WO2011016460A1

WO2011016460A1 - 無線通信システム、基地局装置、移動局装置およびランダムアクセス方法

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Publication number: WO2011016460A1
Application number: PCT/JP2010/063121
Authority: WO
Inventors: 恭之加藤; 山田　昇平; 翔一鈴木
Original assignee: シャープ株式会社
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2010-08-03
Publication date: 2011-02-10
Also published as: CN102474859B; JP2011035860A; US9814067B2; JP5322832B2; EP2464186B1; ZA201201393B; CN102474859A; EP2464186A1; EP2464186A4; US20120172048A1

Abstract

　Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡシステムに対して、基地局装置による遅延の少ないランダムアクセス指示を可能とする。複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで制御データを検出した場合に、制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、抽出した情報が専用プリアンブル送信を示している場合、コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報とランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、ランダムアクセスに関する情報と専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信する。

Description

無線通信システム、基地局装置、移動局装置およびランダムアクセス方法

　本発明は、基地局装置、移動局装置および無線通信システムに関連し、より詳細には、ランダムアクセス時の動作における無線通信システム、基地局装置、移動局装置およびランダムアクセス方法に関する。

　３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project）では、Ｗ－ＣＤＭＡ方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。また、通信速度を更に上げたＨＳＤＰＡも標準化され、サービスが開始されている。

　一方、３ＧＰＰでは、第三世代無線アクセスの進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access；以下、「EUTRA」と呼称する。）の標準化が進められている。ＥＵＴＲＡの下りリンクの通信方式として、マルチパス干渉に強く、高速伝送に適したＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を採用している。また、上りリンクの通信方式として、移動局装置のコストと消費電力を考慮し、送信信号のピーク対平均電力比ＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）を低減できるシングルキャリア周波数分割多重方式ＳＣ－ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）のＤＦＴ（Discrete Fourier Transform（離散フーリエ変換））－ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭ方式を採用している。

　また、３ＧＰＰでは、ＥＵＴＲＡの更なる進化のＡｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡの議論も始まっている。Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、上りリンクおよび下りリンクでそれぞれ最大１００ＭＨｚ帯域幅までの帯域を使用して、最大で下りリンク１Ｇｂｐｓ以上、上りリンク５００Ｍｂｐｓ以上の伝送レートの通信を行なうことを想定している。

　Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの移動局装置も収容できるようにＥＵＴＲＡの２０ＭＨｚの帯域を複数個束ねることで、１００ＭＨｚ帯域を実現することを考えている。尚、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの１つの２０ＭＨｚ以下の帯域をコンポーネントキャリア（Component Carrier : CC）と呼んでいる（非特許文献３）。

3GPP TS(Technical Specification)36.300、V8.70(2009-03)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)、Overall description Stage2 3GPP TS(Technical Specification)36.321、V8.50(2009-03)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) Medium Access Control(MAC) protocol specification 3GPP TR(Technical Specification)36.814、V1.00(2009-03)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) Radio Resource Control(RRC) Protocol specification

　ＥＵＴＲＡでは、基地局装置と移動局装置が１組の上りリンクキャリア及び下りリンクキャリアを用いて通信を行なっていた。この為、基地局装置は１つの下りリンクキャリアで移動局装置にランダムアクセスを指示し、移動局装置は、ランダムアクセス指示を受信した下りリンクキャリアに対応した上りリンクキャリアでランダムアクセスプリアンブルを送信していた。

　しかしながら、ＥＵＴＲＡでは、１つの下りリンクキャリアしかないので、下りリンクが混雑していて空きの無線リソースがないとランダムアクセスの指示を示した制御データを送ることができなくて、時間を遅らせてランダムアクセス指示をしていた。Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡにおいても、ＥＵＴＲＡの手順を用いた場合、同様のことが発生し、上りリンク同期が完了するまでの遅延が発生し、更にこの遅延は基地局装置からのデータ送信の遅延が発生する問題がある。

　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡシステムに対して、遅延のないランダムアクセス指示を可能とする無線通信システム、基地局装置、移動局装置およびランダムアクセス方法を提供することを目的とする。

　（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の無線通信システムは、基地局装置が移動局装置に複数のコンポーネントキャリアを割り当てて、前記移動局装置と通信を行い、前記移動局装置は前記基地局装置と通信中であってもランダムアクセスチャネルへランダムアクセスプリアンブルを送信する無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置に割り当てたコンポーネントキャリアの中から１つのコンポーネントキャリアと、１つの専用プリアンブル、および、前記コンポーネントキャリアに対応づけられたランダムアクセスチャネルの中でランダムアクセスプリアンブル送信に利用するランダムアクセスチャネルを選択し、前記選択したコンポーネントキャリアの情報と前記選択した専用プリアンブルの番号および前記選択したランダムアクセスチャネルの情報を含む制御データを作成し、前記割り当てた複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信し、前記移動局装置は、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで前記制御データを検出した場合に、前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、前記抽出した情報が専用プリアンブル送信を示している場合、前記コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする。

　このように、基地局装置が、移動局装置に割り当てたコンポーネントキャリアの中から１つのコンポーネントキャリアと、１つの専用プリアンブル、および、前記コンポーネントキャリアに対応づけられたランダムアクセスチャネルの中でランダムアクセスプリアンブル送信に利用するランダムアクセスチャネルを選択し、選択したコンポーネントキャリアの情報および選択した専用プリアンブルの番号および選択したランダムアクセスチャネルの情報を含む制御データを作成し、割り当てた複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで制御データを移動局装置に送信することにより、基地局装置が専用プリアンブルでのランダムアクセス指示するコンポーネントキャリアと制御データを送信するコンポーネントキャリアが異なっても、専用プリアンブルランダムアクセス指示が可能となり、特定のコンポーネントキャリアの下りリンク制御チャネルが混雑していた場合でも、ランダムアクセス指示を示す制御データを送信遅延が発生することなく送信することができる。また、基地局装置の制御データは配置に関して制限されないので、スケジューリングの自由度が増し、スケジューリングを行ないやすくなる。更に、制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報とランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、ランダムアクセスに関する情報と専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することにより、移動局装置は制御データを受信したコンポーネントキャリアとは異なる基地局装置の指定したコンポーネントキャリアで専用プリアンブルでのランダムアクセスが実行できる。

　（２）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記基地局装置は、ランダムプリアンブル送信を示した制御データを作成して、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信し、前記移動局装置は、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで前記制御データを検出した場合に、前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、前記抽出した情報がランダムプリアンブル送信を示している場合、前記移動局装置は、使用するコンポーネントキャリアとランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、前記選択したコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする。

　このように、基地局装置が、ランダムプリアンブル送信を示した制御データを作成して、複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、制御データを移動局装置に送信することにより、基地局装置はランダムプリアンブルでのランダムアクセス指示を示す制御データを移動局装置に割り当てているコンポーネントキャリアの中から自由に選択することができるので、ランダムアクセス指示を示す制御データを送信遅延が発生することなく送信することができる。更に、制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、抽出した情報がランダムプリアンブル送信を示している場合、移動局装置は、使用するコンポーネントキャリアとランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、選択したコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報とランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し、ランダムアクセスチャネル位置でランダムアクセスプリアンブルを送信することにより、移動局装置は基地局装置からの指示によりランダムアクセスが実行できる。

　（３）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記ランダムプリアンブル送信を示す制御データは、前記プリアンブル番号と前記ランダムアクセスチャネル情報と前記コンポーネントキャリア情報の少なくとも１つが固定の値であることを特徴とする。

　このように、ランダムプリアンブル送信を示す制御データは、プリアンブル番号と前記ランダムアクセスチャネル情報と前記コンポーネントキャリア情報の少なくとも１つが固定の値とすることにより、１つのランダムアクセスを指示する制御データのフォーマットで専用プリアンブル送信とランダムプリアンブル送信とを示すことができる。

　（４）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記制御データのコンポーネントキャリア情報が固定値でない場合、前記コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報を元に使用するランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記ランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成して、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする。

　このように、前記制御データのコンポーネントキャリア情報が固定値でない場合に、コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報を元に使用するランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、ランダムアクセスに関する情報とランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成して、ランダムアクセスチャネル位置でランダムアクセスプリアンブルを送信することができる。

　（５）本発明の基地局装置は、移動局装置に複数のコンポーネントキャリアを割り当てて、前記移動局装置と通信中に前記移動局装置からのランダムアクセスプリアンブルを受信する基地局装置であって、前記基地局装置は、前記移動局装置に割り当てたコンポーネントキャリアの中から１つのコンポーネントキャリアと、１つの専用プリアンブル、および、前記コンポーネントキャリアに対応づけられたランダムアクセスチャネルの中でランダムアクセスプリアンブル送信に利用するランダムアクセスチャネルを選択し、前記選択したコンポーネントキャリアの情報および前記選択した専用プリアンブルの番号および前記選択したランダムアクセスチャネルの情報を含む制御データを作成し、前記割り当てた複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信することを特徴とする。

　このように、基地局装置が専用プリアンブルでのランダムアクセス指示するコンポーネントキャリアと制御データを送信するコンポーネントキャリアが異なっても、専用プリアンブルランダムアクセス指示が可能となり、特定のコンポーネントキャリアの下りリンク制御チャネルが混雑していた場合でも、ランダムアクセス指示を示す制御データを送信遅延が発生することなく送信することができる。また、基地局装置の制御データは配置に関して制限されないので、スケジューリングの自由度が増し、スケジューリングを行ないやすくなる。

　（６）また、本発明の基地局装置は、ランダムプリアンブル送信を指示する制御データを作成して、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信することを特徴とする。

　このように、基地局装置はランダムプリアンブルでのランダムアクセス指示を示す制御データを移動局装置に割り当てているコンポーネントキャリアの中から自由に選択することができるので、ランダムアクセス指示を示す制御データを送信遅延が発生することなく送信することができる。

　（７）本発明の移動局装置は、基地局装置から複数のコンポーネントキャリアを割り当てられて、基地局装置との通信中であってもランダムアクセスチャネルへランダムアクセスプリアンブルを送信する移動局装置であって、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで制御データを検出した場合に、前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、前記抽出した情報が専用プリアンブル送信を示している場合、前記コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする。

　このように、複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで制御データを検出した場合に、制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、抽出した情報が専用プリアンブル送信を示している場合、コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、ランダムアクセスに関する情報と専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することにより、移動局装置は制御データを受信したコンポーネントキャリアとは異なる基地局装置の指定したコンポーネントキャリアで専用プリアンブルでのランダムアクセスが実行できる。

　（８）また、本発明の移動局装置は、前記抽出した情報がランダムプリアンブル送信を示していた場合、前記移動局装置は、使用するコンポーネントキャリアとランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記ランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする。

　このように、抽出した情報がランダムプリアンブル送信を示している場合、移動局装置は、使用するコンポーネントキャリアとランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、選択したコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報とランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し、ランダムアクセスチャネル位置でランダムアクセスプリアンブルを送信することにより、移動局装置は、基地局装置に割り当てられているコンポーネントキャリアのいずれかでランダムアクセスが実行できる。

　（９）本発明のランダムアクセス方法は、基地局装置は移動局装置に複数のコンポーネントキャリアを割り当てて、移動局装置と通信を行い、移動局装置は基地局装置と通信中であっても、ランダムアクセスチャネルへランダムアクセスプリアンブルを送信する無線通信システムのランダムアクセス方法であって、前記基地局装置において、前記移動局装置に割り当てたコンポーネントキャリアの中から１つのコンポーネントキャリアと、１つの専用プリアンブル、および、前記コンポーネントキャリアに対応づけられたランダムアクセスチャネルの中でランダムアクセスプリアンブル送信に利用するランダムアクセスチャネルを選択するステップと、前記選択したコンポーネントキャリアの情報および前記選択した専用プリアンブルの番号および前記選択したランダムアクセスチャネルの情報を含む制御データを作成し、前記割り当てた複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信するステップと、前記移動局装置において、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで前記制御データを検出した場合に、前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、前記抽出した情報が専用プリアンブル送信を示しているかランダムプリアンブル送信を示しているかを判断するステップと、専用プリアンブル送信を示している場合、前記コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するステップを少なくとも含むことを特徴とする。

　（１０）また、本発明のランダムアクセス方法は、前記基地局装置において、ランダムプリアンブル送信を示した制御データを作成して、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信するステップと、前記移動局装置において、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで前記制御データを検出した場合に、前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、前記抽出した情報が専用プリアンブル送信を示しているかランダムプリアンブル送信を示しているかを判断するステップと、前記抽出した情報がランダムプリアンブル送信を示している場合、前記移動局装置は、使用するコンポーネントキャリアとランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、前記コンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するステップを少なくとも含むことを特徴とする。

　本発明によれば、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡシステムに対して、基地局装置がランダムアクセスを指示する制御データのスケジューリングの自由度が増し、ランダムアクセス指示を行い易くなる。これにより、基地局装置からの遅延のないランダムアクセスの指示を可能することができる。

ＥＵＴＲＡにおけるチャネル構成を示す図である。ＥＵＴＲＡにおける上りリンクの構成を示す図である。 Contention based Random Accessの手順を示す図である。 Non-contention based Random Accessの手順を示す図である。ＥＵＴＲＡにおけるシーケンスグループの例を示す図である。Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡにおける下りリンクのコンポーネントキャリアについての説明図である。Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡにおける上りリンクのコンポーネントキャリアについての説明図である。本発明の実施形態に係る移動局装置の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る基地局装置の構成を示す図である。本発明の実施形態に係るランダムアクセス指示を示す図である。本発明の実施形態に係る基地局装置の動作例を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る移動局装置の動作例を示すフローチャートである。

　ＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭ方式が提案されている。また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、ＤＦＴ－ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が提案されている。

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

　ＥＵＴＲＡの上りリンクでは、上りリンクパイロットチャネルＵＰｉＣＨ（Uplink Pilot Channel）、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ（Random Access Channel）、上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）、上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）により構成されている。（非特許文献１）　図１は、ＥＵＴＲＡにおけるチャネル構成を示す図であり、図２は、ＥＵＴＲＡにおける上りリンクの構成を示す図である。１ブロックは、１２本のサブキャリアと７つのＯＦＤＭシンボルから構成される。そして、２つのブロックを使用して、１リソースブロックを構成する。ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは、１サブフレーム内に、１個のランダムアクセスチャネルを用意され、多数の移動局装置、例えば、移動局装置１－１～１－３からのアクセスに対応することになっている。以下、移動局装置１－１～１－３を合わせて移動局装置１と表す。

　このランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの構成（周波数位置及び時間位置）は、基地局装置３から報知情報として、移動局装置１に通知される。ランダムアクセスチャネルは、定期的に配置され、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨと、上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨの領域と上りリンク制御チャネルＰＵＣＣＨの領域とが図示のように分けられている。尚、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは、６個分のリソースブロックを使用して構成される（非特許文献１）。ランダムアクセスチャネルの使用目的は、上りリンクにおいて、移動局装置１と基地局装置３との間で同期をとること（移動局装置１から基地局装置３への送信タイミングを調整すること）を目的としている。

　ランダムアクセス手順には、Contention based Random Access（衝突ベースランダムアクセス）とNon-contention based Random Access（非衝突ベースランダムアクセス）の２つのアクセス手順がある。

　図３は、Contention based Random Accessの手順を示す図である。Contention based Random Accessは、移動局装置１間で衝突する可能性のあるランダムアクセスであり、初期アクセスやスケジューリングリクエストする場合などに行なわれるランダムアクセスである。

　図４は、Non-contention based Random Accessの手順を示す図である。Non-contention based Random Accessは、移動局装置１間で衝突が発生しないランダムアクセスであり、基地局装置３と移動局装置１が通信中である場合で迅速に移動局装置１と基地局装置３との間の同期をとるためにハンドオーバーや移動局装置１の送信タイミングが有効でない場合等の特別な場合に基地局装置３から指示されて移動局装置１がランダムアクセスを開始する。（非特許文献１）。尚、Non-contention based Random Accessは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）層のメッセージ及び下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨの制御データにより指示される。

　移動局装置１が、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨにアクセスする場合、ランダムプリアンブルのみ送信する。ランダムアクセスプリアンブルは、プリアンブル部とＣＰ（Cyclic Prefix）部から構成される。プリアンブル部には、情報を表す信号パターンであるＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto-Correlation Zone Code）シーケンスを用い、６４種類のシーケンスを用意して６ビットの情報を表現するようにしている。

　図５は、ＥＵＴＲＡにおけるシーケンスグループの例を示す図である。６４個のシーケンスは、用途により３つのシーケンスグループに分けられる。グループＡとグループＢのシーケンスは、移動局装置１自身がシーケンスを選択してランダムアクセスを行なう場合に選択される。グループＡのシーケンスは、移動局装置１と基地局装置３との間のパスロスが大きい（無線伝搬路品質が悪い）、または、メッセージ３の送信容量が小さい場合に移動局装置１に選択される。グループＢのシーケンスは、移動局装置１と基地局装置３との間のパスロスが小さく（無線伝搬路品質が良い）、更にメッセージ３の送信容量が大きい場合に移動局装置１に選択される。グループＣのシーケンスは、Non-contention based Random Access手順を使用する場合に基地局装置３から移動局装置１に通知される。尚、各グループのシーケンス数は可変であり、各グループのシーケンス数に関する情報やシーケンスに関する情報は、基地局装置３から報知される。尚、移動局装置１がランダムに選択するグループＡ及びグループＢのシーケンスをランダムシーケンス（ランダムプリアンブル）、基地局装置３は移動局装置１に通知するグループＣのシーケンスを専用シーケンス（専用プリアンブル）と言う。

　図３を用いて、Contention based Random Access手順を簡単に説明する。まず、移動局装置１のうち、移動局装置１がランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３に送信する（メッセージ１：（１）、ステップＳ１）。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置３が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答（ランダムアクセスレスポンス）を移動局装置１に送信する（メッセージ２：（２）、ステップＳ２）。移動局装置１がランダムアクセスレスポンスに含まれているスケジューリング情報を元に上位レイヤ（Layer2/Layer3）のメッセージを送信する（メッセージ３：（３）、ステップＳ３）。基地局装置３は、（３）の上位レイヤメッセージを受信できた移動局装置１に衝突確認メッセージを送信する（メッセージ４：（４）、ステップＳ４）。尚、Contention based Random Accessをランダムプリアンブル送信とも言う。

　図４を用いて、Non-contention based Random Access手順を簡単に説明する。まず、基地局装置３は、プリアンブル番号（または、シーケンス番号）と使用するランダムアクセスチャネル番号を移動局装置１に通知する（メッセージ０：（１）’、ステップＳ１１）。移動局装置１は、指定されたプリアンブル番号のランダムアクセスプリアンブルを指定されたランダムアクセスチャネルＲＡＣＨに送信する（メッセージ１：（２）’、ステップＳ１２）。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置３が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答（ランダムアクセスレスポンス）を移動局装置１に送信する（メッセージ２：（３）’、ステップＳ１３）。ただし、通知されたプリアンブル番号の値が０の場合は、Contention based Random Accessを行なう。尚、Non-contention based Random Accessを専用プリアンブル送信とも言う。

　図３について、具体的にContention based Random Access手順を説明する。まず、移動局装置１が、下りリンクのパスロスやメッセージ３のサイズに基づいて、シーケンスグループを選択する。選択したシーケンスグループの中から１つのＣＡＺＡＣシーケンスをランダムに選択し、選択したＣＡＺＡＣシーケンスを元にランダムアクセスプリアンブルを生成して、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨでランダムアクセスプリアンブルを送信する（メッセージ１：（１））。

　基地局装置３は、移動局装置１からのランダムアクセスプリアンブルを検出すると、ランダムアクセスプリアンブルから移動局装置１と基地局装置３との間の送信タイミングずれ量を算出し、Ｌ２／Ｌ３メッセージを送信するためスケジューリング（上りリンクの無線リソース位置、送信フォーマット（メッセージサイズ）などの指定）を行ない、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｃ－ＲＮＴＩ（Cell-Radio Network Temporary Identity：移動局装置識別情報）を割り当て、下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨにランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスプリアンブルを送信した移動局装置１宛の応答（ランダムアクセスレスポンス）を示すＲＡ－ＲＮＴＩを配置し、下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨに送信タイミングずれ情報、スケジューリング情報、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ　Ｃ－ＲＮＴＩおよび受信したプリアンブルのプリアンブル番号（シーケンス番号）を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージを送信する（メッセージ２：（２））。

　移動局装置１は、下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨにＲＡ－ＲＮＴＩがあることを検出すると、下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨに配置されたランダムアクセスレスポンスメッセージの中身を確認し、送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するプリアンブル番号が含まれている場合、メッセージ情報を抽出し、送信タイミングずれを補正し、スケジューリングされた無線リソースと送信フォーマットでＣ－ＲＮＴＩ（またはTemporary C-RNTI）または、ＩＭＳＩ（International Mobile Subscriber Identity）等の移動局装置１を識別する情報を含むＬ２／Ｌ３メッセージを送信する（メッセージ３：（３））。送信タイミングずれが補正された場合に、補正された送信タイミングが有効であるタイマーがスタートされ、このタイマーが満了すると送信タイミングは無効となる。送信タイミングは有効の間は、移動局装置からのデータ送信は可能であり、送信タイミングが無効の場合、上りリンクの送信はランダムアクセスプリアンブルの送信しかできないことになっている。

　尚、移動局装置１は、基地局装置３からのランダムアクセスレスポンスメッセージを一定期間待ち続け、送信したランダムアクセスプリアンブルのプリアンブル番号を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージを受信しない場合は、再度、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。

　基地局装置３は、移動局装置１からのＬ２／Ｌ３メッセージを受信すると、受信したＬ２／Ｌ３メッセージに含まれるＣ－ＲＮＴＩ（またはTemporary C-RNTI）またはＩＭＳＩを使用して移動局装置１－１～１－３間で衝突が起こっているかどうか判断するための衝突確認（コンテンションレゾリューション）メッセージを移動局装置１－１に送信する（メッセージ４：（４））。

　尚、移動局装置１は、一定期間内に送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するプリアンブル番号を含むランダムアクセスレスポンスメッセージを検出しなかった場合、メッセージ３の送信に失敗した場合、または、一定期間内に衝突確認メッセージに自移動局装置１の識別情報を検出しなかった場合、ランダムアクセスプリアンブルの送信（メッセージ１：（１））からやり直す（非特許文献２）。尚、ランダムアクセス手順終了後は、更に基地局装置３と移動局装置１との間で接続の為の制御データのやり取りがされる。

　図６は、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡにおける下りリンクのコンポーネントキャリアについての説明図である。図７は、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡにおける上りリンクのコンポーネントキャリアについての説明図である。

　Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの移動局装置１も収容できるようにＥＵＴＲＡの２０ＭＨｚの帯域を複数個束ねることで、１００ＭＨｚ帯域を実現することを考えている。尚、Ａｄｖａｎｃｅｄ－ＥＵＴＲＡでは、ＥＵＴＲＡの１つの２０ＭＨｚ以下の帯域をコンポーネントキャリア（Component Carrier : CC）と呼んでいる（非特許文献３）。

　基地局装置３は、複数あるコンポーネントキャリアの中から移動局装置１の通信能力や通信条件にあった１つ以上のコンポーネントキャリアを割り当て、移動局装置１は割り当てられたコンポーネントキャリアでデータの送受信を行なう。

　[構成説明]
　図８は、本発明の実施形態に係る移動局装置１の構成を示す図である。移動局装置１は、無線部１０１、送信処理部１０３、受信処理部１０５、送信データ制御部１０７、スケジューリング部１０９、制御データ抽出部１１１、ランダムアクセスプリアンブル生成部１１３、送信タイミング調整部１１５から構成される。スケジューリング部１０９は、制御データ作成部１１７、制御データ解析部１１９、ＵＬスケジューリング部１２１、ランダムアクセス管理部１２３から構成される。

　ユーザーデータは送信データ制御部１０７に入力され、送信データ制御部１０７は、スケジューリング部１０９の指示により、各データを各コンポーネントキャリアの各チャネルに割り当てて、送信処理部１０３に送る。送信処理部１０３では、送信データ制御部１０７からの信号は、符号化され、変調を施される。変調された信号は、ＤＦＴ－ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform（逆高速フーリエ変換））処理がされ、ＣＰを挿入される。送信タイミング調整部１１５では、スケジューリング部１０９から渡される送信タイミングずれ情報からデータの送信タイミングを調整し、送信タイミングを調整された後、無線部１０１により無線周波数にアップコンバートされ、送信アンテナから送信される。

　無線部１０１は、アンテナより受信した無線信号をダウンコンバートし、受信処理信部１０５に渡す。受信処理部１０５は、無線部１０１から渡された信号をＦＦＴ（Fast Fourier Transform（高速フーリエ変換））処理、復号化、復調処理等を行ない、復調したデータを制御データ抽出部１１１に渡す。また、下りリンクの無線伝搬路特性を測定して、スケジューリング部１０９に測定結果をスケジューリング部１０９に渡す。制御データ抽出部１１１は、各コンポーネントキャリアの下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨに配置されているＣ－ＲＮＴＩ（移動局装置識別情報）や下りリンクのスケジューリング情報を見て、自移動局装置宛のデータかどうか判別し、自移動局装置宛のデータの場合、受信処理部１０５で復調された下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨのデータを制御データとユーザーデータに分ける。そして、制御データをスケジューリング部１０９に渡し、ユーザーデータを上位層に渡す。また、下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨに含まれる上りリンクのスケジューリング情報をスケジューリング部１０９に渡す。その他、ランダムアクセスプリアンブルを送信した後にＲＡ－ＲＮＴＩ（Random Access-Radio Network Temporary Identity）を検出した場合に、ランダムアクセスレスポンスメッセージをスケジューリング部１０９に渡す。その他に、受信したデータに対する応答を返すようにスケジューリング部１０９に指示する。

　スケジューリング部１０９は、ＵＬスケジューリング部１２１、制御データ解析部１１９、制御データ作成部１１７、ランダムアクセス管理部１２３から構成され、制御データ作成部１１７は、制御データを作成し、制御データ抽出部１１１が受信した下りリンクのデータの応答を作成する。制御データ解析部１１９は、制御データ抽出部１１１からのデータを解析し、上りリンクデータのスケジューリング情報はＵＬスケジューリング部１２１に渡し、基地局装置３から報知されるランダムアクセスに関する情報（ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの位置、シーケンス情報、シーケンスグループに関する情報等）や基地局装置３からのランダムアクセス指示情報やランダムアクセスレスポンスのメッセージ内容をランダムアクセス管理部１２３およびランダムアクセスプリアンブル生成部１１３に渡す。ＵＬスケジューリング部１２１は、上りリンクデータのスケジューリング情報をもとに送信データ制御部１０７を制御する。また、上位層からのスケジューリング情報を元にランダムアクセス管理部１２３にランダムアクセスを指示する。

　ランダムアクセス管理部１２３は、コンポーネントキャリア毎にランダムアクセスに関する情報を管理する。ランダムアクセス管理部１２３は、ＵＬスケジューリング部１２１からの指示によりランダムアクセスを行なう場合、ランダムアクセスを実行するコンポーネントキャリアを選択し、使用するコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報を使用して受信処理部１０５から渡された下りリンクの無線伝搬路特性とメッセージ３の送信データサイズを元にランダムアクセスで使用するシーケンスのシーケンスグループを選択し、選択したシーケンスグループの中から１つのシーケンスをランダムに選択し、ランダムアクセスプリアンブル生成部１１３に選択したコンポーネントキャリアとシーケンス番号（プリアンブル番号）を通知する。そして、制御データ解析部１１９から渡されたランダムアクセスレスポンスの内容を確認し、送信したランダムアクセスプリアンブルのプリアンブル番号を検出した場合、送信タイミングずれ情報を送信タイミング調整部１１５に渡し、割り当てられた無線リソース情報をＵＬスケジューリング部１２１に渡す。そして、コンテンションレゾリューションメッセージを確認するとランダムアクセスを終了する。また、制御データ解析部１１９から渡されたランダムアクセス指示情報から使用するコンポーネントキャリア番号とシーケンス番号（プリアンブル番号）とランダムアクセスチャネル番号を抽出し、ランダムアクセスプリアンブル生成部１１３に渡す。尚、移動局装置１が選択するシーケンスをランダムシーケンス（ランダムプリアンブル）と示し、基地局装置３から指定されるシーケンスを専用シーケンス（専用プリアンブル）と示す。

　ランダムアクセスプリアンブル生成部１１３は、スケジューリング部１０９からコンポーネントキャリア番号とシーケンス番号が通知された場合、指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報とシーケンス番号からプリアンブル部およびＣＰ部を作成して、ランダムアクセスプリアンブルを生成し、指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択する。スケジューリング部１０９からコンポーネントキャリア番号とシーケンス番号とランダムアクセスチャネル番号が通知された場合、指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報とシーケンス番号からプリアンブル部およびＣＰ部を作成して、ランダムアクセスプリアンブルを生成し、指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報とランダムアクセス番号から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択する。そして、指示されたコンポーネントキャリア内で選択したランダムアクセスチャネル位置に生成したランダムアクセスプリアンブルを割り当てる。

　図９は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の構成図を示す。基地局は、データ制御部２０１、送信処理部２０３、スケジューリング部２０５（基地局側スケジューリング部）、受信処理部２０７、制御データ抽出部２０９、プリアンブル検出部２１１、無線部２１３から構成される。スケジューリング部２０５は、ＤＬスケジューリング部２１５、ＵＬスケジューリング部２１７、制御データ作成部２１９、ランダムアクセス管理部２２１から構成される。

　データ制御部２０１は、ユーザーデータと制御データをスケジューリング部２０５からの指示により制御データを各コンポーネントキャリアの下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨ、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨ、下りリンクパイロットチャネルＤＰｉＣＨ、共通制御チャネルＣＣＰＣＨ、下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨにマッピングし、各移動局装置１－１～１－３に対する送信データを下りリンク共用チャネルＰＤＳＣＨにマッピングする。

　送信処理部２０３は、データ変調、入力信号の直列／並列変換し、ＩＦＦＴ変換、ＣＰ挿入、フィルタリングなどＯＦＤＭ信号処理を行ない、ＯＦＤＭ信号を生成する。無線部２１３は、ＯＦＤＭ変調されたデータを無線周波数にアップコンバートして、移動局装置１に送信する。また、無線部２１３は、移動局装置１からの上りリンクのデータを受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データを受信処理部２０７、プリアンブル検出部２１１に渡す。受信処理部２０７は、スケジューリング部２０５からの上りリンクのスケジューリング情報から移動局装置１で行なった送信処理を考慮して復調処理を行ない、データの復調をする。また、受信処理部２０７は、上りリンクパイロットチャネルＵＰｉＣＨから無線伝搬路特性を測定し、結果をスケジューリング部２０５に渡す。尚、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ－ｓｐｒｅａｄ　ＯＦＤＭ等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、ＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式でもかまわない。

　制御データ抽出部２０９では、受信データの正誤を確認し、確認結果をスケジューリング部２０５に通知する。受信データが正しい場合、受信データをユーザーデータと制御データに分離する。

　スケジューリング部２０５は、下りリンクのスケジューリングを行なうＤＬスケジューリング部２１５と上りリンクのスケジューリングを行なうＵＬスケジューリング部２１７、制御データ作成部２１９、ランダムアクセス管理部２２１から構成され、ＤＬスケジューリング部２１５は移動局装置１から通知される下りリンクの無線伝搬路情報や上位層からの通知される各ユーザーのデータ情報や制御データ作成部２１９で作成される制御データから下りリンクの各チャネルにユーザーデータおよび制御データをマッピングする為のスケジューリングを行ない、ＵＬスケジューリング部２１７は、受信処理部２０７からの上りリンクの無線伝搬路推定結果と移動局装置１からの無線リソース割り当て要求から上りリンクの各チャネルにユーザーデータをマッピングする為のスケジューリングを行ない、スケジューリング結果を制御データ作成部２１９と受信処理部２０７に渡す。また、プリアンブル検出部２１１からランダムアクセスプリアンブルを検出したことが通知された場合、上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨを割り当てて、割り当てた上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨとプリアンブル番号（シーケンス番号）を制御データ作成部２１９に通知する。

　ランダムアクセス管理部２２１は、移動局装置１にランダムアクセスを実行させる場合に、専用シーケンス（専用プリアンブル）があるかどうか確認し、専用シーケンスがある場合、専用シーケンスを１つ選択し、選択した専用シーケンスが利用できるランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの位置を選択し、選択した専用シーケンス番号とランダムアクセスチャネル番号と選択した専用シーケンスとランダムアクセスチャネルに対応した下りリンクコンポーネントキャリアの情報（コンポーネントキャリア番号）と移動局装置１のＣ－ＲＮＴＩ（移動局装置識別情報）を制御データ作成部２１９に渡す。専用シーケンス（専用プリアンブル）がない場合、専用シーケンス番号とランダムアクセスチャネル番号とコンポーネントキャリア番号を固定の値（例えば、全て０の値）にして制御データ作成部２１９に渡す。尚、ここで指定するランダムアクセスチャネル番号は、移動局装置１が選択可能なランダムアクセスチャネルの位置を示す情報で、例えば、一定周期（例えば１フレーム毎）に割り当てたランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ位置の情報である。

　制御データ作成部２１９は、下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨに配置される制御データや下りリンクＰＤＳＣＨに配置される制御データを作成する。スケジューリング情報を含んだ制御メッセージ、上りリンクデータのＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ランダムアクセスチャネル位置に関する情報やシーケンス情報とシーケンスグループに関する情報などのランダムアクセスに関する情報を含む報知情報メッセージ、プリアンブル番号や送信タイミングずれ情報、スケジューリング情報を含んだランダムアクセスレスポンスメッセージ、コンテンションレゾリューションメッセージ、専用シーケンス番号とランダムアクセスチャネル番号とコンポーネントキャリア番号を含んだランダムアクセス指示メッセージなどの制御データを作成する。

　プリアンブル検出部２１１は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨでランダムアクセスプリアンブルを検出した場合、検出したランダムアクセスプリアンブルから送信タイミングずれ量を算出し、ランダムアクセスプリアンブルを検出したコンポーネントキャリアと検出したプリアンブル番号（シーケンス番号）と送信タイミングずれ量をスケジューリング部２０５に報告する。

　[動作説明]
　図３、図４で説明したランダムアクセス手順を使用するような無線通信システムを想定する。また、図６、図７で説明した基地局装置３と移動局装置１が複数のコンポーネントキャリアを使用して通信を行なうような無線通信システムを想定している。

　ＥＵＴＲＡでは、基地局装置３と移動局装置１が１組の上りリンクコンポーネントキャリア及び下りリンクコンポーネントリキャリアを用いて通信を行なっていて、基地局装置３が移動局装置１に１つの下りリンクコンポーネントキャリアでランダムアクセスの指示を行なっていた。下りリンクが混雑している場合、ランダムアクセスの指示を示す制御データを下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨに割り当てることができなくて、ランダムアクセス指示を示す制御データを遅らせて送っていた。Ａｄｖａｎｃｅ－ＥＵＴＲＡでも、ＥＵＴＲＡの手順と同様に１つの固定した下りリンクキャリアでランダムアクセス指示を行なった場合、同様のことが発生し、ランダムアクセスを行い、上りリンク同期が完了するまでの遅延が発生し、更にこの遅延は基地局装置３からのデータ送信にも影響する。

　よって、基地局装置３は、移動局装置１に割り当てている複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアを使用してランダムアクセス指示を示した制御データを送信し、更にランダムアクセス指示を示した制御データにランダムアクセスを実行するコンポーネントキャリアを示すことで、どのコンポーネントキャリアでランダムアクセス指示を示す制御データを送っても、制御データを受信したコンポーネントキャリア以外でもランダムアクセスを行えるようにする。

　例えば、図１０のように基地局装置３は、移動局装置１に３つの上りリンク及び下りリンクコンポーネントキャリアを割り当てているとする。基地局装置３は、上りリンク１で移動局装置１にランダムアクセスを実行させたいが、下りリンクコンポーネントキャリア１が混雑しているため、下りリンクコンポーネントキャリア３で上りリンクコンポーネントキャリア１でランダムアクセスを指示する情報を含んだ制御データを移動局装置１に送信して、移動局装置１は、割り当てられている複数のコンポーネントキャリアをモニタリングして、下りリンクコンポーネントキャリア３でランダムアクセスを指示する制御データを受信した場合、指示されている上りリンク１のコンポーネントキャリアでランダムアクセスを実行する。

　このようにすることで、基地局装置３は、下りリンクコンポーネントキャリア１の下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨが混雑していて、ランダムアクセス指示を示す制御データを送信できなくても、下りリンクコンポーネントキャリア３の下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨで送信できるので、ランダムアクセス指示を示す制御データの送信遅延が発生することはない。また、制御データを割り当てたコンポーネントキャリアのいずれか１つに配置すれば良いので、基地局装置３の制御データのスケジューリングの自由度が増す。また、移動局装置１も制御データを受信した下りリンクコンポーネントキャリアとは異なるコンポーネントキャリアを使用してランダムアクセスを実行できる。

　基地局装置３と移動局装置１の動作を説明する。図１１、図１２は、それぞれ、本発明の実施形態に係る基地局装置３と移動局装置１のランダムアクセス指示の動作例を示すフローチャートである。基地局装置３は、移動局装置１と複数のコンポーネントキャリアを用いて、通信している。基地局装置３は、移動局装置１との通信中に移動局装置１の上りリンクの送信タイミング調整が必要で移動局装置１にランダムアクセスを実行させる場合、移動局装置１に割り当てているコンポーネントキャリアの中で使用できる専用プリアンブル（専用シーケンス）があるかどうか確認する（ステップＳ１０１）。

　空きの専用プリアンブルが１つ以上ある場合、空きの専用プリアンブルの中から１つの専用プリアンブルを選択し、選択した専用プリアンブルが使用できるランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの位置を選択する（ステップＳ１０２）。選択した専用プリアンブルの番号と選択したランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの位置番号と選択した専用プリアンブルとランダムアクセスチャネルＲＡＣＨに対応している下りリンクのコンポーネントキャリアの情報（コンポーネントキャリア番号）を含んだランダムアクセスを指示する制御データを作成する（ステップＳ１０４）。そして、移動局装置１に割り当てているコンポーネントキャリアの中の１つのコンポーネントキャリアを選択し、選択したコンポーネントキャリアの下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨに作成した制御データを配置し、移動局装置１に送信する（ステップＳ１０５）。

　空きの専用プリアンブルがない場合、ランダムプリアンブル（ランダムシーケンス）でのランダムアクセスを指示するために、専用プリアンブル番号、ランダムアクセスチャネル番号及びコンポーネントキャリア番号に固定値（例えば、全て０、または１の値）を設定し、ランダムアクセスを指示する制御データを作成する（ステップＳ１０３）。そして、移動局装置１に割り当てているコンポーネントキャリアの中の１つのコンポーネントキャリアの下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨに作成した制御データを配置し、移動局装置１に送信する（ステップＳ１０５）。尚、ランダムプリアンブル（ランダムシーケンス）でのランダムアクセス指示を示す情報は、専用プリアンブル番号、ランダムアクセスチャネル位置番号、コンポーネントキャリア番号の少なくとも１つの項目が固定値（例えば、全て０、または１の値）に設定されることで示しても良い。このようにすることで、同じランダムアクセスを指示する制御データのフォーマットで専用プリアンブル送信とランダムプリアンブル送信とを移動局装置に識別させることができる。

　基地局装置３は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨでランダムアクセスプリアンブルを検出すると、検出したランダムアクセスプリアンブルから送信タイミングずれを測定し、ランダムアクセスプリアンブルが、専用プリアンブルから生成されている場合は、ランダムアクセスレスポンスに専用プリアンブル番号と送信タイミングずれ情報を含めて、移動局装置１にランダムアクセスレスポンスを送信する。ランダムアクセスプリアンブルが、ランダムプリアンブルから生成されている場合は、上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨを割り当て、ランダムアクセスレスポンスにランダムプリアンブル番号と送信タイミングずれ情報と上りリンク共用チャネルＰＵＳＣＨの割り当て情報を含めて、移動局装置１にランダムアクセスレスポンスを送信する。

　移動局装置１は、割り当てられている複数のコンポーネントキャリアの下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨをモニタリングする。移動局装置１は、割り当てられている複数のコンポーネントキャリアの１つで下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨで制御データを検出すると、制御データを解析し、制御データがランダムアクセス指示であると解釈する（ステップＳ２０１）と制御データから専用プリアンブル番号、ランダムアクセスチャネル位置番号、コンポーネントキャリア番号を抽出し、専用プリアンブル送信か、ランダムプリアンブル送信かを専用プリアンブル番号、ランダムアクセスチャネル位置番号、コンポーネントキャリア番号の値で判断する（ステップＳ２０２）。専用プリアンブル番号、ランダムアクセスチャネル位置番号、コンポーネントキャリア番号が、予め決められた固定値であれば、ランダムプリアンブル送信、固定値でなければ、専用プリアンブル送信と判断する。

　専用プリアンブル送信の場合、コンポーネントキャリア番号で指定された下りリンクコンポーネントキャリアで報知されているランダムアクセスに関する情報と指定されたランダムアクセスチャネル番号からランダムアクセスプリアンブルを送信するランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの位置を選択して（ステップＳ２０３）、ランダムアクセスに関する情報と指定された専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成して（ステップＳ２０４）、選択したランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ位置で生成したランダムアクセスプリアンブルを送信する（ステップＳ２０５）。

　ランダムアクセスプリアンブル送信後、移動局装置１はNon-contention based random access 手順に従って、ランダムアクセスレスポンスを受信するために、ランダムアクセスプリアンブルを送信した上りリンクコンポーネントキャリアに対応した下りリンクコンポーネントキャリアの下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨをモニタリングする。移動局装置１は、基地局装置３からランダムアクセスレスポンスを受信すると、送信タイミングずれを補正して、ランダムアクセス手順を終了する。基地局装置３からランダムアクセスレスポンスを受信しない場合は、再度、基地局装置３から指定された専用プリアンブル番号、ランダムアクセスチャネル位置番号、コンポーネントキャリア番号を使用して、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。

　ランダムプリアンブル送信の場合、割り当てられているコンポーネントキャリアから１つの下りリンクコンポーネントキャリアを選択し、選択した下りリンクコンポーネントキャリアで報知されているランダムアクセスに関する情報を元に使用するランダムプリアンブルとランダムアクセルプリアンブルを送信するためのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ位置を選択して（ステップＳ２０６）、ランダムアクセスに関する情報と選択したランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し（ステップＳ２０７）、選択したランダムアクセスチャネルＲＡＣＨで生成したランダムアクセスプリアンブルを送信する（ステップＳ２０５）。尚、ランダムプリアンブル送信の手順は、使用するランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ位置を選択してから、選択したランダムアクセスチャネルＲＡＣＨに対応するコンポーネントキャリアの下りリンク情報を元にランダムプリアンブルを選択するようにしても良い。

　ランダムアクセスプリアンブル送信後、移動局装置１はContention based random access手順に従って、メッセージ２～メッセージ４の処理を行う。メッセージ４までの処理が失敗した場合は、再度、下りリンクコンポーネントキャリアの選択からやり直し、ランダムアクセスプリアンブルを送信する。

　尚、ここでは、専用プリアンブルは、基地局装置３が移動局装置１に指定するプリアンブルのことを示し、専用プリアンブル送信は、Non-contention based random accessを示す。また、ランダムプリアンブルは、移動局装置１が選択するプリアンブルを示し、ランダムプリアンブル送信は、Contention based random accessを示している。

　このようにすることで、基地局装置３は、移動局装置１に割り当てたコンポーネントキャリア内のどこかのコンポーネントキャリアでランダムアクセスを指示する制御データを移動局装置１に送信できるので、１つのコンポーネントキャリアが混雑していても他のコンポーネントで制御データを送信することが可能になり、ランダムアクセスを指示する制御データを送信遅延なく送信することができる。また、このことによって、基地局装置３のスケジューリングの自由度が増す。また、移動局装置１は、制御データを受信したコンポーネントキャリアとは異なるコンポーネントキャリアでランダムアクセスすることができるようになる。

　また、基地局装置３は、ランダムプリアンブル（ランダムシーケンス）でのランダムアクセスを指示する場合、コンポーネントキャリア番号のみを指定して、専用プリアンブル番号、ランダムアクセスチャネル位置番号の少なくとも１つは固定値（例えば、全て０、または１の値）に設定し、ランダムアクセスを指示する制御データを作成して、移動局装置１に送信するようにしても良い。この場合、移動局装置１は、専用プリアンブル番号、ランダムアクセスチャネル位置番号の値からランダムプリアンブル送信を判断し、基地局装置３から指定された下りリンクコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報を元に、使用するランダムプリアンブルと使用するランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ位置を選択して、ランダムアクセスプリアンブルを基地局装置３に送信する。

　このようにすることで、基地局装置３は各コンポーネントキャリアのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの使用状況が判断できるので、専用プリアンブルがなく、ランダムプリアンブルを使用しなければいけない場合でもランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの使用が少ないコンポーネントキャリアを移動局装置１に通知でき、移動局装置１間で衝突が発生する可能性を低くすることができる。

　ＥＵＴＲＡでは、下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨでランダムアクセス指示を示す場合に、フォーマットフラグ１ビット、無線リソースブロック割り当てフラグ１ビット、無線リソース割り当て情報ｎビット（ｎは基地局装置３のシステム帯域によって変化する。）、変調符号化方式５ビット、再送制御プロセス番号３ビット、データインジケータ１ビット、再送情報２ビット、送信電力コマンド２ビットの形式から構成される制御データに対して、フォーマットフラグを１に設定し、無線リソースブロック割り当てフラグを０に設定し、無線リソース割り当て情報ｎビットをすべて１に設定し、送信電力コマンドと再送情報の１ビット分を０に設定することでランダムアクセス指示を示し、残りの１０ビットでプリアンブル番号の６ビットとランダムアクセスチャネル番号の４ビットを示していた。

　本発明のランダムアクセス指示を示す制御データでは、フォーマットフラグを１に設定し、無線リソースブロック割り当てフラグを０に設定し、無線リソース割り当て情報ｎビットをすべて１に設定することで、ランダムアクセス指示を示すこととし、残りの１３ビットで、プリアンブル番号の６ビットとランダムアクセスチャネル番号の４ビットとコンポーネントキャリア番号３ビットを示すこととする。

　このようにすることで、新たに制御データのフォーマットを追加せずにコンポーネントキャリア番号を示したランダムアクセスを指示することができる。

　尚、本発明の実施形態では、下りリンクコンポーネントキャリア数と上りリンクコンポーネントキャリア数は同数の場合で説明したが、下りリンクコンポーネントキャリア数と上りリンクコンポーネントキャリア数が異なる場合（つまり、下りリンクコンポーネントキャリア数＞上りリンクコンポーネントキャリア数）でも同じである。

　以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

１、１－１～１－３　移動局装置
３　基地局装置
１０１、２１３　無線部
１０５、２０７　受信処理部
１０９、２０５　スケジューリング部

Claims

　基地局装置は移動局装置に複数のコンポーネントキャリアを割り当てて、前記移動局装置と通信を行い、前記移動局装置は前記基地局装置と通信中であってもランダムアクセスチャネルへランダムアクセスプリアンブルを送信する無線通信システムであって、
　前記基地局装置は、
　前記移動局装置に割り当てたコンポーネントキャリアの中から１つのコンポーネントキャリアと、１つの専用プリアンブル、および、前記コンポーネントキャリアに対応づけられたランダムアクセスチャネルの中でランダムアクセスプリアンブル送信に利用するランダムアクセスチャネルを選択し、
　前記選択したコンポーネントキャリアの情報と前記選択した専用プリアンブルの番号および前記選択したランダムアクセスチャネルの情報を含む制御データを作成し、
　前記割り当てた複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信し、
　前記移動局装置は、
　前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで前記制御データを検出した場合に、
　前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、
　前記抽出した情報が専用プリアンブル送信を示している場合、
　前記コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、
　前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする無線通信システム。
　請求項１記載の無線通信システムであって、
　前記基地局装置は、
　ランダムプリアンブル送信を示した制御データを作成して、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信し、
　前記移動局装置は、
　前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで前記制御データを検出した場合に、
　前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、
　前記抽出した情報がランダムプリアンブル送信を示している場合、
　前記移動局装置は、使用するコンポーネントキャリアとランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、前記選択したコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し、
　前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする無線通信システム。
　前記ランダムプリアンブル送信を示す制御データは、前記プリアンブル番号と前記ランダムアクセスチャネル情報と前記コンポーネントキャリア情報の少なくとも１つが固定の値であることを特徴とする請求項２記載の無線通信システム。
　請求項３記載の無線通信システムであって、
　前記制御データのコンポーネントキャリア情報が固定値でない場合、前記コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報を元に使用するランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記ランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成して、
　前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする無線通信システム。
　移動局装置に複数のコンポーネントキャリアを割り当てて、前記移動局装置と通信中に前記移動局装置からのランダムアクセスプリアンブルを受信する基地局装置であって、
　前記基地局装置は、前記移動局装置に割り当てたコンポーネントキャリアの中から１つのコンポーネントキャリアと、１つの専用プリアンブル、および、前記コンポーネントキャリアに対応づけられたランダムアクセスチャネルの中でランダムアクセスプリアンブル送信に利用するランダムアクセスチャネルを選択し、
　前記選択したコンポーネントキャリアの情報および前記選択した専用プリアンブルの番号および前記選択したランダムアクセスチャネルの情報を含む制御データを作成し、
　前記割り当てた複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信することを特徴とする基地局装置。
　請求項５記載の基地局装置であって、
　前記基地局装置は、ランダムプリアンブル送信を指示する制御データを作成して、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信することを特徴とする基地局装置。
　基地局装置から複数のコンポーネントキャリアを割り当てられて、基地局装置との通信中であってもランダムアクセスチャネルへランダムアクセスプリアンブルを送信する移動局装置であって、
　前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで制御データを検出した場合に、
　前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、
　前記抽出した情報が専用プリアンブル送信を示している場合、
　前記コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、
　前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする移動局装置。
　請求項７記載の移動局装置であって、
　前記抽出した情報がランダムプリアンブル送信を示していた場合、
　前記移動局装置は、使用するコンポーネントキャリアとランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記ランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し、
　前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信することを特徴とする移動局装置。
　基地局装置は移動局装置に複数のコンポーネントキャリアを割り当てて、移動局装置と通信を行い、移動局装置は基地局装置と通信中であっても、ランダムアクセスチャネルへランダムアクセスプリアンブルを送信する無線通信システムのランダムアクセス方法であって、
　前記基地局装置において、
　前記移動局装置に割り当てたコンポーネントキャリアの中から１つのコンポーネントキャリアと、１つの専用プリアンブル、および、前記コンポーネントキャリアに対応づけられたランダムアクセスチャネルの中でランダムアクセスプリアンブル送信に利用するランダムアクセスチャネルを選択するステップと、
　前記選択したコンポーネントキャリアの情報および前記選択した専用プリアンブルの番号および前記選択したランダムアクセスチャネルの情報を含む制御データを作成し、前記割り当てた複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信するステップと、
　前記移動局装置において、
　前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで前記制御データを検出した場合に、
　前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、前記抽出した情報が専用プリアンブル送信を示しているかランダムプリアンブル送信を示しているかを判断するステップと、
　専用プリアンブル送信を示している場合、
　前記コンポーネントキャリア情報で指定されたコンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムアクセスチャネル情報から使用するランダムアクセスチャネル位置を選択し、前記ランダムアクセスに関する情報と前記専用プリアンブル番号からランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するステップを少なくとも含むことを特徴とするランダムアクセス方法。
　請求項９記載のランダムアクセス方法であって、
　前記基地局装置において、
　ランダムプリアンブル送信を示した制御データを作成して、前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで、前記制御データを移動局装置に送信するステップと、
　前記移動局装置において、
　前記複数のコンポーネントキャリアのいずれか１つのコンポーネントキャリアで前記制御データを検出した場合に、
　前記制御データからコンポーネントキャリア情報とプリアンブル番号とランダムアクセスチャネル情報を抽出し、前記抽出した情報が専用プリアンブル送信を示しているかランダムプリアンブル送信を示しているかを判断するステップと、
　前記抽出した情報がランダムプリアンブル送信を示している場合、
　前記移動局装置は、使用するコンポーネントキャリアとランダムアクセスチャネル位置とランダムプリアンブルを選択し、前記コンポーネントキャリアのランダムアクセスに関する情報と前記ランダムプリアンブルからランダムアクセスプリアンブルを生成し、前記ランダムアクセスチャネル位置で前記ランダムアクセスプリアンブルを送信するステップを少なくとも含むことを特徴とするランダムアクセス方法。