(57)【要約】  スループットの向上及びＲＡバーストを含めた初回アクセス処理の高速化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によれば、シグネチャテーブル記憶部（１０１）は、１つのZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャを１つの組をシグネチャグループとし、複数の異なるZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャグループを備える。シグネチャ系列割当制御部（１０２）は、ページング送信毎にＵＥに割り当てるシグネチャグループを切り替え、初回ＲＡに用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループの中から割り当てる。割り当てられたシグネチャ系列のＩＤがページング情報生成部（１０４）においてページング情報に含められ、ページング情報がＵＥに送信される。
2008020609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する、又は、相互相関の低いシグネチャ系列の組をシグネチャグループとし、１以上の前記シグネチャグループのうち、無線通信端末装置が初回のランダムアクセス送信に用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループの中から割り当てる割当手段と、
割り当てられたシグネチャ系列の識別情報を含めて制御チャネルを生成する制御チャネル生成手段と、
生成された前記制御チャネルを前記無線通信端末装置に送信する送信手段と、
を具備する無線送信装置。
【請求項２】
前記シグネチャグループは、同一のZadoff-Chu系列を巡回シフトして生成された組である請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記シグネチャグループは、他のシグネチャグループとは異なるZadoff-Chu系列を巡回シフトして生成された組である請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記割当手段は、前記制御チャネルの生成タイミング毎にシグネチャグループを切り替え、切り替えたシグネチャグループからシグネチャ系列を割り当てる請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記割当手段は、初回ランダムアクセス送信に用いるシグネチャグループと、ランダムアクセス送信の再送に用いるシグネチャグループとを切り替える請求項４に記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記割当手段は、初回ランダムアクセス送信に用いるシグネチャグループと一対一に対応させたシグネチャグループをランダムアクセス送信の再送に用いる請求項５に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記制御チャネルは、ページングチャネルである請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項８】
互いに直交する、又は、相互相関の低いシグネチャ系列の組をシグネチャグループとし、１以上の前記シグネチャグループのうち、無線通信端末装置が初回のランダムアクセス送信に用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループの中から割り当てる割当工程と、
割り当てられたシグネチャ系列の識別情報を含めて制御チャネルを生成する制御チャネル生成工程と、
生成された前記制御チャネルを前記無線通信端末装置に送信する送信工程と、
を具備する無線送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信装置及び無線送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信システムに代表される移動体通信システム、または、無線ＬＡＮ（local area network）システムにおいては、送信領域にランダムアクセス領域が設けられる。このランダムアクセス領域は、端末局（以下、「ＵＥ」という）が基地局（以下、「ＢＳ」という）に最初に接続要求を行う場合、あるいは、ＢＳなどがＵＥの送信時間や送信帯域を割り当てる集中管理システムにおいて新たな帯域割り当て要求を行う場合、上り回線の送信領域に設けられる。なお、基地局はアクセスポイント又はＮｏｄｅＢと呼ばれることがある。【０００３】
また、現在規格化が行われている3GPP RAN LTEなどのＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）を用いたシステムでは、最初に接続要求を行う場合（ＵＥの電源ＯＮ時だけではなく、ハンドオーバ時、一定期間通信を行っていない場合、チャネルの状況による同期外れなど、上り回線の送信タイミング同期が確立されていない場合）に、上り送信タイミング同期取得、ＢＳへの接続要求（Association Request）、または帯域割当要求（Resource Request）を行う最初のプロセスにランダムアクセスが利用される。【０００４】
ランダムアクセス領域（以下、「ＲＡスロット」という）で送信されるランダムアクセスバースト（以下、「ＲＡバースト」という）は、スケジュールされる他のチャネルとは異なり、シグネチャ系列の衝突（複数のＵＥが同じＲＡスロットを用いて同一シグネチャ系列を送信すること）又はシグネチャ系列間の干渉により受信エラー及び再送が発生する。ＲＡバーストの衝突、受信エラーが発生すると、ＲＡバーストを含む上り送信タイミング同期取得及びＢＳへの接続要求処理の処理遅延が大きくなる。このため、シグネチャ系列の衝突率の低減、シグネチャ系列の検出特性の向上が要求されている。【０００５】
シグネチャ系列の検出特性の向上を図る方法として、自己相関特性が低い系列であり、かつ、系列間の相互相関特性も低いGCL（Generalized chirp like）系列又はZadoff-Chu系列からシグネチャ系列を生成することが検討されている。【０００６】
非特許文献１に記載のＷＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）システムでは、プリアンブルの衝突を回避するため、また、送信されるプリアンブルを区別するため、送信可能なシグネチャ系列を複数（１６種類）設け、ランダムに選択可能なＲＡスロットを２０ｍｓｅｃの間に１５スロット設けることにより、シグネチャの衝突率の低減を図っている。また、ＢＳでは、上記のように自己相関特性及び系列間の相互相関特性が良好な符号系列が用いられることにより、それぞれのシグネチャ系列を分離及び検出することができる。【０００７】
なお、ここで、プリアンブルとは、ランダムアクセスチャネルを構成する、送信装置及び受信装置間で既知な信号系列のことである。一般に、自己相関特性及び相互相関特性の良好な信号系列で構成される。また、シグネチャはプリアンブルパターンの１つ１つであり、ここでは、シグネチャ系列とプリアンブルパターンは同義であるものとする。【０００８】
また、非特許文献２に記載の技術では、ＲＡバースト送信を含む初回セルアクセス（Initial cell access）を、ネットワーク側（ＢＳ側）から開始する処理とＵＥ側から開始する処理とに分類し、ＲＡバースト送信に関わるシステム情報を含めたページング情報をＲＡバースト送信でネットワーク側からＵＥに通知することにより、シグネチャ系列の衝突率の低減及び検出特性の向上が図られている。【０００９】
具体的には、下り回線で通知されるページング情報に、上り回線の干渉情報（UL Interference）と、再送時間間隔などを示す動的パーシステントレベルパラメータ（Dynamic persistent level parameter）とを含め、ページング情報をＵＥ毎あるいは複数のＵＥに対してＰＣＨ（Paging Channel）を用いて通知する。【００１０】
ページング情報を受信したＵＥは、上り回線の干渉情報をＲＡバーストの送信電力設定に用いる。また、上り回線の干渉情報と動的パーシステントレベルパラメータとを用いて、ＲＡバースト送信の誤り率、かつ、ＲＡバースト送信時間間隔を制御することができるため、ＲＡバースト送信の優先度を制御可能であり、ＵＥはより効果的なシグネチャ系列を選択することが可能となる。
【非特許文献１】3GPP TS 25.214V6.7.1(6.Random access procedure), December, 2005 TSG-RAN Working Group 2 #49, Seoul, Korea, Nov. 7-11, 2005
【非特許文献２】R2-052769, LG Electronics, "Initial access for LTE" 3GPP TSG RAN WG1/2 Joint Meeting, Athens, Greece, March 27-31, 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、非特許文献１に開示の技術では、ＴＤＭＡ又はＴＤＭＡ−ＦＤＭＡを用いたシステムにおいて、選択可能なＲＡスロットを多数設けるため、ユーザデータ送信に割り当てる領域が減少し、システム全体のスループットが著しく低下する。【００１２】
また、非特許文献２に開示の技術では、ネットワーク側から開始するアクセス手順のＲＡバースト送信の検出特性の向上は期待できるが、ＲＡバースト送信の衝突率を低減するために再送時間間隔を制御するため、ＲＡバースト送信が成功するまでの処理遅延が大きくなる。【００１３】
本発明の目的は、スループットの向上及びＲＡバーストを含めた初回アクセス処理の高速化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。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の無線送信装置は、互いに直交する、又は、相互相関の低いシグネチャ系列の組をシグネチャグループとし、１以上の前記シグネチャグループのうち、無線通信端末装置が初回のランダムアクセス送信に用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループの中から割り当てる割当手段と、割り当てられたシグネチャ系列の識別情報を含めて制御チャネルを生成する制御チャネル生成手段と、生成された前記制御チャネルを前記無線通信端末装置に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。【００１５】
本発明の無線送信方法は、互いに直交する、又は、相互相関の低いシグネチャ系列の組をシグネチャグループとし、１以上の前記シグネチャグループのうち、無線通信端末装置が初回のランダムアクセス送信に用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループの中から割り当てる割当工程と、割り当てられたシグネチャ系列の識別情報を含めて制御チャネルを生成する制御チャネル生成工程と、生成された前記制御チャネルを前記無線通信端末装置に送信する送信工程と、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スループットの向上及びＲＡバーストを含めた初回アクセス処理の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１及び２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】Zadoff-Chu系列によって形成されるシグネチャテーブルの詳細を示す図
【図３】本発明の実施の形態１及び２に係る端末局装置の構成を示すブロック図
【図４】図１に示したＢＳと図２に示したＵＥとのランダムアクセス手順を示すシーケンス図
【図５】図１に示したシグネチャ系列割当制御部の動作を示す図
【図６】初回ＲＡのシグネチャ系列間の相互干渉電力に応じたＲＡスロットあたりの送信可能ＲＡ数を示す図
【図７】シグネチャＩＤの通知方法を示す図
【図８】本発明の実施の形態２に係るシグネチャテーブルを示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係るシグネチャ系列割当制御部の動作を示す図
【図１０】初回ＲＡのシグネチャ系列間の相互干渉電力に応じたＲＡスロットあたりの送信可能ＲＡ数を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、シグネチャテーブル記憶部１０１は、１つのZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャを１つの組（以下、「シグネチャグループ」という）とし、複数の異なるZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャグループを記憶している。なお、シグネチャテーブルの詳細については後述する。【００２０】
シグネチャ系列割当制御部１０２は、図示せぬ上位層からページング対象となるＵＥの識別子（ＵＥ ＩＤ）を取得する一方、シグネチャテーブル記憶部１０１からシグネチャ系列を読み出し、読み出したシグネチャ系列をページング対象となるＵＥに割り当てる。また、後述するシグネチャ系列検出部１１５から出力された検出結果に応じて、ＲＡバーストの再送を行うか否かを判断する。シグネチャ系列割当制御部１０２の詳細については後述する。なお、シグネチャテーブル記憶部１０１及びシグネチャ系列割当制御部１０２は、割当手段として機能する。【００２１】
ページング情報処理部１０３は、ページング情報生成部１０４、符号化部１０５、変調部１０６を備えており、制御チャネル生成手段として機能する。ページング情報生成部１０４は、シグネチャ系列割当制御部１０２から出力されたシグネチャＩＤ（必要があればＲＡスロット情報）、及び、図示せぬ上位層から入力されるページング制御情報（ＵＥ ＩＤ、その他ページングで通知する情報）を含めてページングチャネル（下り制御チャネル）を生成する。生成されたページングチャネルは符号化部１０５に出力される。【００２２】
符号化部１０５は、ページング情報生成部１０４から出力されたページングチャネルを符号化し、変調部１０６は、符号化されたページングチャネルをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどの変調方式によって変調する。変調されたページングチャネルは多重部１１０に出力される。【００２３】
ＤＬデータ送信処理部１０７は、符号化部１０８及び変調部１０９を備え、ＤＬ送信データの送信処理を行う。符号化部１０８は、ＤＬ送信データを符号化し、変調部１０９は、符号化されたＤＬ送信データをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどの変調方式によって変調し、変調したＤＬ送信データを多重部１１０に出力する。【００２４】
多重部１１０は、変調部１０６から出力されたページングチャネルと、変調部１０９から出力されたＤＬ送信データとを時間多重、周波数多重、空間多重、または、符号多重し、多重信号を送信ＲＦ部１１１に出力する。【００２５】
送信ＲＦ部１１１は、多重部１１０から出力された多重信号にＤ／Ａ変換、フィルタリング、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ１１２から送信する。【００２６】
受信ＲＦ部１１３は、アンテナ１１２を介して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分離部１１４に出力する。【００２７】
分離部１１４は、受信ＲＦ部１１３から出力された信号をＲＡスロットとＵＬデータスロットとに分離し、分離したＲＡスロットをシグネチャ系列検出部１１５に、ＵＬデータスロットをＵＬデータ受信処理部１１６の復調部１１７にそれぞれ出力する。【００２８】
シグネチャ系列検出部１１５は、分離部１１４から出力されたＲＡスロットについて、シグネチャテーブル記憶部１０１に記憶されたシグネチャを用いて相関処理等のプリアンブル波形検出処理を行い、シグネチャ系列が送信されたか否かを検出する。検出結果はシグネチャ系列割当制御部１０２に出力される。【００２９】
ＵＬデータ受信処理部１１６は、復調部１１７及び復号化部１１８を備え、ＵＬデータの受信処理を行う。復調部１１７は、分離部１１４から出力されたＵＬデータの伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行う。復号化部１１８は、復調部１１７による信号点判定の結果について誤り訂正処理を行い、ＵＬ受信データを出力する。【００３０】
ここで、シグネチャテーブルを構成するZadoff-Chu系列について説明する。まず、系列長ＮのZadoff-Chu系列は、Ｎが偶数の場合、式（１）によって表され、Ｎが奇数の場合、式（２）によって表される。
【数１】
2008020609.tif 000003
【数２】
2008020609.tif 000004
ただし、ｎ＝０，１，２，…，Ｎ−１、ｑは任意の整数、ｋはＮとは互いに素となるＮより小さい正整数（positive integer）である。【００３１】
さらに、上記Zadoff-Chu系列をシフト量Δ単位で巡回シフトさせることにより生成したCyclic-shifted Zadoff-Chu系列、すなわち、ｎ→（ｎ＋ｍΔ）ｍｏｄ Ｎに置換した系列を、Ｎが偶数の場合、式（３）に示し、Ｎが奇数の場合、式（４）に示す。
【数３】
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【数４】
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ここで、ｎ＝０，１，２，…，Ｎ−１、ｑは任意の整数、ｋはＮとは互いに素となるＮより小さい正整数、ｍは０，１，…，Ｍ−１、ＭはＮ／Δを超えない最大の整数である。【００３２】
同一Zadoff-Chu系列の巡回シフトにより生成した系列（つまりｋ，Ｎ，ｑが同じ値でｍのみが異なる系列）間は、検出区間τが０≦τ＜Δにおいて理想的には相互相関ゼロになる。【００３３】
ただし、広帯域伝送を行う場合はマルチパス伝送路による周波数選択性フェージングの影響で系列間の相互干渉は比較的低い値となるがゼロではない。また、異なる系列番号ｋのZadoff-Chu系列は非直交であり、相互干渉が巡回シフト系列間と比較して大きくなる。      【００３４】
巡回シフト系列をＲＡバーストのシグネチャ系列として適用する場合、Δは各ＢＳにおいて推定される最大往復遅延時間（RTD: Round trip delay）よりも大きい値に設定される。つまり、半径の小さいセルほどＲＡバーストのＲＴＤが小さくなるため、Δの値は小さくなり、より多くの巡回シフト系列を生成できる。【００３５】
一方、セル半径が大きくなるほどＲＡバーストのＲＴＤが大きくなり、Δの値も大きくなるため、同一Zadoff-Chu系列から生成可能な巡回シフト系列数は減少する。【００３６】
したがって、１つのZadoff-chu系列から生成可能な巡回シフト系列は、セル半径により制限されるため、通常１つのＢＳが必要とするシグネチャ系列の組を構成する場合、複数の異なる系列番号ｋのZadoff-Chu系列及びそれぞれの巡回シフト系列よりシグネチャ系列を形成する。【００３７】
このようなZadoff-Chu系列によって形成されるシグネチャテーブルの詳細について図２を用いて説明する。図２では、シグネチャグループ＃１〜＃３の３つのグループを含むシグネチャテーブルを示している。【００３８】
シグネチャグループ＃１は、系列番号ｋ＝１のZadoff-Chu系列を対応付け、シフト数ｍ＝０〜３の４つの巡回シフト系列によって形成されている。また、シグネチャグループ＃２は、系列番号ｋ＝２のZadoff-Chu系列を対応付け、シフト数ｍ＝０〜３の４つの巡回シフト系列によって形成されている。さらに、シグネチャグループ＃３は、系列番号ｋ＝３のZadoff-Chu系列を対応付け、シフト数ｍ＝０〜３の４つの巡回シフト系列によって形成されている。このように、各シグネチャグループは、グループ内の系列番号ｋが等しく、グループ内の巡回シフト数ｍが異なる系列によって形成される。【００３９】
図２に示したシグネチャグループは、同時に割り当て可能なシグネチャ系列の組を表している。【００４０】
なお、図２に示したシグネチャグループ構成を用いる場合は、系列番号ｋの異なる系列間の相互相関特性が均一になるように、系列長Ｎは素数のZadoff-Chu系列であることが望ましい。また、巡回シフト系列を多数生成可能な環境では、シグネチャグループ間の系列番号ｋも可能な限り同じ値のシグネチャテーブル構成とすることが望ましい。【００４１】
図３は、本発明の実施の形態１に係る端末局装置１５０の構成を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部１５２は、図１に示したＢＳから送信された信号をアンテナ１５１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分離部１５３に出力する。【００４２】
分離部１５３は、受信ＲＦ部１５２から出力された信号に含まれるページング情報とＤＬデータとをそれぞれ分離し、分離したＤＬデータをＤＬデータ受信処理部１５４の復調部１５５に、ページング情報をページング情報受信処理部１５７の復調部１５８に出力する。【００４３】
ＤＬデータ受信処理部１５４は、復調部１５５及び復号化部１５６を備え、ＤＬデータの受信処理を行う。復調部１５５は、分離部１５３から出力されたＤＬデータの伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行い、復号化部１５６は、復調部１５５による信号点判定結果について誤り訂正処理を行い、ＤＬ受信データを出力する。【００４４】
ページング情報受信処理部１５７は、復調部１５８、復号化部１５９及びページング情報処理部１６０を備え、ページング情報の受信処理を行う。復調部１５８は、分離部１５３から出力されたページング情報の伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行い、復号化部１５９は、復調部１５８によるページング情報の信号点判定結果について誤り訂正処理を行い、誤り訂正処理されたページング情報をページング情報処理部１６０に出力する。【００４５】
ページング情報処理部１６０は、復号化部１５９から出力されたページング情報に含まれるＵＥ ＩＤに基づいて、当該ページング情報が自局宛であるか否かを判定する。当該ページング情報が自局宛である場合、ページング情報に含まれるシグネチャＩＤ及びＲＡスロット情報をＲＡバースト生成部１６２に出力する。当該ページング情報が自局宛ではない場合、ページング情報を破棄する。【００４６】
シグネチャテーブル記憶部１６１は、図１に示したＢＳのシグネチャテーブル記憶部１０１と同一のシグネチャテーブルを有する。すなわち、１つのZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャを１つのシグネチャグループとし、複数の異なるZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャグループを記憶している。【００４７】
ＲＡバースト生成部１６２は、ページング情報処理部１６０から出力されたシグネチャＩＤに対応するシグネチャ系列をシグネチャテーブル記憶部１６１から読み出し、読み出したシグネチャ系列を含めてＲＡバーストを生成し、生成したＲＡバーストを多重部１６６に出力する。【００４８】
ＵＬデータ送信処理部１６３は、符号化部１６４及び変調部１６５を備え、ＵＬ送信データの送信処理を行う。符号化部１６４は、ＵＬ送信データを符号化し、変調部１６５は、符号化されたＵＬ送信データをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどの変調方式によって変調し、変調したＵＬ送信データを多重部１６６に出力する。【００４９】
多重部１６６は、ＲＡバースト生成部１６２から出力されたＲＡバーストと、変調部１６５から出力されたＵＬ送信データとを多重し、多重信号を送信ＲＦ部１６７に出力する。【００５０】
送信ＲＦ部１６７は、多重部１６６から出力された多重信号にＤ／Ａ変換、フィルタリング、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ１５１から送信する。【００５１】
次に、図１に示したＢＳ１００と図２に示したＵＥ１５０とのランダムアクセス手順について図４を用いて説明する。ここでは、まず、ＵＥ１５０が一定期間データの送受信を行わず、IDLE状態にあるものとする。【００５２】
図４において、ＳＴ２０１では、ＢＳ１００が上位層からＵＥ１５０宛てのユーザデータを取得する。ＵＥ１５０との接続が確立されていない状態であるため、ＢＳ１００は取得したユーザデータを一時保持する。【００５３】
ＳＴ２０２では、ＢＳ１００のシグネチャテーブル記憶部１０１が保持するシグネチャテーブルのうち、１つのシグネチャグループを選択し、選択したシグネチャグループの中からシグネチャ系列をＵＥ１５０に割り当てる。【００５４】
ＳＴ２０３では、ＵＥ１５０のＵＥ ＩＤ、ＵＥ１５０に割り当てたシグネチャのＩＤ及びＲＡスロット情報を含めたページング情報を下り制御チャネル（例えば、ページングチャネル）を用いてＵＥ１５０に通知する。【００５５】
ＳＴ２０４では、ページング情報を受信したＵＥ１５０がページング情報に含まれるＵＥ ＩＤ、割り当てられたシグネチャＩＤ及びＲＡスロットを取得する。取得したＵＥ ＩＤが自局を示す場合、取得したシグネチャＩＤに対応するシグネチャをＢＳ１００と同じシグネチャテーブルから読み出し、ＳＴ２０５では、取得したＲＡスロットを用いてＲＡバースト送信を行う。【００５６】
ＳＴ２０６では、ＲＡバーストを受信したＢＳ１００が、受信したＲＡバーストのうち、ＳＴ２０３においてページング情報に含めたシグネチャＩＤに該当するプリアンブルを検出すると、ＲＡバーストに対するＡＣＫ、上り送信開始タイミング制御情報（Time alignment情報）、帯域割当通知などに用いる一時的なＵＥ ＩＤ（ＷＣＤＭＡでは、C-RNTIに相当）を通知するなど、ユーザデータ送信を行うために必要な情報の送受信をＵＥ１５０との間で行う。【００５７】
ＳＴ２０７では、ＢＳ１００とＵＥ１５０との間でユーザデータの帯域割当及びユーザデータの送受信を行う。【００５８】
次に、図１に示したＢＳ１００のシグネチャ系列割当制御部１０２の動作について図５を用いて説明する。シグネチャ系列割当制御部１０２は、ＵＥに割り当てるグネチャグループをページング情報の送信タイミング毎に切り替える。この図では、図２に示した３つのシグネチャグループを例に示す。以下、具体的に説明する。【００５９】
ページング送信タイミング３ｎでは、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信を行う。【００６０】
ページング送信タイミング３ｎ＋１では、シグネチャグループ＃２のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃２のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃２でＲＡバースト送信を行う。また、ＲＡスロット＃２では、ページング送信タイミング３ｎでシグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥのうち、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信に失敗したＵＥの再送も行われる。このとき再送を行うＵＥはページング送信タイミング３ｎで割り当てられたシグネチャ系列と同じ系列を用いて再送する。【００６１】
同様に、ページング送信タイミング３ｎ＋２では、シグネチャグループ＃３のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられる。ＲＡスロット＃３では、シグネチャグループ＃３のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥのＲＡバースト送信及びページング送信タイミング３ｎ，３ｎ＋１で割り当てられたＵＥの再送が行われる。【００６２】
ページング送信タイミング３（ｎ＋１）では、再びシグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信を行う。この際、ページング送信タイミング３ｎでシグネチャ系列の割り当てを行ったがＲＡバーストが正しく受信されなかったＵＥは、改めてページングされない限りＲＡバーストの再送は行わない。【００６３】
以上のように、ページング送信毎にＵＥに割り当てるシグネチャグループを切り替えることにより、再送されるＲＡバーストに対してもシグネチャ系列の衝突を回避することができる。【００６４】
ここで、シグネチャグループ内をシグネチャグループ間の相互干渉よりも低いシグネチャ系列で構成する理由について説明する。ＲＡバーストの初回送信はページングによって通知された全てのＵＥが送信するが、そのほとんどのＲＡバースト送信が初回送信で成功し、再送されるＲＡバーストの期待値は初回ＲＡバースト送信数に比べて小さくなる。したがって、ＲＡスロットで同時に送信されるＲＡバースト送信のうちページング通知直後の初回ＲＡバースト送信が支配的であるため、図６に示すように、初回ＲＡバーストのシグネチャ系列間の相互干渉電力を小さくするようにシグネチャテーブルを設定することにより、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡバースト数を増加させることができる。【００６５】
なお、図６Ａは、初回ＲＡバースト送信及び再送ＲＡバーストのシグネチャ系列間の相互干渉電力が各スロットで同一である場合を示している。また、図６Ｂは、初回ＲＡバースト送信のシグネチャ系列間の相互干渉電力を小さくした場合を示している。図６Ａでは、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡバースト数４を示しており、図６Ｂでは、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡバースト数６を示している。【００６６】
このように実施の形態１によれば、１つのZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャを１つの組とするシグネチャグループとし、複数の異なるZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャグループを備え、ページング送信毎にＵＥに割り当てるシグネチャグループを切り替えることにより、初回ＲＡバースト送信の衝突を回避すると共に、再送ＲＡバーストの衝突も回避することができる。また、同一ＲＡスロットで送信されるシグネチャ系列間での相互干渉を低減することができるため、同時に割当可能なシグネチャ系列数を増加させることができる。【００６７】
また、本実施の形態では、シグネチャＩＤを通知する方法として、図７Ａに示すように、明示的にシグネチャＩＤを制御情報として送信する方法でもよいし、同時に発生した複数のページング情報をまとめて通知する場合、図７Ｂに示すように、ＵＥ ＩＤの順序とシグネチャＩＤの順序をあらかじめ設定しておくことにより、シグネチャＩＤを通知する制御情報の増加を防ぐことができる。また、ページング用ＲＡスロットをページング情報で通知する場合も同様である。【００６８】
また、本実施の形態では、ＲＡシグネチャ系列としてZadoff-Chu系列を用いる場合について説明したが、GCL系列を用いてもよい。以下、GCL系列を用いる場合について簡単に説明する。系列長ＮのGCL系列は、Ｎが偶数の場合、式（５）で表され、Ｎが奇数の場合、式（６）で表される。
【数５】
2008020609.tif 000007
【数６】
2008020609.tif 000008
ただし、ｎ＝０，１，２，…，Ｎ−１、ｑは任意の整数、ｋはＮとは互いに素となるＮより小さい正整数、ｂｉ（ｎ ｍｏｄ ｍ）は、任意の複素数であり、ｉ＝０，１，…，ｍ−１である。また、GCL系列間の相互相関を最小にする場合、ｂｉ（ｎ ｍｏｄ ｍ）は振幅１の任意の複素数を用いる。シグネチャグループは、上式のｋ，Ｎ，ｑが同一でｉのみが異なる系列の組で構成される。あるいは、GCL系列はZadoff-Chu系列に対してｂｉ（ｎ ｍｏｄ ｍ）を乗算した系列であるため、シグネチャグループは、Zadoff-Chu系列と同様に巡回シフト数ｍのみが異なる系列の組で構成してもよい。【００６９】
また、本実施の形態では、ページングの対象となるＵＥ数が、シグネチャグループのシグネチャ系列数よりも大きくなる場合、より優先度の高いＵＥから順にシグネチャ系列を割り当てるものとする。優先度の高いＵＥとしては、要求遅延時間が短い通信（VoIP, Video streaming, Gaming, etc.）を行うＵＥ、ＱｏＳ（Quality of Service）の高いＵＥ（User pay more money for services）などがある。【００７０】
割り当てるシグネチャ系列がなくなった場合、シグネチャグループを割り当てるタイミングを遅らせ、空きシグネチャ系列が発生してからページングを行うようにしてもよいし、あるいは、シグネチャ系列をＵＥに割り当てず、ＵＥ側からＲＡバースト送信を開始するようにＵＥに通知してもよい。これにより、割り当てるシグネチャ系列がなくなった場合でも、許容遅延が大きいサービスを受けるＵＥであれば、初回アクセス処理の処理遅延を許容することができる。【００７１】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るＢＳ及びＵＥの構成は、実施の形態１の図１及び図３に示した構成とそれぞれ同一であるので、図１及び図３を援用して説明する。【００７２】
まず、実施の形態１において示したZadoff-Chu系列において、２つの異なる系列番号ｋ＝ｋ１とｋ＝ｋ２の相互相関特性について説明する。この相互相関特性には、次のような関係がある。|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数が１の場合、相互相関のピーク値は√Ｎとなる。また、|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数が１ではない場合、相互相関のピーク値は√Ｎよりも大きくなる。なお、相互相関のピーク値は|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数の大きさに対応して大きくなる。【００７３】
系列長Ｎが素数の場合は、全てのｋに対して|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数が１となるが、GCL系列において演算量（回路規模）の小さいマッチドフィルタを適用する場合には、Ｎ＝ｓｍ２またはＮ＝ｔｍを満たす系列長Ｎである必要があるため、Ｎは素数ではなくなる。ここで、ｓ、ｍ、ｔは１以上の整数。【００７４】
よって、Ｎ＝ｓｍ２またはＮ＝ｔｍを満たす系列長ＮのGCL系列をシグネチャ系列として用いる場合、|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数が１ではなく、相互相関のピーク値は√Ｎよりも大きい系列を利用することになる。【００７５】
ここで、Ｎ＝４００（ｓ＝２５，ｍ＝４，Ｎ＝ｓｍ２＝２５×４×４＝４００）、系列番号ｋ＝３，７，９が利用可能なＢＳのシグネチャテーブルの構成を図８に示す。図８に示すシグネチャグループは、グループ内の系列番号ｋが等しく、グループ内のGCLのｂ項のｉが異なる系列によって形成される。【００７６】
さらに、シグネチャグループ＃２及び＃３に割り当てるシグネチャは、シグネチャグループ＃１で用いた系列番号ｋ１の値との差の絶対値|ｋ１−ｋｘ|と系列長Ｎとの最大公約数が小さい系列番号ｋｘから順にシグネチャグループ＃２、シグネチャグループ＃３と割り当てる。【００７７】
図８の例では、シグネチャグループ＃１に系列番号ｋ＝３を割り当て、ｋ１＝３とｋ２＝７，ｋ３＝９との差の絶対値は、それぞれ４，６となる。ｋ２＝７の場合の|ｋ１−ｋ２|と系列長Ｎとの最大公約数は４、ｋ３＝９の場合の|ｋ１−ｋ３|と系列長Ｎとの最大公約数は２となるため、シグネチャグループ＃２の系列番号にはｋ＝９を、シグネチャグループ＃３の系列番号にはｋ＝７をそれぞれ設定する。【００７８】
次に、本発明の実施の形態２に係るシグネチャ系列割当制御部１０２の動作について図９を用いて説明する。この図では、図８に示した３つのシグネチャグループを例に示す。【００７９】
シグネチャ系列割当制御部１０２は、ページング送信タイミング毎に再送で用いるシグネチャグループを切り替え、初回に割り当てるシグネチャグループと一対一で対応させたシグネチャグループを再送で割り当てる。以下、具体的に説明する。【００８０】
ページング送信タイミング３ｎでは、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列を割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信を行う。【００８１】
ページング送信タイミング３ｎ＋１では、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃２でＲＡバースト送信を行う。また、ＲＡスロット＃２では、ページング送信タイミング３ｎでシグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥのうち、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信に失敗したＵＥの再送も行われる。このとき再送を行うＵＥはページング送信タイミング３ｎで割り当てられたシグネチャグループに対応付けられたシグネチャグループ＃２のシグネチャ系列を用いて再送する。【００８２】
同様に、ページング送信タイミング３ｎ＋２でも、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられる。ＲＡスロット＃３では、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥのＲＡバースト送信及びページング送信タイミング３ｎ，３ｎ＋１で割り当てられたＵＥの再送が行われる。このときページング送信タイミング３ｎで割り当てられたＵＥは、シグネチャグループに対応付けられたシグネチャグループ＃３のシグネチャ系列を用いて再送し、ページング送信タイミング３ｎ＋１で割り当てられたＵＥは、シグネチャグループに対応付けられたシグネチャグループ＃２のシグネチャ系列を用いて再送する。【００８３】
ページング送信タイミング３（ｎ＋１）では、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信を行う。この際、ページング送信タイミング３ｎでシグネチャ系列の割り当てを行ったがＲＡバーストが正しく受信されなかったＵＥは、改めてページングされない限りＲＡバーストの再送は行わない。【００８４】
以上のように、ページング送信毎に再送に用いるグネチャグループを切り替えることにより、再送されるＲＡに対してもシグネチャ系列の衝突を回避することができる。【００８５】
ここで、シグネチャグループ内をシグネチャグループ間の相互干渉よりも低いシグネチャ系列で構成する理由について説明する。ＲＡバーストの初回送信はページングによって通知された全てのＵＥが送信するが、そのほとんどのＲＡバースト送信が初回送信で成功するため、次に再送されるＲＡバーストの期待値は初回ＲＡバースト送信数に比べて小さくなる。さらに、２回目に再送されるＲＡバーストの期待値はさらに小さくなる。したがって、ＲＡスロットで同時に送信されるＲＡバースト送信のうち初回ＲＡバースト送信が支配的であるため、図１０に示すように、初回ＲＡバースト送信→１回目ＲＡバースト再送→２回目ＲＡバースト再送の順に、シグネチャ系列間の相互干渉電力を小さくするようにシグネチャグループを設定することにより、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡ数を増加させることができる。ちなみに、図１０の例では、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡバースト数７を示している。【００８６】
このように実施の形態２によれば、ＲＡバーストの初回送信用に割り当てるシグネチャグループと再送に用いるシグネチャグループとを再送回数毎に一対一で対応付け、ページング送信毎に再送に用いるシグネチャグループを切り替えることにより、初回ＲＡバースト送信の衝突を回避すると共に、再送ＲＡバーストの衝突も回避することができる。また、シグネチャグループ間の干渉特性が異なる場合は、よりＲＡスロットあたりの割当可能なＲＡバースト数を増加させることができる。【００８７】
なお、ページングで割り当てるスロットは、ページングから送信を開始するＲＡバースト専用のスロットであってもよいし、ＵＥ側が送信するＲＡバーストと共通のスロットであってもよい。【００８８】
ページング送信後に必ずＲＡバースト送信が発生するため、好ましくは、ページング送信タイミングとＲＡバースト送信タイミングの時間間隔が短くなるように、ページング送信はRACH送信領域の直前、あるいは、ＲＡスロットをページング送信の直後に割り当てる。これにより、再同期処理にかかる処理遅延を最小にすることができる。【００８９】
なお、上記各実施の形態では、割当周期が３の場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、割当周期３以外でもよい。【００９０】
また、上記各実施の形態では、割り当てたシグネチャ系列の通知をページングによって行う場合を例に示したが、本発明はこれに限定されず、スケジューリング情報を含む下り制御チャネル、下り共通チャネルで送信されるＬ２／Ｌ３制御メッセージ情報など他のチャネルを用いてもよい。【００９１】
また、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。【００９２】
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。【００９３】
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・プロセッサを利用してもよい。【００９４】
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。【００９５】
２００６年８月１７日出願の特願２００６−２２２１９８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。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、スループットの向上及びＲＡバーストを含めた初回アクセス処理の高速化を図ることができ、例えば、移動体通信システム等に適用できる。
【図１】
2008020609.tif 000009
【図２】
2008020609.tif 000010
【図３】
2008020609.tif 000011
【図４】
2008020609.tif 000012
【図５】
2008020609.tif 000013
【図６】
2008020609.tif 000014
【図７】
2008020609.tif 000015
【図８】
2008020609.tif 000016
【図９】
2008020609.tif 000017
【図１０】
2008020609.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月14日(2007.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信端末装置が用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループから選択する選択手段と、
選択された前記シグネチャ系列の識別情報を送信する送信手段と、
を具備する無線送信装置。
【請求項２】
前記シグネチャグループは、同一のＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列から巡回シフトにより生成された複数のシグネチャ系列から成る、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記シグネチャグループは、他のシグネチャグループのＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列と異なるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列から巡回シフトにより生成された複数のシグネチャ系列から成る、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記シグネチャグループは、互いに直交する複数のシグネチャ系列、又は、互いに相互相関が低い複数のシグネチャ系列から成る、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記無線通信端末装置がランダムアクセス用送信領域での送信に用いる前記シグネチャ系列を選択する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記無線通信端末装置が初回送信に用いる前記シグネチャ系列を選択する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記選択手段は、制御チャネルの生成タイミング毎に切り替えられる前記シグネチャグループから前記シグネチャ系列を選択する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記選択手段は、シグネチャ系列の初回送信とシグネチャ系列の再送との間で切り替えられる前記シグネチャグループから前記シグネチャ系列を選択する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項９】
初回送信用のシグネチャグループと再送用のシグネチャグループとが一対一に対応する、
請求項８に記載の無線送信装置。
【請求項１０】
前記送信手段は、制御チャネルを用いて前記識別情報を送信する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項１１】
前記制御チャネルは、ページングチャネルである、
請求項１０に記載の無線送信装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の無線送信装置を具備する無線通信基地局装置。
【請求項１３】
無線通信端末装置が用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループから選択するステップと、
選択された前記シグネチャ系列の識別情報を送信するステップと、
を具備する無線送信方法。
【手続補正書】
【提出日】平成21年1月9日(2009.1.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信端末装置が用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループから選択する選択手段と、
選択された前記シグネチャ系列の識別情報を送信する送信手段と、
を具備する無線送信装置。
【請求項２】
前記シグネチャグループは、同一のZadoff-Chu系列から巡回シフトにより生成された複数のシグネチャ系列から成る、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項３】
前記シグネチャグループは、他のシグネチャグループのZadoff-Chu系列と異なるZadoff-Chu系列から巡回シフトにより生成された複数のシグネチャ系列から成る、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項４】
前記シグネチャグループは、互いに直交する複数のシグネチャ系列、又は、互いに相互相関が低い複数のシグネチャ系列から成る、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記無線通信端末装置がランダムアクセス用送信領域での送信に用いる前記シグネチャ系列を選択する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項６】
前記選択手段は、前記無線通信端末装置が初回送信に用いる前記シグネチャ系列を選択する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項７】
前記選択手段は、制御チャネルの生成タイミング毎に切り替えられる前記シグネチャグループから前記シグネチャ系列を選択する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項８】
前記選択手段は、シグネチャ系列の初回送信とシグネチャ系列の再送との間で切り替えられる前記シグネチャグループから前記シグネチャ系列を選択する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項９】
初回送信用のシグネチャグループと再送用のシグネチャグループとが一対一に対応する、
請求項８に記載の無線送信装置。
【請求項１０】
前記送信手段は、制御チャネルを用いて前記識別情報を送信する、
請求項１に記載の無線送信装置。
【請求項１１】
前記制御チャネルは、ページングチャネルである、
請求項１０に記載の無線送信装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の無線送信装置を具備する無線通信基地局装置。
【請求項１３】
無線通信端末装置が用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループから選択するステップと、
選択された前記シグネチャ系列の識別情報を送信するステップと、
を具備する無線送信方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線送信装置及び無線送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信システムに代表される移動体通信システム、または、無線ＬＡＮ（local area network）システムにおいては、送信領域にランダムアクセス領域が設けられる。このランダムアクセス領域は、端末局（以下、「ＵＥ」という）が基地局（以下、「ＢＳ」という）に最初に接続要求を行う場合、あるいは、ＢＳなどがＵＥの送信時間や送信帯域を割り当てる集中管理システムにおいて新たな帯域割り当て要求を行う場合、上り回線の送信領域に設けられる。なお、基地局はアクセスポイント又はＮｏｄｅＢと呼ばれることがある。
【０００３】
また、現在規格化が行われている3GPP RAN LTEなどのＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）を用いたシステムでは、最初に接続要求を行う場合（ＵＥの電源ＯＮ時だけではなく、ハンドオーバ時、一定期間通信を行っていない場合、チャネルの状況による同期外れなど、上り回線の送信タイミング同期が確立されていない場合）に、上り送信タイミング同期取得、ＢＳへの接続要求（Association Request）、または帯域割当要求（Resource Request）を行う最初のプロセスにランダムアクセスが利用される。
【０００４】
ランダムアクセス領域（以下、「ＲＡスロット」という）で送信されるランダムアクセスバースト（以下、「ＲＡバースト」という）は、スケジュールされる他のチャネルとは異なり、シグネチャ系列の衝突（複数のＵＥが同じＲＡスロットを用いて同一シグネチャ系列を送信すること）又はシグネチャ系列間の干渉により受信エラー及び再送が発生する。ＲＡバーストの衝突、受信エラーが発生すると、ＲＡバーストを含む上り送信タイミング同期取得及びＢＳへの接続要求処理の処理遅延が大きくなる。このため、シグネチャ系列の衝突率の低減、シグネチャ系列の検出特性の向上が要求されている。
【０００５】
シグネチャ系列の検出特性の向上を図る方法として、自己相関特性が低い系列であり、かつ、系列間の相互相関特性も低いGCL（Generalized chirp like）系列又はZadoff-Chu系列からシグネチャ系列を生成することが検討されている。
【０００６】
非特許文献１に記載のＷＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）システムでは、プリアンブルの衝突を回避するため、また、送信されるプリアンブルを区別するため、送信可能なシグネチャ系列を複数（１６種類）設け、ランダムに選択可能なＲＡスロットを２０ｍｓｅｃの間に１５スロット設けることにより、シグネチャの衝突率の低減を図っている。また、ＢＳでは、上記のように自己相関特性及び系列間の相互相関特性が良好な符号系列が用いられることにより、それぞれのシグネチャ系列を分離及び検出することができる。
【０００７】
なお、ここで、プリアンブルとは、ランダムアクセスチャネルを構成する、送信装置及び受信装置間で既知な信号系列のことである。一般に、自己相関特性及び相互相関特性の良好な信号系列で構成される。また、シグネチャはプリアンブルパターンの１つ１つであり、ここでは、シグネチャ系列とプリアンブルパターンは同義であるものとする。
【０００８】
また、非特許文献２に記載の技術では、ＲＡバースト送信を含む初回セルアクセス（Initial cell access）を、ネットワーク側（ＢＳ側）から開始する処理とＵＥ側から開始する処理とに分類し、ＲＡバースト送信に関わるシステム情報を含めたページング情報をＲＡバースト送信でネットワーク側からＵＥに通知することにより、シグネチャ系列の衝突率の低減及び検出特性の向上が図られている。
【０００９】
具体的には、下り回線で通知されるページング情報に、上り回線の干渉情報（UL Interference）と、再送時間間隔などを示す動的パーシステントレベルパラメータ（Dynamic persistent level parameter）とを含め、ページング情報をＵＥ毎あるいは複数のＵＥに対してＰＣＨ（Paging Channel）を用いて通知する。
【００１０】
ページング情報を受信したＵＥは、上り回線の干渉情報をＲＡバーストの送信電力設定に用いる。また、上り回線の干渉情報と動的パーシステントレベルパラメータとを用いて、ＲＡバースト送信の誤り率、かつ、ＲＡバースト送信時間間隔を制御することができるため、ＲＡバースト送信の優先度を制御可能であり、ＵＥはより効果的なシグネチャ系列を選択することが可能となる。
【非特許文献１】3GPP TS 25.214V6.7.1(6.Random access procedure), December, 2005 TSG-RAN Working Group 2 #49, Seoul,  Korea, Nov. 7-11, 2005
【非特許文献２】R2-052769, LG Electronics, "Initial access for LTE" 3GPP TSG RAN WG1/2 Joint Meeting, Athens, Greece, March 27-31, 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、非特許文献１に開示の技術では、ＴＤＭＡ又はＴＤＭＡ−ＦＤＭＡを用いたシステムにおいて、選択可能なＲＡスロットを多数設けるため、ユーザデータ送信に割り当てる領域が減少し、システム全体のスループットが著しく低下する。
【００１２】
また、非特許文献２に開示の技術では、ネットワーク側から開始するアクセス手順のＲＡバースト送信の検出特性の向上は期待できるが、ＲＡバースト送信の衝突率を低減するために再送時間間隔を制御するため、ＲＡバースト送信が成功するまでの処理遅延が大きくなる。
【００１３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、スループットの向上及びＲＡバーストを含めた初回アクセス処理の高速化を図る無線送信装置及び無線送信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の無線送信装置は、無線通信端末装置が用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループから選択する選択手段と、選択された前記シグネチャ系列の識別情報を送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１５】
本発明の無線送信方法は、無線通信端末装置が用いるシグネチャ系列を同一のシグネチャグループから選択するステップと、選択された前記シグネチャ系列の識別情報を送信するステップと、を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、スループットの向上及びＲＡバーストを含めた初回アクセス処理の高速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局装置１００の構成を示すブロック図である。この図において、シグネチャテーブル記憶部１０１は、１つのZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャを１つの組（以下、「シグネチャグループ」という）とし、複数の異なるZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャグループを記憶している。なお、シグネチャテーブルの詳細については後述する。
【００１９】
シグネチャ系列割当制御部１０２は、図示せぬ上位層からページング対象となるＵＥの識別子（ＵＥ ＩＤ）を取得する一方、シグネチャテーブル記憶部１０１からシグネチャ系列を読み出し、読み出したシグネチャ系列をページング対象となるＵＥに割り当てる。また、後述するシグネチャ系列検出部１１５から出力された検出結果に応じて、ＲＡバーストの再送を行うか否かを判断する。シグネチャ系列割当制御部１０２の詳細については後述する。なお、シグネチャテーブル記憶部１０１及びシグネチャ系列割当制御部１０２は、割当手段として機能する。
【００２０】
ページング情報処理部１０３は、ページング情報生成部１０４、符号化部１０５、変調部１０６を備えており、制御チャネル生成手段として機能する。ページング情報生成部１０４は、シグネチャ系列割当制御部１０２から出力されたシグネチャＩＤ（必要があればＲＡスロット情報）、及び、図示せぬ上位層から入力されるページング制御情報（ＵＥ ＩＤ、その他ページングで通知する情報）を含めてページングチャネル（下り制御チャネル）を生成する。生成されたページングチャネルは符号化部１０５に出力される。
【００２１】
符号化部１０５は、ページング情報生成部１０４から出力されたページングチャネルを符号化し、変調部１０６は、符号化されたページングチャネルをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどの変調方式によって変調する。変調されたページングチャネルは多重部１１０に出力される。
【００２２】
ＤＬデータ送信処理部１０７は、符号化部１０８及び変調部１０９を備え、ＤＬ送信データの送信処理を行う。符号化部１０８は、ＤＬ送信データを符号化し、変調部１０９は、符号化されたＤＬ送信データをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどの変調方式によって変調し、変調したＤＬ送信データを多重部１１０に出力する。
【００２３】
多重部１１０は、変調部１０６から出力されたページングチャネルと、変調部１０９から出力されたＤＬ送信データとを時間多重、周波数多重、空間多重、または、符号多重し、多重信号を送信ＲＦ部１１１に出力する。
【００２４】
送信ＲＦ部１１１は、多重部１１０から出力された多重信号にＤ／Ａ変換、フィルタリング、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ１１２から送信する。
【００２５】
受信ＲＦ部１１３は、アンテナ１１２を介して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分離部１１４に出力する。
【００２６】
分離部１１４は、受信ＲＦ部１１３から出力された信号をＲＡスロットとＵＬデータスロットとに分離し、分離したＲＡスロットをシグネチャ系列検出部１１５に、ＵＬデータスロットをＵＬデータ受信処理部１１６の復調部１１７にそれぞれ出力する。
【００２７】
シグネチャ系列検出部１１５は、分離部１１４から出力されたＲＡスロットについて、シグネチャテーブル記憶部１０１に記憶されたシグネチャを用いて相関処理等のプリアンブル波形検出処理を行い、シグネチャ系列が送信されたか否かを検出する。検出結果はシグネチャ系列割当制御部１０２に出力される。
【００２８】
ＵＬデータ受信処理部１１６は、復調部１１７及び復号化部１１８を備え、ＵＬデータの受信処理を行う。復調部１１７は、分離部１１４から出力されたＵＬデータの伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行う。復号化部１１８は、復調部１１７による信号点判定の結果について誤り訂正処理を行い、ＵＬ受信データを出力する。
【００２９】
ここで、シグネチャテーブルを構成するZadoff-Chu系列について説明する。まず、系列長ＮのZadoff-Chu系列は、Ｎが偶数の場合、式（１）によって表され、Ｎが奇数の場合、式（２）によって表される。
【数１】
2008020609.tif 000019
【数２】
2008020609.tif 000020
ただし、ｎ＝０，１，２，…，Ｎ−１、ｑは任意の整数、ｋはＮとは互いに素となるＮより小さい正整数（positive integer）である。
【００３０】
さらに、上記Zadoff-Chu系列をシフト量Δ単位で巡回シフトさせることにより生成したCyclic-shifted Zadoff-Chu系列、すなわち、ｎ→（ｎ＋ｍΔ）ｍｏｄ Ｎに置換した系列を、Ｎが偶数の場合、式（３）に示し、Ｎが奇数の場合、式（４）に示す。
【数３】
2008020609.tif 000021
【数４】
2008020609.tif 000022
ここで、ｎ＝０，１，２，…，Ｎ−１、ｑは任意の整数、ｋはＮとは互いに素となるＮより小さい正整数、ｍは０，１，…，Ｍ−１、ＭはＮ／Δを超えない最大の整数である。
【００３１】
同一Zadoff-Chu系列の巡回シフトにより生成した系列（つまりｋ，Ｎ，ｑが同じ値でｍのみが異なる系列）間は、検出区間τが０≦τ＜Δにおいて理想的には相互相関ゼロになる。
【００３２】
ただし、広帯域伝送を行う場合はマルチパス伝送路による周波数選択性フェージングの影響で系列間の相互干渉は比較的低い値となるがゼロではない。また、異なる系列番号ｋのZadoff-Chu系列は非直交であり、相互干渉が巡回シフト系列間と比較して大きくなる。
【００３３】
巡回シフト系列をＲＡバーストのシグネチャ系列として適用する場合、Δは各ＢＳにおいて推定される最大往復遅延時間（RTD: Round trip delay）よりも大きい値に設定される。つまり、半径の小さいセルほどＲＡバーストのＲＴＤが小さくなるため、Δの値は小さくなり、より多くの巡回シフト系列を生成できる。
【００３４】
一方、セル半径が大きくなるほどＲＡバーストのＲＴＤが大きくなり、Δの値も大きくなるため、同一Zadoff-Chu系列から生成可能な巡回シフト系列数は減少する。
【００３５】
したがって、１つのZadoff-chu系列から生成可能な巡回シフト系列は、セル半径により制限されるため、通常１つのＢＳが必要とするシグネチャ系列の組を構成する場合、複数の異なる系列番号ｋのZadoff-Chu系列及びそれぞれの巡回シフト系列よりシグネチャ系列を形成する。
【００３６】
このようなZadoff-Chu系列によって形成されるシグネチャテーブルの詳細について図２を用いて説明する。図２では、シグネチャグループ＃１〜＃３の３つのグループを含むシグネチャテーブルを示している。
【００３７】
シグネチャグループ＃１は、系列番号ｋ＝１のZadoff-Chu系列を対応付け、シフト数ｍ＝０〜３の４つの巡回シフト系列によって形成されている。また、シグネチャグループ＃２は、系列番号ｋ＝２のZadoff-Chu系列を対応付け、シフト数ｍ＝０〜３の４つの巡回シフト系列によって形成されている。さらに、シグネチャグループ＃３は、系列番号ｋ＝３のZadoff-Chu系列を対応付け、シフト数ｍ＝０〜３の４つの巡回シフト系列によって形成されている。このように、各シグネチャグループは、グループ内の系列番号ｋが等しく、グループ内の巡回シフト数ｍが異なる系列によって形成される。
【００３８】
図２に示したシグネチャグループは、同時に割り当て可能なシグネチャ系列の組を表している。
【００３９】
なお、図２に示したシグネチャグループ構成を用いる場合は、系列番号ｋの異なる系列間の相互相関特性が均一になるように、系列長Ｎは素数のZadoff-Chu系列であることが望ましい。また、巡回シフト系列を多数生成可能な環境では、シグネチャグループ間の系列番号ｋも可能な限り同じ値のシグネチャテーブル構成とすることが望ましい。
【００４０】
図３は、本発明の実施の形態１に係る端末局装置１５０の構成を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部１５２は、図１に示したＢＳから送信された信号をアンテナ１５１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分離部１５３に出力する。
【００４１】
分離部１５３は、受信ＲＦ部１５２から出力された信号に含まれるページング情報とＤＬデータとをそれぞれ分離し、分離したＤＬデータをＤＬデータ受信処理部１５４の復調部１５５に、ページング情報をページング情報受信処理部１５７の復調部１５８に出力する。
【００４２】
ＤＬデータ受信処理部１５４は、復調部１５５及び復号化部１５６を備え、ＤＬデータの受信処理を行う。復調部１５５は、分離部１５３から出力されたＤＬデータの伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行い、復号化部１５６は、復調部１５５による信号点判定結果について誤り訂正処理を行い、ＤＬ受信データを出力する。
【００４３】
ページング情報受信処理部１５７は、復調部１５８、復号化部１５９及びページング情報処理部１６０を備え、ページング情報の受信処理を行う。復調部１５８は、分離部１５３から出力されたページング情報の伝送路応答歪補正を行い、変調方式に対応した硬判定又は軟判定による信号点判定を行い、復号化部１５９は、復調部１５８によるページング情報の信号点判定結果について誤り訂正処理を行い、誤り訂正処理されたページング情報をページング情報処理部１６０に出力する。
【００４４】
ページング情報処理部１６０は、復号化部１５９から出力されたページング情報に含まれるＵＥ ＩＤに基づいて、当該ページング情報が自局宛であるか否かを判定する。当該ページング情報が自局宛である場合、ページング情報に含まれるシグネチャＩＤ及びＲＡスロット情報をＲＡバースト生成部１６２に出力する。当該ページング情報が自局宛ではない場合、ページング情報を破棄する。
【００４５】
シグネチャテーブル記憶部１６１は、図１に示したＢＳのシグネチャテーブル記憶部１０１と同一のシグネチャテーブルを有する。すなわち、１つのZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャを１つのシグネチャグループとし、複数の異なるZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャグループを記憶している。
【００４６】
ＲＡバースト生成部１６２は、ページング情報処理部１６０から出力されたシグネチャＩＤに対応するシグネチャ系列をシグネチャテーブル記憶部１６１から読み出し、読み出したシグネチャ系列を含めてＲＡバーストを生成し、生成したＲＡバーストを多重部１６６に出力する。
【００４７】
ＵＬデータ送信処理部１６３は、符号化部１６４及び変調部１６５を備え、ＵＬ送信データの送信処理を行う。符号化部１６４は、ＵＬ送信データを符号化し、変調部１６５は、符号化されたＵＬ送信データをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫなどの変調方式によって変調し、変調したＵＬ送信データを多重部１６６に出力する。
【００４８】
多重部１６６は、ＲＡバースト生成部１６２から出力されたＲＡバーストと、変調部１６５から出力されたＵＬ送信データとを多重し、多重信号を送信ＲＦ部１６７に出力する。
【００４９】
送信ＲＦ部１６７は、多重部１６６から出力された多重信号にＤ／Ａ変換、フィルタリング、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ１５１から送信する。
【００５０】
次に、図１に示したＢＳ１００と図２に示したＵＥ１５０とのランダムアクセス手順について図４を用いて説明する。ここでは、まず、ＵＥ１５０が一定期間データの送受信を行わず、IDLE状態にあるものとする。
【００５１】
図４において、ＳＴ２０１では、ＢＳ１００が上位層からＵＥ１５０宛てのユーザデータを取得する。ＵＥ１５０との接続が確立されていない状態であるため、ＢＳ１００は取得したユーザデータを一時保持する。
【００５２】
ＳＴ２０２では、ＢＳ１００のシグネチャテーブル記憶部１０１が保持するシグネチャテーブルのうち、１つのシグネチャグループを選択し、選択したシグネチャグループの中からシグネチャ系列をＵＥ１５０に割り当てる。
【００５３】
ＳＴ２０３では、ＵＥ１５０のＵＥ ＩＤ、ＵＥ１５０に割り当てたシグネチャのＩＤ及びＲＡスロット情報を含めたページング情報を下り制御チャネル（例えば、ページングチャネル）を用いてＵＥ１５０に通知する。
【００５４】
ＳＴ２０４では、ページング情報を受信したＵＥ１５０がページング情報に含まれるＵＥ ＩＤ、割り当てられたシグネチャＩＤ及びＲＡスロットを取得する。取得したＵＥ ＩＤが自局を示す場合、取得したシグネチャＩＤに対応するシグネチャをＢＳ１００と同じシグネチャテーブルから読み出し、ＳＴ２０５では、取得したＲＡスロットを用いてＲＡバースト送信を行う。
【００５５】
ＳＴ２０６では、ＲＡバーストを受信したＢＳ１００が、受信したＲＡバーストのうち、ＳＴ２０３においてページング情報に含めたシグネチャＩＤに該当するプリアンブルを検出すると、ＲＡバーストに対するＡＣＫ、上り送信開始タイミング制御情報（Time alignment情報）、帯域割当通知などに用いる一時的なＵＥ ＩＤ（ＷＣＤＭＡでは、C-RNTIに相当）を通知するなど、ユーザデータ送信を行うために必要な情報の送受信をＵＥ１５０との間で行う。
【００５６】
ＳＴ２０７では、ＢＳ１００とＵＥ１５０との間でユーザデータの帯域割当及びユーザデータの送受信を行う。
【００５７】
次に、図１に示したＢＳ１００のシグネチャ系列割当制御部１０２の動作について図５を用いて説明する。シグネチャ系列割当制御部１０２は、ＵＥに割り当てるグネチャグループをページング情報の送信タイミング毎に切り替える。この図では、図２に示した３つのシグネチャグループを例に示す。以下、具体的に説明する。
【００５８】
ページング送信タイミング３ｎでは、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信を行う。
【００５９】
ページング送信タイミング３ｎ＋１では、シグネチャグループ＃２のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃２のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃２でＲＡバースト送信を行う。また、ＲＡスロット＃２では、ページング送信タイミング３ｎでシグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥのうち、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信に失敗したＵＥの再送も行われる。このとき再送を行うＵＥはページング送信タイミング３ｎで割り当てられたシグネチャ系列と同じ系列を用いて再送する。
【００６０】
同様に、ページング送信タイミング３ｎ＋２では、シグネチャグループ＃３のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられる。ＲＡスロット＃３では、シグネチャグループ＃３のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥのＲＡバースト送信及びページング送信タイミング３ｎ，３ｎ＋１で割り当てられたＵＥの再送が行われる。
【００６１】
ページング送信タイミング３（ｎ＋１）では、再びシグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信を行う。この際、ページング送信タイミング３ｎでシグネチャ系列の割り当てを行ったがＲＡバーストが正しく受信されなかったＵＥは、改めてページングされない限りＲＡバーストの再送は行わない。
【００６２】
以上のように、ページング送信毎にＵＥに割り当てるシグネチャグループを切り替えることにより、再送されるＲＡバーストに対してもシグネチャ系列の衝突を回避することができる。
【００６３】
ここで、シグネチャグループ内をシグネチャグループ間の相互干渉よりも低いシグネチャ系列で構成する理由について説明する。ＲＡバーストの初回送信はページングによって通知された全てのＵＥが送信するが、そのほとんどのＲＡバースト送信が初回送信で成功し、再送されるＲＡバーストの期待値は初回ＲＡバースト送信数に比べて小さくなる。したがって、ＲＡスロットで同時に送信されるＲＡバースト送信のうちページング通知直後の初回ＲＡバースト送信が支配的であるため、図６に示すように、初回ＲＡバーストのシグネチャ系列間の相互干渉電力を小さくするようにシグネチャテーブルを設定することにより、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡバースト数を増加させることができる。
【００６４】
なお、図６Ａは、初回ＲＡバースト送信及び再送ＲＡバーストのシグネチャ系列間の相互干渉電力が各スロットで同一である場合を示している。また、図６Ｂは、初回ＲＡバースト送信のシグネチャ系列間の相互干渉電力を小さくした場合を示している。図６Ａでは、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡバースト数４を示しており、図６Ｂでは、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡバースト数６を示している。
【００６５】
このように実施の形態１によれば、１つのZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャを１つの組とするシグネチャグループとし、複数の異なるZadoff-Chu系列から生成される複数のシグネチャグループを備え、ページング送信毎にＵＥに割り当てるシグネチャグループを切り替えることにより、初回ＲＡバースト送信の衝突を回避すると共に、再送ＲＡバーストの衝突も回避することができる。また、同一ＲＡスロットで送信されるシグネチャ系列間での相互干渉を低減することができるため、同時に割当可能なシグネチャ系列数を増加させることができる。
【００６６】
また、本実施の形態では、シグネチャＩＤを通知する方法として、図７Ａに示すように、明示的にシグネチャＩＤを制御情報として送信する方法でもよいし、同時に発生した複数のページング情報をまとめて通知する場合、図７Ｂに示すように、ＵＥ ＩＤの順序とシグネチャＩＤの順序をあらかじめ設定しておくことにより、シグネチャＩＤを通知する制御情報の増加を防ぐことができる。また、ページング用ＲＡスロットをページング情報で通知する場合も同様である。
【００６７】
また、本実施の形態では、ＲＡシグネチャ系列としてZadoff-Chu系列を用いる場合について説明したが、GCL系列を用いてもよい。以下、GCL系列を用いる場合について簡単に説明する。系列長ＮのGCL系列は、Ｎが偶数の場合、式（５）で表され、Ｎが奇数の場合、式（６）で表される。
【数５】
2008020609.tif 000023
【数６】
2008020609.tif 000024
ただし、ｎ＝０，１，２，…，Ｎ−１、ｑは任意の整数、ｋはＮとは互いに素となるＮより小さい正整数、ｂｉ（ｎ ｍｏｄ ｍ）は、任意の複素数であり、ｉ＝０，１，…，ｍ−１である。また、GCL系列間の相互相関を最小にする場合、ｂｉ（ｎ ｍｏｄ ｍ）は振幅１の任意の複素数を用いる。シグネチャグループは、上式のｋ，Ｎ，ｑが同一でｉのみが異なる系列の組で構成される。あるいは、GCL系列はZadoff-Chu系列に対してｂｉ（ｎ ｍｏｄ ｍ）を乗算した系列であるため、シグネチャグループは、Zadoff-Chu系列と同様に巡回シフト数ｍのみが異なる系列の組で構成してもよい。
【００６８】
また、本実施の形態では、ページングの対象となるＵＥ数が、シグネチャグループのシグネチャ系列数よりも大きくなる場合、より優先度の高いＵＥから順にシグネチャ系列を割り当てるものとする。優先度の高いＵＥとしては、要求遅延時間が短い通信（VoIP, Video streaming, Gaming, etc.）を行うＵＥ、ＱｏＳ（Quality of Service）の高いＵＥ（User pay more money for services）などがある。
【００６９】
割り当てるシグネチャ系列がなくなった場合、シグネチャグループを割り当てるタイミングを遅らせ、空きシグネチャ系列が発生してからページングを行うようにしてもよいし、あるいは、シグネチャ系列をＵＥに割り当てず、ＵＥ側からＲＡバースト送信を開始するようにＵＥに通知してもよい。これにより、割り当てるシグネチャ系列がなくなった場合でも、許容遅延が大きいサービスを受けるＵＥであれば、初回アクセス処理の処理遅延を許容することができる。
【００７０】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係るＢＳ及びＵＥの構成は、実施の形態１の図１及び図３に示した構成とそれぞれ同一であるので、図１及び図３を援用して説明する。
【００７１】
まず、実施の形態１において示したZadoff-Chu系列において、２つの異なる系列番号ｋ＝ｋ１とｋ＝ｋ２の相互相関特性について説明する。この相互相関特性には、次のような関係がある。|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数が１の場合、相互相関のピーク値は√Ｎとなる。また、|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数が１ではない場合、相互相関のピーク値は√Ｎよりも大きくなる。なお、相互相関のピーク値は|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数の大きさに対応して大きくなる。
【００７２】
系列長Ｎが素数の場合は、全てのｋに対して|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数が１となるが、GCL系列において演算量（回路規模）の小さいマッチドフィルタを適用する場合には、Ｎ＝ｓｍ２またはＮ＝ｔｍを満たす系列長Ｎである必要があるため、Ｎは素数ではなくなる。ここで、ｓ、ｍ、ｔは１以上の整数。
【００７３】
よって、Ｎ＝ｓｍ２またはＮ＝ｔｍを満たす系列長ＮのGCL系列をシグネチャ系列として用いる場合、|ｋ１−ｋ２|とＮの最大公約数が１ではなく、相互相関のピーク値は√Ｎよりも大きい系列を利用することになる。
【００７４】
ここで、Ｎ＝４００（ｓ＝２５，ｍ＝４，Ｎ＝ｓｍ２＝２５×４×４＝４００）、系列番号ｋ＝３，７，９が利用可能なＢＳのシグネチャテーブルの構成を図８に示す。図８に示すシグネチャグループは、グループ内の系列番号ｋが等しく、グループ内のGCLのｂ項のｉが異なる系列によって形成される。
【００７５】
さらに、シグネチャグループ＃２及び＃３に割り当てるシグネチャは、シグネチャグループ＃１で用いた系列番号ｋ１の値との差の絶対値|ｋ１−ｋｘ|と系列長Ｎとの最大公約数が小さい系列番号ｋｘから順にシグネチャグループ＃２、シグネチャグループ＃３と割り当てる。
【００７６】
図８の例では、シグネチャグループ＃１に系列番号ｋ＝３を割り当て、ｋ１＝３とｋ２＝７，ｋ３＝９との差の絶対値は、それぞれ４，６となる。ｋ２＝７の場合の|ｋ１−ｋ２|と系列長Ｎとの最大公約数は４、ｋ３＝９の場合の|ｋ１−ｋ３|と系列長Ｎとの最大公約数は２となるため、シグネチャグループ＃２の系列番号にはｋ＝９を、シグネチャグループ＃３の系列番号にはｋ＝７をそれぞれ設定する。
【００７７】
次に、本発明の実施の形態２に係るシグネチャ系列割当制御部１０２の動作について図９を用いて説明する。この図では、図８に示した３つのシグネチャグループを例に示す。
【００７８】
シグネチャ系列割当制御部１０２は、ページング送信タイミング毎に再送で用いるシグネチャグループを切り替え、初回に割り当てるシグネチャグループと一対一で対応させたシグネチャグループを再送で割り当てる。以下、具体的に説明する。
【００７９】
ページング送信タイミング３ｎでは、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列を割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信を行う。
【００８０】
ページング送信タイミング３ｎ＋１では、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃２でＲＡバースト送信を行う。また、ＲＡスロット＃２では、ページング送信タイミング３ｎでシグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥのうち、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信に失敗したＵＥの再送も行われる。このとき再送を行うＵＥはページング送信タイミング３ｎで割り当てられたシグネチャグループに対応付けられたシグネチャグループ＃２のシグネチャ系列を用いて再送する。
【００８１】
同様に、ページング送信タイミング３ｎ＋２でも、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられる。ＲＡスロット＃３では、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥのＲＡバースト送信及びページング送信タイミング３ｎ，３ｎ＋１で割り当てられたＵＥの再送が行われる。このときページング送信タイミング３ｎで割り当てられたＵＥは、シグネチャグループに対応付けられたシグネチャグループ＃３のシグネチャ系列を用いて再送し、ページング送信タイミング３ｎ＋１で割り当てられたＵＥは、シグネチャグループに対応付けられたシグネチャグループ＃２のシグネチャ系列を用いて再送する。
【００８２】
ページング送信タイミング３（ｎ＋１）では、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列がＵＥ毎に割り当てられ、シグネチャグループ＃１のシグネチャ系列が割り当てられたＵＥは、ＲＡスロット＃１でＲＡバースト送信を行う。この際、ページング送信タイミング３ｎでシグネチャ系列の割り当てを行ったがＲＡバーストが正しく受信されなかったＵＥは、改めてページングされない限りＲＡバーストの再送は行わない。
【００８３】
以上のように、ページング送信毎に再送に用いるグネチャグループを切り替えることにより、再送されるＲＡに対してもシグネチャ系列の衝突を回避することができる。
【００８４】
ここで、シグネチャグループ内をシグネチャグループ間の相互干渉よりも低いシグネチャ系列で構成する理由について説明する。ＲＡバーストの初回送信はページングによって通知された全てのＵＥが送信するが、そのほとんどのＲＡバースト送信が初回送信で成功するため、次に再送されるＲＡバーストの期待値は初回ＲＡバースト送信数に比べて小さくなる。さらに、２回目に再送されるＲＡバーストの期待値はさらに小さくなる。したがって、ＲＡスロットで同時に送信されるＲＡバースト送信のうち初回ＲＡバースト送信が支配的であるため、図１０に示すように、初回ＲＡバースト送信→１回目ＲＡバースト再送→２回目ＲＡバースト再送の順に、シグネチャ系列間の相互干渉電力を小さくするようにシグネチャグループを設定することにより、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡ数を増加させることができる。ちなみに、図１０の例では、ＲＡスロットあたりの送信可能なＲＡバースト数７を示している。
【００８５】
このように実施の形態２によれば、ＲＡバーストの初回送信用に割り当てるシグネチャグループと再送に用いるシグネチャグループとを再送回数毎に一対一で対応付け、ページング送信毎に再送に用いるシグネチャグループを切り替えることにより、初回ＲＡバースト送信の衝突を回避すると共に、再送ＲＡバーストの衝突も回避することができる。また、シグネチャグループ間の干渉特性が異なる場合は、よりＲＡスロットあたりの割当可能なＲＡバースト数を増加させることができる。
【００８６】
なお、ページングで割り当てるスロットは、ページングから送信を開始するＲＡバースト専用のスロットであってもよいし、ＵＥ側が送信するＲＡバーストと共通のスロットであってもよい。
【００８７】
ページング送信後に必ずＲＡバースト送信が発生するため、好ましくは、ページング送信タイミングとＲＡバースト送信タイミングの時間間隔が短くなるように、ページング送信はRACH送信領域の直前、あるいは、ＲＡスロットをページング送信の直後に割り当てる。これにより、再同期処理にかかる処理遅延を最小にすることができる。
【００８８】
なお、上記各実施の形態では、割当周期が３の場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、割当周期３以外でもよい。
【００８９】
また、上記各実施の形態では、割り当てたシグネチャ系列の通知をページングによって行う場合を例に示したが、本発明はこれに限定されず、スケジューリング情報を含む下り制御チャネル、下り共通チャネルで送信されるＬ２／Ｌ３制御メッセージ情報など他のチャネルを用いてもよい。
【００９０】
また、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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・プロセッサを利用してもよい。
【００９３】
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。
【００９４】
２００６年８月１７日出願の特願２００６−２２２１９８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。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明にかかる無線送信装置及び無線送信方法は、スループットの向上及びＲＡバーストを含めた初回アクセス処理の高速化を図ることができ、例えば、移動体通信システム等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の実施の形態１及び２に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図２】Zadoff-Chu系列によって形成されるシグネチャテーブルの詳細を示す図
【図３】本発明の実施の形態１及び２に係る端末局装置の構成を示すブロック図
【図４】図１に示したＢＳと図２に示したＵＥとのランダムアクセス手順を示すシーケンス図
【図５】図１に示したシグネチャ系列割当制御部の動作を示す図
【図６】初回ＲＡのシグネチャ系列間の相互干渉電力に応じたＲＡスロットあたりの送信可能ＲＡ数を示す図
【図７】シグネチャＩＤの通知方法を示す図
【図８】本発明の実施の形態２に係るシグネチャテーブルを示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係るシグネチャ系列割当制御部の動作を示す図
【図１０】初回ＲＡのシグネチャ系列間の相互干渉電力に応じたＲＡスロットあたりの送信可能ＲＡ数を示す図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008020609.tif 000025
【図２】
2008020609.tif 000026
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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