JP2021052312A - ２ステップのランダムアクセス手順を実行するための端末装置、基地局装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】２ステップのランダムアクセス手順において、基地局装置が送信する情報を高信頼かつ高効率で端末装置に通知すること。【解決手段】端末装置は、２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、基地局装置へ所定のメッセージを送信し、基地局装置から所定のメッセージに応答して送信される１つの信号であって、端末装置と他の端末装置とのそれぞれのための上位レイヤの制御情報が多重化されて含まれる１つの信号を受信した場合に、この１つの信号に含まれる端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第１の応答信号を送信するための第１の無線リソースであって、他の端末装置がこの１つの信号に含まれる他の端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第２の応答信号を送信するための第２の無線リソースと異なる第１の無線リソースを、１つの信号を送信するために用いられる制御信号とその１つの信号との少なくともいずれかに基づいて特定し、第１の無線リソースを用いて第１の応答信号を送信する。【選択図】 図５

Description

本発明は、２ステップのランダムアクセス手順におけるメッセージ送信の効率及び信頼性を向上させる技術に関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）において、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）や第５世代（５Ｇ）のＮｅｗ Ｒａｄｉｏ（ＮＲ）等の無線通信システムの規格が策定されている。ＬＴＥやＮＲでは、端末装置と基地局装置との間の初期接続のためのランダムアクセス手順が規定されている。また、３ＧＰＰでは、従来の４ステップのランダムアクセス手順より短い時間で初期接続を確立可能とするために、２ステップのランダムアクセス手順の採用が検討されている（非特許文献１参照）。２ステップのランダムアクセス手順では、まず、端末装置が、４ステップのランダムアクセス手順におけるメッセージ１及びメッセージ３に相当しており、ランダムアクセスプリアンブルと初期アクセスのための所定の情報とを含んだメッセージＡを送信する。そして、基地局装置は、メッセージＡに応答して、４ステップのランダムアクセス手順におけるメッセージ２及びメッセージ４に相当する、メッセージＢを送信するように構成される。なお、メッセージＢでは、接続が正常に確立される場合に、タイミングアドバンス等のＭＡＣ（媒体アクセス制御）レイヤの情報や、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ等のＲＲＣ（無線リソース制御）レイヤの情報が端末装置へ送信されうる。

３ＧＰＰ、ＲＰ−１８２８９４

基地局装置が、複数の端末装置から並行してメッセージＡを受信することが想定される。このような場合に、高効率に各端末装置に対してメッセージＢを送信することが要求される。また、メッセージＢは、上述のように、ＭＡＣレイヤの情報やＲＲＣレイヤの情報を端末装置に通知するのに使用されるため、端末装置への送信が高い信頼性で行われることが重要となる。

本発明は、２ステップのランダムアクセス手順において、基地局装置が送信する情報を高信頼かつ高効率で端末装置に通知するための技術を提供する。

本発明の一態様による端末装置は、通信手段を有する端末装置であって、前記通信手段は、２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、基地局装置へ所定のメッセージを送信し、前記基地局装置から前記所定のメッセージに応答して送信される１つの信号であって、前記端末装置と他の端末装置とのそれぞれのための上位レイヤの制御情報が多重化されて含まれる前記１つの信号を受信した場合に、前記１つの信号に含まれる前記端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第１の応答信号を送信するための第１の無線リソースであって、前記他の端末装置が前記１つの信号に含まれる前記他の端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第２の応答信号を送信するための第２の無線リソースと異なる第１の無線リソースを、前記１つの信号を送信するために用いられる制御信号と前記１つの信号との少なくともいずれかに基づいて特定し、前記第１の無線リソースを用いて前記第１の応答信号を送信する、ように制御される、ことを特徴とする。

本発明の一態様による基地局装置は、通信手段を有する基地局装置であって、前記通信手段は、２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、複数の端末装置から所定のメッセージを受信し、前記所定のメッセージに応答して、前記複数の端末装置のそれぞれのための上位レイヤの制御情報を多重化して含めた１つの信号を、前記複数の端末装置へ送信し、前記１つの信号に対して、前記制御情報の受信に成功したかを示す応答信号が送信されるべき無線リソースであって、前記複数の端末装置のそれぞれについて相異なる無線リソースを、前記１つの信号を送信するために用いられる制御信号と前記１つの信号との少なくともいずれかを用いて指定し、前記複数の端末装置のそれぞれから、当該複数の端末装置について前記指定した無線リソースのそれぞれにおいて、前記応答信号を受信する、ように制御される、ことを特徴とする。

本発明によれば、２ステップのランダムアクセス手順において、基地局装置が送信する情報を高信頼かつ高効率で端末装置に通知することができる。

無線通信システムの構成例を示す図である。 基地局装置及び端末装置のハードウェア構成例を示す図である。 端末装置の機能構成例を示す図である。 基地局装置の機能構成例を示す図である。 システムで実行される処理の流れの例を示す図である。 システムで実行される処理の流れの例を示す図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。本システムは、一例において５Ｇのセルラ通信システムである。ただし、これに限られず、本システムは、例えば５Ｇ以降の後継のセルラ通信システムであってもよいし、セルラ以外の無線通信システムであってもよい。本システムは、基地局装置１０１と端末装置１０２及び端末装置１０３とを含んで構成される。なお、図１では、説明を簡単にするために、１つの基地局装置と２つの端末装置のみを示しているが、これらの装置の数は限定されるものではなく、より多くの基地局装置及び端末装置が当然に存在してもよい。

本実施形態に係る端末装置１０２及び端末装置１０３は、２ステップのランダムアクセス手順（以下では、この手順を「２ステップＲＡＣＨ」と呼ぶ。）を実行することによって、基地局装置１０１との接続の確立を試行する。上述のように、２ステップＲＡＣＨでは、端末装置は、プリアンブルと初期アクセスのための所定の情報とを含んだメッセージＡを、基地局装置へ送信する。そして、基地局装置１０１は、このメッセージＡに応答して、タイミングアドバンス等のＭＡＣレイヤの情報や、ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｅｔｕｐ等のＲＲＣレイヤの情報を、メッセージＢによって、メッセージＡの送信元の端末装置へ送信する。

基地局装置１０１は、複数の端末装置から並行してメッセージＡを受信する場合がある。このとき、メッセージＢを効率よく送信することが重要である。このため、本実施形態の基地局装置１０１は、複数の端末装置のそれぞれのためのＭＡＣレイヤの情報とＲＲＣレイヤの情報とを多重化して送信する。また、これらの情報は制御情報であるため、高信頼性を得られる方式で端末装置に送信されるべきである。本実施形態では、送信される情報がＲＲＣレイヤのような上位レイヤの情報であることに鑑み、信頼性確保のため複合自動再送要求（ＨＡＲＱ）を用いるものとする。これらが適切に機能することにより、高効率かつ高信頼で、メッセージＢによる端末装置への情報伝達を行うことが可能となる。

メッセージＢは、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）によって送信される。このとき、複数の端末装置のための情報が多重化されて送信される場合、これらの情報は、１つのＰＤＳＣＨで送信されうる。また、基地局装置１０１は、１つのＰＤＳＣＨの送信する際には、１つの物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）によって無線リソースを指定することができる。

ＨＡＲＱを用いてメッセージＢが送信される場合、端末装置が、そのメッセージＢを正常に受信することができたか否かを示すための応答信号（ＡＣＫ又はＮＡＣＫ）が送信される必要がある。しかしながら、端末装置は、この応答信号を送信するのに使用されるべき無線リソースを特定することができないことが想定される。また、例えばＰＤＣＣＨが送信された無線リソース等に基づいて応答信号を送信する無線リソースを定めてもよいが、複数の端末装置に対して１つのＰＤＣＣＨが使用される場合、複数の端末装置が同じ無線リソースを使用した結果、応答信号が衝突してしまいうる。

本実施形態では、このような事情に鑑み、応答信号が適切に送信されるようにすることで、メッセージＢが多重化される場合にＨＡＲＱを適切に機能させる手法を適用する。本実施形態では、このような手法として、基地局装置が、複数の端末装置から並行してメッセージＡを受信した場合に、それぞれに対するＭＡＣレイヤ及びＲＲＣレイヤの情報（すなわち、上位レイヤの情報）を多重化した信号（メッセージＢ）を送信する。このとき、基地局装置は、第１の例において、この信号を送信するための（例えばスケジューリング情報を含んだ）下りリンク制御信号を、別個のＰＤＣＣＨによって送信する。そして、それぞれのＰＤＣＣＨによって、上位レイヤの情報に対するＨＡＲＱの応答信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を送信するための無線リソース（時間／周波数リソース）が、各端末装置に通知される。なお、これらの２つ以上のＰＤＣＣＨでは、その後の下りリンクの信号として、１つの物理パケット（ＰＤＳＣＨ）が指定される。そして、その１つの物理パケットにおいて各端末装置用の上位レイヤの情報が多重化されて送信される。端末装置は、その１つの物理パケットの中から、自装置を受信先とする情報を抽出して受信し、その受信に成功したか否かを示す応答信号を、自装置宛のＰＤＣＣＨで指定された無線リソースを用いて基地局装置へ送信する。なお、応答信号は、例えば、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）によって送信される。なお、一例において、２つ以上の端末装置のそれぞれのためのＰＤＣＣＨは、相異なる系列を用いてスクランブリングされる。

また、基地局装置１０１は、第２の例において、この応答信号を送信するための下りリンク制御信号は共通のＰＤＣＣＨによって送信するが、その後に送信されるＰＤＳＣＨにおいて、端末ごとに応答信号を送信するための相異なる無線リソースを指定可能とする情報を送信する。基地局装置は、例えば、各端末装置の応答信号送信用の無線リソースを指定する情報を、上述の多重化される上位レイヤの情報と共に１つのＰＤＳＣＨに含めて送信しうる。各端末装置は、ＰＤＳＣＨを受信すると、自装置宛の情報を抽出して受信し、応答信号の送信に使用すべき無線リソースを特定する。そして、各端末装置は、その受信に成功したか否かを示す応答信号を、特定された無線リソースを用いて基地局装置へ送信する。また、例えば、１つの端末装置の応答信号送信用の無線リソースをＰＤＣＣＨによって指定し、その無線リソースと他の端末装置の応答信号送信用の無線リソースとの差分を示す値を、ＰＤＳＣＨに含めることによって指定してもよい。例えば、第１の端末装置の応答信号送信用の周波数リソースがＰＤＣＣＨによって「ｆ」と指定され、第２の端末装置の応答信号送信用の周波数リソースに関連する情報として「Δｆ」がＰＤＳＣＨによって指定されうる。この場合、第１の端末装置は、周波数リソース「ｆ」において応答信号を送信し、第２の端末装置は、周波数リソース「ｆ＋Δｆ」において応答信号を送信しうる。同様に、時間リソースについても、１つの端末装置の応答信号送信用の時間リソースがＰＤＣＣＨによって指定され、その時間リソースと他の端末装置の応答信号送信用の時間リソースとの差分がＰＤＳＣＨによって指定されてもよい。なお、所定の基準の無線リソースがＰＤＣＣＨによって指定され、各端末装置の応答信号送信用の無線リソースと、その基準の無線リソースとの差分が、それぞれＰＤＳＣＨによって指定されてもよい。

なお、ＰＤＳＣＨによって応答信号送信用の無線リソースを指定する情報が送信される場合、その情報は、ＰＤＳＣＨのＭＡＣサブヘッダ内に含まれて送信されうる。また、ＰＤＳＣＨによって応答信号送信用の無線リソースを指定する情報が送信される場合、その各端末装置がＰＤＳＣＨにおいて多重化される順序によって、その順序に対応する無線リソースが、その端末装置の応答信号送信用の無線リソースとして特定されてもよい。すなわち、端末装置が多重化される順序によって、その端末装置が応答信号の送信に使用すべき無線リソースを黙示的に示してもよい。この場合、多重化の順序と、応答信号の送信に使用すべき無線リソースとの関係が事前に基地局装置と端末装置との間で共有される。一例において、基地局装置が、この関係を指定する情報を報知信号に含めてブロードキャストし、端末装置はこの報知信号を受信することによって、この関係を特定することができる。そして、端末装置は、ＰＤＳＣＨを受信すると、自装置の多重化の順序を特定し、その順序に応じて、使用すべき無線リソースを特定して、その特定した無線リソースを用いて応答信号を基地局装置へ送信する。なお、この関係で示される無線リソースの情報は、例えば、ＰＤＣＣＨが送信された無線リソースに基づいて特定される無線リソースからの差分でありうる。すなわち、ＰＤＣＣＨの送信に使用された無線リソースから、１つの無線リソースが特定され、その特定された無線リソースを基準として、多重化の順序によって、端末装置が応答信号の送信に使用すべき無線リソースが特定されてもよい。

このように、１つの物理パケット（ＰＤＳＣＨ）によって、複数の端末装置のそれぞれについての上位レイヤの制御情報が多重化されて、その複数の端末装置へ送信される。その際に、その制御情報の受信に成功したか否かを示す応答信号が送信されるべき無線リソースが、端末装置ごとに異なるように指定される。これにより、２ステップＲＡＣＨにおいて、多重化によって高効率で制御情報を送信すると共に、ＨＡＲＱを用いて信頼性を向上させることができる。

なお、基地局装置は、１つの端末装置からメッセージＡを受信した場合、他の端末装置からもメッセージＡが受信されるのを所定時間にわたって待機しうる。すなわち、１つの端末装置からメッセージＡが受信された場合に、直ちにメッセージＢを送信するのではなく、他の端末装置からのメッセージＡを待ち受け、複数の端末装置宛の上位レイヤの制御情報を多重化して送信する確率を高めてもよい。

また、基地局装置は、複数の端末装置からのメッセージＡに対して、その複数の端末装置のそれぞれのための上位レイヤの制御情報を多重化して送信した場合に、その複数の端末装置の少なくともいずれかから、信号の受信に失敗したことを示す応答信号を受信した場合、送信した信号を再送する。このとき、信号の受信に失敗した端末装置のための情報のみを再送するのではなく、信号の受信に成功した端末装置のための情報をも再送する。これにより、同じ情報に関する信号が再送されることにより、その信号を受信した端末装置において、受信信号を合成することによる利得を得ることができる。なお、信号の受信に失敗した端末装置のための情報のみが再送されてもよい。例えば、多数の端末装置宛の信号が多重化されて送信された後に、少数の端末装置のみがその受信に失敗した場合、その少数の端末装置のために多数の端末装置宛の信号が送信されることによる周波数利用効率の低下を抑制することができる。

（装置構成）
続いて、上述のような処理を実行する端末装置及び基地局装置の構成について説明する。図２に、端末装置及び基地局装置のハードウェア構成例を示す。端末装置及び基地局装置は、一例において、プロセッサ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、記憶装置２０４、及び通信回路２０５を有する。端末装置では、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び記憶装置２０４のいずれかに記録された、上述のような端末装置の各機能を実現するコンピュータが可読のプログラムがプロセッサ２０１により実行される。同様に、基地局装置では、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び記憶装置２０４のいずれかに記録された、上述のような基地局装置の各機能を実現するプログラムがプロセッサ２０１により実行される。なお、プロセッサ２０１は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等の１つ以上のプロセッサによって置き換えられてもよい。

端末装置及び基地局装置は、例えばプロセッサ２０１により通信回路２０５を制御して、相手装置（例えば、端末装置にとっては基地局装置、基地局装置にとっては端末装置やネットワークノード）との間の通信を行う。なお、図２では、端末装置及び基地局装置は、１つの通信回路２０５を有するような概略図を示しているが、これに限られない。例えば、端末装置は、基地局装置との通信用の通信装置と、例えば無線ＬＡＮ等の通信用の通信装置とを有していてもよい。また、基地局装置は、例えば、端末装置との通信用の通信装置と、ネットワークノードとの通信用の通信装置とを有してもよい。

図３に、端末装置の機能構成例を示す。図３に示される機能は、例えば端末装置のプロセッサ２０１が、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、記憶装置２０４に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。なお、端末装置は、後述の機能の少なくともいずれかに対応するハードウェアを有してもよい。なお、図３は、端末装置の機能のうち、本実施形態に特に関連する機能部を選択的に示したものであり、端末装置は、一般的な端末装置としての機能を当然に有する。

端末装置は、その機能として、例えば、通信制御部３０１、メッセージ送信部３０２、メッセージ受信部３０３、リソース特定部３０４、及び、応答信号送信部３０５を含んで構成される。

通信制御部３０１は、端末装置が基地局装置との間で実行する通信（例えば５Ｇの通信規格に準拠した無線通信）を制御する。通信制御部３０１は、例えば、基地局装置から送出された情報を取得し、その情報に基づいて２ステップＲＡＣＨを実行して基地局装置との接続を確立して通信を行うための制御を実行する。メッセージ送信部３０２は、２ステップＲＡＣＨのメッセージＡを生成して、通信制御部３０１を介して基地局装置へ送信する。メッセージ受信部３０３は、メッセージＡを送信したことに応じて基地局装置から送信されるメッセージＢを、通信制御部３０１を介して受信する。メッセージＢは、ここでは、基地局装置から送信されたＰＤＣＣＨによってスケジューリングされて送信されるＰＤＳＣＨに含まれるメッセージであるものとするが、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとの組み合わせを指してメッセージＢと呼ぶこともある。なお、このメッセージは、端末装置自身のための上位レイヤ（特にＲＲＣレイヤ）の情報と他の端末装置のための上位レイヤの情報とが多重化された１つの物理パケットで受信されうる。このため、メッセージ受信部３０３は、複数の端末装置宛の情報が多重化されたパケットを受信した場合、その中から、自装置宛の情報を抽出する。リソース特定部３０４は、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとの少なくともいずれかに含まれる情報に基づいて、上位レイヤのメッセージの受信に成功したか否かを示す応答信号を送信するための無線リソース（周波数／時間リソース）を特定する。応答信号送信部３０５は、通信制御部３０１を介して、リソース特定部３０４によって特定された無線リソースにおいて応答信号を送信する。

図４に、基地局装置の機能構成例を示す。図４に示される機能は、例えば基地局装置のプロセッサ２０１が、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、記憶装置２０４に記憶されているプログラムを実行することによって実現される。なお、基地局装置は、後述の機能の少なくともいずれかに対応するハードウェアを有してもよい。なお、図４は、基地局装置の機能のうち、本実施形態に特に関連する機能部を選択的に示したものであり、基地局装置は、一般的な基地局装置としての機能を当然に有する。

基地局装置は、その機能として、例えば、通信制御部４０１、メッセージ受信部４０２、リソース指定部４０３、メッセージ送信部４０４、及び、応答信号受信部４０５を含んで構成される。

通信制御部４０１は、基地局装置が端末装置との間で実行する通信（例えば５Ｇの通信規格に準拠した無線通信）を制御する。通信制御部３０１は、例えば、端末装置によって２ステップＲＡＣＨが開始されたことに基づいて、端末装置との接続を確立して通信を行うための制御を実行する。

メッセージ受信部４０２は、通信制御部４０１を介して、端末装置から送信された２ステップＲＡＣＨのメッセージＡを受信する。なお、メッセージ受信部４０２は、１つの端末装置からメッセージＡを受信した場合、所定時間にわたって、他の端末装置からのメッセージＡを待ち受けてもよい。すなわち、基地局装置が、複数の端末装置からのメッセージＡが受信されるのを所定時間にわたって待ち受けることにより、可能な限り、複数の端末装置のための上位レイヤの情報を多重化して送信するようにする。これにより、高効率で２ステップＲＡＣＨを実行することができる確率を高めることができる。

リソース指定部４０３は、メッセージＡに対してＲＲＣレイヤ等の上位レイヤの情報を含んだ信号（メッセージＢ）が送信された場合に、端末装置が、その信号を正常に受信できたかを示す応答信号を送信するのに使用すべき無線リソースを指定する。リソース指定部４０３は、例えば、複数の端末装置から並行してメッセージＡを受信して、これらの端末装置に対して、ＲＲＣレイヤ等の上位レイヤの情報を多重化して送信する場合に、各端末装置の応答信号送信用の無線リソースがそれぞれ異なるように無線リソースの指定を行う。なお、リソース指定部４０３は、単一の端末装置からのメッセージＡに対して上位レイヤの情報を送信する場合には、特段の無線リソースの指定を行わなくてもよい。

リソース指定部４０３は、それぞれ異なる無線リソースを指定するために、例えば、複数の端末装置のそれぞれに対して別個のＰＤＣＣＨを用いる。そして、各ＰＤＣＣＨは、基地局装置からの上位レイヤの情報を含んだＰＤＳＣＨの送信で使用される共通の無線リソースを指定すると共に、応答信号の送信のための異なる無線リソースを指定する。なお、無線リソースの指定は、ＰＤＣＣＨで使用される無線リソースにより黙示的に行われてもよいし、ＰＤＣＣＨで送信される情報によって明示的に行われてもよいし、これらの組み合わせによって行われてもよい。これにより、複数の端末装置は、それぞれ自装置宛てに個別に送信されたＰＤＣＣＨを受信すると共に、これらの端末装置に共通で、これらの端末装置に対する情報が多重化されたＰＤＳＣＨを受信し、それぞれのＰＤＣＣＨによって個別に指定された無線リソースで、応答信号を送信することができるようになる。

また、リソース指定部４０３は、例えば、複数の端末装置に対して共通のＰＤＣＣＨを用いて、共通のＰＤＳＣＨで使用される無線リソースを指定し、そのＰＤＳＣＨにおいて多重化される情報において、各端末装置の応答信号送信用の無線リソースを指定してもよい。この場合、メッセージＡを送信した各端末装置は、共通のＰＤＣＣＨを受信して、そのＰＤＣＣＨに基づいて、ＰＤＳＣＨが送信される無線リソースを特定する。そして、端末装置は、ＰＤＳＣＨにおいて多重化された情報の中から自装置宛ての情報を抽出し、その情報に基づいて、応答信号送信用の無線リソースを特定することができる。なお、応答信号送信用の無線リソースは、各端末装置が使用すべき無線リソースを特定する情報が、例えばＭＡＣサブフレームなどの多重化される情報に含められることによって明示的に指定されうる。また、応答信号送信用の無線リソースは、例えば複数の端末装置が多重化される際の順番と無線リソースとを事前に関連付けておくことによって、その多重化の順序によって黙示的に指定されてもよい。この場合、端末装置は、多重化された情報のうち、自装置宛ての情報が何番目に多重化されているかに応じて、応答信号送信用の無線リソースを特定する。

なお、ＰＤＳＣＨで応答信号送信用の無線リソースを指定する場合、ＰＤＣＣＨで基準となる無線リソースが指定され、ＰＤＳＣＨにおいて、その基準となる無線リソースと各端末装置の応答信号送信用の無線リソースとの差分の情報が指定されうる。すなわち、リソース指定部４０３は、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨとの少なくともいずれかによって、応答信号送信用の、端末装置ごとに異なる無線リソースを指定する。

メッセージ送信部４０４は、端末装置からメッセージＡを受信したことに応答して、通信制御部４０１を介して、メッセージＢを送信する。メッセージＢは、例えば、ＭＡＣレイヤやＲＲＣレイヤ等の上位レイヤの情報を含み、複数の端末装置のためのこれらの情報を多重化した形式で含むことができる。メッセージ送信部４０４は、リソース指定部４０３による無線リソースの指定方法に応じた形式で、メッセージＢを送信する。例えば、メッセージ送信部４０４は、リソース指定部４０３が端末装置ごとに異なるＰＤＣＣＨを用いると決定した場合は、ＰＤＳＣＨ内で送信されるメッセージには、各端末装置の応答信号送信用の無線リソースを指定する情報を含まないメッセージＢ（ＰＤＳＣＨ）を送信する。一方、メッセージ送信部４０４は、リソース指定部４０３が端末装置ごとに共通のＰＤＣＣＨを用いると決定した場合は、各端末装置の応答信号送信用の無線リソースを指定する情報（無線リソースを直接指定する情報や基準となる無線リソースとの差分を指定する情報）を含む形式でメッセージＢを送信する。なお、多重化の順序によって各端末装置の応答信号送信用の無線リソースが指定される場合、メッセージ送信部４０４は、各端末装置の応答信号送信用の無線リソースを指定するための明示的な情報をメッセージに含める必要はない。

応答信号受信部４０５は、リソース指定部４０３によって指定される無線リソースにおいて、各端末装置からの、基地局装置から送信された情報（メッセージＢ）の受信に成功したか否かを示す応答信号を受信する。信号の受信に成功したことを示す応答信号を応答信号受信部４０５が複数の端末装置の全てから受信した場合、それにより基地局装置と各端末装置との間の接続の確立が完了し、各端末装置は接続状態へと移行する。一方、信号の受信に失敗したことを示す応答信号を応答信号受信部４０５が複数の端末装置のいずれかから受信した場合、メッセージ送信部４０４は、先に送信した信号と同様に、複数の端末装置のための情報が多重化された信号を再送する。なお、ここでの再送信号は、先に送信された信号と同じ信号であってもよいし、例えば、異なるリダンダンシバージョンの情報を含んだ信号等、同じ情報を異なる形態で含んだ信号であってもよい。これにより、信号の受信に失敗した端末装置は、再送された信号と前回受信した信号とを合成して、再度復調を試みる。このように複数回送信される信号が合成されることにより、合成利得が得られ、端末装置が信号の受信に成功する確率を高めることができる。また、信号の受信に失敗したことを示す応答信号を応答信号受信部４０５が複数の端末装置のいずれかから受信した場合、メッセージ送信部４０４は、その信号の受信に失敗した端末装置のみのための情報を含んだ信号を送信してもよい。この場合、端末装置において合成利得を得ることはできないが、例えば信号の受信に失敗した端末装置の数が少ない場合等に効率的に信号の再送をすることができる。

（処理の流れ）
続いて、本実施形態に係る処理の流れについて概説する。図５は、端末装置ごとに異なるＰＤＣＣＨが用いられる場合の例を示しており、図６は、ＰＤＳＣＨによって応答信号送信用の無線リソースを特定可能とした場合の例を示している。なお、図５及び図６では、図１のような状態において、２つの端末装置１０２及び端末装置１０３が、基地局装置１０１へメッセージＡを送信した（Ｓ５０１、Ｓ５０２）場合の処理について説明しているが、端末装置の数は２つに限定されず、３つ以上の端末装置が並行してメッセージＡを送信しても同様の処理が行われうる。

図５において、基地局装置１０１は、２つの端末装置１０２及び端末装置１０３からのメッセージＡを受信すると、それに応じて、メッセージＢを送信する。基地局装置１０１は、制御信号（ＰＤＣＣＨ）によって、メッセージを含んだデータ信号（ＰＤＳＣＨ）が送信される無線リソースを指定し、指定した無線リソースでそのデータ信号を送信する。このとき、図５の例では、各端末装置に対して、異なる無線リソースでＰＤＣＣＨを送信する（Ｓ５０３、Ｓ５０４）。そして、これらの２つのＰＤＣＣＨは、１つの共通するＰＤＳＣＨ送信用の無線リソースを指定する。このため、端末装置１０２及び端末装置１０３は、同じ無線リソースを用いてＰＤＳＣＨを受信する（Ｓ５０５）。このＰＤＳＣＨによって、各端末装置のためのＲＲＣメッセージが多重化されて含まれるメッセージＢが送信される。端末装置１０２及び端末装置１０３は、多重化された情報の中から、自装置宛ての情報を抽出して取得する。そして、端末装置１０２及び端末装置１０３は、この情報の取得に成功したか否かを示す信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）を、上りリンクの制御信号（ＰＵＣＣＨ）を用いて基地局装置１０１へ送信する（Ｓ５０６、Ｓ５０７）。このとき、各端末装置がＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信する無線リソースは、各端末装置へＰＤＣＣＨが送信された際に用いられた無線リソースや、各ＰＤＣＣＨに含められた情報に基づいて、特定される。

なお、ここでは、端末装置１０２が、情報の受信に失敗したものとする（Ｓ５０６）。この場合、基地局装置１０１は、端末装置１０２のために情報を再送する。このときに、端末装置において合成利得を得ることができるように、Ｓ５０５で送信された信号と同様に、情報の受信に成功している端末装置１０３の分の情報まで含んだ信号を送信する（Ｓ５０８、Ｓ５０９）。これにより、再送回数が不必要に増えることを防ぐことができ、効率の低下を防ぐことができる。なお、上述のように、端末装置１０２の情報のみが再送されてもよい。端末装置１０２は、Ｓ５０９の再送によって情報の受信に成功した場合、ＡＣＫを返して（Ｓ５１０）、基地局装置１０１との接続を確立する。

図６において、基地局装置１０１は、２つの端末装置１０２及び端末装置１０３に共通のＰＤＣＣＨを送信する（Ｓ６０１）。この場合、ＰＤＣＣＨが１つしかないため、各端末装置がこのＰＤＣＣＨに基づいて応答信号用の無線リソースを決定すると、同じ無線リソースを特定してしまい、応答信号同士が衝突してしまいうる。一方、図６の例では、ＰＤＳＣＨ（Ｓ６０２）に、多重化される各端末装置用の情報に、応答信号送信用の無線リソースを異ならしめるための情報を含める。この情報は、例えば、多重化されるＭＡＣサブヘッダ等によって明示的に示されてもよいし、多重化の順序等によって黙示的に示されてもよい。そして、各端末装置は、ＰＤＳＣＨによって示された無線リソースを用いて、ＨＡＲＱ−ＡＣＫを送信する（Ｓ６０３、Ｓ６０４）。このとき、各端末装置は、ＰＤＣＣＨの送信に使用される無線リソースやＰＤＣＣＨに含められた情報にさらに基づいて、応答信号送信用の無線リソースを特定してもよい。例えば、ＰＤＣＣＨによって定まる基準の周波数リソースに、ＰＤＳＣＨによって示される差分値を加算した周波数リソースが、応答信号送信用の無線リソースとして特定されうる。

このようにして、２ステップＲＡＣＨが、メッセージＢにおいてＲＲＣメッセージ等の上位レイヤの情報の送信が多重化されることによって高効率化され、また、ＨＡＲＱを用いることによって高信頼化される。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims (18)

1. 通信手段を有する端末装置であって、
   前記通信手段は、
   ２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、基地局装置へ所定のメッセージを送信し、
   前記基地局装置から前記所定のメッセージに応答して送信される１つの信号であって、前記端末装置と他の端末装置とのそれぞれのための上位レイヤの制御情報が多重化されて含まれる前記１つの信号を受信した場合に、
   前記１つの信号に含まれる前記端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第１の応答信号を送信するための第１の無線リソースであって、前記他の端末装置が前記１つの信号に含まれる前記他の端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第２の応答信号を送信するための第２の無線リソースと異なる第１の無線リソースを、前記１つの信号を送信するために用いられる制御信号と前記１つの信号との少なくともいずれかに基づいて特定し、
   前記第１の無線リソースを用いて前記第１の応答信号を送信する、
   ように制御される、ことを特徴とする端末装置。
2. 前記第１の無線リソースは、前記端末装置に対して送信される第１の制御信号が使用する無線リソースまたは当該第１の制御信号に含められた情報によって特定され、
   前記第１の制御信号は、前記他の端末装置に対して送信される第２の制御信号とは別の無線リソースにおいて送信される、ことを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
3. 前記第１の無線リソースは、前記端末装置に対して送信される第１の制御信号が使用する無線リソースまたは当該第１の制御信号に含められた情報によって特定され、
   前記第１の制御信号は、前記他の端末装置に対して送信される第２の制御信号がスクランブリングされている系列とは異なる系列を用いてスクランブリングされている、ことを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
4. 前記第１の無線リソースは、前記１つの信号において前記端末装置のための制御情報を送信するためのＭＡＣ（媒体アクセス制御）サブヘッダに含められた情報に基づいて特定される、ことを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
5. 前記第１の無線リソースは、前記１つの信号において前記端末装置のための制御情報が多重化された順序に基づいて特定される、ことを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
6. 前記第１の無線リソースは、さらに、前記端末装置と前記他の端末装置とに共通の前記制御信号が使用する無線リソースまたは当該制御信号に含められた情報に基づいて特定される、ことを特徴とする請求項４または５に記載の端末装置。
7. 通信手段を有する基地局装置であって、
   前記通信手段は、
   ２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、複数の端末装置から所定のメッセージを受信し、
   前記所定のメッセージに応答して、前記複数の端末装置のそれぞれのための上位レイヤの制御情報を多重化して含めた１つの信号を、前記複数の端末装置へ送信し、
   前記１つの信号に対して、前記制御情報の受信に成功したかを示す応答信号が送信されるべき無線リソースであって、前記複数の端末装置のそれぞれについて相異なる無線リソースを、前記１つの信号を送信するために用いられる制御信号と前記１つの信号との少なくともいずれかを用いて指定し、
   前記複数の端末装置のそれぞれから、当該複数の端末装置について前記指定した無線リソースのそれぞれにおいて、前記応答信号を受信する、
   ように制御される、ことを特徴とする基地局装置。
8. 前記複数の端末装置のそれぞれについての無線リソースは、前記複数の端末装置のそれぞれについての前記制御信号が使用する無線リソースまたは当該制御信号に含められた情報によって指定され、
   前記通信手段は、前記複数の端末装置のそれぞれについての前記制御信号を、それぞれ異なる無線リソースで送信する、ことを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
9. 前記複数の端末装置のそれぞれについての無線リソースは、前記複数の端末装置のそれぞれについての前記制御信号が使用する無線リソースまたは当該制御信号に含められた情報によって指定され、
   前記通信手段は、前記複数の端末装置のそれぞれについての前記制御信号を、それぞれ異なる系列を用いてスクランブリングする、ことを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
10. 前記通信手段は、前記複数の端末装置のそれぞれについての無線リソースを、前記１つの信号において前記複数の端末装置のそれぞれのための制御情報を送信するためのＭＡＣ（媒体アクセス制御）サブヘッダに含められた情報を用いて指定する、ことを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
11. 前記通信手段は、前記複数の端末装置のそれぞれについての無線リソースを、前記１つの信号において前記複数の端末装置のそれぞれのための制御情報を多重化する順序を用いて指定する、ことを特徴とする請求項７に記載の基地局装置。
12. 前記通信手段は、前記複数の端末装置のそれぞれについての無線リソースを、さらに、前記複数の端末装置に共通の前記制御信号が使用する無線リソースまたは当該制御信号に含められた情報を用いて指定する、ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の基地局装置。
13. 前記通信手段は、前記所定のメッセージを１つの端末装置のみから受信している場合に、所定時間の間、前記１つの信号を送信することなく、他の端末装置からの前記所定のメッセージを待ち受ける、ことを特徴とする請求項７から１２のいずれか１項に記載の基地局装置。
14. 前記通信手段は、前記複数の端末装置のうちの１つの端末装置から、前記制御情報の受信に失敗したことを示す前記応答信号を受信した場合、当該１つの端末装置へ、前記複数の端末装置のそれぞれのための上位レイヤの制御情報を多重化して含めた前記１つの信号を再送する、ことを特徴とする請求項７から１３のいずれか１項に記載の基地局装置。
15. 端末装置によって実行される制御方法であって、
    ２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、基地局装置へ所定のメッセージを送信することと、
    前記基地局装置から前記所定のメッセージに応答して送信される１つの信号であって、前記端末装置と他の端末装置とのそれぞれのための上位レイヤの制御情報が多重化されて含まれる前記１つの信号を受信した場合に、
    前記１つの信号に含まれる前記端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第１の応答信号を送信するための第１の無線リソースであって、前記他の端末装置が前記１つの信号に含まれる前記他の端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第２の応答信号を送信するための第２の無線リソースと異なる第１の無線リソースを、前記１つの信号を送信するために用いられる制御信号と前記１つの信号との少なくともいずれかに基づいて特定することと、
    前記第１の無線リソースを用いて前記第１の応答信号を送信することと、
    を含むことを特徴とする制御方法。
16. 基地局装置によって実行される制御方法であって、
    ２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、複数の端末装置から所定のメッセージを受信することと、
    前記所定のメッセージに応答して、前記複数の端末装置のそれぞれのための上位レイヤの制御情報を多重化して含めた１つの信号を、前記複数の端末装置へ送信することと、
    前記１つの信号に対して、前記制御情報の受信に成功したかを示す応答信号が送信されるべき無線リソースであって、前記複数の端末装置のそれぞれについて相異なる無線リソースを、前記１つの信号を送信するために用いられる制御信号と前記１つの信号との少なくともいずれかを用いて指定することと、
    前記複数の端末装置のそれぞれから、当該複数の端末装置について前記指定した無線リソースのそれぞれにおいて、前記応答信号を受信することと、
    を含むことを特徴とする制御方法。
17. 端末装置に備えられたコンピュータに、
    ２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、基地局装置へ所定のメッセージを送信させ、
    前記基地局装置から前記所定のメッセージに応答して送信される１つの信号であって、前記端末装置と他の端末装置とのそれぞれのための上位レイヤの制御情報が多重化されて含まれる前記１つの信号を受信した場合に、
    前記１つの信号に含まれる前記端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第１の応答信号を送信するための第１の無線リソースであって、前記他の端末装置が前記１つの信号に含まれる前記他の端末装置のための制御情報の受信に成功したかを示す第２の応答信号を送信するための第２の無線リソースと異なる第１の無線リソースを、前記１つの信号を送信するために用いられる制御信号と前記１つの信号との少なくともいずれかに基づいて特定させ、
    前記第１の無線リソースを用いて前記第１の応答信号を送信させる、
    ためのプログラム。
18. 基地局装置に備えられたコンピュータに、
    ２ステップのランダムアクセス手順に基づいて、複数の端末装置から所定のメッセージを受信させ、
    前記所定のメッセージに応答して、前記複数の端末装置のそれぞれのための上位レイヤの制御情報を多重化して含めた１つの信号を、前記複数の端末装置へ送信させ、
    前記１つの信号に対して、前記制御情報の受信に成功したかを示す応答信号が送信されるべき無線リソースであって、前記複数の端末装置のそれぞれについて相異なる無線リソースを、前記１つの信号を送信するために用いられる制御信号と前記１つの信号との少なくともいずれかを用いて指定させ、
    前記複数の端末装置のそれぞれから、当該複数の端末装置について前記指定した無線リソースのそれぞれにおいて、前記応答信号を受信させる、
    ためのプログラム。

Images