JP6194715B2 - 基地局装置および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、基地局装置および通信システムに関する。

従来、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの無線通信システムが知られている。また、無線通信システムにおいて、複数の移動局が同時刻に通信要求を行うときに、信号の衝突を軽減して効率よく通信チャネルを設定するランダムアクセス処理が知られている（たとえば、下記特許文献１，２参照。）。ランダムアクセス処理においては、移動局が通信チャネルの割り当てを要求するためにＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ：ランダムアクセスチャネル）が用いられる。

国際公開第２０１０／０５０４９７号 特表２０１２−５２６４２５号公報

しかしながら、上述した従来技術では、ランダムアクセス処理を行っても、移動局が短時間で基地局から遠ざかるとランダムアクセス処理が無駄になる場合があり、基地局のスループットが低下するという問題がある。

１つの側面では、本発明は、スループットの向上を図ることができる基地局装置および通信システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、端末装置から無線送信されるランダムアクセス信号を受信し、受信したランダムアクセス信号に対する応答信号を無線送信し、前記受信したランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差を示す情報に基づいて前記応答信号の無線送信の抑制を制御する基地局装置および通信システムが提案される。

本発明の一側面によれば、スループットの向上を図ることができる。

図１Ａは、実施の形態１にかかる通信システムの一例を示す図である。 図１Ｂは、図１Ａに示した通信システムにおける信号の流れの一例を示す図である。 図２は、実施の形態２にかかる通信システムの一例を示す図である。 図３は、移動局の無線基地局への初期アクセスの一例を示すシーケンス図である。 図４Ａは、実施の形態２にかかる基地局の一例を示す図である。 図４Ｂは、図４Ａに示した基地局における信号の流れの一例を示す図である。 図５Ａは、ランダムアクセス信号処理部の一例を示す図である。 図５Ｂは、図５Ａに示したランダムアクセス信号処理部における信号の流れの一例を示す図である。 図６は、ランダムアクセス信号の検出処理の一例を示すシーケンス図である。 図７は、遅延プロファイルの一例を示す図である。 図８は、検出結果に基づく応答処理の抑制の第１の例を示す図である。 図９は、第１の例にかかる基地局による処理の一例を示すフローチャートである。 図１０Ａは、ランダムアクセス信号ＩＤごとの検出結果の一例を示す図である。 図１０Ｂは、ＴＡコマンド値ごとの検出数の一例を示す図である。 図１０Ｃは、ＴＡコマンド値ごとの検出数と閾値との比較結果の一例を示す図である。 図１０Ｄは、ＴＡコマンド値ごとのランダムアクセス信号の破棄結果の一例を示す図である。 図１１は、検出結果に基づく応答処理の抑制の第２の例を示す図である。 図１２は、第２の例にかかる基地局による処理の一例を示すフローチャートである。 図１３Ａは、ＴＡコマンド値ごとの検出数と閾値との比較結果の一例を示す図である。 図１３Ｂは、ＴＡコマンド値ごとのランダムアクセス信号の破棄結果の一例を示す図である。 図１４Ａは、実施の形態２にかかる移動局の一例を示す図である。 図１４Ｂは、図１４Ａに示した移動局における信号の流れの一例を示す図である。 図１５は、実施の形態２にかかる通信システムの適用例を示す図である。

以下に図面を参照して、本発明にかかる基地局装置および通信システムの実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１Ａは、実施の形態１にかかる通信システムの一例を示す図である。図１Ｂは、図１Ａに示した通信システムにおける信号の流れの一例を示す図である。図１Ａ，図１Ｂに示すように、実施の形態１にかかる通信システム１００は、基地局装置１１０と、端末装置１２０と、を含む。

端末装置１２０は、基地局装置１１０との間で無線通信が可能な移動局等の通信装置である。端末装置１２０は複数の端末装置であってもよい。端末装置１２０は、基地局装置１１０に無線接続する際に、たとえばコンテンションベースでのランダムアクセス信号（ＲＡＣＨ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を基地局装置１１０へ無線送信する。

基地局装置１１０は、自セルに位置する端末装置（たとえば端末装置１２０）との間で無線通信を行う。基地局装置１１０は、受信部１１１と、送信部１１２と、制御部１１３と、を備える。受信部１１１は、端末装置１２０から無線送信されるランダムアクセス信号を受信する。そして、受信部１１１は、ランダムアクセス信号の受信結果を制御部１１３へ出力する。

送信部１１２は、制御部１１３からの制御に従って、受信部１１１によって受信されたランダムアクセス信号に対する応答信号を無線送信する。これにより、端末装置１２０との間でランダムアクセス処理を行うことができる。

制御部１１３は、送信部１１２による応答信号の無線送信を制御する。たとえば、制御部１１３は、受信部１１１から出力されたランダムアクセス信号の受信結果に基づいて、受信部１１１によって受信されたランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差を示す情報を導出する。そして、制御部１１３は、導出したタイミング差を示す情報に基づいて、送信部１１２による応答信号の無線送信の抑制を制御する。

このように、基地局装置１１０によれば、受信したランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差に応じて応答信号の無線送信の抑制を制御することができる。これにより、無駄なランダムアクセス処理を減らし、スループットの向上を図ることができる。

＜タイミング差を示す情報の具体例＞
たとえば、制御部１１３は、受信部１１１によって受信されたランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差を測定する。そして、制御部１１３は、測定したタイミング差の分だけ無線信号の送信タイミングを調整することを指示するＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）を含む応答信号を送信部１１２から無線送信させる。

これにより、端末装置１２０は、端末装置１２０による無線信号の送信タイミングを調整することができる。この場合に、ランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差を示す情報は、たとえばＴＡコマンドとすることができる。ただし、ランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差を示す情報は、ＴＡコマンドに限らず、たとえば測定したタイミング差を所定の分解能で数値化した値であってもよい。以下、ＴＡコマンドが示すタイミング差をＴＡコマンド値と称する。

＜応答信号の無線送信の抑制の具体例＞
たとえば、制御部１１３は、所定期間内に受信部１１１によって受信された複数のランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差を測定する。また、制御部１１３は、複数のランダムアクセス信号を、測定したタイミング差に応じた各グループに分類する。そして、制御部１１３は、各グループのうちの分類されたランダムアクセス信号の数が所定数を超えるグループを抽出する。

また、制御部１１３は、ランダムアクセス信号の数が所定数を超えるグループが抽出された場合に、抽出されたグループに分類されたランダムアクセス信号に対する送信部１１２による応答信号の無線送信を抑制する。たとえば、制御部１１３は、抽出されたグループに分類されたランダムアクセス信号のうちの少なくとも一部のランダムアクセス信号に対しては、応答信号を無線送信しないように送信部１１２を制御する。

ここで、同一のグループに分類された各ランダムアクセス信号は、基地局装置１１０との間の距離が同程度の各端末装置からのランダムアクセス信号であると推定することができる。このため、ランダムアクセス信号の数が多いグループの各ランダムアクセス信号は、密集した各端末装置からのランダムアクセス信号である可能性が高く、このような各端末装置は、たとえば電車等の交通機関で移動中の各端末装置である場合が多い。

したがって、このような各端末装置からのランダムアクセス信号に対する応答信号の無線送信を抑制することにより、短時間で基地局装置１１０の圏外となったりハンドオーバしたりする可能性が高い各端末装置のランダムアクセス処理を減らすことができる。このため、基地局装置１１０におけるスループットの向上を図ることができる。

＜タイミング差による抑制の除外＞
また、基地局装置１１０は、所定のタイミング差を示す情報を記憶する記憶部を備えていてもよい。所定のタイミング差とは、たとえば、電車等の交通機関が通過する所定の位置から送信されたランダムアクセス信号について基地局装置１１０において算出される、基地局装置１１０における基準時刻に対するタイミング差である。

電車等の交通機関が通過する位置は限定されているため、電車等の交通機関が通過する所定の位置から送信されたランダムアクセス信号について測定されるタイミング差も限定される。このため、実測値等に基づいて、所定のタイミング差を示す情報をあらかじめ記憶しておくことができる。

所定のタイミング差を示す情報は、所定のタイミング差そのものを示す情報に限らず、所定のタイミング差を特定可能な情報であればよい。たとえば、所定のタイミング差を示す情報は、所定のタイミング差とは異なる各タイミング差を示す情報であってもよい。

制御部１１３は、記憶部によって記憶された情報に基づいて、所定のタイミング差と異なるタイミング差のランダムアクセス信号については、送信部１１２による応答信号の無線送信を抑制しないようにしてもよい。これにより、電車等の交通機関から送信されたものでないランダムアクセス信号については応答信号の無線送信を抑制しないようにし、スループットの低下を抑えることができる。

＜期間による抑制の除外＞
また、基地局装置１１０は、所定の期間を示す情報を記憶する記憶部を備えていてもよい。所定の期間とは、たとえば、電車等の交通機関が基地局装置１１０のセルを通過する期間である。

電車等の交通機関が通過する期間は限定されているため、電車等の交通機関からランダムアクセス信号が送信される期間も限定される。このため、実測値や交通機関の時刻表等に基づいて、所定の期間を示す情報をあらかじめ記憶しておくことができる。

所定の期間を示す情報は、所定の期間そのものを示す情報に限らず、所定の期間を特定可能な情報であればよい。たとえば、所定の期間を示す情報は、所定の期間とは異なる各期間を示す情報であってもよい。

制御部１１３は、記憶部によって記憶された情報に基づいて、所定の期間と異なる期間に受信されたランダムアクセス信号については、送信部１１２による応答信号の無線送信を抑制しないようにしてもよい。これにより、電車等の交通機関から送信されたものでないランダムアクセス信号については応答信号の無線送信を抑制しないようにし、スループットの低下を抑えることができる。

また、制御部１１３は、記憶部によって記憶された上述した各情報に基づいて、所定の期間と異なる期間に受信され、または所定のタイミング差と異なるタイミング差であるランダムアクセス信号については、応答信号の無線送信を抑制しないようにしてもよい。これにより、電車等の交通機関から送信されたものでないランダムアクセス信号については応答信号の無線送信を抑制しないようにし、スループットの低下を抑えることができる。

（実施の形態２）
（実施の形態２にかかる通信システム）
図２は、実施の形態２にかかる通信システムの一例を示す図である。図２に示すように、実施の形態２にかかる通信システム２００は、基地局２１１，２１２と、移動局２２１〜２２８と、を含む。

移動局２２１〜２２４は、基地局２１１のセル２１１ａに位置しており、基地局２１１との間で無線通信を行う。移動局２２５〜２２８は、基地局２１２のセル２１２ａに位置しており、基地局２１２との間で無線通信を行う。

基地局２１１は、Ｓ１インタフェース２３１を介してコアネットワーク２４０に接続されている。基地局２１２は、Ｓ１インタフェース２３２を介してコアネットワーク２４０に接続されている。基地局２１１および基地局２１２は、Ｘ２インタフェース２５０を介して互いに接続されている。

図１Ａ，図１Ｂに示した基地局装置１１０は、たとえば基地局２１１，２１２に適用することができる。図１Ａ，図１Ｂに示した端末装置１２０は、たとえば移動局２２１〜２２８に適用することができる。

（移動局の無線基地局への初期アクセス）
図３は、移動局の無線基地局への初期アクセスの一例を示すシーケンス図である。図３においては、一例として、移動局２２１が基地局２１１へ初期アクセスする場合について説明する。

まず、移動局２２１が、ｍｅｓｓａｇｅ１として、ランダムアクセス信号（ＲＡＣＨ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を基地局２１１へ無線送信する（ステップＳ３０１）。以降、基地局２１１および移動局２２１は、ＬＴＥにおいて規定された下りリンクの物理チャネルおよび上りリンクの物理チャネルなどの無線リソースを使用して接続を行う。

たとえば、基地局２１１が、ｍｅｓｓａｇｅ２として、ＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅを移動局２２１へ無線送信する（ステップＳ３０２）。これに対して、移動局２２１が、ｍｅｓｓａｇｅ３を基地局２１１へ無線送信する（ステップＳ３０３）。これに対して、基地局２１１が、ｍｅｓｓａｇｅ４を移動局２２１へ無線送信する（ステップＳ３０４）。これらの各ステップにより、基地局２１１は、ステップＳ３０１によって受信したランダムアクセス信号と移動局２２１とを結びつけ、移動局２２１との間の無線通信を開始する。

下りリンクの物理チャネルには、たとえばＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：物理下りリンク制御チャネル）やＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ：物理下りリンク共有チャネル）がある。上りリンクの物理チャネルには、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ：物理上りリンク制御チャネル）やＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ：物理上りリンク共有チャネル）がある。

（実施の形態２にかかる基地局）
図４Ａは、実施の形態２にかかる基地局の一例を示す図である。図４Ｂは、図４Ａに示した基地局における信号の流れの一例を示す図である。ここでは基地局２１１について説明するが、基地局２１２についても同様である。図４Ａ，図４Ｂに示す例において、基地局２１１は、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多重接続）による無線通信を行う基地局である。

基地局２１１は、図４Ａ，図４Ｂに示すように、送信部４１０と、Ｄ／Ａ変換部４２１と、送信ＲＦ部４２２と、アンテナ４２３と、受信ＲＦ部４２４と、Ａ／Ｄ変換部４２５と、受信部４３０と、スケジューラ４４０と、を備える。

送信部４１０は、送信する下りリンク信号の変調処理を行う。たとえば、送信部４１０は、誤り訂正符号部４１１と、データ変調部４１２と、データ・パイロット信号多重部４１３と、ＩＦＦＴ部４１４と、ＣＰ挿入部４１５と、を備える。誤り訂正符号部４１１、データ変調部４１２、データ・パイロット信号多重部４１３、ＩＦＦＴ部４１４およびＣＰ挿入部４１５のそれぞれはスケジューラ４４０からの制御情報に従って動作する。

誤り訂正符号部４１１には、上位の処理部から出力された、基地局２１１が送信すべき下りの送信データ信号が入力される。誤り訂正符号部４１１は、入力された送信データ信号に対して誤り訂正符号化を行う。そして、誤り訂正符号部４１１は、誤り訂正符号化を行った送信データ信号をデータ変調部４１２へ出力する。

データ変調部４１２は、誤り訂正符号部４１１から出力された送信データ信号を用いた変調を行う。そして、データ変調部４１２は、変調により得られた送信データ信号をデータ・パイロット信号多重部４１３へ出力する。

データ・パイロット信号多重部４１３には、データ変調部４１２から出力された送信データ信号とパイロット信号とが入力される。データ・パイロット信号多重部４１３は、入力された送信データ信号とパイロット信号とを多重化する。そして、データ・パイロット信号多重部４１３は、多重化により得られた送信信号をＩＦＦＴ部４１４へ出力する。

ＩＦＦＴ部４１４は、データ・パイロット信号多重部４１３から出力された送信信号に対するＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆高速フーリエ変換）を行う。そして、ＩＦＦＴ部４１４は、ＩＦＦＴを行った送信信号をＣＰ挿入部４１５へ出力する。

ＣＰ挿入部４１５は、ＩＦＦＴ部４１４から出力された送信信号に対してＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ：巡回プレフィクス）を挿入する。そして、ＣＰ挿入部４１５は、ＣＰを挿入した送信信号をＤ／Ａ変換部４２１へ出力する。

Ｄ／Ａ変換部４２１は、送信部４１０から出力された送信信号をアナログ信号に変換する。そして、Ｄ／Ａ変換部４２１は、アナログ信号に変換した送信信号を送信ＲＦ部４２２へ出力する。

送信ＲＦ部４２２は、Ｄ／Ａ変換部４２１から出力された送信信号のＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：高周波）処理を行う。送信ＲＦ部４２２によるＲＦ処理には、たとえばベースバンド周波数帯域から無線周波数帯域への変換が含まれる。そして、送信ＲＦ部４２２は、ＲＦ処理を行った送信信号をアンテナ４２３へ出力する。

アンテナ４２３は、送信ＲＦ部４２２から出力された送信信号を移動局２２１などの各移動局へ無線送信する。また、アンテナ４２３は、移動局２２１などの各移動局から無線送信された信号を受信する。そして、アンテナ４２３は、受信した信号（受信信号）を受信ＲＦ部４２４へ出力する。

受信ＲＦ部４２４は、アンテナ４２３から出力された受信信号のＲＦ処理を行う。受信ＲＦ部４２４によるＲＦ処理には、たとえば無線周波数帯域からベースバンド周波数帯域への変換が含まれる。そして、受信ＲＦ部４２４は、ＲＦ処理を行った受信信号をＡ／Ｄ変換部４２５へ出力する。

Ａ／Ｄ変換部４２５は、受信ＲＦ部４２４から出力された受信信号をディジタル信号に変換する。そして、Ａ／Ｄ変換部４２５は、ディジタル信号に変換した受信信号を受信部４３０へ出力する。

受信部４３０は、受信した上りリンク信号に対して復調処理を行う。たとえば、受信部４３０は、ＣＰ除去部４３１と、ＦＦＴ部４３２と、データ・パイロット信号分離部４３３と、ランダムアクセス信号処理部４３４と、分布作成処理部４３５と、復調部４３６と、誤り訂正復号部４３７と、を備える。ＣＰ除去部４３１、ＦＦＴ部４３２、データ・パイロット信号分離部４３３、ランダムアクセス信号処理部４３４、分布作成処理部４３５、復調部４３６および誤り訂正復号部４３７のそれぞれは、スケジューラ４４０からの制御情報に従って動作する。

ＣＰ除去部４３１は、Ａ／Ｄ変換部４２５から出力された受信信号に挿入されているＣＰを除去する。そして、ＣＰ除去部４３１は、ＣＰを除去した受信信号をＦＦＴ部４３２へ出力する。

ＦＦＴ部４３２は、ＣＰ除去部４３１から出力された受信信号のＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）を行う。そして、ＦＦＴ部４３２は、ＦＦＴを行った受信信号をデータ・パイロット信号分離部４３３へ出力する。

データ・パイロット信号分離部４３３は、ＦＦＴ部４３２から出力された受信信号の多重分離を行う。そして、データ・パイロット信号分離部４３３は、多重分離により得られたＲＡＣＨの上り受信データをランダムアクセス信号処理部４３４へ出力する。また、データ・パイロット信号分離部４３３は、多重分離により得られたＰＵＳＣＨやＰＵＣＣＨの受信データ信号を復調部４３６へ出力する。

ランダムアクセス信号処理部４３４は、データ・パイロット信号分離部４３３から出力された上り受信データに基づくランダムアクセス信号処理を行う。たとえば、ランダムアクセス信号処理部４３４は、上り受信データからランダムアクセス信号を検出するとともに、検出したランダムアクセス信号についてのＴＡコマンド値（タイミング差）を算出する。そして、ランダムアクセス信号処理部４３４は、ランダムアクセス信号の検出結果と、検出したランダムアクセス信号について算出したＴＡコマンド値とを分布作成処理部４３５へ出力する。

分布作成処理部４３５は、ランダムアクセス信号処理部４３４から出力されたランダムアクセス信号の検出結果およびＴＡコマンド値に基づいて、ＴＡコマンド値ごとのランダムアクセス信号（移動局）の分布を作成する。そして、分布作成処理部４３５は、ランダムアクセス信号処理部４３４から出力された検出結果およびＴＡコマンド値と、作成したＴＡコマンド値ごとの分布と、をスケジューラ４４０へ出力する。

復調部４３６は、データ・パイロット信号分離部４３３から出力された受信データ信号の復調を行う。そして、復調部４３６は、復調により得られた受信データ信号を誤り訂正復号部４３７へ出力する。

誤り訂正復号部４３７は、復調部４３６から出力された受信データ信号の誤り訂正復号を行う。そして、誤り訂正復号部４３７は、誤り訂正復号により得られた受信データ信号を上位の処理部へ出力する。また、誤り訂正復号部４３７は、誤り訂正復号による受信処理結果をスケジューラ４４０へ出力する。受信処理結果には、たとえば誤り検出の結果（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）やＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などが含まれる。

スケジューラ４４０は、基地局２１１との間で無線通信を行う移動局（たとえば移動局２２１）を選択するスケジューリングを行う。すなわち、携帯電話のようなシステムでは１つの基地局２１１が複数の移動局を扱うことになる。そのため、基地局２１１に実装されるスケジューラ４４０は、上りリンクおよび下りリンクそれぞれに対し複数の移動局の中から実際にデータ通信を行う移動局を選択する。

一例としては、スケジューラ４４０は、回線品質や送信データレートに基づき算出される指標値により、送信対象移動局を決定するとともに、送信速度や変調方式等を決定して無線リソースの割り当てを行うことができる。そして、スケジューラ４４０は、スケジューリングの結果に応じた制御情報を出力することにより送信部４１０および受信部４３０を制御する。

また、ランダムアクセス信号の受信タイミングにおいても、たとえば図３のようなシーケンスを進めるために、スケジューラ４４０は、上りリンクおよび下りリンクそれぞれに対し移動局の選択を行い、無線リソースの割り当てを行う。ランダムアクセス信号の受信時は、ランダムアクセス信号処理部４３４からのランダムアクセス信号の検出結果がスケジューラ４４０へ入力される。スケジューラ４４０では、入力されたランダムアクセス信号の検出結果に基づいて、検出されたランダムアクセス信号に対して無線リソースで割り当て、応答を移動局に返すように送信部４１０を制御する。

ランダムアクセス信号に対する応答は、たとえば図３に示したＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ｍｅｓｓａｇｅ２）により行うことができる。そして、スケジューラ４４０は、移動局からの応答が確認できるごとに、無線リソースを使用しながらランダムアクセスのシーケンスを進めていく。この時、移動局の通信環境や保有データ容量は不明のため、スケジューラ４４０は、シーケンスを進めるためのメッセージ量が確保できる最小限の無線リソースの割り当てを行う。

また、スケジューラ４４０は、ランダムアクセス信号に対して送信部４１０から送信させるＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅ（ｍｅｓｓａｇｅ２）にＴＡコマンドを格納することにより、移動局２２１に対して送信タイミングの制御を実行させる。また、スケジューラ４４０は、分布作成処理部４３５から出力されたランダムアクセス信号の検出結果、ＴＡコマンド値およびＴＡコマンド値ごとの分布と、に基づいて、ランダムアクセス信号に対する送信部４１０による応答の抑制を制御する。

送信部４１０、受信部４３０およびスケジューラ４４０は、たとえばディジタル回路４０１によって実現することができる。ディジタル回路４０１には、たとえばＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）やＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いることができる。

図１Ａ，図１Ｂに示した受信部１１１は、たとえばアンテナ４２３、受信ＲＦ部４２４、Ａ／Ｄ変換部４２５および受信部４３０によって実現することができる。図１Ａ，図１Ｂに示した送信部１１２は、たとえば送信部４１０、Ｄ／Ａ変換部４２１、送信ＲＦ部４２２およびアンテナ４２３によって実現することができる。図１Ａ，図１Ｂに示した制御部１１３は、たとえばランダムアクセス信号処理部４３４、分布作成処理部４３５およびスケジューラ４４０によって実現することができる。

（ランダムアクセス信号処理部）
図５Ａは、ランダムアクセス信号処理部の一例を示す図である。図５Ｂは、図５Ａに示したランダムアクセス信号処理部における信号の流れの一例を示す図である。ＬＴＥにおけるランダムアクセス処理においては、送信時にＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：離散フーリエ変換）処理、周波数軸へのマッピング処理、ＩＦＦＴの順に変調処理が行われている。このため、受信時においては逆にＦＦＴ、周波数軸からのデマッピング処理、ＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：逆離散フーリエ変換）処理の順に行われる。

図４Ａ，図４Ｂに示した構成においては、ランダムアクセス信号処理部４３４の前段においてデマッピング処理が実行されるため、ランダムアクセス信号処理部４３４においてはＩＤＦＴ処理からの処理となる。たとえば、図４Ａ，図４Ｂに示したランダムアクセス信号処理部４３４は、たとえば、図５Ａ，図５Ｂに示すように、ＩＤＦＴ処理部５０１と、相関値算出部５０２と、電力変換部５０３と、ピーク検出部５０４と、を備える。

ＩＤＦＴ処理部５０１は、データ・パイロット信号分離部４３３（たとえば図４Ａ，図４Ｂ参照）から出力された上り受信データのＩＤＦＴ処理を行う。ＩＤＦＴ処理部５０１は、ＩＤＦＴ処理を行った上り受信データを相関値算出部５０２へ出力する。

相関値算出部５０２には、ＩＤＦＴ処理部５０１から出力された上り受信データと、ランダムアクセス信号レプリカ（相関検出用信号）と、が入力される。ランダムアクセス信号レプリカは、ランダムアクセス信号の候補となる各パターンであり、たとえば基地局２１１のメモリに記憶されている。

相関値算出部５０２は、ランダムアクセス信号レプリカのそれぞれについて、上り受信データとの相関値を算出する。そして、相関値算出部５０２は、算出したランダムアクセス信号レプリカごとの相関値を電力変換部５０３へ出力する。

電力変換部５０３は、相関値算出部５０２から出力されたランダムアクセス信号レプリカごとの相関値を電力値に変換する。そして、電力変換部５０３は、電力値に変換した相関値をピーク検出部５０４へ出力する。

ピーク検出部５０４は、電力変換部５０３から出力されたランダムアクセス信号レプリカごとの相関値のそれぞれについてピーク検出処理を行う。そして、ピーク検出部５０４は、ピーク検出処理に基づいて、上り受信データに含まれるランダムアクセス信号を検出する。また、ピーク検出部５０４は、ピーク検出処理において検出したランダムアクセス信号の受信の、所定の基準時刻（たとえば受信ウィンドウの先頭）に対するタイミング差を算出する。そして、ピーク検出部５０４は、ランダムアクセス信号の検出結果と、検出したランダムアクセス信号について算出したタイミング差を含むＴＡコマンドと、分布作成処理部４３５へ出力する。

このように、ランダムアクセス信号処理部４３４は、相関値算出部５０２を用いて、受信信号とランダムアクセス信号レプリカとの相関計算（自己相関計算）を行う。これにより、実際に送信されたランダムアクセス信号がある場合は自己相関のピークが現れるため、自己相関のピークに基づいてランダムアクセス信号の有無を判断することができる。

送信される可能性のあるランダムアクセス信号が複数ある場合は、それぞれ対応する複数のランダムアクセス信号レプリカについてピークが検出される。相関値算出部５０２における相関計算には、たとえばマッチドフィルタを用いることができる。マッチドフィルタにおいては、受信信号とランダムアクセス信号レプリカとの相関値が検出され、検出された相関値が２乗され、電力変換される。

（ランダムアクセス信号の検出処理）
図６は、ランダムアクセス信号の検出処理の一例を示すシーケンス図である。基地局２１１および移動局２２１は、たとえば図６に示す各ステップを実行する。まず、基地局２１１が、セル２１１ａに位置する移動局２２１へ、ランダムアクセス信号グループを通知する（ステップＳ６０１）。ランダムアクセス信号グループは、ランダムアクセス信号の候補となる複数のパターンである。

つぎに、移動局２２１が、ステップＳ６０１によって通知されたランダムアクセス信号グループ内より任意のランダムアクセス信号を選択して基地局２１１へ送信する（ステップＳ６０２）。つぎに、基地局２１１が、ステップＳ６０１によって通知したランダムアクセス信号グループの各パターンに対応するランダムアクセス信号レプリカと受信信号の相関値を算出する（ステップＳ６０３）。

つぎに、基地局２１１が、ステップＳ６０３によって算出した相関値（受信レベル）の大小によって移動局２２１が送信したランダムアクセス信号を特定する（ステップＳ６０４）。また、基地局２１１は、移動局２２１が送信したランダムアクセス信号の遅延量（ＴＡコマンド値）を算出する（ステップＳ６０５）。

このように、ＬＴＥのランダムアクセス信号の検出処理においては、移動局２２１へ事前に通知されたランダムアクセス信号グループと受信信号の間の相関計算によるパターンマッチングが用いられる。

（遅延プロファイル）
図７は、遅延プロファイルの一例を示す図である。図７において、横軸は時間（ｔｉｍｅ）を示し、縦軸は受信レベルを示している。ＬＴＥにおいては、たとえばＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列がランダムアクセス信号として使用される。そして、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列は、サイクリックシフトを行った状態との相互相関が低い。

したがって、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列の先頭が一致した場合のみ高い相関が得られ、その結果、ランダムアクセス信号処理部４３４はたとえば図７に示すような遅延プロファイル７０１を得ることができる。

ここではディジタル処理においてランダムアクセス信号処理を行うため、遅延プロファイル７０１は、離散的にサンプリングされた分解能での遅延プロファイルとなる。Ｔｓ［ｓｅｃ］は、遅延プロファイル７０１におけるディジタルサンプリング時間である。

ランダムアクセス信号処理部４３４は、相関検出によって得た遅延プロファイル７０１を用いて、相関検出を行ったランダムアクセス信号を移動局２２１が送信したかどうかを判定することができる。また、ランダムアクセス信号処理部４３４は、相関検出を行ったランダムアクセス信号を移動局２２１が送信した場合は、移動局２２１と基地局２１１との間の伝搬遅延時間（ＴＡコマンド値）を測定することができる。

たとえば、ランダムアクセス信号処理部４３４は、遅延プロファイル７０１における受信レベルのピークが所定の検出閾値７０２を超えた場合に、遅延プロファイル７０１に対応するランダムアクセス信号の送信があったと判断することができる。

また、ランダムアクセス信号処理部４３４は、伝搬遅延時間を、基地局２１１における所定の処理基準タイミング７０３とランダムアクセス信号の差分により算出することができる。処理基準タイミング７０３とランダムアクセス信号の差分の測定は、たとえば遅延プロファイル７０１のうちの一番大きい受信レベルのタイミング７０４と処理基準タイミング７０３との間のタイミング差７０５を算出することによって行うことができる。

基地局２１１は、算出したタイミング差７０５を含むＴＡコマンドを移動局２２１へ送信することにより、移動局２２１における無線信号の送信タイミングを調整させる。

（検出結果に基づく応答処理の抑制の第１の例）
図８は、検出結果に基づく応答処理の抑制の第１の例を示す図である。図８において、横軸はＴＡコマンド値を示し、縦軸はランダムアクセス信号処理部４３４が検出したランダムアクセス信号に対応する移動局の数を示している。分布作成処理部４３５は、復調部４３６から出力されたランダムアクセス信号の検出結果およびＴＡコマンド値に基づいて分布８０１を作成する。

分布８０１は、ＴＡコマンド値ごとの移動局の数を示している。密集した各移動局が基地局２１１に対して同時期にランダムアクセス信号を送信すると、図８に示すように、特定のＴＡコマンド値の移動局の数が多くなる。

第１の例において、スケジューラ４４０は、分布８０１に基づいて、移動局の数が閾値ＴＨ１を超えるＴＡコマンド値の移動局（斜線部８０２）については、ランダムアクセス信号に対するＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅを返送しない。

図９は、第１の例にかかる基地局による処理の一例を示すフローチャートである。基地局２１１は、図８に示した第１の例において、たとえば図９に示す各ステップを実行する。まず、基地局２１１は、ランダムアクセス信号ＩＤごとに以下のステップＳ９０１〜Ｓ９０３を実行する。ランダムアクセス信号ＩＤは、ランダムアクセス信号レプリカの識別情報である。

まず、基地局２１１は、対象のランダムアクセス信号ＩＤが示すランダムアクセス信号レプリカによって、ランダムアクセス信号処理部４３４による検出処理を行う（ステップＳ９０１）。つぎに、基地局２１１は、ステップＳ９０１による検出処理によって得られた遅延プロファイルのピークが閾値（たとえば検出閾値７０２）を超えたか否かを判断する（ステップＳ９０２）。ピークが閾値を超えていない場合（ステップＳ９０２：Ｎｏ）は、基地局２１１は、対象のランダムアクセス信号ＩＤについての処理を終了する。

ステップＳ９０２において、ピークが閾値を超えた場合（ステップＳ９０２：Ｙｅｓ）は、基地局２１１は、対象のランダムアクセス信号ＩＤを、検出したランダムアクセス信号ＩＤとして記憶する（ステップＳ９０３）。このとき、基地局２１１は、検出したランダムアクセス信号ＩＤと対応付けてＴＡコマンド値も記憶しておく。そして、基地局２１１は、対象のランダムアクセス信号ＩＤについての処理を終了する。

ランダムアクセス信号ＩＤごとにステップＳ９０１〜Ｓ９０３を実行すると、基地局２１１は、ステップＳ９０３の記憶結果に基づいて、ＴＡコマンド値ごとにランダムアクセス信号ＩＤの検出数を算出する（ステップＳ９０４）。つぎに、基地局２１１は、ステップＳ９０４の算出結果に基づいて、ＴＡコマンド値ごとに検出数を閾値ＴＨ１と比較する（ステップＳ９０５）。

つぎに、基地局２１１は、ステップＳ９０５の比較結果に基づいて、検出数が閾値ＴＨ１以下のＴＡコマンド値のランダムアクセス信号ＩＤに対するＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ２を送信する（ステップＳ９０６）。また、基地局２１１は、ステップＳ９０５の比較結果に基づいて、検出数が閾値ＴＨ１を超えるＴＡコマンド値のランダムアクセス信号ＩＤに対するＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ２は送信しない。そして、基地局２１１は、一連の処理を終了し、つぎのランダムアクセス信号処理へ移行する。

このように、第１の例においては、基地局２１１は、一回のランダムアクセス信号検出処理により検出されたランダムアクセス信号に対し、ＴＡコマンド値ごとのランダムアクセス信号（移動局）の検出数を算出する。そして、基地局２１１は、一度に閾値ＴＨ１以上の同じＴＡコマンド値のランダムアクセス信号を検出した場合は、そのＴＡコマンド値が算出されたランダムアクセス信号に対するＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅは返送しない。一方、基地局２１１は、閾値ＴＨ１を超えていないＴＡコマンド値が算出されたランダムアクセス信号に対するＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅは返送する。

なお、ランダムアクセス信号ＩＤごとのステップＳ９０１〜Ｓ９０３の処理は、たとえば図６に示したランダムアクセス信号処理部４３４の構成をパラレルに複数設けて実行することができる。または、ランダムアクセス信号ＩＤごとのステップＳ９０１〜Ｓ９０３の処理は、図６に示したランダムアクセス信号処理部４３４の構成を１つ設けてシリアルで実行してもよい。

また、ＬＴＥにおいては、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列のサイクリックシフトによる相互相関の特徴を活かして、一定周期のサイクリックシフト状態を別のランダムアクセス信号として扱う手法がある。異なるサイクリックシフト量の状態間は相互相関が低くなるため、別のランダムアクセスとして扱うことができる。これにより、グループ内の系列数を減らし、相関計算の処理量を削減することが可能となる。

（第１の例によって得られる結果）
つぎに、図９に示した各ステップによって得られる結果の一例について説明する。

図１０Ａは、ランダムアクセス信号ＩＤごとの検出結果の一例を示す図である。図９に示したランダムアクセス信号ＩＤごとのステップＳ９０１〜Ｓ９０３により、たとえば図１０Ａに示す検出結果１０１０を得ることができる。検出結果１０１０においては、「ランダムアクセス信号ＩＤ」ごとに「検出有無」および「ＴＡコマンド値」が対応付けられている。「検出有無」は、「ランダムアクセス信号ＩＤ」に対応するランダムアクセス信号の検出の有無を示している。「ＴＡコマンド値」は、検出されたランダムアクセス信号についてのＴＡコマンドの値（タイミング差）を示している。

図１０Ｂは、ＴＡコマンド値ごとの検出数の一例を示す図である。図９に示したステップＳ９０４により、たとえば図１０Ｂに示す分布情報１０２０を得ることができる。分布情報１０２０においては、「ＴＡコマンド値」ごとに「検出数」が対応付けられている。「検出数」は、検出結果１０１０における「ＴＡコマンド値」の検出数を示している。

図１０Ｃは、ＴＡコマンド値ごとの検出数と閾値との比較結果の一例を示す図である。図９に示したステップＳ９０５により、たとえば図１０Ｃに示す比較結果１０３０を得ることができる。閾値ＴＨ１＝１０とした場合は、比較結果１０３０に示すように、「ＴＡコマンド値」＝１０に対応する「検出数」のみが閾値ＴＨ１を超過している。

図１０Ｄは、ＴＡコマンド値ごとのランダムアクセス信号の破棄結果の一例を示す図である。図９に示したステップＳ９０６により、ランダムアクセス信号の破棄結果は、たとえば図１０Ｄに示すようになる。図１０Ｄにおいては、検出結果１０１０の「検出有無」において破棄結果を示している。「検出有無」の“破棄”は、対応する「ランダムアクセス信号ＩＤ」のランダムアクセス信号が破棄され、ＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ２が返送されないことを示している。

図１０Ｄに示すように、基地局２１１は、ランダムアクセス信号が検出された「ランダムアクセス信号ＩＤ」のうちの、「検出数」が閾値ＴＨ１を超過した「ＴＡコマンド値」＝１０の「ランダムアクセス信号ＩＤ」のランダムアクセス信号は破棄する。

（検出結果に基づく応答処理の抑制の第２の例）
図１１は、検出結果に基づく応答処理の抑制の第２の例を示す図である。図１１において、図８に示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。第２の例においては、スケジューラ４４０は、分布８０１に基づいて、移動局の数が閾値ＴＨ２（たとえばＴＨ１＞ＴＨ２）を超えるＴＡコマンド値の移動局のうちの閾値ＴＨ２を超える分の移動局（斜線部１１０１）については、ランダムアクセス信号に対するＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅを返送しない。

図１２は、第２の例にかかる基地局による処理の一例を示すフローチャートである。基地局２１１は、図１１に示した第２の例において、たとえば図１２に示す各ステップを実行する。図１２に示すステップＳ１２０１〜Ｓ１２０４は、図９に示したステップＳ９０１〜Ｓ９０４と同様である。ステップＳ１２０４のつぎに、基地局２１１は、ステップＳ１２０４の算出結果に基づいて、ＴＡコマンド値ごとに検出数を閾値ＴＨ２と比較する（ステップＳ１２０５）。

つぎに、基地局２１１は、ステップＳ１２０５の比較結果に基づいて、検出数が閾値ＴＨ２以下のＴＡコマンド値のランダムアクセス信号ＩＤに対するＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ２を送信する（ステップＳ１２０６）。また、基地局２１１は、検出数が閾値ＴＨ２を超えるＴＡコマンド値のランダムアクセス信号ＩＤから選択した所定数（ＴＨ２）のランダムアクセス信号ＩＤに対するＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ２を送信する（ステップＳ１２０７）。ステップＳ１２０６，Ｓ１２０７の順序は入れ替えてもよい。

このように、第２の例においては、基地局２１１は、第１の例と同様に、一回のランダムアクセス信号検出処理により検出されたランダムアクセス信号に対し、ＴＡコマンド値ごとのランダムアクセス信号（移動局）の検出数を算出する。そして、基地局２１１は、一度に閾値ＴＨ２以上の同じＴＡコマンド値のランダムアクセス信号を検出した場合は、そのＴＡコマンド値が算出されたランダムアクセス信号に対するＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅの数を、閾値ＴＨ２に相当する数とする。

検出したランダムアクセス信号のうちのいずれに対してＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅを返送するかは、たとえば検出したランダムアクセス信号の受信品質に基づいて選択することができる。受信品質には、たとえば受信レベルや受信ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ：信号対雑音比）を用いることができる。

たとえば、基地局２１１は、検出数が閾値ＴＨ２以上のＴＡコマンド値のランダムアクセス信号を、受信品質の良い順に閾値ＴＨ２に相当する数だけ選択し、選択したランダムアクセス信号に対してのみＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅを返送する。なお、返送するＲＡＣＨ ｒｅｓｐｏｎｓｅの数は、閾値ＴＨ２より少なくてもよいし、閾値ＴＨ２より多くてもよい（ただしランダムアクセス信号の検出数未満）。

（第２の例によって得られる結果）
つぎに、図１２に示した各ステップによって得られる結果の一例について説明する。

第２の例におけるランダムアクセス信号ＩＤごとの検出結果は、たとえば図１０Ａに示した検出結果１０１０と同様である。また、第２の例におけるＴＡコマンド値ごとの検出数は、たとえば図１０Ｂに示した分布情報１０２０と同様である。

図１３Ａは、ＴＡコマンド値ごとの検出数と閾値との比較結果の一例を示す図である。第２の例においては、図１２に示したステップＳ１２０５により、たとえば図１３Ａに示す比較結果１３１０を得ることができる。閾値ＴＨ２＝１０とした場合は、比較結果１３１０に示すように、「ＴＡコマンド値」＝１０に対応する「検出数」のみが閾値ＴＨ２を超過している。

図１３Ｂは、ＴＡコマンド値ごとのランダムアクセス信号の破棄結果の一例を示す図である。第２の例においては、図１２に示したステップＳ１２０６により、ランダムアクセス信号の破棄結果は、たとえば図１３Ｂに示すようになる。図１３Ｂにおいては、検出結果１０１０の「検出有無」において破棄結果を示している。「検出有無」の“破棄”は、対応する「ランダムアクセス信号ＩＤ」のランダムアクセス信号が破棄され、ＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ２が返送されないことを示している。

図１３Ｂに示すように、基地局２１１は、「検出数」が閾値ＴＨ２を超過した「ＴＡコマンド値」＝１０の「ランダムアクセス信号ＩＤ」のランダムアクセス信号のうちの、閾値ＴＨ２＝１０を超える分の７個のランダムアクセス信号は破棄する。

（実施の形態２にかかる移動局）
図１４Ａは、実施の形態２にかかる移動局の一例を示す図である。図１４Ｂは、図１４Ａに示した移動局における信号の流れの一例を示す図である。ここでは移動局２２１について説明するが、移動局２２２〜２２８についても同様である。

移動局２２１は、たとえば、図１４Ａ，図１４Ｂに示すように、制御部１４１０と、送信部１４２１と、Ｄ／Ａ変換部１４２２と、送信ＲＦ部１４２３と、アンテナ１４３０と、受信ＲＦ部１４４１と、Ａ／Ｄ変換部１４４２と、受信部１４４３と、を備える。

制御部１４１０は、受信部１４４３から出力された無線リソース割当情報に基づいて、上りリンクについて、送信部１４２１のデータ送信制御を行う。また、制御部１４１０は、受信部１４４３から出力されたＴＡコマンドに基づいて、上りリンクについて、送信部１４２１の送信タイミング制御を行う。また、制御部１４１０は、受信部１４４３から出力された無線リソース割当情報に基づいて、下りリンクについて、受信部１４４３のデータ受信制御を行う。

送信部１４２１は、送信する上りリンク信号に対して変調処理を行う。そして、送信部１４２１は、変調処理によって得られた送信信号をＤ／Ａ変換部１４２２へ出力する。Ｄ／Ａ変換部１４２２は、送信部１４２１から出力された送信信号をアナログ信号に変換する。そして、Ｄ／Ａ変換部１４２２は、アナログ信号に変換した送信信号を送信ＲＦ部１４２３へ出力する。

送信ＲＦ部１４２３は、Ｄ／Ａ変換部１４２２から出力された送信信号のＲＦ処理を行う。送信ＲＦ部１４２３によるＲＦ処理には、たとえばベースバンド周波数帯域から無線周波数帯域への変換が含まれる。そして、送信ＲＦ部１４２３は、ＲＦ処理を行った送信信号をアンテナ１４３０へ出力する。

アンテナ１４３０は、送信ＲＦ部１４２３から出力された送信信号を基地局２１１へ無線送信する。また、アンテナ１４３０は、基地局２１１から無線送信された信号を受信する。そして、アンテナ１４３０は、受信した信号（受信信号）を受信ＲＦ部１４４１へ出力する。

受信ＲＦ部１４４１は、アンテナ１４３０から出力された受信信号のＲＦ処理を行う。受信ＲＦ部１４４１によるＲＦ処理には、たとえば無線周波数帯域からベースバンド周波数帯域への変換が含まれる。そして、受信ＲＦ部１４４１は、ＲＦ処理を行った受信信号をＡ／Ｄ変換部１４４２へ出力する。

Ａ／Ｄ変換部１４４２は、受信ＲＦ部１４４１から出力された受信信号をディジタル信号に変換する。そして、Ａ／Ｄ変換部１４４２は、ディジタル信号に変換した受信信号を受信部１４４３へ出力する。受信部１４４３は、Ａ／Ｄ変換部１４４２から出力された受信信号に対して検波復調処理を行う。また、受信部１４４３は、検波復調処理により得られた無線リソース割当情報やＴＡコマンドを制御部１４１０へ出力する。

制御部１４１０、送信部１４２１および受信部１４４３は、たとえばディジタル回路１４０１によって実現することができる。ディジタル回路１４０１には、たとえばＦＰＧＡやＤＳＰを用いることができる。

（実施の形態２にかかる通信システムの適用例）
図１５は、実施の形態２にかかる通信システムの適用例を示す図である。たとえば実施の形態２にかかる基地局２１１は、図１５に示す基地局２１１に適用することができる。基地局２１１のセル２１１ａには、列車１５０１が通過する線路１５０２が敷設されている。実施の形態２にかかる移動局２２１は、たとえば列車１５０１に乗車した各ユーザの携帯端末に適用することができる。

列車１５０１がセル２１１ａへ侵入すると、列車１５０１に乗車した各ユーザの携帯端末（たとえば移動局２２１）が基地局２１１に対してランダムアクセス信号を送信する。このとき、列車１５０１に乗車した各ユーザの携帯端末と基地局２１１との間の各距離はほぼ同一であるため、基地局２１１によって受信されるランダムアクセス信号のＴＡコマンド値も同じになる可能性が高い。これに対して、基地局２１１は、同一のＴＡコマンド値となるランダムアクセス信号の数が多い場合は、それらのランダムアクセス信号に対する応答を抑制する。

これにより、基地局２１１によれば、列車１５０１に乗車した各ユーザの携帯端末からのランダムアクセス信号に対する応答を抑制することができる。このため、列車１５０１の移動によって短時間でセル２１１ａの圏外となる各移動局についての無駄なランダムアクセス処理を減らし、基地局２１１における他の移動局との間の無線通信のスループットを向上させることができる。

また、列車１５０１がセル２１１ａを通過している間は、列車１５０１に乗車していないユーザの携帯端末であって、基地局２１１との距離が列車１５０１と等しい携帯端末についても、ランダムアクセス信号に対する応答が抑制される場合がある。ただし、基地局２１１との距離が列車１５０１と等しいのは一時的であるため、このような携帯端末もランダムアクセス信号の再送により基地局２１１に接続することができる。

また、基地局２１１は、線路１５０２の位置から送信されたランダムアクセス信号について基地局２１１において算出される、基地局２１１における基準時刻に対する所定のタイミング差を記憶していてもよい。そして、基地局２１１は、記憶している所定のタイミング差と異なるタイミング差のランダムアクセス信号については、ランダムアクセス信号に対する応答を抑制しないようにしてもよい。これにより、たとえば列車１５０１から送信されたものでないランダムアクセス信号については応答を抑制しないようにし、列車１５０１に乗車していないユーザの携帯端末のスループットの低下を抑えることができる。

また、基地局２１１は、列車１５０１が基地局２１１のセル２１１ａを通過する所定の期間を記憶していてもよい。そして、基地局２１１は、記憶している所定の期間と異なる期間に受信されたランダムアクセス信号については、ランダムアクセス信号に対する応答を抑制しないようにしてもよい。これにより、列車１５０１から送信されたものでないランダムアクセス信号については応答を抑制しないようにし、列車１５０１に乗車していないユーザの携帯端末のスループットの低下を抑えることができる。

このように、実施の形態２にかかる基地局２１１などによれば、受信したランダムアクセス信号についてのＴＡコマンドに応じてランダムアクセスの応答を抑制することができる。これにより、無駄なランダムアクセス処理を減らし、スループットの向上を図ることができる。

たとえば、移動局と無線基地局装置を取り巻く環境によっては、複数の移動局から同時にランダムアクセス信号が送信されることがある。たとえば、混雑した電車のように多くの移動局を収容した乗り物が、無線基地局装置のエリア内に移動してきた場合は、それらの移動局に対する位置登録やハンドオーバ処理のために多くのランダムアクセス信号が移動局から送信される。

これに対して、無線基地局装置で処理量を上げて処理しようとしても、上述の電車のような場合はすぐに別のエリアに移動してエリア範囲外となることが想定される。特に、最近の小セル化の流れではこのようなケースが増えると想定される。

また、無線基地局装置は、ランダムアクセス信号が検出されればランダムアクセス処理（たとえば図２参照）を開始しようとする。したがって、無線基地局装置は、同時に複数のランダムアクセス信号を受信した場合に、複数の移動局に対して、無線リソースを使用して、ＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ２を下りリンクで送信し、ＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ３を上りリンクで受信しようとする。

しかし、移動中の電車内の移動局に対しては、ランダムアクセス処理中に別のエリアに移動することがある。この場合は、それまでのランダムアクセス処理のやり取りは破棄されることとなり、結果として無線リソースを無駄に使用したこととなる。通常、無線リソースは、データ通信サービス（Ｗｅｂ閲覧などのデータ通信サービス）をしている移動局と共通している。このため、上述のような無線リソースの無駄な使用により、データ通信サービスをしている移動局に対する無線リソースの割り当てが減少するため、システム全体でのスループットの低下が生じる。

これに対して、上述した各実施の形態によれば、無線基地局装置において、ＴＡコマンド値が同じ移動局の数が閾値を超えた場合に、それらの移動局については電車等で移動中とみなしてランダムアクセス応答を抑制することができる。これにより、無駄なランダムアクセス処理を減らしてスループットを向上させることができる。

以上説明したように、基地局装置および通信システムによれば、スループットの向上を図ることができる。

上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）端末装置から無線送信されるランダムアクセス信号を受信する受信部と、
前記受信部によって受信されたランダムアクセス信号に対する応答信号を無線送信する送信部と、
前記受信されたランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差を示す情報に基づいて、前記送信部による前記応答信号の無線送信の抑制を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。

（付記２）前記送信部は、前記タイミング差を示すＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）コマンドを含む前記応答信号を無線送信し、
前記制御部は、前記ＴＡコマンドに基づいて前記無線送信の抑制を制御する、
ことを特徴とする付記１に記載の基地局装置。

（付記３）前記制御部は、
所定期間内に前記受信部によって受信された複数のランダムアクセス信号を前記タイミング差に応じた各グループに分類し、
前記各グループのうちの分類されたランダムアクセス信号の数が所定数を超えるグループに分類されたランダムアクセス信号の少なくとも一部に対する前記応答信号を前記送信部によって無線送信させない、
ことを特徴とする付記１または２に記載の基地局装置。

（付記４）前記制御部は、前記所定数を超えるグループに分類されたランダムアクセス信号のすべてに対する前記応答信号を前記送信部によって無線送信させないことを特徴とする付記３に記載の基地局装置。

（付記５）前記制御部は、前記所定数を超えるグループに分類されたランダムアクセス信号の一部に対する前記応答信号を前記送信部によって無線送信させないことを特徴とする付記３に記載の基地局装置。

（付記６）前記制御部は、前記所定数を超えるグループに分類されたランダムアクセス信号の中から、前記ランダムアクセス信号の受信品質に基づいて選択した第１ランダムアクセス信号に対する前記応答信号を前記送信部によって無線送信させ、前記所定数を超えるグループに分類されたランダムアクセス信号のうちの前記第１ランダムアクセス信号とは異なる第２ランダムアクセス信号に対する前記応答信号を前記送信部によって無線送信させないことを特徴とする付記５に記載の基地局装置。

（付記７）所定のタイミング差を示す情報を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記記憶部によって記憶された情報に基づいて、前記所定のタイミング差と異なるタイミング差のランダムアクセス信号に対する前記送信部による前記応答信号の無線送信は抑制しない、
ことを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の基地局装置。

（付記８）前記所定のタイミング差は、交通機関が通過する所定の位置から無線送信されたランダムアクセス信号について自装置において算出される、前記基準時刻に対するタイミング差であることを特徴とする付記７に記載の基地局装置。

（付記９）所定の期間を示す情報を記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記記憶部によって記憶された情報に基づいて、前記所定の期間と異なる期間に受信されたランダムアクセス信号に対する前記送信部による前記応答信号の無線送信は抑制しない、
ことを特徴とする付記１〜８のいずれか一つに記載の基地局装置。

（付記１０）前記所定の期間は、交通機関が自装置のセルを通過する期間であることを特徴とする付記９に記載の基地局装置。

（付記１１）ランダムアクセス信号を無線送信する端末装置と、
前記端末装置から受信したランダムアクセス信号に対する応答信号を無線送信し、前記受信したランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差を示す情報に基づいて前記応答信号の無線送信の抑制を制御する基地局装置と、
を含むことを特徴とする通信システム。

１００，２００ 通信システム
１１０ 基地局装置
１１１，４３０，１４４３ 受信部
１１２，４１０，１４２１ 送信部
１１３，１４１０ 制御部
１２０ 端末装置
２１１，２１２ 基地局
２１１ａ，２１２ａ セル
２２１〜２２８ 移動局
２３１，２３２ Ｓ１インタフェース
２４０ コアネットワーク
２５０ Ｘ２インタフェース
４０１，１４０１ ディジタル回路
４１１ 誤り訂正符号部
４１２ データ変調部
４１３ データ・パイロット信号多重部
４１４ ＩＦＦＴ部
４１５ ＣＰ挿入部
４２１，１４２２ Ｄ／Ａ変換部
４２２，１４２３ 送信ＲＦ部
４２３，１４３０ アンテナ
４２４，１４４１ 受信ＲＦ部
４２５，１４４２ Ａ／Ｄ変換部
４３１ ＣＰ除去部
４３２ ＦＦＴ部
４３３ データ・パイロット信号分離部
４３４ ランダムアクセス信号処理部
４３５ 分布作成処理部
４３６ 復調部
４３７ 誤り訂正復号部
４４０ スケジューラ
５０１ ＩＤＦＴ処理部
５０２ 相関値算出部
５０３ 電力変換部
５０４ ピーク検出部
７０１ 遅延プロファイル
７０２ 検出閾値
７０３ 処理基準タイミング
７０４ タイミング
７０５ タイミング差
８０１ 分布
８０２，１１０１ 斜線部
１０１０ 検出結果
１０２０ 分布情報
１０３０，１３１０ 比較結果
１５０１ 列車
１５０２ 線路

Claims (5)

1. 端末装置から無線送信されるランダムアクセス信号を受信する受信部と、
   前記受信部によって受信されたランダムアクセス信号に対する応答信号を無線送信する送信部と、
   所定期間内に前記受信部によって受信されたランダムアクセス信号の数を、前記ランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差ごとに求め、前記受信されたランダムアクセス信号のうち、前記数が所定数を超えた前記タイミング差のランダムアクセス信号の少なくとも一部に対する前記応答信号を前記送信部によって無線送信させない制御を行う制御部と、
   を備えることを特徴とする基地局装置。
2. 前記制御部は、
   所定期間内に前記受信部によって受信された複数のランダムアクセス信号を前記タイミング差に応じた各グループに分類し、
   前記各グループのうちの分類されたランダムアクセス信号の数が所定数を超えるグループに分類されたランダムアクセス信号の少なくとも一部に対する前記応答信号を前記送信部によって無線送信させない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
3. 所定のタイミング差を示す情報を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記記憶部によって記憶された情報に基づいて、前記所定のタイミング差と異なるタイミング差のランダムアクセス信号に対する前記送信部による前記応答信号の無線送信は抑制しない、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
4. 所定の期間を示す情報を記憶する記憶部を備え、
   前記制御部は、前記記憶部によって記憶された情報に基づいて、前記所定の期間と異なる期間に受信されたランダムアクセス信号に対する前記送信部による前記応答信号の無線送信は抑制しない、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の基地局装置。
5. ランダムアクセス信号を無線送信する端末装置と、
   前記端末装置から受信したランダムアクセス信号に対する応答信号を無線送信し、所定期間内に前記端末装置から受信したランダムアクセス信号の数を、前記ランダムアクセス信号の基準時刻に対するタイミング差ごとに求め、前記受信したランダムアクセス信号のうち、前記数が所定数を超えた前記タイミング差のランダムアクセス信号の少なくとも一部に対する前記応答信号を無線送信しない制御を行う基地局装置と、
   を含むことを特徴とする通信システム。

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