WO2003041438A1

WO2003041438A1 - Procede de transmission de preambules, station mobile, systeme mobile de telecommunications programme de transmission de preambules et signal de donnees informatiques

Info

Publication number: WO2003041438A1
Application number: PCT/JP2002/011695
Authority: WO
Inventors: Shingo Suwa; Hiroyuki Atarashi; Mamoru Sawahashi
Original assignee: Ntt Docomo, Inc.
Priority date: 2001-11-08
Filing date: 2002-11-08
Publication date: 2003-05-15
Also published as: KR20040019272A; KR100564686B1; EP1443785A4; EP1443785A1; JP3831378B2; US7787519B2; CA2434070C; CA2434070A1; CN1210990C; AU2002344648B2; EP1443785B1; JPWO2003041438A1; CN1484930A; US20040071194A1

Description

明細書

プリアンブル送信方法、移動局、移動通信システム、プリアンブル送信プロダラム及びコンピュータデータ信号

技術分野 . 本発明は、複数のキャリアを用いる直接拡散符号分割多元接続方式（マルチキャリア/ D S— C DMA) が適用された、移動局から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンボル系列の送信に先立って移動局がプリアンブルを基地局へ送信するプリアンブル送信方法、当該移動局、基地局と移動局とを含んで構成された移動通信システム、プリアンブル送信プログラム、及びコンピュータデータ信号に関する。なお、プリアンブルとは、送信時間の短い制御信号をいう。背景技術

移動通信システムの移動局から基地局への通信である上りリンクでは、各移動局が独立に通信を開始するための信号をランダムに送信する、あるいはバケツトと呼ばれる単位により移動局が間欠的に信号をランダムに送信する、いわゆるランダムアクセス型の通信が行われる。したがって、複数の移動局が独立に送信した信号が、基地局に同時に受信された場合には、それらの信号の衝突が発生し、基地局で正しく信号を受信できない可能性がある。

そこで、第 3世代移動通信方式の無線アクセス方式の 1つである広帯域符号分害 |J多元接続方式 (W- C DMA： Wideband Code Division Multiple Access) では、 "3GPP RAN, 3G TS25. 211 V3. 5. 0, Dec. 2000" に示されるように、ランダムァクセス型の送信を以下のように行う。まず、各移動局は、送信したい情報シンボル系列を含んだバケツトを送信する前に、プリアンブルと呼ばれる所定の拡散符号で拡散された時間的に短い信号を送信し、プリアンプルが基地局で検出されるあるいは所定の回数に到達するまで送信を行う。そして、基地局ではプリアンプルの検出を行い、プリアンブルが検出された場合に、対応する受信確認の信号を送信する。さらに、各移動局は、送信したプリアンブルに対応する基地局での受信確認の信号を受信した場合のみ、バケツトの送信を行う。

一方、マルチキャリア変調と直接拡散一符号分割多元接続方式（DS— CDM A： Direct Sequence Code Division Multiple Access) を糸且み合: せにマルチキャリァ /D S— CDMAの提案および検討がなされている。このマルチキヤリァ /DS— CDMAは、与えられた帯域幅を複数に分割し、それぞれの帯域で DS 一 CDMA伝送することを特徴とする。マルチキヤリァ ZD S— CDMAの例として、第 3世代移動通信方式の無線アクセス方式の 1つである c dma 2000 では、下りリンクにおいて、 1. 25MH z帯域幅の D S— CDMA信号を 3つのキャリアで並列伝送する方式が標準化されている。また、マルチキャリア ZD S— CDMA伝送の検討の例として、 "Performance of Orthogonal CDMA Codes for Quasi-Synchronous Communication Systems" (V. DaSilva, E. Sousa:Proc. of ICUPC' 93, vol.2, pp.995-999， 1993) では、マルチキヤリァ伝送によりシンポル長が大きくなることを利用して、移動体通信システムの移動局から基地局への通信に適用し、準同期伝送を行う方法を提案している。

ま 7こ、 'On the Performance of Mu丄 ti—carrier DS CDMA Systems, (S. Kondo and

L. B. Milstein: IEEE Transactions on Communication^ vol.44、 no.2、 pp.238—246、 February 1996) では、狭帯域の干渉が存在する環境での性能評価が行われ、全帯域で 1つのキヤリァを用いるシングルキヤリァ ZD S— CDMAよりも良好な特性となることが示されている。また、 "上りリンクブロードバンドマルチキヤリァ D S— CDMAバケツト無線アクセスにおける 1キヤリァあたりの最適無線帯域幅" （誠訪、新、安部田、佐和橋：信学技法 RCS2001_6、2001年 4月）において、帯域幅を分割したマルチキヤリァ ZD S - C DMA伝送を行うことが有効であることが示されている。

し力しながら、マルチキャリア ZD S_ CDMAにおいては、マルチキャリアを用いたプリアンブルの送信方法は確立されておらず、マルチキヤリァの特徴を利用したプリアンブルの送信により多種多様な情報信号を効率的に伝送することが求められていた。

本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、マルチキャリア/

D S— C DMAに適したプリアンブルの送信が可能であり、マルチキヤリアの特徴を利用して多種多様な情報信号を効率的にランダムアクセス信号で伝送することができるプリアンブル送信方法、移動局、移動通信システム、プリアンブル送信プログラム及ぴコンピュータデータ信号を提供することを目的とする。

発明の開示

上記目的を達成するために、本発明に係るプリアンプル送信方法は、複数のキャリアを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が適用された、複数の移動局の各々から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンボル系列の送信に先立つて前記移動局がプリアンブルを前記基地局へ送信するプリアンブル送信方法であって、前記移動局が、それぞれ独立に複数のキャリアの中からキャリアを選択する第 1のキャリア選択工程と、前記移動局が、規定の最大プリアンプル送信回数を上限回数として前記基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受け取るまで、前記選択されたキヤリァでプリアンブルを繰り返し送信するとともに、キヤリァ毎に各送信にて用いる送信電力を変化させる送信制御工程とを有することを特徴とする。

即ち、図 1 1には、各移動局がそれぞれ独立に実行するプリアンプル送信方法に係る送信制御処理の流れ図を示す。同図に示すように、まず S O 1にて複数のキャリアの中からキヤリァを選択し（第 1のキヤリァ選択工程）、次の S 0 2では、選択されたキヤリァでプリアンブルを送信するとともに、キヤリァ毎に各送信にて用いる送信電力を変化させる。そして、 S O 2の処理は、移動局が基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受け取る（S 0 3で肯定判断される）力 \ 又は送信回数が規定の最大プリアンブル¾信回数に到達する（S 0 3で肯定判断される）まで、繰り返し実行される。 S 0 2〜S 0 4の処理は、本発明に係る送信制御工程に相当する。なお、「送信電力を変化させる」とは、図 3、図 4 A、図 4 B等に示すように、単に送信電力を徐々に大きくする態様や、全送信バケツト量及びキャリア毎の送信パケット量を含む報知情報、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量、キャリアの個数等に基づいて、プリアンブルの送信電力を増減させたり、当該送信電力を徐々に大きくする際のステップ幅を増減させる態様を含むものとする。また、上記第 1のキャリア選択工程では、移動局が、前記基地局から報知された全送信バケツト量及びキャリア毎の送信バケツト量を含む報知情報、並びに、送信される情報シンポル系列の優先度及び情報量のうち少なくとも 1つに基づいて、キャリアを選択することが望ましい。

また、上記送信制御工程では、移動局が、前記基地局から報知された全送信パケット量及びキャリア毎の送信パケット量を含む報知情報、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量、並びに、プリアンブルを送信するキャリアの個数のうち少なくとも 1つに基づいて、前記送信電力を変化させることが望ましい。また、上記送信制御工程では、移動局が、送信されるプリアンブルに、拡散符号のパターンを所定規則に基づき割り当てることが望ましい。

また、上記送信制御工程では、移動局が、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量のうち少なくとも 1つに基づいて、前記プリァンプルに割り当てる拡散符号のパターンを変更させることが望ましい。

また、移動局が、前記基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたプリアンブルが送信されたキヤリァの中からキヤリアを選択する第 2のキャリア選択工程と、移動局が、選択されたキャリアで情報シンボル系列を送信する情報送信工程とをさらに有することが望ましい。

即ち、図 1 2には、上記の情報シンボル系列の送信に関する送信制御処理の流れ図を示す。同図に示すように、まず S 1 1において、前述した図 1 1の基本の送信制御処理を行う。この処理にてプリアンブル受信確認の信号を受信した場合 ( S 1 2で肯定判断の場合）、 S 1 3にて、受信確認されたプリアンブルが送信されたキャリアの中からキャリアを選択し（第 2のキャリア選択工程）、そして、 S 1 4にて、選択されたキャリアで情報シンポル系列を送信する（情報送信工程)。また、移動局が、前記基地局からプリアンプルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたブリアンブルが送信されたキャリアの中からキャリアを選択する第 3のキャリア選択工程と、移動局が、選択されたキャリアで、他の移動局との衝突検知用のプリアンブルを送信する衝突検知信号送信工程とをさらに有することが望ましい。

即ち、図 1 3には、上記の衝突検知用プリアンブルの送信に関する送信制御処理の流れ図を示す。同図に示すように、まず S 2 1において、前述した図 1 1の基本の送信制御処理を行う。この処理にてプリァンプル受信確認の信号を受信した場合（S 2 2で肯定判断の場合）、 S 2 3にて、受信確認されたプリアンブルが送信されたキャリアの中からキャリアを選択し（第 3のキヤリァ選択工程）、そして、 S 2 4にて、選択されたキャリアで、他の移動局との衝突検知用のプリアンブルを送信する（衝突検知信号送信工程)。

詳細は図面を用いて後に説明するが、上記のような本発明によれば、複数のキャリァを用いる直接拡散符号分割多元接続方式（マルチキヤリァ ZD S - C DM A) に適したプリアンブルの送信が可能であり、マルチキャリアの特徴を利用して多種多様な情報信号を効率的にランダムアクセス信号で伝送することができる。上記のプリアンブル送信方法に係る本発明は、以下のように移動局の発明として捉えることもできる。

即ち、本発明に係る移動局は、複数のキャリアを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が適用された、自局から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンポル系列の送信に先立って、プリアンブルの送信を行う移動局であって、各移動局毎に独立に複数のキヤリアの中からキヤリァを選択するキヤリァ選択制御手段と、規定の最大プリアンブル送信回数を上限回数として前記基地局からブリアンブノレの受信確認の信号を受け取るまで、前記選択されたキヤリァでプリアンプルを繰り返し送信する送信制御手段と、キャリア毎に各送信にて用いる送信電力を変化させるよう制御する電力制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、上記キャリア選択制御手段は、前記基地局から報知された全送信パケット量及びキャリア毎の送信パケット量を含む報知情報、並びに、送信される情報シンボル系列の優先度及ぴ情報量のうち少なくとも 1つに基づいて、キャリアを選択する構成とすることが望ましい。

また、上記電力制御手段は、前記基地局から報知された全送信パケット量及ぴキャリア毎の送信バケツト量を含む報知情報、送信される情報シンボル系列の優先度及ぴ情報量、並びに、プリアンブルを送信するキャリアの個数のうち少なくとも 1つに基づいて、前記送信電力を変化させるよう制御する電力制御手段を含む構成とすることが望ましい。

また、送信されるプリアンブルに、拡散符号のパターンを所定規則に基づき割り当てるパターン割当制御手段をさらに備えた構成とすることが望ましい。また、上記パターン割当制御手段は、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量のうち少なくとも 1つに基づいて、前記プリアンブルに割り当てる拡散符号のパターンを変更させる構成とすることが望ましい。

また、上記キャリア選択制御手段は、前記基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたプリアンプルが送信されたキヤリァの中からキヤリアを選択し、送信制御手段は、選択されたキヤリァで情報シンボル系列を送信する構成とすることが望ましい。

また、上記キヤリァ選択制御手段は、前記基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたブリアンブルが送信されたキャリアの中からキャリアを選択し、送信制御手段は、選択されたキャリアで、他の移動局との衝突検知用のプリアンブルを送信する構成とすることが望ましい。

なお、基地局と複数の移動局とを含んで構成された移動通信システムの視点から本発明を捉え、以下のように記述することもできる。即ち、本発明に係る移動通信システムは、複数のキヤリアを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が前記移動局から前記基地局への上りリンクの伝送に対し適用された移動通信システムであって、移動局が、各移動局毎に独立に複数のキャリアの中からキャリアを選択するキヤリァ選択制御手段と、規定の最大プリアンブル送信回数を上限回数として前記基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受け取るまで、前記選択されたキヤリァでプリアンブルを繰り返し送信する送信制御手段と、キヤリァ毎に各送信にて用いる送信電力を変化させるよう制御する電力制御手段とを備えた構成とされたことを特徴とする。

また、本発明は、移動局に内蔵されたコンピュータに実行させるためのブリアンブル送信プログラムに係る発明、及び移動局に内蔵されたコンピュータに実行させるための搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号に係る発明として捉え、以下のように記述することもできる。

即ち、本発明に係るプリアンブル送信プログラムは、複数のキャリアを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が適用された、自局から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンボル系列の送信に先立ってプリァンブルの送信を行う移動局に内蔵されたコンピュータを、前述した移動局の各手段として機能させるためのプリアンブル送信プログラムであることを特徴とする。

例えば、図 1 4に示すように、プリアンブル送信プログラム 4 0は、移動局に内蔵されたコンピュータを、前述したキャリア選択制御手段として機能させるためのキヤリァ選択制御モジュール 4 2と、前述した送信制御手段として機能させるための送信制御モジュール 4 3と、前述した電力制御手段として機能させるための電力制御モジュール 4 4と、前述したパターン割当制御手段として機能させるためのパターン割当制御モジュール 4 5と、処理を統括するメインモジュール 4 1とを備えて構成される。

本発明に係るプリアンブル送信プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記録媒体（例えば、磁気ディスク、光ディスク、 C D— R OM等）に記録可能とされている。また、プリアンブル送信プログラムは、その一部若しくは全部を他の機器から通信回線等の伝送媒体を介して、本発明に係る移動局により受信され記憶される構成にしてもよい。また、プリアンブル送信プログラムは、本発明に係る移動局から伝送媒体を介して他の移動局に伝送され、インストールされる構成にしてもよい。

また、本努明に係るコンピュータデータ信号は、複数のキャリアを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が適用された、自局から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンボル系列の送信に先立ってプリアンプルの送信を行う移動局に内蔵されたコンピュータを、前述した移動局の各手段として機能させるための、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号であることを特徴とする。

例えば、図 1 5に示すように、コンピュータデータ信号 4 0 Sは、移動局に内蔵されたコンピュータを、前述したキャリア選択制御手段として機能させるためのキャリア選択制御モジュール 4 2と、前述した送信制御手段として機能させるための送信制御モジュール 4 3と、前述した電力制御手段として機能させるための電力制御モジュール 4 4と、前述したパターン割当制御手段として機能させるためのパターン割当制御モジュール 4 5と、処理を統括するメインモジユーノレ 4 1とを備えて構成され、搬送波 5 0に埋め込まれていることを特徴とする。

図面の簡単な説明

図 1は、各実施態様における移動通信システムの構成図である。

図 2は、移動局の構成を示すブロック図である。

図 3は、マルチキヤリァ /D S— C DMAにおいて移動局が基地局にプリアンブルを送信してランダムアクセスする様子を示す図である。

図 4 Aは、 4個のキャリアの中から 1個のキャリアを選択し 1個のプリアンプルを送信する方法を示す図である。

図 4 Bは、 4個のキャリアの中から 4個のキャリアを選択し 4個のプリアンプルを送信する方法を示す図である。図 5 Aは、基地局からの報知情報に基づいて、移動局によるキャリア選択方法及び選択個数を適応的に変化させる例を示す図である。

図 5 Bは、送信される情報シンボル系列の優先度や情報量に応じて選択個数を適応的に変化させる例を示す図である。

図 6は、報知情報、送信される情報シンポル系列の優先度及び情報量、キヤリァの個数等に基づき、プリアンブルの送信電力制御を行う例を示す図である。図 7 Aは、移動局から送信するキヤリァすべてで同一の拡散符号を割り当てる様子を示す図である。

図 7 Bは、移動局から送信するキャリアで互いに異なる拡散符号を割り当てる様子を示す図である。

図 8 Aは、第 5の実施態様における移動通信システムの概略図である。

図 8 Bは、基地局一移動局間で予め定めたプリアンブルの拡散符号のパターン Aが用いられた状態を示す図である。

図 8 Cは、基地局一移動局間で予め定めたプリアンプルの拡散符号のパターン Bが用いられた状態を示す図である。

図 9は、移動局が、受信確認されたプリアンプルのキャリアの中から選択されたキヤリァで情報シンボル系列を送信する様子を示す図である。

図 1 0は、移動局が、受信確認されたプリアンブルのキャリアの中から選択されたキヤリァで衝突検知用プリアンブルを送信する様子を示す図である。

図 1 1は、各移動局がそれぞれ独立に実行するプリアンブル送信方法に係る送信制御処理の流れ図である。

図 1 2は、情報シンボル系列の送信に関する送信制御処理の流れ図である。図 1 3は、衝突検知用プリアンブルの送信に関する送信制御処理の流れ図である。

図 1 4は、プリアンブル送信プログラムの構成を示す機能プロック図である。図 1 5は、コンピュータデータ信号の構成を示す機能ブロック図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

まず、本発明が適用された移動通信システムの構成を説明する。図 1に示すように、本発明の実施形態における移動通信システム 1は、基地局 1 0と、基地局 1 0が形成する無線ゾーン 3 0に在圏する複数の移動局 2 0とを含んで構成される。なお、移動局 2 0は単数でもよい。

ここで、図 2を用いて、移動局 2 0に設けられた本究明に係る構成を説明する。図 2に示すように、移動局 2 0には、本発明に係る構成として、後述の制御動作を司る制御手段 2 1が設けられており、この制御手段 2 1には、プリアンブルの送信で用いるキャリア数 N (Nは 1以上の自然数）を基地局からの報知情報（全送信パケット量、キャリア毎の送信パケット量等）や情報シンボル系列情報（送信される情報シンボル系列の優先度、情報量等）に基づいて決定し、複数のキヤリアの中から N個のキャリアを選択するキャリア選択制御手段 2 2と、選択された N個のキヤリァで N個のプリアンブルを送信部 2 6により送信するよう制御する送信制御手段 2 3と、上記報知情報、情報シンポル系列情報、キャリアの個数 N等に基づいて、電源 2 7から供給される送信電力を変化させるよう制御する電力制御手段 2 4と、情報シンボル系列情報に基づいてプリアンブルに割り当てる拡散符号のパターンを変更させながら当該パターンの割当を行うパターン割当制御手段 2 5とが設けられている。このうちパターン割当制御手段 2 5はメモリ 2 5 Aを内蔵しており、このメモリ 2 5 Aには、後述する複数の拡散符号のパターン情報が予め格納されている。

なお、図 2は、移動局 2 0の構成要素のうち本発明に係る構成のみを示したものであり、操作ポタン等の通常の移動局の構成要素も備えていることは言うまでもない。

次に、図 1の移動通信システム 1において実行されるプリアンブル送信方法の実施態様を順に説明する。 PC翻襲 95

[第 1の実施態様]

図 3は、複数個（Nc個、 Nc≥2 ) のキャリアを用いるマルチキャリア ZD S 一 C DMAにおいて、図 1の移動局 2 0が基地局 1 0にプリアンブルを送信してランダムアクセスする様子が示されている。この図 3では、移動局 2 0は、情報シンボル系列を含んだバケツトの送信に先立って、規定の最大プリアンプル送信回数を上限回数として、基地局 1 0からプリアンブルの受信確認の信号を受け取るまで、送信制御手段 2 3及び電力制御手段 2 4によって、 Nc個のキャリアでプリアンブルを基地局 1 0へ繰り返し送信するとともに、プリアンプルの送信電力を変化させる（ここでは、徐々に上げる）様子が示されている。

この図 3に示すように、移動局 2 0は、送信電力上昇過程の 3段階目で基地局

1 0からのブリアンブルの受信確認信号を受け取り、パケットの送信へ移行している。各キヤリァに関する情報を利用してキヤリァ毎にプリアンブルの送信電力を変化させる、即ち、キャリアが複数存在するという特徴を利用したプリアンプルの送信を行うことで、以下に示されるような、柔軟でかつ効率的なランダムァクセスを実現することができる。

また、図 3のように、プリアンブルの送信電力を徐々に上げるよう制御することで、移動局一基地局間の送信電力制御の誤差を軽減でき、結果として、他の移動局への干渉を小さくすることができる、という効果がある。

殊に、本発明は、上記のような態様において、複数個（Nc個、 Nc≥ 2 ) のキャリアを用いるマルチキャリア ZD S— C DMAにおいて、移動局 2 0が、キヤリア選択制御手段 2 2によって、それぞれ独立に Nc個のキャリアの中から N個 (Nは 1以上の自然数）のキャリアを選択することを特徴とし、送信制御手段 2 3によって上記選択された N個のキヤリァで N個のプリアンブルを送信する。以下、これについて図 4 A、図 4 Bを用いて説明する。

図 4 A、図 4 Bは、複数個（Nc個、 Nc^ 2 ) のキャリアを用いるマルチキヤリア /"D S— C DMAにおいて、移動局 2 0力キャリア選択制御手段 2 2によつて、それぞれ独立に Nc個のキャリアの中から N個（Nは 1以上の自然数）のキャリアを選択し、送信制御手段 2 3によって、上記選択した N個のキャリアで N個のプリアンプルを送信する方法を示している。

ここでは、図 4 A、図 4 Bとも Nc= 4を仮定している。このうち図 4 Aでは N = 1の場合を示しており、移動局 2 0はそれぞれ 1つのキャリアでしかプリアンプルの送信を行わないため、プリアンプルの衝突を低減することができる。また、キャリアに送出されるプリアンブルの個数が減少するため、同一の周波数帯域を用いる他の信号への干渉を低減することができる。

一方、図 4 Bでは N = 4の場合を示しており、移動局 2 0は多数のキャリアを用いてプリアンプルを送信するため、基地局 1 0によりプリアンブルが検出される確率が高くなり、その後のバケツト送信までの遅延時間をより小さくすることができる。また、基地局 1 0により検出されたプリアンブルが送信されたキヤリァは、移動局 2 0と基地局 1 0間の伝搬路の状況が良い場合である可能性が高いため、多数のキャリアを用いてプリアンブルの送信を行うことで、多数のキヤリァの中から伝搬路の状況の良いキャリアを選択し、その後のパケット送信に充当することが可能となる。これにより、パケット送信の伝送品質を良好に維持することができる。

[第 2の実施態様]

図 5 A、図 5 Bは、各移動局 2 0が、基地局 1 0から報知された全送信パケット量及びキャリア毎の送信パケット量を含む報知情報、送信される情報シンボル系列の優先度や情報量等に基づいて、選択するキヤリァの個数 Nの決定及び N個のキャリアの選択を行う場合の一例を示している。

図 5 Aは、基地局 1 0からの報知情報に基づいて、移動局 2 0が選択するキヤリァの選択方法及ぴ選択個数 Nを適応的に変化させる場合の一例である。この図 5 Aでは、基地局 1 0からの報知情報として、すべてのキャリアで送信されているパケット量情報（全送信バケツト量情報)、及び各キヤリァで送信されているパケット量情報（キャリア毎のパケット量情報）が含まれているものとする。移動局 2 0は、ステップ S 4 1で基地局 1 0からの報知情報を受信すると、ステツプ S 4 2において、報知情報に含まれた全送信バケツト量情報に応じてキヤリアの個数 Nを決定する。具体的には、当該全送信パケット量が多いほどキヤリァの個数 Nを減少させるよう個数 Nを決定する。

ステップ S 4 3では、キャリア選択制御手段 2 2によって、報知情報に含まれたキャリア毎のパケット量情報に基づきキャリアの選択を行う。具体的には、送信されているパケット量がより少ないキャリアを優先的に選択する。そして、ステツプ S 4 4では、移動局 2 0は、送信制御手段 2 3によって、上記決定されたキャリア個数 Nのキャリアを用いてプリアンブルの送信を行う。なお、図 5 Aでは、全送信パケット量情報及びキャリア毎のパケット量情報を基に、プリアンプルを送信するキヤリァ個数 Nやキヤリアを決定しているが、これらの判断基準は任意の組み合わせを用いてよい。図 5 Aの処理を行うことで、同一の周波数帯域を用いて送信されているバケツトへの干渉を低減させ、プリアンブルの検出確率が高くなるように制御することができる。

また、図 5 Bは、送信される情報シンボル系列の優先度や情報量に応じて、選択個数 Nを適応的に変化させる場合の一例である。移動局 2 0は、ステップ S 4 5で、送信される情報シンボル系列の優先度又は情報量を把握する（情報を得る）と、ステップ S 4 6において、情報シンボル系列の優先度又は情報量に応じてキャリアの個数 Nを決定する。具体的には、当該優先度が高いかあるいは当該情報量が多いほどキャリアの個数 Nを増加させるよう個数 Nを決定する。このように情報シンボル系列の優先度が高いかあるいは情報量が多い場合に個数 Nを増加させることで、プリアンブルの検出確率を高くし、その後の情報シンボル系列の送信までの遅延時間を短縮することができる、という効果がある。

一方、情報シンボル系列の優先度が低いかあるいは情報量が少ない場合には、個数 Nを減少させることで他のバケツトへの干渉を低減することができる、という効果がある。なお、優先度と情報量の組み合わせから個数 Nを決定してもよい。なお、その後は、図 5 Aと同様に、ステップ S 4 7では、キャリア選択制御手段 2 2によって、上記決定された個数 Nのキャリアを、例えば報知情報に含まれたキャリア毎のパケット量情報に基づき選択する。具体的には、送信されているパケット量がより少ないキャリアを優先的に選択する。そして、ステップ S 4 8 では、移動局 2 0は、送信制御手段 2 3によって、上記決定されたキャリア個数 Nのキャリアを用いてプリアンブルの送信を行う。

[第 3の実施態様]

図 6は、複数のキヤリァを選択してプリアンブルを送信する際に、全送信パケット量及びキヤリァ毎の送信バケツト量を含む報知情報、送信される情報シンポル系列の優先度及び情報量、キャリアの個数 N等に基づき、プリアンブルの送信電力制御を行う場合の一例を示している。

例えば、選択したキャリア個数 Nが多い場合には、基地局 1 0でのプリアンプルの検出確率が高くなるという利点はあるが、同一の帯域で送信されているパケットへの干渉が懸念される。そこで、プリアンプルの送信電力を小さくする、あるいはプリアンプルの送信電力を徐々に大きくする際のステップ幅を小さくするよう制御する。これにより、上記バケツトへの干渉を低減することができる。具体的には、プリアンブルの送信キャリア数を N (自然数）、全キャリア分のプリ了ンプルの総送信電力を P (実数) とすると、各キヤリァ毎のプリアンブルの送信電力 P_sub (実数）を Nに応じて以下のように設定する。

P _sub= P /N

1キャリア送信時のステップ幅を A _max (実数）とすると、ステップ幅 Δ (実数）を Nに応じて以下のように設定する。なお、 αは定数（実数）を表す。

Δ = Δ Ν - 1 ) Χ α

また、基地局からの報知情報に含まれたキヤリァ毎の送信パケット量情報に基づき、送信パケット量の多いキャリアについては、プリアンブルの送信電力およぴステップ幅を小さくするよう制御する。これにより、他のパケットへの干渉を低減することができる。

具体的には、キャリア k (自然数）の送信パケット量を G_k (実数）とすると、キャリア kのプリアンブル送信電力 P_k (実数）を G_kに応じて以下のように設定する。なお、 P_maxは最大送信電力、は定数（実数）を表す。

P_k=P_max-G_kXi3

また、キャリア kのステップ幅 A_k (実数）を G_kに応じて以下のように設定する。なお、は最大送信電力で送信する場合に用いるステップ幅、 yは定数（実数）を表す。

A_k=A_raax-G_kXy

一方、送信パケット量の多いキャリアについて、早期に送信を完了させることに重点を置く場合には、プリアンブルの送信電力およびステップ幅を大きくするよう制御する。これにより、基地局 10によるプリアンブルの検出確率を高くし、その後のバケツトの送信までの遅延時間を短縮することができる。

具体的には、キャリア k (自然数）の送信パケット量を G_k (実数）とすると、キャリア kのプリアンブル送信電力 P_k (実数) を G_kに応じて以下のように設定する。なお、 P。は最低レートで送信する場合に用いるプリアンブルの送信電力、は定数（実数）を表す。

P_k=P₀ + G_kX/3

また、キャリア kのステップ幅 A_k (実数）を G_kに応じて以下のように設定する。なお、 Δ。は最低レートで送信する場合に用いるステップ幅、 γは定数（実数）を表す。

A_k=A₀ + G_kXy

さらに、送信される情報シンボル系列の優先度が高い場合には、プリアンブルの送信電力及びステップ幅を大きくするよう制御する。これにより、基地局 10 によるプリアンブルの検出確率を高くし、その後のパケットの送信までの遅延時間を短縮することができる。

具体的には、送信パケットの優先度を p (pは自然数であり、 pが大きいほど優先度が高いことを表す）とすると、キャリア毎のプリアンブル送信電力 P_subを pに応じて以下のように設定する。なお、 P_p=1は、 p = lの場合のキャリア毎のプリアンブル送信電力とし、 λは定数（実数）を表す。

また、キャリア毎のステップ幅 Δを ρに応じて以下のように設定する。なお、 Δ_ρ=1は ρ = 1の場合のキャリア毎のステップ幅、 μは定数（実数）を表す。

^_k=^_p=1+ ( - 1) X μ

[第 4の実施態様]

図 7Α、図 7Βは、移動局 20がパターン割当制御手段 2 5によって、送信される複数のプリアンプルに、拡散符号のパターンを所定規則に基づき割り当てる様子を示している。図 7Α、図 7 Βでは、 Nc=4および Ν=4を仮定している。図 7 Αでは、移動局 20から送信する N個のキャリアすべてで同一の拡散符号を割り当てる様子を示している。この方法では、移動局 20がー度に用いる拡散符号が 1種類であるため、移動局 20における制御が簡単となるという利点がある。一方、図 7 Bでは、移動局 20から送信する N個のキャリアで互いに異なる拡散符号を割り当てる様子を示している。この方法では、同一のタイミングで受信される移動局が複数存在する場合でも、ランダムに拡散符号が割り当てられていれば、それらをお互いに識別することが可能となり、信号の衝突の発生確率を低減できるという利点がある。

[第 5の実施態様]

図 8 A〜図 8 Cは、送信される情報シンボル系列の優先度や情報量に基づいて、ブリアンブルに割り当てる拡散符号のパターンを変更させる場合の一例を示している。即ち、図 8 Aに示す基地局 1 0と移動局 2 OA及び 20 Bとの間で、情報シンボル系列の優先度が高い場合及び情報量が多い場合に対応したプリ JP02/11695

の拡散符号のパターン Aと、情報シンボル系列の優先度が低い場合及び情報量が少な Vヽ場合に対応したプリアンブルの拡散符号のパターン Bとを予め定めておく。これにより、例えば、移動局 2 O Aは、情報シンボル系列の優先度が高い場合及び情報量が多い場合、図 8 Bのようにパターン Aを用いてプリアンブルの送信を行う。また、移動局 2 0 Bは、情報シンボル系列の優先度が低い場合及ぴ情報量が少ない場合、図 8 Cのようにパターン Bを用いてプリアンブルの送信を行う。これにより、基地局 1 0は、各移動局のプリアンブルの拡散符号のパターンを検出した際に、当該パターンがパターン Aと検出された移動局 2 O Aは、優先度が高いあるいは情報量の多ヽ情報シンボル系列を持つ移動局 2 0 Aと判断できるので、当該移動局 2 O Aを優先的にランダムアクセスさせるような制御を実現することができる。

[第 6の実施態様]

図 9に示すように、移動局 2 0は、基地局 1 0からプリアンブルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたプリアンプルが送信された M個のキヤリァの中から K個（Kは M以下の自然数）のキャリアをキャリア選択制御手段 2 2によって選択し、送信制御手段 2 3によって上記選択した K個のキャリアで情報シンポル系列をパケットにより送信する様子を示している。ここでは、 Nc= 4、 N = 4、 M= 3、 K = 2の場合を一例として示している。

このように、受信確認、されたプリアンブルが送信された Μ個のキャリアの中から、移動局 2 0が情報シンボル系列の送信に必要とするキヤリァ Κ個を選択して送信することで、複数の移動局 2 0でキヤリァを共有する際の送信処理の効率を上げることができる。また、 Μ個のキャリアでは移動局 2 0が必要とする情報シンポル系列を伝送することができない場合には、先行的に Κ個のキヤリァを用いて送信を行うこともできる。

[第 7の実施態様]

図 1 0に示すように、移動局 2 0は、基地局 1 0からブリアンブルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたプリアンブルが送信された M個のキヤリァの中から L個（Lは M以下の自然数）のキャリアをキャリア選択制御手段 2 2 によって選択し、送信制御手段 2 3によって上記選択した L個のキャリアで、他の移動局との衝突検知用の L個のプリアンブルを送信する様子を示している。ここでは、 N = 4、 M= 3、 L = 2の一例を示している。

この処理は、複数の移動局 2 0から同一のタイミングで受信された同一のプリアンプルを、基地局 1 0が検出した場合には、その後のバケツトの送信において、それら複数の移動局 2 0の信号が衝突する欠点を補うものである。即ち、この処理では、プリアンブルが検出された移動局 2 0のみが衝突検知用のプリァンブルの送信を行うため、複数の移動局 2 0のプリアンブル同士が再び同一の受信タイミングで基地局 1 0により検出される可能性が小さくなり、この後、衝突検知用のプリアンブルの受信確認がされたキヤリァで情報シンボル系列の送信を行うことで、複数の移動局 2 0間でのバケツトが衝突する確率を低減することができる。なお、上記の図 3〜図 1 0の実施態様は任意に組み合わせて実施してもよく、相乗的な効果が期待できる。

産業上の利用可能性

以上説明したように、本発明によれば、複数のキャリアを用いる直接拡散符号分割多元接続方式 (マルチキャリア ZD S— C DMA) における複数のキヤリァを持つという特徴を利用したプリアンプルの送信を行うことで、柔軟でかつ効率的なランダムアクセスを実現することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 複数のキヤリァを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が適用された、複数の移動局の各々から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンボル系列の送信に先立って前記移動局がプリアンブルを前記基地局へ送信するプリアンブル送信方法であって、

前記移動局が、それぞれ独立に複数のキヤリアの中からキヤリアを選択する第 1のキヤリァ選択工程と、

前記移動局が、規定の最大プリアンプル送信回数を上限回数として前記基地局からプリアンプルの受信確認の信号を受け取るまで、前記選択されたキヤリァでプリアンブルを繰り返し送信するとともに、キャリア毎に各送信にて用いる送信電力を変化させる送信制御工程と

を有するプリァンブル送信方法。

2 . 前記第 1のキャリア選択工程では、前記移動局が、前記基地局から報知された全送信バケツト量及びキヤリァ毎の送信パケット量を含む報知情報、並ぴに、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量のうち少なくとも 1つに基づいて、キヤリァを選択することを特徴とする請求項 1記載のプリアンブル送信方法。

3 . 前記送信制御工程では、前記移動局が、前記基地局から報知された全送信パケット量及びキャリア毎の送信バケツト量を含む報知情報、送信される情報シンボ^^系列の優先度及ぴ情報量、並びに、プリアンブルを送信するキャリアの個数のうち少なくとも 1つに基づいて、前記送信電力を変化させることを特徴とする請求項 1又は 2に記載のプリアンブル送信方法。

4 . 前記送信制御工程では、前記移動局が、送信されるプリアンブルに、拡散符号のパターンを所定規則に基づき割り当てることを特徴とする請求項 1〜 3 の何れか 1項に記載のプリァンブル送信方法。

5 . 前記送信制御工程では、前記移動局が、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量のうち少なくとも 1つに基づいて、前記プリアンブルに割り当てる拡散符号のパターンを変更させることを特徴とする請求項 4記載のプリアンブル送信法。

6 . 前記移動局が、前記基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたプリアンブルが送信されたキャリアの中からキャリアを選択する第 2のキヤリァ選択工程と、

前記移動局が、選択されたキヤリァで情報シンボル系列を送信する情報送信ェ程と

をさらに有する請求項 1〜 5の何れか 1項に記載のプリァンブル送信方法。

7 . 前記移動局が、前記基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受信した場合、受信確^^れたプリアンブルが送信されたキヤリァの中からキヤリアを選択する第 3のキャリア選択工程と、

前記移動局が、選択されたキャリアで、他の移動局との衝突検知用のプリアンブルを送信する衝突検知信号送信工程と

8 . 複数のキヤリァを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が適用された、自局から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンボル系列の送信に先立つて、プリアンブルの送信を行う移動局であって、

各移動局毎に独立に複数のキヤリアの中からキヤリァを選択するキヤリァ選択制御手段と、

規定の最大プリアンブル送信回数を上限回数として前記基地局からプリアンプルの受信確認の信号を受け取るまで、前記選択されたキヤリァでプリアンブルを繰り返し送信する送信制御手段と、

キャリア毎に各送信にて用いる送信電力を変化させるよう制御する電力制御手段と

を備えた移動局。

9 . 前記キャリア選択制御手段は、前記基地局から報知された全送信バケツト量及びキャリア毎の送信パケット量を含む報知情報、並びに、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量のうち少なくとも 1つに基づいて、キャリアを選択することを特徴とする請求項 8記載の移動局。

1 0 . 前記電力制御手段は、前記基地局から報知された全送信パケット量及びキャリア毎の送信バケツト量を含む報知情報、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量、並びに、プリアンプルを送信するキャリアの個数のうち少なくとも 1つに基づいて、前記送信電力を変化させるよう制御することを特徴とする請求項 8又は 9に記載の移動局。

1 1 . 送信されるプリアンブルに、拡散符号のパターンを所定規則に基づき割り当てるパターン割当制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項 8〜 1 0の何れか 1項に記載の移動局。

1 2 . 前記パターン割当制御手段は、送信される情報シンボル系列の優先度及び情報量のうち少なくとも 1つに基づいて、前記プリアンブルに割り当てる拡散符号のパターンを変更させることを特徴とする請求項 1 1記載の移動局。

1 3 . 前記キヤリァ選択制御手段は、前記基地局からプリアンプルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたプリアンブルが送信されたキヤリァの中からキャリアを選択し、

前記送信制御手段は、選択されたキヤリァで情報シンボル系列を送信することを特徴とする請求項 8〜 1 2の何れか 1項に記載の移動局。

1 4 . 前記キヤリァ選択制御手段は、前記基地局からプリアンブルの受信確認の信号を受信した場合、受信確認されたプリアンブルが送信されたキヤリァの中からキャリアを選択し、

前記送信制御手段は、選択されたキャリアで、他の移動局との衝突検知用のプリアンブルを送信することを特徴とする請求項 8〜1 2の何れか 1項に記載の移動局。

1 5 . 基地局と複数の移動局とを含んで構成され、複数のキャリアを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が前記移動局から前記基地局への上りリンクの伝送に対し適用された移動通信システムであって、

前記移動局が、

各移動局毎に独立に複数のキヤリアの中からキヤリアを選択するキヤリァ選択制御手段と、

キャリア毎に各送信にて用いる送信電力を変化させるよう制御する電力制御手段とを備えた構成とされたことを特徴とする移動通信システム。

1 6 . 複数のキヤリァを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が適用された、自局から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンボル系列の送信に先立つてプリアンブルの送信を行う移動局に内蔵されたコンピュータを、請求項 8〜 1 4の何れか 1つに記載した各手段として機能させるためのプリアンブル送信プログラム。

1 7 . 複数のキヤリァを用いる直接拡散符号分割多元接続方式が適用された、自局から基地局への上りリンクの伝送において、情報シンポル系列の送信に先立つてプリアンブルの送信を行う移動局に内蔵されたコンピュータを、請求項 8〜 1 4の何れか 1つに記載した各手段として機能させるための、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号。