(57)【要約】【課題】ランダムアクセス領域におけるガードタイムの増大を低減し、上り回線のデータ送信領域を確保する無線送信装置及び無線送信方法を提供する。【解決手段】ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６は、受信信号電力推定部２０５において推定された受信信号電力が高いほど、フレーム長の長いＲＡＣＨフォーマットを選択し、受信信号電力が低いほど、フレーム長の短いＲＡＣＨフォーマットを選択する。ＲＡＣＨデータ部配置部２０７は、選択されたＲＡＣＨフォーマットに従って、端末識別子などの最優先情報、接続要求情報又は帯域割当要求情報などの優先情報、非優先情報を適宜選択して、ＲＡＣＨのデータ部を配置する。【選択図】図４
2011109715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局に対する接続要求を行うための制御情報を送信する通信端末により実行される通信方法であって、
前記制御情報を送信するためのフレーム長を取得する取得ステップと、
前記制御情報が端末識別子を含む場合には、前記端末識別子を、前記制御情報に含まれる他の情報に優先して前記基地局へ送信するように、前記取得したフレーム長のフレームに配置する配置ステップと、
前記フレームを前記基地局へ送信する送信ステップと、
を有する通信方法。
【請求項２】
前記制御情報がさらに接続要求情報及びバッファ状況の情報を含む場合には、
前記配置ステップは、前記端末識別子及び前記接続要求情報を、前記バッファ状況に優先して、前記基地局へ送信するように前記フレームに配置する、
請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記制御情報はさらにＲＲＣ（Radio Resource Control）部が生成する制御情報を含み、
前記配置ステップは、前記端末識別子及び前記接続要求情報を、前記ＲＲＣ部が生成する制御情報に優先して前記基地局へ送信するように前記フレームに配置する、
請求項２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記制御情報はさらに下り回線に関する通信端末の状態を示す情報を含み、
前記配置ステップは、前記端末識別子及び前記接続要求情報を、前記通信端末の状態を示す情報に優先して前記基地局へ送信するように前記フレームに配置する、
請求項２又は請求項３に記載の通信方法。
【請求項５】
前記送信ステップは、前記フレーム送信をＲＡＣＨフォーマットにより行う、
請求項１から請求項４のいずれかに記載の通信方法。
【請求項６】
基地局に対する接続要求を行うための制御情報を送信する通信端末であって、
前記制御情報が端末識別子を含む場合には、前記端末識別子を、前記制御情報に含まれる他の情報に優先して前記基地局へ送信するように、フレームに配置する配置手段と、
前記フレームを前記基地局へ送信する送信手段と、
を具備する通信端末。
【請求項７】
前記制御情報がさらに前記接続要求情報及びバッファ状況の情報を含む場合には、
前記配置手段は、前記端末識別子及び前記接続要求情報を、前記バッファ状況に優先して、前記基地局へ送信するように前記フレームに配置する、
請求項６に記載の通信端末。
【請求項８】
前記制御情報はさらにＲＲＣ（Radio Resource Control）部が生成する制御情報を含み、
前記配置手段は、前記端末識別子及び前記接続要求情報を、前記ＲＲＣ部が生成する制御情報に優先して前記基地局へ送信するように前記フレームに配置する、
請求項７に記載の通信端末。
【請求項９】
前記制御情報はさらに下り回線に関する前記通信端末の状態を示す情報を含み、
前記配置手段は、前記端末識別子及び前記接続要求情報を、前記通信端末の状態を示す情報に優先して前記基地局へ送信するように前記フレームに配置する、
請求項７又は請求項８に記載の通信端末。
【請求項１０】
前記送信手段は、前記フレーム送信をＲＡＣＨフォーマットにより行う、
請求項７から請求項９のいずれかに記載の通信端末。
【請求項１１】
通信端末から接続要求を行うための制御情報を受信する基地局装置であって、
前記制御情報が配置されたフレームを前記通信端末から受信する受信手段と、
前記制御情報が端末識別子を含む場合には、前記制御情報に含まれる他の情報に優先して前記フレームに配置された前記端末識別子を取得する取得手段と、
を具備する基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信方法、通信端末及び基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
セルラ通信システムに代表される移動体通信システムや無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムにおいては、ランダムアクセス領域が設けられる。このランダムアクセス領域は、通信端末が基地局（あるいはアクセスポイント）に最初に接続要求を行う場合、あるいは、基地局などが通信端末の送信時間や送信帯域を割当てる集中管理システムにおいて、新たな帯域割り当て要求が行われる場合、上り回線送信領域として設けられる。
【０００３】
ランダムアクセス領域で送信されるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Random Access CHannel）の送信タイミングは、通常、下り回線の同期タイミングに基づいて決定される。つまり、通信端末は、基地局から下り回線で送信されるフレーム同期用パイロット信号などを用いて、下り回線のフレームタイミング同期を確立し、指定されたランダムアクセス領域に対してＲＡＣＨの送信を行う。
【０００４】
したがって、基地局と通信端末との距離が大きくなるほど、通信端末より送信されたＲＡＣＨが基地局に到達する時間が遅れることになる。これは、下り回線のフレーム同期信号の通信端末への到達時間が伝搬遅延に起因して遅くなることにより、通信端末でのフレームタイミングが伝搬遅延時間分だけ遅れる。さらに、この通信端末は、自局のフレームタイミングに基づいてＲＡＣＨの送信を開始するため、ＲＡＣＨはさらに伝搬遅延時間分だけ送れて到達する。結果としてＲＡＣＨの到来時間は、伝搬遅延がない場合に比べ、伝搬遅延時間の２倍の時間だけ遅れることになる。
【０００５】
非特許文献１には、伝搬遅延の大きいＲＡＣＨの末尾が、後続するチャネルの先頭に重なることにより生じるフレーム間干渉を低減もしくは防止するために、システムで想定される最大伝搬遅延時間と同じか、それよりも大きいガードタイムを、ＲＡＣＨフレーム（ＲＡＣＨを割当てるフレーム）とそれに後続する別のチャネルのフレームの間に設ける技術が開示されている。
【０００６】
例えば、ＲＡＣＨのフレーム構成が、図１に示すように、プリアンブル部（パイロット信号）とデータ部（端末ＩＤ情報、接続要求情報／帯域要求情報、その他）とで構成されているとする。ランダムアクセス領域では、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、基地局から最も離れた位置の通信端末（図中、ＵＥ３）からのＲＡＣＨの末尾がランダムアクセス領域内に収まるように、ＲＡＣＨフレーム長とガードタイムを設ける。これは、ＲＡＣＨフレームの末尾が次の領域に入ることにより、次の送信領域で送信されるフレームとの間で生じる干渉を防止するためである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ericsson, "E-UTRA Random Access", R1-051445, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #43, Seoul, Korea, Nov. 7-11, 2005.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した非特許文献１等に記載の技術では、１つの基地局（または、アクセスポイント）がサポートするセルのセル半径が大きくなればなるほど、ガードタイムを大きく設定する必要があるため、上り回線のデータ送信領域が減少するという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、ランダムアクセス領域におけるガードタイムの増大を低減し、上り回線のデータ送信領域を確保する通信方法、通信端末及び基地局装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の通信方法は、基地局に対する接続要求を行うための制御情報を送信する通信端末により実行される通信方法であって、前記制御情報を送信するためのフレーム長を取得する取得ステップと、前記制御情報が端末識別子を含む場合には、前記端末識別子を、前記制御情報に含まれる他の情報に優先して前記基地局へ送信するように、前記取得したフレーム長のフレームに配置する配置ステップと、前記フレームを前記基地局へ送信する送信ステップと、を有するようにした。
【００１１】
本発明の通信端末は、基地局に対する接続要求を行うための制御情報を送信する通信端末であって、前記制御情報が端末識別子を含む場合には、前記端末識別子を、前記制御情報に含まれる他の情報に優先して前記基地局へ送信するように、フレームに配置する配置手段と、前記フレームを前記基地局へ送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１２】
本発明の基地局装置は、通信端末から接続要求を行うための制御情報を受信する基地局装置であって、前記制御情報が配置されたフレームを前記通信端末から受信する受信手段と、前記制御情報が端末識別子を含む場合には、前記制御情報に含まれる他の情報に優先して前記フレームに配置された前記端末識別子を取得する取得手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ランダムアクセス領域におけるガードタイムの増大を低減し、上り回線のデータ送信領域を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】非特許文献１に記載のＲＡＣＨのフレーム構成を示す図
【図２Ａ】非特許文献１に記載のランダムアクセス領域設定方法の説明に供する図
【図２Ｂ】非特許文献１に記載のランダムアクセス領域設定方法の説明に供する図
【図３Ａ】本発明の実施の形態１に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図３Ｂ】本発明の実施の形態１に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図３Ｃ】本発明の実施の形態１に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図５】ＲＡＣＨフォーマットの選択方法の説明に供する図
【図６Ａ】基地局からの距離、受信電界強度及び受信信号電力の関係を示す図
【図６Ｂ】基地局からの距離、受信電界強度及び受信信号電力の関係を示す図
【図７】ＲＡＣＨ到達タイミングを示す図
【図８】本発明の実施の形態２に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図９Ａ】本発明の実施の形態２に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図９Ｂ】本発明の実施の形態２に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図９Ｃ】本発明の実施の形態２に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図１０Ａ】第１ＲＡＣＨフォーマットの応用例を示す図
【図１０Ｂ】第１ＲＡＣＨフォーマットの応用例を示す図
【図１１】ＲＡＣＨの衝突を示す図
【図１２】最優先情報の次に配置される情報の種別と、その種別を示すインジケータとの対応関係を示す図
【図１３Ａ】本発明の実施の形態３に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図１３Ｂ】本発明の実施の形態３に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図１３Ｃ】本発明の実施の形態３に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図１４】本発明の実施の形態４に係る通信端末の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態４に係るＲＡＣＨフォーマットを示す図
【図１６】本発明の実施の形態４に係る基地局の構成を示すブロック図
【図１７】基地局が受信した通信端末毎の各ＲＡＣＨフレームとＲＡＣＨ用ＦＦＴタイミングの関係を示すタイミング図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、実施の形態において、同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１６】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１では、フレーム長の異なる３つのＲＡＣＨフォーマットを予め用意する。すなわち、フレーム長の最も長い第１ＲＡＣＨフォーマット、フレーム長が２番目に長い第２ＲＡＣＨフォーマット、フレーム長が最も短い第３ＲＡＣＨフォーマットを用意する。
【００１７】
一方、ＲＡＣＨフレームで送信される情報を３段階の優先度（重要度）に分類し、全てのＲＡＣＨフレームで必ず送信されなければならない情報を最も優先度の高い最優先情報とする。また、ＲＡＣＨフレームを生成する際に発生する情報であり、ＲＡＣＨフレームでの送信が効率的（ＲＡＣＨ以外でも送信可能）な情報を２番目に優先度の高い優先情報とする。さらに、スケジュールドチャネルで送信可能な情報であるが、ＲＡＣＨでの送信が効率的な情報を優先度の低い非優先情報とする。
【００１８】
ここで、最優先情報の具体例としては、基地局でのＲＡＣＨフレーム同期、チャネル推定、及び、ＲＡＣＨフレーム判定のための信号であるプリアンブル部（パイロット）、ＲＡＣＨを送信した通信端末を識別するための情報である端末識別子（ＵＥ−ＩＤ）が挙げられる。なお、プリアンブル部を構成する信号パタンが通信端末の種別を表すようにプリアンブル部を構成することにより、端末識別を行えるようにしてもよい。
【００１９】
また、優先情報の具体例としては、通信端末が最初に基地局に接続する際に送信される情報である接続要求情報、通信端末から上り回線で送信されるデータが発生した場合に、基地局に対して上り回線のデータ送信帯域割り当てを要求する情報である帯域割当要求情報が挙げられる。
【００２０】
さらに、非優先情報の具体例としては、バッファ状況、送信電力情報、下り回線品質情報など通信端末の状態を示す情報、ＭＡＣ（Medium Access Control）部、ＲＬＣ（Radio Link Control）部、ＲＲＣ（Radio Resource Control）部が生成する制御情報、ＲＡＣＨで送信可能な小さいサイズのユーザデータなどが挙げられる。
【００２１】
これら３段階の優先度に分類した情報を含む３つのＲＡＣＨフォーマットを図３Ａ〜図３Ｃに示す。図３Ａ〜図３Ｃに示す第１〜３ＲＡＣＨフォーマットには、それぞれプリアンブル部、端末識別子などの最優先情報、誤り検出のためのＦＣＳ（Frame Check Sequence）が含まれる。図３Ａに示す第１ＲＡＣＨフォーマットには、さらに、接続要求情報、帯域割当要求情報などの優先情報、及び、非優先情報が含まれる。また、図３Ｂに示す第２ＲＡＣＨフォーマットには、優先情報が含まれる。なお、図３Ｃに示す第３ＲＡＣＨフォーマットには、接続要求情報、帯域割当要求情報を含まれないが、プリアンブル部を用いて受信タイミングを推定し、端末識別子を特定できれば、接続要求情報、帯域割当要求情報はスケジュールドチャネルに割り当てて送信できる。
【００２２】
ここで、スケジュールドチャネルとは、集中制御局（一般に基地局）が通信端末に対する送受信信号の送信タイミングや周波数帯などを指示し、通信端末はその指示に従って、送受信を行い、競合（Contention）が発生しないチャネルを指す。
【００２３】
図４は、本発明の実施の形態１に係る通信端末の構成２００を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部２０２は、基地局から送信された下り回線信号をアンテナ２０１を介して受信し、受信した下り回線信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換などの所定の無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号を図示せぬ復調部、受信電界強度測定部２０３及びＳＩＲ推定部２０４にそれぞれ出力する。
【００２４】
受信電界強度測定部２０３は、受信ＲＦ部２０２から出力された信号、すなわち、アンテナ２０１によって受信された全信号の電力、すなわち、受信電界強度を測定し、測定した結果を受信信号電力推定部２０５に出力する。
【００２５】
ＳＩＲ推定部２０４は、受信ＲＦ部２０２から出力された信号のうちパイロット信号又はデータ信号を用いて、ＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を推定し、推定したＳＩＲ値を受信信号電力推定部２０５に出力する。なお、ＳＩＲ推定値は、ＣＱＩ（Channel Quality Indicator）推定と同様の処理から得られる。
【００２６】
伝搬距離推定手段としての受信信号電力推定部２０５は、受信電界強度測定部２０３から出力された受信電界強度と、ＳＩＲ推定部２０４から出力されたＳＩＲ値とを用いて、干渉電力を除去した受信信号電力を算出し、算出した受信信号電力をＲＡＣＨフォーマット選択部２０６に出力する。
【００２７】
ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６は、受信信号電力推定部２０５から出力された受信信号電力の大きさに応じて、図３に示した第１〜３のＲＡＣＨフォーマットのいずれかのＲＡＣＨフォーマットを選択する。具体的には、閾値１と、この閾値１より小さい閾値２とを設け、受信信号電力と閾値との閾値判定を行う。この様子を図５に示す。図５に示すように、ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６は、受信信号電力の大きさが閾値１以上であれば、第１ＲＡＣＨフォーマットを選択する。また、受信信号電力の大きさが閾値１未満、かつ閾値２以上であれば、第２ＲＡＣＨフォーマットを選択する。また、受信信号電力の大きさが閾値２未満であれば、第３ＲＡＣＨフォーマットを選択する。
【００２８】
このように、ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６は、受信信号電力の大きさが基地局から通信端末までの距離に対応するものと想定し、基地局から通信端末までの距離に応じた長さのＲＡＣＨフォーマットを選択することになる。すなわち、受信信号電力の大きさが大きいほど、基地局から通信端末までの距離が近いものと見なし、伝搬遅延が小さいことからフレーム長の長いＲＡＣＨフォーマット（ここでは、第１ＲＡＣＨフォーマット）を選択する。一方、受信信号電力の大きさが小さいほど、基地局から通信端末までの距離が遠いものと見なし、伝搬遅延が大きいことからフレーム長の短いＲＡＣＨフォーマット（ここでは、第３ＲＡＣＨフォーマット）を選択する。選択したＲＡＣＨフォーマットはＲＡＣＨデータ部配置部２０７に通知される。
【００２９】
ＲＡＣＨデータ部配置部２０７は、ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６から通知されたＲＡＣＨフォーマットに基づいて、端末識別子、接続要求情報、帯域割当要求情報、非優先情報（バッファ状況、送信電力情報など）を適宜選択して、ＲＡＣＨのデータ部を配置する。すなわち、ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６から第１ＲＡＣＨフォーマットが通知された場合、端末識別子、接続要求情報あるいは帯域割当要求情報、非優先情報の順に情報ビットが配置される。また、第２ＲＡＣＨフォーマットが通知された場合、端末識別子、接続要求情報あるいは帯域割当要求情報の順にビットが配置される。さらに、第３ＲＡＣＨフォーマットが通知された場合、端末識別子のみが配置される。このようにして配置されたＲＡＣＨのデータ部はＦＣＳ付加部２０８に出力される。
【００３０】
ＦＣＳ付加部２０８は、ＲＡＣＨデータ部配置部２０７から出力されたＲＡＣＨのデータ部に誤り検出のためのビット（ＦＣＳ：Frame Check Sequence）を付加し、ＦＣＳを付加したＲＡＣＨデータを符号化部２０９に出力する。
【００３１】
符号化部２０９は、ＦＣＳ付加部２０８から出力されたＦＣＳを含むＲＡＣＨデータ全体に対して誤り訂正符号化処理を施し、変調部２１０は、誤り訂正符号化処理が施された送信データ列に変調処理を施し、送信シンボル列に変換する。送信シンボル列は多重部２１２に出力される。
【００３２】
プリアンブル生成部２１１は、ＲＡＣＨフレーム用プリアンブル（パイロット）を生成し、生成したプリアンブルを多重部２１２に出力する。
【００３３】
多重部２１２は、変調部２１０から出力された送信シンボル列とプリアンブル生成部２１１から出力されたＲＡＣＨフレーム用プリアンブル部とを多重し、ＲＡＣＨフレームを生成する。生成されたＲＡＣＨフレームは送信ＲＦ部２１３に出力される。
【００３４】
送信ＲＦ部２１３は、多重部２１２から出力された信号にＤ／Ａ変換、アップコンバート等の所定の無線送信処理を施し、無線送信処理を施した信号をアンテナ２０１から伝送路へ送出する。
【００３５】
ここで、上述したＲＡＣＨフォーマット選択部２０６において、基地局と通信端末間の距離の推定に受信信号電力を用いる理由について説明する。図６Ａ及び図６Ｂに基地局からの距離、受信電界強度及び受信信号電力の関係を示す。図６Ａは孤立セル環境時を示し、図６Ｂはマルチセル環境時を示す。図６Ａ及び図６Ｂでは、実線は受信信号電力を示し、一点鎖線は受信電界強度の平均値を示し、点線は隣接基地局の信号電力を示している。
【００３６】
まず、移動通信システムの場合、基地局からの距離が同じであっても瞬時変動、シャドーイングなどにより、瞬時の受信電界強度は大きく変動する。したがって、受信電界強度が基地局からの距離に応じた変動特性となるよう、受信電界強度の測定値を一定時間平均する。あるいは、伝送路の周波数相関帯域幅よりも広帯域な信号を下り回線で送信している場合は、周波数領域において平均を行うことで、距離に応じた変動特性が得られる。さらに、時間及び周波数の平均を組み合わせることで、推定精度が向上する。
【００３７】
そこで、孤立セルシステムの場合には、受信信号は周囲からの干渉信号の影響をほとんど受けないため、通信端末で測定した受信電界強度は、図６Ａに示すように、目的の基地局から送信された下り回線信号の受信信号電力とほぼ同じとなる。したがって、ＳＩＲの推定及び受信信号電力の推定は不要である。この場合、受信電界強度測定部２０３で測定した受信電界強度に基づいて、ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６はＲＡＣＨフォーマットを選択することになる。
【００３８】
これに対して、マルチセルシステムの場合には、周辺の基地局からも同様の信号が送信されており、セル境界に近づくほど隣接セルから送信される信号（干渉信号）も増加する。図６Ｂに示すように、測定した受信電界強度には目的の基地局からの信号だけではなく、隣接セル（又は周辺セル）からの干渉信号電力も含まれる。よって、マルチセルシステムでは、受信電界強度の測定だけではなく、下り回線のパイロット信号及びデータ信号を用いてＳＩＲの推定を行う。したがって、受信信号電力推定部２０５において、受信電界強度測定値及びＳＩＲ推定により得られた信号電力と干渉電力との比を用いて、受信電界強度測定値から干渉信号の電力を差し引いた受信信号電力を算出する必要がある。
【００３９】
図７にＲＡＣＨ到達タイミングを示す。この図では、ＵＥ１は基地局から最も近くに存在するため、第１ＲＡＣＨフォーマットを用い、ＵＥ２は基地局とセル境界との中間付近に存在するため、第２ＲＡＣＨフォーマットを用い、ＵＥ３はセル境界付近に存在するため、第３ＲＡＣＨフォーマットを用いる場合を示している。この図に示すように、通信端末が基地局から離れるほど遅延時間が長くなるが、その分だけフレーム長の短いＲＡＣＨフォーマットを用いているので、ランダムアクセス領域に設けるガードタイムを削減することができる。
【００４０】
このように実施の形態１によれば、フレーム長の異なる複数のＲＡＣＨフォーマットを用意し、基地局から離れた通信端末ほど短いフレーム長のＲＡＣＨフォーマットを用いることにより、ランダムアクセス領域のガードタイムを短くすることができ、上り回線のデータ送信領域を確保することができる。
【００４１】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２に係る通信端末５００の構成を示すブロック図である。図８が図４と異なる点は、ＦＣＳ付加部２０８及び符号化部２０９を、ＦＣＳ付加部５０１−１〜５０１−４と、符号化部５０２−１〜５０２−４とに変更した点である。
【００４２】
ＦＣＳ付加部５０１−１は、端末識別子の情報ビットにＦＣＳを付加し、符号化部５０２−１は、ＦＣＳが付加された端末識別子に誤り訂正符号化処理を施し、端末識別子の符号化ビット列をＲＡＣＨデータ部配置部２０７に出力する。
【００４３】
ＦＣＳ付加部５０１−２〜５０１−４及び符号化部５０２−２〜５０２−４は、ＦＣＳ付加部５０１−１及び符号化部５０２−１と同様に、それぞれ接続要求情報、帯域割当要求情報、非優先情報に対して処理を施す。
【００４４】
ＲＡＣＨデータ部配置部２０７は、ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６から通知されたＲＡＣＨフォーマットに基づいて、符号化部５０２−１〜５０２−４から出力された端末識別子、接続要求情報、帯域割当要求情報、非優先情報の符号化ビット列を適宜選択して、ＲＡＣＨのデータ部を配置する。配置されたＲＡＣＨデータ部は変調部２１０に出力される。
【００４５】
なお、符号化部５０２−１〜５０２−４は、入力情報の重要度又はビット数に応じたＦＥＣを適用することができる。
【００４６】
このようにして生成されるＲＡＣＨフォーマットを図９Ａ〜図９Ｃに示す。図９Ａは第１ＲＡＣＨフォーマットを、図９Ｂは第２ＲＡＣＨフォーマットを、図９Ｃは第３ＲＡＣＨフォーマットをそれぞれ示す。これらの図から分かるように、優先度に応じて分類した情報を誤り訂正符号化単位とし、各符号化単位にはＦＣＳを含んでいる。なお、各符号化単位では、ＦＣＳを含めない設定としてもよい。
【００４７】
このように実施の形態２によれば、基地局では、通信端末がいずれのＲＡＣＨフォーマットを用いたかはＲＡＣＨを受信するまで特定することができないため、通信端末が優先度に応じて分類した情報毎に誤り訂正符号化処理を行い、基地局が優先度に応じた情報毎に復調処理を行うことにより、いずれのＲＡＣＨフォーマットであるかを特定することなくＲＡＣＨを復調することができる。また、優先度に応じた情報毎に変調方式及びＦＥＣ（Forward Error Correction）を設定することができるので、重要な情報ほどロバストに設定するなどの自由度を向上させることができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、第１ＲＡＣＨフォーマットの最後のＦＥＣブロックには、図９Ａに示したように、非優先情報を配置するものとして説明したが、このＦＥＣブロックには、図１０Ａに示すように、再度最優先情報を配置してもよい。
【００４９】
これにより、図１０Ｂに示すように、フレーム長の最も長いＲＡＣＨフレーム（第１ＲＡＣＨフォーマット）と、それより短いＲＡＣＨフレームとが同じ領域で衝突した場合でも、最優先情報を離れたブロックに繰り返し配置していることから、いずれかの最優先情報は復調することができるので、このＲＡＣＨの到来タイミング及び端末識別子を特定することができる。よって、接続要求情報、帯域割当要求情報はスケジュールドチャネルに割り当てて送信できる。
【００５０】
（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３に係る通信端末８００の構成を示すブロック図である。図１１が図８と異なる点は、付加情報種別記憶部８０１を追加した点と、ＲＡＣＨデータ部配置部２０７をＲＡＣＨデータ部配置部８０２に変更した点である。
【００５１】
付加情報種別記憶部８０１は、ＲＡＣＨフォーマットにおいて、最優先情報の次に配置される情報の種別と、その種別を示すインジケータ（付加情報インジケータ）とを記憶している。この対応関係は、例えば図１２に示すようなものであり、付加情報種別が付加情報なし（第３ＲＡＣＨフォーマット）の場合、付加情報インジケータは「０００」となる。また、同様に、接続要求情報は「００１」、帯域割当要求情報は「０１０」、接続要求情報及び非優先情報は「０１１」、帯域割当要求情報及び非優先情報は「１００」、ユーザデータ（第１ＲＡＣＨフォーマットと同じフレーム長）は「１０１」となる。なお、この対応関係は、基地局でも保持しているものとする。
【００５２】
ＲＡＣＨデータ部配置部８０２は、ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６から通知されたＲＡＣＨフォーマットに基づいて、端末識別子、接続要求情報、帯域割当要求情報、非優先情報を適宜選択して、ＲＡＣＨのデータ部を配置する。また、最優先情報の次に配置する情報の種別を示す付加情報インジケータを付加情報種別記憶部８０１から取得し、取得した付加情報インジケータを最優先情報に含めて配置する。
【００５３】
このようにして生成されるＲＡＣＨフォーマットを図１３Ａ〜図１３Ｃに示す。図１３Ａは第１ＲＡＣＨフォーマットを、図１３Ｂは第１ＲＡＣＨフォーマットの優先情報及び非優先情報にユーザデータを配置する場合を、図１３Ｃは第３ＲＡＣＨフォーマットをそれぞれ示す。ここで、図１３Ｂに示すように、ＲＡＣＨを用いて小さいサイズのユーザデータを送信するようにしてもよく、これにより、小さいサイズのユーザデータの送信に際して、シグナリング量及び通信セットアップ時間の削減を図ることができる。
【００５４】
このように実施の形態３によれば、最優先情報の次に配置される情報の種別を示すインジケータを最優先情報に含めることにより、基地局において、最優先情報を復調するだけで付加情報の有無、付加情報がある場合には付加情報の種別を認識することができるため、基地局がＲＡＣＨフォーマットを推定する必要がなくなり、ＲＡＣＨの受信誤りを低減することができる。
【００５５】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４では、送信側がＣＰ（Cyclic Prefix）を付加して送信し、受信側では、フーリエ変換に代表される時間周波数変換処理を用いて、伝搬路で受けるチャネル変動に対して周波数領域等化を行うシステムに対応したＲＡＣＨ送信方法について説明する。
【００５６】
図１４は、本発明の実施の形態４に係る通信端末の構成１１００を示すブロック図である。図１４が図４と異なる点は、ＣＰ付加部１１０１を追加した点である。図１４において、ＣＰ付加部１１０１は、ＲＡＣＨフォーマット選択部２０６から通知されたＲＡＣＨフォーマットに基づいて、多重部２１２から出力された優先度に応じた情報毎にＣＰを付加する。具体的には、図１５に示すように、全通信端末が送信するプリアンブル部と端末識別子を含む最優先情報に付加するＣＰの長さを、システムがサポートするＲＡＣＨの最大伝搬遅延時間を含む長さに設定する。また、第１ＲＡＣＨフォーマット及び第２ＲＡＣＨフォーマットで送信される接続要求情報／帯域割当要求情報などの優先情報に付加するＣＰの長さを、第２ＲＡＣＨフォーマットを送信可能な通信端末の最大伝搬遅延時間のＣＰ長に設定する。さらに、第１ＲＡＣＨフォーマットのみで送信される情報部分に付加するＣＰの長さを、第１ＲＡＣＨフォーマットを送信可能な通信端末の最大伝搬遅延時間のＣＰ長に設定する。ＣＰが付加された信号は送信ＲＦ部２１３に出力される。
【００５７】
図１６は、本発明の実施の形態４に係る基地局１３００の構成を示すブロック図である。この図において、受信ＲＦ部１３０２は、各通信端末から送信された上り回線信号（ここでは、特にＲＡＣＨ）をアンテナ１３０１から受信し、受信した上り回線信号にダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換等の所定の無線受信処理を施し、無線受信処理を施した信号をＦＦＴ部１３０４に出力する。
【００５８】
ＲＡＣＨ用ＦＦＴタイミング生成部１３０３は、ＲＡＣＨを構成するプリアンブル部、データ部及びＣＰに応じたＦＦＴタイミング信号を生成し、生成したＦＦＴタイミング信号をＦＦＴ部１３０４に出力する。
【００５９】
ＦＦＴ部１３０４は、ＲＡＣＨ用ＦＦＴタイミング生成部１３０３から出力されたＦＦＴタイミングに従って、受信ＲＦ部１３０２から出力された信号にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を施し、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、チャネル推定部１３０５及び周波数領域等化部１３０６に出力する。
【００６０】
チャネル推定部１３０５は、ＦＦＴ部１３０４から出力された信号のうち、プリアンブル部を用いて、受信信号が伝搬路上で受けたチャネルの周波数応答を推定し、チャネル推定値を周波数領域等化部１３０６に出力する。
【００６１】
周波数領域等化部１３０６は、チャネル推定部１３０５から出力されたチャネル推定値を用いて、ＦＦＴ部１３０４から出力されたＲＡＣＨフレームの各情報に対して、全帯域にわたって一括して周波数等化処理を行い、周波数等化処理した信号をチャネル分割部１３０７に出力する。
【００６２】
チャネル分割部１３０７は、周波数領域等化部１３０６から出力された信号を通信端末毎のＲＡＣＨに分割し、分割した各ＲＡＣＨをそれぞれ対応する復調部１３０８−１〜１３０８−Ｎに出力する。
【００６３】
復調部１３０８−１〜１３０８−Ｎは、チャネル分割部１３０７から出力された通信端末毎の各ＲＡＣＨを復調し、誤り訂正部１３０９−１〜１３０９−Ｎは、復調された各ＲＡＣＨに対して誤り訂正処理を施し、ＲＡＣＨで送信されたデータを取得する。
【００６４】
次に、図１６に示したＲＡＣＨ用ＦＦＴタイミング生成部１３０３が生成するＦＦＴタイミング信号について説明する。図１７は、基地局が受信した通信端末毎の各ＲＡＣＨフレームとＲＡＣＨ用ＦＦＴタイミングの関係を示すタイミング図である。
【００６５】
プリアンブル部及び最優先情報には、最大伝搬遅延時間を含むＣＰが付加されているため、図１７に示すプリアンブル部ＦＦＴ処理区間及び最優先情報ＦＦＴ処理区間でこれらの情報にＦＦＴを行うことにより、全ＲＡＣＨのプリアンブル部及び最優先情報を一括変換することができる。
【００６６】
また、第１ＲＡＣＨフォーマット及び第２ＲＡＣＨフォーマットによって送信される優先情報に対して、図１７に示す優先情報ＦＦＴ処理区間でＦＦＴを行うことにより、最優先情報を一括変換することができる。
【００６７】
さらに、第１ＲＡＣＨフォーマットのみによって送信される非優先情報に対して、図１７に示す非優先情報ＦＦＴ処理区間でＦＦＴを行うことにより、非優先情報を抽出することができる。
【００６８】
このように実施の形態４によれば、優先度の高い情報から順次、最大伝搬遅延時間に合わせたＣＰ長を設定し、このＣＰを優先度に応じて分類した情報に付加することにより、同一のランダムアクセス領域で送信されたＲＡＣＨに対して、基地局は共通のウィンドウタイミングでＦＦＴに代表される時間周波数変換を行うことができるので、受信した通信端末毎の各ＲＡＣＨに個別に時間周波数変換を行う必要がなく、基地局は時間周波数変換、チャネル推定及び周波数領域等化を一括処理することができるため、基地局の構成を簡易化することができる。
【００６９】
以上、実施の形態について説明した。
【００７０】
なお、上記各実施の形態では、フレーム長の異なる３つのＲＡＣＨフォーマットを例に説明したが、本発明はこれに限らず、フレーム長の異なる２つ、又は３つ以上のＲＡＣＨフォーマットを用いてもよい。
【００７１】
また、上記各実施の形態では、ランダムアクセス領域と他のアクセス領域とは時間分割多重（ＴＤＭ）を用いて説明したが、本発明はこれに限らず、周波数分割多重（ＦＤＭ）、符号分割多重（ＣＤＭ）、または空間分割多重（ＳＤＭ）であってもよい。
【００７２】
また、上記各実施の形態では、ＲＡＣＨの送信領域内は、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）を用いて説明したが、本発明はこれに限らず、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、または空間分割多重アクセス（ＳＤＭＡ）であってもよい。
【００７３】
上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアによって実現することも可能である。
【００７４】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００７５】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【００７６】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【００７７】
２００５年１２月２８日出願の特願２００５−３７９４０５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明にかかる通信方法、通信端末及び基地局装置は、ランダムアクセス領域におけるガードタイムの増大を低減し、上り回線のデータ送信領域を確保する通信端末及び基地局装置等に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
２０１、１３０１  アンテナ
２０２、１３０２  受信ＲＦ部
２０３  受信電界強度測定部
２０４  ＳＩＲ推定部
２０５  受信信号電力推定部
２０６  ＲＡＣＨフォーマット選択部
２０７、８０２  ＲＡＣＨデータ部配置部
２０８、５０１−１〜５０１−４  ＦＣＳ付加部
２０９、５０２−１〜５０２−４  符号化部
２１０  変調部
２１１  プリアンブル生成部
２１２  多重部
２１３  送信ＲＦ部
８０１  付加情報種別記憶部
１１０１  ＣＰ付加部
１３０３  ＲＡＣＨ用ＦＦＴタイミング生成部
１３０４  ＦＦＴ部
１３０５  チャネル推定部
１３０６  周波数領域等化部
１３０７  チャネル分割部
１３０８−１〜１３０８−Ｎ  復調部
１３０９−１〜１３０９−Ｎ  誤り訂正部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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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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