JP5586761B2 - 通信システム、基地局装置及び移動局装置 - Google Patents

Description

本発明はランダムアクセスチャネルにシグネチャを含むランダムアクセスプリアンブルを送信する移動局装置と上りリンクの同期の確立を行う基地局装置、ランダムアクセスチャネルを利用して基地局装置と上りリンクの同期の確立を行う移動局装置及びランダムアクセスチャネルにシグネチャを含むランダムアクセスプリアンブルを送信する移動局装置と上りリンクの同期の確立を行う基地局装置を含む通信システム等に関する。

３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、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も標準化され、サービスが開始さている。

一方、３ＧＰＰでは、第三世代無線アクセスの進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access：以下、「ＥＵＴＲＡ」と表す）が検討されている。

ＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が提案されている。また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）−ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が提案されている。

ＥＵＴＲＡの下りリンク及び上りリンクの概要を図１４に示す。基地局装置（ＢＳ）に対して移動局装置（ＭＳ）が接続されている。

ＥＵＴＲＡの下りリンクでは、下りリンクパイロットチャネルＤＰｉＣＨ（Downlink Pilot Channel)、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨ(Downlink Synchronization Channel）、下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）、下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、共通制御チャネルＣＣＰＣＨ（Common Control Physical Channel）により構成されている。

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

ここで、ＥＵＴＲＡの上りリンクのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、１．２５ＭＨｚ帯域を使用し、複数のアクセス用チャネルを用意して、多数の移動局装置からのクセスに対応することになっている。ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の一例を図１５に示す。

図１５は、横軸に時間をとり、縦軸に周波数をとっている。図１５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１５にて説明したランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨとが図示のように割当てられている。

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１５において、上りリンクパイロットチャネルＵＰｉＣＨは、上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨ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。また、ＥＵＴＲＡでは、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）用に、複数のチャネルを用意しているので、同時に複数のランダムアクセスに対応できる。

ここで、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の最小単位は、１．２５ＭＨｚ帯域を使用し、周波数軸上では１サブフレーム内では、１個のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を用意し、基地局装置の周波数帯域幅に応じて、１フレーム内に複数のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を用意することにより、多数の移動局装置からのアクセスに対応することができる（例えば、非特許文献３、４参照）。

ここで、図１６に基地局装置における帯域幅に対するランダムアクセスのチャンネルの構成例を示す。図１６は横軸に時間をとり、１フレーム毎にサブフレーム番号を０〜９まで割り当てている図である。

ここで、基地局装置における帯域幅が１．２５ＭＨｚ帯域の場合、２フレーム毎に１つランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が割り当てられている（図１６（ａ））。同様に、基地局装置における帯域幅が５ＭＨｚ帯域の場合、１フレームに１つ割り当てられ（図１６（ｂ））、基地局装置における帯域幅が１０ＭＨｚ帯域の場合、１フレームに２つ割り当てられ（図１６（ｃ））、基地局装置における帯域幅が１５ＭＨｚ帯域の場合、１フレームに３つ割り当てられ（図１６（ｄ））、基地局装置における帯域幅が２０ＭＨｚ帯域の場合、１フレームに５つ割り当てられている（図１６（ｅ））。

なお、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の使用目的は、上りリンクにおいて移動局装置−基地局装置間を同期させることを最大目的とし、無線リソースを割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も送信して、接続時間を短くすることも考えられている。

ここで、ランダムアクセスには、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ ＡｃｃｅｓｓとＮｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓの２つのアクセス方法がある。Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓは、移動局装置間で衝突する可能性のあるランダムアクセスであり、通常行われるランダムアクセスである。また、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓは、移動局装置間で衝突が発生しないランダムアクセスであり、迅速に移動局装置−基地局装置間の同期をとるために用いられるランダムアクセスであり、ハンドオーバ等の特別な場合に基地局装置主導で行われる。

また、ランダムアクセスでは、同期をとるためにプリアンブルのみを送信する。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して数ビットの情報を表現することができる。現在では、６ビットの情報を送信することが想定され、６４種類のシグネチャが用意されることが想定されている。

６ビットの情報は、５ビットがランダムＩＤ、残りの１ビットが下りリンクのパスロス／ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）などのような情報を割り当てるように想定されている。

ここで、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ及びＮｏｎ−Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓの通信手順について概略について説明する。

まず、図１７は、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓの手順例である。

まず、移動局装置が、ランダムＩＤ、下りリンクのパスロス／ＣＱＩ情報などから、シグネチャを選択し、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）でランダムアクセスプリアンブルを送信する（メッセージ１）。

基地局装置は、移動局装置からのプリアンブルを受信すると、プリアンブルから移動局装置−基地局装置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スケジューリングを行い、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ（Cell-Radio Network Temporary Identity）を割り当て、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）にランダムアクセスプリアンブルを送信した移動局装置宛の応答を示すＲＡ−ＲＮＴＩ（Random Access-Radio Network Temporary Identity）を配置し、下りリンク共用データチャネル（ＰＤＳＣＨ）に同期タイミングずれ情報、スケジューリング情報、Ｔｅｍｐｏｌａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩおよび受信したプリアンブルのシグネチャＩＤ番号（またはランダムＩＤ）を含んだランダムアクセスレスポンスを送信する（メッセージ２）。

移動局装置は、下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）にＲＡ−ＲＮＴＩがあることを確認すると、下りリンク共用データチャネル（ＰＤＳＣＨ）に配置されたランダムアクセスレスポンスの中身を確認し、送信したプリアンブルのシグネチャＩＤ番号（またはランダムＩＤ）が含まれる応答を抽出する。

そして、同期ずれを補正し、スケジューリングされた無線リソースで少なくともＣ−ＲＮＴＩ（又はＴｅｍｐｏｌａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）を含むＬ２／Ｌ３メッセージを送信する（メッセージ３）。

なお、移動局装置は、基地局装置からのランダムアクセスレスポンスを一定期間待ち続け、送信したプリアンブルのシグネチャＩＤ番号を含んだランダムアクセスレスポンスを受信しない場合は、再度、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。

基地局装置は、移動局装置からのＬ２／Ｌ３メッセージを受信すると、受信したＬ２／Ｌ３メッセージに含まれるＣ−ＲＮＴＩ（又はＴｅｍｐｏｌａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）を使用して移動局装置間で衝突が起こっているかどうか判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装置に送信する（メッセージ４）。移動局装置は、コンテンションレゾリューションを受信することにより、移動局装置と基地局装置との同期が確立される。

続いて、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓの手順例について、図１８を用いて説明する。

まず、基地局装置が、シグネチャを選択し、移動局装置にランダムアクセスプリアンブル割当てを送信する（メッセージ１）。移動局装置は通知されたシグネチャを使用し、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）でランダムアクセスプリアンブルを送信する（メッセージ２）。

基地局装置は、移動局装置からのプリアンブルを受信すると、プリアンブルから移動局装置−基地局装置間の同期タイミングずれを算出し、下りリンク制御チャネル（ＰＤＳＣＨ）に、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）にランダムアクセスプリアンブルを送信した移動局装置宛の応答を示すＲＡ−ＲＮＴＩ又はＣ−ＲＮＴＩを配置し、同期タイミングずれ情報を含んだランダムアクセスレスポンスを送信する（メッセージ３）。移動局装置は、受信したランダムアクセスレスポンスから同期タイミングずれを補正する。これにより、移動局装置と基地局装置との同期が確立される。

なお、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓで使用されるシグネチャとＮｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓで使用されるシグネチャは異なる。

つづいて、図１９を用いてＮｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓのランダムアクセス手順を用いる例として、移動局装置のハンドオーバ時の手順について説明する。

移動局装置は、ハンドオーバの準備段階として、隣接基地局装置の電波状況を測定し、測定レポートを自基地局装置のハンドオーバ元の基地局装置に送信する。ハンドオーバ元の基地局装置は、移動局装置の測定レポートを参照し、最適なハンドオーバ先の基地局装置を選択する。そして、選択されたハンドオーバ先の基地局装置に、ハンドオーバ要求メッセージを送信する。

ハンドオーバ先の基地局装置は、ハンドオーバ元の基地局装置からハンドオーバ要求メッセージを受信すると、ハンドオーバする移動局装置に対してハンドオーバ先基地局装置で使用するＣ−ＲＮＴＩとシグネチャＩＤ番号を割り当て、ハンドオーバ要求の応答としてハンドオーバ元の基地局装置にＣ−ＲＮＴＩとシグネチャＩＤ番号を含むハンドオーバ要求承認メッセージを送信する。また、シグネチャＩＤに対応するシグネチャが使用可能である期間の終了時間を算出し、ハンドオーバ要求承認メッセージに含めて送信する。

ハンドオーバ元の基地局装置は、移動局装置に対し、ハンドオーバ要求承認メッセージに含まれているＣ−ＲＮＴＩ、シグネチャ番号及び終了時間を抽出し、抽出したＣ−ＲＮＴＩ、シグネチャＩＤ番号及び終了時間を含めてハンドオーバコマンドメッセージを送信する（メッセージ１）。

移動局装置は、ハンドオーバコマンドメッセージを受信すると、ハンドオーバ先の基地局装置の下りリンクの同期を行い、報知チャネルからランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置を確認する。ハンドオーバコマンドメッセージで通知されたシグネチャを使用し、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）でハンドオーバ先の基地局装置にランダムアクセスプリアンブルを送信する（メッセージ２）。

ハンドオーバ先の基地局装置は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）からシグネチャを検出すると、同期タイミングずれを算出し、移動局装置からのハンドオーバ完了メッセージを送信するための上りリンクのスケジューリングを行い、同期情報とスケジューリング情報とシグネチャＩＤ番号を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージを送信する（メッセージ３）。

移動局装置は、送信したシグネチャＩＤ番号を含んだランダムアクセスレスポンスを受信すると同期情報から同期タイミングずれを補正し、スケジューリングされた無線リソースでハンドオーバ完了メッセージを送信する。

ただし、基地局装置で選択可能なシグネチャが無くなった場合には、衝突が発生する可能性があり、ランダムアクセス手順に時間が費やされても、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓのランダムアクセスを使用する場合もある。

3GPP TS(Technical Specification)36.211、V1.10(2007-05)、Technical Specification Group Radio Access Network、Physical Channel and Modulation(Release 8) 3GPP TS(Technical Specification)36.212、V1.20(2007-05)、Technical Specification Group Radio Access Network、Multiplexing and channel coding(Release 8) R1-073436,Texas Instruments, "Random Access slot Configurations",3GPP TSG RAN WG1 Meeting #50,Athens, Greece,20-24 August,2007 3GPP TS(Technical Specification)36.300、V8.10(2007-06)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)、Overall description Stage2

ハンドオーバ時には、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓのランダムアクセスが実行され、ハンドオーバコマンドメッセージ（メッセージ１）では、シグネチャ番号に対応するシグネチャが使用可能である期間の終了時間も通知することとなる。これは、ハンドオーバ先の基地局装置の下りリンクの同期を行い、ランダムアクセスプリアンブル（メッセージ２）を送信開始する期間がどれくらいかわからないために、シグネチャの使用期間を送信する場合は、シグネチャの有効期間の開始時間−終了時間を通知するのではなく、終了時間のみを通知するためである。

しかしながら、終了時間のみを通知すると、下りリンク同期期間と実際のシグネチャの有効期間の間や、ハンドオーバが終了するまでの時間（ハンドオーバ完了メッセージを受信するまでの期間）のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）では、選択されたシグネチャを他の移動局装置が使用することができなくなるといった問題点があった。

図２０は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の状態について説明するための図である。横軸に時間をとり、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の状態が示されている。ここでは、ハンドオーバコマンドを受信してから、終了時間までの期間は、当該移動局装置によってランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は占有してしまい、他の移動局装置は使用することができない。

すなわち、ハンドオーバが終了するまでの時間は、１００ｍｓ前後から数１００ｍｓは想定されるので、この間、移動局装置に割り当てられたシグネチャは、他の移動局装置には使用できなくなり、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓで使用できるシグネチャの利用効率が悪くなるといった問題点があった。

また、シグネチャの使用期間（終了時間）を通知しない場合もあるが、この場合もハンドオーバが終了するまでの時間のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）では、他の移動局装置が使用することができないといった問題点があった。

とくに、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓで使用されるシグネチャ数は、少ない。ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、基地局装置の帯域が広い場合、狭い帯域と同じようなランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の利用効率を同じにするために、１フレーム中のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の個数を多くしている。これに対し、シグネチャの有効期間内のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を使用可能とすると、１つのシグネチャに対して帯域が狭い場合より悪い利用効率になってしまうといった問題点があった。

また、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓで使用されるシグネチャが、すべて使用中である場合、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓを行うように指示される。この場合、ランダムアクセスの手順が長くなり、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓを使用した場合より接続に時間がかかってしまうといった問題点があった。

更に他の移動局装置と衝突が発生した場合、接続するまでの時間がかかってしまい、スムーズなハンドオーバが行えないといった問題も生じてしまう。

上記課題を解決するために、本発明が目的とするところは、基地局装置と移動局装置との間において、シグネチャの有効期間内であっても、他の移動局装置にシグネチャを割り当てることにより効率よく通信を行うことができる通信システム等を提供することである。

本発明の通信システムは、移動局装置が、基地局装置より通知されたシグネチャに基づいて生成した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を使用して前記基地局装置に送信する通信システムであって、
前記基地局装置は、１フレーム期間内における複数のランダムアクセスチャネルのそれぞれに付与された異なるランダムアクセスチャネル番号のうちの１つを前記移動局装置に通知し、
前記移動局装置は、前記通知されたランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルを使用してランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする。

本発明の基地局装置は、
移動局装置が、基地局装置より通知されたシグネチャに基づいて生成した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を使用して前記基地局装置に送信する通信システムにおける基地局装置であって、
１フレーム期間内における複数のランダムアクセスチャネルのそれぞれに付与された異なるランダムアクセスチャネル番号のうちの１つを前記移動局装置に通知することを特徴とする。

本発明の移動局装置は、
移動局装置が、基地局装置より通知されたシグネチャに基づいて生成した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を使用して前記基地局装置に送信する通信システムにおける移動局装置であって、
前記基地局装置から通知されたランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルを使用してランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする。

本発明の通信システムによれば、ランダムアクセスチャネルにシグネチャを含むランダムアクセスプリアンブルを送信する移動局装置と上りリンクの同期の確立を行う基地局装置において、基地局装置が移動局装置に対しランダムアクセスが必要と判断した場合に、未使用のシグネチャがあるかを判定し、未使用のシグネチャがあると判定された場合に、当該シグネチャと、前記移動局装置が利用することのできるランダムアクセスチャネルを割り当てることとなる。したがって、一の移動局装置がシグネチャを占有することなく、複数の移動局装置を割り当てる基地局装置を提供することができる。

また、本発明の基地局装置によれば、有効期間の終了時間を算出し、ランダムアクセスチャネルの中から、終了時間に最も近いランダムアクセスチャネルを基準に、移動局装置が使用するランダムアクセスチャネルを割り当てることとなる。したがって、シグネチャの有効期間の中から、終了時間に基づいて、移動局装置が利用するランダムアクセスチャネルが割り当てられることとなり、シグネチャの有効期間の間であっても、複数の移動局装置がシグネチャを利用することができる。

また、本発明の移動局装置によれば、シグネチャと終了時間とを含むランダムアクセスプリアンブル割当てメッセージを受信し、当該ランダムアクセスプリアンブル割当てメッセージから、シグネチャと、終了時間とを抽出し、抽出した終了時間に基づいて、前記シグネチャを含んだランダムアクセスプリアンブルを送信することが可能なランダムアクセスチャネルを決定することとなる。したがって、移動局装置は、同じシグネチャに複数の移動局装置が割り当てられているに関わらずシグネチャ及び決定されたランダムアクセスチャネルに基づいて適切な通信を行うことが可能となる。

第１実施形態におけるシステムの概略を説明するための図である。 第１実施形態における基地局装置の構成を説明するための図である。 第１実施形態におけるシグネチャ割当テーブルのデータ構成の一例を示した図である。 第１実施形態における移動局装置の構成を説明するための図である。 第１実施形態における基地局装置の処理を説明するための動作フローである。 第１実施形態における移動局装置の処理を説明するための動作フローである。 第１実施形態における動作を説明するための図である。 第１実施形態における動作を説明するための図である。 第１実施形態における動作を説明するための図である。 第１実施形態における動作を説明するための図である。 第２実施形態における基地局装置の処理を説明するための動作フローである。 第２実施形態における移動局装置の処理を説明するための動作フローである。 第２実施形態における動作を説明するための図である。 背景技術におけるＥＵＴＲＡのチャネル構成を説明するための図である。 背景技術におけるランダムアクセスチャネルを説明するための図である。 背景技術におけるランダムアクセスチャネルを説明するための図である。 背景技術における移動局装置と基地局装置の通信手順を説明するための図である。 背景技術における移動局装置と基地局装置の通信手順を説明するための図である。 背景技術における移動局装置と基地局装置の通信手順を説明するための図である。 背景技術における動作を説明するための図である。

以下、本願発明を適用した基地局装置を用いた移動通信システムについて、図面を参照して説明する。

〔第１実施形態〕
まず、図１は、本実施形態における移動通信システムの概略を示した図である。図１に示すように、本実施形態において、通信ネットワークに、基地局装置１が接続されている。図１に置いては、基地局装置１ａと、基地局装置１ｂとが接続されている。また、基地局装置１には、移動局装置５が接続される。

移動局装置５は、最初、基地局装置１ａを介してネットワークに接続されている。ここで、移動局装置５が移動し、ハンドオーバ処理により、基地局装置１ｂを介してネットワークと接続されることとなる。ここで、基地局装置１ａをハンドオーバ元基地局装置１ａといい、基地局装置１ｂをハンドオーバ先基地局装置１ｂという。

［基地局装置の構成］
ここで、基地局装置１の構成について説明する。図２に示すように、基地局装置１は、データ制御部１００と、ＯＦＤＭ変調部１０２と、無線部１０４と、同期タイミング測定部１０６と、基地局装置間通信部１０８と、スケジューリング部１１０と、チャネル推定部１１２と、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ復調部１１４と、制御データ抽出部１１６と、プリアンブル検出部１１８とを備えて構成されている。

データ制御部１００は、入力された制御データを、スケジューリング部１１０からの指示により制御データを下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、下りリンク同期チャネル（ＤＳＣＨ）、下りリンクパイロットチャネル（ＤＰｉＣＨ）及び共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ）にマッピングし、各移動局装置に対するユーザデータと他の制御データを下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）にマッピングする。

ＯＦＤＭ変調部１０２は、入力された信号から、データ変調、入力信号の直列／並列変換し、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）変換、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入、フィルタリングなどＯＦＤＭ信号処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。生成されたＯＦＤＭ信号は、無線部１０４に出力される。

無線部１０４は、ＯＦＤＭ変調部１０２から入力されたデータを無線周波数にアップコンバートして、移動局装置５に送信する。また、無線部１０４は、移動局装置５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、受信データを同期タイミング測定部１０６と、チャネル推定部１１２と、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ復調部１１４と、プリアンブル検出部１１８とに出力する。

同期タイミング測定部１０６は、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）から同期タイミングずれ量を算出し、同期タイミングずれ量を同期タイミング情報としてスケジューリング部１１０に報告する機能部である。具体的には、同期タイミング測定部１０６は、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）を監視し、パイロット信号（参照信号）の到着時刻と、基本時刻との差異から、タイミングのずれ量を検知する。

基地局装置間通信部１０８は、ハンドオーバ要求メッセージやハンドオーバ承認メッセージを作成し、基地局装置間の通信を行う機能部である。ハンドオーバ要求メッセージを受信した場合、スケジューリング部１１０にＣ−ＲＮＴＩとシグネチャと終了時間を要求する。また、ハンドオーバ要求承認メッセージを受信した場合、Ｃ−ＲＮＴＩとシグネチャ番号と終了時間とをスケジューリング部１１０に通知する。

スケジューリング部１１０は、下りリンクのスケジューリングを行うＤＬスケジューリング部１１０２と、上りリンクのスケジューリングを行うＵＬスケジューリング部１１０４と、制御データ作成部１１０６と、シグネチャ割当部１１０８とを備えて構成されている。

ＤＬスケジューリング部１１０２は、移動局装置５から通知されるＣＱＩ情報や、下りリンクデータのＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報、上位層からの通知される各ユーザのデータ情報、制御データ作成部１１０６で作成される制御データ等から、下りリンクの各チャネルにユーザデータや制御データをマッピングするためのスケジューリングを行う機能部である。

ＵＬスケジューリング部１１０４は、チャネル推定部１１２からの上りリンクの無線伝搬路推定結果と、移動局装置５からのリソース割当て要求とから、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為のスケジューリングを行う機能部である。

制御データ作成部１１０６は、制御データ抽出部１１６から入力された上りリンクの受信データの正誤からＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を、プリアンブル検出部１１８からの入力された結果からランダムアクセスレスポンスメッセージを、同期タイミング測定部１０６から入力された同期タイミングずれ情報から同期情報メッセージを、制御データとして作成する。

シグネチャ割当部１１０８は、基地局装置間通信部１０８からシグネチャと終了時間とを要求されると、基地局装置主導のランダムアクセスを移動局装置５に実行させるかどうか判断する。ここで、基地局装置主導のランダムアクセスを移動局装置５に実行させる場合、シグネチャの終了時間及び使用するシグネチャと使用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）とを算出し、シグネチャ番号と終了時間とを基地局装置間通信部１０８に出力する。

ここで、シグネチャ割当部１１０８は、シグネチャ割当テーブル１１１０を記憶している。シグネチャ割当テーブル１１１０は、基地局装置１が選択できるシグネチャに対するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の使用状況を示したテーブルであり、シグネチャ割当テーブル１１１０のデータ構成の一例を図３に示す。

図３のシグネチャ割当テーブル１１１０は、縦軸は各シグネチャの使用状況を示し、横軸は、各フレーム内のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の使用状況を示している。シグネチャ番号及びフレーム内のＲＡＣＨ番号に対して割り当てた移動局装置をそれぞれ記憶している。図３は、１フレームに対して２つのＲＡＣＨがある場合について用いられるテーブルであり、例えば、シグネチャ番号「１」に対して、１つ目（０サブフレーム）に対しては移動局装置Ａが、２つ目（５サブフレーム）に対ししては移動局装置Ｂがそれぞれ割り当てられていることを記憶している。また、シグネチャ番号「３」の場合、１つ目（０サブフレーム）に対しては移動局装置Ｄが割り当てられているが、２つ目（５サブフレーム）に対しては移動局装置が未割当である。基地局装置１は、使用、未使用のシグネチャと使用、未使用のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を判定することができ、未使用シグネチャ及びランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の中からシグネチャ及びランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を選択して、選択した情報を移動局装置５に通知する。

チャネル推定部１１２は、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）の復調用パイロット信号から無線伝搬路特性を推定し、ＤＴＦ−ｓ−ＯＦＤＭ復調部１１４に無線伝搬路推定結果を出力する機能部である。また、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）の測定用パイロット信号から上りリンクのスケジューリングを行うために無線伝搬路推定結果をスケジューリング部１１０に出力する。なお、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−ｓｐｒｅａｄ−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かまわない。

ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ復調部１１４は、入力されたＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ信号に対して、ＤＦＴ変換、サブキャリアマッピング、ＩＦＦＴ変換、フィルタリング等のＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ信号処理を行い、データ信号を復調する機能部である。

制御データ抽出部１１６は、受信データの正誤を確認し、確認結果をスケジューリング部１１０に通知する機能部である。受信データが正しい場合、受信データをユーザデータと制御データに分離し出力する。ここで、制御データの中で、下りリンクのＣＱＩ情報、下りリンクデータのＡＣＫ／ＮＡＣＫ等のレイヤー２の制御データはスケジューリング部１１０に出力され、その他のレイヤー３等の制御データと、ユーザデータとは上位層に出力される。受信データが誤りの場合、再送データと合成するために保存しておき、再送データを受信した時に合成処理を行う。

プリアンブル検出部１１８は、無線部１０４から出力された信号からプリアンブルを検出することにより同期タイミングずれ量を算出し、シグネチャ番号と同期タイミングずれ量に基づく同期タイミング情報とをスケジューリング部１１０に報告する機能部である。

［移動局装置の構成］
続いて移動局装置５の構成について図４を用いて説明する。移動局装置５は、データ制御部５００と、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ変調部５０２と、同期補正部５０４と、無線部５０６と、プリアンブル生成部５０８と、シグネチャ選択部５１０と、スケジューリング部５１２と、チャネル推定部５１４と、ＯＦＤＭ復調部５１６と、制御データ抽出部５１８とを備えて構成されている。

データ制御部５００は、上位層から入力されたユーザデータ・制御データを、スケジューリング部５１２からの指示により上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）と、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で送られるように配置する。また、測定用パイロット信号や復調用パイロット信号を上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）に配置する。

ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ変調部５０２は、データ変調を行い、ＤＦＴ変換、サブキャリアマッピング、ＩＦＦＴ変換、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入、フィルタリングなどＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ信号処理を行い、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ信号を生成する。上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−ｓｐｒｅｄ ＯＦＤＭ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かまわない。

同期補正部５０４は、制御データ抽出部５１８で抽出された同期情報が、スケジューリング部５１２を介して入力され、当該同期情報から送信タイミングを補正し、送信タイミングに合うように調整されたデータを無線部５０６に出力する機能部である。すなわち、基地局装置１と、移動局装置５とのタイミング（同期タイミング）を補正することにより、適切に通信が行えるようにする。

無線部５０６は、無線制御部（非図示）から指示された無線周波数に設定し、同期補正部５０４から入力された信号を無線周波数にアップコンバートして、基地局装置１に送信する。また、無線部５０６は、基地局装置１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、当該受信データをチャネル推定部５１４及びＯＦＤＭ復調部５１６に出力する。

プリアンブル生成部５０８は、シグネチャ選択部５１０が選択したシグネチャ番号に対応したシグネチャを含んだランダムアクセスプリアンブルを生成し、ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ変調部５０２に出力する機能部である。

シグネチャ選択部５１０は、スケジューリング部５１２からの指示により、ランダムアクセスで使用するシグネチャ番号を選択し、選択したシグネチャ番号をプリアンブル生成部５０８に出力する機能部である。また、スケジューリング部５１２からシグネチャ番号が指示された場合には、指示されたシグネチャ番号をプリアンブル生成部５０８に出力する。

スケジューリング部５１２は、制御データ解析部５１２２と、制御データ作成部５１２４と、ＵＬスケジューリング部５１２６と、ＲＡＣＨ算出部５１２８とを備えて構成されている。

制御データ解析部５１２２は、制御データ抽出部５１８から入力される制御情報を解析し、スケジューリング情報をＵＬスケジューリング部５１２６に出力する。また、同期情報において、新しい同期情報であることを示す同期情報識別情報が含まれている場合には、同期タイミングずれ情報を同期補正部５０４に出力する。

制御データ作成部５１２４は、ＡＣＫ信号やＮＡＣＫ信号、その他の制御データを作成し、データ制御部５００に出力する。また、ＵＬスケジューリング部５１２６は、スケジューリング情報を元に上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）及び上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を配置するリソースを制御する。

ＲＡＣＨ算出部５１２８は、共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ）で通知されるランダムアクセス関連情報からランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置を算出する。そして、ハンドオーバコマンド等の基地局装置１から指示されたランダムアクセスの場合、通知された終了時間から使用可能なランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を算出する機能部である。

また、スケジューリング部５１２は、上位層から指示があると、ランダムアクセスを行うようにシグネチャ選択部５１０に指示を行う。

チャネル推定部５１４は、下りリンクパイロットチャネル（ＤＰｉＣＨ）から無線伝搬路特性を推定し、ＯＦＤＭ復調部５１６に推定結果を出力する機能部である。また、基地局装置１に無線伝搬路推定結果を通知する為のＣＱＩ情報に変換し、スケジューリング部５１２にＣＱＩ情報を出力する。

ＯＦＤＭ復調部５１６は、チャネル推定部の無線伝搬路推定結果から無線部５０６から入力された受信データを復調する機能部である。

制御データ抽出部５１８は、ＯＦＤＭ復調部５１６から入力された受信データを、ユーザデータと制御データに分離する機能部である。ここで、上りリンクの同期情報、スケジューリング情報やその他のレイヤー２の制御データはスケジューリング部５１２に、その他のユーザデータを上位層に出力する。

［基地局装置の処理］
続いて、基地局装置１の処理について説明する。図５は、基地局装置１が実行する処理について、動作フローを用いて説明した図である。なお、図５において説明される基地局装置は、ハンドオーバ先となる基地局装置（ハンドオーバ先基地局装置１ｂ）の動作である。

まず、基地局装置１は、ハンドオーバ要求メッセージを他の基地局装置（ハンドオーバ元基地局装置１ａ）から受信すると（ステップＳ１００）、シグネチャ割当テーブル１１１０からどの移動局装置にも割り当てられていない未使用シグネチャがあるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

ここで、未使用シグネチャがある場合には（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、移動局装置５のＣ−ＲＮＴＩを割り当てる（ステップＳ１０４）。続いて、シグネチャの有効期間の終了時間を算出する（ステップＳ１０６）。ここで、シグネチャの有効期間とは、ランダムアクセスプリアンブルの送信に数回失敗することを想定し、複数回ランダムアクセスプリアンブルを送信可能とする期間である。具体的に、シグネチャの有効期間を算出する方法としては種々の方法が考えられるが、例えば、ハンドオーバの場合は、Ａミリ秒、その他の場合、Ｂミリ秒とするか、または、移動局装置のトラフィックにより種類によりシグネチャの有効期間を設定して置き、下りリンクの同期確立に想定される期間とを足した時間を有効期間とする方法などがある。

続いて、算出された終了時間に対応して、未使用シグネチャと、未使用ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）とを選択する（ステップＳ１０８）。本実施形態の場合、シグネチャ割当テーブル１１１０において、未割当となっている箇所を検索し、当該場所に決定する。

例えば、図３のシグネチャ割当テーブル１１１０においては、シグネチャ番号「２」の１番ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、シグネチャ番号「３」の２番ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、シグネチャ番号「６」の１番ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、シグネチャ番号「６」の２番ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、シグネチャ番号「８」の２番ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）とが未割当の状態である。この未割当の中から一つの欄抱くアクセスチャネルを選択し、移動局装置５を割り当てる。

つづいて、割り当てられた移動局装置５の情報に基づいてシグネチャ割当テーブル１１１０が更新される（ステップＳ１１０）。そして、基地局装置１は、移動局装置５に対してＣ−ＲＮＴＩと、シグネチャ番号と、終了時間とを含むハンドオーバメッセージ要求承認メッセージを基地局装置１ａに送信する（ステップＳ１１２）。

なお、基地局装置１ａはハンドオーバ要求承認メッセージを受信すると、ハンドオーバ要求承認メッセージに含まれているＣ−ＲＮＴＩと、シグネチャ番号と、終了時間とを抽出し、移動局装置５にハンドオーバコマンドメッセージ（ランダムアクセスプリアンブル割当てメッセージとも言う）に抽出したＣ−ＲＮＴＩと、シグネチャ番号と、終了時間とを含めて送信する。

なお、本実施形態においては、使用シグネチャとしてシグネチャ番号「２」が、終了時間はＸフレームの１番ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）がハンドオーバ要求承認メッセージに含まれているものとする。

なお、選択したシグネチャを割り当てた移動局装置５からハンドオーバ完了メッセージを受信するか又はシグネチャの有効期間の終了時間になった場合にシグネチャとランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を未使用の状態として解放する。

また、ステップＳ１１２において、未使用シグネチャがない場合、基地局装置１ａにＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓを行うように指示する旨の情報をハンドオーバ要求承認メッセージに含めて送信する。基地局装置１ａは、移動局装置５にＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓを行うように指示する旨の情報をハンドオーバコマンドメッセージに含めて送信する。

［移動局装置の動作］
続いて、移動局装置５の処理について説明する。図６は、移動局装置５が実行する処理について、動作フローを用いて説明した図である。まず、移動局装置５は、ハンドオーバ元となる基地局装置１ａから、ハンドオーバコマンドメッセージ（ランダムアクセスプリアンブル割当てメッセージとも言う）を受信する（ステップＳ２００）。

つづいて、受信されたハンドオーバコマンドメッセージに含まれるシグネチャ番号と、終了時間とを抽出する（ステップＳ２０２）。そして、移動局装置５は、基地局装置１（ここでは、ハンドオーバ先基地局装置１ｂ）と下りリンクの同期を確立する（ステップＳ２０４）。

ここで、ステップＳ２０２において抽出された終了時間と、移動局装置５におけるアクセスレスポンス時間とからランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置を決定する（ステップＳ２０６）。ここで、終了時間としては、シグネチャの有効期間の終了時間でもいいし、フレーム番号及びサブフレーム番号等が通知されることとしてもよい。

具体的に説明すると、まずシグネチャ番号に基づいて、基地局装置１と移動局装置５とが上りリンクの同期を行う場合に利用されるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のシグネチャが決定される。

次に、終了時間に基づいてシグネチャの有効期間が決定される。ここで、移動局装置５と、基地局装置１とが使用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、終了時間からもっとも近い位置のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が利用されることとなる。また、アクセスレスポンス時間に応じて、いくつのフレーム内毎にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用するか決定する。

例えば、本実施形態において、終了時間はＸフレームの１番のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）である。この場合、移動局装置５が使用可能なランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、最も近い「Ｘ−１フレームの０サブフレーム」となる。そして、アクセスレスポンス時間に応じて、「Ｘ−２フレームの０サブフレーム」、・・・、「Ｓフレームの０サブフレーム」（Ｓフレームはハンドオーバコマンドメッセージを受信した後の最初のフレーム）と決定する。

そして、決定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してランダムアクセスプリアンブルを基地局装置１ｂに送信する（ステップＳ２０８）。例えば、０サブフレームのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が決定されている場合、０サブフレームのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用して送信する。そして、ランダムアクセスレスポンス受信時間内に使用したシグネチャ番号を含んだランダムアクセスレスポンスを受信しない場合は、次のフレームの０サブフレームのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）で再度、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。

そして、ランダムアクセスレスポンスを受信すると（ステップＳ２１０；Ｙｅｓ）、指定された上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）のリソースを使用して、ハンドオーバ完了メッセージをハンドオーバ先基地局装置１ｂに送信する（ステップＳ２１２）。

［移動局装置及び基地局装置の動作］
図７を用いて動作について説明する。図７は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の様子を模式的に示した図である。図７は、横軸に時間が表されており、１フレーム（１０ｍｓ）内に２個（５ｍｓ間隔に１個）のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）があり、ランダムアクセスレスポンス受信時間が９ｍｓの場合である。

ここで、ランダムアクセスレスポンス受信時間とは、移動局装置５がランダムアクセスプリアンブルを送信し、基地局装置１でランダムアクセスプリアンブルを検出し、ランダムアクセスレスポンスを作成して、移動局装置５へ送信し、受信されるまでの処理時間を含んだ時間をいう。

移動局装置５は、受信されたハンドオーバコマンドに含まれるシグネチャ番号に対応したシグネチャを使用し、終了時間とランダムアクセスレスポンス受信時間からランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置を決定する（図６のステップＳ２０６）。

すなわち、まず、通知された終了時間に直近のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）として決定する。図７の場合、０サブフレームの時点が終了時間となっているため、移動局装置５においてランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の「１」（０フレーム時）を用いることとする。

つづいて、ランダムアクセスレスポンス受信時間を参照すると、図７の場合、９ｍｓ間隔でランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が使用することができ、１つのシグネチャに対しては、各フレームの０サブフレーム、各フレームの５サブフレームのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）をそれぞれ、異なる移動局装置に割り当てることができる。つまり、終了時間がＸフレームの０サブフレームと通知された場合、Ｘフレームの０サブフレームのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が基準となる。

そして、ランダムアクセスレスポンス受信時間９ｍｓ前のＸ−１フレームの０サブフレーム、さらに１つ前のフレームのＸ−２フレームの０サブフレーム、・・・、Ｓフレームの０サブフレーム（Ｓフレームはハンドオーバコマンドメッセージを受信した後の最初のフレーム）を利用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）とする。これにより、Ｓフレームから、Ｘフレームまでの各フレームの５サブフレームのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、他の移動局装置に使用させることができるので、この場合、シグネチャの使用効率は２倍になる。

移動局装置５は、ランダムアクセスプリアンブルを送信後、少なくともランダムアクセスレスポンスの受信期間は、ランダムアクセスプリアンブルを再度送信することはできない。つまり、この間隔内にあるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）では、基地局装置１が選択したシグネチャを他の移動局装置に対して割り当てることにより、効率よくシグネチャを利用することが可能となる。

本実施形態のように、シグネチャを利用できる終了時間（ランダムアクセス終了時間）で指定したランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を基準にランダムアクセスレスポンス受信時間間隔でランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を使用するようにすれば、使用しないランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が他の移動局装置で使用できることとなる。したがって、同じシグネチャを複数移動局装置が効率よく使用できることになる。

［変形例］
（２０ＭＨｚ帯域等の場合）
なお、上述した実施形態では、ランダムアクセスレスポンス受信時間の間隔でランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を算出するように説明したが、ランダムアクセスレスポンス受信時間以上の間隔で使用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を算出するのであれば、特に問題ない。

また、上述した実施形態は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が２つの場合、すなわち１０ＭＨｚの帯域の場合について説明したが、１フレーム内に複数のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）があってもよい。

例えば、２０ＭＨｚ帯域の場合を図８に示す。図８のように、１フレーム（１０ｍｓ）内に５個（２ｍｓ間隔に１個）のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）があり、ランダムアクセスレスポンス受信時間が７ｍｓの場合とする。この時、終了時間がＸフレームの０サブフレームの場合、使用ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、Ｘフレームの０サブフレーム、Ｘ−１フレームの２サブフレーム、Ｘ−２フレームの４サブフレーム、Ｘ−３フレームの６サブフレーム、・・・、Ｘ−Ｎフレームの２×Ｎ（ｍｏｄ）１０サブフレーム（ただし、Ｎは、整数である。また、ｘ（ｍｏｄ）ｙはｘをｙで割った場合の余りを意味する。）となる。この場合、基地局装置でのシグネチャの割当が複雑になってしまう。

このような場合は、例えば、ランダムアクセスレスポンス受信時間が、７ｍｓであったとしても、ランダムアクセスレスポンス受信時間を９ｍｓに設定するか、ランダムアクセスレスポンス受信時間以上の９ｍｓ（７ｍｓ＋２ｍｓ）をシグネチャ送信間隔として設定して、１フレーム毎にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信できるようにしてもよい。

この場合、基地局装置１は、ランダムアクセスレスポンス受信時間又はシグネチャ送信間隔を共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ）やハンドオーバ要求承認メッセージやハンドオーバコマンドメッセージまたはその他の制御データに含めて移動局装置に通知しても良い。

また、ランダムアクセスレスポンス受信時間、または、シグネチャ送信間隔を長くすることで、シグネチャを更に複数の移動局装置に割り当てることとしてもよい。

（５ＭＨｚ帯域等の場合）
また、ランダムアクセスレスポンス受信時間が、フレームより長い場合でもよい。例えば、図９は５ＭＨｚ帯域の場合の状態を示す図である。ランダムアクセスレスポンス受信時間は、移動局装置５がランダムアクセスプリアンブルを送信し、基地局装置１でランダムアクセスプリアンブルを検出し、ランダムアクセスレスポンスを作成して移動局装置５へ送信するまでの処理時間と、周波数領域及び時間領域での適度なスケジューリングが可能なように数サブフレームの時間を足した時間とを加えた時間である。

ここで、基地局装置１の使用帯域が５ＭＨｚの場合だと、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が１フレーム（１０ｍｓ）に１個となる。また、図１０に示すように、基地局装置１の使用帯域が１．２５ＭＨｚの場合だと、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が２フレーム（２０ｍｓ）に１個となる。したがって、１つのシグネチャは、指定された期間内では、１つの移動局装置にだけしか割り当てることができない。

図の基地局装置１の使用帯域が５ＭＨｚの場合、ランダムアクセスレスポンス受信時間を１９ｍｓ（９ｍｓ＋１０ｍｓ）とすることにより、ＸフレームのＲＡＣＨと、Ｘ−１フレームのＲＡＣＨとで違った移動局装置を割当てることが出来るようになる。

さらに、図１０は、基地局装置１の使用帯域が１．２５ＭＨｚの場合について示した図である。この場合、ランダムアクセスレスポンス受信時間を３９ｍｓ（９ｍｓ＋３０ｍｓ）とすることで、１つのシグネチャを複数の移動局装置で使用できることとなる。

このように、基地局装置１の送信帯域によりランダムアクセスレスポンス受信時間を変更することで、ランダムアクセスレスポンスのスケジューリングがよりフレキシブルに適用することができるようになる。

基地局装置１の送信帯域幅でランダムアクセスレスポンス受信時間が変わることになるので、ランダムアクセスレスポンス受信時間を、共通制御チャネル（ＣＣＰＣＨ）を通して移動局装置に通知するか、ハンドオーバ要求承認メッセージ、ハンドオーバコマンドメッセージ又はその他の制御データに含めて移動局装置に通知する。なお、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ ＡｃｃｅｓｓのランダムアクセスとＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓのランダムアクセスのランダムアクセスレスポンス受信時間は異なっていてもよい。

即ち、基地局装置１は、図５のステップＳ１１２において、ランダムアクセスレスポンス時間を含めて基地局装置１ａにハンドオーバ要求承認メッセージを送信する。そして、基地局装置１ａは、ランダムアクセスレスポンス時間を含んだハンドオーバコマンドメッセージ（ランダムアクセスプリアンブル割当てメッセージとも言う）を送信する。また、移動局装置５は、ステップＳ２００において受信されたハンドオーバコマンドメッセージから、ステップＳ２０２において、ランダムアクセスレスポンス時間を抽出する。そして、ステップＳ２０６において、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置を決定する。

〔第２実施形態〕
続いて、第２実施形態について説明する。第１実施形態では、終了時間で指定したランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を基準にランダムアクセスレスポンス受信時間間隔又はシグネチャ送信間隔でランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を使用するようにすることで、使用しないランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が他の移動局装置で使用でき、同じシグネチャを複数移動局装置が使用できるようにした。

ここで、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の構成（時間位置）は、毎フレーム同じである。第２実施形態では、シグネチャ送信間隔を、１フレーム間隔（９ｍｓ）または２フレーム間隔（１９ｍｓ）等のフレーム間隔単位で設定し、使用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）番号又はランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）サブフレーム番号を通知することで、一定の間隔でランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）及びシグネチャを使用する場合について説明する。ここで、シグネチャ送信時間は、ランダムアクセス受信時間以上とする。

なお、基地局装置１及び移動局装置５の構成は第１実施形態と同様であるため、その説明を省略する。

［基地局装置の処理］
まず、基地局装置の処理について、図１１の動作フローを用いて説明する。なお、第１実施形態と同一の処理については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

ハンドオーバ要求メッセージを受信すると（ステップＳ１００）、シグネチャ割当テーブル１１１０に未使用シグネチャがあるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、未使用シグネチャが有る場合には（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、Ｃ−ＲＮＴＩを割当て（ステップＳ１０４）、シグネチャの有効期間の終了時間を算出する（ステップＳ１０６）。

算出された終了時間に対応して未使用シグネチャと未使用ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を選択し（ステップＳ１０８）、シグネチャ割当テーブル１１１０を更新する（ステップＳ１１０）。

そして、基地局装置１は、Ｃ−ＲＮＴＩとシグネチャ番号と、ＲＡＣＨ番号とを含むハンドオーバ要求承認メッセージを基地局装置１ａに送信する（ステップＳ１５０）。なお、基地局装置１ａはハンドオーバ要求承認メッセージを受信すると、ハンドオーバ要求承認メッセージに含まれているＣ−ＲＮＴＩと、シグネチャ番号と、ＲＡＣＨ番号とを抽出し、移動局装置５にハンドオーバコマンドメッセージ（ランダムアクセスプリアンブル割当てメッセージとも言う）に抽出したＣ−ＲＮＴＩと、シグネチャ番号と、ＲＡＣＨ番号とを含めて送信する。

［移動局装置の処理］
続いて、移動局装置５の処理について説明する。図１２は、移動局装置５が実行する処理について、動作フローを用いて説明した図である。まず、移動局装置５は、ハンドオーバ元となる基地局装置１ａから、ハンドオーバコマンドメッセージ（ランダムアクセスプリアンブル割当てメッセージとも言う）を受信する（ステップＳ２５０）。

つづいて、受信されたハンドオーバコマンドメッセージに含まれるシグネチャ番号と、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）番号とを抽出する（ステップＳ２５２）。そして、移動局装置５は、基地局装置１（ハンドオーバ先基地局装置１ｂ）と下りリンクの同期を確立する（ステップＳ２５４）。

ここで、ステップＳ２５２において抽出されたシグネチャ番号と、ＲＡＣＨ番号とから使用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を決定する。そして、決定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用し、直近の決定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）でランダムアクセスプリアンブルを基地局装置１ｂに送信する（ステップＳ２５６）。ランダムアクセスレスポンス受信時間に使用したシグネチャ番号を含んだランダムアクセスレスポンスを受信しない場合は、次のフレームの決定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）で再度、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。

そして、ランダムアクセスレスポンスを受信すると（ステップＳ２５８；Ｙｅｓ）、指定された上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）のリソースを使用して、ハンドオーバ完了メッセージをハンドオーバ先基地局装置１ｂに送信する（ステップＳ２６０）。

［移動局装置及び基地局装置の動作］
続いて、移動局装置及び基地局装置の動作について説明する。図１３は第２実施形態におけるＲＡＣＨの状態を示した図である。ここでは、１フレーム（１０ｍｓ）内に２個（５ｍｓ間隔に１個）のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）があり、シグネチャ送信間隔を１フレーム（９ｍｓ）の場合とする。

まず、基地局装置１は、シグネチャ番号と使用ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）番号とをハンドオーバコマンド（ハンドオーバ要求承認メッセージ）に含めて移動局装置５に送信する（図１１のステップＳ１５０）。

移動局装置５は、通知された使用ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）番号のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を１フレーム間隔で使用する。

この場合、１０ｍｓ間隔でランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が使用することができ、１つのシグネチャに対しては、各フレームの０サブフレーム、各フレームの５サブフレームのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）をそれぞれ、異なる移動局装置に割り当てることができる。よって、図１３の場合、シグネチャの使用効率は２倍になる。

なお、ランダムアクセスレスポンスを示すＲＡ−ＲＮＴＩ（Random Access-Radio Network Temporary Identity）は、各ランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルに対応することになっている。この為、ランダムアクセスチャネル番号を通知する代わりに、ＲＡ−ＲＮＴＩを通知しても良い。この場合、移動局装置は、基地局装置から通知されたＲＡ−ＲＮＴＩを取得すると、ＲＡ−ＲＮＴＩに対応したランダムアクセスチャネルを送信可能なランダムアクセスチャネルとしてランダムアクセスプリアンブルを送信し、ランダムアクセスレスポンスを通知されたＲＡ−ＲＮＴＩをモニタリングして待つ。ランダムアクセスの失敗を検知した後も、上記ＲＡ−ＲＮＴＩで応答を行うことが対応付けされているランダムアクセスチャネルにて再送を行う。

このように、使用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を設定することで、複数の移動局装置にシグネチャを割り当てることができるので、基地局装置主導で行うランダムアクセスのシグネチャの利用効率が上がる。

１ 基地局装置
１００ データ制御部
１０２ ＯＦＤＭ変調部
１０４ 無線部
１０６ 同期タイミング測定部
１０８ 基地局装置間通信部
１１０ スケジューリング部
１１０２ ＤＬスケジューリング部
１１０４ ＵＬスケジューリング部
１１０６ 制御データ作成部
１１０８ シグネチャ割当部
１１１０ シグネチャ割当テーブル
１１２ チャネル推定部
１１４ ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ復調部
１１６ 制御データ抽出部
１１８ プリアンブル検出部
５ 移動局装置
５００ データ制御部
５０２ ＤＦＴ−ｓ−ＯＦＤＭ変調部
５０４ 同期補正部
５０６ 無線部
５０８ プリアンブル生成部
５１０ シグネチャ選択部
５１２ スケジューリング部
５１２２ 制御データ解析部
５１２４ 制御データ作成部
５１２６ ＵＬスケジューリング部
５１２８ ＲＡＣＨ算出部
５１４ チャネル推定部
５１６ ＯＦＤＭ復調部
５１８ 制御データ抽出部

Claims (3)

1. 移動局装置が、基地局装置より通知されたシグネチャに基づいて生成した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を使用して前記基地局装置に送信する通信システムであって、
   前記基地局装置は、複数のランダムアクセスチャネルのそれぞれに付与された異なるランダムアクセスチャネル番号のうちの１つを前記移動局装置に通知し、
   前記移動局装置は、前記通知されたランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルを使用してランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置に送信し、前記基地局装置が前記ランダムアクセスプリアンブルを受信していない場合に、前記移動局装置は、再度、前記通知されたランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルを使用して同じランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする通信システム。
2. 移動局装置が、基地局装置より通知されたシグネチャに基づいて生成した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を使用して前記基地局装置に送信する通信システムにおける基地局装置であって、
   複数のランダムアクセスチャネルのそれぞれに付与された異なるランダムアクセスチャネル番号のうちの１つを前記移動局装置に通知し、
   前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記移動局装置により、前記通知されたランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルを使用して、前記基地局装置に送信され、前記ランダムアクセスプリアンブルが前記基地局装置により受信されていない場合に、前記移動局装置により、再度、前記通知されたランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルを使用して、前記基地局装置に送信されることを特徴とする基地局装置。
3. 移動局装置が、基地局装置より通知されたシグネチャに基づいて生成した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を使用して前記基地局装置に送信する通信システムにおける移動局装置であって、
   前記基地局装置から通知されたランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルを使用してランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記基地局装置が前記ランダムアクセスプリアンブルを受信していない場合に、前記移動局装置は、再度、前記通知されたランダムアクセスチャネル番号のランダムアクセスチャネルを使用して同じランダムアクセスプリアンブルを前記基地局装置に送信し、前記ランダムアクセスチャネル番号は、複数のランダムアクセスチャネルのそれぞれに付与された異なるランダムアクセスチャネル番号のうちの１つであることを特徴とする移動局装置。