定時間内に帰ってくるか否かで、ランダムアクセスの再送を実施するか否かを判断するとして説明したが、受信部110より制御データと受信データを受け取り、送信部100に送信データと制御データとスケジューリング情報を出力し、無線制御部120に制御情報を出力する制御部(図示せず)が、ランダムアクセスに対する応答が一定時間内に帰ってくるか否かで、ランダムアクセスの再送を実施するか否かを判断してもよい。
In the first to third embodiments, it is assumed that the
また、第2の実施形態において、全ての移動局装置は、ランダムアクセス時にはCBCH用周波数帯域の中心周波数に局部発振器の周波数を設定するとして説明したが、各移動局装置は、移動局クラスにより決まる周波数に局部発振器の周波数を設定していてもよく、全ての移動局装置で同じ周波数でなくてもよい
また、このとき、同じ移動局クラスであれば同じ周波数に局部発振器の周波数を設定している必要はなく、ある移動局クラスでは、各移動局装置は例えば2つの周波数のうちのどちらかに局部発振器の周波数を設定していてもよい。
In the second embodiment, all mobile station apparatuses have been described as setting the local oscillator frequency at the center frequency of the CBCH frequency band during random access. However, each mobile station apparatus is determined by the mobile station class. The frequency of the local oscillator may be set to the frequency, and may not be the same frequency for all mobile station devices. In this case, if the mobile station class is the same, the frequency of the local oscillator is set to the same frequency. In a certain mobile station class, each mobile station apparatus may set the frequency of the local oscillator to one of two frequencies, for example.
また、第2の実施形態において、各移動局装置MS1〜MS4は、自装置の移動局クラスより低い移動局クラスがランダムアクセスする際の通信可能な周波数帯域を、製造時からなど予め自装置内(例えばCBCHスケジューリング部105)に記憶していてもよいし、基地局装置BSから下りリンク共通制御チャネルDCCCHなどにて随時送信された情報を、自装置内(例えばCBCHスケジューリング部105)に記憶していてもよい。 In the second embodiment, each of the mobile station apparatuses MS1 to MS4 determines the frequency band in which the mobile station class lower than the mobile station class of the own apparatus can communicate at random within the own apparatus from the time of manufacture. (For example, the CBCH scheduling unit 105) may be stored, or information transmitted from the base station apparatus BS through the downlink common control channel DCCCH as needed is stored in the own apparatus (for example, the CBCH scheduling unit 105). It may be.
なお、第1から第4の実施形態において、図4の送信部100、受信部110、無線制御部120、および、図9の送信部200、受信部210は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各部はメモリおよびCPU(中央演算装置)により構成され、各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
In the first to fourth embodiments, the transmission unit 100, the
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes design and the like within a scope not departing from the gist of the present invention.
通信規格が異なるなどのために、異なる通信帯域幅を備える携帯電話機が混在し、これらの携帯電話機が基地局にランダムアクセスするマルチバンド無線通信システムに用いて好適であるが、これに限られるものではない。 Suitable for use in multiband wireless communication systems in which mobile phones with different communication bandwidths are mixed due to different communication standards, and these mobile phones randomly access base stations, but are not limited to this is not.
BS…基地局装置
MS1、MS2、MS3、MS4…移動局装置
100…送信部
101…チャネル符号化部
102…データ制御部
103…変調部
104…USCHスケジューリング部
105…CBCHスケジューリング部
106…スケジューリング部
107…送信タイミング制御部
110…受信部
111…OFDM復調部
112…チャネル推定部
113…制御データ抽出部
114…チャネル復号化部
120…無線制御部
130…無線部
200…送信部
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
205…DLスケジューリング部
206…ULスケジューリング部
210…受信部
211…復調部
212…チャネル推定部
213…制御データ抽出部
214…チャネル復号化部
215…受信タイミングずれ検出部
220…無線部
300…AMC変調部
301…1.25MHz用FFT部
302…2.5MHz用FFT部
304…10MHz用FFT部
310…サブキャリアマッピング部
320…IFFT部
BS ... Base station apparatus MS1, MS2, MS3, MS4 ... Mobile station apparatus 100 ... Transmitting
Claims (15)
前記移動局装置は、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うこと
を特徴とするマルチバンド無線通信システム。 In a multiband wireless communication system comprising a base station device and a mobile station device that performs random access to the base station device with a frequency bandwidth equal to or higher than a predetermined frequency bandwidth,
When the mobile station device fails in random access using one frequency band, the mobile station device again performs random access using the frequency band selected from the frequency bands that can be communicated in the state of the own device at the time of the failure. A multiband wireless communication system characterized in that:
前記移動局装置のうち、自装置が備える通信能力の周波数帯域幅が前記所定の周波数帯域幅より広い第2の移動局装置は、第2の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域であり、前記第2の周波数帯域とは異なる周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うこと
を特徴とする請求項1に記載のマルチバンド無線通信システム。 Among the mobile station apparatuses, the first mobile station apparatus in which the frequency bandwidth of the communication capability included in the own apparatus is the same as the predetermined frequency bandwidth has failed in random access using the first frequency band When the random access is performed again using the first frequency band,
Among the mobile station devices, when the second mobile station device having a frequency bandwidth of communication capability included in the own device wider than the predetermined frequency bandwidth fails in random access using the second frequency band, 2. The multiband according to claim 1, wherein random access is performed again using a frequency band that is communicable in the state of the device at the time of the failure and is different from the second frequency band. Wireless communication system.
一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域であり、通信能力の周波数帯域幅が自装置より狭い移動局装置が通信可能な周波数帯域の外の周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うこと
を特徴とする請求項1に記載のマルチバンド無線通信システム。 The mobile station device
When random access using one frequency band fails, it is a frequency band in which communication is possible in the state of the own device at the time of the failure, and a mobile station device whose communication capability frequency bandwidth is narrower than the own device can communicate The multiband wireless communication system according to claim 1, wherein random access is performed again using a frequency band outside a valid frequency band.
ランダムアクセスを開始するときには、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき選択された周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、該局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域であり、通信能力の周波数帯域幅が自装置より狭い移動局装置が該移動局装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき選択された周波数に該移動局装置の局部発振器の周波数を設定したときに通信可能な周波数帯域の外の周波数帯域を用いて、ランダムアクセスを行うこと
を特徴とする請求項3に記載のマルチバンド通信システム。 The mobile station device
When starting random access, the frequency of the local oscillator of the local device is set to the frequency selected based on the frequency bandwidth of the communication capability of the local device, and the frequency band in which communication is possible in the state of the local oscillator Communication is possible when a mobile station device whose communication capability frequency bandwidth is narrower than its own device sets the local oscillator frequency of the mobile station device to a frequency selected based on the frequency bandwidth of the mobile station device's communication capability The multiband communication system according to claim 3, wherein random access is performed using a frequency band outside a specific frequency band.
前記移動局装置は、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択すること
を特徴とするマルチバンド無線通信システム。 In a multiband wireless communication system comprising a base station device and a mobile station device that performs random access to the base station device with a frequency bandwidth equal to or higher than a predetermined frequency bandwidth,
The mobile station apparatus selects a frequency band used for random access based on a frequency bandwidth of communication capability of the mobile station apparatus.
を特徴とする請求項6に記載のマルチバンド無線通信システム。 When starting the random access, the mobile station device sets the local oscillator frequency of the local device to a predetermined frequency and can communicate the frequency band used for the random access in the state of the local oscillator. The multiband radio communication system according to claim 6, wherein the multiband radio communication system is selected from various frequency bands.
を特徴とする請求項1から請求項5のいずれかの項に記載のマルチバンド無線通信システム。 The multiband radio according to any one of claims 1 to 5, wherein the mobile station device selects a frequency band to be used for random access based on a frequency bandwidth of communication capability of the mobile device. Communications system.
を特徴とする請求項9に記載のマルチバンド無線通信システム。 When starting the random access, the mobile station device sets the local oscillator frequency of the local device to a predetermined frequency and can communicate the frequency band used for the random access in the state of the local oscillator. The multiband radio communication system according to claim 9, wherein the multiband radio communication system is selected from various frequency bands.
一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うこと
を特徴とする移動局装置。 In a mobile station device that performs random access to a base station device with a frequency bandwidth greater than or equal to a predetermined frequency bandwidth,
When random access using one frequency band fails, random access is performed again using a frequency band selected from the frequency bands that can be communicated in the state of the device at the time of the failure. Mobile station device.
自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択すること
を特徴とする移動局装置。 In a mobile station device that performs random access to a base station device with a frequency bandwidth greater than or equal to a predetermined frequency bandwidth,
A mobile station apparatus, wherein a frequency band used for random access is selected based on a frequency bandwidth of a communication capability of the own apparatus.
前記移動局装置が、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行う第1の過程
を備えることを特徴とするランダムアクセス方法。 In a random access method in a multiband radio communication system comprising a base station device and a mobile station device that performs random access to the base station device with a frequency bandwidth equal to or higher than a predetermined frequency bandwidth,
When the mobile station device fails in random access using one frequency band, the mobile station device again performs random access using the frequency band selected from the frequency bands that can be communicated in the state of the own device at the time of the failure. The random access method characterized by including the 1st process to perform.
前記移動局装置が、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択する第1の過程
を備えることを特徴とするランダムアクセス方法。
In a random access method in a multiband radio communication system comprising a base station device and a mobile station device that performs random access to the base station device with a frequency bandwidth equal to or higher than a predetermined frequency bandwidth,
The mobile station apparatus includes a first step of selecting a frequency band to be used for random access based on a frequency bandwidth of the communication capability of the mobile station apparatus.
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