JP5038060B2 - 移動通信システム、基地局装置、ユーザ装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システム、基地局装置、ユーザ装置及び方法に関する。

ワイドバンド符号分割多重接続(Ｗ−ＣＤＭＡ)方式、高速ダウンリンクパケットアクセス(ＨＳＤＰＡ)方式、高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）方式等の後継となる通信方式−すなわちロングタームエボリューション(ＬＴＥ：Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）が、Ｗ−ＣＤＭＡの標準化団体３ＧＰＰで検討されている。ＬＴＥでの無線アクセス方式として、下りリンクについては直交周波数分割多重接続(ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が、上りリンクについてはシングルキャリア周波数分割多重接続(ＳＣ−ＦＤＭＡ：Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が有望視されている（これについては例えば、非特許文献１参照）。

ＯＦＤＭ方式は、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータを載せて伝送を行うマルチキャリア伝送方式である。サブキャリアを周波数軸上に直交させながら密に並べることで高速伝送を実現し、周波数の利用効率を上げることが期待できる。

ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、周波数帯域を端末毎に分割し、複数の端末間で異なる周波数帯域を用いて伝送するシングルキャリア伝送方式である。端末間の干渉を簡易且つ効果的に低減することができることに加えて送信電力の変動を小さくできるので、この方式は端末の低消費電力化及びカバレッジの拡大等の観点から好ましい。

ＬＴＥシステムでは、下りリンク及び上りリンク両方において、ユーザ装置（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）（典型的には移動局であるが、固定局でもよい）に１つ以上のリソースブロックを割り当てらることで通信が行われる。リソースブロックはシステム内の多数の移動局で共有される。基地局装置は、ＬＴＥでは１ｍｓであるサブフレーム（Ｓｕｂ−ｆｒａｍｅ）毎に複数の移動局の中でどの移動局にリソースブロックを割り当てるかを決定する。このプロセスはスケジューリングと呼ばれる。サブフレームは、送信時間間隔(ＴＴＩ)と呼ばれてもよい。下りリンクにおいては、基地局装置は、スケジューリングで選択された移動局宛に、１以上のリソースブロックで共有チャネルを送信する。上りリンクにおいては、スケジューリングで選択された移動局が、基地局装置に対して１以上のリソースブロックで共有チャネルを送信する。

ところで、ユーザ装置は、初期アクセスの場合（例えば、電源投入時）、リソースの割り当てを要求する場合、同期の再確立を要する等の場合（例えば、ハンドオーバに失敗した時）に、基地局装置にランダムアクセスチャネル(ＲＡＣＨ)を送信する。基地局装置はこのランダムアクセスチャネルを受信し、以後の通信に必要な情報をユーザ装置に通知する。ＬＴＥその他の移動通信システムでもこのようなＲＡＣＨを利用することが予想される。ＬＴＥ等の移動通信システムでは、システム帯域幅が可変であり、例えば1.4MHz、5MHｚ、10MHｚ、20MHｚ等ように変化するかもしれない。初期アクセス時にランダムアクセスチャネルを送信してよいタイミングが周期的に訪れるようにした従来技術は、例えば非特許文献３に記載されている。非特許文献3でのシステム帯域幅は、LTE等のように可変ではなく、ランダムアクセスチャネルは全周波数帯域を用いて送信されるにすぎない。また、信号品質を向上させる等の観点から、RACHは他の信号と直交多重することが望ましい。この点、符合多重分割CDM方式を前提とする従来のシステムと大きく異なる。今のところ、LTE等のようにシステム帯域幅が可変な場合にRACHをどのように送信すべきかについては十分に研究されていないようである。
3GPP TR 25.814 (V7.0.0), "Physical Layer Aspects for Evolved UTRA," June 2006 3GPP, R1-070103, Downlink L1/L2 Control Signaling Channel Structure: Coding 3GPP, TS25.214

本発明の課題は、システム帯域幅の異なる複数のセルを含む移動通信システムでRACHと他の上り信号とがどのよう直交多重されているかをユーザに簡易に通知できるようにすることである。

本発明では、システム帯域幅の異なる複数のセルを含む移動通信システムが使用される。

或るユーザ装置からのランダムアクセスチャネルと別のユーザ装置からの上り共有データチャネルとが同一サブフレームで周波数分割多重できる程度にシステム帯域幅の広いセルでは、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルとランダムアクセスチャネルとが同一サブフレーム内で周波数分割多重される。

或るユーザ装置からのランダムアクセスチャネルと別のユーザ装置からの上り共有データチャネルとが同一サブフレームで周波数分割多重できない程度にシステム帯域幅の狭いセルでは、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルとランダムアクセスチャネルとが時間分割多重され、前記ランダムアクセスチャネルは、肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報を基地局装置にフィードバックすることを要しない下り信号が伝送される期間に伝送されてもよい。或いは、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルとランダムアクセスチャネルとが周波数分割多重され、システム帯域幅の狭いセルで占めるランダムアクセスチャネルの帯域幅は、システム帯域幅の広いセルで占めるランダムアクセスチャネルの帯域幅より狭く設定される。

本発明によれば、システム帯域幅の異なる複数のセルを含む移動通信システムでRACHと他の上り信号とがどのよう直交多重されているかをユーザに簡易に通知できる。

本発明の一形態では、システム帯域幅が十分に広いセルでは、上り共有データチャネルＰＤＳＣＨに付随しない上り制御チャネルＰＵＣＣＨとランダムアクセスチャネルＲＡＣＨとが同一サブフレーム内で周波数分割多重される。システム帯域幅がそれほど広くないセル（特に、最小帯域幅のセル）では、上り共有データチャネルＰＵＳＣＨに付随しない上り制御チャネルＰＵＣＣＨとランダムアクセスチャネルＲＡＣＨとが時間分割多重ＴＤＭされる。前記ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは、肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報ＡＣＫ／ＮＡＣＫを基地局装置ｅＮＢにフィードバックすることを要しない下り信号（ＢＣＨやＰＣＨ等）が伝送される期間に伝送されてもよい。或いは、上り共有データチャネルＰＵＳＣＨに付随しない上り制御チャネルＰＵＣＣＨとランダムアクセスチャネルＲＡＣＨとが周波数分割多重ＦＤＭされ、システム帯域幅の狭いセルで占めるランダムアクセスチャネルの帯域幅（例えば、４ＲＢ分の帯域幅）は、システム帯域幅の広いセルで占めるランダムアクセスチャネルの帯域幅（例えば、６ＲＢ分の帯域幅）より狭く設定される。システム帯域幅の広狭に応じてＲＡＣＨの多重法を予め決めておくことで、ＲＡＣＨに利用可能なリソースをユーザに簡易に通知できるだけでなく、ＲＡＣＨの伝送品質の向上を図ることもできる。

システム帯域幅の狭い場合に、ＲＡＣＨとＰＵＣＣＨがＴＤＭされることで、ＲＡＣＨの占める周波数帯域幅を広いまま維持することができ、これは周波数ダイバーシチ効果による品質改善の観点から好ましい。

システム帯域幅の狭い場合に、ＲＡＣＨとＰＵＣＣＨをＦＤＭにすることは、ＲＡＣＨをいつでも送信できるようにする観点から好ましい。

システム帯域幅が広い場合、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルＰＵＣＣＨの占める帯域幅の最大値が、システム帯域幅の広さに応じて予め決められていてもよい。前記ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは、前記上り制御チャネルがマッピングされてもよい帯域以外の帯域にしかマッピングされない。これは、ＲＡＣＨのマッピングされる周波数が一意に限定され、ユーザへのシグナリングを減らす等の観点から好ましい。

複数のサブフレームを含む所定のホッピング周期の中で、あるサブフレームでランダムアクセスチャネルがマッピングされてもよい周波数と、別のサブフレームでランダムアクセスチャネルがマッピングされてもよい周波数とが異なってもよい。周波数リソースを変えることは、周波数ダイバーシチ効果を高める観点から好ましい。

信号処理の簡易化の観点からは、所定の頻度で伝送される下り信号各々に、異なるスクランブル符合が所定の期間の中で巡回式に適用される場合に、前記ホッピング周期が前記所定の期間に等しく揃えられることが好ましい。

ランダムアクセスチャネルがマッピングされてもよい周波数リソースは、システム帯域幅が広いほど多く用意されていてもよい。

ホッピングパターンを簡易に特定し且つ複数のセルで同時になるべく異なる周波数を使用する観点からは、前記ホッピング周期の中でランダムアクセスチャネルがマッピングされてもよい周波数及び時間の或るセルでのパターンは、別のセルでのパターンを巡回シフト量だけ時間的にずらしたものにしてもよい。

ホッピングパターンを簡易に特定する観点からは、前記ホッピング周期の中でランダムアクセスチャネルがマッピングされてもよい周波数及び時間のパターンと、システム帯域幅と、前記巡回シフト量との間の所定の対応関係が事前に既知であることが好ましい。

ＲＡＣＨに利用可能なリソースを簡易にユーザに通知する観点からは、前記ホッピング周期の中でランダムアクセスチャネルがマッピングされてもよいサブフレーム数及び前記巡回シフト量が報知情報としてユーザに通知されてもよい。

＜システム＞
図１は本発明の実施例による移動通信システムを示す。移動通信システム１０００は、例えばＬＴＥ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ ａｎｄ ＵＴＲＡＮ又はＳｕｐｅｒ ３Ｇでもよい）が適用されるシステムである。移動通信システム１００は、複数の基地局装置（ｅＮＢ： ｅＮｏｄｅ Ｂ）２００と、基地局装置２００と通信する複数の移動局１００_ｎ（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ、ｎは正の整数）とを備える。基地局装置２００_１，２００_２等は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３００と接続され、アクセスゲートウェイ装置３００は、コアネットワーク４００と接続される。移動局１００_ｎはセル５０₁では基地局装置２００_１と、セル５０_２では基地局装置２００_２と通信を行う。

各移動局（１００_１、１００_２、１００_３、・・・１００_ｎ）は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り移動局１００_ｎとして説明を進める。説明の便宜上、基地局装置と無線通信するのは移動局であるが、より一般的には移動端末も固定端末も含むユーザ装置（ＵＥ： Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）でよい。

移動通信システム１０００では、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ（直交周波数分割多元接続）が、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。上述したように、ＯＦＤＭは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を端末毎に分割し、複数の端末が互いに異なる周波数帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

ここで、ＬＴＥ等における通信チャネルについて概説する。

下りリンクについては、各移動局１００_ｎで共有される物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、物理下りリンク制御チャネル(ＰＤＣＣＨ又は下りＬ１／Ｌ２制御チャネル)とが用いられる。物理下りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。また、物理下りリンク制御チャネルにより、ダウンリンクスケジューリング情報（物理下りリンク共有チャネルを用いて通信を行うユーザのＩＤや、そのユーザデータのトランスポートフォーマットの情報等）、アップリンクスケジューリンググラント（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｇｒａｎｔ）（物理上りリンク共有チャネルを用いて通信を行うユーザのＩＤや、そのユーザデータのトランスポートフォーマットの情報）及び物理上りリンク共有チャネルの送達確認情報などが伝送される。

下りリンクにおいては、共通制御物理チャネル（ＣＣＰＣＨ：Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）が送信される。ＣＣＰＣＨには報知チャネル（ＢＣＨ：Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）が含まれる。ＣＣＰＣＨにより送信される報知チャネルは静的な報知チャネルと呼ばれる。静的な報知チャネルとは別に、動的な報知チャネル（Ｄｙｎａｍｉｃ ｐａｒｔ）も存在する。動的な報知チャネルは、ＰＤＳＣＨにマッピングされる。この場合、下り物理リンク制御チャネルにより、動的な報知チャネルのための下りスケジューリング情報が送信される。そして、上記報知チャネルには報知情報がマッピングされる。この場合、ＣＣＰＣＨやＰＤＳＣＨが物理チャネルに相当し、ＢＣＨがトランスポートチャネルに相当し、報知情報が論理チャネルに相当する。

上りリンクについては、各移動局１００_ｎで共有して使用される物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）と、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）とが用いられる。物理上りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。

上りリンク制御チャネル（PUCCH）は、上り共有データチャネルＰＵＳＣＨに付随する場合だけでなく、付随しない場合もある。後者の場合、下りリンクの品質情報（ＣＱＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及び物理下りリンク共有チャネルの送達確認情報（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）等が専用の帯域でＰＵＣＣＨとして伝送される。専用の帯域は典型的にはシステム帯域の両端に確保される。ＣＱＩは、下りリンクにおける共有物理チャネルのスケジューリング処理や適応変復調及び符号化処理（ＡＭＣＳ： Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）等に使用される。送達確認情報の内容は、送信信号が適切に受信されたことを示す肯定応答(ＡＣＫ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)又はそれが適切に受信されなかったことを示す否定応答(ＮＡＣＫ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ)の何れかで表現される。

移動通信システム１０００のシステム帯域幅は最大で例えば２０ＭＨｚであり、セル毎に様々なシステム帯域幅が使用されてよい。例えば、或るセルのシステム帯域幅は、1.4MHz、5MHｚ、10MHｚ又は20MHｚのような帯域幅であるかもしれない。

図２は、図３以降で詳細に説明される本発明により、システム帯域幅の広狭に応じてランダムアクセスチャネル（RACH）のマッピング方法が変わる様子を概略的に示す。RACHは原則として６リソースブロック（RB）程度の帯域を占めるものとする（RACHがRBを４つ又は５つしか占めない場合もあり、それについては後述される。）。１リソースブロックが１８０ｋＨｚであるとすると、６リソースブロックは１．０８ＭＨｚの帯域幅を占める。上記の例ではシステム帯域幅の最小値は1.4MHzであったが、これは６リソースブロックに加えて帯域外輻射に備えたガード区間を含む。言い換えれば、最小のシステム帯域幅のセルでは、１つのサブフレームに最大で６つのリソースブロックしか含まれない。従って、図２の（ａ）に示されるように、最小のシステム帯域幅の場合に何れかのサブフレームでRACHが伝送される場合、RACHはシステム帯域全域を占める。図２（ｂ）に示されるように、システム帯域幅が広かった場合、RACHは他の信号と周波数多重される。後述されるように、RACHのマッピングされる周波数は、何らかのパターンに従ってホッピングしてもよい。

＜システム帯域幅が狭い場合の多重法＞
図３は、図２（ａ）のように、システム帯域幅が６リソースブロックしか含まない場合に、ＲＡＣＨ及び他の信号がどのように多重されるかの一例を示す。図３は、基地局装置が上りリンクで受信する信号の様子を示す。図示の例では、ＲＡＣＨはあるサブフレームの帯域全域（システムフレーム全域）を占める。ＲＡＣＨとＲＡＣＨ以外の信号は同一サブフレーム内で多重されない。図示の例では、ＲＡＣＨ以外のサブフレームに上り物理制御チャネルＰＵＣＣＨが含まれている様子が例示されている。上り物理共有チャネルＰＵＳＣＨに付随するＰＵＣＣＨ（上りＬ１／Ｌ２制御チャネル等）は、ＰＵＳＣＨ（具体的には示されていないが、サブフレーム内の余白の部分に相当する）と時間分割多重（ＴＤＭ）される。上り物理共有チャネルＰＵＳＣＨに付随しないＰＵＣＣＨ（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ，ＣＱＩ等）は、システム帯域両端に専用に確保された帯域幅で伝送される。

ところで、下りリンクで伝送される様々な信号の中には、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が上りリンクでフィードバックされることを予定しているものとそうでないものとがある。前者はＰＤＳＣＨ等であり、後者は例えば報知チャネルＢＣＨやページングチャネルＰＣＨ等である。仮にＲＡＣＨを上りリンクで送信するタイミングが、送達確認信号のフィードバックを期待している下り信号のタイミングに一致していたとすると、ユーザ装置はその下り信号に対する送達確認信号を後で送信することができなくなってしまう。従って、図３のようにＴＤＭ方式でＲＡＣＨと他の信号が多重される場合、ＲＡＣＨを上りリンクで送信するタイミングが、送達確認信号のフィードバックを期待していない下り信号（ＢＣＨ，ＰＣＨ等）のタイミングに合わせる必要がある。

図４は図２（ａ）のように、システム帯域幅が６リソースブロックしか含まない場合に、ＲＡＣＨ及び他の信号がどのように多重されるかの別の例を示す。図示の例では、ＲＡＣＨの占める帯域幅は、６リソースブロックから４又は５リソースブロックに減らされる。そして、ＰＵＳＣＨに付随しないＰＵＣＣＨとＲＡＣＨが同じサブフレーム内で周波数分割多重方式で多重される。システム帯域幅が最小のものであるか否かに応じて、ＲＡＣＨの占める帯域幅が６ＲＢであるか、６より少ないＲＢであるかが使い分けられてもよい。或いは、全てのセルでＲＡＣＨが６より少ないＲＢを占めることとし（例えば、４ＲＢ）、どのシステム帯域幅であっても同一サブフレームでＰＵＣＣＨとＲＡＣＨが周波数分割多重方式で多重できるようにしてもよい。

図３のようにＲＡＣＨの帯域幅を広く６ＲＢにすることは、システム帯域幅によらず周波数ダイバーシチ効果を確保し、ＲＡＣＨの品質を保証する観点から好ましい。図４のようにシステム帯域幅が６ＲＢの場合にＲＡＣＨの帯域幅を６ＲＢより少なくすることは、ＲＡＣＨをいつでも送信できるようにする観点から好ましい。図３の場合にはＲＡＣＨの送信タイミングをＢＣＨ，ＰＣＨ等のタイミングに合わせる必要がある。

＜システム帯域幅が広い場合の多重法＞
図５はシステム帯域幅が最小帯域幅より広い場合のＲＡＣＨの多重法を示す。図示されているように、ＲＡＣＨとＲＡＣＨ以外の信号が同一サブフレーム内で周波数分割多重方式で多重される。上り物理共有チャネルＰＵＳＣＨに付随しない上り物理制御チャネルＰＵＣＣＨの占める帯域幅は、ユーザ数に応じて可変に制御されてもよいし、或いはシステム帯域幅に応じて異なってもよい。ＲＡＣＨのマッピング位置がユーザ数等に応じて変わることは、制御シグナリングをなるべく減らす観点からは好ましくない。このような観点からは、ＰＵＣＣＨが決してマッピングされない周波数にＲＡＣＨがマッピングされるように、ＲＡＣＨのマッピング位置を制限することが好ましい。例えば、ＰＵＣＣＨのマッピングされる帯域幅の最大値がシステム帯域毎に予め決められており、ＰＵＣＣＨが決してマッピングされない周波数に、ＲＡＣＨがマッピングされるようにしてもよい。

＜ホッピング（その１）＞
システム帯域幅が最小帯域幅より広い場合、ＲＡＣＨのマッピングされる周波数はサブフレームによらず同じに維持されてもよい。しかし、周波数ダイバーシチ効果を得る観点からは、ＲＡＣＨをマッピングしてよい周波数が様々にホッピングすることが好ましい。

図６に示される例では、ＲＡＣＨがマッピングされてよい周波数としてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種類が用意され、時間経過の順にＤ，Ｃ，Ａ，Ｂの周波数にＲＡＣＨがマッピングされてよい。１つのサブフレームの中でＲＡＣＨは６つのリソースブロックを占めるものとする。更に図示の例では、このような周波数ホッピングパターンが或るＲＡＣＨ繰り返し周期毎に反復される。一例として、ＲＡＣＨ繰り返し周期は、１ｍｓのサブフレームを１０個含む無線フレームを４つ含む４０ｍｓに設定されてもよい。また、報知チャネルＢＣＨの受信タイミングから、ＲＡＣＨの送信タイミングを割り出せるようにする観点からは、ＲＡＣＨ繰り返し周期を、報知情報ＢＣＨの伝送周期（例えば、４０ｍｓ）に揃えることが好ましい。更には、ＢＣＨやＤＬ−ＲＳは、所定の頻度で伝送され且つ異なるスクランブル符合がＢＣＨ等に巡回式に適用されるので、それら異なるスクランブル符合の一巡する周期と上記のＲＡＣＨ繰り返し周期が同じに揃えられていてもよい。このようにＲＡＣＨ繰り返し周期を、ＢＣＨ等の伝送周期、スクランブル符合の一巡する周期等に揃えることは、ＲＡＣＨの送信タイミングを簡易且つ正確に見出す等の観点から好ましい。

＜ホッピング（その２）＞
図７はＲＡＣＨをマッピングしてよい周波数の選択肢が、広いシステム帯域になるほど多く用意されている様子を示す。必須ではないが、図示の例ではＲＡＣＨの送信頻度はシステム帯域の広狭によらず等しい。５サブフレームにつき１回の割合で、ＲＡＣＨが送信されてよい。但し、５ＭＨｚの場合、ＲＡＣＨの周波数の選択肢は２つあり（Ａ，Ｂ）、４０ＭＨｚの場合は４つある（Ａ−Ｄ）。このようにＲＡＣＨの送信頻度をシステム帯域によらず一定にすることは、ＲＡＣＨの多重法に関する制御情報を、様々なセルでなるべく共通化する観点から好ましい。

＜ホッピング（その３）＞
複数のセルで同じ周波数で（又は同じホッピングパターンで）ＲＡＣＨが送信されてよいようにすることは、セル境界付近のユーザに対する干渉を抑制する観点からは好ましくない。

図８は、互いに巡回シフトしたホッピングパターンが隣接するセルで使用される様子が示されている。隣接するセル１でもセル２でも時間経過の順に...，Ａ，Ｃ，Ｂ，Ｄ，Ａ，Ｃ，...の周波数にＲＡＣＨがマッピングされてよい。但し、セル１でのパターンはＡから始まるが、セル２でのパターンはＤから始まる。セル１とセル２は同期していてもしていなくてもよいが、図示のように意図的にパターンをずらしておくことは、周波数の衝突をなるべく避ける観点から好ましい。

＜ホッピング（その４）＞
図９は、図７に示される周波数の選択肢に加えて、ＲＡＣＨの送信頻度も異なる様子を示す。この説明における「送信頻度」とは実際に送信される頻度ではなく、ＲＡＣＨがマッピングされてもよいリソースの訪れる頻度という意味である。従ってその頻度でＲＡＣＨが実際に送信されるかもしれないし、されないかもしれない。（ａ）に示される例での送信頻度は、繰り返し周期当たり２回である。（ｂ）に示される例での送信頻度は、繰り返し周期当たり４回である。（ｃ）に示される例での送信頻度は、繰り返し周期当たり８回である。ＲＡＣＨのマッピングされてよいリソースがこのように用意される場合、ＲＡＣＨのホッピングパターンは、システム帯域幅及び送信頻度に基づいて導出可能である。言い換えれば、報知情報ＢＣＨでシステム帯域幅及び送信頻度をユーザに通知すれば、ユーザはＲＡＣＨを送信してよいリソースを簡易に特定できる。システム帯域幅及び送信頻度だけでなく他の何らかの制御情報（例えば、１ビットの制御情報）を利用して、ＲＡＣＨのホッピングパターンが一意に特定されてもよい。

＜ユーザ装置＞
図１０は本発明の一実施例によるユーザ装置のブロック図を示す。図１０にはＲＡＣＨ系列生成部１０２、送信サブフレーム制御部１０４、周波数シフト部１０６及び無線部１０８が描かれている。

ＲＡＣＨ系列生成部１０２は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨに含まれる情報を用意する。初期アクセス、リソース割当要求、同期確立要求等のＲＡＣＨの目的に応じて必要な情報が用意される。

送信サブフレーム制御部１０４は、ＲＡＣＨを送信してよいサブフレームがどのタイミングであるかを特定し、ＲＡＣＨをそのサブフレームに対応付ける。ＲＡＣＨを送信してよいサブフレームは、報知情報ＢＣＨから判定される。報知情報ＢＣＨには在圏セルの多数のユーザに共通する一般的な情報が含まれる。本発明では特に在圏セルのシステム帯域幅、巡回シフト量、頻度等に関する情報が報知情報ＢＣＨに含まれる。

周波数シフト部１０６は、ＲＡＣＨを送信してよい周波数にＲＡＣＨをマッピングする。ＲＡＣＨを送信してよい周波数は、例えば、周波数ホッピングパターンや、ＰＵＣＣＨのマッピングされる帯域がどのようであるかを特定することで見出されてもよい。上述したようにそのような周波数ホッピングパターンは、システム帯域幅及び巡回シフト量等に基づいて導出されてもよい。

無線部１０８は、ＲＡＣＨを無線信号として送信するための信号処理を行う。

＜基地局装置＞
図１１は本発明の一実施例による基地局装置のブロック図を示す。図１１にはＲＡＣＨスロット制御部１１１、ＢＣＨ情報生成部１１２、無線部１１３、ＦＦＴ部１１４、ＲＡＣＨリソース特定部１１５及びＲＡＣＨ検出部１１６が描かれている。

ＲＡＣＨスロット制御部１１１は、自セル内のユーザ装置がＲＡＣＨをどのように送信してよいかを決定する（具体的には、ＲＡＣＨを送信してよい周波数及び時間のリソースを特定する。）。決定される内容はシステムに固定的であってもよいし、状況に応じて可変に制御されてもよい。ＲＡＣＨスロット制御部１１１は、例えば、ＲＡＣＨ用の周波数リソースのホッピングパターン、ホッピングパターンの巡回シフト量、ＲＡＣＨを送信してよい頻度を決定してよい。これらの情報はシステム帯域幅、収容するユーザ数、隣接セルのホッピングパターン、ＰＵＳＣＨに付随しないＰＵＣＣＨの最大帯域幅等を加味して導出されてもよい。

ＢＣＨ情報生成部１１２は、ＲＡＣＨに使用可能なリソースを示す情報（ＲＡＣＨ用の周波数リソースのホッピングパターン、ホッピングパターンの巡回シフト量、ＲＡＣＨを送信してよい頻度等）を報知情報に含める。報知情報にはセルＩＤ等のような他の一般的な情報も含まれている。

無線部１１３は基地局装置内部で使用されるベースバンド信号と、ユーザ装置と無線通信するための無線信号との間の信号変換を行う。

ＦＦＴ部１１４は受信信号をフーリエ変換し、周波数領域の信号に変換する。既知のマッピングが行われていた場合には、それに対応するデマッピングも行われる。

ＲＡＣＨリソース特定部１１５は、ＲＡＣＨが送信されているかもしれないリソースを特定する。そのリソースの場所（時間、周波数）は、ＲＡＣＨスロット制御部１１１で決定されたものである。

ＲＡＣＨ検出部１１６は、ＲＡＣＨリソース特定部１１５で特定されたリソースにＲＡＣＨが含まれているか否かを検出する。ＲＡＣＨが含まれていた場合には、そのＲＡＣＨの目的（初期アクセス、リソース割当、同期等）に応じてユーザ装置に必要な制御情報が通知される。

以上本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、説明内容は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が本発明に包含される。

移動通信システムを示す図である。 システム帯域幅の広狭に応じたRACHのマッピング方法の概略を示す図である。 最小システム帯域幅の場合のＲＡＣＨの多重法(その１)を示す図である。 最小システム帯域幅の場合のＲＡＣＨの多重法(その２)を示す図である。 システム帯域幅が広い場合のＲＡＣＨの多重法を示す図である。 ＲＡＣＨのマッピングされる周波数がホッピングする例を示す図である。 ＲＡＣＨをマッピングしてよい周波数の選択肢が、広いシステム帯域になるほど多く用意される様子を示す図である。 隣接するセルで使用されるホッピングパターンを示す図である。 ＲＡＣＨをマッピングしてよい周波数の選択肢及び送信頻度が、広いシステム帯域になるほど多く用意される様子を示す図である。 本発明の一実施例によるユーザ装置のブロック図を示す。 本発明の一実施例による基地局装置のブロック図を示す。

符号の説明

５０_１，５０_２ セル
１００_１，１００_２，１００_３，１００_ｎ 移動局
２００_１，２００_２ 基地局装置
３００ アクセスゲートウェイ装置
４００ コアネットワーク
１０２ ＲＡＣＨ系列生成部
１０４ 送信サブフレーム制御部
１０６ 周波数シフト部
１０８ 無線部
１１１ ＲＡＣＨスロット制御部
１１２ ＢＣＨ情報生成部
１１３ 無線部
１１４ ＦＦＴ部
１１５ ＲＡＣＨリソース特定部
１１６ ＲＡＣＨ検出部

Claims (4)

1. システム帯域幅の異なる複数のセルを含む移動通信システムであって、
   或るユーザ装置からのランダムアクセスチャネルと別のユーザ装置からの上り共有データチャネルとが同一サブフレームで周波数分割多重できる程度にシステム帯域幅の広いセルでは、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルとランダムアクセスチャネルとが同一サブフレーム内で周波数分割多重され、
   或るユーザ装置からのランダムアクセスチャネルと別のユーザ装置からの上り共有データチャネルとが同一サブフレームで周波数分割多重できない程度にシステム帯域幅の狭いセルでは、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルとランダムアクセスチャネルとが時間分割多重され、前記ランダムアクセスチャネルは、肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報を基地局装置にフィードバックすることを要しない下り信号が伝送される期間に伝送される移動通信システム。
2. システム帯域幅の異なる複数のセルを含む移動通信システムで使用される基地局装置であって、
   ユーザ装置からの信号を受信する手段と、
   受信信号にランダムアクセスチャネルが含まれているか否かを判定する手段と、
   ランダムアクセスチャネルを送信したユーザ装置に制御信号を送信する手段と、
   を有し、或るユーザ装置からのランダムアクセスチャネルと別のユーザ装置からの上り共有データチャネルとが同一サブフレームで周波数分割多重できない程度にシステム帯域幅が狭かった場合、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルとランダムアクセスチャネルとが時間分割多重された信号が上りリンクで受信され、
   前記ランダムアクセスチャネルは、肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報を基地局装置にフィードバックすることを要しない下り信号が伝送される期間に伝送される基地局装置。
3. システム帯域幅の異なる複数のセルを含む移動通信システムで使用されるユーザ装置であって、
   報知情報を受信する手段と、
   前記報知情報からランダムアクセスチャネルを送信してよいリソースを確認する手段と、
   ランダムアクセスチャネルを送信する手段と、
   を有し、或るユーザ装置からのランダムアクセスチャネルと別のユーザ装置からの上り共有データチャネルとが同一サブフレームで周波数分割多重できない程度に在圏セルのシステム帯域幅が狭かった場合、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルとランダムアクセスチャネルとが時間分割多重された信号が上りリンクで送信され、
   前記ランダムアクセスチャネルは、肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報を基地局装置にフィードバックすることを要しない下り信号が伝送される期間に伝送されるユーザ装置。
4. システム帯域幅の異なる複数のセルを含む移動通信システムで使用される方法であって、
   ランダムアクセスチャネルを送信してよいリソースを示す情報がユーザ装置に通知されるステップと、
   ランダムアクセスチャネルがユーザ装置から基地局装置に伝送されるステップと、
   を有し、或るユーザ装置からのランダムアクセスチャネルと別のユーザ装置からの上り共有データチャネルとが同一サブフレームで周波数分割多重できない程度に在圏セルのシステム帯域幅が狭かった場合、上り共有データチャネルに付随しない上り制御チャネルとランダムアクセスチャネルとが時間分割多重された信号が上りリンクで伝送され、
   前記ランダムアクセスチャネルは、肯定応答又は否定応答を示す送達確認情報を基地局装置にフィードバックすることを要しない下り信号が伝送される期間に伝送される方法。

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