(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信ネットワークシステムにおいてランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの使用を自動的に最適化する方法であって、前記通信ネットワークシステムは、ユーザ装置（１８）がアクセスする少なくとも１つのセル（１９）にサービスを提供する通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）を備え、各セル（１９）ごとにランダムアクセス・プリアンブルフォーマットが設定されており、前記ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットのランダムアクセス・シーケンス長はＴＳＥＱであり、ランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長はＴＣＰであり、
前記方法は、
前記ランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択するステップ（９１）と、
前記ランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰを選択するステップ（９３、９７）と、
前記選択されたランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱとランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰとに基づいて前記セル（１９）において使用するランダムアクセス・プリアンブルフォーマットを選択するステップ（９４、９５、９８、９９）と
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記セル（１９）における複数のユーザ装置（１８）によって使用されている送信電力を推定するステップと、
前記複数のユーザ装置（１８）に許可されている最大許容電力と前記送信電力の推定値とを比較するステップと、
前記比較の結果に基づいて前記ランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択するステップ（９１）と
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
スタートアップの際にロングプリアンブルフォーマットを使用するステップ（１５１）と、
所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定するステップ（１５２）と、
ロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤの推定値に基づいた基準値ＰＤＲが、基準電力制限値ＰＲから基準電力マージンγを減算して得られた値よりも小さければ、前記ロングプリアンブルフォーマットをノーマルロングプリアンブルフォーマットに変更するステップ（１５１）と、
ロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤの推定値に基づいた基準値ＰＤＲが、基準電力制限値ＰＲから基準電力マージンγを減算して得られた値よりも小さくなければ、前記ロングプリアンブルフォーマットを変更せずに使用するステップ（１５４）と、
ノーマルロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記基準値ＰＤＲが、前記基準電力制限値ＰＲ以上であれば、前記ノーマルロングプリアンブルフォーマットをロングプリアンブルフォーマットに変更するステップ（１５５）と、
ノーマルロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記基準値ＰＤＲが、前記基準電力制限値ＰＲ以上でなければ、前記ノーマルロングプリアンブルフォーマットを変更せずに使用するステップ（１５４）と
をさらに有し、前記基準電力マージンγは、ゼロよりも大きく、かつ、前記基準電力制限値よりも小さい値であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
スタートアップの際にロングプリアンブルフォーマットを使用するステップと、
所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定するステップと、
ロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤの推定値に基づいた基準値ＰＤＲが、前記最大許容電力が取りうる最小可能値Ｐｍａｘ＿ｍｉｎから基準電力マージンγを減算して得られた値よりも小さければ、前記ロングプリアンブルフォーマットをノーマルロングプリアンブルフォーマットに変更するステップと、
ロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤの推定値に基づいた基準値ＰＤＲが、前記最大許容電力が取りうる最小可能値Ｐｍａｘ＿ｍｉｎから基準電力マージンγを減算して得られた値よりも小さくなければ、前記ロングプリアンブルフォーマットを変更せずに使用するステップと、
ノーマルロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記基準値ＰＤＲが、前記最大許容電力が取りうる前記最小可能値Ｐｍａｘ＿ｍｉｎ以上であれば、前記ノーマルロングプリアンブルフォーマットをロングプリアンブルフォーマットに変更するステップと、
ノーマルロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記基準値ＰＤＲが、前記最大許容電力が取りうる前記最小可能値Ｐｍａｘ＿ｍｉｎ以上でなければ、前記ノーマルロングプリアンブルフォーマットを変更せずに使用するステップと
をさらに有し、前記基準電力マージンγは、ゼロよりも大きく、かつ、前記最大許容電力よりも小さい値であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
スタートアップの際にロングプリアンブルフォーマットを使用するステップと、
所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定するステップと、
ロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤの推定値と前記最大許容電力とに基づいた基準電力使用量重みＷＲが、１から基準電力マージンγを減算して得られた値よりも小さければ、前記ロングプリアンブルフォーマットをノーマルロングプリアンブルフォーマットに変更するステップと、
ロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤの推定値と前記最大許容電力とに基づいた基準電力使用量重みＷＲが、１から基準電力マージンγを減算して得られた値よりも小さくなければ、前記ロングプリアンブルフォーマットを変更せずに使用するステップと、
ノーマルロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記基準電力使用量重みＷＲが、１以上であれば、前記ノーマルロングプリアンブルフォーマットをロングプリアンブルフォーマットに変更するステップと、
ノーマルロングプリアンブルフォーマットが使用され、かつ、前記基準電力使用量重みＷＲが、１以上でなければ、前記ノーマルロングプリアンブルフォーマットを変更せずに使用するステップと
をさらに有し、前記基準電力マージンγは、ゼロよりも大きく、かつ、１よりも小さい値であることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤは、ランダムアクセスに成功するたびに前記ユーザ装置（１８）から前記通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）にユーザ装置送信電力ＰＰＲＡＣＨが報告されることを前提として、推定されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤは、ランダムアクセスに成功するたびに前記ユーザ装置（１８）から前記通信ネットワークノードにダウンリンクにおける伝搬損失の推定値と、ランダムアクセスの試行回数とが報告されることを前提として、推定されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤは、ランダムアクセスに成功するたびに前記ユーザ装置から前記通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）にランダムアクセスの試行回数が報告されること、および、ダウンリンクにおける伝搬損失の推定値ＰＬｅが前記通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）によってアップリンクの伝搬損失の測定値を使用して推定されること、を前提として推定されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤは、ランダムアクセスに成功するたびに受信されたプリアンブルの電力が前記通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）において測定されること、および、伝搬損失の推定値ＰＬｅが前記通信ネットワークノードによってアップリンクの伝搬損失の測定値を使用して推定されること、を前提として推定されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤは、ランダムアクセス試行に成功するたびに受信されたプリアンブルの電力が前記通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）において測定されること、および、ダウンリンクの伝搬損失の推定値がランダムアクセスに成功するたびに前記ユーザ装置（１８）から前記通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）に報告されること、を前提として推定されることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
所定のテスト期間においてユーザ装置送信電力を増加するステップと、
受信したランダムアクセス送信電力についての分布を求めるステップと、
前記分布に基づいて前記ランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記所定のテスト期間においてロングプリアンブルフォーマットを使用するステップと、
前記テスト期間においてランダムアクセス送信電力の目標値Ｐ０＿ＰＲＡＣＨと、プリアンブル検出閾値Ｄとをそれぞれ所定値だけ増加するステップと、
前記テスト期間が終了した後で、前記分布を調査するステップと、
前記増加したプリアンブル検出閾値Ｄよりも小さな前記ランダムアクセス送信電力についてのランダムアクセスの試行の割合が、所定値αよりも小さければ、ノーマルロングプリアンブルフォーマットを使用するステップと、
前記増加したプリアンブル検出閾値Ｄよりも小さな前記ランダムアクセス送信電力についてのランダムアクセスの試行の割合が、所定値αよりも小さくなければ、ロングプリアンブルフォーマットを使用するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記テスト期間は、定期的、問題を検出するたび、および、手動的のうちすくなくとも１つにしたがって開始されることを特徴とする請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
ラウンドトリップ遅延の最大値と、マルチパス遅延の最大値とを推定するステップと、
前記ラウンドトリップ遅延の最大値の推定値と前記マルチパス遅延の最大値の推定値とに基づいて、前記ランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰを選択するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記ラウンドトリップ遅延の最大値は、相関領域内で相関ピークの位置に基づいて推定されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記マルチパス遅延の最大値は、マルチパス成分検出閾値と相関ピークの位置とを使用して推定されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記マルチパス遅延の最大値は、遅延分散を使用して推定されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰは、前記ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットと物理ランダムアクセスチャネルの構成との間における優先順位にしたがって、選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
前記ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの最適化手続は、新規のセルをスタートアップする際、オペレータによる手動の要求が入力されたとき、および、前記プリアンブルフォーマットに関連した問題が検出されたときの少なくとも１つにしたがって実行されるか、または、継続的に実行されることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
通信ネットワークシステムにおいてランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの使用を自動的に最適化する通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）であって、前記通信ネットワークシステムは、ユーザ装置（１８）がアクセスする少なくとも１つのセル（１９）にサービスを提供する前記通信ネットワークノードを備え、各セル（１９）ごとにランダムアクセス・プリアンブルフォーマットが設定されており、前記ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットのランダムアクセス・シーケンス長はＴＳＥＱであり、ランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長はＴＣＰであり、
前記通信ネットワークノード（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ）は、
前記ランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択し、
前記ランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰを選択し、
前記選択されたランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱとランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰとに基づいて前記セルにおいて使用するランダムアクセス・プリアンブルフォーマットを選択する
ように構成された処理ユニット（１９４）を備えていることを特徴とする通信ネットワークノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信ネットワークシステムにおける方法および装置に関し、より詳細には、ランダムアクセス・フォーマット使用の自動最適化を可能にする効果のある装置およびそれを可能にする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は、第３世代（３Ｇ）ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）コンセプトの第１のリリースの標準化に現在取り組んでいる。ＬＴＥでは、ダウンリンクが直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式を基本としているのに対して、アップリンクは離散フーリエ変換−ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ（ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ）として知られるシングルキャリア変調方式を基本としている。
【０００３】
ランダムアクセス（ＲＡ）手順は、ユーザ装置（ＵＥ）が開始し、ネットワークへのアクセスをリクエストし、その存在を通知する。これは、最初のアクセス中、またはＵＥがアップリンク同期を失ったとき、またはＵＥがアイドルモードもしくは低電力モードのときに行われる。
【０００４】
基本的なＲＡ手順は、図２に概要を示すように４段階の手順である。
・フェーズ１は、ＵＥ１８からｅＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）１５へのランダムアクセス・プリアンブルの送信（ステップ２１）を実行し、ｅＮＢがＵＥの送信タイミングを推定するのを可能にする。
・フェーズ２は、ネットワークによる、第１のステップにおける到着タイミングの測定に基づく、アップリンクタイミングを修正するためのタイミングアドバンスコマンドの送信（ステップ２２）を実行するフェーズである。アップリンクリソースおよび一時識別子がＵＥに割り当てられる。
・フェーズ３は、スケジューリングされた通常のデータと同様にアップリンク同期チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）を使用した、ＵＥからネットワークへのシグナリングを実行するフェーズである。このメッセージの主要な機能は、ＵＥを一意的に識別することである。このシグナリングの正確な内容は、例えばＵＥについてネットワークが既に知っているか否かなどの、ＵＥの状態に依存する。こうして、無線リソース制御（ＲＲＣ）接続要求が、ＵＥ１８からｅＮＢ１５に送信される（ステップ２３）。
・フェーズ４は、最後のフェーズであり、複数のＵＥが同じリソースでシステムにアクセスを試みた場合の接続解決を担当する。こうして、ＲＲＣ接続設定が行われる（ステップ２４）。
【０００５】
ＲＡプリアンブルは、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ（ＺＣ）ルートシーケンスおよびこの循環シフトを基礎としたプリアンブルであり、正確なアップリンクチャネル推定を可能にする時間領域における良好な自己相関特性を与える。
【０００６】
ＬＴＥ周波数分割複信（ＦＤＤ）に関して、３ＧＰＰにおいて４つの異なるプリアンブルフォーマットが規定されている。ＬＴＥ時分割複信（ＴＤＤ）に関しては、プリアンブルフォーマットが１つだけ規定されている。それ故、ＴＤＤに関するプリアンブルフォーマットの選択については、本願の中では述べない。しかし、本明細書に記載の方法は、ＬＴＥのＦＤＤだけに限定されない。
【０００７】
プリアンブルフォーマットは、サイクリックプレフィックス長とＲＡシーケンスの繰り返し回数の両方を指定する。ＬＴＥ  ＦＤＤに関する様々なプリアンブルフォーマットについては、下表および図８に示されており（より詳細に以下でさらに説明する）、その中で、ＴＣＰはサイクリックプレフィックス時間であり、ＴＳＥＱはシーケンス時間すなわちＲＡプリアンブルの中のＲＡシーケンスを送信するために使用される時間である。
【０００８】
【表１】
0005383819.tif 000002
【０００９】
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１  技術仕様書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ＲＡプリアンブルフォーマット・パラメータは、あらゆるセルにおいて設定される必要があり、セルサイズおよび無線状態に依存する。ＲＡプリアンブルフォーマット・パラメータは手動で設定されてもよいが、この場合に最適のパラメータ設定を見つけるためには、既知の方法に従って、多大な時間を必要とするコストの高いシミュレーションおよび運用試験が行われなければならないであろう。
【００１２】
例えば干渉レベルの増加またはアンテナの傾きの変化などでネットワーク特性が変化する場合、ＲＡプリアンブルフォーマットを変更する必要があるかもしれない。比較的遅い手動のプロセスでは、ＲＡプリアンブルフォーマットの設定が、ネットワークにおける変化に十分素早く対応できないであろう。
【００１３】
それ故、ＲＡプリアンブルフォーマットの自動調整を可能にするように改良した方法および装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
従って、本発明の１つの目的は、通信ネットワークシステムにおけるランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの使用の自動最適化を可能にする改良された方法および通信ネットワークノードを提供することである。ネットワークは、ユーザ装置がアクセスしている少なくとも１つのセルにサービスを提供している通信ネットワークノードを備える。ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットは、各セルに対して設定され、ランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱとランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰとを備える。
【００１５】
本発明の第１の態様によれば、この目的は、請求項１の特徴部分に規定される方法によって達成され、この特徴部分は、ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの使用の自動最適化が、
・前述のランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択する工程と、
・前述のランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰを選択する工程と、
・この選択したランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱとランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰとに基づいて、前述のセルにおいてどのランダムアクセス・プリアンブルフォーマットを使用すべきかを選択する工程と
を実行する方法によって可能になる。
【００１６】
本発明の第２の態様によれば、この目的は、請求項１９の特徴部分に規定される通信ネットワークノードによって達成され、この特徴部分は、ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの使用の自動最適化が、
・前述のランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択するように構成され、
・前述のランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰを選択するように構成され、
・この選択したランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱとランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰとに基づいて、前述のセルにおいてどのランダムアクセス・プリアンブルフォーマットを使用すべきかを選択するように構成され
た通信ネットワークノードによって可能になる。
【００１７】
さらなる実施形態は、従属請求項に記載されている。
【００１８】
ＲＡシーケンス長およびサイクリックプレフィックス長などのＲＡＣＨパラメータすなわちＲＡＣＨフォーマットの自動最適化を可能にする方法および通信ネットワークノードによって、ＲＡＣＨの計画および調整におけるオペレータ費用の低下ならびにシステム性能の向上が達成される。さらに、ＲＡＣＨパラメータを最適化するとき、人間の介入をごくわずかしか必要としないかまたは全く必要とせず、運営費用を減少することになる。また、本方法は、無線環境の変化に対応する。本発明はユーザ装置からの報告および／またはｅＮＢが行う測定に頼るので、例えばトポロジなどに基づく無線伝播モデルは必要ない。
【００１９】
本発明のさらに他の目的および特徴は、添付の図面とともに考慮される以下の詳細な説明から明らかになるであろう。しかし、理解すべきは、図面は説明目的だけに記載されていて、本発明の範囲を定める目的では記載されておらず、本発明の範囲については添付の特許請求の範囲を参照すべきことである。図面は必ずしも一定の割合で拡大縮小されておらず、特段の表示がない限り、本明細書に記載の構造および手順を概念的に説明することを意図しているに過ぎないことをさらに理解すべきである。
【００２０】
図面では、同様の参照文字は、いくつかの図面を通して類似の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ＬＴＥ通信ネットワークアーキテクチャの一例を示す図である。
【図２】ランダムアクセス手順の図である。
【図３】受信信号の相関を示す図である。
【図４】遅延スプレッドに起因する相関ピークを示す図である。
【図５】サイクリックプレフィックスおよびガード期間がアップリンクタイミングの不確実性に対処する(account for)ためにどのように使用されるかを示す図である。
【図６】サイクリックプレフィックスの短いプリアンブルのサンプリングの一例を示す図である。
【図７】ランダムアクセス・シーケンスの繰り返しがあるランダムアクセス・プリアンブルを示す図である。
【図８ａ】、
【図８ｂ】、
【図８ｃ】、
【図８ｄ】３ＧＰＰが仕様を定めているＬＴＥ  ＦＤＤ用のプリアンブルフォーマットを示す図である。
【図９】一般的な実施形態によるＬＴＥ用のランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの最適化を示すフロー図である。
【図１０】テスト期間前における成功したランダムアクセス試行の受信エネルギーの累積分布関数を示す図である。
【図１１】テスト期間中における成功したランダムアクセス試行の受信エネルギーの累積分布関数を示す図である。
【図１２】テスト期間中にＤＳより大きい受信エネルギーを有して検出されたランダムアクセス試行の受信エネルギーの累積分布関数を示す図である。
【図１３】テスト期間中にＤＳより大きい受信エネルギーを有して検出されたランダムアクセス試行の受信エネルギーの別の累積分布関数を示す図である。
【図１４】周波数相関関数とコヒーレンス帯域幅との関係を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態による、ＬＴＥ用のランダムアクセス・シーケンス長の最適化を示すフロー図である。
【図１６】ＬＴＥ用のサイクリックプレフィックス時間の最適化を示すフロー図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態による、ＬＴＥ用のランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの最適化を示すフロー図である。
【図１８】本発明の第２の実施形態による、ＬＴＥ用のランダムアクセス・プリアンブルフォーマットの最適化を示すフロー図である。
【図１９】ユーザ装置および本発明の無線基地局および本発明のＯＳＳユニットの単純化したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、進化型ＮｏｄｅＢ（ｅＮＢ）１５ａ、１５ｂ、１５ｃなどの無線基地局（ＲＢＳ）を少なくとも１つ備えるＥ−ＵＴＲＡＮなどの無線アクセスシステム（ＲＡＮ）を有する通信システムを表す。ＲＡＮは、Ｓ１インタフェース１７などのインタフェースを通じて、少なくとも１つの進化型パケットコア（ＥＰＣ）ネットワーク１０ａ、１０ｂに接続されている。このネットワークは、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）またはサービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）および／またはインターネットのようなコネクションレス外部ネットワークなどの外部ネットワーク（図１に示されていない）に接続されている。ＥＰＣ１０ａおよび１０ｂのそれぞれは、例えばモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）を備え、このモビリティ管理エンティティは、例としてモビリティ管理用などの制御シグナリングを処理する。
【００２３】
ＲＡＮは、複数のユーザ装置（ＵＥ）１８（図１では１つだけ示されている）に通信および制御を提供しており、ｅＮＢ１５ａ〜１５ｃのそれぞれは、ＵＥ１８が移動および進入している少なくとも１つのセル１９にサービスを提供している。ｅＮＢ１５ａ〜１５ｃは、Ｘ２などの通信インタフェース１６を通じて互いに通信している。ＵＥはそれぞれ、ダウンリンク（ＤＬ）チャネル１２およびアップリンク（ＵＬ）チャネル１３を使用して、無線またはエアインタフェースを通じて少なくとも１つのｅＮＢと通信する。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態に照らして、本明細書では通信システムをＬＴＥシステムとして述べる。しかし、本発明の方法および装置が異なるフォーマットを使用する他の通信システムでもまた非常に上手く働くことを当業者は認識する。ユーザ装置１８は、移動電話機（「セルラ」電話機）などの移動機および移動終端(mobile termination)を有するラップトップでもよく、従って、ＲＡＮと音声および／またはデータを通信する、例えばポータブル、ポケット、ハンドヘルド、コンピュータ内蔵または車載などの移動デバイスでもよい。
【００２５】
上述のように、ランダムアクセス手順は、ＵＥがネットワークにアクセスするときに実行する。この手順は、ＵＥがランダムアクセス・プリアンブルをｅＮＢに送信することで開始される。以下で、ＲＡプリアンブルおよび入力パラメータについてより詳細に説明する。
【００２６】
＜ＲＡプリアンブル検出＞
ＲＡプリアンブルは、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ（ＺＣ）ルートシーケンスおよびこの循環シフトに基づいて生成されたプリアンブルであり、正確なアップリンクチャネル推定を可能にする時間領域における良好な自己相関特性を与える。
【００２７】
ｅＮＢで受信される信号は、そのｅＮＢに割り当てられたすべてのルートシーケンスと相関する。相関が見つけられたルートシーケンスおよび相関のピークが見つけられたゾーンは、どのルートシーケンスおよびどの循環シフトが使用されているかをそれぞれ示す。これについては図３に示されており、この図は、ＵＥがほとんどセル境界にあるときの相関ピークを示す。時間遅延３５は、ラウンドトリップ時間を示し、矢印は、送信されたシーケンスを示すゾーン０〜５を示す。
【００２８】
相関ピークはまた、異なるルートシーケンスに由来するプリアンブルからのノイズまたは相互干渉に起因しても起こることがある。検出閾値は、ノイズから本当の相関ピークを分離するために使用される。
【００２９】
相関ピークが見つけられると直ぐに、相関ゾーン内のピークの配置に基づいて、ラウンドトリップ時間が推定され得る。
【００３０】
＜遅延スプレッド＞
受信機において行われるルートシーケンスの相関において、遅延スプレッドに起因するマルチパス成分が現れることがある。これについては図４に示されており、この図ではラウンドトリップ時間は４５で示されている。メイン相関ピーク４６とマルチパス相関ピーク４７との間の距離４８は、その成分に関する遅延を示す。メイン相関ピークだけが検出されるように、プリアンブル検出閾値が設定されるべきである。
【００３１】
＜サイクリックプレフィックスおよびガード期間＞
アップリンクタイミングの不確実性に対処するため、および、以降のサブフレームとの干渉を避けるために、ガード期間（ＧＰ）が使用されるが、これは、実際のプリアンブル送信時間より大きいタイムスロットがプリアンブル送信に割り当てられることを意味する。
【００３２】
受信機において、サンプリングウインドウの間じゅうサンプルが収集される。タイミングの不確実性に対処するため、および周波数領域における複雑さの少ない処理を可能にするために、ＲＡシーケンスにサイクリックプレフィックス（ＣＰ）が付加される。サイクリックプレフィックスは、ＲＡシーケンスの最後の部分と同一の単なる複写である。
【００３３】
図５は、ｅＮＢから近距離にいるユーザ１８ａ、中距離にいるユーザ１８ｂ、および、遠距離にいるユーザ１８ｃに対してアップリンクタイミングの不確実性に対処するために、サイクリックプレフィックス５２およびガード期間５３がどのように使用されるかを示す。他のユーザは５５で示され、ＲＡシーケンスは５１で示されている。ユーザ１８ａに関しては、ＲＡシーケンス５１は、サンプリングウインドウの範囲内に収まる。ユーザ１８ｂおよび１８ｃに関しては、ＲＡシーケンス５１はより遅く到着するが、サイクリックプレフィックス５２がＲＡシーケンス５１の最後の部分と同一であるために、ＲＡシーケンスはやはり同じサンプリングウインドウの中で読み出され得る。
【００３４】
プリアンブルを検出できるためには、サイクリックプレフィックス時間ＴＣＰは信号遅延以上でなければならないことを当業者なら容易に認識する。検出確率を高くするために、サイクリックプレフィックス時間ＴＣＰは、起こり得る最大遅延すなわちラウンドトリップ時間と最大マルチパス遅延との合計以上であるべきである。図４を参照されたい。
ＴＣＰ＝ＣＰ・ＴＳ≧ＴＲＴ＋ＴＭＤ  （１）
上式で、
ＴＳは基本単位時間（ＬＴＥに関しては、ＴＳ＝１／３０７２００００秒）であり、
ＴＲＴはラウンドトリップ遅延であり、
ＴＭＤは最大マルチパス遅延である。
【００３５】
図５では、サイクリックプレフィックス５２は式（１）に従って選択されている。
【００３６】
図６は、ＴＣＰ＜ＴＲＴ＋ＴＭＤすなわちＴＣＰが短すぎるプリアンブルのサンプリングの一例を示す。ユーザ１８ｃがｅＮＢから遠く離れている場合に関しては、ＲＡシーケンスの全部は読まれないだろう。サンプリングされないＲＡシーケンスの部分は６６で示されている。図６はさらに、ｅＮＢから近距離のユーザ１８ａおよび中距離のユーザ１８ｂに関して式（１）に従ってアップリンクタイミングの不確実性に対処するために、サイクリックプレフィックス５２およびガード期間５３がどのように使用されるかを示す。図６では、他のユーザは５５で示され、ＲＡシーケンスは５１で示されている。
【００３７】
＜ＲＡシーケンスの繰り返し＞
無線伝播特性の劣悪な環境においては、受信信号エネルギーは、同じ時間量の間の送信電力を増やすことによってか、または同じ電力でより長い時間送信することによって、増加されてもよい。後の方法では、ＲＡシーケンスが繰り返される。図７を参照されたい。図７は、ＲＡシーケンス５１を繰り返すＲＡプリアンブルを示す。サイクリックプレフィックスは５２、ガード期間は５３、他のユーザは５５で示されている。
【００３８】
ＲＡシーケンスが例えば２回送信される場合、これは、ＲＡシーケンスが１回だけ送信される場合に比べて、２倍の送信エネルギーに相当する。デシベル単位では、差は３ｄＢである。シーケンス時間すなわちＲＡプリアンブルの中のＲＡシーケンスを送信するために使用される時間は、ＴＳＥＱで示されている。
【００３９】
＜プリアンブルフォーマット＞
背景セクションで前述のように、３ＧＰＰにおいてＬＴＥの周波数分割複信（ＦＤＤ）に関して４つの異なるプリアンブルフォーマットを規定しており、本願の背景技術のセクションの表１および図８に示されている。
【００４０】
図８ａ〜８ｄは、３ＧＰＰが仕様を定めているプリアンブルフォーマット０〜３をそれぞれ示す。図８ａ〜８ｄでは、サイクリックプレフィックスは５２で示され、ＲＡシーケンスは５１で示されている。
【００４１】
以下では、「通常の長さの（ノーマルロング）プリアンブル」はプリアンブルフォーマット０または１を指し、「長い（ロング）プリアンブル」はプリアンブルフォーマット２または３を指す。しかし、本願で説明する通常の長さのプリアンブルまたは長いプリアンブルをどのように選択するかについての論拠は、他のプリアンブル長に適用されてもよいし、また任意数の起こり得るプリアンブル長に適用されてもよい。
【００４２】
ＬＴＥのＦＤＤに関して、プリアンブル送信電力は、プリアンブル電力制御ループによって制御される。
ＰＰＲＡＣＨ＝ｍｉｎ｛Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ−ＰＬ＋（Ｎ−１）・ΔＲＡＣＨ＋ΔＰｒｅａｍｂｌｅ，Ｐｍａｘ｝  （２）
上式で、
Ｐ０＿ＰＲＡＣＨは、最初の送信試行（ΔＰｒｅａｍｂｌｅ＝０の場合）におけるターゲット受信電力［ｄＢｍ］であり、
ＰＬ［ｄＢ］はパスロス推定値であり、
ＮはＰＲＡＣＨ送信試行回数であり、
ΔＲＡＣＨ［ｄＢ］は増分(ramping step)であり、
ΔＰｒｅａｍｂｌｅはプリアンブルフォーマットベースのオフセットであり、
Ｐｍａｘは最大ＵＥ電力である。
【００４３】
ΔＰｒｅａｍｂｌｅは、通常の長さのプリアンブルフォーマットに対しては０ｄＢに設定され、長いプリアンブルフォーマットに対しては−３ｄＢに設定される。Ｐｍａｘの値は、異なるＵＥタイプの間で変わってもよい。
【００４４】
上述のように、十分な受信信号エネルギーは、特定の電力レベルと１つのプリアンブルを使用するか、またはこの半分の電力レベルと２つのプリアンブルを使用して達成される。それ故、電力が制約されたユーザは、長いプリアンブルフォーマットを使用することで益を得てもよく、このことは、ひいてはカバレッジがより広くなることに相当する。
【００４５】
本発明の一般的な実施形態によれば、その時点の無線状態およびセルサイズに関してセル内で使用するのに最適のＲＡプリアンブルフォーマットが自動的に選択される。この場合の最適のＲＡプリアンブルフォーマットは、最も多くのＵＥがランダムアクセスに成功するのを可能にするＲＡプリアンブルフォーマットを指す。例えばＲＡ試行の失敗回数を最小にするなどのＲＡの他の面は、電力および検出閾値の最適化などの他の最適メカニズムによって制御される。本発明は、ＲＡシーケンス長の選択と、ＲＡプリアンブル・サイクリックプレフィックス長の選択との２つの部分から成る。サイクリックプレフィックス時間は、高い検出確率を達成するために、起こり得る最大遅延以上であるべきである。
【００４６】
例として、通信ネットワークシステムにおけるランダムアクセス・プリアンブルフォーマット・パラメータの自動調整を可能にする一般的手順について、図９に示す。
・電力推定値／測定値に基づきＲＡシーケンス長を選択する（ステップ９１）。これについては、以下で別に述べる実施形態でより詳細にさらに説明する。上述のように、受信信号エネルギーは、送信電力の増大またはＲＡ繰り返しすなわち長いプリアンブルフォーマットの使用によって増強されてもよい。好ましくは、長いプリアンブルフォーマットは、より大きい受信信号エネルギーが望ましいが、一定の量または一定の割合のＵＥに関して送信電力がその最大値に達しているときに使用される。
・通常の長さのプリアンブルフォーマットが選択された場合、プリアンブルフォーマット０または１を使用する（ステップ９２）。
・ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ０とＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ１からＲＡプリアンブル・サイクリックプレフィックス長を選択する（ステップ９３）。
【００４７】
・ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ１が選択された場合、プリアンブルフォーマット１を使用する（ステップ９４）。
【００４８】
・それ以外の場合、プリアンブルフォーマット０を使用する（ステップ９５）。
・長いプリアンブルフォーマットが選択された場合、長いプリアンブルフォーマット２または３を使用する（ステップ９６）。
・ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ２とＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ３からＲＡプリアンブル・サイクリックプレフィックス長を選択する（ステップ９７）。
【００４９】
・ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ３が選択された場合、プリアンブルフォーマット３を使用する（ステップ９８）。
【００５０】
・それ以外の場合、プリアンブルフォーマット２を使用する（ステップ９９）。
【００５１】
以下では、本発明の別の実施形態についてより詳細に説明する。
【００５２】
＜ＲＡシーケンス長の選択−第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態によれば、ＲＡシーケンス長は、セル内のＵＥが使用する電力を推定し、これを最大許容電力と比較することで選択される。式２
ＰＰＲＡＣＨ＝ｍｉｎ｛Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ−ＰＬ＋（Ｎ−１）・ΔＲＡＣＨ＋ΔＰｒｅａｍｂｌｅ，Ｐｍａｘ｝
に関して上述のように、
上式で、
通常の長さのプリアンブルに関して、ΔＰｒｅａｍｂｌｅ＝０ｄＢ
長いプリアンブルに関して、ΔＰｒｅａｍｂｌｅ＝−３ｄＢ
である。
【００５３】
最大許容電力Ｐｍａｘと長いプリアンブル受信時の３ｄＢ大きい信号電力について考慮すると、ただ１回のＲＡ試行の検出は、フォーマットに関係ない所望のＲＡＣＨ電力ＰＤが最大ＵＥ電力Ｐｍａｘより大きい場合だけ、長いプリアンブルフォーマットから益を得るであろうことが認識される。所望のＲＡＣＨ電力ＰＤについて以下に定義する。
ＰＤ＝Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ−ＰＬ＋（Ｎ−１）・ΔＲＡＣＨ  （３）
ＲＡプリアンブルフォーマットの最適化は、再送信回数に関係なく、ランダムアクセスに成功するＵＥ数を最大にすることを目指している。ＲＡシーケンス長を選択するとき、ＲＡ試行の成功のために、この電力ＰＤだけが考慮される。セルにおけるＲＡの性能が長いプリアンブルから益を得るであろうか否であろうかの判定は、セル内の様々なＵＥのすべての所望のＲＡＣＨ電力の分布に基づくべきである。
【００５４】
所望のＲＡＣＨ電力の推定方法について、この推定に基づきＲＡシーケンス長を選択する２つの異なる代替方法とともに、以下で説明する。これらの２つの代替方法では、セル内のＵＥの一部または全部に関してＰｍａｘの値がわかっていると想定している。この値は、例えば、ランダムアクセスを行っているＵＥが報告するか、またはＵＥの製造業者からの情報に基づき推定することができよう。以下でさらに説明するが２つの代替方法のうち、方法ａ）はＰｍａｘのあり得る最小値の知識だけを必要とするので、方法ａ）が好ましい方法である。
【００５５】
＜所望のＲＡＣＨ電力の推定＞
どのＲＡシーケンス長を使用すべきかを決定するために、考慮すべき成功した各ランダムアクセス試行ｋに関して、所望のＲＡＣＨ電力ＰＤ
ＰＤ＝Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ−ＰＬ＋（Ｎ−１）・ΔＲＡＣＨ  （４）
が推定される。
【００５６】
ｅＮＢは、Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよびΔＲＡＣＨの値を知っている。現在のプリアンブルフォーマットも知っており、ひいてはΔｐｒｅａｍｂｌｅの値も知っている。ＰＤは、例えば以下の方法の１つを使用して推定され得る。
ａ）成功した各ランダムアクセスｋに関して、ＵＥ送信電力ＰＰＲＡＣＨ，ｋがＵＥからｅＮＢに報告されると想定
ＰＤ，ｋ＝Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ−ＰＬｋ＋（Ｎｋ−１）・ΔＲＡＣＨ≒ＰＰＲＡＣＨ，ｋ−ΔＰｒｅａｍｂｌｅ  （５）
ｂ）成功した各ランダムアクセスｋに関して、ダウンリンクパスロス推定値ＰＬｋおよびＲＡ試行回数ＮｋがＵＥからｅＮＢに報告されると想定
ＰＤ，ｋ≒Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ−ＰＬｋ＋（Ｎｋ−１）・ΔＲＡＣＨ  （６）
ｃ）成功した各ランダムアクセスｋに関して、ランダムアクセス試行回数ＮｋがＵＥからｅＮＢに報告され、例えばアップリンクパスロス測定を使用して、ｅＮＢによってパスロスがＰＬｅ，ｋと推定されると想定
ＰＤ，ｋ≒Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ−ＰＬｅ，ｋ＋（Ｎｋ−１）・ΔＲＡＣＨ  （７）
ｄ）成功した各ランダムアクセス試行ｋに関して、ｅＮＢで受信プリアンブル電力ＰＰＲＡＣＨ＿ｒｅｃ，ｋが測定され、例えばアップリンクパスロス測定値を使用して、ｅＮＢによってパスロスがＰＬｅ，ｋに推定されると想定
ＰＤ，ｋ≒ＰＰＲＡＣＨ＿ｒｅｃ，ｋ−ＰＬｅ，ｋ−ΔＰｒｅａｍｂｌｅ  （８）
ｅ）成功した各ランダムアクセス試行ｋに関して、ｅＮＢで受信プリアンブル電力ＰＰＲＡＣＨ＿ｒｅｃ，ｋが測定され、成功した各ランダムアクセスに関して、ダウンリンクパスロスの推定値ＰＬｋがＵＥからｅＮＢに報告されると想定
ＰＤ，ｋ≒ＰＰＲＡＣＨ＿ｒｅｃ，ｋ−ＰＬｋ−ΔＰｒｅａｍｂｌｅ  （９）
方法ａ）、ｄ）またはｅ）を使用すると、推定値が実際に送信または受信された電力すなわちＰｍａｘによって制限された電力レベルに基づいているので、ＰＤ，ｋがＰｍａｘ以上かどうかを見分けることが可能でないことに注意されたい。しかし、ＰＤ，ｋの推定値がＰｍａｘに等しいことは、ＵＥが長いプリアンブルフォーマットの使用から利益を得ることができることを示す。方法ｄ）はＵＥからの測定値の報告を少しも必要としないので、これは好ましい方法である。
＜ＲＡシーケンス長の選択−代替方法Ａ＞
考慮すべき成功した各ランダムアクセス試行に関する様々な所望のＲＡＣＨ電力ＰＤの基準値として、所望のＲＡＣＨ電力基準値ＰＤＲを導入する。例えば、ＰＤＲは、ＰＤＲ≧ＰＤである確率ｐが所与のセルにおけるランダムアクセス試行に関してαであるように推定されてもよい。
ｐ（ＰＤＲ≧ＰＤ）＝α    ０≦α≦１  （１０）
上式で、αは１または１に近い値に設定されるのが好ましい。
【００５７】
ＰＤＲは、例えば、ｋ＝１，２，...，Ｍに対するＰＤ，ｋのすべての値の１００・α百分位数として見つけられてもよい。ここで、Ｍは、考慮すべき成功したランダムアクセス試行の所与の数である。
【００５８】
さらに、異なるＵＥタイプに関して異なるＰｍａｘ値を考慮に入れるために、基準電力限界値ＰＲを導入する。例えばＰＲは、ＰＲ≧Ｐｍａｘである確率ｐが所与のセル内のＵＥに関してλ以下であるような値に設定されてもよい。
Ｐ｛ＰＲ＞Ｐｍａｘ｝≦λ  （１１）
上式で、λは０または０に近い値に設定されるのが好ましい。
【００５９】
基準電力限界値ＰＲは、例えば以下の方法の１つを使用して見つけられてもよい。
ａ）ＰＲが、セル内のＰｍａｘのあり得るすべての値の１００・λ百分位数に設定される。この方法は、セル内のＰｍａｘのあり得るすべての値を知っている必要がある。この方法の特殊な場合であるλ＝０のときは、Ｐｍａｘのあり得る最小値を知れば十分であり、これについては以降で述べる。
ｂ）ＰＲが、成功した最後のＭ回のランダムアクセス試行に対応するＰｍａｘのすべての値の１００・λ百分位数に設定される。この方法は、成功した最後のＭ回のランダムアクセス試行に対応するＰｍａｘのすべての値を知っている必要がある。
【００６０】
この場合、ＲＡシーケンス長は次の手順に従って選択される。
・開始時にデフォルトとして長いプリアンブルフォーマットを使用する。
・長いプリアンブルフォーマットを使用しているとき、以下の場合に通常の長さのプリアンブルフォーマットに変更する。
ＰＤＲ＜ＰＲ−γ    ０＜γ＜ＰＲ  （１２）
上式で、γは、ＰＤＲがＰＲに近い値の周りで変化するとき、プリアンブルフォーマットが揺れ動くのを防ぐための基準電力マージンである。
・通常の長さのプリアンブルを使用しているときは、ＰＤＲ≧ＰＲである場合に、長いプリアンブルフォーマットに変更する。
＜ＲＡシーケンス長の選択−代替方法Ａの方法ａ）：λ＝０の特殊事例＞
代替方法Ａの方法ａ）はλ＝０の特殊事例で、ＲＡシーケンス長を選択する仕事を単純化するが、それでもＲＡシーケンスを短く選択しないのを確実にする安全なやり方を提供する。λ＝０であるから、基準電力限界値をＰｍａｘのあり得る最小値に設定する。
ＰＲ＝Ｐｍａｘ＿ｍｉｎ＝ｍｉｎ（Ｐｍ）  （１３）
上式で、ＰｍはＰｍａｘのあり得るすべての値のセットである。
【００６１】
ＲＡシーケンス長は、次の手順に従って選択される。
・開始時にデフォルトとして長いプリアンブルフォーマットを使用する。
・長いプリアンブルフォーマットを使用しているとき、以下の場合に通常の長さのプリアンブルフォーマットに変更する。
ＰＤＲ＜Ｐｍａｘ＿ｍｉｎ−γ    ０＜γ＜Ｐｍａｘ＿ｍｉｎ  （１４）
上式で、γは、ＰＤＲがＰｍａｘ＿ｍｉｎに近い値の周りで変化するとき、プリアンブルフォーマットが揺れ動くのを防ぐための基準電力マージンである。
・通常の長さのプリアンブルを使用しているときは、ＰＤＲ≧Ｐｍａｘ＿ｍｉｎである場合に、長いプリアンブルフォーマットに変更する。
＜ＲＡシーケンス長の選択−代替方法Ｂ＞
考慮すべき成功した各ランダムアクセス試行ｋに関する所望のＲＡＣＨ電力推定値ＰＤおよび最大電力Ｐｍａｘに基づき、ＵＥ電力使用負担(UE power usage weight)ｗｋを導入する。
ｗｋ＝ＰＤ，ｋ／Ｐｍａｘ，ｋ  （１５）
セル内のＵＥに関する様々なＵＥ電力使用負担ｗｋの基準値として、基準電力使用負担ｗＲを導入する。例えば、ｗＲは、所与のセルにおけるランダムアクセス試行に関してｗＲ≧ｗｋである確率ｐがβであるように推定されてもよい。
Ｐ（ｗＲ≧ｗｋ）＝β    ０≦β≦１  （１６）
βは０と１の間の値であり、好ましくは１または１に近い値に設定されるべきである。例えば、ｗＲは推定値ｗｋ（ｋ＝１，２，...，Ｍ）の１００・β百分位数として見つけられてもよい。ここで、Ｍは、考慮すべき成功したランダムアクセス試行の所与の数である。
【００６２】
この場合、ＲＡシーケンス長は、次の手順に従って選択される。
・開始時にデフォルトとして長いプリアンブルフォーマットを使用する。
・長いプリアンブルフォーマットを使用しているとき、以下の場合に通常の長さのプリアンブルフォーマットに変更する。
ｗＲ＜１−γ    ０＜γ＜１  （１７）
上式で、γは、ｗＲが１に近い値の周りで変化するとき、プリアンブルフォーマットが揺れ動くのを防ぐための基準電力負担マージンである。
・通常の長さのプリアンブルを使用しているときは、ｗＲ≧１である場合に、長いプリアンブルフォーマットに変更する。
【００６３】
＜ＲＡシーケンス長の選択−第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態では、所与のテスト期間中に成功した各ＲＡ試行に関して受信エネルギーの分布を調べることで、ＲＡシーケンス長を選択する。目的は、テスト期間中、より大きい電力の使用を移動機に強制して、ＲＡシーケンス長によってカバレッジ制限されているか否かについての統計を集めることである。
【００６４】
テスト期間中、長いプリアンブルフォーマット（好ましくはフォーマット３）を使用する。プリアンブル検出閾値Ｄが、調整されていて、安定値ＤＳに設定されている、すなわちＤ＝ＤＳであると想定する。また、ターゲット受信電力値Ｐ０＿ＰＲＡＣＨも安定値Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ＿Ｓに設定されている、すなわちＰ０＿ＰＲＡＣＨ＝Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ＿Ｓであるとも想定する。成功したＲＡ試行に関する受信エネルギーの累積分布関数（ＣＤＦ）が、図１０に示されている。
【００６５】
テスト期間中にＰ０＿ＰＲＡＣＨおよびＤの値を３ｄＢだけ増加してＰ０＿ＰＲＡＣＨ'およびＤ'にする。
Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ'＝Ｐ０＿ＰＲＡＣＨ＿Ｓ＋３ｄＢ  （１８）
Ｄ'＝ＤＳ＋３ｄＢ  （１９）
ＤおよびＰ０＿ＰＲＡＣＨについてより大きい値を使用して成功したＲＡ試行の受信エネルギーのＣＤＦを調査すると、右側に３ｄＢ移動した同じ曲線が得られる。図１１を参照されたい。この意味することは、成功したＲＡ試行の分布がテスト期間中変わらないということである。この実施形態の一例として、Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよびＤの値が３ｄＢ増加されている。３ｄＢ以外の他の所定の値も、もちろん使用することが可能である。好ましくは、増加値はプリアンブルの繰り返し回数に応じて選択される。
【００６６】
しかし、元の閾値ＤＳより大きい受信エネルギーを有するすべてのＲＡ試行に関する受信エネルギーのＣＤＦを調査することによって、セル内のＵＥについての追加情報を見つけ得る。図１２および図１３を参照されたい。Ｐ０＿ＰＲＡＣＨが高められているので、送信電力を元の構成において必要としたより大きくできるＵＥがセルのカバレッジエリア内にあるかどうかを検出することが可能である。これらのＵＥは、電力制約されておらず、通常の長さのプリアンブルフォーマットが使用されるであろう場合でさえ、依然としてＲＡ試行に成功できるであろう。
【００６７】
ＲＡシーケンス長は、次の手順に従って選択される。
・ＲＡ受信電力がＤ'より小さいＲＡ試行の割合が値α未満である場合、通常の長さのプリアンブルが使用されるべきである。図１２を参照されたい。
・それ以外の場合、長いプリアンブルが使用されるべきである。図１３を参照されたい。
【００６８】
いったんプリアンブルフォーマット長が評価され、必要に応じて変更された場合は、Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよびＤはそれらの元の値にリセットされる。
【００６９】
Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよびＤの値が増加されるテスト期間は、例えば、定期的に実行する、問題の検出時にトリガする、または手動でトリガすることができよう。
【００７０】
＜プリアンブル・サイクリックプレフィックスの選択＞
上述のように、サイクリックプレフィックス時間は、最大ラウンドトリップ時間と最大マルチパス遅延の合計以上であるべきである。
ＴＣＰ≧ＴＲＴ＋ＴＭＤ  （２０）
プリアンブル・サイクリックプレフィックスを選択するために、ターゲット・サイクリックプレフィックス時間ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔが推定される。ターゲット・サイクリックプレフィックス時間は、検出した最後のＭ回のＲＡ試行に関するＴＲＴおよびＴＭＤの推定値に基づいてもよい。より正確な推定のために、検出した最後のＭ回の専用プリアンブルのＲＡ試行が使用されてもよい。ラウンドトリップ時間および最大マルチパス遅延を推定するための様々な方法について、以下でより詳細に説明する。
【００７１】
ＳＲＴを考慮すべきＭ回検出したＲＡ試行に関するＴＲＴの推定値のセットとする。さらに、ＳＭＤを考慮すべきＭ回検出したＲＡ試行に関するＴＭＤの推定値のセットとする。最後に、ＳＤを考慮すべきＭ回検出したＲＡ試行に関するＴＤ＝ＴＭＤ＋ＴＲＴの推定値のセットとする。ターゲット・サイクリックプレフィックス時間は、次の方法の１つを使用して見つけられてもよいが、方法ｂが好ましい。
ａ）  ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ＝ｍａｘ｛ＳＲＴ｝＋ｍａｘ｛ＳＭＤ｝  （２１）
ｂ）  ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ＝ｍａｘ｛ＳＤ｝  （２２）
この場合、所望のＲＡシーケンス長とＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔより長い最短のサイクリックプレフィックス時間とを有するプリアンブルフォーマットが使用される。
【００７２】
＜ラウンドトリップ遅延の推定＞
最大ラウンドトリップ遅延は、ｅＮＢが最大ラウンドトリップ遅延値を既に知っているであろうように、ルートシーケンスの循環シフトを選択するとき、入力データとして使用されるべきである。しかし、無線状態の変化とともに、セルサイズ、同様に最大ラウンドトリップ時間も変わり得る。
【００７３】
循環シフトおよびサイクリックプレフィックスがＲＡ試行を検出するのに十分大きく作られていると想定すると、ラウンドトリップ遅延は、相関ゾーン内で検出された相関ピークの配置に基づき推定され得る。当業者はこの推定がどのように行われるかを認識しており、これについて本明細書ではこれ以上検討しない。
＜マルチパス成分検出閾値を使用する最大マルチパス遅延の推定＞
マルチパス相関成分をノイズから分離するために、マルチパス成分検出閾値ＤＭを定める。検出されたメイン相関ピークに続く閾値ＤＭを超える相関ピークは、マルチパス相関ピークと見なされる。マルチパス成分のノイズからの分離を容易にするために、最大マルチパス遅延を推定する間、ターゲット受信電力Ｐ０＿ＰＲＡＣＨを一時的に高めることができよう。その一時的期間中にＲＡ試行を妨げないように、検出閾値Ｄも同様に高められてもよい。最大マルチパス遅延を見つけるために、検出されたメイン相関ピークの配置と比べた相関ゾーン内の最後のマルチパス成分の配置を調査する。
【００７４】
閾値ＤＭは、例えばノイズフロア推定値Ｆに基づくことができよう。
【００７５】
ノイズフロアＦを推定する１つのやり方は、タイムスロット内の専用プリアンブル用相関ゾーンにおけるノイズ成分と、使用されていないプリアンブル用相関ゾーンにおけるノイズ成分とを調査することである。この使用されていないゾーンで見つけられた相関ピークはノイズ成分と呼ばれ、Ｎ１、Ｎ２、...、ＮＬで示される。ここでＬは、最後のＭ回の使用されていない専用プリアンブル相関ゾーンで見つけられた相関ピーク数である。この場合、ノイズフロアＦは以下のように推定され得る。
ａ）ノイズ成分Ｎ１、Ｎ２、...、ＮＬのδ百分位数（０＜δ≦１００）、ここでδは、例えば９０などの１００に近い値に設定されるのが好ましい。
ｂ）Ｎ１、Ｎ２、...、ＮＬの平均値
次いで、マルチパス成分検出閾値が、ノイズフロアを超える値に設定されてもよい。
ＤＭ＝Ｆ＋ε、ここでε＞０  （２３）
閾値ＤＭは、セル内のノイズ状況のどんな変化も捕えるために、定期的に更新されるべきである。マルチパス成分検出閾値の最適化は、ＲＡプリアンブルフォーマットの最適化とは切り離されたプロセスではあるが、ＲＡプリアンブルフォーマットの最適化で使用する精度の高い最大マルチパス遅延推定値を見つけるために、使用されてもよいことに注意されたい。
＜遅延スプレッドを使用する最大マルチパス遅延の推定＞
遅延スプレッドＴｍは、最初のマルチパス信号の到着と最後のマルチパス信号の到着との間の最大時間差の尺度である。従って、最大マルチパス遅延は、遅延スプレッド推定値Ｔｍを使用して近似されてもよい。
ＴＭＤ≒Ｔｍ  （２４）
当業者に周知であるはずの遅延スプレッドの推定方法は、コヒーレンス帯域幅Ｂｍを見つけるために、受信信号成分の周波数相関関数φＨ（Δｆ）を調査することである。図１４を参照されたい。
【００７６】
この場合、遅延スプレッドＴｍは以下のように推定される。
Ｔｍ≒１／２πＢｍ  （２５）
これは、最大マルチパス遅延の推定値を以下のように与える。
ＴＭＤ≒１／２πＢｍ  （２６）
以下では、これまでに説明した本発明の様々な実施形態を集約し、図１５〜１８のフロー図で示す。
【００７７】
ＲＡプリアンブルフォーマット最適化プロセスは、例えば以下の時に開始されてもよい。
・新しいセルの開始時
・オペレータの手動要求時
・例えば電力制御最適化によって解決されない高い割合のプリアンブル再送信試行などの、プリアンブルフォーマットと関係があるかもしれない問題の検出時
ＲＡプリアンブルフォーマット最適化プロセスはまた、継続的にまたは所与の時間間隔で定期的に実行されてもよい。
【００７８】
最適化アルゴリズムは、好ましくは、ＲＡシーケンスの長いおよびサイクリックプレフィックスの長いプリアンブルフォーマットを使用して開始されるべきである。ＬＴＥに関しては、開始するのに適したプリアンブルフォーマットは、フォーマット３であろう。
【００７９】
ＲＡシーケンスが短すぎるかまたはサイクリックプレフィックスが短すぎるプリアンブルフォーマットは、相関ピークを見つけられなくすることがあるので、上述の最適化基準で必要な推定を行うには不十分なことがある。それ故、プリアンブルフォーマットに関係があるかもしれないＲＡプリアンブルの問題の検出時に、プロセスが、ＲＡシーケンスがより長いおよび／またはサイクリックプレフィックスがより長いプリアンブルフォーマットを選択することは重要である。
【００８０】
ＲＡサイクリックプレフィックスの選択メカニズムとＲＡシーケンス長の選択メカニズムとは、フォーマットのすべての面を調節するように一緒に実行されてもよいし、またいろいろな面の中の１面だけをその時点で調節するように別々に実行されてもよい。
【００８１】
ＲＡシーケンス長を個別に調節するとき重要なことは、フォーマット変更に起因してサイクリックプレフィックス時間が短くされることのないようにすることである。ＬＴＥに関しては、ＲＡシーケンス長の個別の調節では、プリアンブルフォーマットを長いフォーマットすなわちフォーマット２または３から、フォーマット０に決して変更しない。この理由は、フォーマット０のサイクリックプレフィックス時間が、フォーマット２と３の両方のサイクリックプレフィックス時間より短いからである。
【００８２】
図１５は、ＬＴＥ用のＲＡシーケンス長最適化個別実行手順の第１の実施形態の一例を示す。
・開始時にデフォルトとして長いＲＡプリアンブルフォーマットを使用する（ステップ１５１）。
・所望のＲＡＣＨ電力基準値を推定する（ステップ１５２）。
・現在のフォーマットが長く（フォーマット２または３）且つＰＤＲ＜ＰＲ−γである場合、プリアンブルフォーマット１を使用する（ステップ１５３）。
・そうでなくて、現在のフォーマットが長く（フォーマット２または３）且つＰＤＲ≧ＰＲ−γである場合、現在のプリアンブルフォーマットを維持する（ステップ１５４）。
・現在のフォーマットが通常の長さ（フォーマット０または１）で、且つＰＤＲ＜ＰＲである場合、現在のプリアンブルフォーマットを維持する（ステップ１５４）。
・そうでなくて、現在のフォーマットが通常の長さ（フォーマット０または１）で、且つＰＤＲ≧ＰＲで、且つ現在のフォーマットがプリアンブルフォーマット０である場合、プリアンブルフォーマット２を使用する（ステップ１５５）。
・そうでなくて、現在のフォーマットが通常の長さ（フォーマット０または１）で、且つＰＤＲ≧ＰＲで、且つ現在のフォーマットがプリアンブルフォーマット１である場合、プリアンブルフォーマット３を使用する（ステップ１５６）。
・問題が検出された場合、ステップ１５１から長いプリアンブルを使用してやり直す。
・それ以外の場合、ステップ１５２の所望のＲＡＣＨ電力基準値の推定からやり直す。
・停止基準が満たされたとき、最適化手順を終了する（図示せず）。
【００８３】
ＬＴＥに関してサイクリックプレフィックス時間を個別に調節することは、あまり複雑ではない。プリアンブルフォーマット０と２が同じＲＡシーケンス長を有し、プリアンブルフォーマット１と３も同じＲＡシーケンス長を有するからである。図１６は、ＬＴＥ用のサイクリックプレフィックス時間最適化個別実行手順の一例を示す。
・サイクリックプレフィックスの長いＲＡプリアンブルフォーマットを使用する（ステップ１６１）。
・現在のフォーマットが通常の長さ（フォーマット０または１）で、且つＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ≦ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ０である場合、プリアンブルフォーマット０を使用する（ステップ１６２）。
・そうでなくて、現在のフォーマットが通常の長さ（フォーマット０または１）で、且つＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ＞ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ０である場合、プリアンブルフォーマット１を使用する（ステップ１６３）。
・現在のフォーマットが長く（フォーマット２または３）且つＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ≦ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ２である場合、プリアンブルフォーマット２を使用する（ステップ１６４）。
・そうでなくて、現在のフォーマットが長く（フォーマット２または３）且つＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ＞ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ２である場合、プリアンブルフォーマット３を使用する（ステップ１６５）。
・問題が検出された場合、プリアンブルフォーマットをサイクリックプレフィックスのより長いフォーマットに変更し（ステップ１６６）、ステップ１６１の後からやり直す。
・それ以外の場合、ステップ１６１の後からやり直す。
・停止基準が満たされたとき、最適化手順を終了する（図示せず）。
【００８４】
ＬＴＥに関して使用し得るサイクリックプレフィックスフォーマットは、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）構成に依存する、すなわちどのくらいの頻度でＲＡの機会が発生するか、および特に各ランダムアクセス試行でサブフレームをいくつ利用可能かに依存する。例えば、非特許文献１に規定されているＰＲＡＣＨ構成１４を使用するとき、ＲＡの機会が各サブフレームで発生し、結果としてＲＡ試行に用いられる最大時間を１ミリ秒にする。１ミリ秒より短い唯一のプリアンブルフォーマットはフォーマット０なので、これが、ＰＲＡＣＨ構成１４を使用するとき使用し得る唯一のフォーマットである。ＰＲＡＣＨ構成は、ＲＡＣＨ容量と物理アップリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ）容量との間のトレードオフであり、別々に最適化されてもよい。ＰＲＡＣＨ構成とＲＡプリアンブルフォーマットとの間のトレードオフは、優先順位付けを行って取り扱われてもよい。
【００８５】
図１７は、ＲＡシーケンス長とサイクリックプレフィックス時間の最適化を同時に実行するＲＡプリアンブルフォーマット最適化手順の第１の実施形態の一例を示す。
・開始時にデフォルトとして長いＲＡプリアンブルフォーマットを使用する（ステップ１７１）。
・基準電力使用負担およびターゲット・サイクリックプレフィックス長を推定する（ステップ１７２）。
・現在のフォーマットが通常の長さ（フォーマット０または１）で、且つＷＲ＜１である場合、通常の長さのプリアンブルフォーマット（フォーマット０または１）を使用する（ステップ１７３）。
・そうでなくて、現在のフォーマットが通常の長さ（フォーマット０または１）で、且つＷＲ≧１である場合、長いプリアンブルフォーマット（フォーマット２または３）を使用する（ステップ１７４）。
・そうでなくて、現在のフォーマットが長く（フォーマット２または３）、且つＷＲ＜１−γである場合、通常のプリアンブルフォーマット（フォーマット０または１）を使用する（ステップ１７３）。
・そうでなくて、現在のフォーマットが長く（フォーマット２または３）、且つＷＲ≧１−γである場合、長いプリアンブルフォーマット（フォーマット２または３）を使用する（ステップ１７４）。
・ステップ１７３の後、ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ≦ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ０である場合、プリアンブルフォーマット０を使用する（ステップ１７５）。
・そうでなくて、ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ＞ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ０である場合、プリアンブルフォーマット１を使用する（ステップ１７６）。
・ステップ１７４の後、ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ≦ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ２である場合、プリアンブルフォーマット２を使用する（ステップ１７７）。
・そうでなくて、ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ＞ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ２である場合、プリアンブルフォーマット３を使用する（ステップ１７８）。
・問題が検出された場合、プリアンブルフォーマットをＲＡシーケンスのより長いおよび／またはサイクリックプレフィックスのより長いフォーマットに変更し（ステップ１７９）、ステップ１７２からやり直す。
・それ以外の場合、ステップ１７２からやり直す。
・停止基準が満たされたとき、最適化手順を終了する（図示せず）。
【００８６】
ＲＡプリアンブルフォーマット最適化手順の第２の実施形態の一例が図１８に見つけられる。
・長いサイクリックプレフィックスを有する長いプリアンブルフォーマットを使用し、Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよびＤを例えば３ｄＢだけ増加してＰ０＿ＰＲＡＣＨ'およびＤ'にする（ステップ１８１）。
・Ｐｒｅｃ＜Ｄ'であるのが１００α％未満の場合、通常の長さのプリアンブルフォーマット（フォーマット０または１）を使用する（ステップ１８２）・
・Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよびＤをリセットし、ターゲット・サイクリックプレフィックス時間を推定する（ステップ１８３）。
【００８７】
・ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ≦ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ０である場合、プリアンブルフォーマット０を使用する（ステップ１８４）。
【００８８】
・そうでなくて、ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ＞ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ０である場合、プリアンブルフォーマット１を使用する（ステップ１８５）。
・それ以外の場合、長いプリアンブルフォーマット（フォーマット２または３）を使用する（ステップ１８６）。
【００８９】
・Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよびＤをリセットし、ターゲット・サイクリックプレフィックス時間を推定する（ステップ１８７）。
・ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ≦ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ２である場合、プリアンブルフォーマット２を使用する（ステップ１８８）。
・そうでなくて、ＴＣＰ＿ｔａｒｇｅｔ＞ＴＣＰ＿ｆｏｒｍａｔ２である場合、プリアンブルフォーマット３を使用する（ステップ１８９）。
・問題が検出された場合、ステップ１８１からやり直す。
・それ以外の場合、それぞれステップ１８３および１８７の前からやり直す。
・停止基準が満たされたとき、最適化手順を終了する（図示せず）。
【００９０】
所望のサイクリックプレフィックス長を確保するために、所望の長さより長いランダムアクセス・シーケンス長を有するプリアンブルフォーマットを選択すること、または所望のランダムアクセス・シーケンス長を確保するために、所望の長さより長いサイクリックプレフィックス長を有するプリアンブルフォーマットを選択することも可能であろうことに注意されたい。ＬＴＥに関してこれが意味することは、例えば、通常の長さのプリアンブルフォーマット０がランダムアクセス・シーケンス長の要求を満足する場合でさえ、より長いサイクリックプレフィックス長を得るために、長いプリアンブルフォーマット２を選択することであろう。
【００９１】
図１９は、ユーザ装置１８、ｅＮｏｄｅＢなどの無線基地局（ＲＢＳ）１５、運用支援システム（ＯＳＳ）１９５を示すブロック図であり、ユーザ装置がアクセスしている少なくとも１つのセルにサービスを提供しているＲＢＳまたはＯＳＳなどの通信ネットワークノードを備える通信ネットワークシステムにおいて、ランダムアクセス・プリアンブルフォーマット使用の自動最適化を可能にする。ここで、ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットは、各セルに対して設定され、ランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱとランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰとを備える。
【００９２】
ＲＢＳ１５は、無線送信部１９２および受信部１９１を備える。送信部１９２は、ダウンリンクチャネル１２上の無線インタフェースを通じて、ユーザ装置１８の受信部１９７にデータを送信している。受信部１９１は、ユーザ装置１８からアップリンクチャネル１３でデータを受信している。ＲＢＳ１５は、以下のように構成された処理部１９４をオプションでさらに備える。
・前述のランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択する。
・前述のランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰを選択する。
・この選択したランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱとランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰとに基づき、前述のセルにおいてどのランダムアクセス・プリアンブルフォーマットを使用すべきかを選択する。
【００９３】
ユーザ装置１８は、アップリンクチャネル１３上の無線インタフェースを通じてＲＢＳ１５の受信部１９１にデータパケットを送信するように構成された無線送信部１９６と、ＲＢＳ１５の送信部１９２から送信されたデータパケットをダウンリンクチャネル１２で受信するように構成された受信部１９７とを備える。
【００９４】
ＯＳＳ１９５は、インタフェース１７を通してＲＢＳ１５と通信しており、以下のように構成された処理部１９４をオプションで備える。
・前述のランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択する。
・前述のランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰを選択する。
・この選択したランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱとランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長ＴＣＰとに基づき、前述のセルにおいてどのランダムアクセス・プリアンブルフォーマットを使用すべきかを選択する。
【００９５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、以下のようにさらに構成される。
・前述のセル内のユーザ装置が使用する送信電力を推定する。
・これらのユーザ装置に関して前述の送信電力推定値と最大許容電力とを比較する。
・この比較に基づき、前述のランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択する。
【００９６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は以下のようにさらに構成される。
・開始時に長いプリアンブルフォーマットを使用する。
・考慮すべき成功した各ランダムアクセス試行に関して、所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定する。
・長いプリアンブルフォーマットが使用されており、且つこの所望のランダムアクセスチャネル電力推定値に基づく基準値ＰＤＲが、基準電力限界値ＰＲから基準電力マージンγを引いた値より小さい、従ってＰＤＲ＜ＰＲ−γ（ここで、０＜γ＜ＰＲ）の場合、通常の長さのプリアンブルフォーマットに変更する。
・それ以外の場合、前述の長いプリアンブルフォーマットを維持する。
・通常の長さのプリアンブルフォーマットが使用されており、且つ前述の基準値ＰＤＲが前述の基準電力限界値ＰＲ以上である、従ってＰＤＲ≧ＰＲの場合、長いプリアンブルフォーマットに変更する。
・それ以外の場合、前述の長さのプリアンブルフォーマットを維持する。
【００９７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は以下のようにさらに構成される。
・開始時に長いプリアンブルフォーマットを使用する。
・考慮すべき成功した各ランダムアクセス試行に関して、所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定する。
・長いプリアンブルフォーマットが使用されており、且つ前述の所望のランダムアクセスチャネル電力推定値に基づく基準値ＰＤＲが前述の最大許容電力のあり得る最小値Ｐｍａｘ＿ｍｉｎから基準電力マージンγを引いた値より小さい、従ってＰＤＲ＜Ｐｍａｘ＿ｍｉｎ−γ（ここで、０＜γ＜Ｐｍａｘ＿ｍｉｎ）の場合、通常の長さのプリアンブルフォーマットに変更する。
・それ以外の場合、前述の長いプリアンブルフォーマットを維持する。
・通常の長さのプリアンブルフォーマットが使用されており、且つ前述の基準値ＰＤＲが前述の最大許容電力の前述のあり得る最小値Ｐｍａｘ＿ｍｉｎ以上である、従ってＰＤＲ≧Ｐｍａｘ＿ｍｉｎの場合、長いプリアンブルフォーマットに変更する。
・それ以外の場合、前述の長さのプリアンブルフォーマットを維持する。
【００９８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、以下のようにさらに構成される。
・開始時に長いプリアンブルフォーマットを使用する。
・考慮すべき成功した各ランダムアクセス試行に関して、所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定する。
・長いプリアンブルフォーマットが使用されており、且つ前述の所望のランダムアクセスチャネル電力推定値と前述の最大許容電力とに基づく基準電力使用負担ｗＲが、１から基準電力マージンγを引いた値より小さい、従ってｗＲ＜１−γ（ここで、０＜γ＜１）の場合、通常の長さのプリアンブルフォーマットに変更する。
・それ以外の場合、前述の長いプリアンブルフォーマットを維持する。
・通常の長さのプリアンブルフォーマットが使用されており、且つ前述の基準電力使用負担ｗＲが１以上である、従ってＰＤＲ≧１の場合、長いプリアンブルフォーマットに変更する。
・それ以外の場合、前述の長さのプリアンブルフォーマットを維持する。
【００９９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、成功した各ランダムアクセスに関して、このユーザ装置からユーザ装置送信電力ＰＰＲＡＣＨ，ｋが前述の通信ネットワークノードに報告されると想定して、処理部は、前述の所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定するようにさらに構成される。
【０１００】
本発明のいくつかの実施形態によれば、成功した各ランダムアクセスに関して、このユーザ装置からダウンリンクパスロス推定値およびランダムアクセス試行回数が前述の通信ネットワークノードに報告されると想定して、処理部は、前述の所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定するようにさらに構成される。
【０１０１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、成功した各ランダムアクセスに関して、このユーザ装置からランダムアクセス試行回数が前述の通信ネットワークノードに報告され、パスロスが前述の通信ネットワークノードによってアップリンクパスロス測定を使用してＰＬｅと推定されると想定して、処理部は、前述の所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定するようにさらに構成される。
【０１０２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、成功した各ランダムアクセス試行に関して受信プリアンブル電力が前述の通信ネットワークノードで測定され、パスロスが前述の通信ネットワークノードによってアップリンクパスロス測定を使用してＰＬｅと推定されると想定して、処理部は、前述の所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定するようにさらに構成される。
【０１０３】
本発明のいくつかの実施形態によれば、成功した各ランダムアクセス試行に関して受信プリアンブル電力が前述の通信ネットワークノードで測定され、成功した各ランダムアクセスに関して前述のユーザ装置からパスロスが前述の通信ネットワークノードに報告されると想定して、処理部は、前述の所望のランダムアクセスチャネル電力ＰＤを推定するようにさらに構成される。
【０１０４】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は以下のようにさらに構成される。
・所定のテスト期間中、ユーザ装置送信電力を増加する。
・ランダムアクセス送信の受信電力の分布を判定する。
・この分布の判定に基づき前述のランダムアクセス・シーケンス長ＴＳＥＱを選択する。
【０１０５】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、以下のようにさらに構成される。
・前述のテスト期間中、長いプリアンブルフォーマットを使用する。
・このテスト期間中、ランダムアクセス送信のターゲット受信電力Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよびプリアンブル検出閾値Ｄの値を所定の値だけ増加する。
・このテスト期間の後で、前述の判定される分布を調査する。
・前述のランダムアクセス送信の受信電力が前述の増加したプリアンブル検出閾値Ｄ'より小さいランダムアクセス試行の割合が、所定の値αより小さい場合、通常の長さのプリアンブルフォーマットを使用する。
・それ以外の場合、長いプリアンブルフォーマットを使用する。
【０１０６】
本発明のいくつかの実施形態によれば、前述のテスト期間は、定期的に実行される、または問題検出時にトリガされる、または手動でトリガされる、の中の少なくとも１つである。
【０１０７】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、以下のようにさらに構成される。
・最大ラウンドトリップ遅延および最大マルチパス遅延を推定する。
・これらの推定値に基づき前述のランダムアクセス・プリアンブル・サイクリックプレフィックス長を選択する。
【０１０８】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、相関ゾーン内の相関ピークの配置に基づき前述の最大ラウンドトリップ遅延を推定するようにさらに構成される。
【０１０９】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、マルチパス成分検出閾値および相関ピークの配置を使用して、前述の最大マルチパス遅延を推定するようにさらに構成される。
【０１１０】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、遅延スプレッドを使用して、この最大マルチパス遅延を推定するようにさらに構成される。
【０１１１】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、ランダムアクセス・プリアンブルフォーマットと物理ランダムアクセスチャネル構成との優先順位付けに応じて、このランダムアクセス・プリアンブルフォーマットを選択するようにさらに構成される。
【０１１２】
本発明のいくつかの実施形態によれば、処理部は、新しいセルの開始時、またはオペレータの手動要求時、またはプリアンブルフォーマットに関係する問題の検出時の少なくとも１つの時に前述のランダムアクセス・プリアンブルフォーマット最適化手順を開始するようにか、あるいは前述のランダムアクセス・プリアンブルフォーマット最適化手順を継続的に実行するように、さらに構成される。
【０１１３】
上述の手順の少なくとも一部は、送信部と受信部との間のチャネルの時間的に変化する特性に対応するために必要に応じて繰り返し実行されることは理解されるであろう。理解を促進するために、本発明の多くの様相について、例えばプログラム可能なコンピュータシステムの要素などによって実行される動作のシーケンスに関して説明している。種々の動作が専用回路（例えば、特殊機能を実行するように相互接続された個別論理ゲートまたは特定用途向け集積回路）によって、または１つ以上のプロセッサによって実行されるプログラム命令によって、または両方の組み合わせによって実行できることは認識されるであろう。
【０１１４】
さらに、本発明はまた、コンピュータベースのシステム、プロセッサ内蔵システム、または媒体から命令をフェッチしその命令を実行し得る他のシステムなどの、命令実行システム、装置またはデバイスが使用するかまたはそれらに関連して使用する適切な命令セットをその中に格納した任意の形態のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体内に完全に具体化されると見なしてもよい。ここで使用する限り、「コンピュータで読み取り可能な媒体」は、命令実行システム、装置、またはデバイスが使用するかまたはそれらに関連して使用するプログラムを収容、格納、通信、伝播、または伝送し得る任意の手段でもよい。コンピュータで読み取り可能な媒体は、例えば、電子、磁気、光、電磁気、赤外線または半導体のシステム、装置、デバイスまたは伝播媒体でもよいが、これらに限定されない。コンピュータで読み取り可能な媒体のより具体的な例（網羅的なリストではない）には、１つ以上の線を有する電気的接続、ポータブルコンピュータディスケット、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、およびＣＤ−ＲＯＭ（ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。
【０１１５】
これまで本発明の好ましい実施形態に適用した本発明の基本的な新奇の特徴について図示および記述および指摘をしてきたが、図示のデバイスの形態および詳細ならびにそのデバイスの動作について、当業者が、本発明の精神から逸脱することなしに種々の省略および置換および変更を行い得ることは理解されるであろう。例えば、同じ結果を達成するために実質的に同じ機能を実質的に同じやり方で実行する要素および／または方法ステップのすべての組み合わせは、本発明の範囲内にあることを明示的に意図している。さらに、本発明のあらゆる開示の形態または実施形態に関連して図示および／または記述された構造および／または要素および／または方法ステップは、設計上の選択の一般問題として、任意の他の開示または記述または提案された形態または実施形態に組み込まれ得ることは認識されるべきである。それ故、本明細書に添付の特許請求の範囲に示されるようにだけ限定されることを意図している。
【０１１６】
本発明を記述および請求するために使用される「有する(including)」「備える(comprising)」「組み込む(incorporating)」「から成る(consisting of)」「有する(have)」「である(is)」などの表現は、非排他的に解釈される、すなわち明示的に記述されていない項目、コンポーネントまたは要素も存在することを許容すると解釈されるものである。単数での言及は複数にも関連すると解釈され、逆もまた同様である。
【０１１７】
添付の請求項の括弧内に含まれる数字は請求項の理解を助けることを意図しており、これらの請求項が請求する対象を限定すると決して解釈されるべきでない。
【図１】
0005383819.tif 000003
【図２】
0005383819.tif 000004
【図３】
0005383819.tif 000005
【図４】
0005383819.tif 000006
【図５】
0005383819.tif 000007
【図６】
0005383819.tif 000008
【図７】
0005383819.tif 000009
【図８ａ】
0005383819.tif 000010
【図８ｂ】
0005383819.tif 000011
【図８ｃ】
0005383819.tif 000012
【図８ｄ】
0005383819.tif 000013
【図９】
0005383819.tif 000014
【図１０】
0005383819.tif 000015
【図１１】
0005383819.tif 000016
【図１２】
0005383819.tif 000017
【図１３】
0005383819.tif 000018
【図１４】
0005383819.tif 000019
【図１５】
0005383819.tif 000020
【図１６】
0005383819.tif 000021
【図１７】
0005383819.tif 000022
【図１８】
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【図１９】
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