(57)【要約】  基地局より無線端末に、所定の信号列(例えばレンジング信号)の送信を許容する無線フレーム内におけるレンジング領域を指定すると共に、該領域内の所定スロットで送信されるレンジング信号の送信電力の増加量P(dBm)を指定する。無線端末は基地局から指定されたレンジング領域内の所定スロットで、レンジング信号を複数回、送信電力をP(dBm)づつ変えて送信する。基地局は複数回送信されるレンジング信号のうち、最大受信強度のレンジング信号の受信結果に応じて送信電力調整情報を作成し、該送信電力調整情報と該最大受信強度のレンジング信号を特定する情報を該無線端末に送信する。無線端末は、送信電力調整情報と該最大受信強度のレンジング信号の送信電力を用いて時間の送信電力を調整する。
2009040928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局から指定された無線フレーム領域内で所定の信号列を送信して該基地局への接続処理を実行する無線端末において、
該基地局から指定された、１無線フレーム内の領域内で、前記所定の信号列の送信を複数回行う送信部を備え、
該送信部は、複数回行なう前記送信のうち、M回目の送信において、N（M≠N）回目の送信に比べて送信電力を高めて送信する、
ことを特徴とする無線端末。
【請求項２】
前記N回目の送信は最初の送信、前記M回目の送信は最後の送信に対応し、前記送信部は、該N回目の送信から該M回目の送信まで、送信電力を段階的に増大する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項３】
前記送信部は、前記M回目の送信の際の送信電力と前記N回目の送信の際の送信電力との差は、前記基地局からの指示に従って設定される、
ことを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項４】
前記基地局からの信号を受信する受信部を備え、
該受信部における基地局からの指示に基づいて、前記送信部は、複数回行われる前記送信の最初の送信の際の送信電力を設定する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項５】
前記送信部は、前記所定の信号列の複数回の送信を、前記１無線フレーム内の１スロットで行なう、
ことを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項６】
前記送信部は、前記所定の信号列の複数回の送信を前記１無線フレーム内の複数スロットで行ない、前記N回目の送信と前記M回目の送信は、異なるスロットで行ない、同じスロット内では前記所定の信号系列の送信電力を変更しない、
ことを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項７】
前記送信部は、前記所定の信号列の複数回の送信を前記１無線フレーム内の複数スロットで行ない、該複数のスロットは、該送信部が選択するスロットと、該スロットを基準として、前記基地局から指定されたアルゴリズムに従ってスロットを選択する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項８】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
複数回送信される前記所定の信号列の送信電力の変化量を無線端末に指定する指定情報を送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項９】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
複数回送信される前記所定の信号列を送信すべきスロットの選択アルゴリズムを該無線端末に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１０】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
複数回送信される前記所定の信号列のうち、M回目の送信部分に対応する受信結果に応じて送信電力調整情報を該無線端末に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１１】
前記無線端末の前記M回目の信号列の送信電力を最大にする、ことを特徴とする請求項１０記載の基地局。
【請求項１２】
基地局から指定された１無線フレーム内の領域内で所定の信号列を送信して該基地局への接続処理を実行する無線端末において、
該基地局から指定された１無線フレーム内の領域内で、送信電力を変えて前記所定の信号列の送信を複数回行う送信部、
前記送信信号列に対応する受信結果に応じて基地局から送信された送信電力調整情報を受信する受信部、
を備え、前記送信部は、該送信電力調整情報とM回目の送信における送信電力とを用いて次の信号列の送信電力を決定して該信号列を送信する、
ことを特徴とする無線端末。
【請求項１３】
前記M回目の信号列の送信電力を最大にする、ことを特徴とする請求項１２記載の無線端末。
【請求項１４】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
複数回送信される前記所定の信号列のうち、最大受信強度の信号系列の受信結果に応じて送信電力調整情報を作成し、該送信電力調整情報と該最大受信強度の信号系列を特定する情報を該無線端末に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項１５】
基地局から指定された１無線フレーム内の領域で所定の信号列を送信して該基地局への接続処理を実行する無線端末において、
該基地局から指定された前記領域内で、前記所定の信号列の送信を複数回送信電力を変えて行う送信部、
複数回送信される前記所定の信号列のうち、最大受信強度の信号系列の受信結果に応じて基地局から送信された送信電力調整情報と該最大受信強度の信号系列を特定する情報を受信する受信部、
を備え、前記送信部は、該送信電力調整情報と該特定された信号系列の送信電力とを用
いて次の信号列の送信電力を決定する、
ことを特徴とする無線端末。
【請求項１６】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
前記所定の信号列を、所定の関係を有する、異なる複数のスロットで受信した場合、該信号列は同じ無線端末からの信号として処理して、応答信号を該無線端末に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末及び基地局に関わる。本発明は、特に、無線フレーム領域内で所定の信号列を複数回送信して基地局への接続処理を実行する無線端末、及び該無線フレーム領域内で複数回送信される信号列の受信に基づいて無線端末の接続処理を行う基地局に用いると好適である。
【背景技術】
【０００２】
・通信システム
IEEE802.16 Working Group (WG)では，基地局(BS)に複数の無線端末(MS)が接続可能なPoint-to-Multipoint (P-MP)型の通信方式を規定している。図１６は，802.16のサービスイメージを示す通信システム図であり、１台の基地局BSに複数の無線端末MSが接続して通信するP-MP型接続を基本とする。802.16 WGでは、主に固定通信用途向けの802.16d仕様(802.16-2004)と移動通信用途向けの802.16e仕様(802.16e-2005)の2種類を規定している。また、複数の物理層が規定されているが、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重)やOFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）などの技術が主に使用される。【０００３】
・OFDMAのフレーム構成
図１７（A）はOFDMAのフレーム構成図であり、各OFDMAフレームは(B)に示すように時間軸方向に複数のOFDMAシンボルを並べた構成を備えており、OFDMAフレームは例えば1536データサブキャリアを用いて送信される。なお、後述するように複数のサブキャリアで1つのサブチャネルが構成される。各OFDMAフレームは、基地局BSから無線端末MSにデータを送信する下りサブフレーム（Down Link Sub-frame）と無線端末MSから基地局BSにデータを送信する上りサブフレーム(UP Link Sub-frame)からなり、下りサブフレームと上りサブフレームの間には、送信/受信切り替えのギャップTTGが設けられ、上りサブフレームと下りサブフレームの間には、受信/送信切り替えのギャップRTGが設けられている。
下りサブフレームにはフレーム同期用のプリアンブル、フレーム制御用ヘッダFCH (Frame Control Header)、下りサブフレーム及び上りサブフレームにおけるデータのマッピング情報（DL MAP/UL MAP）、下りバースト＃１〜＃ｍがマッピングされて基地局ＢＳより無線端末ＭＳに送信され、上りサブフレームにはレンジング信号や上りバースト情報＃１〜＃ｎがマッピングされて無線端末ＭＳより基地局ＢＳに送信される。図１８は詳細なOFDMAのフレーム構成図であり、K〜K＋28の28OFDMAシンボルのS〜S＋Lサブチャネルで１つのOFDMAフレームが構成されている。
フレーム同期用のプリアンブルのパターンは基地局毎に異なるが、無線端末MSは受信プリアンブルパターンと既知のプリアンブルパターンとの相関を取って最も良好なプリアンブルを送信する基地局に同期して以降のマッピング情報（DL MAP/UP MAP）を取得する。
フレーム制御用ヘッダFCH (Frame Control Header)にはDLFP（Down Link Frame Prefix）が含まれ、DLFPにはOFDMAフレームの下りサブフレームで使用するサブチャネルが特定される。１つのサブチャネルは前述のように複数のサブキャリアで構成される。図１９はサブチャネルの説明図であり、たとえば1536個のデータサブキャリアを３２データサブキャリアづつの４８グループに分割し、各グループより１個づつサブキャリア(例えば符号Aを付したサブキャリア)を取り出し、かつ同期確立用パイロットサブキャリアＰＬを加えて１つのサブチャネルを作成する。同様に各グループより１個づつ同一符号を付したサブキャリアを取り出してサブチャネルを作成すれば48データサブキャリアよりなる３２個のサブチャネルが形成される。
MAP情報のうちDL MAPには、下りサブフレームのどの場所(シンボルタイミング、サブチャネル)に無線端末宛データをマッピングするかのマッピング情報(Downlink-Burst- Prof
ile DL-MAP-IE)が含まれている。また、UL MAPには、上りサブフレームのどの場所(シンボルタイミング、サブチャネル)にレンジング領域情報や無線端末からの基地局宛データをマッピングするかを示すマッピング情報(Uplink-Burst Profile UL-MAP-IE)が含まれている。【０００４】
・レンジング制御
レンジング制御は、基地局と無線端末間の無線状態を確認して該無線端末MSの送信電力レベルや送信タイミングを調整する制御であり、無線端末MSが基地局BSへ帰属する際、該基地局よりMAP情報により通知された上記レンジング領域に所定のレンジング信号(CDMAレンジングコード)をマッピングして基地局に送信する。基地局は該レンジング信号の受信電力レベル、受信タイミングに基づいて無線端末の送信電力や送信タイミングを調整する。このレンジング制御により、無線端末は適正な送信電力で基地局と通信することが可能となり、他通信への干渉を最小にでき、しかも、無線端末の消費電力を軽減することが可能となる。
図２０はレンジング領域を特定するためのレンジング領域情報の説明図であり、レンジング領域RGARは、(1)上りサブフレームの先頭シンボル位置(図ではK+17)からレンジング領域RGARまでのオフセットSBOFS、(2)先頭サブチャネル位置(図ではS0) からレンジング領域RGARまでのオフセットSCOFS、(3)レンジング領域RGARのシンボル数SBとサブチャネル数SC、とで特定される。レンジング領域RGARはN1（OFDMAシンボル）×Ｎ2（サブチャネル）よりなる複数のスロット（図ではSlot 0〜をSlot 5）で構成され、各スロットにおいて無線端末はN2サブチャネル長のCDMAレンジングコード(レンジング信号)をN1個送信することができる。N1は２または４であり、N2はCDMAレンジングコード長を144ビット、1サブチャネル＝24サブキャリアとすれば6(＝144／24)である。無線端末MSは144ビットの長の256種類のPN(Pseudo Noise)コードからランダムにCDMAレンジングコードを選択し、該CDMAレンジングコードをN1個所定のスロットにマッピングしてBPSK変調して基地局BSへ送信する。すなわち、レンジングコードをN1回基地局BSに向けて送信する。【０００５】
図２１は基地局への帰属時に行なわれる初期レンジングシーケンス説明図である。
無線端末MSは、基地局BSよりブロードキャストされているUL MAPで指定される１つの上りサブフレーム内に含まれるレンジング領域に対し、レンジング信号(CDMAレンジングコード)をランダムに選択し、無線端末内で計算した送信電力値で該レンジング信号を基地局MSへ送信する（S10〜S11）。ここで、無線端末の送信電力が小さい場合や他の無線端末とのレンジング信号の衝突などの理由により、基地局BSがレンジング信号を受信できない場合は無線端末MSにおいてタイムアウトが発生し、無線端末MSは時間をおいてレンジング信号を再送信する。すなわち、無線端末MSはレンジング信号送信後の時間経過を監視し、設定時間Tout経過しても基地局BSよりRNG-RSPを受信しなければタイムアウトとなり（S12）、再送回数に応じたランダムバックオフ時間TRBOを設定し（S13）、該ランダムバックオフ時間TRBO経過後にUL MAPで指定されるレンジング領域（少なくとも最初にレンジング信号を送信した上りサブフレームとは異なるサブフレームに含まれるレンジング領域）に対し、レンジング信号(所定のCDMAレンジングコード)をランダムに選択して再送する(S14〜S15)。この際、無線端末MSは前回送信したときより送信電力値を大きくしてレンジング信号を再送信する。
基地局BSはレンジング信号を受信すれば、無線端末の送信電力が適正であるか判断し、無線端末MSの送信電力の調整が必要であれば、RNG-RSPメッセージのStatusをContinueに設定し、該メッセージに送信電力や送信タイミングの調整情報を含めて無線端末MSに送信する（S16）。なお、初期レンジングシーケンス時、基地局BSはまだ無線端末MSのコネクションIDを設定していないため、無線端末MSを特定するために、基地局BSは受信したレンジング信号(レンジングコードパターン)と該レンジング信号を検出したスロットの位置とを組み合わせて無線端末IDとする。
レンジング信号を送信した無線端末MSはレンジングコードパターンとスロット位置を知
っているため、自分宛のRNG-RSPメッセージを取り込み、指示された電力調整値及び送信タイミング調整値に基づいてレンジング信号の送信電力と送信タイミングを決定する。
かかる状態で、基地局BSよりUL MAPを受信すれば(S17)、レンジング信号をランダムに選択して該UL MAPで指定されたレンジング領域にマッピングし、前記決定した送信電力値、送信タイミングで基地局MSへ送信する（S18）。
基地局BSはレンジング信号を受信すれば、無線端末の送信電力が適正であるか判断し、送信電力の調整が必要でなければ、RNG-RSPメッセージのStatusをSuccessに設定して無線端末に送信する（S19）。ついで、基地局BSはUL MAPのCDMA Allocation IEにより、無線端末が上りサブフレームでRNG-REQ (Ranging Request)メッセージを送信するための帯域(場所)を指定する（S20）。無線端末MSは基地局BSよりCDMA Allocation IEを受信すれば、指示された帯域でRNG-REQメッセージを送信する（S21）。RNG-REQメッセージには無線端末のMACアドレス等が含まれている。基地局BSはRNG-REQメッセージを受信すれば、CID(Connection ID)を含むRNG-RSPメッセージを無線端末MSに送る（S22）。以後、基地局及び無線端末はCIDを用いてMAC Management Messageを送受し、認証等のシーケンス完了後に無線端末は指示された下りフレーム、上りフレームの帯域を用いて基地局BSとデータの送受が可能となる【０００６】
図２２はレンジングを行うときの無線端末MSの処理フローである。無線端末MSは、基地局BSよりUL-MAPを受信すれば(ステップ100)、該UL MAPで指定されるレンジング領域内の所定スロットに所定レンジング信号(レンジングコード)をマッピングして送信し(ステップ101)、しかる後、設定されているタイマ時間内にRNG-RSPメッセージを受信したか監視する(ステップ102,103)。該設定時間内にRNG-RSPメッセージを受信しなければレンジング信号の送信回数によってランダムなバックオフの時間を決定し(ステップ104,105)、該バックオフ時間が経過した後にレンジング領域を指定するUL-MAPの受信を待つ。UL-MAPを受信すれば、該UL-MAPで指定されるレンジング領域内の所定スロットにレンジング信号をマッピングし、送信電力を増加して送信する(ステップ106，107、100)。
一方、設定時間内にRNG-RSPメッセージを受信した場合は、該RNG-RSPメッセージに含まれる送信電力調整情報に従って送信電力を調整し(ステップ108)、RNG-RSPメッセージのStatusがContinueであるか、Statusであるかにより以降の処理を行う(ステップ109〜111)。【０００７】
・課題
レンジング制御では、その目的より明らかなように、最初からレンジング信号の送信電力を最大にして送信することは消費電力の浪費のみならず、他の無線端末から送信される信号との間で干渉が生じてしまう。このため、無線端末がレンジング信号を基地局に送信したにもかかわらず、送信電力が小さいために基地局が該レンジング信号を受信できない場合が生じる。かかる場合、無線端末はタイマ時間TOUTとランダムバックオフ時間TRBOの後にレンジング信号を再送しなければならない。すなわち、基地局が最初にレンジング信号を受信できた場合と比べると、次の処理までに（TOUT＋TRBO）時間遅延し、結果的に通話開始時間が遅延する問題がある．
以上から本発明の目的は、無線端末が最初に送信するレンジング信号の基地局における受信確率を向上して次の処理の開始時間を短縮することである。
【非特許文献１】IEEE Std 802.16？-2004
【非特許文献２】IEEE Std 802.16e？-2005
【発明の開示】
【０００８】
・無線端末
本発明の実施例としての無線端末は基地局から指定された領域内で所定の信号列を送信して該基地局への接続処理を実行する。好ましくは、基地局は、無線フレーム毎に領域を指定する。従って、好ましくは、基地局によって指定される領域は、１無線フレーム内における領域であり、無線端末は、１無線フレーム内における指定領域内で所定の信号列の
送信を行う。
そして、第1の無線端末は、基地局から指定された１無線フレーム内の領域内で、所定の信号列の送信を複数回行う送信部を備え、該送信部は、複数回行なう前記送信のうち、M回目の送信において、N（M≠N）回目の送信に比べて送信電力を高めて送信する。
上記無線端末において、前記N回目の送信は最初の送信、前記M回目の送信は最後の送信に対応し、前記送信部は、該N回目の送信から該M回目の送信まで、送信電力を段階的に増大する。
上記無線端末において、前記送信部は、前記M回目の送信の際の送信電力と前記N回目の送信の際の送信電力との差は、前記基地局からの指示に従って設定される。
上記無線端末は、前記基地局からの信号を受信する受信部を備え、該受信部における基地局からの指示に基づいて、前記送信部は、複数回行われる前記送信の最初の送信の際の送信電力を設定する。
上記無線端末において、前記送信部は、前記所定の信号列の複数回の送信を前記１無線フレーム内の複数スロットで行ない、前記N回目の送信と前記M回目の送信は、異なるスロットで行ない、同じスロット内では前記所定の信号系列の送信電力を変更しない。
第２の無線端末は、基地局から指定された１無線フレーム内の領域内で、送信電力を変えて所定の信号列の送信を複数回行う送信部、前記送信信号列に対応する受信結果に応じて基地局から送信された送信電力調整情報を受信する受信部を備え、前記送信部は、該送信電力調整情報とM回目の送信における送信電力とを用いて次の信号列の送信電力を決定して該信号列を送信する。たとえば、前記M回目の信号列の送信電力を最大にする。
第３の無線端末は、基地局から指定された１無線フレーム内の領域内で、送信電力を変えて所定の信号列の送信を複数回行う送信部、複数回送信される前記所定の信号列のうち、最大受信強度の信号系列の受信結果に応じて基地局から送信された送信電力調整情報と該最大受信強度の信号系列を特定する情報を受信する受信部を備え、前記送信部は、該送信電力調整情報と該特定された信号系列の送信電力とを用いて次の信号列の送信電力を決定する。
【０００９】
・基地局
本発明は、無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局である。
第１の基地局は、複数回送信される前記所定の信号列の送信電力の変化量を、無線端末に指定する指定情報を送信する送信部を備えている。
第２の基地局は、複数回送信される前記所定の信号列を送信すべきスロットの選択アルゴリズムを該無線端末に送信する送信部を備えている。
第３の基地局は、複数回送信される前記所定の信号列のうち、M回目の送信部分に対応する受信結果に応じて送信電力調整情報を該無線端末に送信する送信部を備えている。M回目の信号列の送信電力は例えば最大に設定される。
第４の基地局は、複数回送信される前記所定の信号列のうち、最大受信強度の信号系列の受信結果に応じて送信電力調整情報を作成し、該送信電力調整情報と該最大受信強度の信号系列を特定する情報を該無線端末に送信する送信部を備えている。
第５の基地局は、前記所定の信号列を、所定の関係を有する、異なる複数のスロットで受信した場合、該信号列は同じ無線端末からの信号として処理して、応答信号を該無線端末に送信する送信部を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例の説明図である。
【図２】基地局から無線端末に送信するレンジング領域情報および送信電力の差分値情報等を含んだUL MAP IEのフォーマット例である。
【図３】無線端末MSの構成図である。
【図４】基地局BSの構成図である。
【図５】無線端末の初期レンジング処理フローである。
【図６】基地局の初期レンジング処理フローである。
【図７】変形例における無線端末の初期レンジング処理フローである。
【図８】変形例における基地局の初期レンジング処理フローである。
【図９】本発明の第２実施例の説明図である。
【図１０】基地局から無線端末に送信するレンジング領域指定用のUL MAP IEの第２実施例のフォーマット例である。
【図１１】第２実施例における無線端末の初期レンジング処理フローである。
【図１２】第２実施例における基地局の初期レンジング処理フローである。
【図１３】本発明の第３実施例の説明図である。
【図１４】第３実施例における無線端末の初期レンジング処理フローである。
【図１５】第３実施例における基地局の初期レンジング処理フローである。
【図１６】IEEE802.16のサービスイメージを示す通信システム図である。
【図１７】OFDMAのフレーム構成図である。
【図１８】詳細なOFDMAのフレーム構成図である。
【図１９】サブチャネルの説明図である。
【図２０】レンジング領域説明図である。
【図２１】初期レンジングシーケンス説明図である。
【図２２】レンジングを行うときの無線端末MSの処理フローである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（Ａ）第１実施例
（ａ）説明
図１は本発明の第１実施例の説明図である。基地局BSより無線端末へブロードキャストされるUL MAPにより特定されるレンジング領域は図２０に示すように複数個、例えば６個のスロットを備え、各スロットにおいて図１に示すように例えば４個のレンジングコードを送信できるようになっている。
第１実施例における無線端末は、レンジング領域からいずれかの１つのスロットを選択し、該スロット内で４個のレンジングコード(２個の場合もある)を異なる送信電力で送信する。例えば、各レンジングコードの送信電力を基準値より +P(dBm)づつ順次増加しながら送信する。基準値Pfirstは基地局BSから無線端末MSに送信されるダウンリンクDLの信号の信号強度やS/Nなどを基に例えば次式
Pfirst＝Pbs−RSS        (1)
により決定する。上式においてPbsは基地局BSから無線端末MSに送信するパラメータで、基地局における受信電力の期待値である。また、RSSは、無線端末における基地局からのプリアンブルなどの信号の受信電力である。受信電力RSSが大きければ無線端末は基地局に近い場所に存在するから基準値を小さくし、受信電力RSSが小さい場合には、無線端末は基地局から遠い場所に存在するから基準値を大きくする。
無線端末は、スロットの先頭レンジング信号の送信電力値として、(１)式で計算した基準値Pfirstを設定する。そして、次のレンジング信号からは、例えば、基地局から指定される差分値+P(dBm)を順次増加して送信電力値を設定していく。なお、基地局から最初と最後のレンジング信号の送信電力差＋P′を指定し、+P=（P′/3）とすることもできる。また、差分値+P(dBm)は無線端末で独自に決定することもできる。【００１２】
(ｂ) レンジング領域指定用のUL MAP IEのフォーマット
図２は基地局から無線端末に送信するレンジング領域情報および送信電力の差分値情報など含んだUL MAP IEのフォーマット例である。このUL MAP IEはUIUC（Uplink Interval Usage Code）＝12を有し、４つのパラメータ"OFDMA Symbols offset（SBOFS）"、 "Subchannel offset（SC OFS）"、 "No．OFDMA Symbols（SB）、" "No．Subchannles（SC）"は、１無線フレーム内のレンジング領域(図２０参照)を特定する。２ビットのパラメータ"Ranging Method"は、１スロットで送信するレンジング信号の個数を指定するもので、"00"はレンジング信号数=2を、"01"はレンジング信号数=4を示す(図２０、図１の例ではレンジング信号数は４である)。以上のパラメータの値により、無線端末は、レンジング領域におけるスロットの構成を認識することが可能である。例えば、スロット数SLは、
SL＝(SB/ レンジング信号数)×（SC/レンジングコード長）    (２)
より計算できる。
また、図２のUL MAP IEにおいて、"Gap Power"は、送信電力の差分値+P(dBm)を示す。無線端末は、図１に示すように直前のレンジング信号の送信電力値に該指定された差分値分+P(dBm)を増加して次のレンジング信号の送信電力値を計算し、該送信電力で次のレンジング信号を送信する。【００１３】
（ｃ）無線端末
図３は無線端末MSの構成図である。デュープレクサ１１はアンテナ１０を送受信に供するためのもので、該アンテナにより受信した基地局BSからの無線信号を受信処理部１２の受信部１２aに入力する。受信部１２aは無線信号をベースバンド信号に周波数ダウンコンバートしてプリアンブル受信強度測定部１２bと復調部１２cに入力する。プリアンブル受信強度測定部１２bは基地局から送信されるフレームの先頭に挿入されているプリアンブルの受信電力RSS((1)式参照))を測定して制御部１３に入力する。復調部１２cは受信信号をOFDM復調し、復調結果を復号化部１２dに入力し、復号化部１２dは復調データに誤り訂正復号処理を施して復号結果を出力する。
制御データ抽出部１４は、復号結果より無線フレームの制御情報であるMAP情報(DL MAP,UL MAP）を抽出してMAP情報解析部１５に入力すると共に、MAP情報で指定されている受信チャネル、受信タイミングに基づいてRNG-RSPメッセージを抽出して制御部１３に入力し、また、自分宛のデータ(ユーザデータ)をデータ処理部１６に入力する。データ処理部１６は受信データに含まれる各種データの表示処理や音声出力処理を行うと共に、送信するデータをPDU(Protocol Data Unit)バッファ部１７に入力する。
MAP情報解析部１５は、MAP情報よりDL-MAP IEを抽出して自分宛データがマッピングさ
れている場所（受信サブチャネル、受信タイミング）を制御データ抽出部１４に入力すると共に、MAP情報よりUL-MAP IEを抽出し、送信データをマッピングする場所（送信サブチャネル、送信タイミング）をPDUバッファ部１７に入力する。また、MAP情報解析部１５は、UL MAPに含まれるレンジング領域を指定するUL MAP IE (図２)を抽出して制御部１３に該UL MAP IEの情報を入力する。
制御部１３は、UL MAP IE (図２)を受信すれば、該UL MAP IEにより指定されているレンジング領域（１無線フレーム（上りサブフレーム内）に含まれる領域）の中からレンジング信号を送信するスロットを決定すると共に、レンジング信号として採用するCDMAレンジングコードを決定する。また、制御部１３は、プリアンブル受信強度測定部１２bから入力されているプリアンブル受信電力RSSを用いて(１)式により最初のレンジング信号の送信電力値の基準値Pfirstを計算すると共に、該基準値とUL MAP IE (図２)で特定されている送信電力差分値+P(dBm)を用いて第２、第３、第４レンジング信号の送信電力値を計算し、これら決定したレンジングコード、スロット、各レンジング信号の送信電力を送信処理部１８に入力する。
これにより、レンジングコード発生部１８aは制御部１３により指示されたレンジングコードを発生し、変調部１８bは該レンジングコードをBPSK変調すると共に、該BPSK変調されたレンジングコードを指示されたスロット位置に応じた受信タイミング、受信サブチャネルにマッピングしてOFDM変調する。また、送信電力・タイミング調整部１８cは送信電力及び送信タイミングを指示された値となるように制御し、送信部１８dは該送信電力、送信タイミングでOFDM変調されたレンジングコードを基地局に向けて送信する。
上記のレンジング信号に対して基地局よりRNG-RSPメッセージを受信すれば、制御データ抽出部１４はこれを制御部１３に入力し、制御部１３は該RNG-RSPメッセージにしたがって処理を継続する。
以上のレンジング制御により基地局とデータの送受信が可能になれば制御部１３は、PDUバッファ部１７にデータの送信を指示する。PDUバッファ部１７はMAP情報解析部１５から指示されている送信サブチャネル、送信タイミングで保持している送信データを符号化部１８eに入力する。符号化部１８eは別途指示されている符号化方式により送信データを符号化し、変調部１８bは所定の変調方式によりデータ変調した後、OFDM変調して送信部１８dに入力し、送信部１８dはレンジング制御で決定した送信電力、送信タイミングで送信する。【００１４】
（ｄ）基地局
図４は基地局BSの構成図である。デュープレクサ５１はアンテナ５０を送受信に供するためのもので、該アンテナにより受信した無線端末からの無線信号を受信処理部５２の受信部５２aに入力する。受信部５２aは無線信号をベースバンド信号に周波数ダウンコンバートして復調部５２bに入力する。復調部５２bは受信信号を復調してレンジング測定部５２cと復号部５２dに入力する。レンジング測定部５２cは、レンジング領域の各スロットのタイミングで送信されてくるレンジング信号（レンジングコード）の受信電力、受信タイミングを測定して制御部５３に入力する。復号化部５２dは復調データに誤り訂正復号処理を施して復号結果を出力する。制御部５３はレンジング制御を行うと共に、マップ情報（DL MAP/UL MAP）の作成に必要なデータを作成してMAP情報生成部５４に入力し、また、符号化方式、変調方式を決定して送信制御を行う。
制御データ抽出部５５は、復号結果より制御データを抽出して制御部５３に入力すると共に、ユーザデータ等の他のデータを抽出してパケット生成部５６に入力する。レンジング制御に際して各無線端末が送信するレンジング信号やRNG-REQメッセージは制御データ抽出部５５に抽出されて制御部５３に入力される。
パケット生成部５６は入力されたデータをパケット化してネットワークインターフェース部(NW IF部)５７に入力する。NWインターフェース部５７は他の基地局あるいは上位のネットワーク装置との間でパケットの送受を行ない、受信したパケットをパケット識別部５８に入力する。パケット識別部５８は、IPアドレスと無線端末ID、QoS (Quality of Se
rvice)の対応を保持するテーブルを備えており、NWインターフェース部５７からパケットが入力すると、パケットヘッダに含まれるIPアドレスに応じた宛先無線端末IDとQoS情報をテーブルより取得し、これらを含む帯域割り当て要求をMAP情報生成部５４に入力すると共に、パケットデータをパケットバッファ５９に入力する。
MAP情報生成部５４は、帯域割り当て要求が入力するとQoSに応じたマッピングエリアを決定し、該マップエリア情報や制御部５３から入力するレンジング領域情報に基づいてマップ情報(DL MAP/UL MAP）を作成してPDU生成部６０に入力する。PDU生成部６０は同期信号であるプリアンブルを基準として無線フレームの各領域にMAP情報、送信データ等をマッピングしてPDU(下りサブフレームデータ)を生成し、該PDUを送信処理部６１の符号化部６１aに入力する。符号化部６１aは別途指示されている符号化方式により入力されたPDUデータを符号化し、変調部６１bは所定の変調方式によりデータ変調した後、OFDM変調して送信部６１cに入力してアンテナ５０より送信する。
以上は基地局の全体の制御を想定して説明したが、以下において、レンジング制御に関して重点的に説明する。制御部５３は各無線フレームのレンジング領域(図２０参照)を決定すると共に、無線端末のレンジング信号の送信電力の差分値+P(dBm)を決定してMAP情報生成部５４に通知する。MAP情報生成部５４は、制御部５３から通知された情報を用いてレンジング領域を特定するUL MAP IE(図２)を生成し、該UL MAP IEを含むマップ情報をPDU生成部６０に入力する。PDU生成部６０は無線フレームの各領域にプリアンブル、FCH、MAP情報、送信データ等をマッピングしてPDU（下りサブフレーム）を生成して無線端末に送信する。
MAP情報を送信した状態において、基地局に帰属したい無線端末が存在すれば、制御部５３は制御データ抽出部５５を通して、該MAP情報で指定したレンジング領域の所定スロットでレンジング信号(レンジングコード)を受信する。ここで、基地局に帰属したい複数の無線端末がいずれかのスロットにおいていずれかのレンジング信号(CDMAレンジングコード)を送信するため、1つのスロットには複数のレンジング信号が含まれている可能性がある。このため、制御データ抽出部５４は、各スロットにおいて全レンジングコードのレンジング信号の受信を試みる。
制御部５３はスロット内において１つでもレンジング信号を受信すれば、該レンジング信号に対するレンジング応答（RNG-RSP）を行う。すなわち、制御部５３は、受信したレンジング信号に対して、送信電力調整情報及び送信タイミング調整情報を含んだRNG-RSPを生成する。また、制御部５３は、１つのスロットにおいて、CDMAレンジングコードが同じ２つ以上のレンジング信号を受信した場合には、その中で最も受信電力の高いレンジング信号に合わせて、送信電力調整情報と送信タイミング情報を含んだRNG-RSPを生成し、MAP情報生成部５４は該RNG-RSP送信するための帯域(場所)をDL MAPで確保し、該DL MAPと合わせてRNG-RSPをPDU生成部６０、送信処理部６１を介して無線端末に送信する。【００１５】
（ｅ）無線端末の初期レンジング制御
図５は無線端末の初期レンジング処理フローである。
基地局BSのセル内に進入した無線端末MSの制御部１３は、基地局BSよりブロードキャストされているレンジング領域指定用のUL MAP IE（図２）をMAP情報解析部１５を介して受信し（ステップ２０１）、該UL MAP IEのレンジング領域情報よりスロット構成を把握し、レンジング信号を送信するスロットと、該レンジング信号のCDMAレンジングコードを決定する（ステップ２０２）。尚、レンジング領域情報は、１無線フレーム内におけるレンジング領域を示しており、以下に説明する無線端末ＭＳは１無線フレーム内におけるレンジング信号の送信についてのものである。また、無線端末の制御部１３はUL MAP IE に含まれるRanging Methodに基づいて１スロットで送信するレンジング信号の数（４個とする）を識別する。
ついで、制御部１３は従来と同様に（１）式を用いてレンジング信号を送信するための基準値Pfirstを計算すると共に、該基準値Pfirst とUL MAP IEに含まれる送信電力の増加量+P(dBm)を用いて第１、第２、第３、第４のレンジング信号の送信電力P1〜P4を次式
P1＝Pfirst            (3a)
P2＝P1＋P (dBm)      (3b)
P3＝P2＋P (dBm)      (3c)
P4＝P3＋P (dBm)      (3d)
により計算する（ステップ２０３）。そして、ステップ２０２で選択したスロットのサブチャネル、シンボルタイミングにおいて送信電力を変えながら４個のレンジング信号が（１無線フレーム（上りサブフレーム）内の所定領域で）送信されるように送信処理部１８を制御する（ステップ２０４）。
しかる後、制御部１３は基地局BSから送信されるRNG-RSPメッセージを受信したか監視し（ステップ２０５）、受信しなければ経過時間が設定時間を経過したかチェックする（ステップ２０６）。なお、本発明ではステップ２０４において第１〜第４レンジング信号の送信電力を順に大きくしているから従来に比べて基地局BSがレンジング信号を受信してRNG-RSPメッセージを送る確率は高く、無線端末MSが該RNG-RSPメッセージを受信しない確率は低いと考えられる。
それでも、基地局BS がRNG-RSPメッセージを送信せず、制御部１３が設定時間を経過してもRNG-RSPメッセージを受信しなければタイムアウトになり、制御部１３は再送回数に応じたランダムなバックオフ時間TRBOを設定し、該バックオフ時間TRBO経過後にステップ２０１に戻り以降の処理を繰り返す。ただし、２回目のステップ２０３において計算する第１〜第４レンジング信号の送信電力は、最初のステップ２０３で計算した送信電力より例えばΔPづつ大きく設定する。
以上の処理により、ステップ２０５において、制御部１３はRNG-RSPメッセージ(StateはContinueとする)を受信すれば、ステップ２０６の処理を行う。なお、RNG-RSPメッセージには、４つのレンジング信号のうち基地局における受信電力が最大となったレンジング信号の位置R(R=1~4のいずれか）、送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjを含んでいる。
制御部１３はRNG-RSPメッセージを受信すれば、レンジング信号位置Rのレンジング信号の送信電力PRと送信タイミングｔRを送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjで調整し（ステップ２０８）、調整された送信電力、送信タイミングで次の４つのレンジング信号を送信する（ステップ２０９）。なお、ステップ２０８で調整した送信電力を基準値Pfirstとして(3a)〜(3d)に基づいて第1〜第4の送信電力とすることもできる。以後、従来と同様のレンジング制御を行う。【００１６】
（ｆ）基地局の初期レンジング制御
図６は基地局の初期レンジング処理フローである。
レンジング制御に際し、基地局BSの制御部５３はレンジング信号の検出対象スロットLをレンジング領域の先頭スロットに設定する（L=1，ステップ３０１）。ついで、該スロットLの４つのレンジング信号位置のそれぞれにおいてレンジング信号が検出できたかチェックする(ステップ３０２)。レンジング信号として使用できるCDMAレンジングコードは既知であるから、全てのレンジングコードについてスロットLにおいてレンジング信号が検出できたかチェックする。
該スロットにおいて、いずれのレンジングコードのレンジング信号をも検出できなければ、制御部５３はスロットLを次のスロットに変更し（L=L+1、ステップ３０３）、スロットLがレンジング領域外になったかチェックし(ステップ３０４)、レンジング領域外であればレンジング処理を終了する。しかし、レンジング領域外でなければ、着目スロットLは検索済みかチェックし(ステップ３０５)、検索済みであればステップ３０３以降の処理を行い、検索済みでなければステップ３０２以降の処理を繰り返す。
一方、ステップ３０２において、所定のレンジング信号位置Rにおいてレンジング信号(レンジング信号Aという)を検出できれば、制御部５３は該レンジング信号の受信電力をPmaxとしてメモリ５３aに保存すると共に、受信タイミングt、スロット位置L、レンジング信号位置Rをそれぞれメモリ５３aに保存する(ステップ３０６)。
ついで、制御部５３はレンジング信号位置Rを歩進し(R=R+1,ステップ３０７)、レンジング信号位置Rがスロット外になったかチェックし(ステップ３０８)、スロット外でなければ、レンジング信号Aを検出できたかチェックする(ステップ３０９)。検出できなければステップ３０７に戻り、検出できれば、受信電力がメモリに保存してある受信電力Pmaxより大きいかチェックし(ステップ３１０)、大きくなければステップ３０７に戻り、大きければ該受信電力でメモリに保存されている受信電力Pmaxを更新すると共に、受信タイミングｔ、レンジング信号位置Rを更新し(ステップ３１１)、ステップ３０７に戻る。
制御部５３は以上の処理を継続し、ステップ３０８において、着目レンジング信号位置Rが着目スロットLの外に出れば、保存してある最大受信電力Pmax、受信タイミングtに基づいて電力調整値Padj及びタイミング調整値Tadjを決定する(ステップ３１２)。そして、レンジング信号AのCDMAレンジングコードとスロットLを組み合わせて無線端末IDとし、RNG-RSPメッセージに該無線端末ID、電力調整値Padj、タイミング調整値Tadj、レンジング信号Aの位置Rを付加して送信する(ステップ３１３)。この結果、該無線端末IDで特定された無線端末は、図５のステップ２０５においてRNG-RSPメッセージを受信してステップ２０８以降の処理を行う。
また、制御部５３はステップ３１３の処理が終了すれば、検索対象スロットをLとし(ステップ３１４)、該スロットLにおいてレンジング信号A以外のレンジング信号があるかチェックし(ステップ３０２)、チェック結果に基づいて以降の処理を行う。
第１実施例によれば、無線端末が初期レンジング処理の最初において基地局に送信する第１〜第４レンジング信号の送信電力を従来のように一定値とせず順に大きくしているから、従来に比べて基地局BSがレンジング信号を受信してRNG-RSPメッセージを送信する確率が非常に高くなり、無線端末MSが該RNG-RSPメッセージを受信しない確率が低くなる。すなわち、無線端末MSは最初に送信するレンジング信号の基地局における受信確率を向上して次の処理の開始時間を短縮でき、通話開始までの時間を短縮することができる。【００１７】
（ｇ）変形例
第１実施例において、(1) 基地局は、スロット内の４つのレンジング信号のうち最大受信電力を示すレンジング信号を求め、該レンジング信号の受信電力、受信タイミングに基づいて送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjを求め、これら調整値とレンジング信号位置Rを無線端末に通知し、(2)無線端末は該通知された位置Rのレンジング信号の送信電力、送信タイミングを調整値Padj、Tadjに基づいて調整する。
ところで、受信電力が最大となるレンジング信号の位置Rは、送信電力が最大のレンジング信号位置の場合が多い。図１の場合、送信電力が最大のレンジング信号は４番目である(R=4)。そこで、変形例において、(1)基地局は所定のレンジングコードのレンジング信号をあるスロットで検出できた場合、直ちにR=4のレンジング信号の受信電力、受信タイミングに基づいて送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjを求め、これら調整値を無線端末に通知し、(2)無線端末は該調整値Padj、Tadjを用いてR=4の送信電力、送信タイミングを調整するようにする。
図７は変形例における無線端末の初期レンジング処理フローであり、図５の第1実施例における処理フローと同一ステップには同一番号を付している。異なる点は、ステップ２０５において基地局BSよりRNG-RSPメッセージを受信したとき、該メッセージに含まれる送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjを用いて、R=4のレンジング信号の送信電力P4と送信タイミングを調整し（ステップ２０８a）、該調整された送信電力、送信タイミングで次の４つのレンジング信号を送信する点である（ステップ２０９）。
図８は変形例における基地局の初期レンジング処理フローであり、図６の第1実施例における処理フローと同一ステップには同一番号を付している。異なる点は、ステップ３０２においてレンジング信号が検出できた場合の処理である。
スロットLにおいてレンジング信号（レンジング信号Aという）を検出できれば(ステップ３０２)、基地局の制御部５３は該スロットLの最後のレンジング信号A（R=4のレンジング信号A）の受信電力、受信タイミングtを測定し(ステップ３５１)、該受信電力P、受信
タイミングtに基づいて電力調整値Padj及びタイミング調整値Tadjを決定する(ステップ３５２)。そして、レンジング信号AのCDMAレンジングコードとスロットLを組み合わせて無線端末IDとし、RNG-RSPメッセージに該無線端末ID、電力調整値Padj、タイミング調整値Tadを付加して送信する(ステップ３５３)。この結果、該無線端末IDを有する無線端末は、図７のステップ２０５においてRNG-RSPメッセージを受信してステップ２０８a以降の処理を行う。
また、制御部５３はステップ３5３の処理が終了すれば、検索対象スロットをLとし(ステップ３１４)、該スロットLにおいてレンジング信号A以外のレンジング信号があるかチェック(ステップ３０２)、チェック結果に基づいて以降の処理を行う。
以上では、(3a)〜(3d)により第１番目から順に送信電力を増加し、最後のレンジング信号位置、すなわちR=4のレンジング信号位置において、レンジング信号の送信電力P4を最大にした場合である。しかし、一般に第M番目の位置におけるレンジング信号の送信電力PMを最大にした場合には、図７のステップ２０８aにおいて、送信電力調整値Padjおよび送信タイミング調整値Tadjを用いて、位置R=Mにおけるレンジング信号の送信電力P Mと送信タイミングを調整する。また、この場合、図８のステップ３５１において、制御部５３は位置R=Mのレンジング信号の受信電力P、受信タイミングtを測定し、以降の処理を行う。
変形例によれば、最大受信電力のレンジング信号位置を求める処理がなくなり処理ステップを減少できる。【００１８】
（Ｂ）第２実施例
（ａ）説明
図９は本発明の第２実施例の説明図である。基地局BSより無線端末へブロードキャストされるUL MAPにより特定されるレンジング領域は図９に示すように複数個、例えば６個のスロットSL0〜SL5を備え、各スロットにおいて例えば４個(２個の場合もある)のレンジングコードを送信できるようになっている。尚、図９も１無線フレーム（上りサブフレーム）内におけるレンジング領域を示している。
第２実施例における無線端末は、レンジング領域からいずれかの１つのスロット(図ではSL0)を選択し、該スロット内で同一レンジングコードRCDを4回同一送信電力P1で送信する。ついで、最初のスロットからTスロット(図ではT=1)離れた第２のスロット(SL2)内で送信電力を+P(dBm)増加し、同一のレンジングコードRCDを4回同一送信電力P2（=P1+P）で送信する。更に、第２のスロットからTスロット離れた第３のスロット(SL4)内で送信電力を+P(dBm)増加し、同一のレンジングコードRCDを4回同一送信電力P3（=P2+P）で送信する。以下、同様の処理を着目スロットがレンジング領域外となるまで行なう。
例えば、Tスロット間隔の各スロットにおけるレンジングコードの送信電力P1〜P3を基準値Pfirstより +P(dBm)づつ順次増加しながら送信する。基準値Pfirstは、第1実施例と同様に(1)式(以下に再掲)
Pfirst＝Pbs−RSS        (1)
により決定し、P1〜P3を次式
P1＝Pfirst          (4a）
P2＝P1＋P      (4b)
P3＝P2＋P      (4c)
により計算する。なお、スロット間隔Tや電力増加量+P(dBm)は基地局より無線端末に通知される。また、以上ではレンジング信号を送信するスロットをTスロット間隔として指定しているが、連続するmスロットなどのように別のアルゴリズムで指定することが可能である。【００１９】
(ｂ) レンジング領域指定用のUL MAP IEのフォーマット
図１０は基地局から無線端末に送信するレンジング領域指定用のUL MAP IEの第２実施例のフォーマット例であり、図２のUL MAP IEと異なる点は、スロット間隔情報(Slot interval) Tが含まれている点である。【００２０】
(ｃ) 無線端末の初期レンジング処理フロー
第２実施例の無線端末、基地局の構成は第１実施例と同じである。
図１１は第２実施例における無線端末の初期レンジング処理フローであり、図５の第１実施例における処理フローと同一ステップには同一番号を付している。異なる点は、ステップ２０５において基地局BSよりRNG-RSPメッセージを受信したときの処理である。ステップ２０５において、制御部１３はRNG-RSPメッセージ(StateはContinueとする)を受信すれば、ステップ４０１の処理を行う。第２実施例のRNG-RSPメッセージには、３つのスロット(図９の例ではSL0,SL2,SL4)のうち基地局におけるレンジング信号の受信電力が最大となったスロット位置I、送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjが含まれている。
制御部１３はこのRNG-RSPメッセージを受信すれば、スロット位置Iのレンジング信号の送信電力PIと送信タイミングtIを送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjで調整し（ステップ４０１）、調整された送信電力、送信タイミングで次の３つのスロットにおいてレンジング信号を送信する（ステップ２０９）。なお、ステップ４０１で調整した送信電力を基準値Pfirstとして(4a)〜(4c)に基づいて各スロットの送信電力とすることもできる。【００２１】
(ｄ) 基地局の初期レンジング処理フロー
図１２は第２実施例における基地局の初期レンジング処理フローであり、図６の第１実施例における処理フローと同一ステップには同一番号を付している。異なる点は、ステップ３０２においてレンジング信号が検出できた場合の処理である。
スロットLにおいてレンジング信号（レンジング信号Aという）を検出できれば(ステップ３０２)、基地局の制御部５３は該レンジング信号の受信電力をPmaxとしてメモリ５３aに保存すると共に、受信タイミングt、スロット位置I(=L)をそれぞれ保存する(ステップ５０１)。
ついで、制御部５３はスロット位置Iを次式
I＝I+T
により変更し(ステップ５０２)、該スロットIがレンジング領域外になったかチェックし(ステップ５０３)、レンジング領域外でなければ、該スロットでレンジング信号Aを検出できたかチェックする(ステップ５０４)。検出できなければステップ５０２に戻り、検出できれば、受信電力がメモリに保存してある受信電力Pmaxより大きいかチェックし(ステップ３１０)、大きくなければステップ５０２に戻り、大きければ該受信電力でメモリに保存されている受信電力Pmaxを更新し、また、受信タイミングt、スロット位置Iを更新し(ステップ５０６)、ステップ５０２に戻る。
制御部５３は以上の処理を継続し、ステップ５０３において、着目スロット位置がレンジング領域の外に出れば、保存してある最大受信電力Pmax、受信タイミングtに基づいて電力調整値Padj及びタイミング調整値Tadjを決定する(ステップ５０７)。そして、レンジング信号AのCDMAレンジングコードとスロットLを組み合わせて無線端末IDとし、RNG-RSPメッセージに該無線端末ID、電力調整値Padj、タイミング調整値Tadj、スロット位置Iを付加して送信する(ステップ５０８)。この結果、該無線端末IDを有する無線端末は、図１１のステップ２０５においてRNG-RSPメッセージを受信してステップ４０１以降の処理を行う。
また、制御部５３はステップ５０８の処理が終了すれば、検索対象スロットをLとし(ステップ３１４)、該スロットLにおいてレンジング信号A以外のレンジング信号があるかチェック(ステップ３０２)、チェック結果に基づいて以降の処理を行う。
以上要約すれば、第２実施例では、先頭のスロットからレンジング信号の検索を行う。レンジング信号があれば、そのレンジング信号の受信電力値を記憶する。そして、そこからUL MAP IEの"Slot interval"毎のスロットで同一のレンジング信号があるかどうかを確認する。あれば、その受信電力値と記憶している受信電力値を比較し、高い方のレンジン
グ信号の受信電力値とスロットの位置を記憶する。そして、基地局は、最終的に記憶しているスロットのレンジング信号に対して、送信電力や送信タイミングの調整情報を生成してRNG-RSPメッセージで無線端末に通知する。すなわち、第２実施例において、基地局は、T間隔の関係を有する複数のスロットで所定のレンジング信号を受信した場合、該レンジング信号は同じ無線端末からの信号として処理してRNG-RSPメッセージを該無線端末に送信する。
第２実施例によれば、第1実施例よりレンジング信号を送信する回数が多くなるため、第1実施例に比べて基地局BSがレンジング信号を受信してRNG-RSPメッセージを送る確率がより高くなり、無線端末MSが該RNG-RSPメッセージを受信しない確率は更に低くなる。すなわち、無線端末MSは最初に送信するレンジング信号の基地局における受信確率を更に向上して次の処理の開始時間を短縮でき、通話開始までの時間を短縮することができる。【００２２】
（Ｂ）第３実施例
（ａ）説明
図１３は本発明の第３実施例の説明図であり、第１、第２実施例を組み合わせた実施例である。基地局BSより無線端末へブロードキャストされるUL MAPにより特定されるレンジング領域は図１３に示すように複数個、例えば６個のスロットSL0〜SL5を備え、各スロットにおいて例えば４個(２個の場合もある)のレンジングコードを送信できるようになっている。尚、図１３も１無線フレーム（上りサブフレーム）内におけるレンジング領域を示している。
第３実施例における無線端末は、レンジング領域からいずれかの１つのスロット(図ではSL0)を選択し、該スロット内で同一レンジングコードRCDを、送信電力を+P(dBm)づつ増加しながら4回送信する。ついで、最初のスロットからTスロット(図ではT=1)離れた第２のスロット(スロットSL2)内で送信電力を最初のスロットの最後の送信電力より+P(dBm)づつ増加しながら、同一のレンジングコードRCDを4回送信する。更に、第２のスロットからTスロット離れた第３のスロット(スロットSL4)内で送信電力を第２のスロットの最後の送信電力より+P(dBm)づつ増加しながら、同一のレンジングコードRCDを4回送信する。以下、同様の処理を着目スロットがレンジング領域外となるまで行なう。
例えば、最初のスロットSL0におけるレンジングコードの送信電力P11〜P14基準値Pfirstより +P(dBm)づつ順次増加しながら送信する。基準値Pfirstは、第1実施例と同様に(1)式
Pfirst＝Pbs−RSS        (1)
により決定し、P11〜P13を次式
P11＝Pfirst        (5a）
P12＝P11+P       (5b)
P13＝P12+P       (5c)
P14＝P13+P       (5d)
により計算する。また、第２のスロットSL2におけるレンジングコードの送信電力P21〜P24、第３のスロットSL4におけるレンジングコードの送信電力P31〜P34を次式
P21＝P14+P        (5e)
P22＝P21+P        (5f)
P23＝P22+P       (5g)
P24＝P23+P       (5h)
P31＝P24+P       (5i）
P32＝P31+P       (5j)
P33＝P32+P       (5k)
P34＝P33+P       (5m)
により計算する。なお、スロット間隔Tや電力増加量+P(dBm)は基地局より無線端末に通知される。また、以上ではレンジング信号を送信するスロットをTスロット間隔として指定しているが、連続するmスロットなどのように別の指定アルゴリズムが可能である。【００２３】
(ｂ) 無線端末の初期レンジング処理フロー
第３実施例の無線端末、基地局の構成は第１実施例と同じである。
図１４は第３実施例における無線端末の初期レンジング処理フローであり、図５の第１実施例における処理フローと同一ステップには同一番号を付している。異なる点は、ステップ２０５において基地局BSよりRNG-RSPメッセージを受信したときの処理である。ステップ２０５において、制御部１３はRNG-RSPメッセージ(StateはContinueとする)を受信すれば、ステップ６０１の処理を行う。第３実施例のRNG-RSPメッセージには、レンジング信号の受信電力が最大となったスロット位置I及びレンジング信号位置R、送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjが含まれている。
制御部１３はこのRNG-RSPメッセージを受信すれば、スロットIのレンジング位置Rのレンジング信号の送信電力PIRと送信タイミングtIRを送信電力調整値Padj、送信タイミング調整値Tadjで調整し（ステップ6０１）、次回、この調整された送信電力、送信タイミングで３つのスロットSL0,SL2,SL4において各レンジング信号を送信する（ステップ２０９）。なお、ステップ６０１で調整した送信電力を基準値Pfirstとして(5a)〜(5m)に基づいて各スロットの送信電力とすることもできる。【００２４】
(ｄ) 基地局の初期レンジング処理フロー
図１５は第３実施例における基地局の初期レンジング処理フローであり、図６の第１実施例における処理フローと同一ステップには同一番号を付している。異なる点は、ステップ３０２においてレンジング信号が検出できた場合の処理である。
ステップ３０２において、所定レンジング信号位置Rにおいてレンジング信号(レンジング信号Aという)を検出できれば、制御部５３は該レンジング信号の受信電力をPmaxとしてメモリ５３aに保存すると共に、受信タイミングt、スロット位置I(=L)、レンジング信号位置Rをそれぞれメモリ５３aに保存する(ステップ７０１)。
ついで、制御部５３はレンジング信号位置Rを歩進し(R=R+1,ステップ７０２)、レンジング信号位置Rがスロット外になったかチェックし(ステップ７０３)、スロット外でなければ、レンジング信号Aを検出できたかチェックする(ステップ７０４)。検出できなければステップ７０２に戻り、検出できれば、受信電力がメモリに保存してある受信電力Pmaxより大きいかチェックし(ステップ７０５)、大きくなければステップ７０２に戻り、大きければ該受信電力でメモリに保存されている受信電力Pmaxを更新すると共に、受信タイミングｔ、スロット位置I,レンジング信号位置Rを更新し(ステップ７０６)、ステップ７０２に戻る。
制御部５３は以上の処理を継続し、ステップ７０３において、着目レンジング信号位置Rが着目スロットIの外に出れば、スロット位置Iを次式
I＝I+T
により変更し(ステップ７０７)、該スロットIがレンジング領域外になったかチェックし(ステップ７０８)、レンジング領域外でなければ、R=1とし(ステップ７０９)、ステップ７０４以降の処理を繰り返す。
ステップ７０８において、スロットIがレンジング領域外になれば、保存してある最大受信電力Pmax、受信タイミングtに基づいて電力調整値Padj及びタイミング調整値Tadjを決定する(ステップ７１０)。そして、レンジング信号AのCDMAレンジングコードと先頭スロットLを組み合わせて無線端末IDとし、RNG-RSPメッセージに該無線端末ID、電力調整値Padj、タイミング調整値Tadj、スロット位置I、レンジング信号Aの位置Rを付加して送信する(ステップ７１１)。この結果、該無線端末IDを有する無線端末は、図１４のステップ２０５においてRNG-RSPメッセージを受信してステップ６０１以降の処理を行う。
また、制御部５３はステップ７１１の処理が終了すれば、検索対象スロットをLとし(ステップ３１４)、該スロットLにおいてレンジング信号A以外のレンジング信号があるかチェック(ステップ３０２)、チェック結果に基づいて以降の処理を行う。
第３実施例によれば、第1実施例よりレンジング信号を送信する回数が多くなるため、
第1実施例に比べて基地局BSがレンジング信号を受信してRNG-RSPメッセージを送る確率がより高くなり、無線端末MSが該RNG-RSPメッセージを受信しない確率は更に低くなる。
また、第３実施例によれば、全てのレンジング信号の送信電力を変えているため、第２実施例に比べて基地局BSがレンジング信号を受信してRNG-RSPメッセージを送信する確率がより高くなり、無線端末MSが該RNG-RSPメッセージを受信しない確率は更に低くなる。
すなわち、第３実施例によれば、無線端末MSは最初に送信するレンジング信号の基地局における受信確率を向上して次の処理の開始時間を短縮でき、通話開始までの時間を短縮することができる。【００２５】
・発明の効果
以上各実施例によれば、無線端末MSは最初に送信するレンジング信号の基地局における受信確率を向上して次の処理の開始時間を短縮できる。通話開始までの時間を短縮することができる。
【図１】
2009040928.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009040928.tif 000005
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月14日(2009.12.14)
【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】
基地局から指定された無線フレーム領域内で所定の信号列を送信して該基地局への接続処理を実行する無線端末において、
該基地局から指定された、１無線フレーム内の領域内で、前記所定の信号列の送信を複数回行う送信部を備え、
該送信部は、複数回行なう前記送信のうち、M回目の送信において、N（M≠N）回目の送信に比べて送信電力を高めて送信する、
ことを特徴とする無線端末。
【請求項２】
前記送信部は、前記M回目の送信の際の送信電力と前記N回目の送信の際の送信電力との差は、前記基地局からの指示に従って設定される、
ことを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項３】
前記送信部は、前記所定の信号列の複数回の送信を前記１無線フレーム内の複数スロットで行ない、前記N回目の送信と前記M回目の送信は、異なるスロットで行ない、同じスロット内では前記所定の信号系列の送信電力を変更しない、
ことを特徴とする請求項１記載の無線端末。
【請求項４】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
複数回送信される前記所定の信号列の送信電力の変化量を無線端末に指定する指定情報を送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項５】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
複数回送信される前記所定の信号列を送信すべきスロットの選択アルゴリズムを該無線端末に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項６】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
複数回送信される前記所定の信号列のうち、M回目の送信部分に対応する受信結果に応
じて送信電力調整情報を該無線端末に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項７】
基地局から指定された１無線フレーム内の領域内で所定の信号列を送信して該基地局への接続処理を実行する無線端末において、
該基地局から指定された１無線フレーム内の領域内で、送信電力を変えて前記所定の信号列の送信を複数回行う送信部、
前記送信信号列に対応する受信結果に応じて基地局から送信された送信電力調整情報を受信する受信部、
を備え、前記送信部は、該送信電力調整情報とM回目の送信における送信電力とを用い
て次の信号列の送信電力を決定して該信号列を送信する、
ことを特徴とする無線端末。
【請求項８】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
複数回送信される前記所定の信号列のうち、最大受信強度の信号系列の受信結果に応じて送信電力調整情報を作成し、該送信電力調整情報と該最大受信強度の信号系列を特定する情報を該無線端末に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【請求項９】
基地局から指定された１無線フレーム内の領域で所定の信号列を送信して該基地局への接続処理を実行する無線端末において、
該基地局から指定された前記領域内で、前記所定の信号列の送信を複数回送信電力を変えて行う送信部、
複数回送信される前記所定の信号列のうち、最大受信強度の信号系列の受信結果に応じて基地局から送信された送信電力調整情報と該最大受信強度の信号系列を特定する情報を受信する受信部、
を備え、前記送信部は、該送信電力調整情報と該特定された信号系列の送信電力とを用いて次の信号列の送信電力を決定する、
ことを特徴とする無線端末。
【請求項１０】
無線端末に対して、所定の信号列の送信を許容する１無線フレーム内における領域を指定して、該領域内で複数回送信される該所定の信号列の受信に応じて該無線端末の接続処理を行う基地局において、
前記所定の信号列を、所定の関係を有する、異なる複数のスロットで受信した場合、該信号列は同じ無線端末からの信号として処理して、応答信号を該無線端末に送信する送信部、
を備えたことを特徴とする基地局。
【国際調査報告】
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