JP2011010337A - 無線通信システム、移動局装置及びその処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動局装置と基地局装置とで効率の良い通信を行うことができる無線通信システム、移動局装置及びその処理方法を提供する。
【解決手段】ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置に送信し、送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して基地局装置から送信されたＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて、ランダムアクセスレスポンスの受信を行う移動局装置であって、基地局装置から任意のタイミングで下りリンクのリソース割り当てを通知するＣ−ＲＮＴＩと、ＲＡ−ＲＮＴＩとの両方をモニタリングし、同一サブフレームでＣ−ＲＮＴＩとＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検出した場合、ランダムアクセスレスポンスと下りリンクデータの両方、あるいは、ランダムアクセスレスポンスと下りリンクデータのいずれかを受信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信システム、移動局装置及びその処理方法に関する。
本願は、２００７年８月８日に、日本に出願された特願２００７−２０７２１３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多元接続）方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。また、通信速度を更に上げたＨＳＤＰＡ（Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ：高速下りパケット接続）も標準化され、サービスが開始される。

一方、３ＧＰＰでは、第三世代無線アクセスの進化（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ：ＥＵＴＲＡ）が検討されている。ＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式が提案されている。また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散フーリエ変換）−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が提案されている。

図９は、ＥＵＴＲＡの上りリンクおよび下りリンクのチャネル構成を示す図である。基地局装置（ＢＳ）は、下りリンクを使用して、移動局装置（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３など）にデータを送信する。また、移動局装置（ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３など）は、上りリンクを使用して、基地局装置（ＢＳ）にデータを送信する。

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）、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ：Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）により構成されている。

一方、ＥＵＴＲＡの上りリンクは、上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ：Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）により構成されている（非特許文献１、２）。

図１０は、上りリンクの無線リソース構成例を示す図である。図１０では、横軸に時間をとり、縦軸に周波数をとっている。図１０は、１つの無線フレームの構成を示しており、この無線フレームは複数のリソースブロックに分割される。図１０では、リソースブロックは、周波数方向に１．２５ＭＨｚ、時間方向に１ｍｓの領域を単位として構成され、これらの領域に、図９にて説明したランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）と、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨと）が図示のように割り当てられている。

すなわち、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を割り当てるリソースブロックは、ドットでハッチングした領域で示し、上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）を割り当てるリソースブロックは、空白の領域で示し、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を割り当てるリソースブロックは、横線でハッチングした領域で示している。

ＥＵＴＲＡの上りリンクのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）には、非同期ランダムアクセスチャネルと同期ランダムアクセスチャネルがある。非同期ランダムアクセスチャネルの最小単位としては、１．２５ＭＨｚ帯域を使用する。基地局装置は、複数のランダムアクセス用チャネルを用意して、多数の移動局装置からのアクセスに対応する。
非同期ランダムアクセスチャネルの使用目的のうち最大のものは、移動局装置と基地局装置とを同期させることである。ランダムアクセスチャネルは、上りリンクのリソース割り当てが欠乏した移動局装置が、新たな上りリンクのリソースを要求する際に使用するスケジューリング要求の役割もある（非特許文献２）。

非同期ランダムアクセスには、競合ランダムアクセス（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｅｄ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）と、非競合ランダムアクセス（Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｅｄ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）の２つのアクセス方法がある。
競合ランダムアクセスは、移動局装置間で衝突する可能性のあるランダムアクセスであり、通常行われるランダムアクセスである。
非競合ランダムアクセスは、移動局装置間で衝突が発生しないランダムアクセスであり、迅速に移動局装置と基地局装置との同期をとるためにハンドオーバー等の特別な場合に基地局装置の主導で行われる。

非同期ランダムアクセスでは、同期をとるためにプリアンブルのみを移動局装置から基地局装置に送信する。これをランダムアクセスプリアンブルと称する。このプリアンブルには、情報を表す信号パターンであるシグネチャが含まれている。数十種類のシグネチャを用意しておき、これらの中から選択して用いることで、数ビットの情報を表現することができる。

現在、ＥＵＴＲＡでは、シグネチャにより６ビットの情報を移動局装置から基地局装置に送信する。この６ビットのために、２の６乗の６４種類のプリアンブルが用意される。この６ビットの情報をプリアンブルＩＤという。
６ビットのプリアンブルＩＤのうち、５ビットにランダムＩＤを割り当て、残りの１ビットにランダムアクセス要求に必要な情報量を示す情報を割り当てる（非特許文献３）。

図１１は、非同期ランダムアクセスの競合ランダムアクセスの処理を示すシーケンス図である。始めに、移動局装置が、ランダムＩＤ、下りリンクのパスロス／ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報などから、シグネチャを選択し、非同期ランダムアクセスチャネルでランダムアクセスプリアンブルをメッセージＭ１として送信する（ステップＳ０１）。
基地局装置は、移動局装置からランダムアクセスプリアンブルを受信すると、そのランダムアクセスプリアンブルから移動局装置と基地局装置との間の同期タイミングずれを算出して同期タイミングずれ情報を生成し、Ｌ２／Ｌ３（Ｌａｙｅｒ２／Ｌａｙｅｒ３）メッセージを送信するためのスケジューリングを行い、スケジューリング情報を生成し、仮のセル内移動局装置識別情報（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ：Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩ）を移動局装置に割り当てる。

基地局装置は、ランダムアクセスチャネルにランダムアクセスプリアンブルを送信した移動局装置宛の応答であるランダムアクセスレスポンスが下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）に配置されていることを示すＲＡ−ＲＮＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）を、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に配置する。
そして、基地局装置は、そのＲＡ−ＲＮＴＩにてランダムアクセスレスポンスの配置を通知した下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）のリソースブロックにて、同期タイミングずれ情報、スケジューリング情報、Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩおよび受信したプリアンブルＩＤ番号（またはランダムＩＤ）を含んだランダムアクセスレスポンスをメッセージＭ２として移動局装置に送信する（ステップＳ０２）。
なお、ＲＡ−ＲＮＴＩは、Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）として用いられない特定の値であり、移動局装置は、その特定の値を検出することで、ランダムアクセスレスポンスが下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）へ配置されていることを識別する。

図１２は、ＲＡ−ＲＮＴＩにて配置を移動局装置に通知したときのランダムアクセスレスポンスの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）への配置例である。図１１で説明したように、ＲＡ−ＲＮＴＩにて、ランダムアクセスレスポンスの配置を通知した場合は、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の１つのリソースブロックに、同期タイミングずれ情報、スケジューリング情報、Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩおよび受信したプリアンブルのシグネチャＩＤ番号からなるランダムアクセスレスポンスメッセージを複数移動局装置分（図１２では、ｎ台分（ｎは２以上の整数））収容する。

図１１に戻り、移動局装置は、メッセージＭ２の下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）にＲＡ−ＲＮＴＩがあることを判定すると、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）に配置されたランダムアクセスレスポンスの中身を判定し、送信したプリアンブルのシグネチャＩＤ番号（またはランダムＩＤ）が含まれる応答を抽出し、その応答内の同期タイミングずれ情報に基づいて同期ずれを補正する。

そして、移動局装置は、受信したスケジューリング情報に基づいて、スケジューリングされたリソースブロックで少なくともＣ−ＲＮＴＩ（又はＴＭＳＩ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）などのコアネットワークＩＤ）を含むＬ２／Ｌ３メッセージをメッセージＭ３として基地局装置に送信する（ステップＳ０３）。
基地局装置は、移動局装置からのＬ２／Ｌ３メッセージを受信すると、受信したＬ２／Ｌ３メッセージに含まれるＣ−ＲＮＴＩ（又はＴＭＳＩなどのコアネットワークＩＤ）を使用して移動局装置間で衝突が起こっているかどうか判定するためのコンテンションレゾリューションをメッセージＭ４として移動局装置に送信する（ステップＳ０４）。上述したステップＳ０１〜Ｓ０４の処理については、非特許文献３に記載されている。

図１３は、従来技術における基地局装置から移動局装置への下りリンクデータの送信処理を示すシーケンス図である。図１３の処理では、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ：ハイブリッド自動再送要求）を用いている。
ＨＡＲＱの処理では、基地局装置は、下りリンク制御データを下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で移動局装置に送信する（ステップＳ１１）。
そして、移動局装置では、ステップＳ１１で送信された下りリンク制御データを検出したか否かについて判定する（ステップＳ１２）。
また、基地局装置は、下りリンク送信データを下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）で移動局装置に送信する（ステップＳ１３）。
そして、移動局装置では、ステップＳ１３で送信された下りリンク送信データを検出したか否かについて判定する（ステップＳ１４）。
移動局装置では、ステップＳ１１とステップＳ１３で受信したデータをデコードした後、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ：巡回冗長検査）が成功した場合にＡＣＫ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を、失敗した場合にＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を基地局装置に対してフィードバックすることにより（ステップＳ１５）、基地局装置は、再送を行うかどうかを判定する。
なお、このＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ステップＳ１３の下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の受信直後の上りリンク共用制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で送信される。

３ＧＰＰ ＴＳ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｙｉｏｎ）３６．２１１、Ｖ１．１０（２００７−０５）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ、Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ａｎｄ Ｍｕｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ ８） ３ＧＰＰ ＴＳ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｙｉｏｎ）３６．２１２、Ｖ１．２０（２００７−０５）、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ、Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ ａｎｄ ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇ（Ｒｅｌｅａｓｅ ８） Ｒ２−０７２３３８ "Ｕｐｄａｔｅ ｏｎ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ， Ｓｅｃｕｒｉｔｙ， Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ， ｅｔｃ"，３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ２ Ｍｅｔｔｉｎｇ＃５８ Ｋｏｂｅ，Ｊａｐａｎ，７−１１ Ｍａｙ，２００７

しかしながら、ＥＵＴＲＡにおいて、非同期ランダムアクセスの競合ランダムアクセスを行った移動局装置は、そのランダムアクセスレスポンス（メッセージＭ２）を、ＲＡ−ＲＮＴＩをモニタリングすることによって検知する必要がある。しかし、上りリンクリソース要求の理由でランダムアクセスを行った場合、移動局装置の上りリンク同期は維持されている状態にある。非同期ランダムアクセスにおいて、上りリンク同期が最も重要な役割であるが、上りリンクリソース要求の場合は、上りリンク同期を行う必要がない。すなわち、移動局装置は、下りリンクの通信におけるＨＡＲＱのフィードバック信号を上りリンクで送信することが可能であり、下りリンクの通信は継続可能な状態である。

この上りリンクリソース要求を行った移動局装置が、ランダムアクセスのレスポンスに含まれるタイミングずれ情報を基にタイミング調整（同期ずれの補正）を行うと、移動局装置で管理する上りリンク同期−非同期状態と基地局装置で管理する上りリンク同期−非同期状態に不一致が生じてしまい、不必要なエラー回復処理を誘発してしまうという問題があった。
また、この上りリンクリソース要求を行った移動局装置が、ランダムアクセスのレスポンスとしてＲＡ−ＲＮＴＩのみをモニタリングしてしまうと、Ｃ−ＲＮＴＩで通知される下りリンクのリソース割り当てを見逃してしまう。その場合、移動局装置は、上りリンクリソース要求を行う際に下りリンクデータ通信の品質を劣化させてしまうという問題があった。
さらには、基地局装置が上りリンクのリソース割り当てを何らかのトリガーで行う場合、ランダムアクセスのレスポンスとしてＲＡ−ＲＮＴＩのみをモニタリングしてしまうと、Ｃ−ＲＮＴＩで通知される上りリンクのリソース割り当てを見逃してしまう。その場合、移動局装置は、上りリンクリソース要求を継続する必要がないことを検知できないという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局装置と基地局装置とで効率の良い通信を行うことができる無線通信システム、移動局装置及びその処理方法を提供することにある。

（１） 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による無線通信システムは、ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置に送信し、前記送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されたＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて、ランダムアクセスレスポンスの受信を行う移動局装置と、前記ランダムアクセスプリアンブルを前記移動局装置から受信し、前記受信したランダムアクセスプリアンブルに応じたランダムアクセスレスポンスのリソース割り当てを通知するためのＲＡ−ＲＮＴＩを前記移動局装置に送信する基地局装置と、を備えた無線通信システムであって、前記移動局装置は、前記基地局装置から任意のタイミングで下りリンクのリソース割り当てを通知するＣ−ＲＮＴＩと、前記ＲＡ−ＲＮＴＩとの両方をモニタリングし、同一サブフレームで前記Ｃ−ＲＮＴＩと前記ＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検出した場合、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータの両方、あるいは、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータのいずれかを受信する。

（２） また、本発明の一態様による移動局装置は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置に送信し、前記送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されたＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて、ランダムアクセスレスポンスの受信を行う移動局装置であって、前記基地局装置から任意のタイミングで下りリンクのリソース割り当てを通知するＣ−ＲＮＴＩと、前記ＲＡ−ＲＮＴＩとの両方をモニタリングし、同一サブフレームで前記Ｃ−ＲＮＴＩと前記ＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検出した場合、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータの両方、あるいは、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータのいずれかを受信する。

（３） また、本発明の一態様による移動局装置の処理方法は、ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置に送信し、前記送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されたＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて、ランダムアクセスレスポンスの受信を行う移動局装置の処理方法であって、前記基地局装置から任意のタイミングで下りリンクのリソース割り当てを通知するＣ−ＲＮＴＩと、前記ＲＡ−ＲＮＴＩとの両方をモニタリングし、同一サブフレームで前記Ｃ−ＲＮＴＩと前記ＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検出した場合、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータの両方、あるいは、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータのいずれかを受信する。

本発明によれば、移動局装置と基地局装置とで効率の良い通信を行うことができる。

本発明の実施形態による基地局装置１０の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態による移動局装置５０の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態による移動局装置５０の制御データ抽出部５６（図２）の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。 本発明の実施形態による基地局装置１０の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による移動局装置５０の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の変形例による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。 ＥＵＴＲＡの上りリンクおよび下りリンクのチャネル構成を示す図である。 上りリンクの無線リソース構成例を示す図である。 非同期ランダムアクセスの競合ランダムアクセスの処理を示すシーケンス図である。 ＲＡ−ＲＮＴＩにて配置を移動局装置に通知したときのランダムアクセスレスポンスの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）への配置例である。 従来技術における基地局装置から移動局装置への下りリンクデータの送信処理を示すシーケンス図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態における無線通信システムは、第三世代無線アクセスの進化であるＥＵＴＲＡと同様に、基地局装置と複数の移動局装置とからなる。本実施形態において、移動局装置から基地局装置への通信接続を上りリンクといい、基地局装置から移動局装置への通信接続を下りリンクという。
本実施形態における下りリンクは、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）、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ）により構成されている。
また、本実施形態における上りリンクは、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）、上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）により構成されている。

本実施形態においては、前述したところと同様に無線リソースを、周波数方向の幅１．２５ＭＨｚ、時間方向の幅１ｍｓのリソースブロックと呼ばれる領域に分割する。基地局装置は、これらのリソースブロックを各移動局装置に割り当てるスケジューリングを行い、各移動局装置との無線通信を行う。

なお、本実施形態では、下りリンクの通信方式にＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多元接続）、上りリンクの通信方式にＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭを用いているため、リソースブロック（ブロック）は、無線リソースを周波数方向と時間方向とに分割した領域となっているが、通信方式が、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）であれば、リソースブロックは無線リソースを時間方向に分割した領域である。また、通信方式が、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：周波数分割多元接続）であれば、リソースブロックは無線リソースを周波数方向に分割した領域である。また、通信方式が、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）であれば、リソースブロックは無線リソースを拡散コードにて分割した領域である。

本実施形態におけるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、非同期の移動局装置が、移動局装置と基地局装置とを同期させるために使用される。また、同期中の移動局装置がランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）により、スケジューリングリクエスト（上りリンクリソース要求）を行うためにも使用される。ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、ガードタイム（例えば９７マイクロ秒）を持つチャネルであり、同期の取れていない移動局でも送信することができるチャネルである。基地局装置は、移動局装置からのランダムアクセスプリアンブル（例えばプリアンブル長０．８ｍｓ）を受信すると、プリアンブルの到着時刻が、基準時刻からどれだけずれているかを検出し、タイミングずれ情報を生成する。タイミングずれの情報の粒度は、例えば、０．５２マイクロ秒である。
さらに、非同期ランダムアクセスには、競合ランダムアクセスと非競合ランダムアクセスの２つのアクセス方法がある。競合ランダムアクセスは、移動局装置がプリアンブルＩＤ番号を決定して基地局装置に送信するため、移動局装置間で衝突する可能性のあるランダムアクセスである。

非競合ランダムアクセスは、基地局装置に指定されたプリアンブルＩＤ番号を移動局装置が送信するので、移動局装置間で衝突が発生しないランダムアクセスである。ここで、競合ランダムアクセスで用いるプリアンブルＩＤ番号は、予め報知されており、そのプリアンブルＩＤ番号は、非競合ランダムアクセスでは使用しない。従って、プリアンブルＩＤ番号を見れば、競合ランダムアクセスなのか、非競合ランダムアクセスなのかを判定することができる。

図１は、本発明の実施形態による基地局装置１０の構成を示す概略ブロック図である。
基地局装置１０は、データ制御部１１（レスポンス制御データ送信部、下りリンク制御データ送信部、下りリンク制御チャネル送信部とも称する）、ＯＦＤＭ変調部１２、スケジューリング部１３、チャネル推定部１４、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ）復調部１５、制御データ抽出部１６、プリアンブル検出部１７（プリアンブル受信部とも称する）、無線部１８、アンテナＡ１を備えている。データ制御部１１、ＯＦＤＭ変調部１２、スケジューリング部１３、チャネル推定部１４、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１５、制御データ抽出部１６、プリアンブル検出部１７、無線部１８、アンテナＡ１は、基地局装置通信部１９を構成する。
データ制御部１１、ＯＦＤＭ変調部１２、無線部１８、アンテナＡ１は、送信部２０を構成し、チャネル推定部１４、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１５、制御データ抽出部１６、プリアンブル検出部１７、無線部１８、アンテナＡ１は、受信部２１を構成する。

データ制御部１１は、基地局装置１０の上位レイヤ（図示省略）から入力されたユーザーデータ（ランダムアクセスレスポンスとプリアンブル割り当ての情報を含む）と制御データとを、スケジューリング部１３からの指示に従い、制御データを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）、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ）にマッピングし、各移動局装置に対するユーザーデータおよびＭＡＣ層（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：レイヤ２）以上の制御データを下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）にマッピングし、それらのマッピングしたデータをＯＦＤＭ変調部１２に出力する。

ＯＦＤＭ変調部１２は、各チャネルにマッピングされたユーザーデータ、制御データに対して、データ変調、直列／並列変換、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）変換、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）挿入、フィルタリングなどのＯＦＤＭ信号処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成し、無線部１８に出力する。

無線部１８は、ＯＦＤＭ変調部１２が出力するＯＦＤＭ信号を、無線周波数にアップコンバートして、アンテナＡ１を介して移動局装置に送信する。
また、無線部１８は、移動局装置からの上りリンクの信号を、アンテナＡ１を介して受信し、この受信した信号をベースバンド信号にダウンコンバートして、ベースバンド信号をＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１５、チャネル推定部１４、プリアンブル検出部１７に出力する。

チャネル推定部１４は、無線部１８が出力するベースバンド信号中の上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）から無線伝搬路特性を推定し、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１５に無線伝搬路推定結果を出力する。また、チャネル推定部１４は、無線部１８が出力する上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）から上りリンクのスケジューリングを行うために無線伝搬路推定結果をスケジューリング部１３に出力する。

ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１５は、チャネル推定部１４が出力する無線伝搬路推定結果と、制御データ抽出部１６からの指示に基づき、無線部１８が出力するベースバンド信号を、ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ復調して受信データを生成し、制御データ抽出部１６に出力する。
なお、本実施形態において用いる上りリンクの通信方式は、シングルキャリア方式であるＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭであっても良いし、ＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式であっても良い。

制御データ抽出部１６は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１５が出力する受信データの正誤を判定し、判定結果をスケジューリング部１３に出力する。制御データ抽出部１６は、受信データが正しい場合、受信データをユーザーデータと制御データに分離する。
制御データ抽出部１６は、制御データの中で下りリンクのＣＱＩ情報、下りリンクデータのＡＣＫ／ＮＡＣＫ、リソース割り当て要求などのレイヤ２の制御データはスケジューリング部１３に出力し、その他のレイヤ３等の制御データとユーザーデータは基地局装置１０の上位レイヤ（図示省略）に出力する。
制御データ抽出部１６は、受信データが誤りの場合、再送データと合成するために保存しておき、再送データを受信した時に合成処理を行う。

プリアンブル検出部１７は、無線部１８が出力するベースバンド信号からプリアンブルを検出し、そのプリアンブルに基づき同期タイミングずれ量を算出し、該プリアンブルが表すプリアンブルＩＤ番号と同期タイミングずれ量とをスケジューリング部１３に出力する。
スケジューリング部１３は、下りリンクのスケジューリングを行うＤＬ（Ｄｏｗｎ Ｌｉｎｋ：下りリンク）スケジューリング部２１と上りリンクのスケジューリングを行うＵＬ（Ｕｐ Ｌｉｎｋ：上りリンク）スケジューリング部２２、メッセージ作成部２３から構成されている。

ＤＬスケジューリング部２１は、移動局装置から通知されるＣＱＩ情報や上位層から通知される各ユーザーのデータ情報、メッセージ作成部２３で作成される制御データから下りリンクの各チャネルにユーザーデータをマッピングするためのスケジューリングを行う。
ＵＬスケジューリング部２２は、チャネル推定部１４が出力する上りリンクの無線伝搬路推定結果と、制御データ抽出部１６が出力する移動局装置からのリソース割り当て要求とに基づき、上りリンクの各チャネルにユーザーデータをマッピングするためのスケジューリングを行う。

メッセージ作成部２３は、下りリンクリソース割り当て情報、上りリンクリソース割り当て情報、上りリンクデータのＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ランダムアクセスレスポンスメッセージなどの制御データを作成する。メッセージ作成部２３は、ランダムアクセスレスポンスメッセージを作成する際に、プリアンブル検出部１７が出力する同期タイミングずれ量を表す同期タイミングずれ情報とプリアンブルＩＤ番号とを、そのランダムアクセスレスポンスメッセージに格納する。

図２は、本発明の実施形態による移動局装置５０の構成を示す概略ブロック図である。
移動局装置５０は、データ制御部５１（プリアンブル送信部とも称する）、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部５２、スケジューリング部５３、ＯＦＤＭ復調部５４、チャネル推定部５５、制御データ抽出部５６（判定部、下りリンク制御チャネル受信部とも称する）、同期補正部５７、プリアンブル生成部５８、プリアンブル選択部５９、無線部６０、アンテナＡ２を備えている。データ制御部５１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部５２、スケジューリング部５３、ＯＦＤＭ復調部５４、チャネル推定部５５、制御データ抽出部５６、同期補正部５７、プリアンブル生成部５８、プリアンブル選択部５９、無線部６０、アンテナＡ２は、移動局装置通信部６１を構成する。
データ制御部５１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部５２、同期補正部５７、プリアンブル生成部５８、プリアンブル選択部５９、無線部６０、アンテナＡ２は、送信部６２を構成し、ＯＦＤＭ復調部５４、チャネル推定部５５、制御データ抽出部５６、無線部６０、アンテナＡ２は、受信部６３を構成する。

データ制御部５１は、移動局装置５０の上位レイヤ（図示省略）から入力されたユーザーデータと制御データ（プリアンブル、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む）を、スケジューリング部５３からの指示に従い、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）、上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で基地局装置に送信されるように配置する。
なお、データ制御部５１は、プリアンブルについては、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫについては上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）に配置する。さらに、データ制御部５１は、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）を配置する。

ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部５２は、各チャネルに配置されたユーザーデータおよび制御データに対して、データ変調、ＤＦＴ変換、サブキャリアマッピング、ＩＦＦＴ変換、ＣＰ挿入、フィルタリングなどＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号処理を行い、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ信号を生成し、同期補正部５７に出力する。

同期補正部５７は、制御データ抽出部５６が出力した同期タイミングずれ情報に基づき、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部５２が出力するＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ信号の送信タイミングを補正し、無線部６０に出力する。
無線部６０は、無線制御部（図示せず）から指示された無線周波数に設定し、同期補正部５７が出力するＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ信号を、その設定した無線周波数にアップコンバートして、基地局装置にアンテナＡ２を介して送信する。
また、無線部６０は、アンテナＡ２を介して基地局装置からの下りリンクの信号を受信し、その受信した信号をベースバンド信号にダウンコンバートして、ＯＦＤＭ復調部５４、チャネル推定部５５に出力する。

チャネル推定部５５は、無線部６０が出力するベースバンド信号中の下りリンクパイロットチャネル（ＤＰｉＣＨ）を用いて無線伝搬路特性を推定し、ＯＦＤＭ復調部５４に推定結果を出力する。また、チャネル推定部５５は、基地局装置に無線伝搬路推定結果を送信するために推定結果をＣＱＩ情報に変換し、スケジューリング部５３にＣＱＩ情報を出力する。
ＯＦＤＭ復調部５４は、チャネル推定部５５が出力する無線伝搬路推定結果を用いて、無線部６０が出力するベースバンド信号を復調して受信データを生成し、制御データ抽出部５６に出力する。

制御データ抽出部５６は、ＯＦＤＭ復調部５４が出力する受信データを、ユーザーデータと制御データに分離する。制御データ抽出部５６は、制御データの中で上りリンクの同期タイミングずれ情報は同期補正部５７に出力し、スケジューリング情報やその他のレイヤ２の制御データはスケジューリング部５３に出力し、レイヤ３制御データとユーザーデータは移動局装置５０の上位レイヤ（図示省略）に出力する。

スケジューリング部５３は、移動局装置５０の上位レイヤから出力されるスケジューリング情報や、制御データ抽出部５６が出力する基地局装置からの制御データから、上りリンクの各チャネルにデータや制御情報をマッピングするようにデータ制御部５１に指示する。
また、スケジューリング部５３は、基地局装置にランダムアクセスする場合に、プリアンブル選択部５９にプリアンブルＩＤ番号を選択してランダムアクセスを行うように指示したり、制御データ抽出部５６に受信方法を指示したりする。
また、スケジューリング部５３は、移動局装置の上りリンク同期−非同期状態を管理し、基地局装置にランダムアクセスする場合に、上りリンク同期状態であるか上りリンク非同期状態であるかを管理し、制御データ抽出部５６に受信方法を指示したりする。

また、スケジューリング部５３は、制御データ抽出部５６に受信方法を指示する際に、上りリンクリソース要求を行っているときは、下りリンクデータ受信用および上りリンクデータ送信用のＣ−ＲＮＴＩとＲＡ−ＲＮＴＩとをモニタしてランダムアクセスレスポンスメッセージを受信するように制御データ抽出部５６に指示する。
上りリンクリソース要求以外のランダムアクセスを行っているとき（上りリンク非同期状態でランダムアクセスを行っているとき）は、ＲＡ−ＲＮＴＩをモニタしてランダムアクセスレスポンスメッセージを受信するように制御データ抽出部５６に指示する。下りリンクデータ受信または上りリンクデータ送信を行っているときは、Ｃ−ＲＮＴＩをモニタするように制御データ抽出部５６に指示する。下りリンクデータ受信のための下りリンク制御データと上りリンクデータ送信のための上りリンクグラントは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に異なるフォーマットで配置されるが、移動局装置の識別情報としては同じＣ−ＲＮＴＩが使用される。上りリンクリソース要求のランダムアクセスを行っているとき（上りリンク同期状態でランダムアクセスを行っているとき）は、Ｃ−ＲＮＴＩとＲＡ−ＲＮＴＩをモニタするように制御データ抽出部５６に指示する。

スケジューリング部５３は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信制御部５３１を備えている。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信制御部５３１では、制御データ抽出部５６で検出されたＣＲＣチェックの結果とメッセージＭ３の送信タイミングとに基づいて、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信方法の調整を行う。

プリアンブル選択部５９は、スケジューリング部５３からの指示により、ランダムアクセスで使用するプリアンブルＩＤ番号を選択し、選択したプリアンブルＩＤ番号をプリアンブル生成部５８に出力する。
プリアンブル生成部５８は、プリアンブル選択部５９が選択したプリアンブルＩＤ番号でプリアンブルを生成し、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部５２に出力する。

図３は、本発明の実施形態による移動局装置５０の制御データ抽出部５６（図２）の構成を示す概略ブロック図である。制御データ抽出部５６は、Ｃ−ＲＮＴＩ検出部３１、ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３２、Ｃ−ＲＮＴＩ−ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３３、検出切替部３４、抽出部３５を備えている。

Ｃ−ＲＮＴＩ検出部３１は、ＯＦＤＭ復調部５４（図２）が出力する下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の中から自局に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩを検出し、そのＣ−ＲＮＴＩに対応付けられた制御情報を下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から抽出し、この制御情報を解析して自局に割り当てられた下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）又は上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）を識別する。Ｃ−ＲＮＴＩ検出部３１は、この解析結果を抽出部３５に出力する。

ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３２は、ＯＦＤＭ復調部５４（図２）が出力する下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の中からＲＡ−ＲＮＴＩを検出し、そのＲＡ−ＲＮＴＩに対応付けられた制御情報を下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から抽出し、この制御情報を解析してランダムアクセスレスポンスに割り当てられた下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）を識別する。ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３２は、この解析結果を抽出部３５に出力する。

Ｃ−ＲＮＴＩ−ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３３は、ＯＦＤＭ復調部５４（図２）が出力する下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）の中から自局に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩ、または、ＲＡ−ＲＮＴＩを検出し、そのＣ−ＲＮＴＩまたはＲＡ−ＲＮＴＩに対応付けられた制御情報を下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）から抽出し、この制御情報を解析して、解析結果を抽出部３５に出力する。

検出切替部３４は、スケジューリング部５３からの指示により、Ｃ−ＲＮＴＩ検出部３１、ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３２、Ｃ−ＲＮＴＩ−ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３３の出力のいずれを、抽出部３５に出力するかについて切り替える。
抽出部３５は、Ｃ−ＲＮＴＩ検出部３１、ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３２、Ｃ−ＲＮＴＩ−ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部３３の出力のうち、入力された出力である制御情報の解析結果をもとに自局に割り当てられた下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）からデータ（ランダムアクセスレスポンスメッセージを含む）を抽出する。

下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）からランダムアクセスレスポンスを抽出した場合は、ランダムアクセスレスポンスメッセージを含む制御データ（同期タイミングずれ情報など）をスケジューリング部３５（図２）および同期補正部５７（図２）へ出力し、ユーザーデータを移動局装置５０の上位レイヤ（図示省略）に出力する。
下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）から下りリンクデータを抽出した場合は、ＣＲＣ結果などを含む制御データをスケジューリング部３５に出力し、ユーザーデータを移動局装置５０の上位レイヤ（図示省略）に出力する。

移動局装置と基地局装置はタイマーによって、移動局装置の上りリンク同期−非同期状態を管理している。基地局装置は、同期タイミングずれ情報をランダムアクセスレスポンスまたはタイミング調整コマンドメッセージによって移動局装置に送信する。基地局装置は、同期タイミングずれ情報を送信時、移動局装置は、同期タイミングずれ情報を受信時にタイマーをリセットする。タイマーの満了値は、報知信号又は専用信号で基地局装置から移動局装置に通知される。基地局装置および移動局装置は、移動局装置の上りリンク同期−非同期状態を、タイマーが満了するまでの間、上りリンク同期状態として管理する。
基地局装置および移動局装置は、移動局装置の上りリンク同期−非同期状態を、タイマー満了後は上りリンク非同期状態として管理する。タイミング調整コマンドメッセージは、基地局装置が移動局からの上りリンク送信（通常データや上りリンクパイロットチャネルなど）から同期タイミングのずれを検出して作成される。

図４は、本発明の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。
図４のシーケンス図は、競合ランダムアクセスによる上りリンクのリソース要求の処理を示している。これは、上りリンク非同期状態の移動局装置に送信すべきデータが発生し、上りリンクリソースを要求する際の処理を示している。移動局装置は、競合ランダムアクセスに使用可能なプリアンブルＩＤからランダムに選択したプリアンブルＩＤ番号のプリアンブルを基地局装置に送信する（ステップＳ１０１）。

基地局装置は、移動局装置が送信した上記プリアンブルを検出する。ここで、プリアンブルとは、プリアンブルＩＤ番号に応じた信号パターンであり、基地局装置は、各プリアンブルＩＤ番号の信号パターンと一致する信号を受信信号から検出することで、プリアンブルを検出する。
図１１のステップＳ０２で説明した基地局装置から移動局装置に送信されるランダムアクセスレスポンスは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信されるランダムアクセスレスポンス制御データ（ステップＳ１０２）と、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信されるランダムアクセスレスポンスデータ（ステップＳ１０３）で構成されている。

基地局装置は、ＲＡ−ＲＮＴＩとリソース割り当て情報を含むランダムアクセスレスポンス制御データを、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で移動局装置に送信し（ステップＳ１０２）、ランダムアクセスレスポンスデータを配置するリソースブロック（ＰＤＳＣＨ）を指定する。
さらに、基地局装置は、ランダムアクセスレスポンス制御データで指定されたリソースブロックでランダムアクセスレスポンスデータを送信する（ステップＳ１０３）。
プリアンブルを基地局装置に送信した移動局装置は、ランダムアクセスレスポンス制御データと、ランダムアクセスレスポンスデータを基地局装置から受信する（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）。ランダムアクセスレスポンスデータ内に含まれる自装置が送信したプリアンブルのプリアンブルＩＤ番号とプリアンブルＩＤ番号が一致するものを取得することで、自装置の送信したプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスメッセージを移動局装置は受信する。移動局装置は、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれる同期タイミングずれ情報を基に、上りリンクタイミング調整（上りリンク同期処理）およびタイマーのリセットを行う。

移動局装置は、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれるスケジューリング情報で示されるリソースで、Ｃ−ＲＮＴＩを含むＬ２／Ｌ３メッセージ（ランダムアクセス情報）を基地局装置に送信する（メッセージＭ３）（ステップＳ１０４）。このランダムアクセス情報には上りリンクリソース要求であることを示す情報や上りリンクバッファに格納されている上りリンクデータ量を示す上りリンクバッファ状況などを含んでいる。
移動局装置には、上りリンクリソース要求に応じた上りリンクグラントが下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で基地局装置から送信される（ステップＳ１０５）。上りリンクグラントを受信した移動局装置は、上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）にて上りリンクデータを基地局装置に送信する（ステップＳ１０６）。

図５は、本発明の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。
図５では、ランダムアクセスの処理と下りリンクデータ通信の処理とを並列に行う場合について示している。これは、上りリンク同期状態の移動局装置に送信すべきデータが発生し、上りリンクリソースを要求する際の処理を示している。始めに、移動局装置５０の送信部６２は、上りリンクのリソース要求を送信するために、ランダムアクセスチャネルを使用してプリアンブルＩＤを含むプリアンブルを基地局装置１０に送信する（ステップＳ２０１）。

そして、基地局装置１０の受信部２１は、上記プリアンブルを、移動局装置５０から受信する。そして、受信部２１がプリアンブルを受信した場合に、送信部２０は、ランダムアクセスレスポンス制御データを、移動局装置５０に送信する。つまり、送信部２０は、ランダムアクセスレスポンスデータ用リソース割り当て、ＲＡ−ＲＮＴＩの情報を含むランダムアクセスレスポンス制御データを、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で移動局装置５０に送信する（ステップＳ２０２）。移動局装置５０の受信部６３は、ステップＳ２０２で基地局装置１０から送信される下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を受信する。そして、移動局装置５０の制御データ抽出部５６は、ステップＳ２０２で受信部６３が受信した下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）にＲＡ−ＲＮＴＩが含まれているか否かについて判定し、送信部６２が送信したプリアンブルに応答して基地局装置１０から送信されるレスポンス制御データであることを判定する。

次に、基地局装置１０の送信部２０は、プリアンブルＩＤ、Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩ、同期ずれ情報、メッセージＭ３用のスケジューリング情報を含むランダムアクセスレスポンスデータを、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）で移動局装置５０に送信する（ステップＳ２０３）。
そして、移動局装置５０の制御データ抽出部５６は、ステップＳ２０３で受信部６３が受信したデータの巡回冗長検査（ＣＲＣ）のチェックを行うとともに、ランダムアクセスレスポンスデータ内に含まれる自装置が送信したプリアンブルのプリアンブルＩＤ番号とプリアンブルＩＤ番号が一致するものを取得することで、自装置の送信したプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスメッセージを受信する。
一方、基地局装置１０は、ランダムアクセスレスポンスとは並列に、移動局装置に下りリンクのデータを送信する（ステップＳ２０４、ステップＳ２０５）。基地局装置１０の送信部２０は、リソース割り当て、Ｃ−ＲＮＴＩの情報を含む下りリンク制御データを、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で移動局装置５０に送信する（ステップＳ２０４）。移動局装置５０の受信部６３は、基地局装置１０から送信される下りリンク制御データを受信する。
そして、移動局装置５０の制御データ抽出部５６は、ステップＳ２０４で受信部６３が受信したデータに自局のＣ−ＲＮＴＩが含まれているか否かについて判定し、自局のＣ−ＲＮＴＩが含まれている場合には、リソース割当て情報から、続く下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）のリソース位置および復調方法を認識する。
次に、基地局装置１０の送信部２０は、移動局装置５０へのデータを含む下りリンク送信データを、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）で移動局装置５０に送信する（ステップＳ２０５）。

そして、移動局装置５０の制御データ抽出部５６は、ステップＳ２０４で受信部６３が受信したデータの巡回冗長検査（ＣＲＣ）のチェックを行う。
ステップＳ２０２、ステップＳ２０３とステップＳ２０４、ステップＳ２０５は並列に処理される。

そして、自装置の送信したプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスメッセージを検出した移動局装置５０は、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれる同期タイミングずれ情報を破棄し、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれる同期タイミングずれ情報を使った上りリンクタイミング調整（上りリンク同期処理）およびタイマーのリセットを行わない。これによって、上りリンク同期−非同期状態の基地局装置と移動局装置間の状態不一致を防ぐ。また、ランダムアクセス時に競合が起こった場合に、自身のプリアンブルで検出されたタイミングずれ情報なのかどうか確証がもてないため、タイミング調整を行うべきではない。また、タイマーのリセットを行うと同期維持可能な時間が基地局装置と移動局装置で不一致が起こるため、タイマーは現状使用しているものを維持するべきである。基地局装置および移動局装置は、ランダムアクセスを行う前の上りリンク同期−非同期状態を維持する。これにより、不必要なエラー回復処理を行う必要がなくなる。

移動局装置５０の送信部６２は、Ｃ−ＲＮＴＩを含むＬ２／Ｌ３メッセージ（ランダムアクセス情報）をランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれるスケジューリング情報で示される上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）で基地局装置１０に送信する（メッセージＭ３）（ステップＳ２０６）。このランダムアクセス情報には上りリンクリソース要求であることを示す情報や上りリンクバッファに格納されている上りリンクデータ量を示す上りリンクバッファ状況などを含んでいる。
また、制御データ抽出部５６で自局のＣ−ＲＮＴＩを検出すると、移動局装置５０の送信部６２は、ＡＣＫ又はＮＡＣＫの情報を含むＨＡＲＱフィードバックを、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で基地局装置１０に送信する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０６とステップＳ２０７は並列に処理される。

そして、基地局装置１０の送信部２０は、リソース割り当て、Ｃ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラントを、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で移動局装置５０に送信する（ステップＳ２０８）。移動局装置５０の受信部６３は、基地局装置１０から送信される上りリンクグラントを受信する。
そして、移動局装置５０の制御データ抽出部５６は、ステップＳ２０８で受信部６３が受信したデータに自局のＣ−ＲＮＴＩが含まれているか否かについて判定し、自局のＣ−ＲＮＴＩが含まれている場合には、リソース割当て情報から、続く上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）のリソース位置および変調方法を認識する。
次に、上りリンクグラントで自局のＣ−ＲＮＴＩを検出した移動局装置５０の送信部６２は、基地局装置に対するデータを含む上りリンクデータを、上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）で基地局装置１０に送信する（ステップＳ２０９）。

上述したステップＳ２０１〜Ｓ２０９の処理により、移動局装置５０は、ステップＳ２０８で受信部６３が受信した上りリンクグラントに含まれるリソース割り当てを用いて基地局装置１０と上りリンクの通信を行うとともに、ステップＳ２０４で受信部６３が受信した下りリンク制御データに含まれるリソース割り当てを用いて基地局装置１０と下りリンクの通信を行う。
また、基地局装置１０は、ステップＳ２０８で送信部２０が送信した上りリンクグラントに含まれるリソース割り当てを用いて移動局装置５０と上りリンクの通信を行うとともに、ステップＳ２０４で送信部２０が送信した下りリンク制御データに含まれるリソース割り当てを用いて移動局装置５０と下りリンクの通信を行う。

基地局装置は、どの移動局装置がランダムアクセスを行っているのかは、メッセージＭ３で送信されるランダムアクセス情報を取得するまで認識できない。よって、ランダムアクセスレスポンスと移動局装置への下りリンクデータ送信を並列に行う。
上りリンク同期状態の移動局装置が、基地局装置にランダムアクセスを行った場合、下りリンク制御データまたは上りリンクグラントを指定するＣ−ＲＮＴＩとランダムアクセスレスポンス制御データを指定するＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検証しながら下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）をモニタリングする。

Ｃ−ＲＮＴＩでスケジューリングされた下りリンクデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫと上記メッセージＭ３の送信タイミングが重なった場合は、移動局装置は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信しない。移動局装置は、基地局装置に上りリンクをシングルキャリアで送信するため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのリソースとメッセージＭ３のリソースを同時送信できない。
下りリンクデータは、再送することが可能であり、上りリンクよりリソースに余裕があるため、上りリンク送信を優先する。よって、この場合、移動局装置は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを基地局装置に送信しない。
もう一つの方法としては、下りリンクデータの巡回冗長検査（ＣＲＣ）の結果が成功の場合、ＡＣＫを送信し、下りリンクデータの巡回冗長検査（ＣＲＣ）の結果が失敗のときのみメッセージＭ３を基地局装置に送信する。移動局装置は、メッセージＭ３の送信に、次の機会（再送タイミング）を利用する。基地局装置は、下りリンクデータに対するＮＡＣＫが送信されなかった場合は再送を行うことができ、ＡＣＫを検出した場合は、再送をする必要がないことを認識できるので、効率の良い通信を行うことができる。

図６は、本発明の実施形態による基地局装置１０の処理を示すフローチャートである。
図６は、図５の基地局装置１０側の処理をより具体的に示している。基地局装置は、移動局装置からランダムアクセスによるプリアンブルを受信してプリアンブルを検出すると（ステップＳ３０１、Ｓ３０２）、ランダムアクセスレスポンスに使用するランダムアクセスレスポンス制御データとランダムアクセスレスポンスデータを作成する（ステップＳ３０３）。下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）にランダムアクセスレスポンス制御データを配置し（ステップＳ３０７）、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）にランダムアクセスレスポンスデータを配置して（ステップＳ３０８）、移動局装置に送信する。

一方、基地局装置は、ランダムアクセス処理と並列に、移動局装置に下りリンクのデータを送信する。基地局装置は、移動局装置に対するスケジューリングを行い（ステップＳ３０４）、どの移動局装置に下りリンクデータ送信するかを判定する（ステップＳ３０５）。
下りリンクデータ送信に使用する下りリンク制御データと下りリンク送信データを作成する。下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に下りリンク制御データを配置し（ステップＳ３０７）、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）に下りリンク送信データを配置して（ステップＳ３０８）、移動局装置に送信する。

なお、基地局装置は、どの移動局装置がランダムアクセスを行ったかを知ることはできないため、移動局装置に同時に下りリンクデータとランダムアクセスレスポンスが割り当てられることもある。
また、基地局装置は、上りリンクグラントをランダムアクセスレスポンスとは並列に送信することもある。すなわち、移動局装置に同時に上りリンクグラントとランダムアクセスレスポンスが割り当てられることもある。

図７は、本発明の実施形態による移動局装置５０の処理を示すフローチャートである。
図７は、図５の移動局装置５０側の処理をより具体的に示している。移動局装置は、非同期ランダムアクセスのプリアンブル送信後（ステップＳ４０１）、基地局装置からのランダムアクセスレスポンスメッセージを受信するために下りリンクをモニタリング（監視する）する。まず、移動局装置は、当該移動局装置がプリアンブル送信を上りリンク同期中に行ったか否かを判定する（ステップＳ４０２）。これは、本実施形態では、上りリンク同期状態の移動局装置がプリアンブル送信を上りリンクリソース要求のために送信したか否かを意味する。
上りリンク同期中でないと判定した場合、移動局装置は、ＲＡ−ＲＮＴＩをモニタリングする（ステップＳ４０３、Ｓ４０４）。ただし、ある一定期間にＲＡ−ＲＮＴＩを検出しない場合や、ＲＡ−ＲＮＴＩを検出しても自局が送信したプリアンブルＩＤ番号（または、ランダムＩＤ）が含まれていない場合は、タイムアウトとなり（ステップＳ４０７）、移動局装置は、再度ランダムアクセスを行う。

移動局装置は、ステップＳ４０４でＲＡ−ＲＮＴＩを検出するとそのＲＡ−ＲＮＴＩにてリソースの割り当てが指定されているリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の巡回冗長検査（ＣＲＣ）のチェックを行い、巡回冗長検査（ＣＲＣ）チェックの成功、失敗を判定する（ステップＳ４０５）。移動局装置は、この巡回冗長検査（ＣＲＣ）チェックを失敗と判定すると、再度ＲＡ−ＲＮＴＩをモニタリングする（ステップＳ４０３、Ｓ４０４）。
一方、巡回冗長検査（ＣＲＣ）チェックを成功と判定すると、移動局装置は、自局がステップＳ４０１でプリアンブルにて送信したプリアンブルＩＤ番号と同じプリアンブルＩＤ番号が、巡回冗長検査（ＣＲＣ）のチェックに成功した下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）に含まれているか否かについて判定する（ステップＳ４０６）。

自局が送信したプリアンブルＩＤ番号と同じプリアンブルＩＤ番号が含まれていると判定した場合、移動局装置は、このプリアンブルＩＤ番号とともに下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）からランダムアクセスレスポンスメッセージを取得して、これを処理する（ステップＳ４０８）。つまり、同期タイミングずれ情報から上りリンクの同期を補正し（ステップＳ４０８）、メッセージＭ３であるＬ２／Ｌ３メッセージを作成し（ステップＳ４０９）、そのメッセージＭ３を基地局装置に送信する（ステップＳ４１０）。
一方、自局が送信したプリアンブルＩＤ番号と同じプリアンブルＩＤ番号が入っていないと判定した場合、移動局装置はＲＡ−ＲＮＴＩをモニタリングする（ステップＳ４０３、Ｓ４０４）。

一方、移動局装置がステップＳ４０１でプリアンブルを送信することにより行ったランダムアクセスが、上りリンク同期中であるとステップＳ４０２で判定した場合、移動局装置は、Ｃ−ＲＮＴＩとＲＡ−ＲＮＴＩとをモニタリングする（ステップＳ４１１）。ある一定期間にＲＡ−ＲＮＴＩを検出しない場合や、ＲＡ−ＲＮＴＩを検出しても自局が送信したプリアンブルＩＤ番号（または、ランダムＩＤ）が含まれていない場合は、タイムアウトとなり（ステップＳ４２３）、移動局装置は、再度ランダムアクセスを行う（ステップＳ４０１）。

移動局装置は、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）にＣ−ＲＮＴＩまたはＲＡ−ＲＮＴＩのどちらかを検出した場合でも、さらに残りの一方が制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）に指定されていないかを検証する（ステップＳ４１２）。
ステップＳ４１２でＣ−ＲＮＴＩを検出した場合、移動局装置は、検出したＣ−ＲＮＴＩにてリソースの割り当てが指定されているリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の復調を行う。そして、この下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の巡回冗長検査（ＣＲＣ）のチェックを行い、その成功、失敗を判定する（ステップＳ４１４）。成功と判定するとＨＡＲＱのＡＣＫを作成して（ステップＳ４２０）、基地局装置に送信し（ステップＳ４２２）、失敗と判定するとＨＡＲＱのＮＡＣＫを作成して（ステップＳ４１９）、基地局装置に送信する（ステップＳ４２２）。

ステップＳ４１２でＲＡ−ＲＮＴＩを検出した場合、移動局装置は、ＲＡ−ＲＮＴＩにてリソースの割り当てが指定されているリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の復調を行う。そして、この下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の巡回冗長検査（ＣＲＣ）のチェックを行い、巡回冗長検査（ＣＲＣ）チェックの成功、失敗を判定する（ステップＳ４１３）。移動局装置は、この巡回冗長検査（ＣＲＣ）チェックを失敗と判定すると、再度ＲＡ−ＲＮＴＩをモニタリングする（ステップＳ４１１）。
一方、巡回冗長検査（ＣＲＣ）チェックを成功と判定すると、移動局装置は、自局がプリアンブルにて送信したプリアンブルＩＤ番号と同じプリアンブルＩＤ番号が、巡回冗長検査（ＣＲＣ）のチェックに成功した下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）に含まれているか否かについて判定する（ステップＳ４１６）。

自局が送信したプリアンブルＩＤ番号と同じプリアンブルＩＤ番号が含まれているステップＳ４１６で判定した場合、移動局装置は、このプリアンブルＩＤ番号とともに下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）からランダムアクセスレスポンスメッセージを取得して、これを処理する（ステップＳ４１７）。ここでは、同期タイミングずれ情報から上りリンクの同期を補正せず（ステップＳ４１７）、メッセージＭ３であるＬ２／Ｌ３メッセージを作成し（ステップＳ４１８）、基地局装置に送信する（ステップＳ４２２）。
一方、自局が送信したプリアンブルＩＤ番号と同じプリアンブルＩＤ番号が入っていないとステップＳ４１６で判定した場合、移動局装置はＲＡ−ＲＮＴＩをモニタリングする（ステップＳ４１１）。

移動局装置が、Ｃ−ＲＮＴＩとＲＡ−ＲＮＴＩを同じサブフレームの下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で検出した場合、Ｃ−ＲＮＴＩで指定されたリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の復調を行うとともに、ＲＡ−ＲＮＴＩで指定されたリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）の復調を行う（ステップＳ４１５）。このようにすることにより、下りリンクのデータ受信と上りリンクリソース要求を中断なく実行できる。この場合、上記Ｃ−ＲＮＴＩを検出した場合と、ＲＡ−ＲＮＴＩを検出した場合の処理を並列に行う。

なお、別の方法として、移動局装置が、この２つの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）を復調する能力を持たない場合、ＲＡ−ＲＮＴＩで指定されたリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）のみ復調したり、Ｃ−ＲＮＴＩで指定されたリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）のみ復調したりしても良い。このようにすることにより移動局装置の実装の複雑性を低減することができる。移動局装置の能力がすでに設定されている場合や、移動局装置の能力が仕様で決まっている場合は、ＲＡ−ＲＮＴＩで指定されたリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）のみ復調するのか、Ｃ−ＲＮＴＩで指定されたリソースブロックの下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）のみ復調するのか、両方を復調するのかは、判断されることなく決められるため、図で示したステップＳ４１５は、省略することができる。

Ｃ−ＲＮＴＩでスケジューリングされた下りリンクデータに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫとランダムアクセスレスポンス指定されるメッセージＭ３の送信タイミングが重なった場合は、移動局装置は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信しないように調整する（ステップＳ４２１）。移動局装置は、上りリンクをシングルキャリア送信するため、ＡＣＫ／ＮＡＣＫのリソースとメッセージＭ３のリソースを基地局装置に同時送信できない。この送信タイミングが重なる状況は、上りリンク同期が取れている場合には、並列処理が行われるため下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で何を検出したかに依存せず生じる。
下りリンクデータは、再送することが可能であり、上りリンクよりリソースに余裕があるため、上りリンク送信を優先する。よって、この場合、移動局装置は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫは送信しない。

なお、もう一つの方法としては、下りリンクデータ巡回冗長検査（ＣＲＣ）の結果が成功の場合、ＡＣＫを送信し、下りリンクデータ巡回冗長検査（ＣＲＣ）の結果が失敗のときのみメッセージＭ３を基地局装置に送信するようにしても良い。移動局装置は、メッセージＭ３の送信に、次の機会（再送タイミング）を利用する。基地局装置は、下りリンクデータに対するＡＣＫが送信されなかった場合は再送を行うことができ、ＡＣＫを検出した場合は、再送をする必要がないことを認識できるので、効率の良い通信を行うことができる。

上述した本発明の実施形態では、上りリンク同期状態の移動局装置５０の送信部６２がプリアンブルをランダムアクセスチャネルで基地局装置１０に送信した場合に、移動局装置１０は、基地局装置１０から送信される下りリンク制御データまたは上りリンクグラントを指定するＣ−ＲＮＴＩとランダムアクセスレスポンス制御データを指定するＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検証しながら下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）をモニタリングするようにしたので、移動局装置５０と基地局装置１０との間の通信を中断させることなく、移動局装置５０と基地局装置１０とでランダムアクセス処理を行うことが可能となり、移動局装置５０と基地局装置１０とで効率の良い通信を行うことができる。
本発明の実施形態の変形例として、上りリンク同期状態でのランダムアクセス時に、ランダムアクセスレスポンス制御データを指定するＲＡ−ＲＮＴＩのみを検証しながら下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）をモニタリングするが、上りリンク同期状態を継続させる方法について説明する。

図８は、本発明の実施形態の変形例による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。図８のシーケンス図は、競合ランダムアクセスによる上りリンクのリソース要求の処理を示している。これは、上りリンク同期状態の移動局装置に送信すべきデータが発生し、上りリンクリソースを要求する際の処理を示している。移動局装置は、競合ランダムアクセスに使用可能なプリアンブルＩＤからランダムに選択したプリアンブルＩＤ番号のプリアンブルを基地局装置に送信する（ステップＳ５０１）。

基地局装置は、移動局装置が送信した上記プリアンブルを検出する。ここで、プリアンブルとは、プリアンブルＩＤ番号に応じた信号パターンであり、基地局装置は、各プリアンブルＩＤ番号の信号パターンと一致する信号を受信信号から検出することで、プリアンブルを検出する。
図１１のステップＳ０２で説明した基地局装置から移動局装置に送信されるランダムアクセスレスポンスは、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で送信されるランダムアクセスレスポンス制御データ（ステップＳ５０２）と、下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信されるランダムアクセスレスポンスデータ（ステップＳ５０３）で構成されている。

基地局装置は、ＲＡ−ＲＮＴＩとリソース割り当て情報を含むランダムアクセスレスポンス制御データを、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で移動局装置に送信し（ステップＳ５０２）、ランダムアクセスレスポンスデータを配置するリソースブロック（ＰＤＳＣＨ）を指定する。
さらに、基地局装置は、ランダムアクセスレスポンス制御データで指定されたリソースブロックでランダムアクセスレスポンスデータを送信する（ステップＳ５０３）。
プリアンブルを基地局装置に送信した移動局装置は、ランダムアクセスレスポンス制御データと、ランダムアクセスレスポンスデータを基地局装置から受信する（ステップＳ５０２、Ｓ５０３）。ランダムアクセスレスポンスデータ内に含まれる自装置が送信したプリアンブルのプリアンブルＩＤ番号とプリアンブルＩＤ番号が一致するものを取得することで、自装置の送信したプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンスメッセージを移動局装置は受信する。移動局装置は、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれる同期タイミングずれ情報を破棄し、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれる同期タイミングずれ情報を使った上りリンクタイミング調整（上りリンク同期処理）およびタイマーのリセットを行わない。これによって、上りリンク同期−非同期状態の基地局装置と移動局装置間の状態不一致を防ぐ。ランダムアクセス時に競合が起こった場合に、自身のプリアンブルで検出されたタイミングずれ情報なのかどうか確証がもてないため、タイミング調整を行うべきではない。また、タイマーのリセットを行うと同期維持可能な時間が基地局装置と移動局装置で不一致が起こるため、タイマーは現状使用しているものを維持するべきである。基地局装置および移動局装置は、ランダムアクセスを行う前の上りリンク同期−非同期状態を維持する。これにより、不必要なエラー回復処理を行う必要がなくなる。

移動局装置は、ランダムアクセスレスポンスメッセージに含まれるスケジューリング情報で示されるリソースで、Ｃ−ＲＮＴＩを含むＬ２／Ｌ３メッセージ（ランダムアクセス情報）を基地局装置に送信する（メッセージＭ３）（ステップＳ５０４）。このランダムアクセス情報には上りリンクリソース要求であることを示す情報や上りリンクバッファに格納されている上りリンクデータ量を示す上りリンクバッファ状況などを含んでいる。
移動局装置には、上りリンクリソース要求に応じた上りリンクグラントが下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）で基地局装置から送信される（ステップＳ５０５）。上りリンクグラントを受信した移動局装置は、上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）にて上りリンクデータを基地局装置に送信する（ステップＳ５０６）。

なお、以上説明した実施形態において、基地局装置１０（図１）のデータ制御部１１、ＯＦＤＭ変調部１２、スケジューリング部１３、チャネル推定部１４、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ）復調部１５、制御データ抽出部１６、プリアンブル検出部１７、無線部１８や、移動局装置５０（図２）のデータ制御部５１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部５２、スケジューリング部５３、ＯＦＤＭ復調部５４、チャネル推定部５５、制御データ抽出部５６、同期補正部５７、プリアンブル生成部５８、プリアンブル選択部５９、無線部６０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより基地局装置１０や移動局装置５０の制御を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

上述したとおり、本発明の一実施形態による無線通信システムは、基地局装置と移動局装置とを備える無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置に送信するプリアンブル送信部と、下りリンク制御チャネルを受信する下りリンク制御チャネル受信部と、前記下りリンク制御チャネルに、前記プリアンブル送信部が送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されるレスポンス制御データが含まれているか否かについて判定するとともに、自局宛ての下りリンク制御データまたは上りリンクグラントが含まれているか否かについて判定する判定部とを備え、前記基地局装置は、ランダムアクセスプリアンブルを前記移動局装置から受信するプリアンブル受信部と、下りリンク制御チャネルを送信する下りリンク制御チャネル送信部と、前記プリアンブル受信部がランダムアクセスプリアンブルを受信した場合にレスポンス制御データを前記下りリンク制御チャネルで送信するレスポンス制御データ送信部と、下りリンクのリソース割り当てを含む下りリンク制御データを前記下りリンク制御チャネルで送信する下りリンク制御データ送信部とを備える。

また、本発明の一実施形態による移動局装置は、基地局装置と無線通信する移動局装置であって、ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置に送信するプリアンブル送信部と、下りリンク制御チャネルを受信する下りリンク制御チャネル受信部と、前記下りリンク制御チャネルに、前記プリアンブル送信部が送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されるレスポンス制御データが含まれているか否かについて判定するとともに、自局宛ての下りリンク制御データまたは上りリンクグラントが含まれているか否かについて判定する判定部と、を備える。

さらに、本発明の一実施形態によるプログラムは、基地局装置と無線通信する移動局装置のコンピュータを、ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置に送信するプリアンブル送信手段と、下りリンク制御チャネルを受信する下りリンク制御チャネル受信手段と、前記下りリンク制御チャネルに、前記プリアンブル送信手段が送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されるレスポンス制御データが含まれているか否かについて判定するとともに、自局宛ての下りリンク制御データまたは上りリンクグラントが含まれているか否かについて判定する判定手段として機能させる。

そして、本発明の一実施形態による無線通信方法は、基地局装置と移動局装置とを用いた無線通信方法であって、前記移動局装置は、ランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置に送信するプリアンブル送信過程と、下りリンク制御チャネルを受信する下りリンク制御チャネル受信過程と、前記下りリンク制御チャネルに、前記プリアンブル送信過程で送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されるレスポンス制御データが含まれているか否かについて判定するとともに、自局宛ての下りリンク制御データまたは上りリンクグラントが含まれているか否かについて判定する判定過程とを実行し、前記基地局装置は、ランダムアクセスプリアンブルを前記移動局装置から受信するプリアンブル受信過程と、下りリンク制御チャネルを送信する下りリンク制御チャネル送信過程と、前記リソース要求受信過程で上りリンクのリソース要求を受信した場合に他の移動局装置に割り当てられていない上りリンクのリソース割り当てを含むレスポンス制御データを前記移動局装置に送信するレスポンス制御データ送信過程と、前記プリアンブル受信過程でランダムアクセスプリアンブルを受信した場合にレスポンス制御データを前記下りリンク制御チャネルで送信するレスポンス制御データ送信過程と、下りリンクのリソース割り当てを含む下りリンク制御データを前記下りリンク制御チャネルで送信する下りリンク制御データ送信過程とを実行する。

以上、この発明の実施形態について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特許請求の範囲に含まれる。

本発明は、移動局装置と基地局装置とで効率の良い通信を行うことができる無線通信システム、移動局装置及びその処理方法などに適用できる。

１０・・・基地局装置、１１・・・データ制御部、１２・・・ＯＦＤＭ変調部、１３・・・スケジューリング部、１４・・・チャネル推定部、１５・・・ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部、１６・・・制御データ抽出部、１７・・・プリアンブル検出部、１８・・・無線部、２１ＤＬスケジューリング部、２２ＵＬスケジューリング部、２３メッセージ作成部、３１・・・Ｃ−ＲＮＴＩ検出部、３２・・・ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部、３３・・・Ｃ−ＲＮＴＩ−ＲＡ−ＲＮＴＩ検出部、３４・・・検出切替部、３５・・・抽出部、５０・・・移動局装置、５１・・・データ制御部、５２・・・ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部、５３・・・スケジューリング部、５４・・・ＯＦＤＭ復調部、５５・・・チャネル推定部、５６・・・制御データ抽出部、５７・・・同期補正部、５８・・・プリアンブル生成部、５９・・・プリアンブル選択部、６０・・・無線部、５３１・・・ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信制御部、Ａ１・・・アンテナ、Ａ２・・・アンテナ

Claims (3)

1. ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置に送信し、
   前記送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されたＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて、ランダムアクセスレスポンスの受信を行う移動局装置と、
   前記ランダムアクセスプリアンブルを前記移動局装置から受信し、
   前記受信したランダムアクセスプリアンブルに応じたランダムアクセスレスポンスのリソース割り当てを通知するためのＲＡ−ＲＮＴＩを前記移動局装置に送信する基地局装置と、
   を備えた無線通信システムであって、
   前記移動局装置は、前記基地局装置から任意のタイミングで下りリンクのリソース割り当てを通知するＣ−ＲＮＴＩと、前記ＲＡ−ＲＮＴＩとの両方をモニタリングし、
   同一サブフレームで前記Ｃ−ＲＮＴＩと前記ＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検出した場合、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータの両方、あるいは、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータのいずれかを受信することを特徴とする無線通信システム。
2. ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置に送信し、
   前記送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されたＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて、ランダムアクセスレスポンスの受信を行う移動局装置であって、
   前記基地局装置から任意のタイミングで下りリンクのリソース割り当てを通知するＣ−ＲＮＴＩと、前記ＲＡ−ＲＮＴＩとの両方をモニタリングし、
   同一サブフレームで前記Ｃ−ＲＮＴＩと前記ＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検出した場合、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータの両方、あるいは、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータのいずれかを受信することを特徴とする移動局装置。
3. ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置に送信し、
   前記送信したランダムアクセスプリアンブルに応答して前記基地局装置から送信されたＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて、ランダムアクセスレスポンスの受信を行う移動局装置の処理方法であって、
   前記基地局装置から任意のタイミングで下りリンクのリソース割り当てを通知するＣ−ＲＮＴＩと、前記ＲＡ−ＲＮＴＩとの両方をモニタリングし、
   同一サブフレームで前記Ｃ−ＲＮＴＩと前記ＲＡ−ＲＮＴＩの両方を検出した場合、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータの両方、あるいは、前記ランダムアクセスレスポンスと前記下りリンクデータのいずれかを受信することを特徴とする移動局装置の処理方法。

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