JP5183532B2

JP5183532B2 - 移動通信システム、基地局装置および移動局装置

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Publication number: JP5183532B2
Application number: JP2009059328A
Authority: JP
Inventors: 昇平山田; 恭之加藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-06-06
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2028-06-03
Also published as: US10123354B2; US9042307B2; EP2953416A1; EA020914B1; US8588134B2; US20210400735A1; JP4423346B2; JP2009207151A; US11129198B2; JPWO2008149849A1; EP2685778B1; US20190059114A1; US20100118777A1; HK1135267A1; JP2009207150A; JP5159674B2; EP2154903A4; CN101682899A; EP2685778A1; CN101682899B

Description

本発明は、セルラー無線方式を用いる移動通信システム、基地局装置および移動局装置に関する。

現在、３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）においては、Ｗ−ＣＤＭＡ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（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄＤｏｗｎｌｉｎｋＰａｃｋｅｔＡｃｃｅｓｓ）も標準化され、サービスが開始されようとしている。

一方、３ＧＰＰでは、第三世代無線アクセスの進化（ＥｖｏｌｖeｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ、以下、ＥＵＴＲＡと称する）が検討されている。このＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式が提案されている。また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、ＤＦＴ（ＤｉｓｃｒｅｔｅＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）−ｓｐｒｅａｄＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が提案されている。

ＥＵＴＲＡの上りリンクは、図１７に示すように、上りリンクパイロットチャネルＵＰｉＣＨ（ＵｐｌｉｎｋＰｉｌｏｔＣｈａｎｎｅｌ）、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＣｈａｎｎｅｌ）、上りリンク共用データチャネルＵＬ−ＳＣＨ（ＵｐｌｉｎｋＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）、上りリンク共用制御チャネルＰＵＣＣＨ（ＰｈｙｓｉｃａｌＵｐｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）から構成されている。

ＥＵＴＲＡの下りリンクは、図１７に示すように、下りリンクパイロットチャネルＤＰｉＣＨ（ＤｏｗｎｌｉｎｋＰｉｌｏｔＣｈａｎｎｅｌ）、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨ（ＤｏｗｎｌｉｎｋＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎＣｈａｎｎｅｌ）、下りリンク共通制御チャネルＣＣＰＣＨ（ＣｏｍｍｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｈｙｓｉｃａｌＣｈａｎｅｌ）、下りリンク共用制御チャネルＰＤＣＣＨ（ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）（Ｌ１／Ｌ２（Ｌａｙｅｒ１／Ｌａｙｅｒ２）制御チャネル）、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ＳｈａｒｅｄＣｈａｎｎｅｌ）から構成されている（例えば、非特許文献１参照）。

ＯＦＤＭ方式の通信方式においては、複数の移動局から基地局に送信される各移動局の信号をまとめて復調するため、各移動局からの信号の基地局への到達時間を一定にする制御が必要となる。ＯＦＤＭ方式では、ガードインターバル（例えば、１５ｋＨｚサブキャリア、７０マイクロ秒ＯＦＤＭシンボルで、５マイクロ秒）を設け、遅延による干渉を防ぐことが可能であるが、このガードインターバルを超えてタイミングがずれると干渉を起してしまう。

ランダムアクセスチャネルの最小単位は、１．２５ＭＨｚ帯域を使用し、例えば、図１８に示すように、複数のアクセス用チャネルを用意して、多数のアクセスに対応できるように構成されている。

図１８は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨと、上りリンク共用データチャネルＵＬ−ＳＣＨと、上りリンクパイロットチャネルＵＰｉＣＨと、上りリンク共用制御チャネルＰＵＣＣＨの無線リソース上への配置例を示した図である。図１８は、横軸に時間をとり、縦軸に周波数をとっている。また、図１８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無線リソースに分割される。この例では、無線リソースは、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１７にて説明したランダムアクセスチャネルＲＡＣＨと、上りリンク共用データチャネルＵＬ−ＳＣＨとが図示のように割り当てられている。このように、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小単位は、１．２５ＭＨｚの帯域を使用する。なお、図１８において、上りリンクパイロットチャネルＵＰｉＣＨは、上りリンク共用データチャネルＵＬ−ＳＣＨの領域内に、シンボル単位、サブキャリア単位で分散して配置される。

ランダムアクセスチャネルの使用目的は、移動局装置（以下、「移動局」という）と基地局装置（以下、「基地局」という）との間を同期させることが最大の目的である。また、無線リソースを割り当てるスケジューリングのリクエストなどの数ビットの情報を送信し、移動局と基地局との間の接続時間を短縮することも考慮されている（例えば、非特許文献２参照）。

ランダムアクセスにおいては、同期をとるためにプリアンブルのみが送信される。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、数十種類のシグネチャを用意することで数ビットの情報を指定することが可能となっている。現在では、６ビットの情報の送信が想定されており、６４種類のシグネチャを用意することが想定されている。

６ビットの情報には、５ビットにランダムＩＤ、残りの１ビットにランダムアクセスの理由、下りリンクのパスロス／ＣＱＩ（ＣｈａｎｎｅｌＱｕａｌｉｔｙＩｎｄｉｃａｔｏｒ）などのような情報を割り当てることが想定されている（例えば、非特許文献３参照）。

図１９は、従来のランダムアクセスの手順の一例について説明するためのシーケンスチャートである。図１９に示すように、従来のランダムアクセスの手順においては、まず、移動局が、ランダムＩＤ、ランダムアクセスの理由、下りリンクのパスロス／ＣＱＩ情報などに基づいてシグネチャを選択する（ステップ（以下、「ＳＴ」と略す）１９０１）。そして、この選択したシグネチャを含むプリアンブル（ランダムアクセスプリアンブル）を、ランダムアクセスチャネルで送信する（ＳＴ１９０２：メッセージ１）。

基地局は、移動局からプリアンブルを受信すると、プリアンブルから移動局と基地局との間の同期タイミングずれを算出し、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なう（ＳＴ１９０３）。そして、基地局は、ランダムアクセス理由からＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−ＲａｄｉｏＮｅｔｗｏｒｋＴｅｍｐｏｒａｒｙＩｄｅｎｔｉｔｙ）が必要な移動局にはＣ−ＲＮＴＩを割り当て、同期タイミングずれ情報（同期情報）、スケジューリング情報、シグネチャＩＤ番号およびＣ−ＲＮＴＩを含むランダムアクセスレスポンスを送信する（ＳＴ１９０４：メッセージ２）。

移動局は、基地局からこれらの情報を受信すると、送信したシグネチャＩＤ番号が含まれる基地局からの応答を抽出する（ＳＴ１９０５）。そして、移動局は、基地局よりスケジューリングされた無線リソースでＬ２／Ｌ３メッセージを送信する（ＳＴ１９０６：メッセージ３）。基地局は、移動局からＬ２／Ｌ３メッセージを受信すると、移動局との間で衝突が発生しているかどうか判断するためのコンテンションレゾリューションを移動局に送信する（ＳＴ１９０７：メッセージ４）（例えば、非特許文献３参照）。

このようなランダムアクセスの問題点としては、異なる複数の移動局において、同一のシグネチャおよびランダムアクセスチャネルが選択された場合に衝突が発生することである。複数の移動局が、同一のシグネチャを選択すると共に、同一の時間・周波数を有する無線リソースブロック、すなわち同一のランダムアクセスチャネルで送信した場合には、図１９に示すプリアンブル（ＳＴ１９０２）において衝突が発生する。

このような衝突によって基地局がプリアンブル（ＳＴ１９０２）を検出できない場合、同期情報等を含む応答（ＳＴ１９０４）を返すことができない。この場合、移動局は、基地局からの応答（ＳＴ１９０４）を受信できないので、一定時間の経過後、再びシグネチャおよびランダムアクセスチャネルを選択し、ランダムアクセスを行なう必要がある。

一方、基地局が、プリアンブル（ＳＴ１９０２）を検出できた場合、基地局は、Ｌ２／Ｌ３メッセージスケジューリングと同期タイミングずれを算出し、移動局に応答（ＳＴ１９０４）を返す。しかし、複数の移動局が基地局からの応答（ＳＴ１３０４）を受信することになる。このため、複数の移動局が、スケジューリングされた無線リソースでＬ２／Ｌ３メッセージ（ＳＴ１９０６）を送信する結果、Ｌ２／Ｌ３メッセージ（ＳＴ１９０６）において衝突が発生する。

このような衝突によって基地局がＬ２／Ｌ３メッセージ（ＳＴ１９０６）を検出できない場合、応答（ＳＴ１９０７）を返すことができない。この場合、移動局は、基地局からの応答（ＳＴ１９０７）を受信できないので、一定時間の経過後、再びシグネチャおよびランダムアクセスチャネルを選択し、ランダムアクセスを行なう必要がある。このように、複数の移動局において、同一のシグネチャおよびランダムアクセスチャネルが選択された場合には、衝突が発生し得ると共に、衝突が発生した場合には、当該衝突を検出するまでに最大で図１９に示すＳＴ１９０７までの時間を要することとなる。

一方、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨの送信には、ＨＡＲＱ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔＲｅｑｕｅｓｔ）が適用される。ＨＡＲＱでは、移動局において、ＤＬ−ＳＣＨのデコード後、ＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）が成功した場合にＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、失敗した場合にＮＡＣＫ（ＮｅｇａｔｉｖｅＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を基地局に対してフィードバックすることにより、基地局は、再送を行なうかどうかを判断する。このＡＣＫ／ＮＡＣＫは、ＤＬ−ＳＣＨ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。移動局は、下りリンクリソース割当て（ＰＤＣＣＨ）を受信後、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨを受信し、ＣＲＣが成功した場合にＡＣＫを送信する。

ところで、移動局と基地局との間の上りリンク同期が外れた状態（例えば、長い期間データの送受信がなく、移動局が長い周期で下りリンクリソース割当ての信号を監視しているＤＲＸ状態）の場合、基地局からの下りデータ送信が再開されると、移動局は、ＰＵＣＣＨにてＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ＨｙｂｒｉｄＡｕｔｏｍａｔｉｃＲｅｐｅａｔＲｅｑｕｅｓｔＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／ＮｅｇａｔｉｖｅＡｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を送信することができない。なぜなら、上りリンク同期が外れているので、ＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信すると、他の移動局に対して干渉してしまうためである。従って、下りリンクデータを再開する際には、ランダムアクセスにより上りリンク同期をとる必要がある。

この場合、ランダムアクセスを行なうことから、衝突は避けられず、下りリンクデータの送信再開のために長く時間がかかることが懸念されている。このような事態を回避するために、下りリンクデータの送信再開用のシグネチャを用いるなどして、下りリンクデータの送信再開時のランダムアクセスにおいて、衝突を発生させないような提案が行なわれている（例えば、非特許文献４参照）。ここで、非特許文献４で提案される下りリンクデータの送信再開の手順について図２０を用いて説明する。

基地局は、上りリンクの同期が外れた移動局に対する下りリンクデータの送信再開を決定すると、図２０に示すように、移動局に対して、上りリンク同期要求を送信する（ＳＴ２００１）。上りリンク同期要求は、Ｌ１／Ｌ２（Ｌａｙｅｒ１／Ｌａｙｅｒ２）制御チャネルＰＤＣＣＨ（ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）を使って送信される。この上りリンク同期要求の中には、移動局が送信するべきランダムアクセスのシグネチャＩＤ番号が含まれている。以下においては、これを専用シグネチャと呼ぶものとする。

移動局は、基地局から上りリンク同期要求を受信すると、上りリンク同期要求で受信した専用シグネチャを含むプリアンブル（ランダムアクセスプリアンブル）を、ランダムアクセスチャネルで基地局に対して送信する（ＳＴ２００２）。基地局は、移動局から、専用シグネチャを含むプリアンブルを受信すると、移動局に対して、同期タイミングのずれを示すＴＡ（ＴｉｍｉｎｇＡｄｖａｎｃｅ）コマンドをランダムアクセスへの応答（プリアンブル応答）として送信する（ＳＴ２００３）。

基地局は、ＴＡコマンドを送信した後、下りリンクリソース割当てを含むＬ１／Ｌ２制御チャネルを、移動局に対して送信する（ＳＴ２００４）。そして、これに続いて、基地局は、下りリンクデータを、移動局に対して送信する（ＳＴ２００５）。

Ｒ１−０５０８５０ "ＰｈｙｓｉｃａｌＣｈａｎｎｅｌａｎｄＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇｉｎＥｖｏｌｖｅｄＵＴＲＡＵｐｌｉｎｋ"，３ＧＰＰＴＳＧＲＡＮＷＧ１Ｍｅｔｔｉｎｇ＃４２Ｌｏｎｄｏｎ，ＵＫ，Ａｕｇｕｓｔ２９−Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２，２００５３ＧＰＰＴＲ（ＴｅｃｈｎｉｃａｌＲｅｐｏｒｔ）２５.８１４、Ｖ７.０.０（２００６−０６）、ＰｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒａｓｐｅｃｔｓｆｏｒｅｖｏｌｖｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ）３ＧＰＰＴＳ（ＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）３６．３００、Ｖ０．９０（２００７−０３）、ＥｖｏｌｖｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）ａｎｄＥｖｏｌｖｅｄＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｒｒｅｓｔｒｉａｌＲａｄｉｏＡｃｃｅｓｓＮｅｔｗｏｒｋ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）、ＯｖｅｒａｌｌｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＳｔａｇｅ２Ｒ２−０６２１６５ "ＵＬＳｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ"，３ＧＰＰＴＳＧＲＡＮＷＧ２Ｍｅｅｔｉｎｇ＃５４Ｔａｌｌｉｎｎ，２８Ａｕｇｕｓｔ−１Ｓｅｐｔ，２００６

しかしながら、下りリンクデータの送信再開の際には、専用シグネチャをＬ１／Ｌ２制御チャネルに含めて送信することが検討されているが、割当て可能な専用シグネチャが足りない場合には、上りリンク同期要求を送ることができない。その結果、専用シグネチャを割り当てられなかった場合に、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルを無駄に使用してしまうという問題がある。このような問題は、基地局および移動局の双方で、例えば、上りリンク同期の継続をタイマー管理する場合に限られず、基地局で上りリンク同期外れを検出するような場合にも同様に発生する。

本発明は、このような問題点に鑑みて為されたものであり、専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することができる移動通信システム、基地局装置および移動局装置を提供することを目的とする。

（１）上記の目的を達成するため、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る基地局装置は、専用シグネチャを用いたランダムアクセスを移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャを前記移動局装置に通知し、ランダムに選択したシグネチャを用いたランダムアクセスを前記移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを移動局装置に通知することを特徴としている。

このように、専用シグネチャを用いたランダムアクセスを移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャを移動局装置に通知し、ランダムに選択したシグネチャを用いたランダムアクセスを移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを移動局装置に通知するので、基地局装置は、簡単な動作で、効率的に移動局装置にランダムアクセスを指示することができる。

（２）また、本発明の基地局装置の処理方法は、専用シグネチャを用いたランダムアクセスを移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャを前記移動局装置に通知し、ランダムに選択したシグネチャを用いたランダムアクセスを前記移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを移動局装置に通知することを特徴としている。

本発明によれば、移動局装置で選択されたシグネチャに応じて他の移動局装置との間で衝突が発生する事態を想定しながら下りリンクデータの送信再開や上り再同期が可能となるので、専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る通信システムが有する基地局の構成の一例を示すブロック図である。上記実施形態に係る通信システムが有する移動局の構成の一例を示すブロック図である。上記実施形態に係る基地局がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信し、移動局がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合の動作を示すシーケンスチャートである。上記実施形態に係る基地局がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信し、移動局がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを失敗した場合の動作を示すシーケンスチャートである。上記実施形態に係る基地局がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信しない場合の動作を示すシーケンスチャートである。上記実施形態に係る基地局がＤＬ−ＳＣＨを送信しない場合の動作を示すシーケンスチャートである。上記実施形態に係る移動局が、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルのＣＲＣチェックを失敗した場合の動作を示すシーケンスチャートである。上記実施形態に係る基地局において、上りリンクの同期が外れた移動局に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作について説明するためのフローチャートである。上記実施形態に係る基地局において、ランダムアクセス制御の際の動作について説明するためのフローチャートである。上記実施形態に係る上りリンクの同期が外れた移動局において、下りリンクデータの送信再開の際の動作について説明するためのフローチャートである。上記実施形態に係る基地局がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求および専用シグネチャを送信し、移動局がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合の動作を示すシーケンスチャートである。上記実施形態に係る基地局がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求を送信し、移動局がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを失敗した場合の動作を示すシーケンスチャートである。上記実施形態に係る基地局がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求を送信する場合の動作を示すシーケンスチャートである。上記実施形態に係る移動局において、上りリンク再同期の際の動作について説明するためのフローチャートである。上記実施形態に係る移動局において、上りリンク同期の継続をタイマー管理する場合と、基地局からの上り同期要求を受信する場合の動作について説明するためのフローチャートである。上記実施形態に係る移動局の上位層の一部の構成を示すブロック図である。ＥＵＴＲＡの下りリンク／上りリンクの構成について説明するための図である。Ｅ−ＵＴＲＡの上りリンクのランダムアクセスチャネルを説明するための図である。従来のランダムアクセスの手順の一例について説明するためのシーケンスチャートである。従来の下りリンクデータの送信再開の手順についての一例について説明するためのシーケンスチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。ここで、本発明の一実施形態に係る移動通信システム（以下、適宜「通信システム」という）の説明の前提となるランダムアクセスチャネルＲＡＣＨおよびプリアンブルの内容について簡単に説明する。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装置（以下、適宜「移動局」という）でも送信することができるチャネルである。プリアンブル（例えばプリアンブル長０．８ｍｓ）は、６４個のシグネチャから選択可能であり、移動局は、６４個のシグネチャの一つを選択し、基地局装置（以下、適宜「基地局」という）に対して送信する。基地局は、移動局からのランダムアクセスプリアンブルを受信すると、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。

本実施形態に係る通信システムにおいて、基地局は、上りリンクの同期が外れた移動局に対する下りリンクデータの送信再開の際、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルＰＤＣＣＨで下りリンクリソース割当てを送信し、下りリンク共用データチャネル（以下、「ＤＬ−ＳＣＨ」という）で下りリンクデータと、下りリンクデータの送信再開用のシグネチャ（以下、「専用シグネチャ」という）とを送信する。移動局は、ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）が成功しなかった場合、他の移動局との衝突があることを示すＲＡＣＨを送信する。一方、ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックが成功した場合、ＤＬ−ＳＣＨ内のＬ２／Ｌ３メッセージに含まれる専用シグネチャを用いて、他の移動局との衝突がないことを示すＲＡＣＨを送信する。

以下、本実施形態に係る通信システムが有する基地局および移動局の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る通信システムが有する基地局の構成の一例を示すブロック図である。図２は、本実施形態に係る通信システムが有する移動局の構成の一例を示すブロック図である。

図１に示すように、基地局１００は、データ制御部１０１、ＯＦＤＭ変調部１０２、スケジューリング部１０３、無線部１０４、チャネル推定部１０５、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ復調部（ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部）１０６、制御データ抽出部１０７、プリアンブル検出部１０８、並びに、シグネチャ管理部１０９から構成される。

データ制御部１０１は、制御データおよびユーザデータの入力を受け、スケジューリング部１０３からの指示に応じて制御データを下りリンク共通制御チャネル、下りリンク同期チャネル、下りリンクパイロットチャネルおよび下りリンク共用制御チャネルにマッピングする一方、各移動局に対する送信データ（ユーザデータ）を共用データチャネルにマッピングする。

ＯＦＤＭ変調部１０２は、データ変調、入力信号の直列／並列変換、ＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）変換、ＣＰ（ＣｙｃｌｉｃＰｒｅｆｉｘ）挿入、並びに、フィルタリングなどＯＦＤＭ信号処理を行ない、ＯＦＤＭ信号を生成する。

スケジューリング部１０３は、下りリンクのスケジューリングを行なうＤＬスケジューリング部１０３ａと、上りリンクのスケジューリングを行なうＵＬスケジューリング部１０３ｂとから構成される。ＤＬスケジューリング部１０３ａは、移動局から通知される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から下りリンクの各チャネルにユーザデータをマッピングするためのスケジューリングを行なう。ＵＬスケジューリング部１０３ｂは、チャネル推定部１０５からの上りリンクの無線伝搬路推定結果および移動局からのリソース割当て要求から、上りリンクの各チャネルにユーザデータをマッピングするためのスケジューリングを行なう。

無線部１０４は、ＯＦＤＭ変調されたデータを無線周波数にアップコンバートして、移動局に送信する。また、無線部１０４は、移動局からの上りリンクのデータを受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データをチャネル推定部１０５、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６およびプリアンブル検出部１０８に出力する。

チャネル推定部１０５は、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１０６に推定結果を出力する。また、チャネル推定部１０５は、上りリンクのスケジューリングを行なうために無線伝搬路推定結果をスケジューリング部１０３に出力する。なお、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、ＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式でも構わない。

ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６は、チャネル推定部１０５からの無線伝搬路推定結果に応じて、無線部１０４から入力された受信データを復調する。制御データ抽出部１０７は、受信データをユーザデータ（上りリンク共用データチャネルＵＬ−ＳＣＨ）と、制御データ（上りリンク共用制御チャネルＰＵＣＣＨ）とに分離する。そして、制御データ抽出部１０７は、分離した制御データのうち、下りリンクのＣＱＩ情報をスケジューリング部１０３に出力し、その他の制御データおよびユーザデータを上位層に出力する。

プリアンブル検出部１０８は、プリアンブルを検出し、同期タイミングずれ量を算出し、シグネチャＩＤ番号および同期タイミングずれ量を上位層に報告する。ここで、シグネチャＩＤ番号が、シグネチャ管理部１０９から通知されたシグネチャである場合は、専用シグネチャフラグを「１」に設定し、シグネチャ管理部１０９から通知されていないシグネチャである場合は、専用シグネチャフラグを「０」に設定する。また、シグネチャＩＤ番号が、シグネチャ管理部１０９から通知されたシグネチャである場合は、シグネチャ管理部１０９から通知されたシグネチャＩＤ番号のプリアンブルを検出したことを上位層に報告する。

シグネチャ管理部１０９は、上位層からの指示により、シグネチャを選択し、選択したシグネチャのＩＤ番号（シグネチャＩＤ番号）を上位層に通知する。また、シグネチャ管理部１０９は、選択したシグネチャをプリアンブル検出部１０８に通知する。なお、シグネチャ管理部１０９は、使用しているシグネチャＩＤ番号を確認し、使用しているシグネチャを除いた中からシグネチャの選択を行なう。シグネチャ管理部１０９は、選択されたシグネチャＩＤ番号を保存し、プリアンブル検出部１０８で検出されたシグネチャを保存内容から削除する。

このような構成を有する基地局１００に対して、上位層は、以下に示す図３〜図９に示す手順で処理を実行するように制御する。

一方、移動局２００は、図２に示すように、データ制御部２０１、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２、スケジューリング部２０３、シグネチャ選択部２０４、プリアンブル生成部２０５、同期補正部２０６、無線部２０７、チャネル推定部２０８、ＯＦＤＭ復調部２０９、並びに、制御データ抽出部２１０から構成される。

データ制御部２０１は、ユーザデータと制御データの入力を受け、スケジューリング部２０３からの指示に応じて、これらのデータを上りリンクスケジューリングチャネルにマッピングする。ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２は、データ変調を行ない、ＤＦＴ変換、サブキャリアマッピング、ＩＦＦＴ変換、ＣＰ（ＣｙｃｌｉｃＰｒｅｆｉｘ）挿入、フィルタリングなどＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号処理を行ない、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ信号を生成する。なお、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−ＳｐｒｅａｄＯＦＤＭ等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、ＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式でも構わない。

スケジューリング部２０３は、後述するチャネル推定部２０８から通知されるＣＱＩ情報や、上位層からの通知されるスケジューリング情報から上りリンクの各チャネルにユーザデータをマッピングするためのスケジューリングを行なう。シグネチャ選択部２０４は、上位層からの指示に応じて、ランダムアクセスで使用するシグネチャＩＤ番号を選択する。そして、シグネチャ選択部２０４は、選択したシグネチャＩＤ番号をプリアンブル生成部２０５に出力する。

プリアンブル生成部２０５は、シグネチャ選択部２０４が選択したシグネチャＩＤ番号を用いてプリアンブルを生成し、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２に出力する。同期補正部２０６は、制御データ抽出部２１０から入力された同期情報に基づいて送信タイミングを決定し、送信タイミングに合うように変調されたデータを無線部２０７に出力する。

無線部２０７は、変調されたデータを無線周波数にアップコンバートして、基地局１００に送信する。また、無線部２０７は、基地局１００からの下りリンクのデータを受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データをＯＦＤＭ復調部２０９に出力する。チャネル推定部２０８は、下りリンクパイロットチャネルに基づいて無線伝搬路特性を推定し、その推定結果をＯＦＤＭ復調部２０９に出力する。また、チャネル推定部２０８は、基地局１００に無線伝搬路推定結果を通知するために、推定結果をＣＱＩ情報に変換し、スケジューリング部２０３にＣＱＩ情報を出力する。

ＯＦＤＭ復調部２０９は、チャネル推定部２０８から入力された無線伝搬路推定結果に応じて、無線部２０７から入力された受信データを復調する。制御データ抽出部２１０は、受信データを、ユーザデータと制御データとに分離する。そして、制御データ抽出部２１０は、分離した制御データにおけるスケジューリング情報を、スケジューリング部２０３に出力し、上りリンクの同期情報を同期補正部２０６に出力し、これ以外の制御データおよびユーザデータを上位層に出力する。

このような構成を有する移動局２００に対して、上位層は、後述する図３〜図７および図１０に示す手順で処理を実行するように制御する。

次に、上記構成を有する基地局１００と移動局２００とで構成される通信システムにおいて、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作について図３〜図５を用いて説明する。

図３は、本実施形態に係る基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合の動作を示すシーケンスチャートである。図４は、本実施形態に係る基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを失敗した場合の動作を示すシーケンスチャートである。図５は、本実施形態に係る基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信しない場合の動作を示すシーケンスチャートである。

まず、図３を用いて本実施形態に係る基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合の動作について説明する。基地局１００は、移動局２００の上りリンク同期を管理している。例えば、タイマーを設定し、ある一定期間、上りリンクの送信がない状態が継続した場合や、上りリンク同期情報の更新がない状態が継続した場合に、「上りリンクの同期が外れた」と特定する。同様に、移動局２００もまた上りリンク同期を管理している。

基地局１００は、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対するデータの到着を検知すると（ＳＴ３０１）、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを送信する（ＳＴ３０２、ＳＴ３０４）。ここで、下りリンクリソース割当ては、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで送信され、下りリンクデータは、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨで送信される。なお、ＤＬ−ＳＣＨには、専用シグネチャを指定する情報が含まれている。

移動局２００は、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを受信すると、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なう。この場合、移動局２００は、両者でＣＲＣチェックが成功したことを検出する（ＳＴ３０３、ＳＴ３０５）。そして、移動局２００は、下りリンクリソース割当ておよび専用シグネチャを検知すると、専用シグネチャを使用して、ランダムアクセスチャネルのプリアンブルを送信する（ＳＴ３０６：メッセージ１）。

基地局１００は、ランダムアクセスチャネルで専用シグネチャを検出すると、プリアンブル応答を送信する（ＳＴ３０７：メッセージ２）。この場合において、基地局１００は、専用シグネチャの検出により、移動局２００を特定することが可能であり、移動局２００の識別情報であるＣ−ＲＮＴＩを特定する。

プリアンブル応答は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨで構成されている。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルには、プリアンブル応答であることを識別するＲＡ−ＲＮＴＩ、或いは、移動局２００を直接指定するＣ−ＲＮＴＩが含まれている。ＤＬ−ＳＣＨには、同期情報が含まれている。ＲＡ−ＲＮＴＩが使用される場合には、ＤＬ−ＳＣＨに、専用シグネチャまたはＣ−ＲＮＴＩが含まれる。

基地局１００は、プリアンブル応答を送信した後、これに続いて、通常のデータ送信を再開する（ＳＴ３０８、ＳＴ３０９）。基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合には、以上のように、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作が行なわれる。

なお、ここで、ＳＴ３０４の下りリンクデータ、ＳＴ３０７のプリアンブル応答、並びに、ＳＴ３０９の下りリンクデータに、基地局１００に到達したユーザーのデータを含めて送信するようにしても良い。この場合には、ＳＴ３０６のプリアンブルは、下りリンクデータＳＴ３０４に対するＨＡＲＱのＡＣＫとして機能する。

次に、図４を用いて基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを失敗した場合の動作について説明する。図３での説明と同様に、基地局１００は、移動局２００の上りリンク同期を管理している。同様に、移動局２００もまた上りリンク同期を管理している。

基地局１００は、上りリンク同期外れの移動局２００に対するデータの到着を検知すると（ＳＴ４０１）、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを送信する（ＳＴ４０２、ＳＴ４０４）。ここで、下りリンクリソース割当ては、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで送信され、下りリンクデータは、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨで送信される。なお、ＤＬ−ＳＣＨには、専用シグネチャを指定する情報が含まれている。

移動局２００は、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを受信すると、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なう。この場合、移動局２００は、前者でＣＲＣチェックが成功したことを検出する一方、後者でＣＲＣチェックが失敗したことを検出する（ＳＴ４０３、ＳＴ４０５）。そして、移動局２００は、下りリンクリソース割当てを検知すると、ランダムに選択したシグネチャを使用して、ランダムアクセスチャネルのプリアンブルを送信する（ＳＴ４０６：メッセージ１）。

基地局１００は、ランダムアクセスチャネルでシグネチャを検出すると、プリアンブル応答を送信する（ＳＴ４０７：メッセージ２）。この場合において、基地局１００は、シグネチャの検出では移動局２００を特定することができない。プリアンブル応答は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨで構成される。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルには、プリアンブル応答であることを識別するＲＡ−ＲＮＴＩが含まれている。ＤＬ−ＳＣＨには、同期情報とシグネチャのマッピング情報、シグネチャと新しいＣ−ＲＮＴＩ（Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩ）のマッピング情報、メッセージ３のスケジューリング情報が含まれている。この時点で、基地局１００は、移動局２００が何を理由にランダムアクセスをしてきたのかを把握することができない。

移動局２００は、プリアンブル応答を受信すると、メッセージ３のスケジューリング情報に従ってメッセージ３を送信する（ＳＴ４０８：メッセージ３）。メッセージ３には、Ｃ−ＲＮＴＩが含まれている。基地局１００は、Ｃ−ＲＮＴＩを受信すると、ＳＴ４０２の下りリンクリソース割当て、並びに、ＳＴ４０４の下りリンクデータで指示された移動局２００からの応答であることを検知する。

また、基地局１００は、メッセージ３を受信すると、ＳＴ４０６のプリアンブルで複数の移動局２００が同時に同じシグネチャを使った送信をしていた場合の衝突解決情報としてコンテンションレゾリューションを送信する（ＳＴ４０９：メッセージ４）。メッセージ４のＬ１／Ｌ２制御チャネルには、メッセージ２で基地局１００が指定したＴ−Ｃ−ＲＮＴＩが含まれており、ＤＬ−ＳＣＨには、メッセージ３で基地局１００が検知した移動局識別情報が含まれている。

基地局１００は、コンテンションレゾリューションを送信した後、これに続いて、通常のデータ送信を再開する（ＳＴ４１０、ＳＴ４１１）。基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを失敗した場合には、以上のように、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作が行なわれる。

なお、ここで、ＳＴ４０４の下りリンクデータに、基地局１００に到達したユーザーのデータを含めて送信するようにしても良い。ユーザーのデータが含まれている場合は、ＳＴ４０４の下りリンクデータおよびＳＴ４１１の下りリンクデータでＨＡＲＱを適用するように構成しても良い。この場合には、ＳＴ４０８のメッセージ３は、下りリンクデータＳＴ４０４に対するＨＡＲＱのＮＡＣＫとして機能する。

また、以上のように説明した通信システムにおける動作は、基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信せず、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを失敗した場合においても、同様に実行される。

次に、図５を用いて基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信せず、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合の動作について説明する。図３および図４での説明と同様に、基地局１００は、移動局２００の上りリンク同期を管理している。同様に、移動局２００もまた、上りリンク同期を管理している。

基地局１００は、上りリンク同期外れの移動局２００に対するデータの到着を検知すると（ＳＴ５０１）、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを送信する（ＳＴ５０２、ＳＴ５０４）。ここで、下りリンクリソース割当ては、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで送信され、下りリンクデータは、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨで送信される。

なお、ＤＬ−ＳＣＨには、下りリンクデータの送信再開にて、専用シグネチャが割り当てられないことを示す情報が含まれている。専用シグネチャが割り当てられないことを示す情報とは、新たに情報を追加する以外に、単純にデータの中に専用シグネチャが含まれていないことや、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャが含まれていることによって移動局２００で検知してもよい。

移動局２００は、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを受信すると、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なう。この場合、移動局２００は、両者でＣＲＣチェックが成功したことを検出する（ＳＴ５０３、ＳＴ５０５）。そして、移動局２００は、下りリンクリソース割当てと専用シグネチャなしを示す情報を検知すると、ランダムに選択したシグネチャを使用して、ランダムアクセスチャネルのプリアンブルを送信する（ＳＴ５０６：メッセージ１）。

基地局１００は、ランダムアクセスチャネルでシグネチャを検出すると、プリアンブル応答を送信する（ＳＴ５０７：メッセージ２）。この場合において、基地局１００は、シグネチャの検出では移動局２００の特定をすることができない。プリアンブル応答は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨで構成される。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルには、プリアンブル応答であることを識別するＲＡ−ＲＮＴＩが含まれている。ＤＬ−ＳＣＨには、同期情報とシグネチャのマッピング情報、シグネチャと新しいＣ−ＲＮＴＩ（Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩ）のマッピング情報、メッセージ３のスケジューリング情報が含まれている。この時点で、基地局１００は、移動局２００が何を理由にランダムアクセスをしてきたのかを把握することができない。

移動局２００は、プリアンブル応答を受信すると、メッセージ３のスケジューリング情報に従ってメッセージ３を送信する（ＳＴ５０８：メッセージ３）。メッセージ３には、Ｃ−ＲＮＴＩが含まれている。基地局１００は、Ｃ−ＲＮＴＩを受信すると、ＳＴ５０２の下りリンクリソース割当て、並びに、ＳＴ５０４の下りリンクデータで指示された移動局２００からの応答であることを検知する。

基地局１００は、また、メッセージ３を受信すると、ＳＴ５０６のプリアンブルで複数の移動局２００が同時に同じシグネチャを使った送信をしていた場合の衝突解決情報としてコンテンションレゾリューションを送信する（ＳＴ５０９：メッセージ４）。メッセージ４のＬ１／Ｌ２制御チャネルには、メッセージ２で基地局１００が指定したＴ−Ｃ−ＲＮＴＩが含まれており、ＤＬ−ＳＣＨには、メッセージ３で基地局１００が検知した移動局識別情報が含まれる。

基地局１００は、コンテンションレゾリューションを送信した後、これに続いて、通常のデータ送信を再開する（ＳＴ５１０、ＳＴ５１１）。基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信せず、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合には、以上のように、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作が行なわれる。

なお、ここで、ＳＴ５０４の下りリンクデータに、基地局１００に到達したユーザーのデータを含めて送信するようにしても良い。ユーザーのデータが含まれている場合は、ＳＴ５０４の下りリンクデータおよびＳＴ５１１の下りリンクデータでＨＡＲＱを適用するように構成しても良い。この場合には、ＳＴ５０８のメッセージ３は、ＨＡＲＱのＡＣＫまたはＮＡＣＫとして機能する。

ところで、図４および図５で説明したように、基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで専用シグネチャを送信せず、下りリンクデータも送信しない場合においては、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合と失敗した場合とで同一の動作が実行される。すなわち、この場合には、ＤＬ−ＳＣＨの送信を省略することが可能である。

従って、他の動作として、基地局１００は、ＳＴ４０４またはＳＴ５０４で下りリンクデータを送信せず、移動局２００が必ずＣＲＣチェックを失敗するようにしても良い。これにより、下りリンクリソースを使用することなく、専用シグネチャが割り当てられないことを移動局２００に対して伝えることが可能である。以下、この場合における上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作について図６を用いて説明する。

図６に示すように、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対するデータの到着を検知すると（ＳＴ６０１）、基地局１００は、下りリンクリソース割当てを送信する（ＳＴ６０２）。ここで、下りリンクリソース割当ては、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで送信される。なお、下りリンクデータは、送信されない。

移動局２００は、下りリンクリソース割当てを受信すると、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なう。この場合、移動局２００は、前者でＣＲＣチェックが成功したことを検出する一方、後者でＣＲＣチェックが失敗したことを検出する（ＳＴ６０３、ＳＴ６０４）。そして、移動局２００は、下りリンクリソース割当てを検知すると、ランダムに選択したシグネチャを使用して、ランダムアクセスチャネルのプリアンブルを送信する（ＳＴ６０５：メッセージ１）。当然ながら、専用シグネチャがＤＬ−ＳＣＨに含まれないならば、移動局２００は、ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なうことなく、下りリンクリソース割当てを検知すると（ＳＴ６０３）、ランダムに選択したシグネチャを使用して、ランダムアクセスチャネルのプリアンブルを送信する（ＳＴ６０５）。

さらに、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルは、上りリンクリソース割当てを送信するチャネルでもある。通常、上りリンクリソース割当てを受信した移動局２００は、ＵＬ−ＳＣＨの送信を行なう。しかし、上りリンクの同期が外れている移動局２００は、上りリンクリソース割当てを検知すると、同様に、コンテンションベースのランダムアクセスを行なう。すなわち、上りリンクの同期が外れている移動局２００は、なんらかのリソース割当て（上りリンクまたは下りリンク）を検知すると、ランダムアクセスを行なう。ここでのリソース割当ては、永続性（パーシステント）スケジューリング（上位層の信号を使った周波数・時間領域の指定によって割り当てる）の場合も含む。これにより、基地局１００は、簡単な動作で移動局２００にランダムアクセスを指示することができる。

基地局１００は、ランダムアクセスチャネルでシグネチャを検出すると、プリアンブル応答を送信する（ＳＴ６０６：メッセージ２）。基地局１００は、シグネチャの検出では移動局を特定することができない。プリアンブル応答は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨで構成される。Ｌ１／Ｌ２制御チャネルには、プリアンブル応答であることを識別するＲＡ−ＲＮＴＩが含まれている。ＤＬ−ＳＣＨには、同期情報とシグネチャのマッピング情報、シグネチャと新しいＣ−ＲＮＴＩ（Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩ）のマッピング情報、メッセージ３のスケジューリング情報が含まれている。この時点で、基地局１００は、移動局２００が何を理由にランダムアクセスをしてきたのかを把握することができない。

移動局２００は、プリアンブル応答を受信すると、メッセージ３のスケジューリング情報に従ってメッセージ３を送信する（ＳＴ６０７：メッセージ３）。メッセージ３には、Ｃ−ＲＮＴＩが含まれている。基地局１００は、Ｃ−ＲＮＴＩを受信すると、ＳＴ６０２の下りリンクリソース割当てで指示された移動局２００からの応答であることを検知する。

基地局１００は、また、メッセージ３を受信すると、ＳＴ６０５のプリアンブルで複数の移動局２００が同時に同じシグネチャを使った送信をしていた場合の衝突解決情報としてコンテンションレゾリューションを送信する（ＳＴ６０８：メッセージ４）。メッセージ４のＬ１／Ｌ２制御チャネルには、メッセージ２で基地局１００が指定したＴ−Ｃ−ＲＮＴＩが含まれており、ＤＬ−ＳＣＨには、メッセージ３で基地局１００が検知した移動局識別情報が含まれる。

基地局１００は、コンテンションレゾリューションを送信した後、これに続いて、通常のデータ送信を再開する（ＳＴ６０９、ＳＴ６１０）。基地局１００がＤＬ−ＳＣＨの送信を省略した場合には、以上のように、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作が行なわれる。

ここで、本実施形態に係る移動局２００が、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルのＣＲＣチェックを失敗した場合の動作について図７を用いて説明する。図３〜図５での説明と同様に、基地局１００においては、移動局２００の上りリンク同期を管理している。同様に、移動局２００においても、上りリンク同期を管理している。

基地局１００は、上りリンク同期外れの移動局２００に対するデータの到着を検知すると（ＳＴ７０１）、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを送信する（ＳＴ７０２、ＳＴ７０４）。ここで、下りリンクリソース割当ては、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで送信され、下りリンクデータは、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨで送信される。

移動局２００は、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを受信すると、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なう。この場合、移動局２００は、両者のＣＲＣチェックが失敗したことを検出する（ＳＴ７０３、ＳＴ７０５）。移動局２００は、下りリンクリソース割当てを検知できないため、次の受信サイクルまで受信を停止し、再度Ｌ１／Ｌ２制御チャネルの受信動作を行なう。

基地局１００は、定められたウインドウタイム内に移動局２００からの応答（なお、応答方法は、上述した図４〜図６の状況によって異なる）を得られない場合、移動局２００が下りリンクリソース割当てを受信できなかったことを検知する（ＳＴ７０６）。そして、基地局１００は、移動局２０３の非受信を検出すると、次の送信サイクルまで待機し、再度上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開のための動作を行なう（ＳＴ７０７、ＳＴ７０８）。

このように、本実施形態に係る通信システムにおいては、基地局１００による専用シグネチャの割当て状況に応じた各種の動作を予め準備しておくことにより、専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず、下りリンクデータの送信再開を効率よく行なうことが可能である。

以下、本実施形態に係る基地局１００において、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作について説明する。図８は、本実施形態に係る基地局１００において、上りリンクの同期が外れた移動局２００に対する下りリンクデータの送信再開の際の動作について説明するためのフローチャートである。

図８に示すように、基地局１００は、下りリンクデータの送信再開を検知すると（ＳＴ８０１）、移動局２００の上りリンク同期を確認する（ＳＴ８０２）。基地局１００は、上りリンクの同期が外れている状態ではない場合、通常のデータ送信を行なう（ＳＴ８１０）。一方、基地局１００は、上りリンクの同期が外れている状態の場合には、専用シグネチャの割当てが可能かどうかを確認する（ＳＴ８０３）。

ここで、基地局１００は、専用シグネチャを割り当てることが可能である場合、専用シグネチャを選択し（ＳＴ８０４）、移動局２００に対して下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを送信する（ＳＴ８０５、ＳＴ８０６）。下りリンクデータには、専用シグネチャを含んでいる。

一方、基地局１００は、専用シグネチャを割り当てることが不可能である場合、移動局２００に対して、少なくとも下りリンクリソース割当てを送信する（ＳＴ８０７）。そして、基地局１００は、移動局２００に対して専用シグネチャを割り当てないことを示す情報を含めて下りリンクデータを送信するか、或いは、下りリンクデータを送信しない（ＳＴ８０８）。基地局１００は、ＳＴ８０６等で下りリンクデータを送信した後、予め定められたウインドウタイム以内に移動局２００から応答を受け取ったかどうかを判定する（ＳＴ８０９）。基地局１００は、応答を受け取っていない場合は、処理をＳＴ８０３に戻し、再びＳＴ８０３以降の処理を行なう。

次に、本実施形態に係る基地局１００において、ランダムアクセス制御の際の動作について説明する。図９は、本実施形態に係る基地局１００において、ランダムアクセス制御の際の動作について説明するためのフローチャートである。

図９に示すように、基地局１００は、ランダムアクセスチャネルにて、プリアンブルを受信すると（ＳＴ９０１）、そのプリアンブルが専用シグネチャかどうかを確認する（ＳＴ９０２）。ここで、プリアンブルが専用シグネチャである場合は、プリアンブル応答を送信し（ＳＴ９０３）、データ送信を継続する（ＳＴ９０９）。

一方、基地局１００は、プリアンブルが専用シグネチャではない場合は、メッセージ３のスケジューリング情報を含むプリアンブル応答を送信し（ＳＴ９０４）、メッセージ３の受信処理に入る。基地局１００は、メッセージ３を受信すると（ＳＴ９０５）、メッセージ３内に下りリンクデータの送信再開の移動局２００のＣ−ＲＮＴＩが含まれるかどうかを確認する（ＳＴ９０６）。

ここで、下りリンクデータの送信再開の移動局２００以外の移動局２００のＣ−ＲＮＴＩや他のＩＤを検知した場合、別要因のランダムアクセス処理を行なう（ＳＴ９０７）。これに対し、下りリンクデータの送信再開の移動局２００のＣ−ＲＮＴＩを検知した場合には、当該移動局２００に対してコンテンションレゾリューションを送信し（ＳＴ９０８）、データ送信を継続する（ＳＴ９０９）。

次に、本実施形態に係る上りリンクの同期が外れた移動局２００において、下りリンクデータの送信再開の際の動作について説明する。図１０は、本実施形態に係る上りリンクの同期が外れた移動局２００において、下りリンクデータの送信再開の際の動作について説明するためのフローチャートである。

図１０に示すように、移動局２００は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで自身のＣ−ＲＮＴＩを検出すると（ＳＴ１００１）、上りリンク同期を確認する（ＳＴ１００２）。移動局２００は、上りリンクの同期が外れている状態ではない場合、通常のデータ受信を行なう（ＳＴ１０１２）。一方、移動局２００は、上りリンクの同期が外れている状態である場合、下りリンクデータを受信し（ＳＴ１００３）、ＣＲＣチェックが成功か否かを判定する（ＳＴ１００４）。

ここで、移動局２００は、ＣＲＣチェックが失敗である場合には、ランダムに選択したシグネチャでプリアンブル送信を行なう（ＳＴ１００５）。当然ながら、移動局２００は、専用シグネチャがＤＬ−ＳＣＨに含まれないならば、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで自身のＣ−ＲＮＴＩを検出すると（ＳＴ１００１）、上りリンク同期を確認し、同期が外れている状態と判断する（ＳＴ１０１２）と、ランダムに選択したシグネチャでプリアンブル送信を行なう（ＳＴ１００５）。移動局２００は、ランダムに選択したシグネチャでプリアンブルを送信した後、基地局１００からのプリアンブル応答（メッセージ２）を受信する（ＳＴ１００６）。

そして、移動局２００は、このプリアンブル応答（メッセージ２）から、同期情報とシグネチャのマッピング情報、シグネチャと新しいＣ−ＲＮＴＩ（Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩ）のマッピング情報、メッセージ３のスケジューリング情報を取得し、自身のＣ−ＲＮＴＩを含むメッセージ３を送信する（ＳＴ１００７）。移動局２００は、メッセージ３を送信した後、基地局１００からコンテンションレゾリューション（メッセージ４）を受信する（ＳＴ１００８）。その後、移動局２００は、データ受信を継続する（ＳＴ１０１２）。

一方、移動局２００は、ＳＴ１００４でＣＲＣチェックが成功である場合には、専用シグネチャが下りリンクデータの中に含まれるかを確認する（ＳＴ１００９）。なお、移動局２００は、専用シグネチャが含まれていない場合は、ランダムに選択したシグネチャでプリアンブル送信を行なう（ＳＴ１００５）。

移動局２００は、専用シグネチャが含まれている場合は、専用シグネチャでプリアンブル送信を行なう（ＳＴ１０１０）。移動局２００は、専用シグネチャでプリアンブルを送信した後、基地局１００からのプリアンブル応答（メッセージ２）を受信する（ＳＴ１０１１）。そして、移動局２００は、このプリアンブル応答（メッセージ２）から同期情報を取得し、データ受信を継続する（ＳＴ１０１２）。

このように、本実施形態に係る通信システムにおいては、移動局２００でＤＬ−ＳＣＨに含まれる情報および当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果に応じて使用するシグネチャを変えてランダムアクセスを行ない、ランダムアクセスで使用されたシグネチャに応じて基地局１００でコンテンションレゾリューションの送信の有無を切り替えて下りリンクデータを送信する。これにより、移動局２００で選択されたシグネチャに応じて他の移動局２００との間で衝突が発生する事態を想定しながら下りリンクデータの送信再開が可能となるので、下りリンクデータの送信再開の際に専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することが可能となる。

なお、上記実施形態に係る通信システムにおいては、移動局２００および基地局１００側でタイマー管理を行ない、両者で上りリンク同期の管理を行なっている場合について説明しているが、本発明は、基地局１００側で、上りリンク同期外れを検知して上りリンク同期要求を送信する場合にも適用することが可能である。以下、基地局１００側で、上りリンク同期外れを検知して上りリンク同期要求を送信する場合について説明する。

基地局は、定期的な移動局からの上りリンクパイロットチャネルＵＰｉＣＨ（ＵｐｌｉｎｋＰｉｌｏｔＣｈａｎｎｅｌ）を監視して、同期情報を生成する。基地局は、上りリンクパイロットチャネルの到着時刻が、基準時刻からどれだけずれているかを検出し、そのずれの値を同期情報とする。１５ｋＨｚのサブキャリア、７０マイクロ秒ＯＦＤＭシンボルで、例えば、タイミングずれの情報の粒度は、０．５２マイクロ秒である。通常は、基地局が、定期的に同期情報を移動局に送信することにより、上りリンクの同期を維持する。しかし、この同期情報が上りリンク同期維持の許容範囲を超えた場合に、基地局は、ランダムアクセスを使った上りリンク再同期が必要かどうかを判断する。

図１１は、本実施形態に係る基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求および上り再同期用の専用シグネチャ（以下、「専用シグネチャ」という）を送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合の動作を示すシーケンスチャートである。図１２は、本実施形態に係る基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求を送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを失敗した場合の動作を示すシーケンスチャートである。図１３は、本実施形態に係る基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求を送信する場合の動作を示すシーケンスチャートである。

まず、図１１を用いて本実施形態に係る基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求および専用シグネチャを送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを成功した場合の動作について説明する。基地局１００は、移動局２００の上りリンク同期を管理している。例えば、移動局２００から送信される上りリンクの物理特性などから、ランダムアクセスを使った上りリンク再同期が必要かどうかを判断する。

基地局１００は、上りリンク再同期が必要と判断すると（ＳＴ１１０１）、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを送信する（ＳＴ１１０２、ＳＴ１１０４）。ここで、下りリンクリソース割当ては、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで送信され、下りリンクデータは、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨで送信される。なお、ＤＬ−ＳＣＨには、上りリンク同期要求および専用シグネチャを指定する情報が含まれている。

移動局２００は、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを受信すると、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なう。この場合、移動局２００は、両者でＣＲＣチェックが成功したことを検出する（ＳＴ１１０３、ＳＴ１１０５）。そして、移動局２００は、ＤＬ−ＳＣＨ内のデータを参照し、下りリンクリソース割当てと上りリンク同期要求と専用シグネチャを検知すると（ＳＴ１１０６）、専用シグネチャを使用して、専用シグネチャランダムアクセス処理を行なう（ＳＴ１１０７）。この処理は、図３のＳＴ３０６とＳＴ３０７と同様である。なお、ＤＬ−ＳＣＨの受信時に、通常ＰＵＣＣＨで送信されるＨＡＲＱのＡＣＫは、上りリンク同期要求を検出した場合は送信しない。専用シグネチャランダムアクセス処理が行なわれると、上りリンクデータおよび下りリンクデータの通信が再開される（ＳＴ１１０８）。

次に、図１２を用いて基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求を送信し、移動局２００がＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを失敗した場合の動作について説明する。図１１での説明と同様に、基地局１００においては、移動局２００の上りリンク同期を管理している。

基地局１００は、上りリンク再同期が必要と判断すると（ＳＴ１２０１）、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを送信する（ＳＴ１２０２、ＳＴ１２０４）。ここで、下りリンクリソース割当ては、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで送信され、下りリンクデータは、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨで送信される。なお、ＤＬ−ＳＣＨには、上りリンク同期要求が含まれている。

移動局２００は、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを受信すると、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なう。この場合、移動局２００は、前者でＣＲＣチェックが成功したことを検出する一方、後者でＣＲＣチェックが失敗したことを検出する（ＳＴ１２０３、ＳＴ１２０５）。そして、移動局２００は、下りリンクリソース割当てを検知すると、ＰＵＣＣＨで送信されるＨＡＲＱのＮＡＣＫを送信する（ＳＴ１２０６）。この場合、ＮＡＣＫはタイミング調整を行なわないで送信されることになる。この信号は信頼性が低いため、基地局１００は、移動局２００からのランダムアクセスを待って、ランダムアクセスが起こらなかった場合に、再度上り同期要求を送信する。

上記同期が外れているＮＡＣＫ送信は、頻繁には生じないおよび他の移動局への影響はそれほど深刻なものではないため、そのまま許容することも可能であるが、もし、上記ＮＡＣＫ送信を回避する必要がある場合は、以下のような方法を使用する。すなわち、基地局１００は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルの情報の中に、ＮＡＣＫを送信するべきではないことを示す情報を付与する。例えば、上りリンク再同期用のＤＬ−ＳＣＨには、ＨＡＲＱが使用されないため、ＨＡＲＱの情報フィールドであるＨＡＲＱプロセス番号およびＨＡＲＱＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＶｅｒｓｉｏｎの情報列の一つ（すべて０など）を予約しておき、その情報がＨＡＲＱの情報フィールドに含まれている場合は、ＮＡＣＫを送信しない等の取り決めを移動局２００との間で行なう。または、単純にＬ１／Ｌ２制御チャネルに１ビット追加して、ＮＡＣＫを送信しない等の取り決めを移動局２００との間で行なう。これによって、基地局１００は、同期の取れていない移動局からのＮＡＣＫを回避することが可能となり、他の移動局に対する干渉を削減することができる。この方法によれば、移動局でのタイマーによる同期管理がない場合でも、移動局は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルの受信時点で上りリンク再同期用のＤＬ−ＳＣＨであることが検出できる。すなわち、このＬ１／Ｌ２制御チャネルを受信した移動局は、ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックの失敗でコンテンションベースのランダムアクセスを行なうことが可能となる。

次に、図１３を用いて基地局１００がＤＬ−ＳＣＨで上りリンク同期要求を送信する場合の動作について説明する。図１１および図１２での説明と同様に、基地局１００においては、移動局２００の上りリンク同期を管理している。

基地局１００は、上りリンク再同期が必要と判断すると（ＳＴ１３０１）、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを送信する（ＳＴ１３０２、ＳＴ１３０４）。ここで、下りリンクリソース割当ては、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで送信され、下りリンクデータは、下りリンク共用データチャネルＤＬ−ＳＣＨで送信される。

なお、ＤＬ−ＳＣＨには、上りリンク再同期にて、専用シグネチャが割り当てられないことを示す情報が含まれている。専用シグネチャが割り当てられないことを示す情報とは、新たに情報を追加する以外に、単純にデータの中に専用シグネチャが含まれていないことや、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャが含まれていることによって移動局２００で検知してもよい。

移動局２００は、下りリンクリソース割当ておよび下りリンクデータを受信すると、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルおよびＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なう。この場合、移動局２００は、両者でＣＲＣチェックが成功したことを検出する（ＳＴ１３０３、ＳＴ１３０５）。そして、移動局２００は、下りリンクリソース割当てと上り同期要求と専用シグネチャなしを示す情報を検知すると（ＳＴ１３０６）、ランダムに選択したシグネチャを使用して、コンテンションベースランダムアクセス処理を行なう（ＳＴ１３０７）。この処理は、図５のＳＴ５０６〜ＳＴ５０９と同様である。なお、ＤＬ−ＳＣＨの受信時に、通常ＰＵＣＣＨで送信されるＨＡＲＱのＡＣＫは、上りリンク同期要求を検出した場合は送信しない。コンテンションベースランダムアクセス処理が行なわれると、上りリンクデータおよび下りリンクデータの通信が再開される（ＳＴ１３０８）。

次に、本実施形態に係る移動局２００において、上りリンク再同期の際の動作について説明する。図１４は、本実施形態に係る移動局２００において、上りリンク再同期の際の動作について説明するためのフローチャートである。

図１４に示すように、移動局２００は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで自身のＣ−ＲＮＴＩを検出すると（ＳＴ１４０１）、下りリンクデータを受信し（ＳＴ１４０２）、ＣＲＣチェックが成功か否かを判定する（ＳＴ１４０３）。

ここで、移動局２００は、ＣＲＣチェックが失敗である場合には、ＨＡＲＱのＮＡＣＫを送信する（ＳＴ１４０４）。移動局２００は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルの情報の中に、ＮＡＣＫを送信するべきではないことを示す情報が付与される場合は、ＮＡＣＫを送信しない。移動局２００は、ＣＲＣチェックが成功した場合には、上り同期要求をデータの中に含んでいるか否かを確認する（ＳＴ１４０５）。移動局２００は、上り同期要求が含まれていない場合は、ＨＡＲＱのＡＣＫを送信する（ＳＴ１４０６）。移動局２００は、上りリンク同期要求が含まれている場合は、さらに専用シグネチャが下りリンクデータの中に含まれるかを確認する（ＳＴ１４０７）。

ここで、移動局２００は、専用シグネチャが含まれていない場合は、ランダムに選択したシグネチャでプリアンブル送信を行なう（ＳＴ１４０８）。移動局２００は、ランダムに選択したシグネチャでプリアンブルを送信した後、基地局１００からのプリアンブル応答（メッセージ２）を受信する（ＳＴ１４０９）。そして、移動局２００は、このプリアンブル応答（メッセージ２）から、同期情報とシグネチャのマッピング情報、シグネチャと新しいＣ−ＲＮＴＩ（Ｔ−Ｃ−ＲＮＴＩ）のマッピング情報、メッセージ３のスケジューリング情報を取得し、自身のＣ−ＲＮＴＩを含むメッセージ３を送信する（ＳＴ１４１０）。移動局２００は、メッセージ３を送信した後、基地局１００からコンテンションレゾリューション（メッセージ４）を受信する（ＳＴ１４１１）。その後、移動局２００は、データ送受信を継続する（ＳＴ１４１２）。

一方、移動局２００は、ＳＴ１４０７で専用シグネチャが含まれている場合は、専用シグネチャでプリアンブル送信を行なう（ＳＴ１４１３）。移動局２００は、専用シグネチャでプリアンブルを送信した後、基地局１００からのプリアンブル応答（メッセージ２）を受信する（ＳＴ１４１４）。そして、移動局２００は、このプリアンブル応答（メッセージ２）から同期情報を取得し、データ送受信を継続する（ＳＴ１４１２）。

ここで、上述したように上りリンク同期の継続をタイマー管理する場合と、基地局１００からの上り同期要求を受信する場合の動作について図１５を用いて説明する。図１５は、本実施形態に係る移動局２００において、上りリンク同期の継続をタイマー管理する場合と、基地局１００からの上り同期要求を受信する場合の動作について説明するためのフローチャートである。なお、図１５において、図１０および図１４と同一の処理を行なう工程については、同一の符号を付しその説明を省略する。

図１５に示すように、移動局２００は、Ｌ１／Ｌ２制御チャネルで自身のＣ−ＲＮＴＩを検出すると（ＳＴ１５０１）、上りリンク同期の継続を管理するタイマーが満了しているかを判定する（ＳＴ１５０２）。そして、移動局２００は、上りリンク同期の継続を管理するタイマーが満了している場合には、図１０に示すＳＴ１００３以降の処理を行なう。一方、移動局２００は、上りリンク同期の継続を管理するタイマーが満了していない場合には、図１４に示すＳＴ１４０２以降の処理を行なう。

図１６は、本実施形態に係る移動局２００の上位層の一部の構成を示すブロック図である。上り同期管理部１６０１は、基地局１００から受信したＤＬ−ＳＣＨに基づいて上りリンク同期を管理し、上りリンク同期の継続の有無に応じて図１０または図１４に示す処理を行なうようにＣＲＣ結果判定部１６０２に指示する。上りリンク同期のタイマーが満了している場合には、図１０に示す処理を行なうことを指示する一方、満了していない場合には、図１４に示す処理を行なうことを指示する。

ＣＲＣ結果判定部１６０２は、ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックを行なうと共に、そのチェック結果を判定する。そして、ＣＲＣチェックが失敗で、且つ、上りリンク同期が外れている場合は、ランダムアクセス実行部１６０３にコンテンションベースランダムアクセスの実行を指示する。それ以外の場合は、ランダムアクセス判定部１６０４にランダムアクセスの必要性を判定するように指示する。

ランダムアクセス判定部１６０４は、ＤＬ−ＳＣＨ内に上りリンク同期要求や専用シグネチャが含まれているか否かを確認し、ＤＬ−ＳＣＨ内に含まれている情報に応じて、ＨＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信するように指示したり、ランダムアクセス実行部１６０３に専用シグネチャランダムアクセスまたはコンテンションベースランダムアクセスを指示したりする。ランダムアクセス実行部１６０３は、ＣＲＣ結果判定部１６０２またはランダムアクセス判定部１６０４からの指示に応じてランダムアクセスを実行する。

このように、本実施形態に係る通信システムにおいては、上り同期要求および専用シグネチャの指定情報を含むＤＬ−ＳＣＨを受信し、当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックが成功すると、専用シグネチャを使用してランダムアクセスを行ない、基地局１００が、コンテンションレゾリューションを送信することなく下りリンクデータを送信する。一方、上り同期要求を含む一方、専用シグネチャの指定情報を含まないＤＬ−ＳＣＨを受信すると、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行ない、基地局１００が、コンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータを送信する。このように、基地局１００から上り同期要求を含むＤＬ−ＳＣＨを受信した場合に移動局２００がランダムアクセスを行なうことから、移動局２００で上りリンク同期外れを認識していない場合においても、上り再同期を実現することが可能となる。

なお、基地局側１００で上りリンク同期外れを検出する場合における上りリンク同期外れとは、実際に上りリンク同期は外れているかどうかにかかわらず、移動局２００がランダムアクセスにて再同期する必要があると、基地局１００が判断した状態である。

以上説明したように、本実施形態によれば、移動局装置でＤＬ−ＳＣＨに含まれる情報および当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果に応じて使用するシグネチャを変えてランダムアクセスを行ない、ランダムアクセスで使用されたシグネチャに応じて基地局装置でコンテンションレゾリューションの送信の有無を切り替えて下りリンクデータを送信することから、移動局装置で選択されたシグネチャに応じて他の移動局装置との間で衝突が発生する事態を想定しながら下りリンクデータの送信再開や上り再同期が可能となるので、上りリンクの同期が外れた状態にある際に専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することが可能となる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

また、本実施形態は、以下のような態様を採ることも可能である。すなわち、本発明に係る移動局装置は、上りリンク同期を管理し、上りリンク同期が外れている状態で、上りリンクまたは下りリンクのリソース割り当てを検知した場合、ランダムアクセスを行なうことを特徴としている。

このように、上りリンク同期を管理し、上りリンク同期が外れている状態で、上りリンクまたは下りリンクのリソース割り当てを検知した場合、ランダムアクセスを行なうので、基地局装置は、簡単な動作で、効率的に移動局装置にランダムアクセスを指示することができる。

また、本実施形態の移動局装置は、専用シグネチャを検知した場合、専用シグネチャでランダムアクセスを行ない、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを検知した場合、ランダムに選択したシグネチャでランダムアクセスを行なうことを特徴としている。

このように、専用シグネチャを検知した場合、専用シグネチャでランダムアクセスを行ない、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを検知した場合、ランダムに選択したシグネチャでランダムアクセスを行なうので、基地局装置は、簡単な動作で、効率的に移動局装置にランダムアクセスを指示することができる。

また、本実施形態の移動通信システムは、基地局装置が、移動局装置に対する上りリンクまたは下りリンクのリソース割り当てを行ない、移動局装置が、上りリンク同期を管理し、上りリンク同期が外れている状態で、上りリンクまたは下りリンクのリソース割り当てを検知した場合、ランダムアクセスを行なうことを特徴としている。

このように、基地局装置が、移動局装置に対する上りリンクまたは下りリンクのリソース割り当てを行ない、移動局装置が、上りリンク同期を管理し、上りリンク同期が外れている状態で、上りリンクまたは下りリンクのリソース割り当てを検知した場合、ランダムアクセスを行なうので、基地局装置は、簡単な動作で、効率的に移動局装置にランダムアクセスを指示することができる。

また、本実施形態の移動通信システムは、基地局装置が、移動局装置に対するシグネチャの指定を行ない、移動局装置が、専用シグネチャを検知した場合、専用シグネチャでランダムアクセスを行ない、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを検知した場合、ランダムに選択したシグネチャでランダムアクセスを行なうことを特徴としている。

このように、基地局装置が、移動局装置に対するシグネチャの指定を行ない、移動局装置が、専用シグネチャを検知した場合、専用シグネチャでランダムアクセスを行ない、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを検知した場合、ランダムに選択したシグネチャでランダムアクセスを行なうので、基地局装置は、簡単な動作で、効率的に移動局装置にランダムアクセスを指示することができる。

また、本実施形態に係る移動通信システムは、基地局装置が移動局装置にＤＬ−ＳＣＨを送信する移動通信システムであって、前記移動局装置は、前記ＤＬ−ＳＣＨに含まれる情報および当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果に応じて使用するシグネチャを変えてランダムアクセスを行ない、前記基地局装置は、ランダムアクセスで使用されたシグネチャに応じてコンテンションレゾリューションの送信の有無を切り替えて下りリンクデータを送信することを特徴としている。

このように、移動局装置でＤＬ−ＳＣＨに含まれる情報および当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果に応じて使用するシグネチャを変えてランダムアクセスを行ない、ランダムアクセスで使用されたシグネチャに応じて基地局装置でコンテンションレゾリューションの送信の有無を切り替えて下りリンクデータを送信することから、移動局装置で選択されたシグネチャに応じて他の移動局装置との間で衝突が発生する事態を想定しながら下りリンクデータの送信再開が可能となるので、下りリンクデータの送信再開の際、例えば、下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することが可能となる。また、上り再同期の際においても、例えば、上り再同期用の専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態に係る移動通信システムにおいて、前記移動局装置は、下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャの指定情報を含む前記ＤＬ−ＳＣＨを受信し、当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックが成功すると、前記専用シグネチャを使用してランダムアクセスを行ない、前記基地局装置は、前記コンテンションレゾリューションを送信することなく下りリンクデータを送信することを特徴としている。

このように、移動局装置が専用シグネチャを使用してランダムアクセスを行なうと、コンテンションレゾリューションを送信することなく下りリンクデータが送信されることから、下りリンクデータの送信再開の際、専用シグネチャが割り当てることができる場合に効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態の移動通信システムにおいて、前記移動局装置は、下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャの指定情報を含む前記ＤＬ−ＳＣＨを受信し、当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックが失敗すると、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行ない、前記基地局装置は、前記コンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータを送信することを特徴としている。

このように、移動局装置がランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうと、コンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータが送信されることから、下りリンクデータの送信再開の際、専用シグネチャを割り当てることができない場合においても、他の移動局装置との衝突を考慮しつつ、効率的な手順を実現することが可能となる。

また、本実施形態の移動通信システムにおいて、前記移動局装置は、上りリンク同期を管理し、上りリンク同期が外れている場合に下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャの指定情報を含まない前記ＤＬ−ＳＣＨを受信すると、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行ない、前記基地局装置は、前記コンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータを送信することを特徴としている。

さらに、本実施形態の移動通信システムにおいて、前記基地局装置は、前記ＤＬ−ＳＣＨを送信しないことでランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことを指示することを特徴としている。

このように、ＤＬ−ＳＣＨを送信しないことでランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことが指示されることから、下りリンクのリソースを使用することなく、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことを指示することが可能となる。

さらに、本実施形態の移動通信システムにおいて、前記移動局装置は、上り同期要求および上り再同期用の専用シグネチャの指定情報を含む前記ＤＬ−ＳＣＨを受信し、当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣチェックが成功すると、前記上り再同期用の専用シグネチャを使用してランダムアクセスを行ない、前記基地局装置は、前記コンテンションレゾリューションを送信することなく下りリンクデータを送信することを特徴としている。

このように、移動局装置が上り再同期用の専用シグネチャを使用してランダムアクセスを行なうと、コンテンションレゾリューションを送信することなく下りリンクデータが送信されることから、上り再同期の際、上り再同期用の専用シグネチャが割り当てることができる場合に効率的な手順を実現することが可能となる。特に、基地局装置から上り同期要求を含むＤＬ−ＳＣＨを受信した場合に移動局装置が上り再同期用の専用シグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことから、移動局装置で上りリンク同期外れを認識していない場合においても、上り再同期を実現することが可能となる。

さらに、前記移動局装置は、上り同期要求を含む一方、前記上り再同期用の専用シグネチャの指定情報を含まない前記ＤＬ−ＳＣＨを受信すると、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行ない、前記基地局装置は、前記コンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータを送信することを特徴としている。

このように、移動局装置がランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうと、コンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータが送信されることから、上り再同期の際、上り再同期用の専用シグネチャを割り当てることができない場合においても、他の移動局装置との衝突を考慮しつつ、効率的な手順を実現することが可能となる。特に、基地局装置から上り同期要求を含むＤＬ−ＳＣＨを受信した場合に移動局装置がランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことから、移動局装置で上りリンク同期外れを認識していない場合においても、上り再同期を実現することが可能となる。

本実施形態の基地局装置は、上りリンクの同期が外れた状態にある移動局装置に対してＤＬ−ＳＣＨを送信する基地局装置であって、下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャに関する情報を含む前記ＤＬ−ＳＣＨを送信する送信手段と、前記移動局装置からのランダムアクセスで使用されたシグネチャに応じてコンテンションレゾリューションの送信の有無を切り替える制御手段と、を備えることを特徴としている。

このように、移動局装置からのランダムアクセスで使用されたシグネチャに応じてコンテンションレゾリューションの送信の有無が切り替えられることから、移動局装置で選択されたシグネチャに応じて衝突が発生する事態を想定しながら下りリンクデータの送信再開が可能となるので、下りリンクデータの送信再開の際、例えば、下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態の基地局装置において、前記送信手段は、前記専用シグネチャの指定情報を含む前記ＤＬ−ＳＣＨを送信し、前記制御手段は、前記専用シグネチャを使用したランダムアクセスを検出すると前記コンテンションレゾリューションを送信しないことを特徴としている。

このように、移動局装置から専用シグネチャを使用したランダムアクセスを受けると、コンテンションレゾリューションを送信しないことから、下りリンクデータの送信再開の際、専用シグネチャが割り当てることができる場合に効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態の基地局装置において、前記送信手段は、前記専用シグネチャの指定情報を含む前記ＤＬ−ＳＣＨを送信し、前記制御手段は、ランダムに選択されたシグネチャを使用したランダムアクセスを検出すると前記コンテンションレゾリューションを送信することを特徴としている。

このように、移動局装置からランダムに選択したシグネチャを使用したランダムアクセスを受けると、コンテンションレゾリューションが送信されることから、下りリンクデータの送信再開の際、専用シグネチャを割り当てることができない場合においても、他の移動局装置との衝突を考慮しつつ、効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態の基地局装置において、前記送信手段は、前記専用シグネチャの指定情報を含まない前記ＤＬ−ＳＣＨを送信し、前記制御手段は、ランダムに選択されたシグネチャを使用したランダムアクセスを検出すると前記コンテンションレゾリューションを送信することを特徴としている。

本実施形態の基地局装置において、前記送信手段は、前記ＤＬ−ＳＣＨを送信しないことでランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことを指示することを特徴としている。

本実施形態の基地局装置において、上りリンクの同期が外れた状態にある移動局装置に対してＤＬ−ＳＣＨを送信する基地局装置であって、上り同期要求および上り再同期用の専用シグネチャに関する情報を含む前記ＤＬ−ＳＣＨを送信する送信手段を備えることを特徴としている。

このように、上りリンクの同期が外れた状態にある移動局装置に対して、上り同期要求および上り再同期用の専用シグネチャに関する情報を含むＤＬ−ＳＣＨが送信されることから、通信中に上り同期要求および上り再同期用の専用シグネチャに関する情報を送信することが可能となる。

本実施形態の移動局装置は、基地局装置からＤＬ−ＳＣＨを受信する移動局装置であって、前記ＤＬ−ＳＣＨに含まれる情報および当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果を判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて使用するシグネチャを変えてランダムアクセスを行なうランダムアクセス実行手段と、を備えることを特徴としている。

このように、ＤＬ−ＳＣＨに含まれる情報および当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果の判定結果に応じて使用するシグネチャを変えてランダムアクセスが行なわれることから、例えば、基地局装置でランダムアクセスに使用されるシグネチャに応じて衝突が発生する事態を想定しながら下りリンクデータの送信再開が可能となるので、下りリンクデータの送信再開の際、下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することが可能となる。また、基地局装置でランダムアクセスに使用されるシグネチャに応じて衝突が発生する事態を想定しながら上り再同期を行なうことが可能となるので、上り再同期の際、上り再同期用の専用シグネチャを割当て可能かどうかに関わらず効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態の移動局装置において、前記移動局装置はさらに上りリンク同期を管理し、上りリンク同期が外れている状態で、前記判定手段が、前記ＤＬ−ＳＣＨに下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャの指定情報が含まれると共に当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果が成功であると判定した場合、前記ランダムアクセス実行手段は、前記専用シグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことを特徴としている。

このように、ＤＬ−ＳＣＨに下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャの指定情報が含まれると共に、当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果が成功であると判定すると、専用シグネチャを使用してランダムアクセスが行なわれることから、例えば、基地局装置で専用シグネチャを使用したランダムアクセスに応じてコンテンションレゾリューションを送信することなく下りリンクデータを送信することにより、下りリンクデータの送信再開の際、専用シグネチャが割り当てることができる場合に効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態の移動局装置において、前記移動局装置はさらに上りリンク同期を管理し、上りリンク同期が外れている状態で、前記判定手段が、前記ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果が失敗であると判定した場合、前記ランダムアクセス実行手段は、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことを特徴としている。

このように、ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果が失敗であると判定すると、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスが行なわれることから、例えば、基地局装置でランダムに選択されたシグネチャを使用したランダムアクセスに応じてコンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータを送信することにより、下りリンクデータの送信再開の際、専用シグネチャを割り当てることができない場合においても、他の移動局装置との衝突を考慮しつつ、効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態の移動局装置において、前記移動局装置はさらに上りリンク同期を管理し、上りリンク同期が外れている状態で、前記判定手段が、前記ＤＬ−ＳＣＨに下りリンクデータの送信再開用の専用シグネチャの指定情報が含まれないと判定した場合、前記ランダムアクセス実行手段は、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことを特徴としている。

このように、ＤＬ−ＳＣＨに専用シグネチャの指定情報が含まれないと判定すると、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスが行なわれることから、例えば、基地局装置でランダムに選択されたシグネチャを使用したランダムアクセスに応じてコンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータを送信することにより、下りリンクデータの送信再開の際、専用シグネチャを割り当てることができない場合においても、他の移動局装置との衝突を考慮しつつ、効率的な手順を実現することが可能となる。

本実施形態の移動局装置において、前記判定手段で、前記ＤＬ−ＳＣＨに上り同期要求および上り再同期用の専用シグネチャの指定情報が含まれると共に、当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果が成功であると判定すると、前記ランダムアクセス実行手段が前記上り再同期用の専用シグネチャを使用してランダムアクセスを行なうことを特徴としている。

このように、ＤＬ−ＳＣＨに、上り同期要求および上り再同期用の専用シグネチャの指定情報が含まれると共に、当該ＤＬ−ＳＣＨのＣＲＣのチェック結果が成功であると判定すると、上り再同期用の専用シグネチャを使用してランダムアクセスが行なわれることから、例えば、基地局装置で専用シグネチャを使用したランダムアクセスに応じてコンテンションレゾリューションを送信することなく下りリンクデータを送信することにより、上り再同期の際、上り再同期用の専用シグネチャが割り当てることができる場合に効率的な手順を実現することが可能となる。特に、ＤＬ−ＳＣＨに上り同期要求が含まれると判定した場合にランダムアクセスが行なわれることから、移動局装置で上りリンク同期外れを認識していない場合においても、上り再同期を実現することが可能となる。

本実施形態の移動局装置において、前記判定手段で、前記ＤＬ−ＳＣＨに上り同期要求が含まれる一方、上り再同期用の専用シグネチャの指定情報が含まれないと判定すると、前記ランダムアクセス実行手段がランダムに選択したシグネチャを行なうことを特徴としている。

このように、ＤＬ−ＳＣＨに上り同期要求が含まれる一方、上り再同期用の専用シグネチャの指定情報が含まれないと判定すると、ランダムに選択したシグネチャを使用してランダムアクセスが行なわれることから、例えば、基地局装置でランダムに選択されたシグネチャを使用したランダムアクセスに応じてコンテンションレゾリューションを送信した後に下りリンクデータを送信することにより、上り再同期の際、上り再同期用の専用シグネチャを割り当てることができない場合においても、他の移動局装置との衝突を考慮しつつ、効率的な手順を実現することが可能となる。特に、ＤＬ−ＳＣＨに上り同期要求が含まれると判定した場合にランダムアクセスが行なわれることから、移動局装置で上りリンク同期外れを認識していない場合においても、上り再同期を実現することが可能となる。

１００基地局装置（基地局）
１０１データ制御部
１０２ＯＦＤＭ変調部
１０３スケジューリング部
１０４無線部
１０５チャネル推定部
１０６ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部
１０７制御データ抽出部
１０８プリアンブル検出部
１０９シグネチャ管理部
２００移動局装置（移動局）
２０１データ制御部
２０２ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部
２０３スケジューリング部
２０４シグネチャ選択部
２０５プリアンブル生成部
２０６同期補正部
２０７無線部
２０８チャネル推定部
２０９ＯＦＤＭ復調部
２１０制御データ抽出部
１６０１上り同期管理部
１６０２ＣＲＣ結果判定部
１６０３ランダムアクセス実行部
１６０４ランダムアクセス判定部

Claims

専用シグネチャを用いたランダムアクセスを移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャを前記移動局装置に通知し、ランダムに選択したシグネチャを用いたランダムアクセスを前記移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを移動局装置に通知することを特徴とする基地局装置。
専用シグネチャを用いたランダムアクセスを移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャを前記移動局装置に通知し、ランダムに選択したシグネチャを用いたランダムアクセスを前記移動局装置に行わせる際には、専用シグネチャとして予約されていないシグネチャを移動局装置に通知することを特徴とする基地局装置の処理方法。