JPWO2009047971A1 - 無線通信システム、通信方法、通信装置、制御装置、及びプログラム - Google Patents

Abstract

個別チャネルを持たない移動局の上り共通チャネルＲＡＣＨのプリアンブル送信を最適化する。基地局（制御装置）がプリアンブルのデフォルトプロファイル情報を送信し、移動局２（通信装置）がプリアンブルのデフォルトプロファイル情報を受信し、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて決定した送信プロファイルを用いてプリアンブルを基地局に送信し、基地局がプリアンブルを受信した場合に、送信を許容する第一の応答通知を移動局に送信し、移動局２が前記第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて、基地局にデータを送信する無線通信システムにおいて、移動局２の送信データ制御部１０２は、さらにデータを送信するとき、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルを基に、新規プリアンブルの送信プロファイルを決定し、送信プロファイルを用いてプリアンブルを基地局に送信する。

Description

本発明は、上り共通チャネルの送信電力制御方法及び関連する技術に関する。

第三世代の移動通信システムであるＷ−ＣＤＭＡ（広帯域符号分割多元接続）において、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態にある移動局は、主基地局を特定しておらず、通信する都度最適な基地局を選択する。そして、ＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態にある移動局は個別チャネルを持たず、共通チャネルを用いて上下方向のデータ送受信を行っている。

上り共通チャネルＲＡＣＨ（Random Access Channel）の動作は、第三世代移動通信システムの標準化プロジェクト３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）の仕様書（非特許文献１から非特許文献４）に規定されている。図１４に示すように、上り方向通信では、ＲＡＣＨメッセージ部（RACH Message）、プリアンブル部（Preamble）を用い、下り方向通信では、ＡＩＣＨ（Acquisition Indicator Channel）を用いる。ＲＡＣＨメッセージ部は、メッセージ本体を送信する。プリアンブル部は、ＲＡＣＨメッセージ部の前に送信され、ＲＡＣＨメッセージ部を送信するタイミングを計るために使用する。ＡＩＣＨは、プリアンブル部に応答するチャネルである。

プリアンブル部の符号データＣ_{ｐｒｅ，ｎ，ｓ}は、（式１）で表され、プリアンブル・シグネチャＣ_{ｓｉｇ，ｓ}とプリアンブル・スクランブリング符号Ｓ_{ｒ−ｐｒｅ，ｎ}とで構成されている。

Ｋ ＝ ０， １， ２， ３， ...， ４０９５
Ｃ_{ｐｒｅ，ｎ，ｓ}：プリアンブル部符号データ
Ｓ_{ｒ−ｐｒｅ，ｎ}： プリアンブル・スクランブリング符号
Ｃ_{ｓｉｇ，ｓ}：プリアンブル・シグネチャ

ＡＩＣＨでは、プリアンブルのプリアンブル・シグネチャＣ_{ｓｉｇ，ｓ}に対応した符号パターンを用いて移動局にプリアンブルに対する応答通知を送信する。ＲＡＣＨメッセージ部は、制御信号を送信するＲＡＣＨメッセージ制御部およびデータを送信するＲＡＣＨメッセージデータ部で構成される。これらは、プリアンブル部で用いるプリアンブル・シグネチャに対応するチャネライゼーション符号を用いて符号化した後にＩ／Ｑ多重され、さらに、プリアンブル部で用いるプリアンブル・スクランブリング符号に対応したスクランブリング符号で符号化される。

次にＲＡＣＨの送信手順を示す。はじめに移動局は、プリアンブルの送信プロファイルを決定する。送信プロファイルは、基地局が通知するプリアンブル・スクランブリング符号、移動局がランダムに選択するプリアンブル・シグネチャ、プリアンブルの送信電力量で構成される。

プリアンブルの送信電力量は、基地局が正常に受信するために、他の移動局や他セルからの上り干渉および電波強度の時間変化（フェージング）を考慮して決める必要がある。
そのため基地局は、基地局が測定した上り干渉量（ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）、設定した下りパイロットチャネルの送信電力量（ＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒ）、固定オフセット値（Ｃｏｎｓｔａｎｔ＿Ｖａｌｕｅ）を含むプリアンブルのデフォルトプロファイル情報を周期的に移動局に通知する。移動局は、そのプリアンブルのデフォルトプロファイル情報および移動局が測定するパイロットチャネルの受信電力量（ＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰ）から（式２）に基づいてプリアンブルの初期送信電力量を決定する。
（式２）はデシベル値で表記する。

Ｐｒｅａｍｂｌｅ＿Ｉｎｉｔｉａｌ＿Ｐｏｗｅｒ：プリアンブルの初期送信電力
ＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒ：下りパイロットチャネルの送信電力量（基地局設定値）
ＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰ：下りパイロットチャネルの受信電力量（移動局測定値）
ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｒｅｎｃｅ：上り干渉量（基地局測定値）
Ｃｏｎｓｔａｎｔ＿Ｖａｌｕｅ：固定オフセット値（基地局設定値）

移動局は、上記の方法で決定した送信プロファイルを用いて、プリアンブルを基地局に送信する。基地局は、受信したプリアンブルに対して、ＡＩＣＨを用いて応答通知を移動局に送信する。このとき基地局は、すべてのプリアンブル・シグネチャに対する応答を、移動局へ同時に送信する。３ＧＰＰの仕様では、デフォルトプロファイル情報は、システムインフォメーションに相当する。そして、ＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒおよびＣｏｎｓｔａｎｔ＿Ｖａｌｕｅは、システムインフォメーションブロックタイプ５もしくは５ｂｉｓもしくは６によって基地局から移動局に通知され、ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅは、システムインフォメーションブロックタイプ７によって基地局から移動局に通知される（非特許文献３）。

その応答として、基地局は、受信成功したプリアンブルに使われているプリアンブル・シグネチャに対しては、該当する移動局が所定のタイミングでＲＡＣＨメッセージ部を送信することを許容するときはＡＣＫを設定し、許容しないときはＮＡＣＫを設定する。また、受信成功したプリアンブルに使われていないプリアンブル・シグネチャに対してはｎｏ ＡＣＫをＡＩＣＨにおける応答として設定する。基地局は、受信成功したプリアンブルが存在しない場合、ＡＩＣＨを用いた応答通知を送信しないこともある。

移動局は、ＡＩＣＨで送信した応答通知を受信し、プリアンブル送信で使用したプリアンブル・シグネチャに対する応答がＡＣＫの場合に、後述する方法でＲＡＣＨメッセージ部の送信プロファイルを決定し、基地局にデータを送信する。プリアンブル送信で使用したプリアンブル・シグネチャに対する応答がＮＡＣＫの場合に、所定時間後に再度プリアンブル送信手順を開始する。

プリアンブル送信で使用したプリアンブル・シグネチャに対する応答がｎｏ ＡＣＫの場合、移動局は、先に送信したプリアンブルを基地局が受信していないと判断し、再送回数が所定値以下であればプリアンブルの送信電力を所定量増やして再送し、再送回数が所定値に達していれば送信を中止する。このとき、プリアンブル部の最小再送間隔τ_{ｐ−ｐ，ｍｉｎ}、プリアンブル部とＡＩＣＨでの応答通知送信までの間隔τ_ｐ−ａおよびプリアンブル部とＲＡＣＨメッセージ部送信までの間隔τ_ｐ−ｍは予め決められている。

ＲＡＣＨメッセージ部の送信プロファイルは、移動局がＡＩＣＨのＡＣＫを受信する直前に送信したプリアンブルに対するＲＡＣＨメッセージ部の送信電力オフセット値と、スクランブリング符号と、チャネライゼーション符号と、送信タイミングとで構成される。スクランブリング符号は、プリアンブル送信時に用いたプリアンブル・スクランブリング符号に１対１対応する。チャネライゼーション符号は、プリアンブル送信時に用いたプリアンブル・シグネチャに１対１対応する。送信タイミングは、前述のようにプリアンブル部とＲＡＣＨメッセージ部送信までの間隔は予め決められているため、この間隔によって送信タイミングが決定される。
３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１４ ｖ７．５．０、２００７年５月 ３ＧＰＰ ＴＳ２５．３２１ ｖ７．２．０、２００６年９月 ３ＧＰＰ ＴＳ２５．３３１ ｖ７．３．０、２００６年１２月 ３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１１ Ｖ７．３．０、２００７年９月

移動局は、前述したように、基地局が周期的に通知するプリアンブルのデフォルトプロファイル情報および移動局が測定する基地局の下りパイロットチャネルの受信電力量に基づいてプリアンブルの送信電力量を決定することによって、他の移動局からの上り干渉量の変化に対応している。

ところが、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報の通知周期は５００ミリ秒から１秒程度のため、数ミリ秒から１００ミリ秒間隔で変化するフェージングに対応することができない。さらに、周波数分割複信（ＦＤＤ）のシステムでは、上り方向通信と下り方向通信で使用する周波数が異なる。従って、移動局が下りパイロットチャネルの受信電力量を測定する下り方向の伝搬品質と、上り方向の伝搬品質とが等しいとは限らない。このため、上りの回線品質や劣化や回線容量の減少という問題が発生する。

この問題に解決するために、移動局は、プリアンブルの初期送信電力量を十分に低い値に設定し、基地局がプリアンブルを受信できなかった場合に、プリアンブルの送信電力量を所定量増やして再送するというランピング動作を、基地局がプリアンブルを受信できるまで繰り返し行う。
この動作により、移動局は、基地局が受信可能なレベルまでプリアンブルのランピング送信を行い、基地局は、プリアンブルを受信した場合に、ＡＩＣＨを用いて応答通知を移動局に送信する。このようにして、移動局は、ＲＡＣＨメッセージ部の送信電力量の最適値を知ることができる。

しかし、ＲＡＣＨメッセージ部を連続送信する場合において、最後に送信したＲＡＣＨメッセージ部から次に送信するＲＡＣＨメッセージ部の期間に、フェージングが変化していないと見なせる場合には、プリアンブルのランピング動作の繰り返しは不要であり、ランピング動作を繰り返す分だけ遅延が増える問題が発生する。

ここで、フェージングが変化していないと見なせる時間の例を、以下のコヒーレント間隔の導出式（式３）およびその結果を表した表に示す。表１に、移動局の移動速度によるコヒーレント間隔の一例を示す。
ｆ_ｄ ＝ Ｖ×２×ｆ_ｃ／ｃ Ｔ ＝ １０００／ｆ_ｄ ・・・・・（式３）
ｆ_ｄ：ドップラー周波数［Ｈｚ］
Ｖ：移動局の移動速度［ｋｍ／ｈ］
ｆ_ｃ：送信周波数＝２．０［ＧＨｚ］＝２０００００００００［Ｈｚ］
ｃ：光速＝３．０×１０８［ｍ／ｓ］＝３．０×１０８×３６００／１０００［ｋｍ／ｈ］
Ｔ：コヒーレント間隔［ｍｓ］

フェージングの時間変化は、移動局の移動速度に起因しており、その移動速度によってコヒーレント間隔が変化する。コヒーレント間隔とは、最大フェージング値から３ｄＢ変化するまでの時間を示しており、一般的に、この時間内は同一フェージング値であると見なすことができる。よって、表１に示すコヒーレント間隔が、各々の移動速度における、同一フェージング値とみなせる時間となる。

移動局の移動速度が３ｋｍ／ｈの場合における、上り共通チャネルＲＡＣＨの連続送信の概略図を図１５に示す。図１５より、移動局は、プリアンブルを必要以上に多く送信し、遅延が増加していることが明らかにわかる。この問題は、移動局の移動速度が高く、コヒーレント間隔が短い場合では小さいが、移動速度が低く、コヒーレント間隔が長い場合、つまりフェージング値がほぼ一定と見なせる時間が長い場合に、特に問題となる。例えば、移動局が同じ場所にいる場合であっても、デフォルトプロファイル情報に基づいて送信プロファイルを決定している。従って、図１５に示すように適切な送信電力値になるまでプリアンブルのランピング動作を繰り返すことになり、前回プリアンブルを送信したときと同様に複数のプリアンブルを送信することになる。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みて発明されたものであって、個別チャネルを持たない移動局の上り共通チャネルＲＡＣＨのプリアンブル送信を最適化する無線通信システム及びその方法と、それらに用いられる装置およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

本発明に係る無線通信システムの一態様は、制御装置と通信装置とを備える無線通信システムであって、前記制御装置は、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報を送信し、前記通信装置は、前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報を受信し、前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて決定した送信プロファイルを用いてプリアンブルを制御装置に送信し、前記制御装置は、前記プリアンブルを受信した場合に、送信を許容する第一の応答通知を通信装置に送信し、前記通信装置は、前記第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて、制御装置にデータを送信し、前記通信装置は、さらにデータを送信するとき、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルを基に、新規プリアンブルの送信プロファイルを決定し、前記送信プロファイルを用いてプリアンブルを制御装置に送信する。

本発明に係る無線通信方法の一態様は、上り共通チャネルを用いて通信装置から制御装置へデータを送信する通信方法であって、前記制御装置は、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報を通信装置へ送信し、前記通信装置は、前記デフォルトプロファイルと、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて、次に送信するプリアンブルの送信プロファイルを決定し、決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルを送信し、前記制御装置は、前記通信装置から受信したプリアンブルに応じて、送信を許容する第一の応答通知を通信装置へ送信し、前記通信装置は、前記第一の応答通知を受信し、前記データを前記制御装置へ送信する。

本発明に係る通信装置の一態様は、データ送信前に制御装置へ通知するプリアンブルに応じて、データ送信を許容する第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて制御装置へデータを送信する通信装置であって、前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報と、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて新規送信プロファイルを決定する送信データ制御手段と、決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルを送信し、前記第一の応答通知に基づいて前記データを送信する送信手段（送信処理部）と、を備える。

本発明に係る制御装置の一態様は、上り共通チャネルを用いて通信装置からデータを受信する制御装置であって、前記通信装置が上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルに基づいて、新規送信プロファイルを決定する有効期間を設定する連続送信タイマー情報制御手段と、前記有効期間を前記通信装置へ送信する送信手段（送信処理部）と、備える。

本発明に係る通信装置の通信方法の一態様は、データ送信前に制御装置へ通知するプリアンブルに応じて、データ送信を許容する第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて制御装置へデータを送信する通信装置の通信方法であって、前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報と、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて新規送信プロファイルを決定し、決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルを送信し、前記第一の応答通知に基づいて前記データを送信する。

本発明に係る制御装置の通信方法の一態様は、上り共通チャネルを用いて通信装置からデータを受信する制御装置の通信方法であって、前記通信装置が上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルに基づいて、新規送信プロファイルを決定する有効期間を設定し、前記有効期間を前記通信装置へ送信する。

本発明に係る通信装置のプログラムの一態様は、データ送信前に制御装置へ通知するプリアンブルに応じて、データ送信を許容する第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて制御装置へデータを送信する通信装置のプログラムであって、前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報と、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて新規送信プロファイルを決定する手順と、決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルの送信を指示する手順と、前記第一の応答通知に基づいて前記データの送信を指示する手順と、を通信装置に実行させる。

本発明に係る制御装置のプログラムの一態様は、上り共通チャネルを用いて通信装置からデータを受信する制御装置のプログラムであって、前記通信装置が上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルに基づいて、新規送信プロファイルを決定する有効期間を設定する手順と、前記通信装置へ前記有効期間の送信を指示する手順と、を制御装置に実行させる。

本発明によれば、個別チャネルを持たない移動局の上り共通チャネルＲＡＣＨのプリアンブル送信を最適化することが可能となる。

本発明に係る実施形態のシステム構成例を示す概略図である。 本発明に係る実施形態の移動局の基本構成の一例を示すブロック図である。 本発明に係る実施形態の基地局の基本構成の一例を示すブロック図である。 実施形態１の無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 実施形態１の無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 実施形態１の無線通信システムの動作を説明するためのシーケンス図である。 連続送信タイマー情報割当の動作を示すフローチャートである。 連続送信タイマー情報割当の概略図を示す図である。 実施形態１の移動局の動作を示すフローチャートである。 実施形態１の移動局の動作を示すフローチャートである。 実施形態１の基地局の動作を示すフローチャートである。 実施形態１適用時のフェージングによるプリアンブル再送の変化を示す図である。 実施形態２の上り共通チャネルＲＡＣＨ構成を説明するための図である。 上り共通チャネルＲＡＣＨ構成を説明するための図である。 関連する技術適用時のフェージングによるプリアンブル再送の変化を示す概略図である。

符号の説明

１ 基地局
２ 移動局
１００、２００、２０５ 受信処理部
１０１ 連続送信タイマー情報処理部
１０２ 送信データ制御部
１０３、２０１、２０４ 送信処理部
１０４ デフォルトプロファイル情報処理部
１０５ 送信データ処理部
２０２ 送信回数通知処理部
２０３ 連続送信タイマー情報制御部
２０６ ＡＩＣＨ応答通知処理部

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。説明の明確化のため、以下の記載及び図面は、適宜、省略、及び簡略化がなされている。各図面において同一の構成または機能を有する構成要素および相当部分には、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本発明では、通信装置は、所定の条件を満たす場合に、デフォルトプロファイル情報に替えて、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルを基に、新規のプリアンブルの送信プロファイルを決定する。これにより、プリアンブルを送信する回数を削減する。

以下の各実施形態では、通信装置の一例として、移動局を用いて説明する。しかし、通信装置は例えば携帯電話などのように必ずしも移動可能な装置に限られることはない。通信装置は、制御装置と上り共通チャネルを用いて無線通信可能な装置であれば本発明を適用することができる。また、制御装置の一例として基地局を用いて説明する。制御装置は、通信装置へプリアンブルのデフォルトプロファイル情報を通知し、通信装置から上り共通チャネルを用いてデータを受信する装置であればこれに限られることはない。例えば、通信装置が制御装置の機能を果たす場合は、通信装置が制御装置となりうる。従って、通信装置同士の通信においても、一方の通信装置が制御装置の機能を果たす場合、本発明を適用することができる。

以下に、図面を参照しつつ本発明の実施形態につき説明する。図１は本発明の実施形態に使用するシステム構成の概略図である。図１に示すシステムは、基地局１とＣＥＬＬ＿ＦＡＣＨ状態にある移動局２とで構成される。また、基地局１は、図示しない他の基地局とともに、上位ネットワーク装置４（例えば、基地局制御装置）と接続される。図１では、一つの基地局１が制御するセル３内に、二つの移動局２が存在する場合を一例として示しているが移動局２の数はこれに限られるわけではない。また、上位ネットワーク装置４は必ずしも接続されていなくてもよい。

図２は、本発明に係る実施形態における移動局の基本構成の一例を示すブロック図である。
図２を参照すると、移動局２は、受信処理部１００と、連続送信タイマー情報処理部１０１と、送信データ制御部１０２と、送信処理部１０３と、デフォルトプロファイル情報処理部１０４とから構成されている。

受信処理部１００は、基地局１からデータを受信し、受信したデータが連続送信タイマー情報の場合、連続送信タイマー情報を連続送信タイマー情報処理部１０１に転送し、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報の場合、デフォルトプロファイル情報をデフォルトプロファイル情報処理部１０４に転送する。また、基地局１からの応答通知（ＡＣＫ、ＮＡＣＫ）やその他送信データ制御部１０２で使用する情報（例えば、有効時間）を送信データ制御部１０２へ転送する。その他本実施形態に関係ない情報についてはここでは言及していない。

連続送信タイマー情報処理部１０１は、受信処理部１００から転送される連続送信タイマー情報から連続送信タイマーの有効時間を抽出し、その有効時間を送信データ制御部１０２に転送する。有効時間は、連続送信タイマー情報ともいい、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルを用いることが有効な時間を特定するものであり、基地局１から通知される。

デフォルトプロファイル情報処理部１０４は、受信処理部１００から転送されるデフォルトプロファイル情報からプリアンブルのデフォルト送信プロファイルを生成し、送信データ制御部１０２に転送する。プリアンブルのデフォルトプロファイル情報は、基地局が移動局へプリアンブルの生成に必要なデフォルト値を予め通知する情報であり、基地局１から移動局２へ周期的に通知される。具体的には、デフォルトプロファイル情報は、基地局が測定した上り干渉量（ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｒｅｎｃｅ）、設定した下りパイロットチャネルの送信電力量（ＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒ）、固定オフセット値（Ｃｏｎｓｔａｎｔ＿Ｖａｌｕｅ、ΔＰ）を含む。デフォルト送信プロファイルは、デフォルトプロファイル情報処理部１０４若しくは送信データ制御部１０２が保持する。本実施形態では、デフォルトプロファイル情報処理部１０４が保持する場合を一例として説明する。また、デフォルトプロファイル情報を移動局２に通知する際には、例えば３ＧＰＰの仕様で言えば、システムインフォメーションブロックタイプ５から７を用いることができるが、他の方法により通知するとしても問題ない。

送信データ制御部１０２は、連続送信タイマー情報処理部１０１から転送される連続送信タイマーの有効時間とデフォルトプロファイル情報処理部１０４から転送されるプリアンブルのデフォルト送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて使用する送信プロファイルを決定し、送信処理部１０３に転送する。また、基地局からＡＩＣＨの応答通知ＡＣＫを受信するまでにプリアンブルを再送した回数（再送回数）をカウントし、閾値（再送回数閾値）を超えた場合は、再送回数情報をデータに含むよう送信処理部１０３に指示する。再送回数情報は、再送回数が予め設定した閾値を超えたか否かを基地局１へ通知する情報である。例えば、再送回数情報は、閾値を超えたか否かを示すＦＬＡＧであってもよいし、再送回数そのものを再送回数情報として通知する場合であってもよい。ここでは、再送回数情報が、ＦＡＬＧである場合を一例として説明する。また、送信データ制御部１０２は、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信ファイルを保持し、新規の送信プロファイルを決定するときに用いる。また、送信データ制御部１０２は、トリガーとなるタイミングから有効時間内であるか否かを判断する時間を計測する連続送信タイマー（タイマー）を備える。送信データ制御部１０２は、連続送信タイマーを所定のタイミングでスタート（起動）またはリセットする。送信データ制御部１０２は、上位層から送信するデータが入力される。

送信処理部１０３は、送信データ制御部１０２から転送された送信プロファイルに基づいてプリアンブルを設定し、設定したプリアンブルを基地局１へ送信する。
なお、図２では、連続送信タイマー情報処理部１０１と、送信データ制御部１０２と、デフォルトプロファイル情報処理部１０４とを分けて各機能を説明するが、必ずしもこの構成でなくともよい。これらの機能を含む送信データ処理部１０５によって、実現する場合であってもよい。

図３は、本発明に係る実施形態における基地局の基本構成の一例を示すブロック図である。図３を参照すると、基地局１は、上り方向受信処理部２００（以下、上り方向受信処理部２００を受信処理部２００という）と、上り方向送信処理部２０１（以下、上り方向送信処理部２０１を送信処理部２０１という）と、再送回数通知処理部２０２と、連続送信タイマー情報処理部２０３と、下り方向送信処理部２０４（以下、下り方向送信処理部２０４を送信処理部２０４という）と、下り方向受信処理部２０５（以下、下り方向受信処理部２０５を受信処理部２０５という）と、ＡＩＣＨ応答通知処理部２０６とから構成される。

受信処理部２００は、移動局２からデータを受信し、再送回数情報を再送回数通知処理部２０２へ転送し、プリアンブルが送信された場合はＡＩＣＨ応答通知処理部２０６へ転送し、それ以外の場合は送信処理部２０１へ転送する。

送信処理部２０１は、受信処理部２００からデータを受け取り、上位のネットワーク装置へ送信する。

再送回数通知処理部２０２は、受信処理部２００で受信したセル内の移動局２からの再送回数情報を集計し、集計結果を連続送信タイマー情報処理部２０３へ報告する。

連続送信タイマー情報処理部２０３は、再送回数通知処理部２０２から転送されるセル内の移動局２の再送回数情報の集計結果に基づいて連続送信タイマーの有効時間を決定し、決定した結果（有効時間）を送信処理部２０４へ転送する。

送信処理部２０４は、受信処理部２０５から転送されたデータおよび連続送信タイマー情報処理部２０３から転送された連続送信タイマーの有効時間を移動局２へ送信する。

受信処理部２０５は、上位ネットワーク装置４からのデータを受信し、そのデータを送信処理部２０４へ転送する。
ＡＩＣＨ応答通知処理部２０６は、移動局２から受信したプリアンブルに応じて、応答通知を生成する。応答通知には、データ送信を許容するＡＣＫ（第一の応答通知）、データ送信を許容しないＮＡＣＫ（第二の応答通知）がある。第二応答通知は、第二応答通知送信条件に基づいて判断される。第二応答通知は、基地局１の利用可能リソースと移動局２のプリアンブル送信プロファイル情報との少なくとも一方に関する条件である。より具体的には、基地局１の利用可能リソースが所定量以下である場合、または、複数の移動局２が同一のプリアンブル送信プロファイル情報を用いた場合などの条件である。

（実施形態１）
実施形態１では、基地局１が有効時間（連続送信タイマー情報）を移動局２に通知し、移動局２は、有効時間内であれば、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の一例として、最後に送信したプリアンブルの送信プロファイルに基づいて新規プリアンブルの送信プロファイルを決定する場合について説明する。

実施形態１の無線通信システムの動作について、図４から図６のシーケンス図を参照して説明する。図４は、移動局において送信データが発生する前後、図５は、連続送信タイマーの有効時間内（Ａｌｔ１）の場合、図６は、連続送信タイマーの有効時間外（Ａｌｔ２）の場合の一例を示している。図４から図６では３つの移動局２−１、２−２、２−３を示しているが移動局２の数に制限はない。また、図４から図６では、移動局２−１が通信を行っている例を示しているが、どの移動局であっても同様である。このため、特に複数の移動局を区別する必要がない限り、移動局２として以下の説明を行う。

図４を参照すると、基地局１は、まず、後述する図７に示す手順で有効時間を決定し、セル内に存在する移動局２へ送信する。また、基地局１は、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報を移動局２へ送信する。有効時間やデフォルトプロファイル情報は、それぞれ所定周期毎に基地局１が移動局２へ送信するようにするなどとすれば良い。移動局２は、受信した有効時間を所定の記憶領域（例えば、送信データ制御部１０２内の記憶領域）に保存する。移動局２は、ＲＡＣＨによるデータ送信を開始するにあたって、有効時間を保存していない場合あるいは最新の有効時間を保存していない場合、基地局１から送信される有効時間情報を読み出し保存する。通信状況が悪く基地局１から送信される有効時間を取得できない場合、過去に保存した有効時間を用いる。

移動局２は、送信データが発生した場合に、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて送信プロファイルを決定し、決定した送信プロファイルを用いてプリアンブルを送信する。有効時間（連続送信タイマー情報）を移動局に通知する際には、例えば３ＧＰＰの仕様で言えば、システムインフォメーションブロックタイプ７を用いることができるが、他の方法により通知するとしても問題ない。

基地局１は、プリアンブルを正常に受信した場合、ＡＩＣＨを用いて応答通知ＡＣＫを移動局２に送信する。移動局２は、応答通知ＡＣＫを受信した場合に連続送信タイマーをスタートさせる。これにより、連続送信タイマーが時間の計測を開始する。また、移動局２は、所定の送信プロファイルでＲＡＣＨのメッセージ部を基地局１に送信する。所定の送信プロファイルは、移動局２がＡＩＣＨのＡＣＫを受信する直前に送信したプリアンブルに対するＲＡＣＨメッセージ部の送信電力オフセット値と、スクランブリング符号と、チャネライゼーション符号と、送信タイミングとで構成される。

移動局２は、引き続きデータを送信する場合に、連続送信タイマーの有効判定を行う。具体的には、移動局２は、連続送信タイマーの計測時間と有効時間とを比較する。無線通信システムは、連続送信タイマーの計測時間が有効時間内の場合は図５の動作に移り、連続送信タイマーの計測時間が有効時間外の場合は、図６の動作に移る。

続いて、図５の動作について説明する。移動局２は、連続送信タイマーの有効時間内である場合は、最後に送信したプリアンブルの送信プロファイルに基づいて、プリアンブルの送信プロファイルを決定し、決定した送信プロファイルを用いて新規プリアンブルを基地局１に送信する。

基地局１は、移動局２からのプリアンブルを正常に受信し、データ送信を許容できる場合（Ａｌｔ１−１）、ＡＩＣＨを用いた応答通知ＡＣＫを移動局２に送信する。移動局２は、連続送信タイマーをリセットし、さらに所定の送信プロファイルを用いてＲＡＣＨメッセージ部を送信する。

基地局１は、移動局２からのプリアンブルを正常に受信したが、データ送信を許容できない場合に、ＡＩＣＨを用いた応答通知ＮＡＣＫを移動局２に送信する。移動局は、ＡＩＣＨを用いた応答通知ＮＡＣＫを受信した場合（Ａｌｔ１−２）、連続送信タイマーを止める。また、移動局２は、プリアンブル送信の中止、もしくは、所定時間後(バックオフ時間待機後)にプリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて送信プロファイルを決定し、決定した送信プロファイルを用いて新規プリアンブルを送信する。

続いて、図６の動作（Ａｌｔ２）について説明する。移動局２は、連続送信タイマーの有効時間外である場合、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて決定した送信プロファイルで新規プリアンブルを送信する。

基地局１は、プリアンブルを正常に受信し、データ送信を許容できる場合（Ａｌｔ２−１）、ＡＩＣＨを用いた応答通知ＡＣＫを移動局２に送信する。移動局２は、連続送信タイマーをスタートさせ、さらに所定の送信プロファイルを用いてＲＡＣＨメッセージ部を送信する。

基地局１は、移動局２からのプリアンブルを正常に受信したが、データ送信を許容できない場合（Ａｌｔ２−２）、ＡＩＣＨを用いた応答通知ＮＡＣＫを移動局２に送信する。移動局２は、ＡＩＣＨを用いた応答通知ＮＡＣＫを受信した場合は、プリアンブル送信の中止、もしくは、所定時間後（バックオフ時間待機後）にプリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて新規プリアンブルを送信する。

次に、基地局１における連続送信タイマー情報（有効時間）を決定する動作について説明する。図７は、基地局における連続送信タイマー情報の割当動作を示したフローチャートである。移動局２は、ＡＩＣＨの応答通知ＡＣＫを受信するまでにプリアンブルを送信した回数を再送回数として計数する。移動局２は、計数した値が閾値を超えた場合に、ＲＡＣＨメッセージ部に再送回数情報を含め、基地局１へ送信する。

基地局１は、セル内の１つ以上の移動局２から再送回数情報が送信されることによって、図７の制御動作を開始する（ステップＡ１）。ステップＡ１では、基地局１は、再送回数情報を所定時間収集し、（式４）に基づき、所定時間内に受信したＲＡＣＨメッセージ部の総数に対し、再送回数情報が含まれる割合Ｒを計算する。

Ｒ：全受信ＲＡＣＨメッセージ数に対し、再送回数情報が含まれる割合
Ｎ_{ｒｘ＿ａｌｌ}：所定時間内に基地局が受信したＲＡＣＨメッセージ部の総数
Ｎ_{ｒｘ＿ｏｖｅｒ}：再送回数情報を含むＲＡＣＨメッセージ部数

その後、基地局１は、（式４）で求めたＲを所定値Ｒ_{ｔｈ＿ｎｂ}（有効時間判定閾値）と比較する（ステップＡ２）。ステップＡ２の動作の概略図を図８に示す。ステップＡ２において、基地局１は、Ｒと閾値Ｒ_{ｔｈ＿ｎｂ}を比較し、ＲがＲ_{ｔｈ＿ｎｂ}より大きい場合（ステップＡ２でＹ）、連続送信タイマーの有効時間を所定量Δｔ減らし（ステップＡ３）、ＲがＲ_{ｔｈ＿ｎｂ}以下である場合（ステップＡ２でＮ）、連続送信タイマーの有効時間を所定量Δｔ増やす（ステップＡ４）。
Ｔ_{ｔｉｍｅｒ} ＝ Ｔ_{ｔｉｍｅｒ} − Δｔ （Ｒ ＞ Ｒ_{ｔｈ＿ｎｂ}）
Ｔ_{ｔｉｍｅｒ} ＝ Ｔ_{ｔｉｍｅｒ} ＋ Δｔ （Ｒ ≦ Ｒ_{ｔｈ＿ｎｂ}）
Ｔ_{ｔｉｍｅｒ}：連続送信タイマーの有効時間
Δｔ：有効時間の所定の変化量

基地局１は、ステップＡ３およびＡ４で決定したＴ_{ｔｉｍｅｒ}を有効時間として移動局２に送信し（ステップＡ５）、セル内の移動局から再送回数情報を収集するステップＡ１に戻る。

図７では、セル３内の１つ以上の移動局２から通知する再送回数情報を基に、連続送信タイマーの有効時間を決定しているが、移動局２毎に連続送信タイマーの有効時間を決定することも可能である。その場合には、基地局１は、ステップＡ１で、移動局２ごとに再送回数情報を所定時間収集し、移動局２毎の所定時間内に基地局が受信したＲＡＣＨメッセージ部の総数と、移動局２毎の再送回数情報を含むＲＡＣＨメッセージ部数とを集計し、移動局２毎のＲを（式４）を用いて算出する。続いて、基地局１は、算出した移動局２毎のＲを用いてステップＡ２からＡ５を実施し、各移動局に対する連続送信タイマーの有効時間を算出する。

このように、基地局１では、再送回数が所定値を超える頻度に応じて、連続送信タイマーの有効時間を増減することにより、フェージングが一定と見なせる時間に近づけることができる。このため、最後に送信が成功したプリアンブルの送信プロファイルを基に決定する、新規プリアンブルの送信プロファイルが最適値から大幅にずれて設定することを防ぐことができる。なお、ここでは、再送回数情報は、移動局２において再送回数が所定値を超えた場合に通知されるフラグの値としたが、再送回数そのものを再送回数情報として受信してもよい。再送回数を受信した場合、回数に応じて有効時間を決定する。

続いて、移動局２、基地局１それぞれの動作について説明する。図９、図１０は、上述した態様における移動局２の動作を示したフローチャートである。移動局２は、上り送信データが発生することに応答して、制御動作を開始する（ステップＢ１）。制御動作開始後に送信データ制御部１０２は、ＮＡＣＫ用再送カウンタＭ１、ｎｏ ＡＣＫ用再送カウンタＭ２に初期値Ｍ_{ｉｎｉｔ１}、Ｍ_{ｉｎｉｔ２}をそれぞれ設定する（ステップＢ２）。送信データ制御部１０２は、デフォルトプロファイル情報の受信状況を判断する（ステップＢ３）。具体的には、送信データ制御部１０２は、最後にＲＡＣＨメッセージ部を送信したあとに、デフォルトプロファイル情報処理部１０４が保持するプリアンブルのデフォルトプロファイル情報と異なるプリアンブルのデフォルトプロファイル情報（新規のデフォルトプロファイル情報）を受信しているかどうかを判断する。比較する要素としては、例えば、ＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒ、ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｒｅｎｃｅ、Ｃｏｎｓｔａｎｔ＿Ｖａｌｕｅのうちの少なくとも一つを比較する。また、これに限らず他の方法でデフォルトプロファイルを比較してもよい。

送信データ制御部１０２は、新規のデフォルトファイル情報を受信している場合（ステップＢ３でＹ）、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて送信プロファイルを決定する（ステップＢ６）。これに対し、新規のデフォルトファイル情報を受信していない場合（ステップＢ３でＮ）、送信データ制御部１０２は、連続送信タイマーの有効時間を判定する（ステップＢ４）。送信データ制御部１０２は、連続送信タイマーの有効時間内の場合（ステップＢ４でＹ）、最後に送信したプリアンブルの送信プロファイルに基づいて、送信プロファイルを決定する（ステップＢ５）。このとき、送信プロファイルを構成する送信電力量は（式５）に基づいて決定する。
Ｎｅｗ＿Ｐｒｅａｍｂｌｅ＿Ｐｏｗｅｒ＝Ｌａｓｔ＿Ｐｒｅａｍｂｌｅ＿Ｐｏｗｅｒ−ΔＰ ・・・・・（式５）
Ｎｅｗ＿Ｐｒｅａｍｂｌｅ＿Ｐｏｗｅｒ：新規に送信するプリアンブルの送信電力量（プリアンブルの初期電力）
Ｌａｓｔ＿Ｐｒｅａｍｂｌｅ＿Ｐｏｗｅｒ：最後に送信したプリアンブルの送信電力量
ΔＰ：送信電力量の所定変化量（所定値）
これに対し、連続送信タイマーの有効時間外の場合（ステップＢ４でＮ）、送信データ制御部１０２は、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて、送信プロファイルを決定する（ステップＢ６）。このとき、送信プロファイルを構成する送信電力は、（式６）に基づいて決定する。
Ｎｅｗ＿Ｐｒｅａｍｂｌｅ＿Ｐｏｗｅｒ＝ＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒ−ＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰ＋ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｒｅｎｃｅ＋ΔＰ ・・・・・（式６）
ＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒ：下りパイロットチャネルの送信電力量
ＣＰＩＣＨ＿ＲＳＣＰ：下りパイロットチャネルの受信電力量
ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｒｅｎｃｅ：上り干渉量
Ｎｅｗ＿Ｐｒｅａｍｂｌｅ＿Ｐｏｗｅｒ、ΔＰは（式５）と同じである。

送信処理部１０３は、ステップＢ５およびステップＢ６において送信データ制御部１０２が決定した送信プロファイルを用いてプリアンブルを基地局１に送信する（ステップＢ７）。移動局２は、基地局１からＡＩＣＨを用いて送信される応答通知を待つ（受信待ち）（ステップＢ８）。ＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒおよびＣｏｎｓｔａｎｔ＿Ｖａｌｕｅは、例えば３ＧＰＰの仕様で言えば、システムインフォメーションブロックタイプ５もしくは５ｂｉｓもしくは６によって基地局から移動局に通知することができる。同様に、ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅは、システムインフォメーションブロックタイプ７によって基地局から移動局に通知することができる。しかし、必ずしもＣＰＩＣＨ＿ｔｘ＿ｐｏｗｅｒ、Ｃｏｎｓｔａｎｔ＿Ｖａｌｕｅ、ＵＬ＿Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅなどを、これらのシステムインフォメーションブロックタイプを用いて送信する必要はなく、他の方法により通知するとしても問題ない。

ステップＢ８において、ＡＩＣＨを用いた応答通知がＡＣＫの場合、送信データ制御部１０２は、連続送信タイマーが動作している場合はリセットし、動作していない場合はスタートする（ステップＢ９）。次に、送信データ制御部１０２は、プリアンブルの再送回数と閾値とを比較する（ステップＢ１０）。ステップＢ１０では、送信データ制御部１０２は、ＡＩＣＨの応答通知ＡＣＫを受信するまでにプリアンブルを再送した回数と、プリアンブル再送回数の閾値Ｃ_ｔｈとを比較する。具体的には、初期値Ｍ_{ｉｎｉｔ２}からｎｏ ＡＣＫ時にデクリメントしているｎｏ ＡＣＫ用再送カウンタＭ２を用いて、閾値Ｃ_ｔｈ（再送回数閾値）と比較する。送信データ制御部１０２は、Ｍ２がＣ_ｔｈより小さい場合（ステップ１０でＹ）、送信データとともに再送回数情報を送信処理部１０３へ転送し、Ｍ２がＣ_ｔｈ以下の場合（ステップ１０でＮ）、送信データを転送する。送信処理部１０３は、Ｍ２がＣ_ｔｈより大きい場合、再送回数情報を含めてＲＡＣＨメッセージ部を送信し（ステップＢ１１）、ＣがＣ_ｔｈ以下の場合、再送回数情報を含めずにＲＡＣＨメッセージ部を送信する（ステップＢ１２）。次に、送信データ制御部１０２は、上り送信データの残量判断に移行する（ステップＢ１３）。ステップＢ１３では、送信データ制御部１０２は、上り送信データが存在する場合、再送カウンタＭ１、Ｍ２を初期値Ｍ_{ｉｎｉｔ１}、Ｍ_{ｉｎｉｔ２}に戻し（ステップＢ１４）、デフォルトプロファイル情報の受信状況を判断するステップに戻る（ステップＢ３）。

ステップＢ８において、ＡＩＣＨを用いた応答通知がｎｏ ＡＣＫの場合、送信データ制御部１０２は、再送カウンタＭ２の残数を確認する（ステップＢ１５）。ステップＢ１５において、再送カウンタＭ２が０に達している場合（ステップＢ１５でＹ）、送信データ制御部１０２は、プリアンブル送信手順を終了し、０に達していない場合（ステップＢ１５でＮ）、再送カウンタＭ２を１減らし（ステップＢ１６）、プリアンブルの送信電力量を所定量増加させ（ステップＢ１７）、所定時間後にプリアンブルを送信するステップに戻る（ステップＢ７）。

ステップＢ８において、ＡＩＣＨを用いた応答通知がＮＡＣＫの場合、送信データ制御部１０２は、連続送信タイマーを止め（ステップＢ１８）、再送カウンタＭ１の残数を確認する（ステップＢ１９）。ステップＢ１９において、再送カウンタＭ１が０に達している場合（ステップＢ１９でＹ）、送信データ制御部１０２は、プリアンブル送信手順を終了し、０に達していない場合（ステップＢ１９でＮ）、再送カウンタＭを１減らし（ステップＢ２０）、所定時間後に、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて、送信プロファイルを決定するステップに戻る（ステップＢ６）。

図１１は、上述した態様における基地局１に動作を示したフローチャートである。基地局１は、移動局２から送信されたプリアンブルを受信することに応答して、制御動作を開始する（ステップＣ１）。なお、基地局１は、図１１に示す動作中に、図７に示す手順で連続送信タイマー情報とプリアンブルのデフォルトプロファイル情報を所定時間ごとに移動局２へ送信している。

基地局１の受信処理部２００は、移動局２が送信するプリアンブルを受信し（ステップＣ１）、ＡＩＣＨの応答通知判断を行う（ステップＣ２）。所定時間内に受信した異なる移動局のプリアンブルにおいて、送信処理部２０４は、プリアンブル・シグネチャおよびプリアンブル・スクランブリング符号が対象とする移動局と同一である場合（ステップＣ２でＹ）、ＡＩＣＨを用いて応答通知ＮＡＣＫを移動局２に送信する（ステップＣ５）。送信処理部２０４は、それ以外の場合（ステップＣ２でＮ）、応答通知ＡＣＫを移動局２に送信し（ステップＣ３）、ステップＣ４に移行する。ステップＣ４では、受信処理部２００は、移動局２が送信するＲＡＣＨメッセージ部を受信してプリアンブル受信待ち状態に戻る（ステップＣ１）。

移動局の移動速度が３ｋｍ／ｈの場合において、本発明を適用した場合の上り共通チャネルの連続送信の概略図を図１２に示す。本発明を適用すると、過去に送信が成功した送信プロファイルを用いることで、プリアンブルの送信回数を少なくすることができる。これにより、遅延を少なくすることができる。

（実施形態２）
実施形態１では、最後に送信したプリアンブルの送信プロファイルを用いる場合を説明した。実施形態２では、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルを用いる別の一態様として、最後に送信したＲＡＣＨメッセージ部で用いた送信プロファイルを用いる場合を説明する。

図１３は、上り共通チャネルの送信状況の一例を示す図である。Ｐ１からＰ５はプリアンブル部の送信を示し、Ｍ１からＭ５はＲＡＣＨメッセージ部の送信を示す。例えば、プリアンブル部Ｐ４を送信する場合を検討する。実施形態１では、プリアンブル部Ｐ３で送信した送信プロファイルを過去に送信された信号の送信プロファイルとして用いる。しかしながら、ＲＡＣＨメッセージ部Ｍ１からＭ３が複数連続して送信される場合には、最後に送信したＲＡＣＨメッセージ部Ｍ３の送信プロファイルが通信装置の状況を反映していると考えられる。そこで、最後に送信したＲＡＣＨメッセージ部Ｍ３で用いた送信プロファイルに基づいて、新規のプリアンブルの送信プロファイルを決定する。

具体的な動作は、送信データ制御部１０２が過去に送信された信号の送信プロファイルとして、最後に送信したＲＡＣＨメッセージ部で用いた送信プロファイルを用いる点を除き、実施形態１と同様である。また、送信データ制御部１０２は、過去に送信したＲＡＣＨメッセージ部の送信プロファイルを保持し、新規にプリアンブルを送信する場合に用いる。また、送信データ制御部１０２は、複数のＲＡＣＨメッセージ部を送信した後、連続送信タイマーのセット／リセットを実施する。

このように、本実施形態によれば、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとして直近に使用した送信プロファイルを用いる。このとき、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号が、プリアンブルであるか、ＲＡＣＨメッセージ部であるかという信号の種類は問わず、前回用いた送信プロファイルを用いる。これにより、新規のプリアンブルの送信の際に、通信状態を反映した送信プロファイルを決定することが可能となる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、過去に送信された信号の送信プロファイルを一つ用いる場合を説明したが、複数用いて、新規のプリアンブルの送信プロファイルを決定してもよい。例えば、過去に送信された信号の複数の送信プロファイルの変化に基づいて、新規のプリアンブルの送信プロファイルを決定してもよい。

また、上記各実施形態で説明した機能は、プログラムにより実現することが可能である。プログラムは、通信装置または制御装置において、メモリにロードされ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）の制御により各手順を実行する。
例えば、通信装置のプログラムとして、次の手順を通信装置に実行させる。（１）プリアンブルのデフォルトプロファイル情報と、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて新規送信プロファイルを決定する手順、（２）決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルの送信を送信処理部へ指示する手順、（３）ＡＣＫの応答通知に基づいてデータの送信することを送信処理部へ指示する手順。ここで、通信装置は、データ送信前に制御装置へ通知するプリアンブルに応じて、データ送信を許容するＡＣＫの応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて制御装置へデータを送信することを前提とする。
また、制御装置のプログラムとして、次の手順を制御装置に実行させる。（１）通信装置が上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルに基づいて、新規送信プロファイルを決定する有効期間を設定する手順、（２）通信装置へ有効期間の送信することを下り方向送信処理部へ指示する手順。ここで、制御装置は、上り共通チャネルを用いて通信装置からデータを受信することを前提とする。

また、上記各実施形態において、第一の応答通知は、例えば、非特許文献４に記載された次の事項に関連する。ＡＩＣＨ（Acquisition Indicator Channel）はＡＩを搬送するのに利用される一定の率（ＳＦ＝２５６）の物理チャネルである。ＡＩ_ｓはＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Cｈannel）のシグネチャｓに対応する。ＡＩＣＨは連続したシーケンスの１５個の連続したアクセススロット（ＡＳ）から成り、それぞれが５１２０チップ分の長さを有する。各アクセススロットは２つの部分から成る。３２個の実数値信号ａ_０，・・・，ａ_３１から構成される。Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ−Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ＡＩ）ｐａｒｔと、正式にはＡＩＣＨの一部ではない、送信されない連続する１０２４チップ長から成る。送信されないスロットの一部は他の物理チャネルによる今後の利用のために保存される。３２個の実数値信号ａ_０，・・・，ａ_３１は、下記の式で表される。

ＡＩ_ｓは、シグネチャｓに対応したａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒであり、＋１、−１、０の値を取る。そしてｂ_ｓ，０...ｂ_ｓ，３１は、非特許文献４のＴａｂｌｅ２２に記載される。
ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓの利用方法は、非特許文献１に記載されている。Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒが＋１に設定される場合には正の応答（positive acknowledgement）を表す。Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒが−１に設定される場合には負の応答（negative acknowledgement）を表す。これらの記載より、ＲＡＣＨに対するＡＩＣＨが＋１のケースが、「送信を許容する第一の応答通知」に対応する。

さらに、上記各実施形態に置いて、通信装置が第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて、制御装置にデータを送信することについては、例えば、非特許文献１の従属節６記載の次の事項に関連する。物理ランダムアクセス手順は、ＭＡＣ（Media Access Control）ｓｕｂｌａｙｅｒからの要求により開始される。物理ランダムアクセス手順は以下のように実行される。
従属節６．１．１及び６．１．２の手順により、次のフルアクセススロットセットにおいて、所与のＡＳＣ内の利用可能なＲＡＣＨサブチャネルのセットのための利用可能なアップリンクアクセススロットを得る。
所与のＡＳＣ内で利用可能なシグネチャセットからランダムにシグネチャを選択し、選択したアップリンクアクセススロット、シグネチャ、プリアンブル送信パワーを用いて、プリアンブルを送信する。
選択されたシグネチャに対応するｐｏｓｉｔｉｖｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ、ｎｅｇａｔｉｖｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒのいずれもが、選択されたアップリンクアクセススロットに対応するダウンリンクアクセススロットで検出されない場合（ＡＩが＋１でも−１でもない場合）、所与のＡＳＣ内の利用可能なＲＡＣＨサブチャネルのセットのための利用可能なアップリンクアクセススロットを選択し、ランダムに新規のシグネチャを選択し、プリアンブル送信電力をΔＰ_０（パワーランピングステップ［ｄＢ］）を増加させて再度プリアンブルを送信する。

選択されたシグネチャに対応するｎｅｇａｔｉｖｅ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｏｒが選択されたアップリンクアクセススロットに対応するダウンリンクアクセススロットにおいて検出される場合、上位のレイヤ（ＭＡＣ）にＬ１ ｓｔａｔｕｓ （"Nack on AICH received"）を渡して物理ランダムアクセス手順を終了する。
ＡＩＣＨ送信タイミングパラメータに応じて、最後に送信されたプリアンブルのアップリンクアクセススロットの３または４アップリンクアクセススロット（random access message three or four uplink access slots）後にランダムアクセスメッセージを送信する。ランダムアクセスメッセージの制御部分の送信電力は、最後に送信されたプリアンブルの電力よりもＰ_ｐ−ｍ・［ｄＢ］高くなければならない。ランダムアクセスメッセージのデータ部分の送信電力は従属節５．１．１．２に従って設定される。
上位のレイヤに Ｌ１ ｓｔａｔｕｓ "ＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ"を渡して物理ランダムアクセス手順を終了する。
上記記載から、ＡＩ＝１ならＲＡＣＨメッセージを送ることになる。これが、通信装置が第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて、制御装置にデータを送信することに対応する。

以上のように、本発明に係る好適な実施形態によれば、通信装置は、新規プリアンブルの送信プロファイルを、過去に送信された信号の送信プロファイルを基に決定する。このため、はじめから最適化した送信プロファイルでプリアンブルを送信することになり、プリアンブルのランピング回数を軽減することが可能となる。また、遅延量の削減、データの平均伝送速度の高速化、および消費電力の軽減が期待できる。

また、本発明に係る好適な実施形態によれば、タイマーの有効時間をフェージングが一定と見なせる時間に設定するため、過去に送信が成功した送信プロファイルを基に決定する。これにより、新規プリアンブルの送信プロファイルが最適値から大幅にずれて設定されることを防ぐことができる。すなわち、低い電力からランピングしていくことが避けられ、プリアンブルの送信回数の削減や遅延の低減が可能となる。また、上り回線容量の減少や消費電力の増加を抑えることが可能となる。

さらに、本発明に係る好適な実施形態によれば、タイマーの有効時間内において、基地局が周期的に送信するプリアンブルのデフォルトプロファイル情報を受信した直後は、デフォルトプロファイル情報に含まれる上り干渉量情報に基づいてプリアンブルの初期送信電力量を算出する。このため、上り干渉量の変化によるプリアンブルの初期送信電力値の算出誤差を抑えることができる。また、上り回線容量の減少や消費電力の増加を抑えることが可能となる。

なお、本発明は上記に示す実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲において、上記実施形態の各要素を、当業者であれば容易に考えうる内容に変更、追加、変換することが可能である。

この出願は、２００７年１０月１２日に出願された日本出願特願２００７―２６７０９２を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。

Claims (22)

1. 制御装置と通信装置とを備える無線通信システムであって、
   前記制御装置は、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報を送信し、
   前記通信装置は、前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報を受信し、前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて決定した送信プロファイルを用いてプリアンブルを制御装置に送信し、
   前記制御装置は、前記プリアンブルを受信した場合に、送信を許容する第一の応答通知を通信装置に送信し、
   前記通信装置は、前記第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて、制御装置にデータを送信し、
   前記通信装置は、さらにデータを送信するとき、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルを基に、新規プリアンブルの送信プロファイルを決定し、前記送信プロファイルを用いてプリアンブルを制御装置に送信する無線通信システム。
2. 前記通信装置は、所定のタイミングでタイマーを起動し、前記タイマーが計測する時間が有効時間内であるとき、過去に送信された信号の送信プロファイルを基に、新規プリアンブルの送信プロファイルを決定し、前記タイマーが計測する時間が有効時間外であるとき、デフォルトプロファイル情報に基づいた送信プロファイルを決定することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記通信装置は、前記タイマーが計測する時間が有効時間内であるとき、計算式、
   New_Preamble_Power=Last_Preamble_Power-ΔP、
   前記タイマーが計測する時間が有効時間外であるとき、計算式、
   New_Preamble_Power=CPICH_tx_power-CPICH_RSCP+UL_Interferrence+ΔP、
   但し、
   New_Preamble_Power：新規に送信するプリアンブルの送信電力、
   Last_Preamble_Power：最後に送信したプリアンブルの送信電力量、
   ΔP：送信電力量の所定変化量、
   CPICH_tx_power：下りパイロットチャネルの送信電力量、
   CPICH_RSCP：下りパイロットチャネルの受信電力量、
   UL_Interferrencｅ：上り干渉量、
   に基づいて新規に送信するプリアンブルの送信電力を決定することを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
4. 前記通信装置は、プリアンブルを送信した場合、前記第一の応答通知を受信した場合、及び、上り共通チャネルを用いてデータを送信した場合のうちの少なくとも一つの動作時に、タイマーを起動することを特徴とする請求項２または３記載の無線通信システム。
5. 前記制御装置は、前記有効時間を通知し、
   前記通信装置は、前記制御装置から前記有効時間を受信し、受信した有効時間に基づいて送信プロファイルを決定することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
6. 前記制御装置は、所定の条件に基づいて前記有効時間を更新することを特徴とする請求項５記載の無線通信システム。
7. 前記所定の条件は、セル内の１つ以上の通信装置における、プリアンブルの再送回数情報が所定値を越える割合に関する情報であることを特徴とする請求項６記載の無線通信システム。
8. 前記セル内の１つ以上の通信装置は、プリアンブルの再送回数が閾値を越えた場合に、上り共通チャネルを用いて前記再送回数情報を前記制御装置へ通知し、
   前記制御装置は、前記再送回数情報を受信し、前記セル内の１つ以上の通信装置から受信した上り共通チャネル数に対する前記再送回数情報の割合が前記所定値より高い場合は前記有効時間を短くし、所定値より低い場合は前記有効時間を長くすることを特徴とする請求項７記載の無線通信システム。
9. 前記通信装置は、前記第一の応答通知を受信する毎に、前記タイマーを再起動することを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一項に記載の無線通信システム。
10. 前記制御装置は、前記プリアンブルを受信し、第二応答通知送信条件を満足するときに、前記通信装置に送信を許容しない第二の応答通知を送信し、
    前記通信装置は、前記第二の応答通知を受信した場合に、前記タイマーを停止させ、所定時間後にデフォルトプロファイル情報に基づいた送信プロファイルを用いてプリアンブルを前記制御装置に送信することを特徴とする請求項２乃至９のいずれか一項に記載の無線通信システム。
11. 前記第二応答通知送信条件は、前記制御装置の利用可能リソースと前記通信装置のプリアンブル送信プロファイル情報との少なくとも一方に関する条件であることを特徴とする請求項１０記載の無線通信システム。
12. 前記制御装置の利用可能リソースが所定量以下である場合と、複数の通信装置が同一のプリアンブル送信プロファイル情報を用いた場合との少なくとも一方の場合、前記制御装置は前記第二の応答通知を少なくとも一つの通信装置に送信することを特徴とする請求項１１記載の無線通信システム。
13. 前記通信装置は、最後に上り共通チャネルを用いて信号を送信した後に、前記制御装置からプリアンブルのデフォルトプロファイル情報を受信した場合、前記受信したプリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて決定した送信プロファイルを用いて前記制御装置にプリアンブルを送信することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の無線通信システム。
14. 前記通信装置は、新たに受信したプリアンブルのデフォルトプロファイル情報が、前記通信装置が保持するプリアンブルのデフォルトプロファイル情報と等しい場合、過去に送信された信号の送信プロファイルを基に、新規プリアンブルの送信プロファイルを決定し、等しくない場合、前記新たに受信したプリアンブルのデフォルトプロファイル情報に基づいて新規プリアンブルの送信プロファイルを決定することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
15. 前記通信装置は、移動局であり、
    前記制御装置は、基地局であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
16. 上り共通チャネルを用いて通信装置から制御装置へデータを送信する通信方法であって、
    前記制御装置は、プリアンブルのデフォルトプロファイル情報を通信装置へ送信し、
    前記通信装置は、
    前記デフォルトプロファイルと、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて、次に送信するプリアンブルの送信プロファイルを決定し、
    決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルを送信し、
    前記制御装置は、前記通信装置から受信したプリアンブルに応じて、送信を許容する第一の応答通知を通信装置へ送信し、
    前記通信装置は、前記第一の応答通知を受信し、前記データを前記制御装置へ送信する通信方法。
17. データ送信前に制御装置へ通知するプリアンブルに応じて、データ送信を許容する第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて制御装置へデータを送信する通信装置であって、
    前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報と、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて新規送信プロファイルを決定する送信データ制御手段と、
    決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルを送信し、前記第一の応答通知に基づいて前記データを送信する送信手段と、を備える通信装置。
18. 上り共通チャネルを用いて通信装置からデータを受信する制御装置であって、
    前記通信装置が上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルに基づいて、新規送信プロファイルを決定する有効期間を設定する連続送信タイマー情報制御手段と、
    前記有効期間を前記通信装置へ送信する送信手段と、備える制御装置。
19. データ送信前に制御装置へ通知するプリアンブルに応じて、データ送信を許容する第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて制御装置へデータを送信する通信装置の通信方法であって、
    前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報と、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて新規送信プロファイルを決定し、
    決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルを送信し、
    前記第一の応答通知に基づいて前記データを送信する通信装置の通信方法。
20. 上り共通チャネルを用いて通信装置からデータを受信する制御装置の通信方法であって、
    前記通信装置が上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルに基づいて、新規送信プロファイルを決定する有効期間を設定し、
    前記有効期間を前記通信装置へ送信する制御装置の通信方法。
21. データ送信前に制御装置へ通知するプリアンブルに応じて、データ送信を許容する第一の応答通知を受信し、上り共通チャネルを用いて制御装置へデータを送信する通信装置のプログラムであって、
    前記プリアンブルのデフォルトプロファイル情報と、上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルとの少なくとも一方に基づいて新規送信プロファイルを決定する手順と、
    決定した送信プロファイルに基づいてプリアンブルの送信を指示する手順と、
    前記第一の応答通知に基づいて前記データの送信を指示する手順と、を通信装置に実行させるプログラム。
22. 上り共通チャネルを用いて通信装置からデータを受信する制御装置のプログラムであって、
    前記通信装置が上り共通チャネルを用いて過去に送信された信号の送信プロファイルに基づいて、新規送信プロファイルを決定する有効期間を設定する手順と、
    前記通信装置へ前記有効期間の送信を指示する手順と、を制御装置に実行させるプログラム。

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