(57)【要約】【課題】基地局装置から複数の上りリンクと下りリンクのキャリア要素を割り当てられ、割り当てられた下りリンクのキャリア要素の内、特定の下りリンクのキャリア要素の共通探索領域を監視し、いずれか１つの上りリンクのキャリア要素でランダムアクセス処理を開始する。【解決手段】基地局装置が、いずれかの移動局装置に対して、いずれか他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域を含む複数の下りリンクキャリア要素を割り当てる通信システムに適用される移動局装置であって、基地局装置に対するランダムアクセスを行なうに際して、共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張する。【選択図】図１０
2011035861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置が、いずれかの移動局装置に対して、いずれか他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域を含む複数の下りリンクキャリア要素を割り当てる通信システムに適用される移動局装置であって、
前記基地局装置に対するランダムアクセスを行なうに際して、前記共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、前記基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、前記第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張することを特徴とする移動局装置。
【請求項２】
複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置であって、
前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なうと共に、
下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するランダムアクセス処理部を備えることを特徴とする移動局装置。
【請求項３】
複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置であって、
前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なうと共に、
下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、前記基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するランダムアクセス処理部を備えることを特徴とする移動局装置。
【請求項４】
前記ランダムアクセス処理部は、前記ランダムアクセスの処理を開始したランダムアクセスリソースと同じ上りリンクキャリア要素でメッセージ３を送信してから、予め定められた期間中、前記ランダムアクセスの処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素の前記第２共通探索領域で、自装置宛ての下りリンク制御チャネルを監視し、自装置宛ての下りリンク制御チャネルを検出した場合に、ランダムアクセスに成功したと認識することを特徴とする請求項１または請求項２記載の移動局装置。
【請求項５】
基地局装置が、いずれかの移動局装置に対して、いずれか他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域を含む複数の下りリンクキャリア要素を割り当てる通信システムに適用される移動局装置の無線通信方法であって、
前記基地局装置に対するランダムアクセスを行なうに際して、前記共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、前記基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、前記第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張することを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置の無線通信方法であって、
前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なうステップと、
下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始するステップと、
前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置の無線通信方法であって、
前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なうステップと、
下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、前記基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始するステップと、
前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
基地局装置が、いずれかの移動局装置に対して、いずれか他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域を含む複数の下りリンクキャリア要素を割り当てる通信システムに適用される移動局装置の制御プログラムであって、
前記基地局装置に対するランダムアクセスを行なうに際して、前記共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、前記基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、前記第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張する処理を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする移動局装置の制御プログラム。
【請求項９】
複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置の制御プログラムであって、
前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なう処理と、
下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始する処理と、
前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視する処理と、を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする移動局装置の制御プログラム。
【請求項１０】
複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置の制御プログラムであって、
前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なう処理と、
下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、前記基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始する処理と、
前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視する処理と、を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする移動局装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局装置から複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素を割り当てられた移動局装置が、割り当てられた上りリンクキャリア要素の内、いずれか１つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセスの処理を開始することができる移動局装置、無線通信方法および通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、従来技術に係る無線通信システムのランダムアクセスの一例を示すシーケンスチャートである。図１１では、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓの手順例を示している。まず、移動局装置が、下りリンクのチャネル品質などから、選択するシグネチャの範囲を決定し、選択されたシグネチャの範囲の中からシグネチャをランダムに選択し、ランダムアクセスチャネルでプリアンブルを送信する（メッセージ１(M1)、ステップＳ２０１）。
【０００３】
基地局装置は、移動局装置から送信されたプリアンブルを受信すると、プリアンブルから移動局装置と基地局装置間の同期タイミングのずれを算出し、移動局装置がメッセージ３を送信するためのスケジューリング（上りリンクの無線リソース割り当て、送信フォーマット（メッセージサイズ）などの指定）を行なう。そして、基地局装置は移動局装置にＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩ（Cell―Radio Network Temporary Identifier；一時移動局装置識別子）を割り当て、共通探索領域（Common Search Space）の下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel;PDCCH）にプリアンブルを受信したランダムアクセスチャネルに対応するＲＡ−ＲＮＴＩ（Random Access-Radio Network Temporary Identifier）を配置し、下りリンク制御チャネルに含まれる無線リソース割り当てが示す下りリンク共用チャネル（Physical Downlink Shared Channel;PDSCH）に同期タイミングのずれ量、スケジューリング情報、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩおよび受信したプリアンブルのシグネチャの番号（ランダムID、またはプリアンブルIDとも呼称する。）を含んだランダムアクセスレスポンスを配置して送信する（メッセージ２(M2) 、ステップＳ２０２）。
【０００４】
移動局装置は、共通探索領域の下りリンク制御チャネルにＲＡ−ＲＮＴＩが含まれていることを確認すると、下りリンク制御チャネルに含まれる無線リソース割り当てが示す下りリンク共用チャネルに配置されたランダムアクセスレスポンスの中身を確認する。そして、移動局装置は自装置が送信したプリアンブルのシグネチャの番号が含まれる応答を抽出し、同期タイミングのずれを補正し、割り当てられた上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel;PUSCH）の無線リソースと送信フォーマットで予め基地局装置から通知されたＣ−ＲＮＴＩ、または接続要求のメッセージ（RRCConnectionRequest message）、または接続再設定要求のメッセージ（RRCConnectionReestablishmentRequest message）等の情報を含むメッセージ３を送信する（メッセージ３(M3) 、ステップＳ２０３）。
【０００５】
基地局装置は、移動局装置からのメッセージ３を受信すると、移動局装置がランダムアクセスに成功したこと、つまり移動局装置間でプリアンブルの衝突が起こっていない、または移動局装置間でプリアンブルの衝突が起こっている場合に、衝突に打ち勝ったことを示すコンテンションレゾリューションを移動局装置に送信する（メッセージ４(M4) 、ステップＳ２０４）。
【０００６】
移動局装置は、コンテンションレゾリューションの受信に成功すると、ランダムアクセスに成功したと判定し、ランダムアクセスに関する処理を終了する。尚、移動局装置は、ランダムアクセスレスポンス受信期間内に送信したプリアンブルのシグネチャの番号を検出しなかった場合、または、コンテンションレゾリューション受信期間内にコンテンションレゾリューションを検出しなかった場合に、プリアンブルの送信からやり直す（非特許文献１  第５．１節参照）。
【０００７】
ＬＴＥ−Ａ（Long Term Evolution-Advanced）では、ＬＴＥ（Long Term Evolution）との後方互換性(backward compatibility)を持つこと、つまり、ＬＴＥ−Ａの基地局装置が、ＬＴＥ−ＡおよびＬＴＥの両方の移動局装置と同時に無線通信を行ない、また、ＬＴＥ−Ａの移動局装置が、ＬＴＥ−ＡおよびＬＴＥの両方の基地局装置と無線通信を行なえるようにすることが求められており、ＬＴＥ−ＡはＬＴＥと同一のチャネル構造を用いることが検討されている。例えば、ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥと同一のチャネル構造の周波数帯域（以下、「キャリア要素(Carrier Component;CC)」、または、「コンポーネントキャリア(Component Carrier;CC)」と称する。）を複数用いて、１つの周波数帯域（広帯域な周波数帯域）として使用する技術（周波数帯域集約：Spectrum aggregation、Carrier aggregation、Frequency aggregationなどとも称される。）が提案されている。
【０００８】
具体的には、周波数帯域集約を用いた通信では、下りリンクキャリア要素毎に、同期チャネル（Synchronization Channel;SCH）、報知チャネル（Physical Broadcast Channel; PBCH）、下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel;PDCCH）、下りリンク共用チャネル（Physical Downlink Shared Channel;PDSCH）、マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel;PMCH）、制御フォーマットインディケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel;PCFICH）、ＨＡＲＱインディケータチャネル（Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel;PHICH）を送信し、上りリンクキャリア要素毎に上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel;PUSCH）、上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control Channel;PUCCH）、ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel;PRACH）が割り当てられる。つまり、周波数帯域集約は、上りリンクと下りリンクにおいて、基地局装置と複数の移動局装置が、複数のキャリア要素の上りリンク制御チャネル、上りリンク共用チャネル、下りリンク制御チャネル、下りリンク共用チャネルなどを用いて、複数のデータ情報や複数の制御情報を同時に送受信する技術である（非特許文献２  第５章参照）。
【０００９】
上記の周波数帯域集約を用いた通信において、非特許文献３には、移動局装置が基地局装置に割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素のいずれか１つで、共通探索領域を監視（モニタリング）する技術が記載されている。この技術は、移動局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素の下りリンク制御チャネルをモニターすることで増加する負荷を抑えることを目的とする技術である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】"3GPP TS36.321 v8.5.0 (2009-03)", March 17, 2009.
【非特許文献２】"3GPP TR36.814 v1.0.2 (2009-03)", May, 2009.
【非特許文献３】"PDCCH Design for Carrier Aggregation and Post Rel-8features", 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #57bis, R1-092641, Jun 29- July  3, 2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の技術では、基地局装置と移動局装置は1組の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素でランダムアクセスの通信を行なっていたため、基地局装置が移動局装置に複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素を割り当てても、移動局装置が全ての下りリンクキャリア要素の共通探索領域を監視しないため、共通探索領域を監視する下りリンクキャリア要素でしかランダムアクセスレスポンスを受信することができず、共通探索領域を監視する下りリンクキャリア要素に対応する上りリンクキャリア要素でしか移動局装置がランダムアクセス処理を開始することができなかった。これにより、基地局装置が多くの移動局装置に共通探索領域を監視する下りリンクキャリア要素として同じ下りリンクキャリア要素を割り当ててしまうと、多くの移動局装置が同じ上りリンクキャリア要素でランダムアクセスを行なうため、複数の移動局装置が同じプリアンブルを選択し、プリアンブルの衝突が生じる可能性が高くなってしまうという問題があった。
【００１２】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、基地局装置から複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素を割り当てられ、割り当てられた下りリンクキャリア要素の内、特定の下りリンクキャリア要素の共通探索領域を監視し、いずれか１つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始することができる移動局装置、無線通信方法および移動局装置の制御プログラム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】
【００１３】
（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の移動局装置は、基地局装置が、いずれかの移動局装置に対して、いずれか他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域を含む複数の下りリンクキャリア要素を割り当てる通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置に対するランダムアクセスを行なうに際して、前記共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、前記基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、前記第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張することを特徴とする。
【００１４】
このように、共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張するので、移動局装置は、基地局装置に設定された全ての上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始することができ、移動局装置がランダムアクセス処理を開始する上りリンクキャリア要素が分散されるため、複数の移動局装置が同じシグネチャ番号とランダムアクセスチャネルの無線リソースを選択し、ランダムアクセスチャネルの衝突が起こる確率も分散され、特定の上りリンクキャリア要素でランダムアクセスチャネルの衝突が頻繁に起こることを回避することができる。
【００１５】
（２）また、本発明の移動局装置は、複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置であって、前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なうと共に、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するランダムアクセス処理部を備えることを特徴とする。
【００１６】
このように、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するので、移動局装置は、基地局装置に設定された全ての上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始することができる。
【００１７】
（３）また、本発明の移動局装置は、複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置であって、前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なうと共に、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、前記基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するランダムアクセス処理部を備えることを特徴とする。
【００１８】
このように、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するので、基地局装置は、基地局装置が移動局装置に割り当てた全ての上りリンクキャリア要素の中から、ランダムアクセス処理の開始を指示する上りリンクキャリア要素を選択できる。
【００１９】
（４）また、本発明の移動局装置において、前記ランダムアクセス処理部は、前記ランダムアクセスの処理を開始したランダムアクセスリソースと同じ上りリンクキャリア要素でメッセージ３を送信してから、予め定められた期間中、前記ランダムアクセスの処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素の前記第２共通探索領域で、自装置宛ての下りリンク制御チャネルを監視し、自装置宛ての下りリンク制御チャネルを検出した場合に、ランダムアクセスに成功したと認識することを特徴とする。
【００２０】
このように、メッセージ３を送信してから、予め定められた期間中、ランダムアクセスの処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域で、自装置宛ての下りリンク制御チャネルを監視するので、基地局装置は、下りリンク制御チャネルの配置の自由度が増す。
【００２１】
（５）また、本発明の無線通信方法は、基地局装置が、いずれかの移動局装置に対して、いずれか他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域を含む複数の下りリンクキャリア要素を割り当てる通信システムに適用される移動局装置の無線通信方法であって、前記基地局装置に対するランダムアクセスを行なうに際して、前記共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、前記基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、前記第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張することを特徴とする。
【００２２】
このように、共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張するので、移動局装置は、基地局装置に設定された全ての上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始することができ、移動局装置がランダムアクセス処理を開始する上りリンクキャリア要素が分散されるため、複数の移動局装置が同じシグネチャ番号とランダムアクセスチャネルの無線リソースを選択し、ランダムアクセスチャネルの衝突が起こる確率も分散され、特定の上りリンクキャリア要素でランダムアクセスチャネルの衝突が頻繁に起こることを回避することができる。
【００２３】
（６）また、本発明の無線通信方法は、複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置の無線通信方法であって、前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なうステップと、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始するステップと、前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２４】
このように、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するので、移動局装置は、基地局装置に設定された全ての上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始することができる。
【００２５】
（７）また、本発明の無線通信方法は、複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置の無線通信方法であって、前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なうステップと、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、前記基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始するステップと、前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するステップと、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００２６】
このように、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するので、基地局装置は、基地局装置が移動局装置に割り当てた全ての上りリンクキャリア要素の中から、ランダムアクセス処理の開始を指示する上りリンクキャリア要素を選択できる。
【００２７】
（８）また、本発明の移動局装置の制御プログラムは、基地局装置が、いずれかの移動局装置に対して、いずれか他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域を含む複数の下りリンクキャリア要素を割り当てる通信システムに適用される移動局装置の制御プログラムであって、前記基地局装置に対するランダムアクセスを行なうに際して、前記共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、前記基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、前記第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張する処理を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする。
【００２８】
このように、共通探索領域の下りリンク制御チャネルの監視対象を、基地局装置から監視するよう指示された下りリンクキャリア要素の第１共通探索領域から、第１共通探索領域を含む下りリンクキャリア要素以外のいずれかの下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域まで拡張するので、移動局装置は、基地局装置に設定された全ての上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始することができ、移動局装置がランダムアクセス処理を開始する上りリンクキャリア要素が分散されるため、複数の移動局装置が同じシグネチャ番号とランダムアクセスチャネルの無線リソースを選択し、ランダムアクセスチャネルの衝突が起こる確率も分散され、特定の上りリンクキャリア要素でランダムアクセスチャネルの衝突が頻繁に起こることを回避することができる。
【００２９】
（９）また、本発明の移動局装置の制御プログラムは、複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置の制御プログラムであって、前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なう処理と、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始する処理と、前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視する処理と、を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする。
【００３０】
このように、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、いずれか一つのランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始し、ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するので、移動局装置は、基地局装置に設定された全ての上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始することができる。
【００３１】
（１０）また、本発明の移動局装置の制御プログラムは、複数のキャリア要素を用いて基地局装置と無線通信を行ない、複数の下りリンクキャリア要素のそれぞれに、他の移動局装置と共通で監視する共通探索領域が配置され、前記共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する移動局装置の制御プログラムであって、前記基地局装置によって設定され、無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域中の特定の共通探索領域である第１共通探索領域で、下りリンク制御チャネルの監視を行なう処理と、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、前記基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始する処理と、前記ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視する処理と、を含む一連の処理を、コンピュータに読み取り可能および実行可能にコマンド化したことを特徴とする。
【００３２】
このように、下りリンクキャリア要素のそれぞれに対応するランダムアクセスリソースのうち、基地局装置から通知されたランダムアクセスリソースでランダムアクセス処理を開始する処理と、ランダムアクセス処理を開始したランダムアクセスリソースが対応する下りリンクキャリア要素に含まれる第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視するので、基地局装置は、基地局装置が移動局装置に割り当てた全ての上りリンクキャリア要素の中から、ランダムアクセス処理の開始を指示する上りリンクキャリア要素を選択できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、移動局装置は、基地局装置から複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素を割り当てられ、割り当てられた下りリンクキャリア要素の内、特定の下りリンクキャリア要素の共通探索領域を監視していても、基地局装置に割り当てられた上りリンクキャリア要素の内、いずれか１つの上りリンクキャリア要素でランダムアクセスの処理を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概念図である。
【図２】本発明の実施形態に係る周波数帯域集約処理の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る下りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施形態に係る上りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係るシグネチャの構成の一例を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係る移動局装置１の構成を示す概略ブロック図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態に係る移動局装置１がランダムアクセスの方法としてＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう場合の非共通探索領域キャリア要素における共通探索領域（第２共通探索領域）の監視を切り替える動作の一例を示している。
【図８Ｂ】本発明の実施形態に係る移動局装置１がランダムアクセスの方法としてＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう場合の共通探索領域キャリア要素における共通探索領域（第１共通探索領域）の監視を切り替える動作の一例を示している。
【図９Ａ】本発明の実施形態に係る移動局装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に係る移動局装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る共通探索領域の構成を示す概念図である。
【図１１】従来技術に係る無線通信システムのランダムアクセスの一例を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
セルラー移動通信の無線アクセス方式および無線ネットワークの進化（以下、「Long Term Evolution(LTE)、または、「Evolved Universal Terrestrial Radio Access(EUTRA)」と称する。）、および、ＬＴＥより広帯域な周波数帯域を利用して、さらに高速なデータの通信を実現する無線アクセス方式および無線ネットワーク（以下、「Long Term Evolution-Advanced(LTE-A)」、または、「Advanced Evolved Universal Terrestrial Radio Access(A-EUTRA)」と称する。）が、第三世代パートナーシッププロジェクト（3rd Generation Partnership Project;3GPP）において検討されている。
【００３６】
ＬＴＥでは、基地局装置から移動局装置への無線通信（下りリンク）の通信方式として、マルチキャリア送信である直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing;OFDM）方式が用いられる。また、移動局装置から基地局装置への無線通信（上りリンク）の通信方式として、シングルキャリア送信であるＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier-Frequency Division Multiple Access）方式が用いられる。
【００３７】
また、ＬＴＥにおいて、下りリンクでは、同期チャネル（Synchronization Channel;SCH）、報知チャネル（Physical Broadcast Channel;PBCH）、下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel;PDCCH）、下りリンク共用チャネル（Physical Downlink Shared Channel;PDSCH）、マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel;PMCH）、制御フォーマットインディケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel;PCFICH）、ＨＡＲＱインディケータチャネル（Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel;PHICH）が割り当てられる。また、上りリンクでは、上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel;PUSCH）、上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control Channel;PUCCH）、ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel;PRACH）が割り当てられる。
【００３８】
ランダムアクセスチャネルの使用目的は、上りリンクにおいて移動局装置と基地局装置間を同期させることが目的である。移動局装置は、移動局装置と基地局装置の同期が外れており、更に、移動局装置が基地局装置に上りリンク共用チャネルで送信するデータ情報がある場合、または基地局装置が移動局装置にランダムアクセスを起動するよう下りリンク制御チャネルで通知した場合などにランダムアクセスを起動する。
【００３９】
ランダムアクセスには、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  ＡｃｃｅｓｓとＮｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓの２つのアクセス方法がある。Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓは、移動局装置間で衝突する可能性のあるアクセス方法であり、通常行なわれるランダムアクセスである。Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓは、移動局装置間で衝突が発生しないアクセス方法であり、迅速に移動局装置と基地局装置間の同期をとるためにハンドオーバー等の特別な場合に基地局装置主導で行なわれるランダムアクセスである。
【００４０】
ランダムアクセスでは、同期をとるために移動局装置はプリアンブルのみ送信する。プリアンブルは、情報を表す信号パターンであるシグネチャが含まれ、数十種類のシグネチャを用意して数ビットの情報を表現することができる。現在では、移動局装置がプリアンブルを用いて６ビットの情報を送信することが想定され、６４種類のシグネチャが用意されることが想定されている。以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００４１】
＜無線通信システムについて＞
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの概念図である。図１において、無線通信システムは、移動局装置１Ａ〜１Ｃ、および基地局装置３を具備する。移動局装置１Ａ〜１Ｃと基地局装置３とは、後述する周波数帯域集約を用いた通信を行なう。図１は、基地局装置３から移動局装置１Ａ〜１Ｃへの無線通信（下りリンク）では、同期チャネル（Synchronization Channel;SCH）、下りリンクパイロットチャネル（または、「下りリンクリファレンスシグナル(Downlink Reference Signal;DL RS)」とも称する。）、報知チャネル（Physical Broadcast Channel;PBCH）、下りリンク制御チャネル（Physical Downlink Control Channel;PDCCH）、下りリンク共用チャネル（Physical Downlink Shared Channel;PDSCH）、マルチキャストチャネル（Physical Multicast Channel;PMCH）、制御フォーマットインディケータチャネル（Physical Control Format Indicator Channel;PCFICH）、ＨＡＲＱインディケータチャネル（Physical Hybrid ARQ Indicator Channel;PHICH）が割り当てられることを示す。
【００４２】
また、図１は、移動局装置１Ａ〜１Ｃから基地局装置３への無線通信（上りリンク）では、上りリンクパイロットチャネル（または、「上りリンクリファレンスシグナル(Uplink Reference Signal;UL RS)」とも称する。）、上りリンク制御チャネル（Physical Uplink Control Channel;PUCCH）、上りリンク共用チャネル（Physical Uplink Shared Channel;PUSCH）、ランダムアクセスチャネル（Physical Random Access Channel;PRACH）が割り当てられることを示す。上りリンクリファレンスシグナルには、上りリンク共用チャネル、または上りリンク制御チャネルと時間多重されて送信され、上りリンク共用チャネルと上りリンク制御チャネルの伝搬路補償に用いられる復調リファレンスシグナル（Demodulation Reference Signal）と、上りリンクの伝搬路状況の推定に用いられるサウンディングリファレンスシグナル（Sounding Reference signal）がある。以下、移動局装置１Ａ〜１Ｃを移動局装置１という。
【００４３】
＜周波数帯域集約について＞
図２は、本発明の実施形態に係る周波数帯域集約処理の一例を示す図である。図２において、横軸は周波数領域、縦軸は時間領域を示す。図２に示すように、下りリンクのサブフレームＤ１は、２０ＭＨｚの帯域幅を持った３つの下りリンクキャリア要素（DCC-1: Downlink Component Carrier-1、DCC-2、DCC-3）のサブフレームによって構成されている。この下りリンクキャリア要素のサブフレーム各々には、格子状の線でハッチングした領域が示す下りリンク制御チャネルと、ハッチングをしない領域が示す下りリンク共用チャネルと、が時間多重されて割り当てられる。
【００４４】
一方、上りリンクのサブフレームＵ１は、２０ＭＨｚの帯域幅を持った３つの上りリンクキャリア要素（UCC-1:Uplink Component Carrier-1、UCC-2、UCC-3）によって構成されている。この上りリンクキャリア要素のサブフレーム各々には、斜めの格子状の線でハッチングした領域が示す上りリンク制御チャネルと、左斜線でハッチングした領域が示す上りリンク共用チャネルと、黒色でハッチングした領域が示すランダムアクセスチャネルが周波数多重されて割り当てられる。
【００４５】
例えば、基地局装置３は、ある下りリンクのサブフレームにおいて、３つの下りリンクキャリア要素のうち１つまたは複数の下りリンクキャリア要素の下りリンク共用チャネルに信号を配置して、移動局装置１へ送信する。また、移動局装置１は、ある上りリンクのサブフレームにおいて、３つの上りリンクキャリア要素のうち１つまたは複数の上りリンクキャリア要素の上りリンク共用チャネルに信号を配置して、基地局装置３へ送信する。また、移動局装置１は、ある上りリンクのサブフレームにおいて、３つの上りリンクキャリア要素のうち任意の１つの上りリンクキャリア要素のランダムアクセスチャネルを選択し、選択したランダムアクセスチャネルにプリアンブルを配置して、基地局装置３へ送信する。
【００４６】
移動局装置１と基地局装置３がランダムアクセスのメッセージ１からメッセージ４を送受信する上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素はペアになっており、基地局装置３は下りリンクキャリア要素各々で、下りリンクキャリア要素とペアになっている上りリンクキャリア要素を示す情報、および下りリンクキャリア要素とペアの上りリンクキャリア要素におけるランダムアクセスチャネルの構成やランダムアクセスの送信状況を示す情報などのランダムアクセス送信に関する情報を報知し、移動局装置１に通知する。
【００４７】
例えば、図２において、ＤＣＣ−１とＵＣＣ−１、ＤＣＣ−２とＵＣＣ−２、ＤＣＣ−３とＵＣＣ−３がランダムアクセスのメッセージ１からメッセージ４が送受信されるペアとなる場合、基地局装置３は下りリンクキャリア要素（DCC-1、DCC-2、DCC-3）各々で、下りリンクキャリア要素とペアになる上りリンクキャリア要素（UCC-1、UCC-2、UCC-3）を示す情報、および下りリンクキャリア要素とペアの上りリンクキャリア要素におけるランダムアクセス送信に関する情報を報知する。移動局装置１がメッセージ１（プリアンブル）をＵＣＣ−１で送信した場合、基地局装置３と移動局装置１はメッセージ２（ランダムアクセスレスポンス）の送受信をＤＣＣ−１で行ない、メッセージ３の送受信をＵＣＣ−１で行ない、メッセージ４の送受信をＤＣＣ−１で行なう。
【００４８】
＜下りリンク無線フレームについて＞
図３は、本発明の実施形態に係る下りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。図３は、ある下りリンクキャリア要素における無線フレームの構成を示す。図３において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域である。図３に示すように、下りリンクキャリア要素の無線フレームは、複数の下りリンクの物理リソースブロック（Physical Resource Block;PRB）ペア（例えば、図３の破線で囲まれた領域）から構成されている。この下りリンクの物理リソースブロックペアは、無線リソースの割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯（PRB帯域幅;180kHz）および時間帯（２個のスロット＝１個のサブフレーム;1ms）からなる。
【００４９】
１個の下りリンクの物理リソースブロックペアは、時間領域で連続する２個の下りリンクの物理リソースブロック（PRB帯域幅×スロット）から構成される。１個の下りリンクの物理リソースブロック（図３において、太線で囲まれている単位）は、周波数領域において１２個のサブキャリア（１５kHz）から構成され、時間領域において７個のＯＦＤＭシンボル（７１μs）から構成される。
【００５０】
時間領域においては、７個のＯＦＤＭシンボル（７１μs）から構成されるスロット（０．５ms）、２個のスロットから構成されるサブフレーム（１ms）、１０個のサブフレームから構成される無線フレーム（１０ms）がある。周波数領域においては、下りリンクキャリア要素の帯域幅に応じて複数の下りリンクの物理リソースブロックが配置される。尚、１個のサブキャリアと１個のＯＦＤＭシンボルから構成されるユニットを下りリンクのリソースエレメント（Resource Element;RE）と称する。
【００５１】
以下、下りリンクの無線フレーム内に割り当てられるチャネルについて説明をする。下りリンクの各サブフレームでは、例えば、下りリンク制御チャネルと、下りリンク共用チャネルと、下りリンクリファレンスシグナルとが割り当てられる。下りリンク制御チャネルはサブフレームの先頭のＯＦＤＭシンボルから配置され、下りリンク共用チャネルはサブフレームの残りのＯＦＤＭシンボルに配置される。下りリンクパイロットチャネルについては、説明の簡略化のため図３において図示を省略するが、下りリンクパイロットチャネルは周波数領域と時間領域において分散して配置される。
【００５２】
まず、下りリンク制御チャネルに配置される信号について説明をする。下りリンク制御チャネルには、下りリンクグラント（「Downlink grant」、または「Downlink assignment」とも称する。）、上りリンクグラント（Uplink grant）など、通信の制御に用いられる情報である下りリンク制御情報（Downlink Control Information;DCI）を含む信号が配置される。尚、下りリンクグラントは、下りリンク共用チャネルに対する変調方式を示す情報、符号化方式を示す情報、無線リソースの割り当てを示す情報、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）に関する情報などから構成される。また、上りリンクグラントは、上りリンク共用チャネルに対する変調方式を示す情報、符号化方式を示す情報、無線リソースの割り当てを示す情報、ＨＡＲＱに関する情報などから構成される。
【００５３】
尚、ＨＡＲＱとは、例えば、移動局装置１（基地局装置３）がデータ情報の復号の成否（肯定応答(ACKnowledgement；ACK)／否定応答(Negative-ACKnowledgement；NACK)）を基地局装置３（移動局装置１）に送信し、移動局装置１（基地局装置３）が誤りによりデータ情報を復号できない（NACK）場合に基地局装置３（移動局装置１）が信号を再送し、移動局装置１（基地局装置３）が再度受信した信号とすでに受信した信号との合成信号に対して復号処理を行なう技術である。
【００５４】
下りリンク制御情報には、下りリンク制御情報のビット系列から生成された巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check;CRC）符号（誤り検出符号）と、識別子とで排他的論理和が行なわれた系列が付加される。移動局装置１は、受信した信号の当該系列に相当する部分に対して基地局装置３で使用された識別子と同じ識別子で排他的論理和を行なうことで、下りリンク制御情報に含まれる巡回冗長検査符号を取得することができる。
【００５５】
より詳細には、移動局装置１は、復号した下りリンク制御情報のビット系列から生成した巡回冗長検査符号と、下りリンク制御情報に含まれる巡回冗長検査符号とを比較し、両符号が同一であれば、下りリンク制御情報を誤りなく復号することができたと認識すると共に、下りリンク制御情報に含まれる巡回冗長検査符号の抽出に用いた識別子が下りリンク制御情報に使用されたと認識する。また、両符号が同一でなければ、移動局装置１は、下りリンク制御情報を誤って復号したと認識するか、下りリンク制御情報が他の移動局装置宛てに送信されたと認識する。移動局装置１は、下りリンク制御チャネルに含まれている識別子から下りリンク制御チャネルが無線リソースの割り当てを示す下りリンク共用チャネルの種類、および、いずれの移動局装置宛てに送信されたものかを判定することができる。
【００５６】
例えば、移動局装置１が基地局装置３に割り当てられた移動局装置識別子（Cell-Radio Network Temporary Identifier;C-RNTI）が下りリンク制御チャネル（上りリンクグラント、または下りリンクグラント）に含まれている場合、移動局装置１は当該下りリンク制御チャネルが自装置宛ての下りリンク制御チャネルであると判定する。また、移動局装置１がプリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースと対応するランダムアクセス識別子（Random Access-Radio Network Temporary Identifier;RA-RNTI）が下りリンク制御チャネル（下りリンクグラント）に含まれている場合、移動局装置１は当該下りリンク制御チャネルが、自装置が送信したプリアンブルに対するランダムアクセスレスポンス（Random Access Response）を含む可能性のある下りリンク共用チャネルの無線リソースの割り当てを示していると判定する。
【００５７】
また、プリアンブルを送信した移動局装置１がランダムアクセス処理の間だけ基地局装置３に割り当てられる一時移動局装置識別子（Temporary Cell-Radio Network Temporary Identifier;Temporary C-RNTI）が下りリンク制御チャネル（上りリンクグラント、または下りリンクグラント）に含まれている場合、移動局装置１は当該下りリンク制御チャネルが、自装置が送信したプリアンブルに対するメッセージ３に関する上りリンクグラント、またはメッセージ４に関する下りリンクグラントであると判定する。  また、基地局装置３で固有のシステム情報識別子（System Information-Radio Network Temporary Identifier;SI-RNTI）が下りリンク制御チャネル（下りリンクグラント）に含まれている場合、移動局装置１は当該下りリンク制御チャネルが、基地局装置３が不特定多数の移動局装置１に報知している、キャリア要素固有の設定情報であるシステム情報（例えば、対応する上りリンクキャリア要素のランダムアクセス送信に関する情報）を含む下りリンク共用チャネルの無線リソースの割り当てを示していると判定する。
【００５８】
また、基地局装置３で固有の着呼識別子（Paging-Radio Network Temporary Identifier;P-RNTI）が下りリンク制御チャネル（下りリンクグラント）に含まれている場合、移動局装置１は当該下りリンク制御チャネルが、複数の移動局装置１から構成されるグループに対する着呼情報を含む下りリンク共用チャネルの無線リソースの割り当てを示していると判定する。
【００５９】
次に、下りリンク共用チャネルに配置される信号について説明をする。下りリンク共用チャネルには、データ情報（トランスポートブロック；Transport Block）を含む信号が配置される。本実施形態では、下りリンクグラントと下りリンクグラントにより無線リソースの割り当てを示された下りリンク共用チャネルは同じサブフレーム内の、同じ下りリンクキャリア要素に配置される。尚、本発明はこれに限らず、移動局装置１が下りリンクグラントから下りリンク共用チャネルが配置される下りリンクキャリア要素を識別するようにし、下りリンクグラントと下りリンクグラントにより無線リソースの割り当てを示された下りリンク共用チャネルが異なる下りリンクキャリア要素に配置されてもよい。
【００６０】
以下、下りリンク制御チャネルが配置される無線リソースについて説明をする。下りリンク制御チャネルは、１つまたはそれ以上の制御チャネル要素（ControlChannel Element;CCE）に配置される。制御チャネル要素は、下りリンクキャリア要素内の周波数領域および時間領域において分散している複数のリソースエレメントグループ（Resource Element Group;REG。また、mini-CCEとも称する。）から構成される。リソースエレメントグループは、同一の下りリンクキャリア要素の、同一ＯＦＤＭシンボル内において、下りリンクリファレンスシグナルを除いて、周波数領域で連続している４個の下りリンクのリソースエレメントから構成される。例えば、下りリンク制御チャネルは制御チャネル要素を識別する番号が連続している１個、２個、４個、または８個の制御チャネル要素に配置される。
【００６１】
下りリンクキャリア要素毎に、共通探索領域（Common Search Space）と移動局装置固有探索領域（User Equipment-Specific Search Space）が構成される。共通探索領域は、予め定められた制御チャネル要素で構成され、移動局装置固有探索領域は、基地局装置３が移動局装置１に割り当てたＣ−ＲＮＴＩに基づいて構成される。共通探索領域と移動局装置固有探索領域は、下りリンク制御チャネルが配置される制御チャネル要素の数毎に共通探索領域と移動局装置固有探索領域が構成される。具体的には、下りリンクキャリア要素各々において、４個、８個の制御チャネル要素に下りリンク制御チャネルが配置される２つの共通探索領域が構成され、移動局装置１毎に１個、２個、４個、８個の制御チャネル要素に下りリンク制御チャネルが配置される４つの移動局装置固有探索領域が構成される。また、２つの共通探索領域は共通の下りリンク制御チャネル要素から構成され、４つの移動局装置固有探索領域は異なる、または共通の下りリンク制御チャネル要素から構成される。
【００６２】
共通探索領域には、ＲＡ−ＲＮＴＩ、Ｐ−ＲＮＴＩ、ＳＩ−ＲＮＴＩなどを含む、複数の移動局装置１宛ての下りリンク制御チャネルと、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩやＣ−ＲＮＴＩを含む、特定の移動局装置１宛の下りリンク制御チャネルが配置される。移動局装置固有探索領域には、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩやＣ−ＲＮＴＩを含む、特定の移動局装置１宛ての下りリンク制御チャネルが配置される。
【００６３】
尚、下りリンクグラント、および上りリンクグラントなどの下りリンク制御情報には複数のフォーマットがあり、基地局装置３は移動局装置１が移動局装置固有探索領域で監視するべき下りリンク制御情報のフォーマットのセットを選択し、移動局装置１に通知する。また、共通探索領域に配置される下りリンク制御情報のフォーマットは予め定められており、全ての移動局装置１が同じフォーマットの下りリンク制御情報の監視を行なう。移動局装置１は、下りリンク制御チャネルに配置される下りリンク制御情報のペイロードサイズ（ビット数）、および下りリンク制御情報に含まれるフラグなどから下りリンク制御情報のフォーマットを判定する。
【００６４】
共通探索領域に配置されるＳＩ−ＲＮＴＩ、Ｐ−ＲＮＴＩ、Ｃ−ＲＮＴＩ、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩ、ＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御情報は、少なくとも１つの同じフォーマットが用いられる。つまり、移動局装置１は、共通探索領域の下りリンク制御チャネルに配置された信号に対して当該フォーマットに対する復号処理を行なった後に、下りリンク制御チャネルにいずれの識別子が含まれているかを判断する。これにより、移動局装置１がＳＩ−ＲＮＴＩ、Ｐ−ＲＮＴＩ、Ｃ−ＲＮＴＩ、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩ、ＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルを共通探索領域で複数同時に監視しても、復号処理は共通なので、移動局装置１の復号処理の負荷は増大しない。
【００６５】
また、基地局装置３は、移動局装置１が常に共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する下りリンクキャリア要素を移動局装置１毎に設定し、設定した下りリンクキャリア要素を移動局装置１に通知する。以下、移動局装置１毎に設定される、移動局装置１が共通探索領域で常に下りリンク制御チャネルを監視するように基地局装置３より設定される下りリンクキャリア要素のことを、共通探索領域キャリア要素（Common Search Space Component Carrier）と称する。また、移動局装置１が共通探索領域で常に下りリンク制御チャネルを監視するように基地局装置３より設定されない下りリンクキャリア要素のことを、非共通探索領域キャリア要素（non―Common Search Space Component Carrier）と称する。
【００６６】
移動局装置１は基地局装置３から、複数の下りリンクキャリア要素を割り当てられた場合、下りリンクキャリア要素各々で報知されるシステム情報を取得するために、基地局装置３に割り当てられた全ての下りリンクキャリア要素の共通探索領域でＳＩ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネル（下りリンクグラント）の監視を開始し、下りリンクキャリア要素各々でシステム情報の受信に成功したら、当該下りリンクキャリア要素での共通探索領域の監視を終了する。
【００６７】
また、下りリンクキャリア要素各々で送信される着呼情報には、基地局装置３が移動局装置１との通信に用いることのできる全ての下りリンクキャリア要素各々のシステム情報が変更されたことを通知する情報が含まれており、移動局装置１は、共通探索領域キャリア要素において下りリンクキャリア要素のシステム情報が変更されたことを通知する情報を検出した場合、共通探索領域キャリア要素と非共通探索領域キャリア要素を含むシステム情報が変更された下りリンクキャリア要素の共通探索領域でＳＩ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネル（下りリンクグラント）の監視を開始し、変更されたシステム情報の受信に成功したら、当該下りリンクキャリア要素での共通探索領域の監視を終了する。
【００６８】
尚、本実施形態のシステム情報の構成は上述した構成に限らず、基地局装置３が移動局装置１との通信に用いることのできる全ての下りリンクキャリア要素各々で、他の全ての下りリンクキャリア要素のシステム情報の内、当該下りリンクキャリア要素のシステム情報とは異なるシステム情報をマルチキャリアシステム情報として送信してもよい。こうすることにより、移動局装置１は、１つの下りリンクキャリア要素の共通探索領域でＳＩ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネル（下りリンクグラント）を監視するだけで、全ての下りリンクキャリア要素のシステム情報を取得することができる。
【００６９】
＜上りリンク無線フレームについて＞
図４は、本発明の実施形態に係る上りリンクの無線フレームの構成の一例を示す概略図である。図４は、ある上りリンクキャリア要素における無線フレームの構成を示す。図４において、横軸は時間領域、縦軸は周波数領域である。図４に示すように、上りリンクキャリア要素の無線フレームは、複数の上りリンクの物理リソースブロックペア（例えば、図４の破線で囲まれた領域）から構成されている。この上りリンクの物理リソースブロックペアは、無線リソースの割り当てなどの単位であり、予め決められた幅の周波数帯（PRB帯域幅；180kHz）および時間帯（２個のスロット＝１個のサブフレーム；1ms）からなる。
【００７０】
１個の上りリンクの物理リソースブロックペアは、時間領域で連続する２個の上りリンクの物理リソースブロック（PRB帯域幅×スロット）から構成される。１個の上りリンクの物理リソースブロック（図４において、太線で囲まれている単位）は、周波数領域において１２個のサブキャリア（１５kHz）から構成され、時間領域において７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（７１μs）から構成される。時間領域においては、７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（７１μs）から構成されるスロット（０．５ms）、２個のスロットから構成されるサブフレーム（１ms）、１０個のサブフレームから構成される無線フレーム（１０ms）がある。周波数領域においては、上りリンクキャリア要素の帯域幅に応じて複数の上りリンクの物理リソースブロックが配置される。尚、１個のサブキャリアと１個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルから構成されるユニットを上りリンクのリソースエレメントと称する。
【００７１】
以下、上りリンクの無線フレーム内に割り当てられるチャネルについて説明をする。上りリンクの各サブフレームでは、例えば、上りリンク制御チャネル、上りリンク共用チャネル、ランダムアクセスチャネル、および上りリンクリファレンスシグナルが割り当てられる。まず、ランダムアクセスチャネルに配置される信号について説明をする。ランダムアクセスチャネル（図示せず）は、周波数領域において７２個の上りリンクのリソースエレメント（物理リソースブロック６つ分）の帯域幅、時間領域において１つのサブフレームから３つのサブフレームのいずれかで構成される無線リソース（ランダムアクセスリソース）に配置される。また、ランダムアクセスチャネルのサブキャリア間隔は１．２５ｋＨｚ、または７．５ｋＨｚであり、上りリンク制御チャネルや上りリンク共用チャネルのサブキャリア間隔（１５kHz）と異なる。ランダムアクセスチャネルの無線リソースは、無線フレーム内に複数割り当てられる。具体的なランダムアクセスチャネルの無線リソースの割り当てや構成は、報知情報として、移動局装置１に通知される。
【００７２】
ランダムアクセスチャネルには、移動局装置１と基地局装置３が同期をとるためにプリアンブルが配置される。プリアンブルは、情報を表す信号パターンであるシグネチャが含まれ、数十種類のシグネチャが用意され数ビットの情報を表現することができる。
【００７３】
図５は、本発明の実施形態に係るシグネチャの構成の一例を示す概略図である。図５において、縦軸はシグネチャの番号であり、シグネチャ１番からシグネチャ４８番までのシグネチャはＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓに用いられ、シグネチャ４９番からシグネチャ６４番までのシグネチャはＮｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓに用いられる。
【００７４】
ランダムアクセスの方法としてＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう移動局装置１は、シグネチャ１番から２４番までのシグネチャをメッセージ３のメッセージサイズが小さい場合に選択し、シグネチャの２５番から４８番までのシグネチャをメッセージ３のメッセージサイズが大きい場合に選択し、選択した複数のシグネチャの中から１つのシグネチャをランダムに選択する。メッセージ３のメッセージサイズが小さい場合に選択されるシグネチャは、通常、移動局装置１の伝搬路の特性が悪い（または、移動局装置１と基地局装置３間の距離が遠い）場合に選択され、メッセージ３のメッセージサイズが大きい場合に選択されるシグネチャは、移動局装置１の伝搬路の特性が良い（または、移動局装置１と基地局装置３間の距離が近い）場合に選択される。
【００７５】
ランダムアクセスの方法としてＮｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう移動局装置１は、基地局装置３がシグネチャ４９番からシグネチャ６４番までのシグネチャの中から選択したいずれか１つのシグネチャを通知される。基地局装置３から移動局装置１へのシグネチャの通知は下りリンクグラントで行なわれる。基地局装置３は下りリンクグラントの特定のフィールドを特定のコードポイントにすることでシグネチャを割り当てていることを移動局装置１に示し、下りリンクグラントにシグネチャを通知する移動局装置１に基地局装置３が割り当てたＣ−ＲＮＴＩを含めることで、シグネチャを割り当てた移動局装置１を示す。
【００７６】
当該下りリンクグラントには、基地局装置３が選択したシグネチャの番号と、上りリンクキャリア要素内のランダムアクセスチャネルの無線リソースを示す情報が含まれている。また、基地局装置３は、移動局装置１に割り当てたランダムアクセスチャネルを含む上りリンクキャリア要素と対応する下りリンクキャリア要素で当該下りリンクグラントを送信し、移動局装置１は当該下りリンクグラントを検出した下りリンクキャリア要素から、当該下りリンクグラントがランダムアクセスチャネルの無線リソースを示す上りリンクキャリア要素を認識する。尚、当該下りリンクグラントのシグネチャの番号を示すフィールドが特定のコードポイント（例えば、全て“０”）の場合、移動局装置１はＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう。
【００７７】
次に、上りリンク制御チャネルに配置される信号について説明をする。上りリンク制御チャネルは、上りリンクキャリア要素の帯域幅の両端の上りリンクの物理リソースブロックペア（左斜線でハッチングされた領域）に割り当てられる。上りリンク制御チャネルには、下りリンクのチャネル品質を示すチャネル品質情報、上りリンクの無線リソースの割り当ての要求を示すスケジューリング要求（Scheduling Request;SR）、下りリンク共用チャネルに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫなど、通信の制御に用いられる情報である上りリンク制御情報（Uplink Control Information;UCI）を含む信号が配置される。尚、スケジューリング要求、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含む信号が配置される上りリンク制御チャネルは周波数領域と時間領域において符号多重され、チャネル品質情報を含む信号が配置される上りリンク制御チャネルは周波数領域において符号多重される。
【００７８】
次に、上りリンク共用チャネルに配置される信号について説明をする。上りリンク共用チャネルは、上りリンク制御チャネルとランダムアクセスチャネル以外の上りリンクの物理リソースブロックペア（ハッチングされない領域）に割り当てられる。上りリンク共用チャネルには、データ情報（トランスポートブロック；Transport Block）を含む信号が配置される。
【００７９】
本実施形態では、上りリンクグラントにより無線リソースの割り当てを示された上りリンク共用チャネルは、予め定められた期間後のサブフレーム内の、移動局装置１が上りリンクグラントを受信した下りリンクキャリア要素と対応する上りリンクキャリア要素に配置される。例えば、図２において、ＵＣＣ−１の上りリンク共用チャネルの無線リソースの割り当てを示す上りリンクグラントは、ＤＣＣ−１の下りリンク制御チャネルに配置される。尚、本発明はこれに限らず、移動局装置１が上りリンクグラントから上りリンク共用チャネルが配置される上りリンクキャリア要素を識別するようにし、上りリンクグラントと上りリンクグラントにより無線リソースの割り当てを示された上りリンク共用チャネルが、異なる上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素の組に配置されてもよい。
【００８０】
次に、上りリンクリファレンスシグナルについて説明をする。復調リファレンスシグナル（図示せず）は、上りリンク共用チャネル、および上りリンク制御チャネルの無線リソースと時間多重されるように配置される。サウンディングリファレンスシグナル（図示せず）は、時間領域において、基地局装置３が移動局装置１毎に設定した周期のサブフレームにおいて最後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに配置され、周波数領域において、基地局装置３が移動局装置１毎に設定した周波数領域に配置される。
【００８１】
＜基地局装置３の構成について＞
図６は、本発明の実施形態に係る基地局装置３の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、基地局装置３は、上位層処理部１０１、プリアンブル検出部１０３、同期タイミング測定部１０５、制御部１０７、受信処理部１０９、複数の受信アンテナ、送信処理部１１１、および、複数の送信アンテナ、を含んで構成される。また、上位層処理部１０１は、無線リソース制御部１０１１とランダムアクセス制御部１０１２を含んで構成される。尚、図６では、受信アンテナと送信アンテナとを別の構成としたが、信号の入出力を切り替える作用のあるサイリスタなどを用いてアンテナを共有するようにしてもよい。
【００８２】
上位層処理部１０１は、下りリンクキャリア要素毎のデータ情報を、送信処理部１１１に出力する。また、上位層処理部１０１は、パケットデータ統合プロトコル（PDCP:Packet Data Convergence Protocol）層、無線リンク制御（RLC:Radio Link Control）層、無線リソース制御（RRC:Radio Resource Control）層の処理を行なう。上位層処理部１０１の無線リソース制御部１０１１は、移動局装置１各々の各種設定情報、通信状態、および、バッファ状況の管理などを行なっている。上位層処理部１０１のランダムアクセス制御部１０１２は、移動局装置１各々のランダムアクセスに関する制御を行なっている。
【００８３】
上記の処理において、上位層処理部１０１が備える無線リソース制御部１０１１は、基地局装置３が無線通信に用いることのできる下りリンクキャリア要素と上りリンクキャリア要素の数、および移動局装置１が同時に送信、または受信することのできる下りリンクキャリア要素と上りリンクキャリア要素の数などに応じて、複数の上りリンクキャリア要素と下りリンクキャリア要素を移動局装置１に割り当てる。
【００８４】
また、無線リソース制御部１０１１は、移動局装置１に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素の中から特定の下りリンクキャリア要素を、移動局装置１が常に共通探索領域を監視する下りリンクキャリア要素（共通探索領域キャリア要素）として割り当てる。つまり、無線リソース制御部１０１１は、移動局装置１と無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域の中から特定の共通探索領域（第１共通探索領域）を移動局装置１に対して設定する。また、無線リソース制御部１０１１は、各下りリンクキャリア要素の各チャネルに配置する情報を生成、または上位ノードから取得し、下りリンクキャリア要素毎に送信処理部１１１に出力する。例えば、無線リソース制御部１０１１は、下りリンク制御情報、データ情報の一種であるランダムアクセスレスポンスを生成し、送信処理部１１１に出力する。
【００８５】
また、無線リソース制御部１０１１は、移動局装置１に割り当てた上りリンクキャリア要素の無線リソースの中から、移動局装置１が上りリンク共用チャネル（データ情報）を配置する無線リソースを移動局装置１に割り当てる。また、無線リソース制御部１０１１は、下りリンクキャリア要素の無線リソースの中から、下りリンク共用チャネル（データ情報）を配置する無線リソースを割り当てる。無線リソース制御部１０１１は、当該無線リソースの割り当てを示す下りリンクグラントと上りリンクグラントを生成し、送信処理部１１１を介して移動局装置１に送信する。
【００８６】
また、無線リソース制御部１０１１は、移動局装置１に割り当てた上りリンクキャリア要素の無線リソースの中から、移動局装置１が上りリンク共用チャネル（データ情報）を配置する無線リソースを移動局装置１に割り当てる。また、無線リソース制御部１０１１は、下りリンクキャリア要素の無線リソースの中から、下りリンク共用チャネル（データ情報）を配置する無線リソースを割り当てる。無線リソース制御部１０１１は、当該無線リソースの割り当てを示す下りリンクグラントと上りリンクグラントを生成し、送信処理部１１１を介して移動局装置１に送信する。
【００８７】
無線リソース制御部１０１１は、ランダムアクセス制御部１０１２からの制御情報に基づいて、上りリンクキャリア要素を選択し、選択した上りリンクキャリア要素内の無線リソースの中からメッセージ３を配置する無線リソースを割り当てる。また、無線リソース制御部１０１１は、当該無線リソースの割り当てを示す上りリンクグラントを生成し、ランダムアクセスレスポンスに含め、送信処理部１１１を介して移動局装置１に送信する。尚、ランダムアクセスレスポンスに含まれる上りリンクグラントは、巡回冗長検査符号と移動局装置識別子が含まれない。ランダムアクセスレスポンスには、ランダムアクセス制御部１０１２から入力された複数のシグネチャ各々に対する同期タイミングのずれ量とＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩと、無線リソース制御部１０１１が生成した上りリンクグラントが含まれている。
【００８８】
また、無線リソース制御部１０１１は、移動局装置１から上りリンク制御チャネルで通知された上りリンク制御情報（ACK/NACK、チャネル品質情報、スケジューリング要求）、および移動局装置１のバッファの状況や無線リソース制御部１０１１が設定した移動局装置１各々の各種設定情報に基づき、受信処理部および送信処理部の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部に出力する。
【００８９】
上記の処理において、上位層処理部１０１が備えるランダムアクセス制御部１０１２は、ランダムアクセスチャネルの構成（ランダムアクセスチャネルの無線リソースの割り当てなど）やランダムアクセスの送信状況を示す情報（ランダムアクセス負荷）などのランダムアクセスに関する情報を含む報知情報、ランダムアクセスレスポンス、コンテンションレゾリューションなどを生成し、送信処理部１１１に出力するよう、無線リソース制御部１０１１に制御情報を出力する。
【００９０】
ランダムアクセス制御部１０１２は、接続中の移動局装置１に送信するデータ情報があるが、基地局装置３と移動局装置１間の同期がはずれている場合などに、移動局装置１にプリアンブルの送信を指示することを決定する。この場合、ランダムアクセス制御部１０１２は、移動局装置１にプリアンブルの送信を指示する下りリンク制御情報を生成し、送信処理部１１１に出力するよう、無線リソース制御部１０１１に制御情報を出力する。
【００９１】
ランダムアクセス制御部１０１２は、プリアンブル検出部１０３から入力された、ランダムアクセスチャネルの情報とシグネチャの番号と同期タイミングのずれ量に基づき、シグネチャの番号と同期タイミングのずれ量を無線リソース制御部１０１１に出力し、無線リソース制御部１０１１にランダムアクセスレスポンスを生成するよう、無線リソース制御部１０１１に制御情報を出力する。また、ランダムアクセス制御部１０１２は、プリアンブル検出部１０３から入力され、シグネチャが検出されたランダムアクセスチャネルの情報から、ＲＡ−ＲＮＴＩを算出し、無線リソース制御部１０１１に出力する。
【００９２】
ランダムアクセス制御部１０１２は、プリアンブル検出部１０３から入力されたシグネチャを検出したランダムアクセスチャネルの情報に基づき、プリアンブルが検出された上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素を選択し、選択した下りリンクキャリア要素でランダムアクセスレスポンスを送信するよう、無線リソース制御部１０１１に制御情報を出力する。また、ランダムアクセス制御部１０１２は、プリアンブルが検出された上りリンクキャリア要素を選択し、選択した上りリンクキャリア要素の無線リソースの中からメッセージ３を送信する無線リソースを割り当てるよう、無線リソース制御部１０１１に制御情報を出力する。
【００９３】
ランダムアクセス制御部１０１２は、メッセージ３に含まれる移動局装置１を識別するＣ−ＲＮＴＩからメッセージ３を送信した移動局装置１を特定し、プリアンブルが検出された上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素でコンテンションレゾリューションを送信するよう、無線リソース制御部１０１１に制御情報を出力する。尚、詳細なランダムアクセスの手順は後述する。
【００９４】
制御部１０７は、上位層処理部１０１からの制御情報に基づいて、受信処理部１０９、および送信処理部１１１の制御を行なう制御信号を生成する。制御部１０７は、生成した制御信号を受信処理部１０９、および送信処理部１１１に出力して受信処理部１０９、および送信処理部１１１の制御を行なう。
【００９５】
受信処理部１０９は、制御部から入力された制御信号に従って、受信アンテナを介して移動局装置１から受信した受信信号を分離、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部１０１に出力する。また、受信処理部１０９は、分離した上りリンクリファレンスシグナルを同期タイミング測定部１０５に出力し、分離したランダムアクセスチャネルをプリアンブル検出部１０３に出力する。
【００９６】
具体的には、受信処理部１０９は、各受信アンテナを介して受信した各上りリンクキャリア要素の信号を、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。受信処理部１０９は、変換したディジタル信号からガードインターバル（Guard Interval;GI）に相当する部分を除去する。受信処理部１０９は、ガードインターバルを除去した信号に対して高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform;FFT）を行ない、周波数領域の信号を抽出する。
【００９７】
受信処理部１０９は、抽出した信号を上りリンクキャリア要素毎に、ランダムアクセスチャネル、上りリンク制御チャネル、上りリンク共用チャネル、デモジュレーションリファレンスシグナルおよびサウンディングリファレンスシグナルに配置された信号に、それぞれ分離する。また、上りリンク制御チャネルは符号多重されているため、受信処理部１０９は送信側で使用された符号と同様の符号を用いて上りリンク制御チャネルの分離を行なう。尚、この分離は、予め基地局装置３が決定して各移動局装置１に通知した無線リソースの割当情報に基づいて行なわれる。また、受信処理部１０９は、分離した上りリンクリファレンスシグナルから伝搬路の推定値を求め、上りリンク制御チャネルと上りリンク共用チャネルの伝搬路の補償を行なう。
【００９８】
受信処理部１０９は、分離したランダムアクセスチャネルをプリアンブル検出部１０３に出力し、分離した上りリンクリファレンスシグナルを同期タイミング測定部に出力する。受信処理部１０９は、上りリンク共用チャネルを逆離散フーリエ変換（InverseDiscrete Fourier Transform;IDFT）し、変調シンボルを取得し、上りリンク制御チャネルと上りリンク共用チャネルの変調シンボルそれぞれに対して、２位相偏移変調（Binary Phase Shift Keying;BPSK）、４相位相偏移変調（Quadrature Phase Shift Keying;QPSK）、１６値直交振幅変調（16Quadrature Amplitude Modulation;16QAM）、６４値直交振幅変調（64Quadrature Amplitude Modulation;64QAM）等の予め定められた、または基地局装置３が移動局装置１各々に上りリンクグラントで予め通知した変調方式を用いて受信信号の復調を行なう。
【００９９】
受信処理部１０９は、復調した上りリンク制御チャネルと上りリンク共用チャネルの符号化ビットを、予め定められた符号化方式の、予め定められた、または基地局装置３が移動局装置１に上りリンクグラントで予め通知した符号化率で復号を行ない、復号したデータ情報と、上りリンク制御情報を上位層処理部１０１へ出力する。受信処理部１０９は、移動局装置１から受信した上りリンクリファレンスシグナルや上りリンク共用チャネルの受信信号の電力などを測定し、上りリンクキャリア要素のチャネルの受信品質を測定し、上位層処理部１０１に出力する。
【０１００】
プリアンブル検出部１０３は、受信処理部１０９から入力されたランダムアクセスチャネルの無線リソースから複数のプリアンブルを検出し、プリアンブル各々から同期タイミングのずれ量を算出し、プリアンブルを検出したランダムアクセスチャネルの情報と、検出したプリアンブルに用いられたシグネチャの番号と、同期タイミングのずれ量を上位層処理部１０１に出力する。また、プリアンブル検出部１０３は、検出したプリアンブルの数から移動局装置１のランダムアクセス送信状況も定期的に上位層処理部１０１に通知する。同期タイミング測定部１０５は、同期維持のために受信処理部１０９から入力された上りリンクリファレンスシグナルを測定して、同期タイミングのずれを測定し、測定結果を上位層処理部１０１に報告する。
【０１０１】
送信処理部１１１は、制御部１０７から入力された制御信号に従って、下りリンクリファレンスシグナルを生成し、上位層処理部１０１から入力されたデータ情報、下りリンク制御情報を符号化、および変調し、下りリンク制御チャネル、および下りリンク共用チャネルに配置し、生成した下りリンクリファレンスシグナルと多重して、送信アンテナを介して移動局装置１に信号を送信する。
【０１０２】
具体的には、送信処理部１１１は、上位層処理部１０１から入力された下りリンクキャリア要素各々の下りリンク制御情報、およびデータ情報を、制御部１０７から入力された制御信号に従って、ターボ符号化、畳込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行ない、符号化ビットをＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調方式で変調する。また、送信処理部１１１は、基地局装置３を識別するためのセル識別子（Cell ID）などを基に予め定められた規則で求まる、移動局装置１が既知の系列を下りリンクリファレンスシグナルとして生成し、下りリンク制御チャネルと下りリンク共用チャネルと下りリンクリファレンスシグナルを多重する。
【０１０３】
送信処理部１１１は、多重した変調シンボルを逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform;IFFT）して、ＯＦＤＭ方式の変調を行ない、ＯＦＤＭ変調されたＯＦＤＭシンボルにガードインターバルを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成し、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号から中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナに出力して送信する。
【０１０４】
＜移動局装置１の構成について＞
図７は、本発明の実施形態に係る移動局装置１の構成を示す概略ブロック図である。図示するように、移動局装置１は、上位層処理部２０１、制御部２０３、受信処理部２０５、複数の受信アンテナ、プリアンブル生成部２０７、送信処理部２０９、および、複数の送信アンテナ、を含んで構成される。また、上位層処理部２０１は、無線リソース制御部２０１１とランダムアクセス処理部２０１２を含んで構成される。尚、図７では、受信アンテナと送信アンテナとを別の構成としたが、信号の入出力を切り替える作用のあるサイリスタなどを用いてアンテナを共有するようにしてもよい。
【０１０５】
上位層処理部２０１は、ユーザの操作等により生成された上りリンクキャリア要素毎のデータ情報を、送信処理部２０９に出力する。また、上位層処理部２０１は、パケットデータ統合プロトコル層、無線リンク制御層、無線リソース制御層の処理を行なう。上位層処理部２０１が備える無線リソース制御部２０１１は、自装置の各種設定情報、通信状態、および、バッファ状況の管理などを行なっている。上位層処理部２０１のランダムアクセス処理部２０１２は、自装置のランダムアクセスに関する制御を行なっている。
【０１０６】
上記の処理において、上位層処理部２０１が備える無線リソース制御部２０１１は、自装置が割り当てられた下りリンクキャリア要素と上りリンクキャリア要素、共通探索領域キャリア要素、Ｃ−ＲＮＴＩなどの各種設定情報の管理を行なう。また、無線リソース制御部２０１１は、各上りリンクキャリア要素の各チャネルに配置する情報を生成し、上りリンクキャリア要素毎に送信処理部２０９に出力する。例えば、無線リソース制御部２０１１は、ランダムアクセスレスポンスでメッセージ３の無線リソースを割り当てられた場合、メッセージ３で送信する情報を生成し、送信処理部２０９に出力する。
【０１０７】
上記の処理において、上位層処理部２０１が備える無線リソース制御部２０１１は、自装置が割り当てられた下りリンクキャリア要素と上りリンクキャリア要素、共通探索領域キャリア要素、Ｃ−ＲＮＴＩなどの各種設定情報の管理を行なう。また、無線リソース制御部２０１１は、各上りリンクキャリア要素の各チャネルに配置する情報を生成し、上りリンクキャリア要素毎に送信処理部２０９に出力する。例えば、無線リソース制御部２０１１は、ランダムアクセスレスポンスでメッセージ３の無線リソースを割り当てられた場合、メッセージ３で送信する情報を生成し、送信処理部２０９に出力する。
【０１０８】
例えば、無線リソース制御部２０１１は、受信処理部２０５が共通探索領域キャリア要素の共通探索領域（第１共通探索領域）に配置される下りリンク制御チャネルを復号処理し、下りリンク制御チャネルにＰ−ＲＮＴＩ、ＳＩ−ＲＮＴＩ、移動局装置１が基地局装置３に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩなどの識別子が含まれるかを監視するよう制御するための制御情報を生成し、制御部２０３に出力する。
【０１０９】
上記の処理において、上位層処理部２０１が備えるランダムアクセス処理部２０１２は、基地局装置３から通知されるランダムアクセスチャネルの構成やランダムアクセスの送信状況を示す情報などのランダムアクセスに関する情報を管理している。ランダムアクセス処理部２０１２は、自装置が基地局装置３からランダムアクセスを開始するよう指示する下りリンク制御チャネル（下りリンクグラント）を受信した場合、および上りリンクで送信するデータ情報があるが、基地局装置３から上りリンクの無線リソースを割り当てられていない場合などに、ランダムアクセスを開始する。
【０１１０】
ランダムアクセス処理部２０１２は、基地局装置３からの下りリンク制御チャネル（下りリンクグラント）でランダムアクセスを開始するよう指示され、シグネチャの番号と、ランダムアクセスチャネルの無線リソースを指定された場合、指定されたシグネチャとランダムアクセスチャネルを選択する。また、ランダムアクセス処理部２０１２は、基地局装置３からシグネチャとランダムアクセスチャネルの無線リソースを指定されなかった場合、下りリンクのチャネル品質の情報などから、選択するシグネチャの範囲を決定し、選択したシグネチャの範囲の中からシグネチャをランダムに選択し、更に、プリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素とランダムアクセスチャネルの無線リソースをランダムに選択する。
【０１１１】
また、ランダムアクセス処理部２０１２は、選択したシグネチャを含むプリアンブルをプリアンブル生成部２０７が生成するよう、制御部２０３に制御情報を出力し、選択したランダムアクセスチャネルの無線リソースで送信処理部２０９がプリアンブルを送信するよう、制御部２０３に制御情報を出力する。
【０１１２】
ランダムアクセス処理部２０１２は、ランダムアクセスチャネルを送信した無線リソースに対応するＲＡ−ＲＮＴＩを算出する。また、ランダムアクセス処理部２０１２は、プリアンブルを送信してから予め定められた期間であるランダムアクセス受信期間の間、ランダムアクセスチャネルを送信した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）で、算出したＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントを、受信処理部２０５が監視するよう、制御部２０３に制御情報を出力する。
【０１１３】
基地局装置３からシグネチャの番号を指定されている場合、ランダムアクセス処理部２０１２は、算出したＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントが無線リソースの割り当てを示すランダムアクセスレスポンスにおいて、基地局装置３から指定され、自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャの番号が含まれていたらランダムアクセスに成功したと判定し、ランダムアクセス処理に関する処理を終了する。
【０１１４】
基地局装置３からシグネチャの番号を指定されていない場合、ランダムアクセス処理部２０１２は、算出したＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントが無線リソースの割り当てを示すランダムアクセスレスポンスにおいて、自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャの番号を検出し、検出したシグネチャに対応する、同期タイミングのずれ量とＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩとメッセージ３の無線リソースの割り当てを示す上りリンクグラントを取得する。また、ランダムアクセス処理部２０１２は、同期タイミングのずれ量に基づき、送信処理部２０９の上りリンクの信号の送信タイミングを調整するよう、制御部２０３に制御情報を出力する。
【０１１５】
ランダムアクセス処理部２０１２は、ランダムアクセスレスポンスに含まれる自装置宛ての上りリンクグラントを無線リソース制御部２０１１に出力する。また、ランダムアクセス処理部２０１２は、メッセージ３に基地局装置３に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩをメッセージ３に含めて生成するよう、無線リソース制御部２０１１に制御情報を出力する。
【０１１６】
ランダムアクセス処理部２０１２は、メッセージ３を送信してから予め定められた期間であるコンテンションレゾリューション受信期間の間、自装置がプリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素に対応するＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネル（上りリンクグラント）を、自装置がランダムアクセスチャネルを送信した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）で監視し、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネル（上りリンクグラント）を検出した場合、当該下りリンク制御チャネルを無線リソース制御部２０１１に出力し、メッセージ３の再送を行なうよう、無線リソース制御部２０１１に制御情報を出力する。
【０１１７】
また、ランダムアクセス処理部２０１２は、コンテンションレゾリューション受信期間の間、Ｃ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネル（上りリンクグラント、または下りリンクグラント）を、ランダムアクセスチャネルを送信した上りリンクキャリア要素とペアの下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）と移動局装置固有探索領域で監視をし、少なくとも１つのＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルを検出した場合、ランダムアクセスに成功したと判定し、ランダムアクセスに関する処理を終了する。尚、詳細なランダムアクセスの手順は後述する。
【０１１８】
制御部２０３は、上位層処理部２０１からの制御情報に基づいて、受信処理部２０５、プリアンブル生成部２０７、および送信処理部２０９の制御を行なう制御信号を生成する。制御部２０３は、生成した制御信号を受信処理部２０５、プリアンブル生成部２０７、および送信処理部２０９に出力して受信処理部２０５、プリアンブル生成部２０７、および送信処理部２０９の制御を行なう。
【０１１９】
受信処理部２０５は、制御部２０３から入力された制御信号に従って、受信アンテナを介して基地局装置３から受信した受信信号を、復調、復号し、復号した情報を上位層処理部２０１に出力する。また、受信処理部２０５は、検出した下りリンクリファレンスシグナルの受信品質等に基づいて、チャネル品質情報を生成し、上位層処理部２０１、および送信処理部２０９に出力する。
【０１２０】
具体的には、受信処理部２０５は、各受信アンテナを介して受信した各上りリンクキャリア要素の信号を、中間周波数に変換し（ダウンコンバート）、不要な周波数成分を除去し、信号レベルが適切に維持されるように増幅レベルを制御し、受信した信号の同相成分および直交成分に基づいて、直交復調し、直交復調されたアナログ信号をディジタル信号に変換する。受信処理部２０５は、変換したディジタル信号からガードインターバルに相当する部分を除去する。受信処理部２０５は、ガードインターバルを除去した信号に対して高速フーリエ変換を行ない、周波数領域の信号を抽出する。
【０１２１】
受信処理部２０５は、抽出した信号を下りリンクキャリア要素毎に、下りリンク制御チャネル、下りリンク共用チャネル、および下りリンクリファレンスシグナルに配置された信号に、それぞれ分離する。尚、この分離は、下りリンクグラントで通知された無線リソースの割り当て情報などに基づいて行なわれる。また、受信処理部２０５は、分離した下りリンクリファレンスシグナルから伝搬路の推定値を求め、下りリンク制御チャネルと下りリンク共用チャネルの伝搬路の補償を行なう。また、受信処理部２０５は、分離した下りリンクリファレンスシグナルの受信品質等に基づいて、チャネル品質情報を生成し、上位層処理部２０１、および送信処理部２０９に出力する。
【０１２２】
受信処理部２０５は、下りリンク制御チャネルに対して、ＱＰＳＫ変調方式の復調を行ない、自装置が基地局装置３に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントと上りリンクグラント、および自装置がプリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントなどを監視し、復号を試みる。受信処理部２０５は、下りリンク制御チャネルの復号に成功した場合、復号した下りリンク制御情報を上位層処理部２０１に出力する。受信処理部２０５は、下りリンク共用チャネルに対して、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の下りリンクグラントで通知された変調方式の復調を行ない、下りリンクグラントで通知された符号化率に対する復号を行ない、復号したデータ情報を上位層処理部２０１へ出力する。
【０１２３】
プリアンブル生成部２０７は、制御部２０３から入力された制御信号に従って、ランダムアクセス処理部２０１２が選択したシグネチャを含んだプリアンブルを生成し、送信処理部２０９に出力する。送信処理部２０９は、制御部２０３から入力された制御信号に従って、上りリンクリファレンスシグナルを生成し、上位層処理部２０１から入力されたデータ情報、および受信処理部２０５から入力されたチャネル品質情報、を符号化および変調し、上りリンク共用チャネル、および上りリンク制御チャネルに配置し、生成した上りリンクリファレンスシグナルと多重して、送信アンテナを介して基地局装置３に送信する。また、送信処理部２０９は、制御部２０３から入力された制御信号に従って、プリアンブル生成部２０７から入力されたプリアンブルを、ランダムアクセスチャネルに配置し、送信アンテナを介して基地局装置３に送信する。
【０１２４】
具体的には、送信処理部２０９は、上位層処理部２０１と受信処理部２０５から入力された各上りリンクキャリア要素の上りリンク制御情報、およびデータ情報を、制御部２０３から入力された制御信号に従って、ターボ符号化、畳込み符号化、ブロック符号化等の符号化を行ない、符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調方式で変調する。
【０１２５】
送信処理部２０９は、基地局装置３を識別するためのセル識別子などを基に予め定められた規則で求まる、基地局装置３が既知の系列を上りリンクリファレンスシグナルとして生成する。送信処理部２０９は、上りリンク制御チャネルの変調シンボルを符号多重のための符号で乗算し、上りリンク共用チャネルの変調シンボルを並列に並び替えてから離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform;DFT）し、生成した上りリンクリファレンスシグナルと多重する。また、送信処理部２０９は、プリアンブル生成部２０７から入力されたプリアンブルを、ランダムアクセスチャネルに配置する。
【０１２６】
送信処理部２０９は、多重した信号を逆高速フーリエ変換して、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式の変調を行ない、ＳＣ−ＦＤＭＡ変調されたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにガードインターバルを付加し、ベースバンドのディジタル信号を生成し、ベースバンドのディジタル信号をアナログ信号に変換し、アナログ信号から中間周波数の同相成分および直交成分を生成し、中間周波数帯域に対する余分な周波数成分を除去し、中間周波数の信号を高周波数の信号に変換（アップコンバート）し、余分な周波数成分を除去し、電力増幅し、送信アンテナに出力して送信する。
【０１２７】
＜無線通信システムの動作について＞
以下、移動局装置の動作について説明をする。図８は、本発明の実施形態に係る共通検索領域の監視を切り替える動作の一例を示す図である。
【０１２８】
図８Ａは、本発明の実施形態に係る移動局装置１がランダムアクセスの方法としてＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう場合の非共通探索領域キャリア要素における共通探索領域（第２共通探索領域）の監視を切り替える動作の一例を示している。図８Ａにおいて、横軸は時間領域であり、縦軸は共通探索領域を監視するかしないかの切り替えを表す。
【０１２９】
まず、時刻Ｔ１において、移動局装置１は、下りリンクキャリア要素のチャネル品質の情報などから選択するシグネチャの範囲を決定し、選択されたシグネチャの範囲の中からシグネチャをランダムに選択し、基地局装置３に割り当てられた上りリンクキャリア要素の中からプリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素とランダムアクセスチャネルの無線リソースをランダムに選択し、選択した上りリンクキャリア要素のランダムアクセスチャネルで選択したシグネチャを含むプリアンブルを送信する（メッセージ１(M1)）。メッセージ１を送信するために選択した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素が非共通探索領域キャリア要素の場合、移動局装置１は時刻Ｔ１から当該下りリンクキャリア要素の共通探索領域でＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントの監視を開始する。
【０１３０】
基地局装置３は、上りリンクキャリア要素で移動局装置１から送信されたプリアンブルを検出すると、プリアンブルから移動局装置１と基地局装置３間の同期タイミングのずれ量を算出し、移動局装置１がプリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素でメッセージ３を送信するためのスケジューリング（上りリンクの無線リソース割り当て、送信フォーマット（メッセージサイズ）などの指定）を行ない、スケジューリングの結果を示す上りリンクグラントを生成し、プリアンブルを送信した移動局装置１にＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを割り当てる。
【０１３１】
基地局装置３は、生成した上りリンクグラント、同期タイミングのずれ量、移動局装置１に割り当てたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩ、および検出したプリアンブルのシグネチャの番号を含むランダムアクセスレスポンスを生成し、プリアンブルを検出した上りリンクキャリア要素が対応する下りリンクキャリア要素の下りリンク共用チャネルで送信する。また、基地局装置３は、ランダムアクセスレスポンスの無線リソースの割り当てを示す下りリンクグラントに、プリアンブルを検出したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するＲＡ−ＲＮＴＩを含め、下りリンク共用チャネルを送信するのと同じ下りリンクキャリア要素の共通探索領域で送信する（メッセージ２(M2)）。
【０１３２】
時刻Ｔ２において、移動局装置１がプリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域で、プリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントを確認すると、下りリンクグラントが無線リソースの割り当てを示す下りリンク共用チャネルに配置されたランダムアクセスレスポンスを確認する。移動局装置１は、ランダムアクセスレスポンスに、自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャの番号が含まれていることを確認すると、メッセージ２の受信に成功したとして、非共通探索領域キャリア要素の共通探索領域におけるＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントの監視を終了する。
【０１３３】
また、移動局装置１は、ランダムアクセスレスポンスから、自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャの番号が含まれる応答を抽出し、同期タイミングのずれを補正する。更に、時刻Ｔ３において、移動局装置１は、ランダムアクセスに含まれる上りリンクグラントで無線リソースを割り当てられた上りリンクキャリア要素の無線リソースで、予め基地局装置３から通知されたＣ−ＲＮＴＩを上りリンク共用チャネルに含め、プリアンブルを送信したのと同じ上りリンクキャリア要素で送信する（メッセージ３(M3)）。
【０１３４】
基地局装置３は、上りリンクキャリア要素で移動局装置１からのメッセージ３を受信し、復号に失敗した場合、メッセージ３を受信した上りリンクキャリア要素が対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域で、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含み、メッセージ３の再送を指示する上りリンクグラントを送信する。または、基地局装置３は、メッセージ３を受信した上りリンクキャリア要素が対応する下りリンクキャリア要素のＨＡＲＱインディケータチャネルで否定応答ＮＡＣＫを送信する。基地局装置３は、上りリンクキャリア要素で移動局装置１からのメッセージ３を受信し、復号に成功した場合、受信したメッセージ３に含まれるＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルを送信することで、基地局装置３は当該Ｃ−ＲＮＴＩを含むメッセージ３の復号に成功したことを、移動局装置１に通知する（メッセージ４(M4)）。
【０１３５】
移動局装置１は、時刻Ｔ３からプリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域で、ランダムアクセスレスポンスで通知されたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラントの監視を開始する。移動局装置１は、当該Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラントを検出した場合、上りリンクグラントに従いメッセージ３の再送を行なう。
【０１３６】
また、移動局装置１は、時刻Ｔ３からプリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域と移動局装置固有探索領域で、Ｃ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルを監視する。移動局装置１は、当該Ｃ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルを検出した場合、コンテンションレゾリューションに成功したと判断し、非共通探索領域キャリア要素の共通探索領域におけるＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩ、およびＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルの監視を終了する。
【０１３７】
尚、移動局装置１は、ランダムアクセスレスポンス受信期間内に、移動局装置１が送信したプリアンブルのシグネチャの番号を含んだランダムアクセスレスポンスを受信しない場合、または、コンテンションレゾリューション受信期間内に、自装置の識別情報を検出しなかった場合に、シグネチャと、プリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素と、ランダムアクセスチャネルの無線リソースの選択からやり直す。
【０１３８】
図８Ｂは、本発明の実施形態に係る移動局装置１がランダムアクセスの方法としてＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう場合の共通探索領域キャリア要素における共通探索領域（第１共通探索領域）の監視を切り替える動作の一例を示している。図８Ｂにおいて、横軸は時間領域であり、縦軸は共通探索領域を監視するかしないかの切り替えを表す。共通探索領域キャリア要素では、移動局装置１は共通探索領域で常にＰ−ＲＮＴＩ、Ｃ−ＲＮＴＩなどを含む下りリンク制御チャネルを監視している。移動局装置１は、移動局装置１がプリアンブルを送信する時刻Ｔ１から移動局装置１がランダムアクセスレスポンスの受信に成功する時刻Ｔ２までの間、共通探索領域で常に復号処理をしている下りリンク制御チャネルに、常に監視をしているＰ−ＲＮＴＩ、Ｃ−ＲＮＴＩなどだけでなく、移動局装置１がプリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するＲＡ−ＲＮＴＩが含まれるかを監視する。
【０１３９】
また、移動局装置１は、移動局装置１がメッセージ３を送信する時刻Ｔ３から移動局装置１がコンテンションレゾリューションに成功したと判断する時刻Ｔ４までの間、共通探索領域で常に復号処理をしている下りリンク制御チャネルに、常に監視をしているＰ−ＲＮＴＩ、Ｃ−ＲＮＴＩなどだけでなく、移動局装置１がランダムアクセスレスポンスで通知されたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩが含まれるかを監視する。
【０１４０】
尚、移動局装置１がランダムアクセスの方法としてＮｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう場合は、図８の時刻Ｔ１において、基地局装置３から下りリンクグラントを用いて通知されたシグネチャを選択し、当該下りリンクグラントを検出した下りリンクキャリア要素に対応する上りリンクキャリア要素を選択し、選択した上りリンクキャリア要素のランダムアクセスチャネルの無線リソースの中から、基地局装置３から当該下りリンクグラントを用いて通知されたランダムアクセスチャネルの無線リソースを選択し、選択した上りリンクキャリア要素のランダムアクセスチャネルで選択したシグネチャを含むプリアンブルを送信する。また、移動局装置１がメッセージ１を送信するために選択した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素が非共通探索領域キャリア要素の場合、移動局装置１は時刻Ｔ１から当該下りリンクキャリア要素の共通探索領域でＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントの監視を開始する。
【０１４１】
時刻Ｔ２において、移動局装置１がプリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域で、プリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントを確認すると、下りリンクグラントが無線リソースの割り当てを示す下りリンク共用チャネルに配置されたランダムアクセスレスポンスを確認する。移動局装置１は、ランダムアクセスレスポンスに、自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャの番号が含まれていることを確認すると、ランダムアクセスに成功したとして、非共通探索領域キャリア要素の共通探索領域におけるＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントの監視を終了する。尚、移動局装置１がＮｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう場合の基地局装置３の動作はＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう場合と同じなので省略する。
【０１４２】
図９Ａ、図９Ｂは、本発明の実施形態に係る移動局装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図９Ａ、図９Ｂでは、移動局装置１がランダムアクセスの方法としてＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓを行なう場合のフロー図を示している。移動局装置１は、基地局装置３から通知される周波数帯域集約に用いる上りリンクと下りリンクキャリア要素の設定を取得する（ステップＳ１０１）。次に、基地局装置３から通知されるステップＳ１０１で設定された下りリンクキャリア要素の内、移動局装置１が常に共通探索領域で下りリンク制御チャネルを監視する共通探索領域キャリア要素の割り当てを取得する（ステップＳ１０２）。続いて、移動局装置１は、ステップＳ１０１で基地局装置３に割り当てられた下りリンクキャリア要素各々で報知されている、下りリンクキャリア要素各々が対応する上りリンクキャリア要素のランダムアクセス送信に関する情報を取得する（ステップＳ１０３）。
【０１４３】
移動局装置１は、下りリンクキャリア要素のチャネル品質に基づき、プリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素と、ランダムアクセスチャネルの無線リソースを選択する（ステップＳ１０４）。次に、シグネチャをランダムに選択し、ステップＳ１０４で選択したランダムアクセスチャネルの無線リソースで選択したシグネチャを含むプリアンブルを送信する（ステップＳ１０５）。続いて、プリアンブルを送信した直後から、プリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素が対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）で、プリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントの監視を開始する（ステップＳ１０６）。
【０１４４】
移動局装置１は、ステップＳ１０６で監視を開始した共通探索領域（第２共通探索領域）でプリアンブルを送信したランダムアクセスチャネルの無線リソースに対応するＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントを検出した場合、当該下りリンク制御チャネルが無線リソースの割り当てを示す下りリンク共用チャネルからランダムアクセスレスポンスを取得する（ステップＳ１０７）。また、移動局装置１は、ランダムアクセスレスポンスから自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャの番号が含まれる応答を抽出し、上りリンクグラント、同期タイミングのずれ量、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを取得する。移動局装置１は、ランダムアクセスレスポンスに、自装置が送信したプリアンブルに含まれるシグネチャの番号が含まれていることを確認すると、メッセージ２の受信に成功したとして、共通探索領域（第２共通探索領域）におけるＲＡ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントの監視を終了する（ステップＳ１０８）。
【０１４５】
移動局装置１は、ステップＳ１０７で取得した上りリンクグラントに従って、プリアンブルを送信したのと同じ上りリンクキャリア要素でメッセージ３を送信する（ステップＳ１０９）。メッセージ３を送信した直後から、プリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素が対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）で、ランダムアクセスレスポンスで通知されたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラントの監視を開始する（ステップＳ１１０）。また、移動局装置１は、当該下りリンクキャリア要素が非共通探索領域キャリア要素の場合、当該下りリンクキャリア要素の共通探索領域でＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネル（上りリンクグラント、または下りリンクグラント）の監視を開始する。
【０１４６】
移動局装置１が、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラント、またはＨＡＲＱインディケータチャネルでメッセージ３の再送を指示された場合（ステップＳ１１１）、メッセージ３を再送する（ステップＳ１１２）。次に、プリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素が対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）で、ランダムアクセスレスポンスで通知されたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラントの監視を続ける（ステップＳ１１０）。
【０１４７】
移動局装置１が、メッセージ３の再送を指示されなかった場合（ステップＳ１１１）、
プリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素が対応する下りリンクキャリア要素で、自装置が割り当てられたＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルを検出すると、コンテンションレゾリューションに成功したと判断する（ステップＳ１１３）。
【０１４８】
移動局装置１は、コンテンションレゾリューションに成功したと判断したら、プリアンブルを送信した上りリンクキャリア要素が対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）で、ランダムアクセスレスポンスで通知されたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントの監視を終了する（ステップＳ１１４）。また、移動局装置１は、当該下りリンクキャリア要素が非共通探索領域キャリア要素の場合、当該下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）でＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルの監視を終了する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４の後、移動局装置１は、ランダムアクセスに関する処理を終了する。
【０１４９】
尚、本実施形態では、全ての上りリンクキャリア要素にランダムアクセスチャネルの無線リソースが割り当てられていたが、周波数帯域集約においてランダムアクセスチャネルの無線リソースが割り当てられない上りリンクキャリア要素が含まれてもよい。この場合、当該上りリンクキャリア要素に対応する下りリンクキャリア要素では、ランダムアクセス送信に関する情報を報知せず、移動局装置１はプリアンブルを送信する上りリンクキャリア要素として、当該上りリンクキャリア要素を選択しない。
【０１５０】
このように、本実施形態によれば、移動局装置１は、基地局装置３によって無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域の中から特定の共通探索領域を設定され、当該特定の第１共通探索領域で下りリンク制御チャネルの監視を行なうと共に、下りリンクキャリア要素それぞれに対応するランダムアクセスチャネルの内、任意の１つのランダムアクセスチャネルでランダムアクセス処理を開始し、ランダムアクセスに成功するまでの間、ランダムアクセスの処理を開始したランダムアクセスチャネルが対応する下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視する。
【０１５１】
これにより、移動局装置１は基地局装置３に設定された全ての上りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理を開始することができるため、移動局装置１がランダムアクセス処理を開始する上りリンクキャリア要素が分散されるため、複数の移動局装置１が同じシグネチャ番号とランダムアクセスチャネルの無線リソースを選択し、ランダムアクセスチャネルの衝突が起こる確率も分散され、特定の上りリンクキャリア要素でランダムアクセスチャネルの衝突が頻繁に起こることを回避することができる。また、移動局装置１は、ランダムアクセスの処理を開始したランダムアクセスチャネルが対応する下りリンクキャリア要素の共通探索領域（第２共通探索領域）で、ランダムアクセスに成功するまでの間、自装置に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルを監視するため、Ｃ−ＲＮＴＩを含む下りリンク制御チャネルの配置の自由度が増す。
【０１５２】
また、本実施形態によれば、移動局装置１は、基地局装置３によって無線通信中の複数の下りリンクキャリア要素の共通探索領域の中から特定の共通探索領域を設定され、当該特定の第１共通探索領域で下りリンク制御チャネルの監視を行なうと共に、下りリンクキャリア要素それぞれに対応するランダムアクセスチャネルの内、基地局装置３から下りリンク制御チャネルで指示されたランダムアクセスチャネルでランダムアクセス処理を開始し、ランダムアクセスに成功するまでの間、ランダムアクセスの処理を開始したランダムアクセスチャネルが対応する下りリンクキャリア要素の第２共通探索領域で、ランダムアクセスに関する下りリンク制御チャネルを監視する。これにより、基地局装置３は、移動局装置１に割り当てた全ての上りリンクキャリア要素の中から移動局装置１に対してランダムアクセス処理の開始を指示する上りリンクキャリア要素を選択できる。
【０１５３】
図１０は、本発明の実施形態に係る共通探索領域の構成を示す概念図である。図１０において、横軸は周波数領域、縦軸は時間領域を示す。図１０は、基地局装置３が、３つの下りリンクキャリア要素（DCC-1、DCC-2、DCC-3）と３つの上りリンクキャリア要素（UCC-1、UCC-2、UCC-3）を移動局装置１に割り当て、更に移動局装置１がＤＣＣ−２の斜線でハッチングされた第１共通探索領域を常に監視するよう設定している例を示している。
【０１５４】
上記のような設定をされている移動局装置１が、ＵＣＣ−３の黒色でハッチングされたランダムアクセスチャネルでプリアンブルを送信した場合、ランダムアクセス処理の間、第１共通探索領域に加え、ＵＣＣ−３が対応するＤＣＣ−３の横線でハッチングされた第２共通探索領域でランダムアクセス処理に関する下りリンク制御チャネルの監視を行なう。つまり、移動局装置１はランダムアクセス処理の間、監視する共通探索領域を第１共通探索領域に加えて第２共通探索領域まで拡張する。
【０１５５】
本発明に関わる基地局装置３、および移動局装置１で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施形態の機能を実現するように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）であっても良い。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭ（Random Access Memory）に蓄積され、その後、Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ（Read Only Memory)などの各種ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。
【０１５６】
尚、上述した実施形態における移動局装置１、基地局装置３の一部、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、移動局装置１、または基地局装置３に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１５７】
また、上述した実施形態における移動局装置１、基地局装置３の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。移動局装置１、基地局装置３の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【０１５８】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１５９】
１（１Ａ〜１Ｃ）  移動局装置
３  基地局装置
１０１  上位層処理部
１０３  プリアンブル検出部
１０５  同期タイミング測定部
１０７  制御部
１０９  受信処理部
１１１  送信処理部
２０１  上位層処理部
２０３  制御部
２０５  受信処理部
２０７  プリアンブル生成部
２０９  送信処理部
１０１１  無線リソース制御部
１０１２  ランダムアクセス制御部
２０１１  無線リソース制御部
２０１２  ランダムアクセス処理部
【図１】
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【図２】
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【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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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