JP2011155689A - 通信システムにおける通信方法、移動局および基地局 - Google Patents

通信システムにおける通信方法、移動局および基地局 Download PDF

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Abstract

【課題】個別チャネルを持たない移動局間で使用可能な共通チャネルの負荷均一化および品質安定化を達成することができる通信システムにおける通信方法、移動局および基地局を提供する。
【解決手段】 基地局がデータ送信に関連する所定リソース情報を移動局へ送信する通信システムであって、移動局は、基地局へ送信するプリアンブルに対する応答が肯定応答(ACK)である場合、所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いてデータ送信を行い(S963)、プリアンブルに対する応答が否定応答(NACK)でありかつ基地局から割当リソース情報を受信している場合には、前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行う(S955)
【選択図】 図21

Description

本発明は無線通信システムに係り、特にその通信方法、移動局および基地局に関する。

第3世代の移動通信システムであるW−CDMA(広帯域符号分割多元接続)において、CELL_FACH状態にある移動局(UE:user equipment)は、主基地局を特定しておらず、通信するごとに最適な基地局を選択する。また、CELL_FACH状態にある移動局には個別チャネルが割り当てられていないので、上下方向のデータ送受信は共通チャネル(common channel)を用いて行われる。上り共通チャネルであるRACH(Random Access Channel)の動作は、第3世代移動通信システムの標準化プロジェクト3GPP(3rd Generation Partnership Project)の仕様書に規定されている(非特許文献1−4参照)。以下、図1−図3を参照して、上り共通チャネルRACHの動作を簡単に説明する。

図1は一般的な移動通信システムの構成を示すブロック図である。ここでは、説明を複雑にしないために、基地局10のセル内に複数の移動局20.1、20.2・・・が位置しており、これら移動局はCELL_FACH状態にあるものとする。基地局10は上位のネットワーク装置30に接続されているものとする。なお、任意の移動局を示す場合には「移動局20」と記す。

図2は上り共通チャネルRACHの構成図であり、図3(A)はRACHシーケンス図、図3(B)はプリアンブル符号データの構成および基地局の応答通知の一例を示すテーブルである。図2に示すように、上り方向通信では、メッセージ本体を送信するRACHメッセージ部と、RACHメッセージ部を送信する前にタイミングをとるためのプリアンブル部とがある。下り方向通信では、移動局から受信したプリアンブル部に応答するための下りチャネルAICH(Acquisition Indicator Channel)がある。

RACHには、次に示すプリアンブル・シグネチャCsig,sとプリアンブル・スクランブリング符号Sr-pre,nという拡散符号が用いられる。プリアンブル・スクランブリング符号Sr-pre,nは基地局が通知するセル識別用符号である。プリアンブル・シグネチャCsig,sは各移動局が所定のプリアンブル・シグネチャ(Csig,1、Csig,2、・・・Csig,m)からランダムに選択したものであり、後述するチャネライゼーション符号と一対一に対応する。

RACHプリアンブル部の符号データCpre,n,sは、下記式(1)で表されるように、プリアンブル・シグネチャCsig,sとプリアンブル・スクランブリング符号Sr-pre,nとで構成される(図3(B)参照)。


k = 0, 1, 2, 3, …, 4095
Cpre,n,s:プリアンブル部符号データ
Sr-pre,n: プリアンブル・スクランブリング符号
Csig,s:プリアンブル・シグネチャ

AICHでは、プリアンブルのプリアンブル・シグネチャCsig,sに対応した符号パターンを用いて移動局にプリアンブルに対する応答通知(ACK/NACK)が送信される。

RACHメッセージ部は、制御信号を送信するRACHメッセージ制御部およびデータを送信するRACHメッセージデータ部とで構成される。RACHメッセージ部は、上記プリアンブル・シグネチャに対応するチャネライゼーション符号を用いて符号化した後にI/Q多重され、さらに上記プリアンブル・スクランブリング符号に対応したスクランブリング符号で符号化される。

図2および図3(A)に示すように、まず、移動局20は基地局10が通知したプリアンブル・スクランブリング符号と、自局がランダムに選択したプリアンブル・シグネチャとを用いてプリアンブル部の符号データを生成し、基地局10のパイロットチャネルの受信電力量から算出した初期送信電力値で基地局に送信する。

基地局10は、受信したプリアンブルに対して、AICHを用いて応答通知を移動局20に送信する。このとき基地局10は、すべてのプリアンブル・シグネチャに対する応答を移動局へ同時に送信する。たとえば、図3(B)におけるプリアンブル・シグネチャCsig,1、Csig,2、・・・Csig,mとそれらに対する応答(ACK、NACKあるいはNo ACK)とを含む情報を移動局20へ通知する。

たとえば、応答通知「ACK」は、基地局10が受信に成功したプリアンブルに使われているプリアンブル・シグネチャに対して、それを選択した移動局に対して所定のタイミングでRACHメッセージを送信することを許容することを意味し、許容しないときは「NACK」が通知される。また、受信成功したプリアンブルに使われていないプリアンブル・シグネチャに対しては「No ACK」がAICHにおける応答として設定される。なお、基地局10は、受信成功したプリアンブルが存在しない場合は、AICHを用いた応答通知を送信しないこともある。

移動局20は、AICHで応答通知を受信し、プリアンブル送信で使用したプリアンブル・シグネチャに対する応答がACKであれば、後述する方法でRACHメッセージ部の送信プロファイルを決定し、基地局10にデータを送信する。プリアンブル送信で使用したプリアンブル・シグネチャに対する応答がNACKであれば、所定時間後に再度プリアンブル送信手順を開始する。プリアンブル送信で使用したプリアンブル・シグネチャに対する応答がNo ACKであれば、移動局20は、先に送信したプリアンブルを基地局10が受信していないと判断し、再送回数の上限に達していなければプリアンブルの送信電力を所定量だけ増加させて再送する。

なお、図2に示すように、プリアンブル部の最小再送間隔τp-p,min、プリアンブル部とAICHでの応答通知送信までの間隔τp-aおよびプリアンブル部とRACHメッセージ部送信までの間隔τp-mは、それぞれ予め決められている。

RACHメッセージ部の送信プロファイルは、RACHメッセージ部の送信電力オフセット値と、スクランブリング符号と、チャネライゼーション符号と、送信タイミングとで構成される。RACHメッセージ部の送信電力オフセット値は、後述するように、移動局20がAICHでACKを受信した時の直前で送信したプリアンブルの送信電力値から求められる。また、スクランブリング符号は、プリアンブル送信時に用いたプリアンブル・スクランブリング符号に一対一対応し、チャネライゼーション符号はプリアンブル送信時に用いたプリアンブル・シグネチャに一対一対応する。また、送信タイミングは、図2に示すようにプリアンブル部とRACHメッセージ部送信までの間隔τp-mが予め決められているので、プリアンブル部の送信時により決定される。

RACHメッセージ部は、上述したように、RACHメッセージ制御部とRACHメッセージデータ部とで構成され、それぞれの送信電力値は、たとえば次式(2)および(3)で求めることができる。

RACHメッセージ制御部の送信電力値 = Ppreamble,tx× ΔPp-m ・・・(2)
RACHメッセージデータ部の送信電力値 = Ppreamble,tx× TF_offset ・・・(3)
ここで、Ppreamble,txは、移動局20がAICHのACKを受信する直前に送信したプリアンブルの送信電力値であり、ΔPp-mは、Ppreamble,txに対する送信電力オフセット値である。TF_offsetは、使用するデータフォーマット(TF:Transport Format)に対する送信電力オフセット値である。

基地局10は、セル内の移動局がRACHメッセージデータ部の送信に使用可能なTFのセット(TFS:Transport Format Set)および各TFに対応する送信電力オフセット値TF_offsetと、Ppreamble,txに対する送信電力オフセット値ΔPp-mとをデフォルトプロファイル情報として移動局20に通知し所定の間隔で更新する。

移動局20は、移動局20にバッファされている上り送信データ量Buffer_sizeと前述の使用可能なTFSとを比較し、小さい方のデータサイズを選択する。移動局20は、前記式(2)および(3)に基づいて計算されたRACHメッセージ制御部およびRACHメッセージデータ部の送信電力値の和が、予め設定されたRACHメッセージ部の最大送信電力値MAX_Txを超える場合には、最大送信電力値MAX_Txを超えないようなTFを再選択してデータを送信する。

上述したように上り共通チャネルRACHについて非特許文献1−4で規定されたが、さらに非特許文献5では、CELL_FACH状態における下り方向通信のピークレート向上、回線容量改善および低遅延化の機能(Enhanced CELL_FACH)が規定された。

3GPP TS25.214 v7.5.0 3GPP TS25.321 v7.2.0 3GPP TS25.331 v7.3.0 3GPP TS25.211 v7.2.0 標準化提案書(R2-071076)

非特許文献5に規定されたCELL_FACH状態における上下双方向通信のピークレート向上、回線容量改善および低遅延化を実現するためには、RACHのピークレート向上、回線容量改善および低遅延化も必要である。

図2で説明したように、セル内の全ての移動局が共通のリソース情報を用いてプリアンブル送信を行い、それに対してAICHで基地局からACKを受信すると、プリアンブル送信から一定時間経過(τp−m)後にRACHメッセージ部の送信が行われる。それぞれの移動局で送信データが発生するのはランダム事象と考えられるので、その送信データ発生タイミングで各々の移動局がプリアンブルの送信を行うと、移動局のプリアンブル送信が集中する場合がある。このようにプリアンブル送信が集中すると、τp−m時間経過後にデータ送信も集中するから、上り回線が過負荷状態となり、回線品質の劣化およびデータ送信失敗の多発という問題が生じうる。低い送信レートではこれらの問題は小さいが、高い送信レートにした場合に、特に問題となる。

そこで、本発明の目的は、個別チャネルを持たない移動局間で使用可能な共通チャネルの負荷均一化および品質安定化を達成することができる通信システムにおける通信方法、移動局および基地局を提供することにある。

本発明による通信方法は、第1無線通信装置が、データ送信に関連する所定リソース情報を、第2無線通信装置へ送信する通信システムの通信方法であって、前記第2無線通信装置は、前記第2無線通信装置が前記第1無線通信装置へ送信するプリアンブルに対する応答が肯定応答である場合、前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行い、前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記第1無線通信装置から割当リソース情報を受信している場合には、前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行う、ことを特徴とする

本発明による通信システムは、第1無線通信装置が、データ送信に関連する所定リソース情報を、第2無線通信装置へ送信する通信システムであって、前記第2無線通信装置は、前記第2無線通信装置が前記第1無線通信装置へ送信するプリアンブルに対する応答が肯定応答である場合には前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行い、前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記第1無線通信装置から割当リソース情報を受信している場合には前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行う、ことを特徴とする

本発明による移動局は、データ送信に関連する所定リソース情報を基地局から受信する移動局であって、前記基地局へプリアンブルを送信し、前記プリアンブルに対する応答を受信する通信手段と、前記プリアンブルに対する応答が肯定応答である場合には前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行い、前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記基地局から割当リソース情報を受信している場合には前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行うデータ送信制御手段と、を有することを特徴とする

本発明による基地局は、データ送信に関連する所定リソース情報を移動局へ送信する基地局であって、前記移動局からプリアンブルを受信し、前記プリアンブルに対する応答を送信する通信手段と、前記プリアンブルに対する応答が肯定応答である場合には、前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記移動局からデータを受信し、前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記基地局から割当リソース情報を受信している場合には、前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記移動局からデータを受信する受信手段と、を有することを特徴とする

本発明によれば、個別チャネルを持たない移動局間で使用可能な上り共通チャネルの負荷均一化および品質安定化を達成することができる。

一般的な移動通信システムの構成を示すブロック図である。 上り共通チャネルRACHの構成図である。 (A)はRACHシーケンス図、(B)はプリアンブル符号データの構成および基地局の応答通知の一例を示すテーブルである。 本発明による共通チャネルリソース割当方法を概略的に示すシーケンス図である。 (A)は本発明の第1実施例による上り共通チャネルのリソース割当方法を概略的に示すシーケンス図であり、(B)は本発明の第2実施例による上り共通チャネルのリソース割当方法を概略的に示すシーケンス図である。 本発明による無線通信システムにおける基地局の構成の一例を示す概略的ブロック図である。 本発明による無線通信システムにおける移動局の構成の一例を示す概略的ブロック図である。 (A)は本発明の第1実施例によるリソース割当方法における、共通割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図、(B)はデフォルトプロファイル情報に基づくデータ送信シーケンス図である。 (A)は、基地局における共通割当リソース情報の割当動作を示すフローチャートであり、(B)は、その共通割当リソース情報の算出を説明するための全受信電力値Ncの変化を概念的に例示するグラフである。 本発明の第1実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第1実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。 基地局のHARQ制御を示すフローチャートである。 (A)は本発明の第2実施例によるリソース割当方法における、個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図、(B)はデフォルトプロファイル情報に基づくデータ送信シーケンス図である。 本発明の第2実施例の一変形例によるリソース割当方法における、個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。 本発明の第2実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第2実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第3実施例によるリソース割当方法における、個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。 本発明の第3実施例によるリソース割当方法における、AICHがNACKの場合のプリアンブル再送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第3実施例によるリソース割当方法における、AICHがNoACKの場合のプリアンブル再送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第3実施例によるリソース割当方法における、AICHがACKの場合のデータ送信手順を示すシーケンス図である。 本発明の第3実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第3実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第4実施例によるリソース割当方法の概略的シーケンス図である。 本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、ACK受信時に個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。 (A)は本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、ACK受信時に共通割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図であり、(B)は本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、ACK受信時のデフォルト送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。 本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、NACK受信時に個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。 本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、AICHがNACKの場合のプリアンブル再送手順を示すシーケンス図である。 本発明の第4実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。 本発明の第4実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。

図4は本発明による共通チャネルリソース割当方法を概略的に示すシーケンス図である。ここでは、任意の移動局20は基地局10のセル内に位置し個別チャネルを割り当てられていない。このような移動局20は共通チャネルが使用可能であり、基地局10は共通チャネルでのデータ送信を可能にするための所定プロファイル情報(デフォルトプロファイル情報)を全ての移動局に対して送信する。

基地局10は、さらにデータ送信に使用可能な割当リソース情報を全ての移動局あるいは一部の移動局へ送信する。各移動局は、送信すべきデータが発生すると、プリアンブルを送信し、基地局からAICHでACKを受信すると、所定プロファイル情報あるいは割当リソース情報のいずれかに基づいて基地局10に対してデータ送信を行う。これによって、複数の移動局からのプリアンブルが集中しても、データ送信は所定プロファイル情報あるいは割当リソース情報にいずれかに基づいたリソースに分散される。割当リソース情報としては、複数の移動局へ通知される共通割当リソース情報と各移動局に個別に通知される個別割当リソース情報とを用いることができる。

図5(A)は本発明の第1実施例による上り共通チャネルのリソース割当方法を概略的に示すシーケンス図である。ここでは、任意の移動局20は基地局10のセル内に位置してCELL_FACH状態にあり、個別チャネルを割り当てられていない。基地局10は、上り共通チャネルRACHでのデータ送信を可能にするための所定プロファイル情報(デフォルトプロファイル情報)を全ての移動局に対して所定時間間隔で送信し、さらにRACHメッセージ送信に使用可能な共通割当リソース情報を送信する。

移動局20からプリアンブルを受信すると、それに対して基地局10は移動局20の条件判定を行い、後述するようにプリアンブル・シグネチャとプリアンブル・スクランブリング符号の組み合わせによるグループ情報を用いて共通割当リソース情報を用いる移動局グループを指定し、AICHでACKを送信する。移動局は、共通割当リソース情報か所定プロファイル情報のいずれかを適用して送信プロファイルを決定し、データ送信を行う。これによって、それぞれの移動局からのRACHメッセージ部の送信がデフォルトのリソースと共通割当リソースとに分散され、上り共通チャネルRACHの負荷均一化および品質安定化を達成することができる。

図5(B)は本発明の第2実施例による上り共通チャネルのリソース割当方法を概略的に示すシーケンス図である。それぞれの移動局20.1および20.2はそれぞれのプリアンブルを基地局10へ送信し、それに対して基地局10からAICHでACKを受信する。さらに、基地局10は、移動局の条件判定を行って一部の移動局(ここでは移動局20.1)に対して個別割当リソース情報を送信する。個別割当リソース情報を受信した移動局20.1は、当該個別割当リソース情報に基づいてデータ送信を行い、個別割当リソース情報を受信しなかった移動局20.2は所定のプロファイル情報に基づいてデータ送信を行う。これによって、それぞれの移動局からのRACHメッセージ部の送信がデフォルトのリソースと個別割当リソースとに分散され、上り共通チャネルRACHの負荷均一化および品質安定化を達成することができる。

また、本発明の第2実施例の変形例として、移動局20.1が個別割当リソース情報に基づいてデータ送信を行っても基地局10で完全に受信されなかった場合、基地局10は別の個別割当リソース情報を移動局20へ通知し、移動局20は新たな個別割当リソース情報に基づくデータ送信を実行することもできる。なお、個別割当リソース情報を受信しなかった移動局は、再度プリアンブルの送信を行ってもよい。

図6は本発明による無線通信システムにおける基地局の構成の一例を示す概略的ブロック図である。基地局10には、移動局20との無線通信を行う無線通信部101、それぞれの移動局から受信した上り信号を処理するための受信処理部102、それら上り信号のうちの転送データを上位ネットワーク装置(基地局制御装置)へ送信するための送信処理部103および通信部104が設けられている。さらに、上位ネットワーク装置からのデータは通信部104および受信処理部105で受信され、送信処理部106および無線通信部101を通してあて先の移動局へ送信される。

さらに、基地局10には、受信処理部l02に接続された移動局識別部107および無線品質測定部108と、割当リソース制御部109とが設けられている。受信処理部l02は、移動局からデータが移動局識別情報の場合は移動局識別部107へ転送し、それ以外の場合は送信処理部103へ転送する。移動局識別部107は、受信処理部102から転送された移動局識別情報から移動局を識別し、その結果を割当リソース制御部109へ通知する。無線品質測定部108は、受信処理部102における全受信電力(RTWP:Received Total Wide Band Power)Ncを測定し、割当リソース制御部109へ出力する。

割当リソース制御部109は、無線品質測定部108から転送されたRTWP値Ncから移動局へ割り当てる割当リソース情報を生成し、送信処理部106へ出力するする。送信処理部106は、受信処理部105から転送されたデータと割当リソース制御部109から転送された割当リソース情報とを無線通信部101を通して送信する。

なお、移動局識別部107、無線品質測定部108および割当リソース制御部109は、CPU等のプログラム制御プロセッサ上でそれぞれ対応する機能のプログラムを実行することで同等の機能を実現することもできる。また、ここでは本発明によるリソース割当方法に関連する部分を図示しており、その他の構成部分は省略されている。

図7は本発明による無線通信システムにおける移動局の構成の一例を示す概略的ブロック図である。移動局20は、基地局との無線通信を行うための無線通信部201、受信処理部202、割当リソース情報処理部203、送信データ制御部204、バッファ205、および送信処理部206を含んでいる。ここでも本発明によるリソース割当方法に関連する部分を図示しており、その他の構成部分は省略されている。

受信処理部202は基地局からのデータを受信し、割当リソース情報処理部203は基地局が送信した割当リソース情報から上り共通チャネルで利用可能なリソース情報を抽出する。このリソース情報は送信データ制御部204へ転送される。

送信データ制御部204は、割当リソース情報処理部203から入力したリソース情報と、バッファ205に蓄積された送信データのバッファ量と、から上り共通チャネルの送信プロファイルを決定し、送信処理部206へ出力する。バッファ205に上り方向に送信すべきデータが書き込まれると、そのデータ量が送信データ制御部204へ通知される。

送信処理部206は、送信データ制御部204から入力した送信プロファイルに基づいて上り共通チャネルを設定し、無線通信部201を通して基地局へデータを送信する。

なお、割当リソース情報処理部203、送信データ制御部204は、CPU等のプログラム制御プロセッサ上でそれぞれ対応する機能のプログラムを実行することで同等の機能を実現することもできる。

1.第1実施例
本発明の第1実施例による上り共通チャネルリソース割当方法では、基地局が無線状況に応じて共通割当リソース情報を移動局に送信し、移動局からのプリアンブルに対するAICHの応答通知がACKであれば、移動局は共通割当リソース情報に基づいてRACHメッセージ部の送信プロファイルを決定する。共通割当リソース情報に基づく送信プロファイルの決定は、後述するようにプリアンブル・シグネチャとプリアンブル・スクランブリング符号の組み合わせによるグループ情報に基づく移動局グループで行われ、このグループ以外の移動局は通常のデフォルトプロファイル情報に基づいて送信プロファイルを決定する。これによって、それぞれの移動局からのRACHメッセージ部の送信がデフォルトのリソースと共通割当リソースとに分散され、上り共通チャネルRACHの負荷均一化および品質安定化を達成することができる。

1.1)共通割当リソース情報に基づくデータ送信(共通スケジューリング)
図8(A)は本発明の第1実施例によるリソース割当方法における、共通割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図、図8(B)はデフォルトプロファイル情報に基づくデータ送信シーケンス図である。

図8(A)および(B)において、基地局10は、セル内の全移動局20に対し、所定の時間ごとにデフォルトプロファイル情報を送信している。さらに、基地局10の無線品質測定部108は、全受信電力(RTWP)Ncを測定する(ステップS101)。この全受信電力(RTWP)Ncの測定は、所定時間間隔で繰り返されている。

割当リソース制御部109は、測定された全受信電力Ncから後述するように共通割当リソース情報Rcommonを決定し移動局20(あるいは一部の指定された移動局)へ送信する(ステップS102)。共通割当リソース情報Rcommonを受信した移動局20の受信処理部202は、その共通割当リソース情報Rcommonを所定時間(Tc)保持する。

移動局20のバッファ205に送信データが発生すると(ステップS103)、送信データ制御部204は上述したようにプリアンブルを基地局10に送信し(ステップS104)、基地局10は、プリアンブル受信後に、所定基準で移動局を識別し(ステップS105)、AICHを用いて応答通知ACKを移動局へ送信する(ステップS106)。

たとえば、基地局10の割当リソース情報処理部203は、使用可能なプリアンブル・シグネチャ(以下、PSIG略す)とプリアンブル・スクランブリング符号(以下、PSCRと略す)のセットを2つのグループに分けておき、共通割当リソース情報を受信しハイブリッド自動再送要求(HARQ)を用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局は、PSIGおよびPSRCの組み合わせを一方のグループから選択するように設定することができる。基地局は、受信したプリアンブルのPSIGとPSCRのセットが前記一方のグループに含まれていれば、その移動局を“共通割当リソース情報を受信しハイブリッド自動再送要求(HARQ)を用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局”と判定する。一方、受信したプリアンブルのPSIGとPSCRのセットが他方のグループに含まれていれば、それ以外の移動局と判定する。

図8(A)には、移動局20の割当リソース情報処理部203が、AICHを用いた応答通知ACKを受信し、かつ共通割当リソース情報Rcommonを受信してから所定時間Tc内にある有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持している場合が示されている(ステップS107)。有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持している場合、割当リソース情報処理部203は、後述するようにRACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileを算出し(ステップS108)、送信プロファイルTx_Profileを用いて基地局10へRACHメッセージ部を送信する(ステップS109)。

受信したRACHメッセージ部の発信元移動局が“共通割当リソース情報を受信しHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局”であれば、基地局10はHARQプロセスを起動し(ステップS110)、後述するように最終的に送達確認情報ACKを送信してデータ受信を完了する(ステップS111)。

1.2)デフォルトプロファイル情報に基づくトデータ送信(デフォルトスケジューリング)
図8(B)には、応答通知AICHのACKを受信し、かつ有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持しない場合あるいは受信したプリアンブルのPSIGとPSCRのセットが“共通割当リソース情報を受信しHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局”ではないと判定された場合が示されている(ステップS120)。この場合、送信データ制御部204は、プリアンブル送信時のPSCRおよびPSIG、送信タイミング、およびデフォルトプロファイル情報(使用可能なTFのセット、各TFに対応するTF_offset、ΔPp-m)に基づいてデフォルトの送信プロファイルを決定し(ステップS121)、デフォルト送信プロファイルによってRACHメッセージ部を基地局に送信する(ステップS109)。このように共通割当リソース情報Rcommonの有効期間外にRACHメッセージ部のデータを受信した場合は、受信処理部102はデータ受信を完了する(ステップS111)。

図8(A)に示すように、基地局10は、共通割当リソース情報Rcommonの有効期間内に移動局からRACHメッセージ部のデータを受信した場合は、HARQを用いるデータ送信プロセスを作動させてからデータ受信を完了させる。他方、図8(B)に示すように、共通割当リソース情報Rcommonの有効期間外にRACHメッセージ部のデータを受信した場合は、HARQを起動することなくデータ受信を完了する。

HARQプロセスにおいて、基地局10は、共通割当リソース情報Rcommonの有効期間内に受信したRACHメッセージ部のデータに対し、復号が成功した場合に送達確認情報ACK(HARQ)を、復号が失敗した場合に送達確認情報NACK(HARQ)を、下り共通チャネルを用いて移動局に通知する。移動局は、送達確認情報がNACK(HARQ)の場合に、RACHメッセージ部を再送し、基地局は、先の復号が失敗したデータと再送データとを合成する。

1.3)送信プロファイル
RACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileは、以下の構成要素からなる。

Tx_Profile={ΔPp-m, TF_offset, TF_selected}
ここで、ΔPp-mは、移動局がAICHのACKを受信する直前に送信したプリアンブルの送信電力量に対するRACHメッセージ制御部の送信電力オフセット値;
TF_offsetは、移動局がRACHメッセージ送信時に使用するデータフォーマットTFに対応する送信電力オフセット値;
TF_selectedは、移動局がRACHメッセージ送信時に使用するデータフォーマットであり、MAX_TFと、Buffer_sizeを収容できる最小のTFの収容可能データ量を比較し、収容可能データ量が小さい方のデータフォーマットをTF_selectedとする(すなわちmin{MAX_TF, Buffer_size}により決定される)。ここで、MAX_TFは基地局が割り当てた共通割当リソースRcommonで利用可能な最大のデータフォーマット(共通割当リソース情報Rcommonから算出)であり、Buffer_sizeは移動局がバッファリングしているデータ量である。

1.3)共通割当リソース情報の決定
図9(A)は、基地局における共通割当リソース情報の割当動作を示すフローチャートであり、図9(B)は、その共通割当リソース情報の算出を説明するための全受信電力値Ncの変化を概念的に例示するグラフである。

基地局10は、現在の全受信電力値RTWPを測定し(ステップS201)、その測定値Ncとしきい値N1と比較する(ステップS202)。しきい値N1は、全受信電力の目標値Ntargetに対して最小の割当リソースを仮定して定めた値である。測定値Ncがしきい値N1より小さい場合(ステップS202:YES)、一例として下記の条件式に従って共通割当リソース情報Rcommonを算出することができる(ステップS203)。ここでは、条件式をリニア値で表す。

ここで、
Tx_offset: AICHのACKを受信する直前に送信したプリアンブルの送信電力値に対するRACHメッセージデータ部の送信電力オフセット値
target: RTWPの目標値(基地局設定値)
Nc: 測定したRTWP値(基地局測定値)
common: 共通割当リソース情報で同時に送信する移動局数の予想値(基地局設定値)
Tx_offset_max_c: 共通割当リソースにおける、移動局あたりの最大割当リソース量(基地局設定値)
k:全割当可能リソース量に対し、共通割当リソース情報で割り当てるリソースの割合(基地局設定値)
preamble,rx:基地局が受信成功したプリアンブルの受信電力
A:プリアンブル受信成功時のプリアンブルの受信電力と測定RTWPの比の平均値(基地局設定値)
である。

基地局10において、プリアンブル受信成功時は、プリアンブル受信電力と基地局が測定するRTWP測定値との比がほぼ一定の値になるとみなすことができるので、予め基地局で定数Aを設定し、プリアンブル受信電力Ppreamble,rxの値をAおよび測定値NcからTx_offset算出毎に推定することができる。

測定値Ncがしきい値N1以上の場合(ステップS202:NO)、共通割当リソース情報Rcommonを移動局に送信せずにステップS201へ戻る。この動作に関して、基地局10は、1つまたは複数の特定の移動局に対して共通割当リソース情報に従った送信を行うことを指示し、指示された移動局のみが共通割当リソース情報に従った送信を行うこともできる。

1.4)移動局の動作
図10は本発明の第1実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。上述したように、所定の時間ごとに基地局10から受信したデフォルトプロファイル情報が保持されており、かつ、基地局10から受信した共通割当リソース情報Rcommonが所定時間(Tc)保持されているものとする。

まず、移動局20のバッファ205に上り送信データが発生すると(ステップS301)、送信データ制御部204は、使用可能なプリアンブル・シグネチャPSIGから1つを選択し、プリアンブル・スクランブリング符号PSCRとのセットからなるプリアンブル符号データを基地局10に送信する(ステップS302)。続いて、所定時間後に基地局10からAICHの応答通知ACKを受信すると(ステップS303)、共通割当リソース情報Rcommonの保持状態を判断する(ステップS304)。

共通割当リソース情報Rcommon受信後から所定の時間内にある有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持している場合(ステップS304:YES)、割当リソース情報処理部203は、共通割当リソース情報Rcommonに基づいた送信プロファイルによりRACHメッセージ部を基地局10へ送信し(ステップS305)、HARQを用いたデータ送信プロセスを実行する(ステップS306)。すなわち、送信処理部206は、基地局10からの送達確認ACK/NACK_HARQの受信を待ち、NACK_HARQを受信した場合は、同一データを基地局に再送し、再び送達確認の受信を待つ。送達確認ACKを受信するか、あるいは所定時間内に送達確認を受信しない場合にはHARQを用いるデータ送信プロセスを終了とする。

他方、有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持していない場合(ステップS304:NO)、割当リソース情報処理部203は、上述のデフォルト送信プロファイルを用いてRACHメッセージ部を基地局に送信する(ステップS307)。

続いて、残り送信データの有無を確認し(ステップS308)、バッファ205内に送信データが残っている場合は(ステップS308:NO)、プリアンブル送信処理(ステップS302)に戻り、送信データが残っていない場合は送信処理を終了する。

1.5)基地局の動作
図11は本発明の第1実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。上述したように、基地局10から移動局20へデフォルトプロファイル情報が所定間隔で送信されており、さらに共通割当リソース情報Rcommonも所定時間ごとに繰り返し送信されているものとする。

移動局20からプリアンブルを完全に受信すると(ステップS401)、基地局10の送信処理部106は、応答通知AICHのACKを返信し(ステップS402)、さらに上述したように、受信したプリアンブルから移動局の種別を判定する(ステップS403)。たとえば、当該移動局が“共通割当リソース情報を受信しHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局”(以下、この移動局を種別A、それ以外を種別Bという。)であるか否かが判定される。ここで移動局20が種別Aであれば(ステップS403:A)、割当リソース制御部109は、直前に送信した共通割当リソース情報の有効期間内か否かを判定する(ステップS404)。有効期間内であれば(ステップS404:YES)、HARQを用いるデータ送信プロセスを実行してから(ステップS405)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS401)。移動局20が種別Bである場合(ステップS403:B)あるいは共通割当リソース情報が有効期間内でない場合(ステップS404:NO)、基地局は、移動局がデフォルトの送信プロファイルを用いて送信したデータを受信してから(ステップS406)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS401)。

図12は基地局のHARQ制御を示すフローチャートである。基地局10がRACHメッセージ部を受信すると、HARQを用いるデータ送信プロセスのカウンタMHARQをリセットし(ステップS501)、受信したRACHメッセージ部のデータに対し復号を試みる(ステップS502)。復号が成功した場合は(ステップS502:YES)、送達確認情報ACKを下り共通チャネルを用いて移動局に通知し(ステップS509)、HARQを用いるデータ送信プロセスを終了する。

復号が失敗した場合は(ステップS502:NO)、送達確認情報NACKを下り共通チャネルを用いて移動局に通知し(ステップS503)、HARQを用いるデータ送信プロセスカウンタMHARQを1増やし(ステップS504)、移動局20からの再送データの受信を待つ(ステップS505)。

所定時間内に移動局20から再送データを受信した場合(ステップS505:YES)、先に復号が失敗したデータと再送データとを合成し(ステップS506)、再度復号を試みる(ステップSS507)。

復号が成功した場合は(ステップS507:YES)、送達確認情報ACKを下り共通チャネルを用いて移動局に通知し(ステップS509)、HARQを用いるデータ送信プロセスを終了する。復号が失敗した場合は(ステップS507:NO)、HARQを用いるデータ送信プロセスカウンタMHARQと予め設定した最大データ送信プロセス回数MHARQ,maxとを比較し(ステップS508)、MHARQがMHARQ,maxに達している場合(ステップs508:YES)、HARQを用いるデータ送信プロセスを終了し、達していない場合(ステップS508:NO)、ステップS503に戻り、送達認情報NACKを移動局20に送信する。ステップS505において、所定時間内に移動局20から再送データを受信しない場合(ステップS505:NO)は、HARQを用いるデータ送信プロセスを終了する。

2.第2実施例
本発明の第2実施例による上り共通チャネルリソース割当方法では、移動局からのプリアンブルに対するAICHの応答通知がACKであれば、基地局は所定の条件に従って個別割当リソース情報を移動局に送信する。個別割当リソース情報を受けた移動局はその個別割当リソース情報に基づいてRACHメッセージ部の送信プロファイルを決定し、個別割当リソース情報を受信しなかった移動局はデフォルトプロファイル情報に基づいて送信プロファイルを決定する。これによって、それぞれの移動局からのRACHメッセージ部の送信がデフォルトのリソースと個別割当リソースとに分散され、上り共通チャネルRACHの負荷均一化および品質安定化を達成することができる。

2.1)個別割当リソース情報に基づくデータ送信(個別スケジューリング)
図13(A)は本発明の第2実施例によるリソース割当方法における、個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図、図13(B)はデフォルトプロファイル情報に基づくデータ送信シーケンス図である。図13(A)および(B)において、基地局10は、セル内の全移動局20に対し、所定の時間ごとにデフォルトプロファイル情報を送信している(ステップS601)。さらに、基地局10の無線品質測定部108は、全受信電力(RTWP)Ncを測定し、この全受信電力(RTWP)Ncの測定は所定時間間隔で繰り返されている。

移動局20のバッファ205に送信データが発生すると(ステップS602)、送信データ制御部204は上述したようにプリアンブルを基地局10に送信し(ステップS603)、基地局10は、プリアンブル受信後に、AICHを用いて応答通知ACKを移動局へ送信する(ステップS604)。その際、基地局10は、第1実施例と同様に所定基準で移動局を識別する(ステップS605)。

たとえば、基地局10の割当リソース情報処理部203は、使用可能なプリアンブル・シグネチャPSIGとプリアンブル・スクランブリング符号PSCRとのセットを2つのグループに分けておき、個別割当リソース情報を受信しHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局は、PSIGおよびPSRCの組み合わせを一方のグループから選択するように設定することができる。基地局は、受信したプリアンブルのPSIGとPSCRのセットが前記一方のグループに含まれていれば、その移動局を“個別割当リソース情報の送信対象でありHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能”と判定する。一方、受信したプリアンブルのPSIGとPSCRのセットが他方のグループに含まれていれば、それ以外の移動局と判定する。さらに、基地局10は、後述する所定の個別割当リソース条件を満たすか否かを判断する(ステップS606)。

図13(A)において、所定の個別割当リソース条件を満たしていれば、基地局10は、識別された移動局20へ個別割当割当リソース情報Rdedicatedを送信する(ステップS607)。移動局20は、個別割当リソース情報Rdedicatedを受信した場合、個別割当リソース情報RdedicatedでRACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileを算出し(ステップS608)、送信プロファイルTx_Profileを用いて基地局10へデータを送信する(ステップS609)。

基地局10は、個別割当リソース情報Rdedicatedで移動局20からデータを受信した場合、HARQを用いるデータ送信プロセスを作動させ(ステップS610)、送達確認がACKであればデータ受信を完了する(ステップS611)。HARQを用いるデータ送信プロセスについては第1実施例と同様であるから省略する。
このように個別割当リソース情報に基づいてデータ送信を行うのでデータ伝送品質および信頼性が向上し、さらにHARQプロセスにより高い信頼性を得ることができる。

2.2)デフォルトプロファイル情報に基づくトデータ送信
図13(B)において、所定時間(Td)内に基地局10から個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しなかった時には(ステップS620)、移動局20は、プリアンブル送信時のPSRCおよびPSIGと、送信タイミングと、デフォルトプロファイル情報とで決まるデフォルト送信プロファイルを用いてデータを送信し(ステップS621)、基地局10はデータ受信を完了する(ステップS623)。

図14は本発明の第2実施例の一変形例によるリソース割当方法における、個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。図13と同様のステップには同一参照符号を付して説明は省略する。図14に示す変形例では、図13の場合と同様に、個別割当リソース情報を受信した移動局20がそれに基づく送信プロファイルでデータを基地局10へ送信するが(ステップS609)、基地局10で完全に受信できなかった場合のシーケンスが異なっている。すなわち、通知した個別割当リソース情報に基づく送信プロファイルではデータを完全に受信できなかった場合、基地局10はNACKを移動局20へ返信するとともに、別の個別割当リソース情報も通知する(ステップS610a)。これを受信した移動局20は、新たに通知された個別割当リソース情報に基づく送信プロファイルを用いて再度データを送信する(ステップS608、S609)。ただし、この再送プロセスの繰り返し回数は制限されるべきである。

この再送により完全受信できれば、データ受信を完了する(S611)。もし所定回数繰り返しても完全受信できなければ、図13(B)に示すように、移動局20は、プリアンブル送信時のPSRCおよびPSIGと、送信タイミングと、デフォルトプロファイル情報とで決まるデフォルト送信プロファイルを用いてデータを送信し(ステップS621)、基地局10はデータ受信を完了する(ステップS623)。

2.3)送信プロファイル
RACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileは、以下の構成要素からなる。

Tx_Profile={ΔPp-m, TF_offset, TF_selected}
ここで、ΔPp-mは、移動局がAICHのACKを受信する直前に送信したプリアンブルの送信電力量に対するRACHメッセージ制御部の送信電力オフセット値;
TF_offsetは、移動局がRACHメッセージ送信時に使用するデータフォーマットTFに対応する送信電力オフセット値;
TF_selectedは、移動局がRACHメッセージ送信時に使用するデータフォーマットであり、MAX_TFと、Buffer_sizeを収容できる最小のTFの収容可能データ量を比較し、収容可能データ量が小さい方のデータフォーマットをTF_selectedとする(すなわちmin{MAX_TF, Buffer_size}により決定される)。ここで、MAX_TFは基地局が割り当てた個別割当リソースRdedicatedで利用可能な最大のデータフォーマット(個別割当リソース情報Rdedicatedから算出)であり、Buffer_sizeは移動局がバッファリングしているデータ量である。

2.4)個別割当リソース情報の決定
上述した所定の個別割当リソース条件(図13(A)のステップS606)は、たとえば次のように設定することができる。
P > Pth かつ Nc < N1
ここで、
P:プリアンブルから識別した移動局の優先度
th:移動局の優先度閾値(基地局設定値)
c:測定したRTWP値(基地局測定値)
N1:割当リソースに使用できる割当限界値(基地局設定値)
この条件を満たすときに、基地局は、個別割当リソース情報Rdedicatedを下記の式に従って決定し移動局に送信する。

ここで、
Tx_offset:AICHのACKを受信する直前に送信したプリアンブルの送信電力値に対するRACHメッセージデータ部の送信電力オフセット値
target:RTWPの目標値(基地局設定値)
dedicated:個別割当リソース情報で同時に受信する移動局数(基地局測定値)
Tx_offset_max_d:個別割当リソースにおける、移動局あたりの最大割当リソース量(基地局設定値)
k’:全割当可能リソース量に対し、個別割当リソース情報で割り当てるリソースの割合(基地局設定値)
preamble,rx:基地局が受信成功したプリアンブルの受信電力
A:プリアンブル受信成功時のプリアンブルの受信電力と測定RTWPの比の平均値(基地局設定値)
プリアンブルの受信電力Ppreamble,rxの算出方法は、第1実施例と同様なので省略する。
Ndedicatedは、所定時間内に基地局が受信したプリアンブルのうち、個別割当リソース情報で制御対象となる移動局数を示す。

2.4)移動局の動作
図15は本発明の第2実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。まず、移動局20のバッファ205に上り送信データが発生すると(ステップS701)、送信データ制御部204は、使用可能なプリアンブル・シグネチャPSIGから1つを選択し、プリアンブル・スクランブリング符号PSCRとのセットからなるプリアンブル符号データを基地局10に送信する(ステップS702)。続いて、所定時間後に基地局10からAICHの応答通知ACKを受信すると(ステップS703)、所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信するか否かを判定する(ステップS704)。

所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信すると(ステップS704:YES)、割当リソース情報処理部203は、個別割当リソース情報Rdedicatedに基づいた送信プロファイルによりRACHメッセージ部を基地局10へ送信し(ステップS705)、HARQを用いたデータ送信プロセスを実行する(ステップS706)。すなわち、送信処理部206は、基地局10からの送達確認ACK/NACK_HARQの受信を待ち、NACK_HARQを受信した場合は、同一データを基地局に再送し、再び送達確認の受信を待つ。送達確認ACKを受信するか、あるいは所定時間内に送達確認を受信しない場合にはHARQを用いるデータ送信プロセスを終了とする。

他方、個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しなかった場合(ステップS704:NO)、割当リソース情報処理部203は、上述のデフォルト送信プロファイルを用いてRACHメッセージ部を基地局に送信する(ステップS707)。

続いて、残り送信データの有無を確認し(ステップS708)、バッファ205内に送信データが残っている場合は(ステップS708:NO)、プリアンブル送信処理(ステップS702)に戻り、送信データが残っていない場合は送信処理を終了する。

2.5)基地局の動作
図16は本発明の第2実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。上述したように、基地局10から移動局20へデフォルトプロファイル情報が所定間隔で送信されているものとする。

移動局20からプリアンブルを完全に受信すると(ステップS801)、基地局10の送信処理部106は、応答通知AICHのACKを返信し(ステップS802)、さらに上述したように、受信したプリアンブルから移動局の種別を判定する(ステップS803)。たとえば、当該移動局が“個別割当リソース情報の送信対象でありHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局”(以下、この移動局を種別A、それ以外を種別Bという。)であるか否かが判定される。ここで移動局20が種別Aであれば(ステップS803:A)、割当リソース制御部109は、上述した所定の個別割当リソース条件(P > Pth かつ Nc < N1)を満たすか否かを判定する(ステップS804)。

個別割当リソース条件を満たす場合は(ステップS804:YES)、上述したように個別割当リソース情報Rdedicatedを生成し種別Aの移動局へ送信し(ステップS805)、個別割当リソース情報Rdedicatedに基づく送信プロファイルでHARQを用いるデータ送信プロセスを実行し、完全受信してから(ステップS806)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS801)。個別割当リソース条件を満たさない場合(ステップS804:NO)あるいは移動局20が種別Bである場合(ステップS803:B)、基地局10は、上述したように移動局がデフォルトの送信プロファイルを用いて送信したデータを受信してから(ステップS807)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS801)。なお、HARQを用いるデータ送信プロセスについては、すでに図12などで説明したとおりであるから詳細は省略する。

3.第3実施例
本発明の第3実施例による上り共通チャネルリソース割当方法では、移動局からのプリアンブルに対するAICHの応答通知がACKであれば、移動局は通常のデフォルト送信プロファイルを適用してデータ送信を行うが、NACKであっても基地局は所定の条件に従って個別割当リソース情報を移動局に送信する。個別割当リソース情報を受けた移動局はその個別割当リソース情報に基づいてRACHメッセージ部の送信プロファイルを決定する。これによって、それぞれの移動局からのRACHメッセージ部の送信がデフォルトのリソースと個別割当リソースとに分散され、上り共通チャネルRACHの負荷均一化および品質安定化を達成することができる。

3.1)個別割当リソース情報に基づくデータ送信
図17は本発明の第3実施例によるリソース割当方法における、個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。基地局10は、セル内の全移動局20に対し、所定の時間ごとにデフォルトプロファイル情報を送信している(ステップS901)。さらに、基地局10の無線品質測定部108は、全受信電力(RTWP)Ncを測定し、このNcの測定は所定時間間隔で繰り返されている。

移動局20のバッファ205に送信データが発生すると(ステップS902)、移動局20は送信データ制御部204は上述したようにプリアンブルを基地局10に送信する(ステップS903)。すでに説明したように、それぞれの移動局は、各移動局がランダムに選択したプリアンブル・シグネチャを用いてプリアンブル符号データを送信するので、異なる移動局が同じプリアンブル・シグネチャを選択する可能性もある。

基地局は、所定時間内に異なる移動局から同一のPSIGおよびPSRCを受信したか否かを判断し(ステップS904)、同一の場合には、第1実施例と同様の所定基準で移動局を識別するとともに(ステップS905)、これら同一のプリアンブルとなった移動局に対してAICHを用いて応答通知NACKを送信する(ステップS906)。

たとえば、基地局10の割当リソース情報処理部203は、使用可能なプリアンブル・シグネチャPSIGとプリアンブル・スクランブリング符号PSCRとのセットを2つのグループに分けておき、個別割当リソース情報を受信しHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局は、PSIGおよびPSRCの組み合わせを一方のグループから選択するように設定することができる。基地局は、受信したプリアンブルのPSIGとPSCRのセットが前記一方のグループに含まれていれば、その移動局を“個別割当リソース情報の送信対象でありHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能”と判定する。一方、受信したプリアンブルのPSIGとPSCRのセットが他方のグループに含まれていれば、それ以外の移動局と判定する。

さらに、基地局10は、後述する所定の個別割当リソース条件を満たすか否かを判断し(ステップS907)、所定の個別割当リソース条件を満たしていれば、基地局10はNACKを送信し識別された移動局20へ個別割当リソース情報Rdedicatedを送信する(ステップS908)。移動局20は、個別割当リソース情報Rdedicatedを受信した場合、個別割当リソース情報RdedicatedでRACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileを算出し(ステップS909)、送信プロファイルTx_Profileを用いて基地局10へデータを送信する(ステップS910)。

基地局10は、個別割当リソース情報Rdedicatedで移動局20からデータを受信した場合、HARQを用いるデータ送信プロセスを作動させ(ステップS911)、送達確認がACKであればデータ受信を完了する(ステップS912)。HARQを用いるデータ送信プロセスについては第1実施例と同様であるから省略する。

3.2)プリアンブル再送
図18は本発明の第3実施例によるリソース割当方法における、AICHがNACKの場合のプリアンブル再送手順を示すシーケンス図である。図17のシーケンスと同じステップには同一参照符号を付して説明は省略する。

図18において、基地局10は、ステップS907で所定の個別割当リソース条件を満たさないと判断すると、個別割当リソース情報Rdedicatedを送信しない。この場合、移動局20は、所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しないので(ステップS920)、再送カウンタを確認し(ステップS921)、再送カウンタが0でない限り、所定時間経過後にプリアンブルを再送し(ステップS922、S903)、再送カウンタを1つ減少させる。AICHで応答通知ACKを受信することなく、再送カウンタが0になれば、データ送信を中止する(ステップS923)。

図19は本発明の第3実施例によるリソース割当方法における、AICHがNoACKの場合のプリアンブル再送手順を示すシーケンス図である。図18のシーケンスと同じステップには同一参照符号を付して説明は省略する。この場合、AICHでなんら応答通知を受信しないので、移動局20は再送カウンタを確認し(ステップS931)、再送カウンタが0でない限り、所定時間経過後にプリアンブルを再送し(ステップS932、S903)、再送カウンタを1つ減少させる。AICHで応答通知ACKを受信することなく、再送カウンタが0になれば、データ送信を中止する(ステップS933)。

図20は本発明の第3実施例によるリソース割当方法における、AICHがACKの場合のデータ送信手順を示すシーケンス図である。図18および図19のシーケンスと同じステップには同一参照符号を付して説明は省略する。移動局20は、プリアンブル送信後にAICHで応答通知ACKを受信すると(ステップS940)、プリアンブル送信時のPSRCおよびPSIGと、送信タイミングと、デフォルトプロファイル情報とで決まる送信プロファイルを用いてRACHメッセージ部を送信する。したがって、図18および図19においてプリアンブル再送後にAICHで応答通知ACKを受信すると、移動局20はデフォルトプロファイル情報に基づく送信プロファイルを用いてRACHメッセージ部を送信する。

3.3)送信プロファイル
RACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileは、以下の構成要素からなる。
Tx_Profile =
{ΔPp-m, TF_offset, TF_selected, ScramblingCode, Tx_Timing, ChannelizationCode}
ここで、
ΔPp-m:移動局がAICHのACKを受信する直前に送信したプリアンブルの送信電力量に対するRACHメッセージ制御部の送信電力オフセット値
TF_offset: 移動局がRACHメッセージ部送信時に使用するデータフォーマットTFに対応する送信電力オフセット値
TF_selected: 移動局がRACHメッセージ部送信時に使用するデータフォーマット
Tx_Profile: RACHメッセージ部の送信プロファイル
MAX_TF: 基地局が割当てた個別割当リソースRdedicatedのうち、利用可能な最大データフォーマット(個別割当リソース情報Rdedicatedから算出)
Buffer_size: 移動局がバッファリングしているデータ量
ScramblingCode: RACHメッセージ部のスクランブリング符号
Tx_Timing: RACHメッセージ部の送信タイミング
ChannelizationCode: RACHメッセージ部のチャネライゼーション符号
である。

なお、TF_selectedの決定方法は第2実施例と同じなので省略する。また、ScramblingCode、Tx_TimingおよびChannelizationCodeは個別割当リソース情報Rdedicatedを参照する。

3.4)個別割当リソース情報の決定
個別割当リソースの条件判断は第2実施例と同じなので省略する。個別割当リソース条件を満たすときに、個別割当リソース情報Rdedicatedは下記の式に従って決定し、移動局に送信する。

Rdedicated ={Tx_offset, ScramblingCode, Tx_Timing, ChannelizationCode}
ただし、基地局は、ScramblingCodeと、Tx_Timingと、ChannelizationCodeとに対して、異なる移動局が使用していないリソースを個別割当リソース情報Rdedicatedに割り当てる。個別割当リソース情報Rdedicatedを構成するTx_offsetの算出方法は第2実施例と同様なので省略する。

3.5)移動局の動作
図21は本発明の第3実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。まず、移動局20のバッファ205に上り送信データが発生すると(ステップS950)、送信データ制御部204は再送カウンタMを初期化し(ステップS951)、使用可能なプリアンブル・シグネチャPSIGから1つを選択して、プリアンブル・スクランブリング符号PSCRとのセットからなるプリアンブル符号データを基地局10に送信する(ステップS952)。続いて、所定時間後に基地局10からAICHの応答通知NACKを受信すると(ステップS953)、所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信するか否かを判定する(ステップS954)。

所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信すると(ステップS954:YES)、割当リソース情報処理部203は、個別割当リソース情報Rdedicatedに基づいて決定された送信プロファイルTx_Profileを用いて基地局へデータを送信し(ステップS955)、HARQを用いたデータ送信プロセスを実行する(ステップS956)。すなわち、送信処理部206は、基地局10からの送達確認ACK/NACK_HARQの受信を待ち、NACK_HARQを受信した場合は、同一データを基地局に再送し、再び送達確認の受信を待つ。送達確認ACKを受信するか、あるいは所定時間内に送達確認を受信しない場合にはHARQを用いるデータ送信プロセスを終了とする。

続いて、残り送信データの有無を確認し(ステップS957)、バッファ205内に送信データが残っている場合は(ステップS957:NO)、送信データ制御部204は再送カウンタMを初期化し(ステップS958)、プリアンブル送信処理(ステップS952)に戻る。送信データが残っていない場合は送信処理を終了する。

他方、所定時間Tdが経過しても個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しなかった場合(ステップS954:NO)、割当リソース情報処理部203は、再送カウンタMが0であるか否かを判定し(ステップS959)、0でなければ(ステップS959:NO)、再送カウンタMを1だけ減少させて(ステップS960)、プリアンブル送信処理(ステップS952)に戻る。再送カウンタMが0であれば(ステップS959:YES)、送信処理を終了する。

また、プリアンブル送信から所定時間経過しても基地局10からAICHの応答通知がない場合は(ステップS953:NoACK)、割当リソース情報処理部203は、再送カウンタMが0であるか否かを判定し(ステップS961)、0でなければ(ステップS961:NO)、再送カウンタMを1だけ減少させて(ステップS962)、プリアンブル送信処理(ステップS952)に戻る。再送カウンタMが0であれば(ステップS961:YES)、送信処理を終了する。

プリアンブル送信から所定時間後に基地局10からAICHの応答通知ACKを受信すると(ステップS953:ACK)、移動局20は、プリアンブル送信時のPSRCおよびPSIGと、送信タイミングと、デフォルトプロファイル情報とで決まるデフォルト送信プロファイルを用いてデータを送信し(ステップS963)、プリアンブル送信処理(ステップS952)に戻る。

3.6)基地局の動作
図22は本発明の第3実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。上述したように、基地局10から移動局20へデフォルトプロファイル情報が所定間隔で送信されているものとする。

移動局20からプリアンブルを受信すると(ステップS970)、基地局10の割当リソース制御部109は、所定時間内に受信した他の移動局のプリアンブルのPSIGおよびPSRCと同一であるか否かを判断する(ステップS971)。これらが同一である場合(ステップS971:YES)、割当リソース制御部109は送信処理部106を制御して応答通知AICHのNACKを移動局20へ返信する(ステップS972)。

さらに上述したように、受信したプリアンブルから移動局20の種別を判定する(ステップS973)。たとえば、当該移動局が“個別割当リソース情報の送信対象でありHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局”(以下、この移動局を種別A、それ以外を種別Bという。)であるか否かが判定される。ここで移動局20が種別Aであれば(ステップS973:A)、割当リソース制御部109は、上述した所定の個別割当リソース条件(P > Pth かつ Nc < N1)を満たすか否かを判定する(ステップS974)。

個別割当リソース条件を満たす場合は(ステップS974:YES)、上述したように他の移動局が使用していないリソースを示す個別割当リソース情報Rdedicatedを生成して移動局20へ送信し(ステップS975)、個別割当リソース情報Rdedicatedに基づく送信プロファイルでHARQを用いるデータ送信プロセスを実行し、完全受信してから(ステップS976)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS970)。個別割当リソース条件を満たさない場合(ステップS974:NO)あるいは移動局20が種別Bである場合(ステップS973:B)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS970)。

また、所定時間内に受信した移動局20のプリアンブルと他の移動局のプリアンブルとが異なる場合(ステップS971:NO)、割当リソース制御部109は送信処理部106を制御して応答通知AICHのACKを移動局20へ返信する(ステップS977)。そして、基地局10は、上述したように移動局がデフォルトの送信プロファイルを用いて送信したデータを受信し(ステップS978)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS970)。

4.第4実施例
本発明の第4実施例による上り共通チャネルリソース割当方法は、上述した第1実施例〜第3実施例による方法の1つの組み合わせ例である。以下、一例として説明するように、基地局が無線状況に応じて共通割当リソース情報を移動局に送信し、移動局からのプリアンブルに対するAICHの応答通知がACKの場合には、個別スケジューリング、共通スケジューリングおよびデフォルトスケジューリングが実行され、AICHの応答通知がNACKの場合には、個別スケジューリングおよびプリアンブル再送が実行される。これによって、それぞれの移動局からのRACHメッセージ部の送信がデフォルトのリソース、共通割当リソースおよび個別割当リソースに分散され、上り共通チャネルRACHの負荷均一化および品質安定化を達成することができる。

図23は本発明の第4実施例によるリソース割当方法の概略的シーケンス図である。基地局10は、セル内の全移動局20に対し、所定の時間ごとにデフォルトプロファイル情報を送信している。さらに、基地局10の無線品質測定部108は、全受信電力(RTWP)Ncを測定する(ステップS1001)。この全受信電力(RTWP)Ncの測定は、所定時間間隔で繰り返されている。

割当リソース制御部109は、測定された全受信電力Ncから既に述べたように共通割当リソース情報Rcommonを決定し移動局20(あるいは一部の指定された移動局)へ送信する(ステップS1002)。共通割当リソース情報Rcommonを受信した移動局20の受信処理部202は、その共通割当リソース情報Rcommonを所定時間(Tc)保持する。

移動局20のバッファ205に送信データが発生すると(ステップS1003)、送信データ制御部204は上述したようにプリアンブルを基地局10に送信する(ステップS1004)。基地局10は、プリアンブル受信後に、所定基準で移動局を識別するとともに(ステップS1005)、所定時間内に異なる移動局から同一のPSIGおよびPSRCを受信したか否かを判断する(ステップS1006)。同一のプリアンブルを送信した移動局がなければ、移動局20へAICHを用いて応答通知ACKを送信し(ステップ1101)、個別スケジューリング、共通スケジューリングおよびデフォルトスケジューリングを含むプロセスS1102が実行される。同一のプリアンブルが存在すれば、移動局20に対してAICHを用いて応答通知NACKを送信し(ステップS1201)、個別スケジューリングおよびプリアンブル再送からなるプロセスS1202が実行される。以下、プロセスS1102およびS1202について具体的に説明する。

4.1)ACK個別スケジューリング
図24は本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、ACK受信時に個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。移動局20へAICHを用いて応答通知ACKを送信すると(ステップ1110)、基地局10は、既に述べた所定の個別割当リソース条件を満たすか否かを判断し(ステップS1111)、所定の個別割当リソース条件を満たしていれば、識別された移動局20へ個別割当リソース情報Rdedicatedを送信する(ステップS1112)。移動局20は、個別割当リソース情報Rdedicatedを受信した場合、個別割当リソース情報RdedicatedでRACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileを算出し(ステップS1113)、送信プロファイルTx_Profileを用いて基地局10へデータを送信する(ステップS1114)。

基地局10は、個別割当リソース情報Rdedicatedで移動局20からデータを受信した場合、HARQを用いるデータ送信プロセスを作動させ(ステップS1115)、送達確認がACKであればデータ受信を完了する(ステップS1116)。HARQを用いるデータ送信プロセスについては第1実施例と同様であるから省略する。

4.2)ACK共通スケジューリング
図25(A)は本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、ACK受信時に共通割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。ここでは、図23のステップS1002で送信された共通割当リソース情報が有効に保持されているものとする。

移動局20へAICHを用いて応答通知ACKを送信すると(ステップ1110)、基地局10は、既に述べた所定の個別割当リソース条件を満たすか否かを判断する(ステップS1111)。この条件を満たさなかった場合、個別割当リソース情報は移動局20へ送信されない。したがって、所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しなければ(ステップS1120)、移動局20の割当リソース情報処理部203は有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持しているか否かを判断し、有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持していれば(ステップS1121)、既に述べたようにRACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileを算出し(ステップS1122)、送信プロファイルTx_Profileを用いて基地局10へRACHメッセージ部を送信する(ステップS1123)。

受信したRACHメッセージ部の発信元移動局が“共通割当リソース情報を受信しHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局”であれば、基地局10はHARQプロセスを起動し(ステップS1124)、最終的に送達確認情報ACKを送信してデータ受信を完了する(ステップS1125)。

4.3)ACKデフォルトスケジューリング
図25(B)は本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、ACK受信時のデフォルト送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。移動局20へAICHを用いて応答通知ACKを送信すると(ステップ1110)、基地局10は、既に述べた所定の個別割当リソース条件を満たすか否かを判断する(ステップS1111)。この条件を満たさなかった場合、個別割当リソース情報は移動局20へ送信されない。したがって、所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しなければ(ステップS1120)、移動局20の割当リソース情報処理部203は有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持しているか否かを判断し、有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持していなければ(ステップS1130)、送信データ制御部204は、プリアンブル送信時のPSCRおよびPSIG、送信タイミング、およびデフォルトプロファイル情報(使用可能なTFのセット、各TFに対応するTF_offset、ΔPp-m)に基づいてデフォルトの送信プロファイルを決定し(ステップS1131)、デフォルト送信プロファイルによってRACHメッセージ部を基地局に送信する(ステップS1132)。このように共通割当リソース情報Rcommonの有効期間外にRACHメッセージ部のデータを受信した場合は、基地局10の受信処理部102はデータ受信を完了する(ステップS1133)。

4.4)NACK個別スケジューリング
図26は本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、NACK受信時に個別割当リソース情報に基づいて決定された送信プロファイルによるデータ送信シーケンス図である。移動局20に対してAICHを用いて応答通知NACKを送信すると(ステップS1210)、基地局10は、既に述べた所定の個別割当リソース条件を満たすか否かを判断し(ステップS1211)、所定の個別割当リソース条件を満たしていれば、識別された移動局20へ個別割当リソース情報Rdedicatedを送信する(ステップS1212)。移動局20は、個別割当リソース情報Rdedicatedを受信した場合、個別割当リソース情報RdedicatedでRACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileを算出し(ステップS1213)、送信プロファイルTx_Profileを用いて基地局10へデータを送信する(ステップS1214)。

基地局10は、個別割当リソース情報Rdedicatedで移動局20からデータを受信した場合、HARQを用いるデータ送信プロセスを作動させ(ステップS1215)、送達確認がACKであればデータ受信を完了する(ステップS1216)。HARQを用いるデータ送信プロセスについては第1実施例と同様であるから省略する。

4.5)NACKプリアンブル再送
図27は本発明の第4実施例によるリソース割当方法における、AICHがNACKの場合のプリアンブル再送手順を示すシーケンス図である。ただし、図23のシーケンスと同じステップには同一参照符号を付して説明は省略する。

図27において、移動局20に対してAICHを用いて応答通知NACKを送信すると(ステップS1220)、基地局10は所定の個別割当リソース条件を満たすか否かを判断し(ステップS1221)、この個別割当リソース条件を満たさないと判断すると、個別割当リソース情報Rdedicatedを送信しない。この場合、移動局20は、所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しないので(ステップS1222)、再送カウンタを確認し(ステップS1223)、再送カウンタが0でない限り、所定時間経過後にプリアンブルを再送し(ステップS1224、S1004)、再送カウンタを1つ減少させる。AICHで応答通知ACKを受信することなく、再送カウンタが0になれば、データ送信を中止する(ステップS1225)。

4.6)移動局の動作
図28は本発明の第4実施例における移動局の動作を示すフローチャートである。まず、移動局20のバッファ205に上り送信データが発生すると(ステップS2001)、送信データ制御部204は再送カウンタMを初期化し(ステップS2002)、使用可能なプリアンブル・シグネチャPSIGから1つを選択して、プリアンブル・スクランブリング符号PSCRとのセットからなるプリアンブル符号データを基地局10に送信する(ステップS2003)。続いて、所定時間後に基地局10からAICHの応答通知ACKを受信すると(ステップS2004)、所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信するか否かを判定する(ステップS2005)。

所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信すると(ステップS2005:YES)、割当リソース情報処理部203は、個別割当リソース情報Rdedicatedに基づいて決定された送信プロファイルTx_Profileを用いて基地局へデータを送信する(ステップS2006)。所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しなければ(ステップS2005:NO)、移動局20の割当リソース情報処理部203は有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持しているか否かを判断し(ステップS2007)、有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持していれば(ステップS2007:YES)、既に述べたようにRACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileを決定し基地局10へRACHメッセージ部を送信する(ステップS2008)。

有効な共通割当リソース情報Rcommonを保持していなければ(ステップS2007:NO)、送信データ制御部204は、プリアンブル送信時のPSCRおよびPSIG、送信タイミング、およびデフォルトプロファイル情報(使用可能なTFのセット、各TFに対応するTF_offset、ΔPp-m)に基づいてデフォルトの送信プロファイルを決定しデフォルト送信プロファイルによってRACHメッセージ部を基地局に送信する(ステップS2009)。

AICHで応答通知NACKを受信すると(ステップS2004)、所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信したか否かを判断する(ステップS2010)。所定時間Td内に個別割当リソース情報Rdedicatedを受信すると(ステップS2010:YES)、個別割当リソース情報RdedicatedでRACHメッセージ部の送信プロファイルTx_Profileを決定しデータを送信する(ステップS2011)。

所定時間Tdが経過しても個別割当リソース情報Rdedicatedを受信しなかった場合(ステップS2010:NO)、割当リソース情報処理部203は、再送カウンタMが0であるか否かを判定し(ステップS2012)、0でなければ(ステップS2012:NO)、再送カウンタMを1だけ減少させて(ステップS2013)、プリアンブル送信処理(ステップS2003)に戻る。再送カウンタMが0であれば(ステップS2012:YES)、送信処理を終了する。

個別割当リソース情報Rdedicatedあるいは共通割当リソース情報Rcommonに基づく送信プロファイルでデータ送信を行う場合には(ステップS2006、S2008、S2011)、HARQを用いるデータ送信プロセスを作動させ(ステップS2014)、全データの送信を完了しかた否かを判断する(ステップS2015)。デフォルト送信プロファイルによってRACHメッセージ部を基地局に送信する場合には(ステップS2009)、HARQプロセスは実行せずに、全データの送信が完了しかた否かを判断する(ステップS2015)。

バッファ205内に送信データが残っている場合は(ステップS2015:NO)、送信データ制御部204は再送カウンタMを初期化し(ステップS2016)、プリアンブル送信処理(ステップS2003)に戻る。送信データが残っていない場合は送信処理を終了する。

また所定時間が経過しても基地局から応答通知を受信しなかった場合(ステップS2004:NoACK)、割当リソース情報処理部203は、再送カウンタMが0であるか否かを判定し(ステップS2017)、0でなければ(ステップS2017:NO)、再送カウンタMを1だけ減少させて(ステップS2018)、プリアンブル送信処理(ステップS2003)に戻る。再送カウンタMが0であれば(ステップS2017:YES)、送信処理を終了する。

4.7)基地局の動作
図29は本発明の第4実施例における基地局の動作を示すフローチャートである。上述したように、基地局10から移動局20へデフォルトプロファイル情報が所定間隔で送信されているものとする。

移動局20からプリアンブルを受信すると(ステップS2101)、基地局10の割当リソース制御部109は、所定時間内に受信した他の移動局のプリアンブルのPSIGおよびPSRCと同一であるか否かを判断する(ステップS2102)。これらが異なる場合(ステップS2102:NO)、割当リソース制御部109は送信処理部106を制御して応答通知AICHのACKを移動局20へ返信する(ステップS2103)。

さらに上述したように、受信したプリアンブルから移動局20の種別を判定する(ステップS2104)。たとえば、当該移動局が“個別割当リソース情報の送信対象でありHARQを用いるデータ送信プロセスを実行可能である移動局”(以下、この移動局を種別A、それ以外を種別Bという。)であるか否かが判定される。ここで移動局20が種別Aであれば(ステップS2104:A)、割当リソース制御部109は、上述した所定の個別割当リソース条件(P > Pth かつ Nc < N1)を満たすか否かを判定する(ステップS2105)。

個別割当リソース条件を満たす場合は(ステップS2105:YES)、上述したように他の移動局が使用していないリソースを示す個別割当リソース情報Rdedicatedを生成して移動局20へ送信する(ステップS2106)。そして、個別割当リソース情報Rdedicatedに基づく送信プロファイルでHARQを用いるデータ送信プロセスを実行し、完全受信してから(ステップS2107)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS2101)。個別割当リソース条件を満たさない場合(ステップS2105:NO)、送信した共通割当リソース情報Rcommonが有効期間内であるか否かを判断する(ステップS2108)。有効期間内であれば(ステップS2108:YES)、HARQを用いるデータ送信プロセスを実行してから(ステップS2107)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS2101)。移動局20が種別Bである場合(ステップS2104:B)あるいは共通割当リソース情報が有効期間内でない場合(ステップS2108:NO)、基地局は、移動局がデフォルトの送信プロファイルを用いて送信したデータを受信してから(ステップS2109)プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS2101)。

また、所定時間内に受信した移動局20のプリアンブルと他の移動局のプリアンブルとが同一である場合(ステップS2102:YES)、割当リソース制御部109は送信処理部106を制御して応答通知AICHのNACKを移動局20へ返信する(ステップS2110)。

さらに上述したように、受信したプリアンブルから移動局20の種別を判定する(ステップS2111)。たとえば、当該移動局が上記種別AであるかBであるか判定される。ここで移動局20が種別Aであれば(ステップS2111:A)、割当リソース制御部109は、上述した所定の個別割当リソース条件(P > Pth かつ Nc < N1)を満たすか否かを判定する(ステップS2112)。

個別割当リソース条件を満たす場合は(ステップS2112:YES)、上述したようにステップS2106へ制御を移行する。個別割当リソース条件を満たさない場合(ステップS2112:NO)あるいは移動局20が種別Bである場合(ステップS2111:B)、プリアンブル受信待ちに戻る(ステップS2101)。

5.本発明の諸側面
以上述べたところから、本発明によるシステムは、第一の移動局は基地局に第一のプリアンブルを送信し、基地局はプリアンブルの受信に応じて移動局に応答通知を送信し、移動局は受信した応答通知に応じて基地局にデータを送信するシステムであって、基地局は、所定の送信プロファイルを送信し、さらに割当リソース情報を送信する手段を有し、移動局は割当リソース情報を受信した場合には基地局へのデータ送信時に当該割当リソース情報に基づいて決定した送信プロファイルを用い、割当リソース情報を受信しない場合には基地局へのデータ送信時に所定の送信プロファイルを用いる。

本発明の第1の側面によれば、第一の移動局は基地局に第一のプリアンブルを送信し、基地局は第一のプリアンブルの受信に応じて移動局に応答通知を送信し、移動局が受信した応答通知に応じて基地局にデータを送信するシステムにおいて、基地局は、第一の移動局毎に個別割当リソース情報を通知し、移動局は通知された個別割当リソース情報に基づいて決定した送信プロファイルを用いて基地局にデータを送信する。個別割当リソース情報を受信しない場合には、第一の移動局は第一プリアンブル送信で決まる送信プロファイルを用いて基地局にデータを送信する。

本発明の第2の側面によれば、基地局は共通割当リソース情報を送信し、第一の移動局は共通割当リソース情報を受信するシステムにおいて、第一の移動局が第一の応答通知を受信し個別割当リソース情報を受信しない場合、第一の移動局は共通リソース情報に基づいて決定する送信プロファイルを用いて基地局にデータを送信する。

本発明の第3の側面によれば、第一の移動局は、所定のプリアンブル・シグネチャ、プリアンブル・スクランブリング符号、または送信タイミングで第一のプリアンブルを送信し、第二の移動局は、第一の移動局とは異なる所定のプリアンブル。シグネチャ、プリアンブル・スクランブリング符号、または送信タイミングで第二のプリアンブルを送信するシステムにおいて、基地局は、第一および第二のプリアンブルを受信し、プリアンブル・シグネチャ、プリアンブル・スクランブリング符号、または送信タイミングの少なくとも一つ以上の情報から第一の移動局を識別する。

また、基地局は前記データを受信すると、その送達確認情報を第一の移動局に通知し、その通知が受信失敗の場合に、第一の移動局は、再送データを基地局に送信して、基地局は前記再送データと前記データとを合成することができる。

第一の移動局は、第一のプリアンブルを基地局に送信し、基地局は、前記第一のプリアンブルを受信した場合に、第一の応答通知を第一の移動局に送信し、さらに所定の割当リソース条件を満足するときに、個別割当リソース情報を第一の移動局に送信し、第一の移動局は、前記個別割当リソース情報を受信した場合に、上り共通チャネルにおいて、前記個別割当リソース情報に基づいて決定した送信プロファイルを用いて基地局にデータを送信する。
第一の移動局は、第一のプリアンブルを基地局に送信し、基地局は、前記第一のプリアンブルを受信し、所定の第二応答通知送信条件を満足しないときに、第一の応答通知(ACKに相当)を第一の移動局に送信し、所定の第二応答通知送信条件を満足するときに、第二の応答通知(NACKに相当)を第一の移動局に送信し、さらに所定の割当リソース条件を満足するときに、個別割当リソース情報を第一の移動局に送信し、第一の移動局は、前記個別割当リソース情報を受信した場合に、上り共通チャネルにおいて、前記個別割当リソース情報に基づいて決定した送信プロファイルを用いて基地局にデータを送信する。

本発明によれば、基地局が移動局毎に割り当てたリソースで各移動局が送信するため、基地局が移動局毎に割り当てるリソースを、移動局のプリアンブルの送信が集中したときには減少させ、プリアンブル送信を行う移動局が少ないときには増加させることにより、上り回線が過負荷状態となることがなく、リソースを最大限有効利用でき、データの平均伝送速度を高速化できる。

また、本発明では、基地局が全ての移動局に所定の送信プロファイルを送信し、さらに一部の移動局に割当リソース情報を送信し、受信した移動局は別の送信プロファイルでデータを送信するので、上り回線の負荷の均一化および品質の安定化をすることができ、回線品質の劣化発生確率を抑えるために、使用しないリソースマージンを減らすことで上り回線容量が増える。

さらに、移動局が送信したプリアンブルに対応したプロファイルで送信できないときであっても、別のプロファイルでデータ送信をするので、プリアンブル送信から送信手順を繰り返す必要がなく、データ送信の遅延を短縮できる。

本発明では、共通割当リソース情報と個別割当リソース情報を送信して移動局毎にリソースを割り当てるため、一部の移動局に対してのみ個別割当リソース情報を送信すると共に、共通割当リソース情報でその他多数の移動局に対する割当リソースを変更できるため、各移動局へのリソース割当の自由度を確保しながら、個別割当リソース情報送信に消費される下り共通チャネルのリソース消費を抑えることができる。これにより、割当リソース情報送信のための下り共通チャネルに多くのリソースを確保する必要がなく、下り回線容量が増える。

本発明では、プリアンブルによって移動局の種別を識別し、必要な移動局のみリソース割当をしているため、個別リソース割当情報や共通割当リソース情報を受信できない移動局であっても、所定の送信プロファイル情報が適用でき、移動局を変更することなく、基地局に対してデータ送信が可能であり、後方互換が確保できる。

本発明では、プリアンブルによって移動局の種別を識別しているため、個別リソース割当情報を受信できない移動局に個別リソース割当を行い、その割り当てたリソースが使用されないという無駄を回避することにより、無線リソースを有効に利用でき、さらに個別リソース割当を行う下り共通チャネルのリソース消費も抑えられるため、上下の回線容量・スループットが増加する。

本発明では、基地局は、移動局が所定の割当リソースより効果的な上り共通チャネル送信が可能となる場合にのみ、下り共通チャネルを用いて個別割当リソースを移動局に送信するため、下り共通チャネルのリソース消費を抑えながらリソース割当が可能となり、下り回線容量が増加する。

本発明では、移動局は、基地局にプリアンブルを送信し、基地局はプリアンブルの受信に応じて移動局に応答通知を送信すると共に、個別リソース割当は一部の移動局に行うため、同時に多数の移動局から要求があったときでも、全て移動局に所定の応答通知を送信することで、下り共通チャネルのリソース消費を抑えながら多数の移動局の制御が可能となる。また、同時に、移動局に対してプリアンブル再送を止めさせる応答通知を全ての移動局に送信できることにもなるので、移動局のプリアンブル再送も抑えることができ、上下の回線容量が増加する。

また、基地局は特定グループの移動局に有効な共通割当リソース情報を送信することも可能である。

本発明は上り共通チャネルを用いて複数の無線通信装置が基地局にアクセスする方式の無線通信システムに適用可能である。

10 基地局
20 移動局
101 無線通信部
102 受信処理部
103 送信処理部
104 通信部
105 受信処理部
106 送信処理部
107 移動局識別部
108 無線品質測定部
109 割当リソース制御部
201 無線通信部
202 受信処理部
203 割当リソース情報処理部
204 送信データ制御部
205 バッファ
206 送信処理部

Claims (6)

  1. 第1無線通信装置が、データ送信に関連する所定リソース情報を、第2無線通信装置へ送信する通信システムの通信方法であって、
    前記第2無線通信装置は、前記第2無線通信装置が前記第1無線通信装置へ送信するプリアンブルに対する応答が肯定応答である場合、前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行い、
    前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記第1無線通信装置から割当リソース情報を受信している場合には、前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行う、
    ことを特徴とする通信方法。
  2. 第1無線通信装置が、データ送信に関連する所定リソース情報を、第2無線通信装置へ送信する通信システムであって、
    前記第2無線通信装置は、前記第2無線通信装置が前記第1無線通信装置へ送信するプリアンブルに対する応答が肯定応答である場合には前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行い、前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記第1無線通信装置から割当リソース情報を受信している場合には前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行う、ことを特徴とする通信システム。
  3. データ送信に関連する所定リソース情報を基地局から受信する移動局における通信方法であって、
    前記基地局へ送信したプリアンブルに対する応答を受信し、
    前記プリアンブルに対する応答が肯定応答である場合には、前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行い、
    前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記基地局から割当リソース情報を受信している場合には、前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行う、
    ことを特徴とする移動局における通信方法。
  4. データ送信に関連する所定リソース情報を基地局から受信する移動局であって、
    前記基地局へプリアンブルを送信し、前記プリアンブルに対する応答を受信する通信手段と、
    前記プリアンブルに対する応答が肯定応答である場合には前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行い、前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記基地局から割当リソース情報を受信している場合には前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記データ送信を行うデータ送信制御手段と、
    を有することを特徴とする移動局。
  5. データ送信に関連する所定リソース情報を移動局へ送信する基地局における通信方法であって、
    前記移動局から受信するプリアンブルに対する応答が肯定応答である場合には、前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記移動局からデータを受信し、
    前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記基地局から割当リソース情報を受信している場合には、前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記移動局からデータを受信する、
    ことを特徴とする基地局における通信方法。
  6. データ送信に関連する所定リソース情報を移動局へ送信する基地局であって、
    前記移動局からプリアンブルを受信し、前記プリアンブルに対する応答を送信する通信手段と、
    前記プリアンブルに対する応答が肯定応答である場合には、前記所定リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記移動局からデータを受信し、前記プリアンブルに対する応答が否定応答でありかつ前記基地局から割当リソース情報を受信している場合には、前記割当リソース情報に基づいて決定されたリソースを用いて前記移動局からデータを受信する受信手段と、
    を有することを特徴とする基地局。
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