JP2009232131A - 通信システムおよび端末装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ＲＡＣＨにおける初期アクセスにかかる時間を短縮すること。
【解決手段】通信システムは、端末装置２００が、端末装置２００の位置、伝搬路遅延量に基づいて、推定ＴＡ情報を算出する。そして、端末装置２００は、基地局１００から送信されるＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを基にして、ＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定し、判定結果（自分あてのＴＡ情報である場合）に応じて、「Message3」を基地局１００に送信するか否かを判定する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ランダムアクセス番号を利用して、基地局と端末装置との間で通信を行う通信システム等に関し、特に、初期アクセスにかかる時間を短縮することが出来る通信システムおよび端末装置に関するものである。
次世代の移動体通信システム（例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）に基づいた移動体通信システム）は、パケット及びデジタル音声、画像等を含んだ各種のデータを端末装置（ＵＥ）間で送受信することを可能にしている。
また、この移動体通信システムは、複数の端末装置が基地局（ｅＮＢ）に一度にアクセスすることにより発生するアクセスの失敗等に対処すべく、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）を使用して、初期アクセスを行っている（例えば、特許文献１、２、３参照）。
図１２は、ＲＡＣＨによる初期アクセスが完了するまでのシーケンスの一例を示す図である。同図に示すように、端末装置（ＵＥ１）は、プリアンブル番号をランダムに選択して、「Message1」を基地局（ｅＮＢ）に送信する。
基地局は、端末装置の信号を受信し、パワー検出を行って、タイミング情報（以下、ＴＡ＜Time Advance＞情報と表記する）を算出し、このＴＡ情報を「Message2」で端末装置に通知する。端末装置は、基地局から通知されたＴＡ情報を使って送信タイミングを調整し、端末装置固有の情報を「Message3」で基地局に送信する。
基地局は、「Message3」を復号し、呼の接続に必要な情報を「Message4」にて端末装置に通知する。このように、端末装置と基地局との間で「Message1」〜「Message4」を送受信した後に、端末装置は、呼の接続を行うことができる。
ここで、ＴＡ情報について説明する。図１３は、ＴＡ情報の一例を説明するための図である。上記の移動体通信システムでは、基地局の基準タイミングに合わせて、端末装置の信号を着信させる必要がある。図１３に示す例のように、端末装置の信号がタイミング１で基地局に着信したとすると、基地局は、基準タイミングに端末装置の信号が着信するように基準タイミングとタイミング１との差分だけ、送信タイミングを早めるように端末装置にタイミング情報を送る。このタイミング情報をＴＡ情報と呼ぶ。
特表２００２−５２４９９０号公報 特開２００１−３２６９７８号公報 特開２００４−２７４７９４号公報
しかしながら、上述した従来の技術では、ＲＡＣＨで用いられるプリアンブルの数が少ないため、複数の端末装置が同じプリアンブル番号で「Message1」を基地局に送信する確率が高くなり、初期アクセスに時間がかかるという問題があった。図１４は、従来技術の問題点を説明するための図である。図１４では、２つの端末装置（端末装置Ａ、端末装置Ｂ）が同じプリアンブル番号で「Message1」を送信した場合を例にとり説明する。
図１４に示すように、端末装置Ａ，Ｂが同じプリアンブル番号で「Message1」を送信すると、基地局では、マルチパスのようになり、「Message1」のパワー検出を行い、ＴＡ情報を算出し、端末装置Ａ，ＢにＴＡ情報を「Message2」にて送信する。
各端末装置Ａ，Ｂでは、自分宛のＴＡ情報として処理を継続し、端末装置個別の情報を「Message3」にて基地局に送信する。ここで、「Message3」の衝突が発生する。基地局では、各「Message3」に含まれる端末装置Ａと端末装置Ｂとの個別情報が異なるため、各信号がお互いに干渉し、「Message3」を復調することができなくなる。
その結果、端末装置Ａ，Ｂに対して「Message4」が送信されないため、端末装置Ａ，Ｂは、再度、基地局に対して「Message3」を送信する。端末装置Ａ，Ｂは、「Message4」を受信するまで、設定された最大再送回数だけ、「Message３」を再送する。
端末装置Ａ，Ｂは、最大再送回数だけ「Message3」を再送した後に、初めて衝突を認識し、再度、「Message1」を送信することから初期アクセスを開始するので、初期アクセスに時間がかかってしまう。
この開示のシステムおよび装置は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、初期アクセスにかかる時間を短縮することが出来る通信システムおよび端末装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この通信システムは、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）を利用して、基地局と端末装置との間で通信を行う通信システムであって、前記端末装置は、前記基地局に第１の信号を送信する第１送信手段と、前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達したタイミングとの差分を示す第１のタイミング情報を前記基地局から受信する受信手段と、前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達すると推定されるタイミングとの差分を示す第２のタイミング情報を算出する算出手段と、前記第１のタイミング情報および前記第２のタイミング情報を基にして、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信する第２送信手段と、を備える。
また、この通信システムは、上記通信システムにおいて、前記算出手段は、前記基地局と前記端末装置との距離および／または前記基地局と前記端末装置との間で送受信される電波の遅延量に基づいて前記第２のタイミング情報を算出することができる。
また、この通信システムは、上記通信システムにおいて、前記第２送信手段は、自端末装置の移動速度および／または電波の受信強度を更に利用して、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信することを要件とする。
また、この通信システムは、上記通信システムにおいて、前記第１送信手段は、予め用意された複数のプリアンブル番号のうち、いずれか一つのプリアンブル番号を前記第１の信号に設定して前記基地局に送信し、前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号に設定されたプリアンブル番号を変更することができる。
また、この通信システムは、上記通信システムにおいて、前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１のタイミング情報に基づいて、前記第１の信号を送信するタイミングを変更することができる。
また、この通信システムは、上記通信システムにおいて、前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号の送信電力を変更することができる。
また、この端末装置は、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）を利用して、基地局と通信を行う端末装置であって、前記端末装置は、前記基地局に第１の信号を送信する第１送信手段と、前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達したタイミングとの差分を示す第１のタイミング情報を前記基地局から受信する受信手段と、前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達すると推定されるタイミングとの差分を示す第２のタイミング情報を算出する算出手段と、前記第１のタイミング情報および前記第２のタイミング情報を基にして、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信する第２送信手段と、を備える。
また、この端末装置は、上記端末装置において、前記算出手段は、前記基地局と前記端末装置との距離および／または前記基地局と前記端末装置との間で送受信される電波の遅延量に基づいて前記第２のタイミング情報を算出することができる。
また、この端末装置は、上記端末装置において、前記算出手段は、自端末装置の移動速度および／または電波の受信強度に基づいて、第２のタイミング情報を補正することができる。
また、この端末装置は、上記端末装置において、前記第１送信手段は、予め用意された複数のプリアンブル番号のうち、いずれか一つのプリアンブル番号を前記第１の信号に設定して前記基地局に送信し、前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号に設定されたプリアンブル番号を変更することができる。
この通信システムによれば、端末装置が、第１のタイミング情報と第２のタイミング情報とを基にして、自局の個別情報を基地局に送信するのか、あるいは第１の信号を送信するのかを判定するので、自局の個別情報と、他局の個別情報が衝突してしまうことを防止し、初期アクセスにかかる時間を短縮することが出来る。
また、この通信システムによれば、端末装置が、基地局と自局との距離および／または基地局と自局との間で送受信される電波の遅延量に基づいて、第２のタイミング情報を算出するので、第２のタイミング情報を正確に算出することができる。
また、この通信システムによれば、自局の移動速度および／または電波の受信強度を更に利用して、自局の個別情報を基地局に送信するのか、あるいは第１の信号を送信するのかを判定するので、自局の個別情報と他局の個別情報とが衝突してしまうことをより正確に防止し、初期アクセスにかかる時間を短縮することが出来る。
また、この通信システムによれば、第１の信号を送信する場合に、プリアンブル番号を変更するので、自局の個別情報と他局の個別情報とが衝突してしまうことを予防することが出来る。
また、この通信システムによれば、第１のタイミング情報に基づいて、第１の信号を送信するタイミングを変更するので、自局の個別情報と他局の個別情報とが衝突してしまうことを予防することが出来る。
また、この通信システムによれば、第２の信号を送信する場合に、送信電力を変更するので、自局の個別情報と他局の個別情報とが衝突してしまうことを予防することが出来る。
以下に添付図面を参照して、通信システムおよび端末装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本実施例１にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。同図に示すように、この通信システムは、基地局１００と端末装置２００とを有し、ＲＡＣＨ（Random Access Channel）を利用して、初期アクセスを行う。なお、ここでは、基地局１００、端末装置２００のみを示すが、この通信システムは、その他にも基地局、端末装置を含んでいるものとする。
基地局１００は、ＲＦ部１０１と、復調部１０２と、変調部１０３と、ＲＡＣＨ信号処理部１０４とを有する。ＲＦ部１０１は、端末装置２００から送信される信号を受信し、受信した信号を復調部１０２に出力すると共に、変調部１０３から入力される信号を端末装置２００に送信する手段である。
復調部１０２は、ＲＦ部１０１から入力される信号を復調し、復調した信号をＲＡＣＨ信号処理部１０４に出力する手段である。変調部１０３は、ＲＡＣＨ信号処理部１０４から入力される信号を変調し、変調した信号をＲＦ部１０１に出力する。
ＲＡＣＨ信号処理部１０４は、ＲＡＣＨを利用して、端末装置２００（あるいは、その他の端末装置）からの呼の接続要求に応答する手段である。具体的に、このＲＡＣＨ信号処理部１０４は、端末装置２００から「Message1」を受信した場合に、パワー検出を行って、ＴＡ情報を算出し、このＴＡ情報を「Message2」にて端末装置２００に送信する。
図１４において説明したように、このＴＡ情報は、基地局１００で予め設定されている基準のタイミングと、「Message1」を受信したタイミングとの差分の情報を含み、端末装置２００は、かかるＴＡ情報を参照して、信号の送信タイミングを調整する。
その後、ＲＡＣＨ信号処理部１０４は、端末装置２００から固有情報を含んだ「Message3」を受信した場合に、呼の接続に必要な情報を「Message4」にて端末装置２００に送信する。なお、ＲＡＣＨ信号処理部１０４は、Message１を同じプリアンブル番号で送信した複数の端末装置から同時に、「Message3」を受信した場合には、「Message3」の衝突が発生するため、「Message4」を該当する端末装置に送信することが出来ない。
端末装置２００は、ＲＦ部２０１と、復調部２０２と、変調部２０３と、ＲＡＣＨ信号処理部２０４とを有する（端末装置２００の詳細な構成は後述する）。ＲＦ部２０１は、基地局１００から送信される信号を受信し、受信した信号を復調部２０２に出力すると共に、変調部２０３から入力される信号を基地局１００に送信する手段である。
復調部２０２は、ＲＦ部２０１から入力される信号を復調し、復調した信号をＲＡＣＨ信号処理部２０４に出力する手段である。変調部２０３は、ＲＡＣＨ信号処理部２０４から入力される信号を変調し、変調した信号をＲＦ部２０１に出力する。
ＲＡＣＨ信号処理部２０４は、ＲＡＣＨを利用して、基地局１００に呼の接続要求を行う手段である。具体的に、このＲＡＣＨ信号処理部２０４は、まず、プリアンブル番号をランダムに選択し、「Message1」を基地局１００に送信する。
そして、ＲＡＣＨ信号処理部２０４は、基地局１００から「Message2」によって、ＴＡ情報を取得した場合に、取得したＴＡ情報が自局（端末装置２００）に送信されたものか否かを判定する。
ＲＡＣＨ信号処理部２０４は、基地局１００から端末装置２００までの距離、伝搬路遅延量（端末装置２００から基地局１００までの電波の遅延量）に基づいて、ＴＡ情報を算出する。以下、端末装置２００（ＲＡＣＨ信号処理部２０４）自身が算出したＴＡ情報を推定ＴＡ情報と表記する。
ＲＡＣＨ信号処理部２０４は、基地局１００から受信したＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを比較し、比較結果に基づいて、取得したＴＡ情報が自局（端末装置２００）に送信されたものか否かを判定する。そして、自局宛のＴＡ情報であると判定した場合には、個別情報を含んだ「Message4」を基地局１００に送信する。一方、自局宛のＴＡ情報ではないと判定した場合には、再度「Message1」を基地局１００に送信する。
このように、本実施例１にかかる通信システムは、端末装置が、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを基にして、基地局に送信する信号（「Message4」あるいは「Message1」）を変更するので、基地局１００において、「Message3」の衝突を回避し、呼を接続するための初期アクセス時間を短縮することが出来る。
図２は、本実施例１にかかる通信システムにおける信号のやりとりの一例を説明するための図である。同図に示す例では、端末装置２００，３００が同一のプリアンブル番号を含んだ「Message1」を送信したものとする。すると、基地局１００は、ＴＡ情報を算出し、「Message2」を端末装置２００，３００に送信する（端末装置３００の構成は、端末装置２００の構成と同一であるものとする）。
「Message2」のＴＡ情報は、端末装置３００の情報であるとすると、端末装置２００は、自局宛のＴＡ情報ではないと判定するので、「Message1」を基地局１００に再度送信する。一方、端末装置３００は、自局宛のＴＡ情報であると判定するので、「Message3」を基地局１００に送信する。
基地局１００は、端末装置３００から送信された「Message3」を復調して、呼の接続に必要な情報を「Message4」にて端末装置３００に送信し、端末装置３００は、「Message4」を受信して復調することで、初期アクセスが完了する。
また、基地局１００は、再度、端末装置２００から「Message1」を受信した場合に、ＴＡ情報を算出して、「Message2」を端末装置２００に送信する。端末装置２００は、受信したＴＡ情報が自局宛の情報であると判定し、「Message3」を基地局１００に送信する。
基地局１００は、端末装置２００から送信された「Message3」を復調して、呼の接続に必要な情報を「Message4」にて端末装置２００に送信し、端末装置２００は、その信号を受信して復調することで、初期アクセスが完了する。
このように、各端末装置が、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを比較して、自局宛のＴＡ情報か否かを判定するので、「Message3」の衝突を回避することができる。このため、最大再送回数分だけ、「Message3」を送信することがなくなり、初期アクセス時間が短くなる。
図３は、本実施例１にかかる端末装置２００の構成の一例を示す図である。同図に示すように、この端末装置２００は、ＲＦ部２１０と、復調部２２０と、変調部２３０と、ＴＡ検出部２４０と、ＴＡ情報推定部２５０と、ＴＡ妥当性判定処理部２６０と、ＲＡＣＨ信号制御部２７０と、ＲＡＣＨ信号生成部２８０とを備える。
このうち、ＲＦ部２１０は、基地局１００から送信される信号を受信し、受信した信号を復調部２２０に出力すると共に、変調部２３０から入力される信号を基地局１００に送信する手段である。
復調部２２０は、ＲＦ部２１０から入力される信号を復調する手段である。この復調部２２０は、復調した信号に含まれるユーザデータを他の処理部（図示略）に出力すると共に、復調した信号をＴＡ検出部２４０およびＲＡＣＨ信号制御部２７０に出力する。
変調部２３０は、ＲＡＣＨ信号生成部２８０から入力される信号、他の処理部から入力されるユーザデータ、チャンネルを推定するためのパイロット信号に基づいて、基地局１００に送信する信号を生成（変調）する手段である。
ＴＡ検出部２４０は、復調部２２０から入力される信号からＴＡ情報を検出し、検出したＴＡ情報をＴＡ妥当性判定処理部２６０に出力する手段である。
ＴＡ情報推定部２５０は、基地局１００と端末装置２００との間の距離および伝搬路遅延量から端末装置２００の位置（自局の位置）を推定し、推定ＴＡ情報を算出する手段である。自局の位置は周知技術のどのような手法を用いても構わないが、例えば、ＡＦＬＴ（Advanced Forward Link Trilateration）方式等を利用して、自局の位置を算出することができる。
図４は、基地局の位置を推定する方法を説明するための図である。同図において、基地局Ａ，Ｂ，Ｃの位置は既知であり、それぞれの位置座標を（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、（ｘ３，ｙ３）とする。また、端末装置の位置座標を（ｘ，ｙ）とし、基地局Ａと端末装置との距離をｒ１、基地局Ｂと端末装置との距離をｒ２、基地局Ｃと端末装置との距離をｒ３とする。
基地局と端末装置との距離、基地局の位置座標、端末装置の位置座標の関係は、下記の式（１）〜（３）によって表すことが出来る。
ｒ１２＝（ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２・・・（１）
ｒ２２＝（ｘ−ｘ２）２＋（ｙ−ｙ２）２・・・（２）
ｒ３２＝（ｘ−ｘ３）２＋（ｙ−ｙ３）２・・・（３）
また、基地局Ａが報知信号を送信した時間をｔｘ１、その信号を端末装置が受信した時間をｔｘ１、基地局Ｂが報知信号を送信した時間をｔｘ２、その信号を端末装置が受信した時間をｔｘ２、基地局Ｃが報知信号を送信した時間をｔｘ３、その信号を端末装置が受信した時間をｔｘ３とする。
なお、ＡＦＬＴ方式の前提条件として、基地局Ａ〜Ｃ、端末装置は、所定のタイミングで同期しているため、端末装置は、各基地局Ａ〜Ｃが報知信号を送信した時間ｔｘ１〜３を既知の情報として扱うことが出来る。
基地局が報知信号を送信した時間、端末装置が報知信号を受信した時間、基地局と端末装置との距離の関係は、下記の式（４）〜（６）によって表すことが出来る。式（４）〜（６）に含まれる「ｃ」は光速を示す。
ｒ１＝ｃ（ｔｒ１−ｔｘ１）・・・（４）
ｒ２＝ｃ（ｔｒ２−ｔｘ２）・・・（５）
ｒ３＝ｃ（ｔｒ３−ｔｘ３）・・・（６）
ＴＡ情報推定部２５０は、上記の式（１）〜（６）を利用して、端末装置の位置座標（ｘ，ｙ）を算出する。そして、ＴＡ情報推定部２５０は、自局の位置座標と、基地局の位置座標とを基にして、端末装置２００と基地局１００との距離を算出し、算出した距離と光速とを基にして、電波が基地局に到達する時間を推定し、推定した時間と、基地局の基準タイミングとの差分をとることで、推定ＴＡ時間を算出する。
また、ＴＡ時間推定部２５０は、基地局１００との間で通信を行うことで、電波の伝搬遅延量を算出し、算出した伝搬遅延量に応じて、推定ＴＡ時間を補正する。なお、ここでは一例として、端末装置２００の位置座標を二次元の座標として求めたが、三次元の座標として求めても良い。また、端末装置２００の位置を算出する手法は、ＡＦＬＴ方式以外の手法（例えば、ＧＰＳ＜Global Positioning System＞）を利用して算出してもよい。
ＴＡ妥当性判定処理部２６０は、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを比較して、基地局１００からのＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定し、判定結果をＲＡＣＨ信号制御部２７０に出力する手段である。
具体的に、ＴＡ妥当性判定処理部２６０は、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報との差分値（以下、ＴＡ差分情報と表記する）を算出し、ＴＡ差分情報と、第１の閾値、第２の閾値（第１の閾値＞第２の閾値）とを比較することで、ｎ（ｎは２以上の自然数；本実施例１では、説明の便宜上、ｎ＝３として説明する）種類の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部２７０に出力する。
ＴＡ妥当性判定処理部２６０は、ＴＡ差分情報が、第１の閾値よりも大きい場合には、第１の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部２７０に出力する。ＴＡ差分情報が、第１の閾値以下かつ第２の閾値よりも大きい場合には、第２の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部２７０に出力する。また、ＴＡ差分情報が、第２の閾値以下である場合には、第３の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部２７０に出力する。
ここで、ＴＡ情報が端末装置２００宛のＴＡ情報となる確からしさは、第１の判定結果、第２の判定結果、第３の判定結果の順に大きくなる。換言すれば、ＴＡ妥当性判定処理部２６０が、第１の判定結果を出力する場合には、ＴＡ情報が端末装置２００宛のＴＡ情報である可能性が極めて低いことを示す。一方、ＴＡ妥当性判定処理部２６０が、第３の判定結果を出力する場合には、ＴＡ情報が端末装置２００宛のＴＡ情報である可能性が極めて大きいことを示す。
ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、ＲＡＣＨ信号生成部２８０を制御して、ＲＡＣＨに基づいた各種の信号を基地局１００に送信する処理部である。まず、ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、基地局１００に呼の接続要求を実行する場合には、プリアンブル番号をランダムに選択し、ＲＡＣＨ信号生成部２８０を制御して、「Message1」を基地局１００に送信する。
その後、ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、「Message2」を基地局１００から受信した場合には、ＴＡ妥当性判定処理部２６０の判定結果に基づいて、再度「Message1」を基地局１００に送信するか、あるいは、「Message3」を基地局１００に送信するかを判定する。
（第１の判定結果を取得した場合）
ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、第１の判定結果を取得した場合には、最大再送回数ｍ（「Message3」を再送する最大の回数；ｍは自然数）から閾値ｘ１を減算した結果得られる回数（以下、第１の回数）だけ、「Message3」を基地局１００に送信する。
ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、第１の回数だけ「Message3」を送信しても、基地局１００から「Message4」を受信しない場合には、「Message1」を基地局１００に送信する。なお、ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、第１の判定結果を取得した場合には、ＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報である可能性が極めて低いので、「Message3」の送信を行わず、「Message1」を再送しても良い。
（第２の判定結果を取得した場合）
ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、第２の判定結果を取得した場合には、最大送信回数ｍから閾値ｘ２（ただし、ｘ１＞ｘ２）を減算した結果得られる回数（以下、第２の回数）だけ、「Message3」を基地局１００に送信する。ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、第２の回数だけ「Message3」を送信しても、基地局１００から「Message4」を受信しない場合には、「Message1」を基地局１００に送信する。
（第３の判定結果を取得した場合）
ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、第３の判定結果を取得した場合には、最大送信回数ｍから閾値ｘ３（ただし、ｘ１＞ｘ２＞ｘ３）を減算した結果得られる回数（以下、第３の回数）だけ、「Message3」を基地局１００に送信する。ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、第３の回数だけ「Message3」を送信しても、基地局１００から「Message4」を受信しない場合には、「Message1」を基地局１００に送信する。
ＲＡＣＨ信号制御部２７０は、基地局１００から「Message4」を受信した場合には、「Message4」に含まれる、呼の接続に必要な情報に基づいて、基地局１００に呼の接続を行う。なお、ＲＡＣＨ信号生成部２８０は、ＲＡＣＨ信号制御部２７０に制御され、「Message1」、「Message3」等を生成する手段である。
図５は、本実施例１にかかる端末装置２００の処理手順を示すフローチャートである。なお、図５の説明では一例として、ＴＡの分解能を約１５０ｍ（０．５２μｓｅｃ）とし、第１の閾値ｔｈ１を「１．０４μｓ」、第２の閾値ｔｈ２を「０．５２μｓ」、最大送信回数ｍを「４」、閾値ｘ１を「４（最大送信回数ｍと等しい値）」、閾値ｘ２を「２」、閾値ｘ３を「０」とする。
同図に示すように、端末装置２００は、プリアンブル番号を選択し（ステップＳ１０１）、「Message1」を基地局１００に送信し（ステップＳ１０２）、距離推定および伝送路の遅延量から自局の位置を算出し、推定ＴＡ情報を生成する（ステップＳ１０３）。
そして、端末装置２００は、「Message2」を基地局１００から受信し（ステップＳ１０４）、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを比較し、ＴＡ差分情報（ΔＴＡ）を算出する（ステップＳ１０５）。ＴＡ差分情報が第１の閾値「１．０４μｓ」以下の場合には（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧ΔＴＡ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０７）。
端末装置２００は、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧ΔＴＡ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たさない場合には（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ３（０）の値を代入し（ステップＳ１０８）、ステップＳ１１１に移行する。
一方、端末装置２００は、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧ΔＴＡ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たす場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ２（２）の値を代入し（ステップＳ１０９）、ステップＳ１１１に移行する。
ところで、端末装置２００は、ＴＡ差分情報が第１の閾値「１．０４μｓ」よりも大きい場合には（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ１（４）の値を代入し（ステップＳ１１０）、変数Ｎの数値が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。
変数Ｎの数値が「０」の場合には（ステップＳ１１１，Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に移行する。一方、変数Ｎの数値が「０」以外の場合には（ステップＳ１１１，Ｎｏ）、「Message3」を基地局１００に送信し（ステップＳ１１２）、基地局１００から「Message4」を受信した場合には（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、処理を終了する（初期アクセスが完了する）。一方、基地局１００から「Message4」を受信しない場合には（ステップＳ１１３，Ｎｏ）、変数Ｎの数値から１を減算し（ステップＳ１１４）、ステップＳ１１１に移行する。
なお、ステップＳ１０３の処理は、ステップＳ１０２とステップＳ１０４の間で処理する必要はなく、ステップＳ１０５の処理を行うまでに完了していればよい。
上述してきたように、本実施例１にかかる通信システムは、端末装置２００が、端末装置の位置、伝搬路遅延量に基づいて、推定ＴＡ情報を算出し、基地局１００から送信されるＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを基にして、ＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定し、判定結果に応じて、「Message3」を基地局１００に送信するか否かを判定するので、他の端末装置から送信される信号と自局から送信される信号とが衝突するという問題を解消し、初期アクセスにかかる時間を短縮することが出来る。
次に、本実施例２にかかる通信システムの端末装置について説明する。本実施例２にかかる端末装置は、基地局１００から送信される電波の受信電力を検出し、検出結果に基づいて、ＴＡ差分情報を補正する。そして、補正したＴＡ差分情報を用いて、基地局からのＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定する。
このように、端末装置は、受信強度の検出結果に基づいて、ＴＡ差分情報を補正するので、基地局１００から送信されるＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かをより正確に判定することが可能となる。なお、実施例２にかかる通信システムの構成は、図１のシステム構成と同様であるため説明を省略する。
次に、本実施例２にかかる端末装置４００の構成について説明する。図６は、本実施例２にかかる端末装置４００の構成の一例を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この端末装置４００は、ＲＦ部４１０と、復調部４２０と、変調部４３０と、ＴＡ検出部４４０と、ＴＡ情報推定部４５０と、ＴＡ妥当性判定処理部４６０と、ＲＡＣＨ信号制御部４７０と、ＲＡＣＨ信号生成部４８０とを備える。
ここで、ＲＦ部４１０、復調部４２０、変調部４３０、ＴＡ検出部４４０、ＴＡ情報推定部４５０、ＲＡＣＨ信号制御部４７０、ＲＡＣＨ信号生成部４８０に関する説明は、図３に示したＲＦ部２１０、復調部２２０、変調部２３０、ＴＡ検出部２４０、ＴＡ情報推定部２５０、ＲＡＣＨ信号制御部２７０、ＲＡＣＨ信号生成部２８０に関する説明と同様であるため、説明を省略する。
ＴＡ妥当性判定処理部４６０は、ＴＡ情報、推定ＴＡ情報および電波の受信電力に基づいて、基地局１００からのＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定する手段である。具体的に、まず、ＴＡ妥当性判定処理部４６０は、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報との差分を求めることにより、ＴＡ差分情報を算出する。
また、ＴＡ妥当性判定処理部４６０は、基地局１００から受信する電波の受信電力の高さを検出し、検出した受信電力に基づいて、重み係数ｋを算出する。図７は、受信電力の高さと重み係数ｋとの関係を示す図である。同図に示すように、重み係数ｋは、０＜ｋ≦１．０の値であり、受信電力が高いほど重み係数ｋは１に近い値となり、受信電力が低いほど、重み係数ｋは０に近い値となる。
ＴＡ妥当性判定処理部４６０は、ＴＡ差分情報の値を重み係数ｋで割ることによって、確からしさ係数Ｐｋを算出し、確からしさ係数Ｐｋと、第１の閾値、第２の閾値（第１の閾値＞第２の閾値）とを比較することで、ｎ（ｎは２以上の自然数；本実施例２では、説明の便宜上、ｎ＝３として説明する）種類の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部４７０に出力する。
ＴＡ妥当性判定処理部４６０は、確からしさ係数Ｐｋが、第１の閾値よりも大きい場合には、第１の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部４７０に出力する。確からしさ係数Ｐｋが、第１の閾値以下かつ第２の閾値よりも大きい場合には、第２の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部４７０に出力する。また、確からしさ係数Ｐｋが、第２の閾値以下である場合には、第３の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部４７０に出力する。
ここで、ＴＡ情報が端末装置４００宛のＴＡ情報となる確からしさは、第１の判定結果、第２の判定結果、第３の判定結果の順に大きくなる。換言すれば、ＴＡ妥当性判定処理部４６０が、第１の判定結果を出力する場合には、ＴＡ情報が端末装置４００宛のＴＡ情報である可能性が極めて低いことを示す。一方、ＴＡ妥当性判定処理部４６０が、第３の判定結果を出力する場合には、ＴＡ情報が端末装置４００宛のＴＡ情報である可能性が極めて大きいことを示す。
次に、本実施例２にかかる端末装置４００の処理手順について説明する。図８は、本実施例２にかかる端末装置４００の処理手順を示すフローチャートである。なお、図８の説明では一例として、ＴＡの分解能を約１５０ｍ（０．５２μｓｅｃ）とし、第１の閾値ｔｈ１を「１．０４μｓ」、第２の閾値ｔｈ２を「０．５２μｓ」、最大送信回数ｍを「４」、閾値ｘ１を「４（最大送信回数ｍと等しい値）」、閾値ｘ２を「２」、閾値ｘ３を「０」とする。
図８に示すように、端末装置４００は、プリアンブル番号を選択し（ステップＳ２０１）、「Message1」を基地局１００に送信し（ステップＳ２０２）、距離推定および伝搬路の遅延量から自局の位置を算出し、推定ＴＡ情報を生成する（ステップＳ２０３）。
そして、端末装置４００は、「Message2」を基地局１００から受信し（ステップＳ２０４）、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを比較し、ＴＡ差分情報（ΔＴＡ）を算出する（ステップＳ２０５）。
端末装置４００は、受信電力を検出し、確からしさ係数Ｐｋを算出し（ステップＳ２０６）、確からしさ係数Ｐｋが第１の閾値「１．０４μｓ」以下の場合には（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧Ｐｋ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
端末装置４００は、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧Ｐｋ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たさない場合には（ステップＳ２０８，Ｎｏ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ３（０）の値を代入し（ステップＳ２０９）、ステップＳ２１２に移行する。
一方、端末装置４００は、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧Ｐｋ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たす場合には（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ２（２）の値を代入し（ステップＳ２１０）、ステップＳ２１２に移行する。
ところで、端末装置４００は、確からしさ係数Ｐｋが第１の閾値「１．０４μｓ」よりも大きい場合には（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ１（４）の値を代入し（ステップＳ２１１）、変数Ｎの数値が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。
変数Ｎの数値が「０」の場合には（ステップＳ２１２，Ｙｅｓ）、ステップＳ２０２に移行する。一方、変数Ｎの数値が「０」以外の場合には（ステップＳ２１２，Ｎｏ）、「Message3」を基地局１００に送信し（ステップＳ２１３）、基地局１００から「Message4」を受信した場合には（ステップＳ２１４，Ｙｅｓ）、処理を終了する（初期アクセスが完了する）。一方、基地局１００から「Message4」を受信しない場合には（ステップＳ２１４，Ｎｏ）、変数Ｎの数値から１を減算し（ステップＳ２１５）、ステップＳ２１２に移行する。
なお、ステップＳ２０３の処理は、ステップＳ２０２とステップＳ２０４の間で処理する必要はなく、ステップＳ２０５の処理を行うまでに完了していれば良い。また、ステップＳ２１２でＹｅｓの場合に、再度Message1を送信しますが、この場合、ステップＳ２０３の処理を必ず行う必要はない。
また、ステップＳ２０６の受信電力の検出は、確からしさ係数Ｐｋを算出するまでに完了していれば良い。また、ステップＳ２１２でＹｅｓの場合、再度Message1を送信した場合、受信電力が変わっていない場合には、必ずしも確からしさ係数Ｐｋを算出する必要はない。
上述してきたように、本実施例２にかかる通信システムは、端末装置４００が、端末装置４００の位置、伝搬遅延量に基づいて、推定ＴＡ情報を算出し、基地局１００から送信されるＴＡ情報、推定ＴＡ情報、電波の受信電力の高さを基にして、ＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定し、判定結果に応じて、「Message3」を基地局１００に送信するか否かを判定するので、他の端末装置から送信される信号と自局から送信される信号とが衝突するという問題を解消し、初期アクセスにかかる時間を短縮することが出来る。
なお、本実施例２では、ＴＡ差分情報を重み係数ｋで割ることによって、確からしさ係数Ｐｋを算出し、ＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定しているが、これに限定されるものではなく、重み係数ｋを第１の閾値および第２の閾値に適応しても良い。
その場合、受信電力が低い場合は、第１、第２の閾値の値は、重み係数を適応する前と比較して、小さくなるのが望ましく、受信電力が高い場合には、適応前と比較して等しい、あるいは大きくなることが望ましい。
例えば、第１、第２の閾値に重み係数を適応すると、第１、第２の閾値は、下記の式で表すことができる。
ｔｈ１（適応後）＝ｔｈ１（適応前）×ｋ
ｔｈ２（適応後）＝ｔｈ２（適応前）×ｋ
次に、本実施例３にかかる通信システムの端末装置５００について説明する。本実施例３にかかる端末装置は、自局の移動速度を検出し、検出結果に基づいて、ＴＡ差分情報を補正する。そして、補正したＴＡ差分情報を用いて、基地局からのＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定する。
このように、端末装置は、移動速度の検出結果に基づいて、ＴＡ差分情報を補正するので、基地局１００から送信されるＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かをより正確に判定することが可能となる。なお、実施例３にかかる通信システムの構成は、図１のシステム構成と同様であるため説明を省略する。
次に、本実施例３にかかる端末装置５００の構成について説明する。図９は、本実施例３にかかる端末装置５００の構成の一例を示す図である。同図に示すように、この端末装置５００は、ＲＦ部５１０と、復調部５２０と、変調部５３０と、ＴＡ検出部５４０と、ＴＡ情報推定部５５０と、ＴＡ妥当性判定処理部５６０と、ＲＡＣＨ信号制御部５７０とＲＡＣＨ信号生成部５８０とを備える。
ここで、ＲＦ部５１０、復調部５２０、変調部５３０、ＴＡ検出部５４０、ＴＡ情報推定部５５０、ＲＡＣＨ信号制御部５７０、ＲＡＣＨ信号生成部５８０に関する説明は、図３に示したＲＦ部２１０、復調部２２０、変調部２３０、ＴＡ検出部２４０、ＴＡ情報推定部２５０、ＲＡＣＨ信号制御部２７０、ＲＡＣＨ信号生成部２８０に関する説明と同様であるため、説明を省略する。
ＴＡ妥当性判定処理部５６０は、ＴＡ情報、推定ＴＡ情報および自局（端末装置５００）の移動速度に基づいて、基地局からのＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定する手段である。なお、ＴＡ妥当性判定処理部５６０は、周知の技術を利用して、移動速度を算出するものとする。
具体的に、まず、ＴＡ妥当性判定処理部５６０は、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報との差分を求めることにより、ＴＡ差分情報を算出する。そして、ＴＡ妥当性判定処理部５６０は、自局の移動速度を検出し、検出した移動速度に基づいて、重み係数ｖを算出する。
図１０は、移動速度と重み係数ｖとの関係を示す図である。同図に示すように、重み係数ｖは、０＜ｖ≦１．０の値であり、自局の移動速度が低い（遅い）ほど重み係数ｖは１に近い値となり、自局の移動速度が高い（速い）ほど重み係数ｖは０に近い値となる。
ＴＡ妥当性判定処理部５６０は、ＴＡ差分情報の値を重み係数ｖで割ることによって、確からしさ係数Ｐｖを算出し、確からしさ係数Ｐｖと、第１の閾値、第２の閾値（第１の閾値＞第２の閾値）とを比較することで、ｎ（ｎは２以上の自然数；本実施例３では、説明の便宜上、ｎ＝３として説明する）種類の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部５７０に出力する。
ＴＡ妥当性判定処理部５６０は、確からしさ係数Ｐｖが、第１の閾値よりも大きい場合には、第１の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部５７０に出力する。確からしさ係数Ｐｖが、第１の閾値以下かつ第２の閾値よりも大きい場合には、第２の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部５７０に出力する。また、確からしさ係数Ｐｖが、第２の閾値以下である場合には、第３の判定結果をＲＡＣＨ信号制御部５７０に出力する。
ここで、ＴＡ情報が端末装置５００宛のＴＡ情報となる確からしさは、第１の判定結果、第２の判定結果、第３の判定結果の順に大きくなる。換言すれば、ＴＡ妥当性判定処理部５６０が、第１の判定結果を出力する場合には、ＴＡ情報が端末装置５００宛のＴＡ情報である可能性が極めて低いことを示す。一方、ＴＡ妥当性判定処理部５６０が、第３の判定結果を出力する場合には、ＴＡ情報が端末装置５００宛のＴＡ情報である可能性が極めて大きいことを示す。
次に、本実施例３にかかる端末装置５００の処理手順について説明する。図１１は、本実施例３にかかる端末装置５００の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１１の説明では一例として、第１の閾値ｔｈ１を「１．０４μｓ」、第２の閾値ｔｈ２を「０．５２μｓ」、最大送信回数ｍを「４」、閾値ｘ１を「４（最大送信回数ｍと等しい値）」、閾値ｘ２を「２」、閾値ｘ３を「０」とする。
図１１に示すように、端末装置５００は、プリアンブル番号を選択し（ステップＳ３０１）、「Message1」を基地局１００に送信し（ステップＳ３０２）、距離推定および伝搬路の遅延量から自局の位置を算出し、推定ＴＡ情報を生成する（ステップＳ３０３）。
そして、端末装置５００は、「Message2」を基地局１００から受信し（ステップＳ３０４）、ＴＡ情報と推定ＴＡ情報とを比較し、ＴＡ差分情報（ΔＴＡ）を算出する（ステップＳ３０５）。
端末装置５００は、移動速度を検出し、確からしさ係数Ｐｖを算出し（ステップＳ３０６）、確からしさ係数Ｐｖが第１の閾値「１．０４μｓ」以下の場合には（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧Ｐｖ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３０８）。
端末装置５００は、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧Ｐｖ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たさない場合には（ステップＳ３０８，Ｎｏ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ３（０）の値を代入し（ステップＳ３０９）、ステップＳ３１２に移行する。
一方、端末装置５００は、ｔｈ１（１．０４μｓ）≧Ｐｖ＞ｔｈ２（０．５２μｓ）の条件を満たす場合には（ステップＳ３０８，Ｙｅｓ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ２（２）の値を代入し（ステップＳ３１０）、ステップＳ３１２に移行する。
ところで、端末装置５００は、確からしさ係数Ｐｖが第１の閾値「１．０４μｓ」よりも大きい場合には（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、変数Ｎに、ｍ（４）−ｘ１（４）の値を代入し（ステップＳ３１１）、変数Ｎの数値が「０」であるか否かを判定する（ステップＳ３１２）。
変数Ｎの数値が「０」の場合には（ステップＳ３１２，Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２に移行する。一方、変数Ｎの数値が「０」以外の場合には（ステップＳ３１２，Ｎｏ）、「Message3」を基地局１００に送信し（ステップＳ３１３）、基地局１００から「Message4」を受信した場合には（ステップＳ３１４，Ｙｅｓ）、処理を終了する（初期アクセスが完了する）。一方、基地局１００から「Message4」を受信しない場合には（ステップＳ３１４，Ｎｏ）、変数Ｎの数値から１を減算し（ステップＳ３１５）、ステップＳ３１２に移行する。
なお、ステップＳ３０３の処理は、ステップＳ３０２とステップＳ３０４の間で処理する必要はなく、Ｓ３０５の処理を行うまでに完了していればよい。また、移動速度に応じてステップＳ３０３の処理の回数を増加させても良い（例えば、移動速度が速い場合には、回数を増加させる）。
また、ステップＳ３１２でＹｅｓの場合、再度Message1を送信しますが、この場合ステップＳ３０３の処理を必ず行う必要はない。また、ステップＳ３０６の移動速度検出は、確からしさ係数Ｐｖを算出するまでに完了していれば良い。例えば、ステップＳ３１２でＹｅｓの場合、再度Message1を送信した場合、端末が移動していない場合、必ずしも確からしさ係数Ｐｖを算出する必要はない。
上述してきたように、本実施例３にかかる通信システムは、端末装置５００が、端末装置５００の位置、伝搬遅延量に基づいて、推定ＴＡ情報を算出し、基地局１００から送信されるＴＡ情報、推定ＴＡ情報、自局の移動速度を基にして、ＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定し、判定結果に応じて、「Message3」を基地局１００に送信するか否かを判定するので、他の端末装置から送信される信号と自局から送信される信号とが衝突するという問題を解消し、初期アクセスにかかる時間を短縮することが出来る。
なお、本実施例３では、ＴＡ差分情報を重み係数ｖで割ることによって、確からしさ係数Ｐｖを算出し、ＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報か否かを判定しているが、これに限定されるものではなく、重み係数ｖを第１の閾値および第２の閾値に適応しても良い。
その場合、移動速度が高い（速い）場合は、第１、第２の閾値の値は、重み係数を適応する前と比較して、小さくなるのが望ましく、移動速度が低い（遅い）場合には、適応前と比較して等しい、あるいは大きくなることが望ましい。
例えば、第１、第２の閾値に重み係数を適応すると、第１、第２の閾値は、下記の式で表すことができる。
ｔｈ１（適応後）＝ｔｈ１（適応前）×ｖ
ｔｈ２（適応後）＝ｔｈ２（適応前）×ｖ
開示の技術は、上述した実施例１〜３以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では、実施例４として、本発明に含まれる他の実施例を説明する。
（１）自局宛のＴＡ情報ではないと判定した場合の処理
例えば、上記の実施例１〜３では、基地局１００からのＴＡ情報が自局宛のＴＡ情報ではないと判定した場合に、再度、「Message1」を基地局１００に送信していた。しかしながら、「Message1」を基地局１００に再送する場合に、ＲＡＣＨ信号制御部２７０，４７０，５７０は、各種の処理を実行しても良い。
例えば、上述したＲＡＣＨ信号制御部２７０，４７０，５７０は、「Message1」を基地局１００に再送する場合に、「Message1」に含まれるプリアンブル番号を変更しても良いし、ＴＡ情報を基にして、「Message1」を再送するタイミング（送信タイミング）を変更しても良い。
例えば、ＲＡＣＨ信号制御部２７０，４７０，５７０は、ＴＡ情報を基にして、基地局１００の基準タイミングと「Message1」とのタイミングが同じになるようにして、「Message1」を送信しても良いし、基準タイミングから所定時間ずれるようにして、「Message1」を送信しても良い。なお、ＲＡＣＨ信号制御部２７０，４７０，５７０は、「Message1」を再送する場合に、「Message1」を送信する送信電力を変更しても良い。
このように、ＲＡＣＨ信号制御部２７０，４７０，５７０は、「Message1」を再送する場合に、プリアンブル番号、送信タイミング、送信電力を変更することで、他の端末装置から送信される信号と衝突することを予め防止することが出来る。
以上の実施例１〜４を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）ランダムアクセス信号を利用して、基地局と端末装置との間で通信を行う通信システムであって、
前記端末装置は、
前記基地局にプリアンブル番号を含む第１の信号を送信する第１送信手段と、
前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達したタイミングとの差分を示す第１のタイミング情報を前記基地局から受信する受信手段と、
前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達すると推定されるタイミングとの差分を示す第２のタイミング情報を算出する算出手段と、
前記第１のタイミング情報および前記第２のタイミング情報を基にして、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信する第２送信手段と、
を備えたことを特徴とする通信システム。
（付記２）前記算出手段は、前記基地局と前記端末装置との距離もしくは前記基地局と前記端末装置との間で送受信される電波の遅延量のうち、少なくとも一つに基づいて前記第２のタイミング情報を算出することを特徴とする付記１に記載の通信システム。
（付記３）前記第２送信手段は、自端末装置の移動速度もしくは電波の受信強度のうち、少なくとも一つを更に利用して、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信することを特徴とする付記１または２に記載の通信システム。
（付記４）前記第１送信手段は、予め用意された複数のプリアンブル番号のうち、いずれか一つのプリアンブル番号を前記第１の信号に設定して前記基地局に送信し、前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号に設定されたプリアンブル番号を変更することを特徴とする付記１、２または３に記載の通信システム。
（付記５）前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１のタイミング情報に基づいて、前記第１の信号を送信するタイミングを変更することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の通信システム。
（付記６）前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号の送信電力を変更することを特徴とする付記１〜５のいずれか一つに記載の通信システム。
（付記７）ランダムアクセス信号を利用して、基地局と通信を行う端末装置であって、
前記端末装置は、
前記基地局にプリアンブル番号を含む第１の信号を送信する第１送信手段と、
前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達したタイミングとの差分を示す第１のタイミング情報を前記基地局から受信する受信手段と、
前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達すると推定されるタイミングとの差分を示す第２のタイミング情報を算出する算出手段と、
前記第１のタイミング情報および前記第２のタイミング情報を基にして、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信する第２送信手段と、
を備えたことを特徴とする端末装置。
（付記８）前記算出手段は、前記基地局と前記端末装置との距離もしくは前記基地局と前記端末装置との間で送受信される電波の遅延量のうち、少なくとも一つに基づいて前記第２のタイミング情報を算出することを特徴とする付記７に記載の端末装置。
（付記９）前記算出手段は、自端末装置の移動速度もしくは電波の受信強度のうち、少なくとも一つに基づいて、第２のタイミング情報を補正することを特徴とする付記７または８に記載の端末装置。
（付記１０）前記第１送信手段は、予め用意された複数のプリアンブル番号のうち、いずれか一つのプリアンブル番号を前記第１の信号に設定して前記基地局に送信し、前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号に設定されたプリアンブル番号を変更することを特徴とする付記７、８または９に記載の端末装置。
（付記１１）前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１のタイミング情報に基づいて、前記第１の信号を送信するタイミングを変更することを特徴とする付記７〜１０のいずれか一つに記載の端末装置。
（付記１２）前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号の送信電力を変更することを特徴とする付記７〜１１のいずれか一つに記載の端末装置。
本実施例１にかかる通信システムの構成の一例を示す図である。 本実施例１にかかる通信システムにおける信号のやりとりの一例を説明するための図である。 本実施例１にかかる端末装置の構成の一例を示す図である。 基地局の位置を推定する方法を説明するための図である。 本実施例１にかかる端末装置の処理手順を示すフローチャートである。 本実施例２にかかる端末装置の構成の一例を示す図である。 受信電力の高さと重み係数ｋとの関係を示す図である。 本実施例２にかかる端末装置の処理手順を示すフローチャートである。 本実施例３にかかる端末装置の構成の一例を示す図である。 移動速度と重み係数ｖとの関係を示す図である。 本実施例３にかかる端末装置の処理手順を示すフローチャートである。 ＲＡＣＨによる初期アクセスが完了するまでのシーケンスを示す図である。 ＴＡ情報を説明するための図である。 従来技術の問題点を説明するための図である。
符号の説明
１００ 基地局
１０１，２０１，２１０，４１０，５１０ ＲＦ部
１０２，２０２，２２０，４２０，５２０ 復調部
１０３，２０３，２３０，４３０，５３０ 変調部
１０４，２０４ ＲＡＣＨ信号処理部
２００，３００，４００，５００ 端末装置
２４０，４４０，５４０ ＴＡ検出部
２５０，４５０，５５０ ＴＡ情報推定部
２６０，４６０，５６０ ＴＡ妥当性判定処理部
２７０，４７０，５７０ ＲＡＣＨ信号制御部
２８０，４８０，５８０ ＲＡＣＨ信号生成部
６００ コンピュータ（端末装置）
６０１ 入力装置
６０２ ディスプレイ
６０３ 復調装置
６０４ 変調装置
６０５ 媒体読取装置
６０６ 通信装置
６０７ ＣＰＵ
６０７ａ ＲＡＣＨ信号処理プロセス
６０８ メモリ
６０８ａ 各種データ
６０８ｂ ＲＡＣＨ信号処理プログラム
６０９ バス

Claims (10)

  1. ランダムアクセス信号を利用して、基地局と端末装置との間で通信を行う通信システムであって、
    前記端末装置は、
    前記基地局にプリアンブル番号を含む第１の信号を送信する第１送信手段と、
    前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達したタイミングとの差分を示す第１のタイミング情報を前記基地局から受信する受信手段と、
    前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達すると推定されるタイミングとの差分を示す第２のタイミング情報を算出する算出手段と、
    前記第１のタイミング情報および前記第２のタイミング情報を基にして、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信する第２送信手段と、
    を備えたことを特徴とする通信システム。
  2. 前記算出手段は、前記基地局と前記端末装置との距離もしくは前記基地局と前記端末装置との間で送受信される電波の遅延量のうち、少なくとも一つに基づいて前記第２のタイミング情報を算出することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
  3. 前記第２送信手段は、自端末装置の移動速度もしくは電波の受信強度のうち、少なくとも一つを更に利用して、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信することを特徴とする請求項１または２に記載の通信システム。
  4. 前記第１送信手段は、予め用意された複数のプリアンブル番号のうち、いずれか一つのプリアンブル番号を前記第１の信号に設定して前記基地局に送信し、前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号に設定されたプリアンブル番号を変更することを特徴とする請求項１、２または３に記載の通信システム。
  5. 前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１のタイミング情報に基づいて、前記第１の信号を送信するタイミングを変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の通信システム。
  6. 前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号の送信電力を変更することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の通信システム。
  7. ランダムアクセス信号を利用して、基地局と通信を行う端末装置であって、
    前記端末装置は、
    前記基地局にプリアンブル番号を含む第１の信号を送信する第１送信手段と、
    前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達したタイミングとの差分を示す第１のタイミング情報を前記基地局から受信する受信手段と、
    前記基地局の基準タイミングと、前記第１の信号が前記基地局に到達すると推定されるタイミングとの差分を示す第２のタイミング情報を算出する算出手段と、
    前記第１のタイミング情報および前記第２のタイミング情報を基にして、自端末装置固有の個別情報を含んだ第２の信号あるいは前記第１の信号を前記基地局に送信する第２送信手段と、
    を備えたことを特徴とする端末装置。
  8. 前記算出手段は、前記基地局と前記端末装置との距離もしくは前記基地局と前記端末装置との間で送受信される電波の遅延量のうち、少なくとも一つに基づいて前記第２のタイミング情報を算出することを特徴とする請求項７に記載の端末装置。
  9. 前記算出手段は、自端末装置の移動速度もしくは電波の受信強度のうち、少なくとも一つに基づいて、第２のタイミング情報を補正することを特徴とする請求項７または８に記載の端末装置。
  10. 前記第１送信手段は、予め用意された複数のプリアンブル番号のうち、いずれか一つのプリアンブル番号を前記第１の信号に設定して前記基地局に送信し、前記第２送信手段は、前記第１の信号を前記基地局に送信する場合に、前記第１の信号に設定されたプリアンブル番号を変更することを特徴とする請求項７、８または９に記載の端末装置。
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