JPWO2007145273A1 - 無線送信装置 - Google Patents

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智史 高田
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Abstract

Signature数を増減させることなく、リソース利用効率の向上を図る無線送信装置及び無線送信方法を提供する。これらの装置及び方法では、Access type、ＤＬ ＣＱＩ、Signatureの３つをそれぞれ一意に対応付けたSignatureテーブルにおいて、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量に応じたＤＬ ＣＱＩのlevelをAccess type毎に設定する。Access typeがIDLEでは、データ量が他のAccess typeに比べて多いのでＤＬ ＣＱＩをlevel1〜6に設定し、Access typeがACTIVEでは、データ量が他のAccess typeに比べて少ないのでＤＬ ＣＱＩをlevel3未満からlevel4以上に設定する。さらに、Access typeがHandoverでは、データ量が他のAccess typeに比べて中程度なのでＤＬ ＣＱＩをlevel1〜3以上に設定する。

Description

本発明は、RACH（Random Access Channel）送信を行う無線送信装置及び無線送信方法に関する。
3GPP RAN LTE（Long Term Evolution）では、Non-synchronous random access（以下、「Async RACH」という）が検討されている。Async RACHは、上り回線の同期が確立していない状態で送信されるランダムアクセスであり、移動機の送信タイミング取得（上り同期確立）、基地局へのSignature（移動機識別情報）通知に用いられる。
LTEでは、Async RACHで初回に送信するPreambleの構成及び送信方法が検討されており、Signature（移動機識別情報：ＩＤ）に加えて、４〜８ビットのControl情報をPreamble信号に含めることにより、リソース（時間、周波数）の利用効率向上が図られている（例えば、非特許文献１参照）。
Preamble信号は、少なくともSignatureを伝送する。予め、Signatureと相関特性が良いコードパターンが一意に対応付けられ、移動機はランダムに選択したSignatureに対応するコードパターンをPreamble信号として送信する。受信側（基地局）では、送信されうる全コードパターンと受信信号との相関を取ることで、同時に異なるSignatureを検出することができる。さらに、Control情報もSignatureに一意に対応付けて送信することで、リソースの利用効率向上を図ることが検討されている（例えば、非特許文献２及び非特許文献３参照）。
Preambleで伝送すべきControl情報としては、ＤＬ ＣＱＩ（Downlink Channel Quality Indicator）、RACH cause（RACHの使用用途・送信理由、RACH Access Type）等が検討されている（例えば、非特許文献２及び非特許文献３参照）。
非特許文献３に記載のRACH送信からData通信開始までの手順を図１に示し、Control情報を送る効果について以下に説明する。
RACH Preamble直後には、送信タイミング情報やリソース配置情報送信用ＤＬ ＣＨとScheduling Request送信用ＵＬ ＣＨがある。ＤＬ ＣＱＩを送ることにより、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨの受信品質状況に応じたＭＣＳ（Modulation and Coding Set）選択が可能となる。すなわち、受信環境が良好な移動機に対しては、冗長性が小さいＭＣＳ（例えば、１６ＱＡＭ、高符号化レート）を選択することで、リソース（時間、周波数帯域）を複数の移動機間で有効利用することができる。
また、LTEのRACHでは、使用用途・送信理由によって、Data通信開始までの接続手順が異なるため、RACH Access Type（RACH cause）をPreambleで送ることにより、RACH Preamble直後のＵＬ／ＤＬ ＣＨでは、RACHの使用目的に応じた必要な情報のみを送ることができる。よって、無駄な情報伝送が省け、リソースの利用効率が向上する。
非特許文献３では、これらControl情報５ビット（ＤＬ ＣＱＩ２ビット＋RACH cause３ビット）分をPreambleで送信することが提案されている。具体的には、このControl情報は、図２に示すように、Signatureと対応付けることにより、Signatureによって５ビット分のControl情報を送信することができる。
3GPP，TR25.814 V1.5.0, 9.1.2.1.1.2 R1-061184, NTT DoCoMo R1-061393, Texas Instruments
Control情報の発生確率に偏りがあった場合、Signature数が少ないと衝突が頻繁に生じてしまうので、Signature数を多く設ける必要がある。しかし、基地局では同時にSignature数分の相関特性（遅延プロファイル）を算出する必要があるので、Signature数が多いほど相関演算用の回路規模が増加してしまう。逆に、単純にSignature数を減らしてしまうとControl情報の量も減り、リソースの利用効率が低下してしまう。
本発明の目的は、Signature数を増減させることなく、リソース利用効率の向上を図る無線送信装置及び無線送信方法を提供することである。
本発明の無線送信装置は、RACHの使用目的又は送信理由を示すAccess type毎に、RACH Preambleで送信するControl情報の種別及び分解能が対応付けられたSignatureを記憶する記憶手段と、Access type及びControl情報に応じたSignatureを前記記憶手段から選択する選択手段と、選択されたSignatureに対応するコードパターンをPreambleとするRACHを生成するRACH生成手段と、生成されたRACHを送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
本発明の無線送信方法は、RACHの使用目的又は送信理由を示すAccess type毎に、RACH Preambleで送信するControl情報の種別及び分解能が対応付けて記憶されたSignatureを、Access type及びControl情報に応じて選択する選択工程と、選択されたSignatureに対応するコードパターンをPreambleとするRACHを生成するRACH生成工程と、生成されたRACHを送信する送信工程と、を具備するようにした。
本発明によれば、Signature数を増減させることなく、リソースの利用効率の向上を図ることができる。
非特許文献３に記載のRACH送信からData通信開始までの手順を示すシーケンス図 Control情報とSignatureとの対応関係を示す図 本発明の実施の形態におけるAccess typeの説明に供する図 本発明の実施の形態におけるAccess typeの説明に供する図 本発明の実施の形態におけるAccess typeの説明に供する図 本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態２に係るSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図 IDLEの発生頻度が多い場合のテーブル変更の様子を示す図 HandoverのＤＬ ＣＱＩ＝level1の発生頻度が多い場合のテーブル変更の様子を示す図 本発明の実施の形態４に係るSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態４に係るその他のSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係るSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態５に係るその他のSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態６に係るSignatureテーブルを示す図 一般的なHandover手順を示すシーケンス図 本発明の実施の形態６におけるHandover手順を示すシーケンス図 Signatureテーブルの変形例を示す図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
ここで、本実施の形態におけるAccess typeについて説明する。LTEで検討されているRACHの接続手順として、例えば、図３Ａ〜Ｃに示す３タイプが考えられる。図３Ａに示すIDLE typeは、移動機がセル内固有のＩＤ（ユーザ識別情報）を持たない状態、すなわち、基地局が移動機を識別できない状態で使われるRACH接続手順である。例えば、移動機が電源投入時や位置登録を行う初期接続で使われるAccess Typeである。このタイプでは、Data通信開始までに、上り送信タイミングの取得、セル内固有ＩＤの取得、基地局とのConnection設定を行う必要があり、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量は大きい。このため、チャネルの最適ＭＣＳ選択を行うことによるリソース利用効率の改善効果が大きく期待できる。このため、ＭＣＳ選択の基準となる下りの受信品質情報が最も必要な情報といえる。
次に、図３Ｂに示すACTIVE typeは、移動機がセル内固有のＩＤを持っている状態、すなわち、基地局が移動機を識別できる状態で使われるRACH接続手順である。例えば、データ通信時に上りの同期が外れる（上り受信タイミングがＣＰ（Cyclic Prefix）を超えた）場合に、同期の再確立を行うために使われるAccess Typeである。Data通信開始までに、上り送信タイミングの取得のみを行えばよく、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量は小さい。このタイプでは、送信タイミング検出直後に、Data通信を開始するので、送信するDataサイズに適したリソース割当てを行うことにより、Data通信時間を低減させたい。よって、リソース割当ての基準となる送信Dataバッファ情報が最も必要な情報といえる。
次に、図３Ｃに示すHandover typeは、移動機がセル内固有のＩＤを持っている状態、すなわち、基地局が移動機を識別できる状態で使われるRACH接続手順であり、Handover設定が完了したことをHandover先の基地局へ通知するために使われるAccess Typeである。Data通信開始までに、上り送信タイミングの取得、Handover完了通知を行う必要があり、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量は上記２つのAccess typeに比べ中程度である。このタイプでは、Handover時間を低減させたいので、その基準となる遅延時間情報（例えばRACHの再送回数）が最も必要な情報といえる。
このように、RACHの使用目的・送信理由によって、Data通信開始までの接続手順が異なり、その接続手順の違いにより、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨのデータ量に差がある。また、接続手順の違いにより、RACH Preamble直後に送信するチャネルの設定に必要なControl情報種別が異なる。
（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、Control情報生成部１０１は、下り回線の受信信号（例えば、共通パイロット信号）の受信レベルを測定し、測定した受信レベルに基づいてＤＬ ＣＱＩを求め、求めたＤＬ ＣＱＩをSignature選択部１０４に出力する。
RACH Access type判定部１０２は、RACHの使用目的・送信理由に基づいて、予め設けた複数のAccess typeの中から１つを判定し、判定したAccess typeをSignature選択部１０４に出力する。
Signatureテーブル記憶部１０３は、Access type、Control情報（ＤＬ ＣＱＩ）及びSignatureをそれぞれ一意に対応付けたテーブルを記憶し、Signature選択部１０４によりSignatureが選択される。なお、Signatureテーブルについては後述する。
Signature選択部１０４は、Control情報生成部１０１から出力されたＤＬ ＣＱＩ、RACH Access type判定部１０２から出力されたAccess typeに対応するSignatureをSignatureテーブル記憶部１０３からランダムに１つを選択し、選択したSignatureをRACH生成部１０５に出力する。
RACH生成部１０５は、Signature選択部１０４から出力されたSignatureに対応したコードパターンをPreambleとするRACHを生成し、生成したRACH信号を変調部１０６に出力する。
変調部１０６は、RACH生成部１０５から出力されたRACH信号を変調し、無線部１０７は、変調されたRACH信号にＤ／Ａ変換、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、アンテナ１０８から送信する。
次に、上述したSignatureテーブルについて図５を用いて説明する。図５に示すSignatureテーブルでは、Access type、ＤＬ ＣＱＩ、Signatureの３つをそれぞれ一意に対応付けている。Access typeとしては、上述したIDLE、ACTIVE、Handoverの３つのタイプがある。Access typeがIDLEには、ＤＬ ＣＱＩのlevel1〜6が対応付けられている。また、ＤＬ ＣＱＩのlevel6にはSignature#1が、level5にはSignature#2がそれぞれ対応付けられており、level4にはSignature#3,4が、level3にはSignature#5,6がそれぞれ対応付けられており、level2にはSignature#7〜9が、level1にはSignature#10〜12がそれぞれ対応付けられている。
また、Access typeがACTIVEには、ＤＬ ＣＱＩのlevel3以下,4以上が対応付けられている。また、ＤＬ ＣＱＩのlevel4以上にはSignature#13〜16が、level3以下にはSignature#17〜24がそれぞれ対応付けられている。
さらに、Access typeがHandoverには、ＤＬ ＣＱＩのlevel1〜3以上が対応付けられている。また、ＤＬ ＣＱＩのlevel3以上にはSignature#25,26が、level2にはSignature#27〜30が、level1にはSignature#31〜36がそれぞれ対応付けられている。
ここで、例えば、Access typeがIDLE、ＤＬ ＣＱＩがlevel2の場合、Signature選択部１０４はSignature#7〜9の中からランダムに１つのSignatureを選択する。
このように、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨのデータ量が大きいAccess typeほど、ＤＬ ＣＱＩの分解能を上げる（情報の数を増やす）ことにより、データ量が大きいチャネルほど、リソース利用効率が高いＭＣＳを選択することができる。よって、リソースの利用効率を向上させることができる。
また、１つのControl情報に対応付けるSignature数を一定ではなく、Access type、Control情報の発生確率を考慮して決めることにより、RACHの衝突確率を低減することができる。
このように実施の形態１によれば、SignatureテーブルをAccess type、ＤＬ ＣＱＩ、Signatureの３つをそれぞれ一意に対応付け、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量に応じたＤＬ ＣＱＩのlevel数を設定する。これにより、データ量が大きいチャネルほどリソース利用効率の高いＭＣＳを選択することができ、Signature数を増減させることなく、リソースの利用効率を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、ＤＬ ＣＱＩを例に挙げて説明したが、ＤＬ ＣＱＩに代えて移動機の送信電力マージン（最大送信電力−現在の送信電力）情報を用いてもよい。
また、Signatureテーブルは、Access type毎の発生確率も考慮して分解能の大小を決めることにより、リソースの利用効率を向上させることができる。すなわち、発生確率の高いAccess typeほどＤＬ ＣＱＩの分解能を上げることにより、リソース利用効率の高いＭＣＳを選択する可能性を高めることができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
図６は、本発明の実施の形態２に係るSignatureテーブルを示す図である。この図において、Access typeがIDLEには、ＤＬ ＣＱＩとSignatureを、Access typeがACTIVEには、buffer statusとSignatureを、Access typeがHandoverには、再送回数とSignatureをそれぞれ一意に対応付けている。
具体的には、Access typeがIDLEには、ＤＬ ＣＱＩのlevel1〜4が対応付けられており、ＤＬ ＣＱＩのlevel4にはSignature#1〜3が、level3にはSignature#4〜6が、level2にはSignature#7〜9が、level1にはSignature#10〜12がそれぞれ対応付けられている。
また、Access typeがACTIVEには、buffer statusのlargeとsmallが対応付けられており、buffer statusのlargeにはSignature#13〜18が、smallにはSignature#19〜24がそれぞれ対応付けられている。
さらに、Access typeがHandoverには、再送回数１〜４が対応付けられており、再送回数１にはSignature#25〜28が、再送回数２にはSignature#29〜31が、再送回数３にはSignature#32〜34が、再送回数４にはSignature#35,36それぞれ対応付けられている。
このように、Access type毎に、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨの設定に最も必要な情報をControl情報として送信することにより、Access typeに最適なＭＣＳ選択又はリソース割当てが可能となり、リソースの利用効率を向上させることができる。
具体的には、他のAccess Typeに比べて、RACH Preamble直後のＵＬ／ＤＬ ＣＨで送信するデータ量が大きいAccess Type（例えば、IDLE type）において、ＤＬの受信品質情報（ＤＬ ＣＱＩ）をControl情報として送信する。これにより、データ量が大きいチャネルにおいて、リソース利用効率が高いＭＣＳ選択が可能となり、大きなリソースの利用効率効果が得られる。
また、Data通信中の同期再確立が目的のAccess Type（例えば、ACTIVE type）において、移動機の送信Dataバッファ情報（buffer status）をControl情報として送信する。これにより、移動機のバッファ量が大きい移動機へ優先的にリソースを割当てることで、データの伝送遅延を低減することができる。
また、Handoverの完了通知が目的のAccess Type（例えば、Handover type）において、RACHの再送回数情報をControl情報として送信する。これにより、RACHの再送回数（遅延時間）が大きい移動機へ優先的にリソースを割当てることで、Handover時間を低減させることができる。
このように実施の形態２によれば、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨの設定に最も必要な情報をAccess type毎にSignatureテーブルに対応付けることにより、Access typeに最適なＭＣＳ選択又はリソース割当てが可能となり、Signature数を増減させることなく、リソースの利用効率を向上させることができる。
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る送信装置２００の構成を示すブロック図である。図７が図４と異なる点は、Signatureテーブル番号設定部２０２、Signatureテーブル設定部２０３を追加した点と、Signatureテーブル記憶部１０３をSignatureテーブル群記憶部２０１に変更した点である。
図７において、Signatureテーブル群記憶部２０１は、Access type、Control情報（ＤＬ ＣＱＩ）及びSignatureをそれぞれ一意に対応付けたテーブルを複数記憶し、Signatureテーブル設定部２０３によりSignatureテーブルが選択される。ここで記憶される複数のSignatureテーブルは、セル毎に異なる様々な通信環境に応じたテーブルであり、これらのテーブルにはテーブル番号を付しておく。
Signatureテーブル番号設定部２０２は、受信装置（基地局）から報知チャネル等によってシグナリングされたセル固有情報に含まれるSignatureテーブル番号を取得し、取得したSignatureテーブル番号をSignatureテーブル設定部２０３に設定する。
Signatureテーブル設定部２０３は、Signatureテーブル番号設定部２０２によって設定されたSignatureテーブル番号に対応するSignatureテーブルをSignatureテーブル群記憶部２０１から選択し、選択したSignatureテーブルをSignature選択部１０４に出力する。
図８は、本発明の実施の形態３に係る受信装置３００の構成を示すブロック図である。この図において、無線受信部３０２は、図７に示した送信装置２００から送信された信号をアンテナ３０１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の所定の無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号を遅延プロファイル作成部３０３に出力する。
遅延プロファイル作成部３０３は、無線受信部３０２から出力された信号と既知信号との相関演算を行い、遅延プロファイルを作成し、作成した遅延プロファイルをPreamble検出部３０４に出力する。
Preamble検出部３０４は、遅延プロファイル作成部３０３から出力された遅延プロファイルの相関ピークを検出し、検出した相関ピークと所定の閾値との大小比較を行うことにより、Preamble検出判定を行う。すなわち、所定の閾値（Preamble検出用閾値）より大きい相関ピークがあれば、Preambleを検出したと判定する。Preamble検出部３０４はPreambleを検出すると、検出したPreambleに含まれるSignatureをその番号（Signature番号）でカウント部３０５に出力する。
カウント部３０５は、Preamble検出部３０４から出力されたSignature番号に対応するAccess type及びControl情報を、後述するSignatureテーブル決定部３０７から出力されるSignatureテーブルに基づいて検出する。カウント部３０５は、所定時間毎にAccess type毎、Control情報毎に検出数をカウントし、カウントした検出数をSignatureテーブル決定部３０７に出力する。
Signatureテーブル群記憶部３０６は、図７に示した送信装置２００が備えるSignatureテーブル群記憶部２０１と同一の複数テーブルを記憶し、Signatureテーブル決定部３０７によりSignatureテーブルが選択される。
Signatureテーブル決定部３０７は、カウント部３０５から出力された所定時間当たりのAccess type毎、Control情報毎の検出数からそれぞれの発生頻度を求め、求めた発生頻度に基づいて、Signatureテーブル群記憶部３０６が記憶するSignatureテーブルから最も適したSignatureテーブルを決定する。Signatureテーブル決定部３０７は、決定したSignatureテーブルをセル内の移動機へ、例えば、報知チャネルなどを用いてシグナリングする。また、Signatureテーブル決定部３０７は、決定したSignatureテーブルをカウント部３０５に出力する。
次に、上述したSignatureテーブル決定部３０７の決定方法について説明する。Signatureテーブル決定部３０７は、例えば、Access typeのうちIDLEの発生頻度が多い場合には、図９に示すように、IDLEに割り当てるControl情報（例えば、ＤＬ ＣＱＩ）の分解能が高いテーブルに変更する。また、Access typeのうちHandoverのＤＬ ＣＱＩ＝level1の発生頻度が多い場合には、図１０に示すように、割り当てるSignature数が多いテーブルに変更する。
なお、テーブルの変更を発生頻度に基づいて行う場合に限らず、Signatureの衝突頻度に基づいて行ってもよい。具体的には、Preamble検出部３０４が１つのPreambleから複数の移動機からの信号を検出した場合、このPreambleに含まれる複数のSignatureが衝突したものとして、これらのSignature番号がカウント部３０５に出力される。ここでは、例えば、信号パスの受信タイミング時間差が所定閾値を超える場合に、１つのPreambleに複数移動機からの信号が含まれ、Signatureが衝突していると見なすことができる。
また、上述した発生頻度又は衝突頻度が時間（昼、夜などの時間帯など）に依存して変わる場合、時間をテーブルに対応付けておき、対応付けた時間でテーブルを切り替えるようにしてもよい。この場合、カウント部３０５を省略することができる。
なお、上述したテーブルの変更は、割り当てるSignature数を０にしてもよい。すなわち、Signatureテーブル群記憶部２０１、３０６が記憶している複数のテーブルの中には、発生頻度が少ないControl情報についてSignature数が０であるテーブルが存在してもよい。
このように実施の形態３によれば、Access typeあるいはControl情報の発生頻度、またはSignatureの衝突頻度に応じて、セル毎に動的にSignatureテーブルを切り替えることができるので、各セルのRACH発生状況に応じた適切なSignatureテーブルを用いることができる。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
図１１は、本発明の実施の形態４に係るSignatureテーブルを示す図である。ここでは、Access typeとして新たにChange Requestを設け、このChange Requestには、ＲＢ（Resource Block）数変更要求及びTarget SIR変更要求が対応付けられている。また、ＲＢ数変更要求にはSignature#26〜30が、Target SIR変更要求にはSignature#31〜36がそれぞれ対応付けられている。
Access typeがChange RequestのRACHは、RACHに関する設定パラメータの変更を基地局に要求するものである。例えば、RACHの衝突が所定回数を超えた移動機は、Access typeがChange RequestのRACHを送信し、RACHの送信スロット（ＲＢ）の送信周期又は周波数領域における多重数を増やす要求を行う。また、RACHの再送回数が所定回数を超えた移動機は、同様に、Access typeがChange RequestのRACHを送信し、RACHの送信電力制御のTarget SIRを上げる要求を行う。
なお、基地局は、再送回数が所定回数を超えるような受信環境の悪い移動機が送信するChange RequestのRACHを受信する際、Preamble検出用閾値をChange Request以外のAccess typeで用いるPreamble検出用閾値よりも小さくすればよい。これにより、雑音を信号として検出する誤検出の確率は増加してしまうが、受信環境の悪い移動機からのRACHを検出できる確率が向上する。
なお、Change Requestは、図１２に示すように、Control情報として、他のAccess typeに対応付けてもよい。
図１３は、本発明の実施の形態４に係る受信装置４００の構成を示すブロック図である。図１３が図８と異なる点は、Signatureテーブル群記憶部３０６を削除した点と、Signatureテーブル決定部３０７をパラメータ決定部４０１に変更した点である。
図１３において、パラメータ決定部４０１は、Access typeがChange RequestであるPreambleの検出数が所定の数を超えることがカウント部３０５から通知されると、移動機から変更要求されたパラメータ（RACHの送信スロットの送信周期、周波数領域における多重数、RACHの送信電力制御のTarget SIRなど）を変更し、変更したパラメータをセル内の移動機へ、例えば、報知チャネルを用いてシグナリングする。
このように実施の形態４によれば、Access typeにパラメータの変更を要求するChange Requestを設け、具体的なパラメータの変更要求をControl情報としてRACH送信することにより、実際のRACH使用状況、環境に適したパラメータをセル毎に設定することができる。また、パラメータ変更要求にRACHを用いることにより、ＵＬ同期確立及び送信リソースのスケジューリングを行うことなく、より簡単な手順で、移動機の要求を基地局に伝えることができる。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
図１４は、本発明の実施の形態５に係るSignatureテーブルを示す図である。この図において、Access typeとしてOtherwiseを設け、このOtherwiseには、セル毎に、最適なAccess typeを割り当てるものとする。また、Otherwise以外には、予め定義した各セル共通のAccess type、Control情報及びSignatureを割り当てるものとする。
Otherwiseに割り当てるAccess typeは、例えば、衝突頻度が多いAccess typeとする。例えば、Access typeがIDLEのRACHの衝突が他のAccess typeよりもより頻繁に発生する場合、図１４に示すように、OtherwiseにIDLEを割り当てる。これにより、各セルのRACH発生状況に応じたテーブルが設定可能となり、Access typeの発生率に偏りがあった場合でも、衝突率を低減することができる。また、Otherwiseに予め割り当てられていないAccess typeを割り当ててもよく、例えば、図１５に示すように、上述したChange Requestを割り当ててもよい。
また、セル毎に定義したOtherwiseに対応付ける情報（ex. Change Request, IDLE）は、下りの報知チャネル（BCH）を使い、セル内の移動機へシグナリングする。
なお、基地局の受信装置の構成は、実施の形態３の図８に示した構成と同様であり、Signatureテーブル群記憶部３０６は、Otherwiseの一部のSignatureテーブルだけを記憶すればよい。
このように実施の形態５によれば、Access typeとして、セル毎に自由に設定可能なOtherwiseを設けることにより、各セルのRACH発生状況に適したAccess typeを設定することができる。また、全てのテーブル情報ではなく、一部の情報だけを移動機へシグナリングすればよいので、下り方向のシグナリング量を低減することができる。
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係る送信装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
図１６は、本発明の実施の形態６に係るSignatureテーブルを示す図である。この図において、Access typeがHandoverに対応付けられたSignatureは、同一のコード系列から生成され、隣接する基地局間で共通のPreamble（以下、共通Preamble）とする。
まず、一般的なHandover手順について図１７を用いて説明する。基地局は、移動機が定期的に報告する受信レベルをもとに、その移動機を隣接する基地局へHandoverさせることを決定すると、その移動機に対し、所定の基地局へのHandoverを促すHO commandを送信する。次に、移動機は、HO commandを受信し、指示された基地局にHandoverを開始することを知らせるACK（acknowledgment:確認応答）をHandover元基地局に送信する。さらに、移動機は、上述したようにHandover設定が完了したことをHandover先の基地局へ通知するため、RACHを送信して、上り同期タイミング情報や送信リソース割当情報を取得する。
本実施の形態では、１つのRACH送信で、Handover元とHandover先の基地局それぞれに異なる情報を送信する。すなわち、Handover元の基地局にはACKを、Handover先の基地局にはHandover設定が完了したことを通知するように１つのRACHに対応付けておく。
これにより、図１８に示すように、Handover元の基地局は、移動機へ送信したHO commandから所定時間後に、Access typeがHandoverのRACHが返ってきた場合は、ACKを目的としたRACHと判断する。この場合、Handover元の基地局は、その移動機とはそれ以降に通信する必要がないので、その移動機からのRACHには、何も応答しない。
一方、Handover先の基地局は、上述した一般的なHandoverにおけるRACHと同様の目的（Handover設定が完了したことを通知する目的）のRACHを受信すると、上り同期タイミング情報や送信リソース割当情報を移動機に送信する。
このように実施の形態６によれば、複数セルでコード系列が同一の共通Preambleを設け、その共通PreambleにHandover元とHandover先の基地局宛てに異なる情報を対応付けておき、共通PreambleをHandover時に用いることにより、Handover元とHandover先の基地局に異なる情報を同時に送信することができる。これにより、リソース利用効率を向上させることができると共に、Handoverに要する遅延時間を低減することができる。
なお、上記各実施の形態では、Access typeに対応付けるControl情報を１種類として説明したが、本発明はこれに限らず、図１９に示すように、Access typeに対応付けるControl情報を複数種類としてもよい。図１９では、Access typeがACTIVEに送信電力マージン（Tx power margin）とbuffer statusとを対応付けている。
また、上記各実施の形態では、各Access typeにControl情報を１種類対応付けるものとして説明したが、本発明はこれに限らず、図１９に示すように、Control情報を対応付けないAccess typeを設けてもよい。
なお、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
なお、上記各実施の形態における基地局はNode B、移動局はUEと表されることがある。また、上記各実施の形態におけるAccess typeはCause又はRACH Causeと称されることがある。
２００６年６月１５日出願の特願２００６−１６６４５０及び２００７年１月１２日出願の特願２００７−００５０２３の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、Signature数を増減させることなく、リソースの利用効率の向上を図ることができ、移動体通信システムの移動機等に適用できる。
本発明は、RACH（Random Access Channel）送信を行う無線送信装置に関する。
3GPP RAN LTE（Long Term Evolution）では、Non-synchronous random access（以下、「Async RACH」という）が検討されている。Async RACHは、上り回線の同期が確立していない状態で送信されるランダムアクセスであり、移動機の送信タイミング取得（上り同期確立）、基地局へのSignature（移動機識別情報）通知に用いられる。
LTEでは、Async RACHで初回に送信するPreambleの構成及び送信方法が検討されており、Signature（移動機識別情報：ＩＤ）に加えて、４〜８ビットのControl情報をPreamble信号に含めることにより、リソース（時間、周波数）の利用効率向上が図られている（例えば、非特許文献１参照）。
Preamble信号は、少なくともSignatureを伝送する。予め、Signatureと相関特性が良いコードパターンが一意に対応付けられ、移動機はランダムに選択したSignatureに対応するコードパターンをPreamble信号として送信する。受信側（基地局）では、送信されうる全コードパターンと受信信号との相関を取ることで、同時に異なるSignatureを検出することができる。さらに、Control情報もSignatureに一意に対応付けて送信することで、リソースの利用効率向上を図ることが検討されている（例えば、非特許文献２及び非特許文献３参照）。
Preambleで伝送すべきControl情報としては、ＤＬ ＣＱＩ（Downlink Channel Quality Indicator）、RACH cause（RACHの使用用途・送信理由、RACH Access Type）等が検討されている（例えば、非特許文献２及び非特許文献３参照）。
非特許文献３に記載のRACH送信からData通信開始までの手順を図１に示し、Control情報を送る効果について以下に説明する。
RACH Preamble直後には、送信タイミング情報やリソース配置情報送信用ＤＬ ＣＨとScheduling Request送信用ＵＬ ＣＨがある。ＤＬ ＣＱＩを送ることにより、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨの受信品質状況に応じたＭＣＳ（Modulation and Coding Set）選択が可能となる。すなわち、受信環境が良好な移動機に対しては、冗長性が小さいＭＣＳ（例えば、１６ＱＡＭ、高符号化レート）を選択することで、リソース（時間、周波数帯域）を複数の移動機間で有効利用することができる。
また、LTEのRACHでは、使用用途・送信理由によって、Data通信開始までの接続手順が異なるため、RACH Access Type（RACH cause）をPreambleで送ることにより、RACH Preamble直後のＵＬ／ＤＬ ＣＨでは、RACHの使用目的に応じた必要な情報のみを送ることができる。よって、無駄な情報伝送が省け、リソースの利用効率が向上する。
非特許文献３では、これらControl情報５ビット（ＤＬ ＣＱＩ２ビット＋RACH cause３ビット）分をPreambleで送信することが提案されている。具体的には、このControl情報は、図２に示すように、Signatureと対応付けることにより、Signatureによって５ビット分のControl情報を送信することができる。
3GPP，TR25.814 V1.5.0, 9.1.2.1.1.2 R1-061184, NTT DoCoMo R1-061393, Texas Instruments
Control情報の発生確率に偏りがあった場合、Signature数が少ないと衝突が頻繁に生じてしまうので、Signature数を多く設ける必要がある。しかし、基地局では同時にSignature数分の相関特性（遅延プロファイル）を算出する必要があるので、Signature数が多いほど相関演算用の回路規模が増加してしまう。逆に、単純にSignature数を減らしてしまうとControl情報の量も減り、リソースの利用効率が低下してしまう。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、Signature数を増減させることなく、リソース利用効率の向上を図る無線送信装置を提供することを目的とする。
本発明の無線送信装置は、制御情報とアクセスタイプとの双方に基づいて、シグニチャーグループを選択する第１の選択手段と、選択された前記シグニチャーグループに含まれるシグニチャーを選択する第２の選択手段と、選択された前記シグニチャーを送信する送信手段と、を有する構成を採る。
本発明によれば、Signature数を増減させることなく、リソースの利用効率の向上を図ることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一機能を有する構成には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
ここで、本実施の形態におけるAccess typeについて説明する。LTEで検討されているRACHの接続手順として、例えば、図３Ａ〜Ｃに示す３タイプが考えられる。図３Ａに示すIDLE typeは、移動機がセル内固有のＩＤ（ユーザ識別情報）を持たない状態、すなわち、基地局が移動機を識別できない状態で使われるRACH接続手順である。例えば、移動機が電源投入時や位置登録を行う初期接続で使われるAccess Typeである。このタイプでは、Data通信開始までに、上り送信タイミングの取得、セル内固有ＩＤの取得、基地局とのConnection設定を行う必要があり、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量は大きい。このため、チャネルの最適ＭＣＳ選択を行うことによるリソース利用効率の改善効果が大きく期待できる。このため、ＭＣＳ選択の基準となる下りの受信品質情報が最も必要な情報といえる。
次に、図３Ｂに示すACTIVE typeは、移動機がセル内固有のＩＤを持っている状態、すなわち、基地局が移動機を識別できる状態で使われるRACH接続手順である。例えば、データ通信時に上りの同期が外れる（上り受信タイミングがＣＰ（Cyclic Prefix）を超えた）場合に、同期の再確立を行うために使われるAccess Typeである。Data通信開始までに、上り送信タイミングの取得のみを行えばよく、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量は小さい。このタイプでは、送信タイミング検出直後に、Data通信を開始するので、送信するDataサイズに適したリソース割当てを行うことにより、Data通信時間を低減させたい。よって、リソース割当ての基準となる送信Dataバッファ情報が最も必要な情報といえる。
次に、図３Ｃに示すHandover typeは、移動機がセル内固有のＩＤを持っている状態、すなわち、基地局が移動機を識別できる状態で使われるRACH接続手順であり、Handover設定が完了したことをHandover先の基地局へ通知するために使われるAccess Typeである。Data通信開始までに、上り送信タイミングの取得、Handover完了通知を行う必要があり、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量は上記２つのAccess typeに比べ中程度である。このタイプでは、Handover時間を低減させたいので、その基準となる遅延時間情報（例えばRACHの再送回数）が最も必要な情報といえる。
このように、RACHの使用目的・送信理由によって、Data通信開始までの接続手順が異なり、その接続手順の違いにより、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨのデータ量に差がある。また、接続手順の違いにより、RACH Preamble直後に送信するチャネルの設定に必要なControl情報種別が異なる。
（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、Control情報生成部１０１は、下り回線の受信信号（例えば、共通パイロット信号）の受信レベルを測定し、測定した受信レベルに基づいてＤＬ ＣＱＩを求め、求めたＤＬ ＣＱＩをSignature選択部１０４に出力する。
RACH Access type判定部１０２は、RACHの使用目的・送信理由に基づいて、予め設けた複数のAccess typeの中から１つを判定し、判定したAccess typeをSignature選択部１０４に出力する。
Signatureテーブル記憶部１０３は、Access type、Control情報（ＤＬ ＣＱＩ）及びSignatureをそれぞれ一意に対応付けたテーブルを記憶し、Signature選択部１０４によりSignatureが選択される。なお、Signatureテーブルについては後述する。
Signature選択部１０４は、Control情報生成部１０１から出力されたＤＬ ＣＱＩ、RACH Access type判定部１０２から出力されたAccess typeに対応するSignatureをSignatureテーブル記憶部１０３からランダムに１つを選択し、選択したSignatureをRACH生成部１０５に出力する。
RACH生成部１０５は、Signature選択部１０４から出力されたSignatureに対応したコードパターンをPreambleとするRACHを生成し、生成したRACH信号を変調部１０６に出力する。
変調部１０６は、RACH生成部１０５から出力されたRACH信号を変調し、無線部１０７は、変調されたRACH信号にＤ／Ａ変換、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、アンテナ１０８から送信する。
次に、上述したSignatureテーブルについて図５を用いて説明する。図５に示すSignatureテーブルでは、Access type、ＤＬ ＣＱＩ、Signatureの３つをそれぞれ一意に対応付けている。Access typeとしては、上述したIDLE、ACTIVE、Handoverの３つのタイプがある。Access typeがIDLEには、ＤＬ ＣＱＩのlevel1〜6が対応付けられている。また、ＤＬ ＣＱＩのlevel6にはSignature#1が、level5にはSignature#2がそれぞれ対応付けられており、level4にはSignature#3,4が、level3にはSignature#5,6がそれぞれ対応付けられており、level2にはSignature#7〜9が、level1にはSignature#10〜12がそれぞれ対応付けられている。
また、Access typeがACTIVEには、ＤＬ ＣＱＩのlevel3以下,4以上が対応付けられている。また、ＤＬ ＣＱＩのlevel4以上にはSignature#13〜16が、level3以下にはSignature#17〜24がそれぞれ対応付けられている。
さらに、Access typeがHandoverには、ＤＬ ＣＱＩのlevel1〜3以上が対応付けられている。また、ＤＬ ＣＱＩのlevel3以上にはSignature#25,26が、level2にはSignature#27〜30が、level1にはSignature#31〜36がそれぞれ対応付けられている。
ここで、例えば、Access typeがIDLE、ＤＬ ＣＱＩがlevel2の場合、Signature選択部１０４はSignature#7〜9の中からランダムに１つのSignatureを選択する。
このように、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨのデータ量が大きいAccess typeほど、ＤＬ ＣＱＩの分解能を上げる（情報の数を増やす）ことにより、データ量が大きいチャネルほど、リソース利用効率が高いＭＣＳを選択することができる。よって、リソースの利用効率を向上させることができる。
また、１つのControl情報に対応付けるSignature数を一定ではなく、Access type、Control情報の発生確率を考慮して決めることにより、RACHの衝突確率を低減することができる。
このように実施の形態１によれば、SignatureテーブルをAccess type、ＤＬ ＣＱＩ、Signatureの３つをそれぞれ一意に対応付け、RACH送信後、Data通信開始前までに送受信するデータ量に応じたＤＬ ＣＱＩのlevel数を設定する。これにより、データ量が大きいチャネルほどリソース利用効率の高いＭＣＳを選択することができ、Signature数を増減させることなく、リソースの利用効率を向上させることができる。
なお、本実施の形態では、ＤＬ ＣＱＩを例に挙げて説明したが、ＤＬ ＣＱＩに代えて移動機の送信電力マージン（最大送信電力−現在の送信電力）情報を用いてもよい。
また、Signatureテーブルは、Access type毎の発生確率も考慮して分解能の大小を決めることにより、リソースの利用効率を向上させることができる。すなわち、発生確率の高いAccess typeほどＤＬ ＣＱＩの分解能を上げることにより、リソース利用効率の高いＭＣＳを選択する可能性を高めることができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
図６は、本発明の実施の形態２に係るSignatureテーブルを示す図である。この図において、Access typeがIDLEには、ＤＬ ＣＱＩとSignatureを、Access typeがACTIVEには、buffer statusとSignatureを、Access typeがHandoverには、再送回数とSignatureをそれぞれ一意に対応付けている。
具体的には、Access typeがIDLEには、ＤＬ ＣＱＩのlevel1〜4が対応付けられており、ＤＬ ＣＱＩのlevel4にはSignature#1〜3が、level3にはSignature#4〜6が、level2にはSignature#7〜9が、level1にはSignature#10〜12がそれぞれ対応付けられている。
また、Access typeがACTIVEには、buffer statusのlargeとsmallが対応付けられており、buffer statusのlargeにはSignature#13〜18が、smallにはSignature#19〜24がそれぞれ対応付けられている。
さらに、Access typeがHandoverには、再送回数１〜４が対応付けられており、再送回数１にはSignature#25〜28が、再送回数２にはSignature#29〜31が、再送回数３にはSignature#32〜34が、再送回数４にはSignature#35,36それぞれ対応付けられている。
このように、Access type毎に、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨの設定に最も必要な情報をControl情報として送信することにより、Access typeに最適なＭＣＳ選択又はリソース割当てが可能となり、リソースの利用効率を向上させることができる。
具体的には、他のAccess Typeに比べて、RACH Preamble直後のＵＬ／ＤＬ ＣＨで送信するデータ量が大きいAccess Type（例えば、IDLE type）において、ＤＬの受信品質情報（ＤＬ ＣＱＩ）をControl情報として送信する。これにより、データ量が大きいチャネルにおいて、リソース利用効率が高いＭＣＳ選択が可能となり、大きなリソースの利用効率効果が得られる。
また、Data通信中の同期再確立が目的のAccess Type（例えば、ACTIVE type）において、移動機の送信Dataバッファ情報（buffer status）をControl情報として送信する。これにより、移動機のバッファ量が大きい移動機へ優先的にリソースを割当てることで、データの伝送遅延を低減することができる。
また、Handoverの完了通知が目的のAccess Type（例えば、Handover type）において、RACHの再送回数情報をControl情報として送信する。これにより、RACHの再送回数（遅延時間）が大きい移動機へ優先的にリソースを割当てることで、Handover時間を低減させることができる。
このように実施の形態２によれば、RACH Preamble直後に送信するＵＬ／ＤＬ ＣＨの設定に最も必要な情報をAccess type毎にSignatureテーブルに対応付けることにより、Access typeに最適なＭＣＳ選択又はリソース割当てが可能となり、Signature数を増減させることなく、リソースの利用効率を向上させることができる。
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る送信装置２００の構成を示すブロック図である。図７が図４と異なる点は、Signatureテーブル番号設定部２０２、Signatureテーブル設定部２０３を追加した点と、Signatureテーブル記憶部１０３をSignatureテーブル群記憶部２０１に変更した点である。
図７において、Signatureテーブル群記憶部２０１は、Access type、Control情報（ＤＬ ＣＱＩ）及びSignatureをそれぞれ一意に対応付けたテーブルを複数記憶し、Signatureテーブル設定部２０３によりSignatureテーブルが選択される。ここで記憶される複数のSignatureテーブルは、セル毎に異なる様々な通信環境に応じたテーブルであり、これらのテーブルにはテーブル番号を付しておく。
Signatureテーブル番号設定部２０２は、受信装置（基地局）から報知チャネル等によってシグナリングされたセル固有情報に含まれるSignatureテーブル番号を取得し、取得したSignatureテーブル番号をSignatureテーブル設定部２０３に設定する。
Signatureテーブル設定部２０３は、Signatureテーブル番号設定部２０２によって設定されたSignatureテーブル番号に対応するSignatureテーブルをSignatureテーブル群記憶部２０１から選択し、選択したSignatureテーブルをSignature選択部１０４に出力する。
図８は、本発明の実施の形態３に係る受信装置３００の構成を示すブロック図である。この図において、無線受信部３０２は、図７に示した送信装置２００から送信された信号をアンテナ３０１を介して受信し、受信した信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の所定の無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号を遅延プロファイル作成部３０３に出力する。
遅延プロファイル作成部３０３は、無線受信部３０２から出力された信号と既知信号との相関演算を行い、遅延プロファイルを作成し、作成した遅延プロファイルをPreamble検出部３０４に出力する。
Preamble検出部３０４は、遅延プロファイル作成部３０３から出力された遅延プロファイルの相関ピークを検出し、検出した相関ピークと所定の閾値との大小比較を行うことにより、Preamble検出判定を行う。すなわち、所定の閾値（Preamble検出用閾値）より大きい相関ピークがあれば、Preambleを検出したと判定する。Preamble検出部３０４はPreambleを検出すると、検出したPreambleに含まれるSignatureをその番号（Signature番号）でカウント部３０５に出力する。
カウント部３０５は、Preamble検出部３０４から出力されたSignature番号に対応するAccess type及びControl情報を、後述するSignatureテーブル決定部３０７から出力されるSignatureテーブルに基づいて検出する。カウント部３０５は、所定時間毎にAccess type毎、Control情報毎に検出数をカウントし、カウントした検出数をSignatureテーブル決定部３０７に出力する。
Signatureテーブル群記憶部３０６は、図７に示した送信装置２００が備えるSignatureテーブル群記憶部２０１と同一の複数テーブルを記憶し、Signatureテーブル決定部３０７によりSignatureテーブルが選択される。
Signatureテーブル決定部３０７は、カウント部３０５から出力された所定時間当たりのAccess type毎、Control情報毎の検出数からそれぞれの発生頻度を求め、求めた発生頻度に基づいて、Signatureテーブル群記憶部３０６が記憶するSignatureテーブルから最も適したSignatureテーブルを決定する。Signatureテーブル決定部３０７は、決定したSignatureテーブルをセル内の移動機へ、例えば、報知チャネルなどを用いてシグナリングする。また、Signatureテーブル決定部３０７は、決定したSignatureテーブルをカウント部３０５に出力する。
次に、上述したSignatureテーブル決定部３０７の決定方法について説明する。Signatureテーブル決定部３０７は、例えば、Access typeのうちIDLEの発生頻度が多い場合には、図９に示すように、IDLEに割り当てるControl情報（例えば、ＤＬ ＣＱＩ）の分解能が高いテーブルに変更する。また、Access typeのうちHandoverのＤＬ ＣＱＩ＝level1の発生頻度が多い場合には、図１０に示すように、割り当てるSignature数が多いテーブルに変更する。
なお、テーブルの変更を発生頻度に基づいて行う場合に限らず、Signatureの衝突頻度に基づいて行ってもよい。具体的には、Preamble検出部３０４が１つのPreambleから複数の移動機からの信号を検出した場合、このPreambleに含まれる複数のSignatureが衝突したものとして、これらのSignature番号がカウント部３０５に出力される。ここでは、例えば、信号パスの受信タイミング時間差が所定閾値を超える場合に、１つのPreambleに複数移動機からの信号が含まれ、Signatureが衝突していると見なすことができる。
また、上述した発生頻度又は衝突頻度が時間（昼、夜などの時間帯など）に依存して変わる場合、時間をテーブルに対応付けておき、対応付けた時間でテーブルを切り替えるようにしてもよい。この場合、カウント部３０５を省略することができる。
なお、上述したテーブルの変更は、割り当てるSignature数を０にしてもよい。すなわち、Signatureテーブル群記憶部２０１、３０６が記憶している複数のテーブルの中には、発生頻度が少ないControl情報についてSignature数が０であるテーブルが存在してもよい。
このように実施の形態３によれば、Access typeあるいはControl情報の発生頻度、またはSignatureの衝突頻度に応じて、セル毎に動的にSignatureテーブルを切り替えることができるので、各セルのRACH発生状況に応じた適切なSignatureテーブルを用いることができる。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
図１１は、本発明の実施の形態４に係るSignatureテーブルを示す図である。ここでは、Access typeとして新たにChange Requestを設け、このChange Requestには、ＲＢ（Resource Block）数変更要求及びTarget SIR変更要求が対応付けられている。また、ＲＢ数変更要求にはSignature#26〜30が、Target SIR変更要求にはSignature#31〜36がそれぞれ対応付けられている。
Access typeがChange RequestのRACHは、RACHに関する設定パラメータの変更を基地局に要求するものである。例えば、RACHの衝突が所定回数を超えた移動機は、Access typeがChange RequestのRACHを送信し、RACHの送信スロット（ＲＢ）の送信周期又は周波数領域における多重数を増やす要求を行う。また、RACHの再送回数が所定回数を超えた移動機は、同様に、Access typeがChange RequestのRACHを送信し、RACHの送信電力制御のTarget SIRを上げる要求を行う。
なお、基地局は、再送回数が所定回数を超えるような受信環境の悪い移動機が送信するChange RequestのRACHを受信する際、Preamble検出用閾値をChange Request以外のAccess typeで用いるPreamble検出用閾値よりも小さくすればよい。これにより、雑音を信号として検出する誤検出の確率は増加してしまうが、受信環境の悪い移動機からのRACHを検出できる確率が向上する。
なお、Change Requestは、図１２に示すように、Control情報として、他のAccess typeに対応付けてもよい。
図１３は、本発明の実施の形態４に係る受信装置４００の構成を示すブロック図である。図１３が図８と異なる点は、Signatureテーブル群記憶部３０６を削除した点と、Signatureテーブル決定部３０７をパラメータ決定部４０１に変更した点である。
図１３において、パラメータ決定部４０１は、Access typeがChange RequestであるPreambleの検出数が所定の数を超えることがカウント部３０５から通知されると、移動機から変更要求されたパラメータ（RACHの送信スロットの送信周期、周波数領域における多重数、RACHの送信電力制御のTarget SIRなど）を変更し、変更したパラメータをセル内の移動機へ、例えば、報知チャネルを用いてシグナリングする。
このように実施の形態４によれば、Access typeにパラメータの変更を要求するChange Requestを設け、具体的なパラメータの変更要求をControl情報としてRACH送信することにより、実際のRACH使用状況、環境に適したパラメータをセル毎に設定することができる。また、パラメータ変更要求にRACHを用いることにより、ＵＬ同期確立及び送信リソースのスケジューリングを行うことなく、より簡単な手順で、移動機の要求を基地局に伝えることができる。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
図１４は、本発明の実施の形態５に係るSignatureテーブルを示す図である。この図において、Access typeとしてOtherwiseを設け、このOtherwiseには、セル毎に、最適なAccess typeを割り当てるものとする。また、Otherwise以外には、予め定義した各セル共通のAccess type、Control情報及びSignatureを割り当てるものとする。
Otherwiseに割り当てるAccess typeは、例えば、衝突頻度が多いAccess typeとする。例えば、Access typeがIDLEのRACHの衝突が他のAccess typeよりもより頻繁に発生する場合、図１４に示すように、OtherwiseにIDLEを割り当てる。これにより、各セルのRACH発生状況に応じたテーブルが設定可能となり、Access typeの発生率に偏りがあった場合でも、衝突率を低減することができる。また、Otherwiseに予め割り当てられていないAccess typeを割り当ててもよく、例えば、図１５に示すように、上述したChange Requestを割り当ててもよい。
また、セル毎に定義したOtherwiseに対応付ける情報（ex. Change Request, IDLE）は、下りの報知チャネル（BCH）を使い、セル内の移動機へシグナリングする。
なお、基地局の受信装置の構成は、実施の形態３の図８に示した構成と同様であり、Signatureテーブル群記憶部３０６は、Otherwiseの一部のSignatureテーブルだけを記憶すればよい。
このように実施の形態５によれば、Access typeとして、セル毎に自由に設定可能なOtherwiseを設けることにより、各セルのRACH発生状況に適したAccess typeを設定することができる。また、全てのテーブル情報ではなく、一部の情報だけを移動機へシグナリングすればよいので、下り方向のシグナリング量を低減することができる。
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６に係る送信装置の構成は、実施の形態１の図４に示した構成と同様であるので、図４を援用して説明する。
図１６は、本発明の実施の形態６に係るSignatureテーブルを示す図である。この図において、Access typeがHandoverに対応付けられたSignatureは、同一のコード系列から生成され、隣接する基地局間で共通のPreamble（以下、共通Preamble）とする。
まず、一般的なHandover手順について図１７を用いて説明する。基地局は、移動機が定期的に報告する受信レベルをもとに、その移動機を隣接する基地局へHandoverさせることを決定すると、その移動機に対し、所定の基地局へのHandoverを促すHO commandを送信する。次に、移動機は、HO commandを受信し、指示された基地局にHandoverを開始することを知らせるACK（acknowledgment:確認応答）をHandover元基地局に送信する。さらに、移動機は、上述したようにHandover設定が完了したことをHandover先の基地局へ通知するため、RACHを送信して、上り同期タイミング情報や送信リソース割当情報を取得する。
本実施の形態では、１つのRACH送信で、Handover元とHandover先の基地局それぞれに異なる情報を送信する。すなわち、Handover元の基地局にはACKを、Handover先の基地局にはHandover設定が完了したことを通知するように１つのRACHに対応付けておく。
これにより、図１８に示すように、Handover元の基地局は、移動機へ送信したHO commandから所定時間後に、Access typeがHandoverのRACHが返ってきた場合は、ACKを目的としたRACHと判断する。この場合、Handover元の基地局は、その移動機とはそれ以降に通信する必要がないので、その移動機からのRACHには、何も応答しない。
一方、Handover先の基地局は、上述した一般的なHandoverにおけるRACHと同様の目的（Handover設定が完了したことを通知する目的）のRACHを受信すると、上り同期タイミング情報や送信リソース割当情報を移動機に送信する。
このように実施の形態６によれば、複数セルでコード系列が同一の共通Preambleを設け、その共通PreambleにHandover元とHandover先の基地局宛てに異なる情報を対応付けておき、共通PreambleをHandover時に用いることにより、Handover元とHandover先の基地局に異なる情報を同時に送信することができる。これにより、リソース利用効率を向上させることができると共に、Handoverに要する遅延時間を低減することができる。
なお、上記各実施の形態では、Access typeに対応付けるControl情報を１種類として説明したが、本発明はこれに限らず、図１９に示すように、Access typeに対応付けるControl情報を複数種類としてもよい。図１９では、Access typeがACTIVEに送信電力マージン（Tx power margin）とbuffer statusとを対応付けている。
また、上記各実施の形態では、各Access typeにControl情報を１種類対応付けるものとして説明したが、本発明はこれに限らず、図１９に示すように、Control情報を対応付けないAccess typeを設けてもよい。
なお、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
なお、上記各実施の形態における基地局はNode B、移動局はUEと表されることがある。また、上記各実施の形態におけるAccess typeはCause又はRACH Causeと称されることがある。
２００６年６月１５日出願の特願２００６−１６６４５０及び２００７年１月１２日出願の特願２００７−００５０２３の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
本発明にかかる無線送信装置は、Signature数を増減させることなく、リソースの利用効率の向上を図ることができ、移動体通信システムの移動機等に適用できる。
非特許文献３に記載のRACH送信からData通信開始までの手順を示すシーケンス図 Control情報とSignatureとの対応関係を示す図 本発明の実施の形態におけるAccess typeの説明に供する図 本発明の実施の形態におけるAccess typeの説明に供する図 本発明の実施の形態におけるAccess typeの説明に供する図 本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係るSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態２に係るSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図 IDLEの発生頻度が多い場合のテーブル変更の様子を示す図 HandoverのＤＬ ＣＱＩ＝level1の発生頻度が多い場合のテーブル変更の様子を示す図 本発明の実施の形態４に係るSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態４に係るその他のSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態５に係るSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態５に係るその他のSignatureテーブルを示す図 本発明の実施の形態６に係るSignatureテーブルを示す図 一般的なHandover手順を示すシーケンス図 本発明の実施の形態６におけるHandover手順を示すシーケンス図 Signatureテーブルの変形例を示す図

Claims (15)

  1. RACHの使用目的又は送信理由を示すAccess type毎に、RACH Preambleで送信するControl情報の種別及び分解能が対応付けられたSignatureを記憶する記憶手段と、
    Access type及びControl情報に応じたSignatureを前記記憶手段から選択する選択手段と、
    選択されたSignatureに対応するコードパターンをPreambleとするRACHを生成するRACH生成手段と、
    生成されたRACHを送信する送信手段と、
    を具備する無線送信装置。
  2. 前記記憶手段は、初期接続を目的とするAccess typeにControl情報を対応付け、Handoverの完了通知又はデータ通信中の同期再確立を目的とするAccess typeにControl情報を対応付けない請求項１に記載の無線送信装置。
  3. 前記記憶手段は、前記Control情報を下り回線受信品質情報又は移動機送信電力マージン情報とし、RACH Preamble送信直後に上り回線及び下り回線で送信するデータ量が大きいAccess typeほど、前記下り回線受信品質情報又は移動機送信電力マージン情報の分解能を高くして記憶する請求項１に記載の無線送信装置。
  4. 前記記憶手段は、前記Control情報を下り回線受信品質情報又は移動機送信電力マージン情報とし、発生確率が高いAccess typeほど、前記下り回線受信品質情報又は移動機送信電力マージン情報の分解能を高くして記憶する請求項１に記載の無線送信装置。
  5. 前記選択手段は、RACH Preamble送信直後に上り回線及び下り回線で送信するデータ量が他のAccess typeに比べて大きいAccess typeの場合、前記Control情報を下り回線受信品質情報又は移動機送信電力マージン情報として、この下り回線品質情報又は移動機送信電力マージン情報に応じたSignatureを選択する請求項１に記載の無線送信装置。
  6. 前記選択手段は、Access typeが初期接続を目的とする場合、前記Control情報を下り回線受信品質情報又は移動機送信電力マージン情報として、この下り回線品質情報又は移動機送信電力マージン情報に応じたSignatureを選択する請求項１に記載の無線送信装置。
  7. 前記選択手段は、Access typeがデータ通信中の同期再確立を目的とする場合、前記Control情報を移動機の送信データバッファ情報として、この送信データバッファ情報に応じたSignatureを選択する請求項１に記載の無線送信装置。
  8. 前記選択手段は、Access typeがHandoverの完了通知を目的とする場合、前記Control情報をRACHの再送回数情報とし、この再送回数情報に応じたSignatureを選択する請求項１に記載の無線送信装置。
  9. 前記記憶手段は、RACHに関するパラメータの変更要求を目的とするAccess typeと、RACHのSignature割り当て数、RACHの送信周期又はRACHの送信電力制御に関するパラメータの変更要求情報をControl情報とを対応付けて記憶する請求項１に記載の無線送信装置。
  10. 前記記憶手段は、Control情報の種別及び分解能を自在に変更可能なAccess typeを記憶する請求項１に記載の無線送信装置。
  11. 前記変更可能なAccess typeは、予め設定されたAccess typeのうち、RACHの衝突率の最も高いAccess typeとする請求項１０に記載の無線送信装置。
  12. 前記変更可能なAccess typeは、予め設定されたAccess type以外とする請求項１０に記載の無線送信装置。
  13. 前記記憶手段は、同一のコード系列から生成され、隣接する複数の基地局装置間において共通のPreambleを記憶する請求項１に記載の無線送信装置。
  14. 前記送信手段は、前記共通のPreambleをハンドオーバに用いる請求項１３に記載の無線送信装置。
  15. RACHの使用目的又は送信理由を示すAccess type毎に、RACH Preambleで送信するControl情報の種別及び分解能が対応付けて記憶されたSignatureを、Access type及びControl情報に応じて選択する選択工程と、
    選択されたSignatureに対応するコードパターンをPreambleとするRACHを生成するRACH生成工程と、
    生成されたRACHを送信する送信工程と、
    を具備する無線送信方法。
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