(57)【要約】【課題】基地局装置が、複数の上りリンクと下りリンクのキャリア要素を移動局装置に割り当て、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセスのメッセージを送受信する。【解決手段】基地局装置３は、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部１１０２を備える。移動局装置は、基地局装置３から複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信し、基地局装置３によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識する。【選択図】図６
2011019080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部を備え、
前記移動局装置は、
前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する受信処理部と、
前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識するランダムアクセス処理部と、を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、前記基地局装置が前記移動局装置に対して割り当てた前記移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであることを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記移動局装置は、前記基地局装置に対して上りリンクキャリア要素の信号を送信する送信処理部をさらに備え、
前記ランダムアクセス制御部は、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置がランダムアクセス処理を開始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で送信する制御を行なう一方、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行ない、
前記ランダムアクセス処理部は、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記ランダムアクセス処理を開始した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検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する一方、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記基地局装置に割り当てられた前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が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記載の無線通信システム。
【請求項４】
基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、
前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、前記基地局装置が前記移動局装置に対して割り当てた前記移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであることを特徴とする請求項４記載の基地局装置。
【請求項６】
前記ランダムアクセス制御部は、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置がランダムアクセス処理を開始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で送信する制御を行なう一方、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうことを特徴とする請求項４または請求項５記載の基地局装置。
【請求項７】
基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される移動局装置であって、
前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する受信処理部と、
前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識するランダムアクセス処理部と、を備えることを特徴とする移動局装置。
【請求項８】
前記基地局装置に対して上りリンクキャリア要素の信号を送信する送信処理部をさらに備え、
前記ランダムアクセス処理部は、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記ランダムアクセス処理を開始した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検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する一方、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記基地局装置に割り当てられた前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴とする請求項７記載の移動局装置。
【請求項９】
基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信方法であって、
前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信方法であって、
前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信し、
前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置の制御プログラムであって、
前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する処理を、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基地局装置の制御プログラム。
【請求項１２】
基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線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、
前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する処理と、
前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する処理と、の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、基地局装置が、複数の上りリンクと下りリンクのキャリア要素を移動局装置に割り当て、基地局装置が移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセスのメッセージを送受信することができる無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法、基地局装置の制御プログラムおよび移動局装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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と、上りリンクの無線リソースの割り当てを要求することである。移動局装置は、移動局装置と基地局装置の同期が外れている場合、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下りリンク共用チャネルで送信するデータ情報があり、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。
【０００７】
ランダムアクセスには、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｅｄ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓと、Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｄ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓの２つのアクセス方法がある。Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｅｄ  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−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｄ  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。
【０００８】
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。
【０００９】
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図である。図１１では、Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎｅｄ  ｂａｓｅｄ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓの手順例を示している。まず、移動局装置１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))。
【００１０】
基地局装置３は、移動局装置１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１と基地局装置３間の同期タイミングのずれを算出し、移動局装置１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３は移動局装置１にＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩ（Cell―Radio Network Temporary Identifer）を割り当て、下りリンク制御チャネル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 Identifer）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に同期タイミングのずれ情報、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送信する（メッセージ２（M2))。
【００１１】
移動局装置１は、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１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の無線リソースと送信フォーマットで予め基地局装置３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）を含むメッセージ３を送信する（メッセージ３（M3))。
【００１２】
基地局装置３は、移動局装置１からのメッセージ３を受信すると、受信したメッセージ３に含まれるＣ−ＲＮＴＩ、接続要求のメッセージ、または接続再設定要求のメッセージに含まれる移動局装置１を識別する情報を使用して移動局装置１間で衝突が起こっているかどうか判断するためのコンテンションレゾリューションを移動局装置１に送信する（メッセージ４（M4))。
【００１３】
移動局装置１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関する処理を終了する。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）。
【００１４】
ＬＴＥ−Ａでは、ＬＴＥ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。
【００１５】
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（CC:Carrier Component）」、または、「コンポーネントキャリア（CC:Component Carrier）」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。
【００１６】
具体的には、周波数帯域集約を用いた通信では、下りリンクのキャリア要素毎に、報知チャネル、下りリンク制御チャネル、下りリンク共用チャネル、マルチキャストチャネル、制御フォーマットインディケータチャネル、ＨＡＲＱインディケータチャネルを送信し、上りリンクのキャリア要素毎に上りリンク共用チャネル、上りリンク制御チャネル、ランダムアクセスチャネルが割り当てられる。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、複数のキャリア要素を用いて、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）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１７】
【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.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
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組の上りリンクのキャリア要素と下りリンクの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と下りリンクのキャリア要素を割り当てても、1組の上りリンクと下りリンクのキャリア要素でしかランダムアクセスの通信を行なうことができないという問題があった。
【００１９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、基地局装置が、複数の上りリンクと下りリンクのキャリア要素を移動局装置に割り当て、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセスのメッセージを送受信することができる無線通信システム、基地局装置、移動局装置、無線通信方法、基地局装置の制御プログラム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】
【００２０】
（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、本発明の無線通信システムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムであって、前記基地局装置は、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部を備え、前記移動局装置は、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する受信処理部と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識するランダムアクセス処理部と、を備えることを特徴としている。
【００２１】
このように、基地局装置は、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信し、移動局装置は、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【００２２】
（２）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、前記基地局装置が前記移動局装置に対して割り当てた前記移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであることを特徴としている。
【００２３】
このように、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、基地局装置が移動局装置に対して割り当てた移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであるので、基地局装置が移動局装置にランダムアクセス処理の成功を示す信号を用いて、複数の上りリンクキャリア要素、及び下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。
【００２４】
（３）また、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、前記基地局装置に対して上りリンクキャリア要素の信号を送信する送信処理部をさらに備え、前記ランダムアクセス制御部は、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置がランダムアクセス処理を開始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で送信する制御を行なう一方、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行ない、前記ランダムアクセス処理部は、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記ランダムアクセス処理を開始した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検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する一方、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記基地局装置に割り当てられた前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴としている。
【００２５】
この構成により、基地局装置が移動局装置の接続状態に応じて適切な下りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送信することができる。
【００２６】
（４）また、本発明の基地局装置は、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置であって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうランダムアクセス制御部を備えることを特徴としている。
【００２７】
このように、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【００２８】
（５）また、本発明の基地局装置において、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、前記基地局装置が前記移動局装置に対して割り当てた前記移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであることを特徴としている。
【００２９】
このように、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号は、基地局装置が移動局装置に対して割り当てた移動局装置を特定する移動局装置識別子を含む下りリンク制御チャネルであるので、基地局装置が移動局装置にランダムアクセス処理の成功を示す信号を用いて、複数の上りリンクキャリア要素、及び下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。
【００３０】
（６）また、本発明の基地局装置において、前記ランダムアクセス制御部は、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置がランダムアクセス処理を開始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で送信する制御を行なう一方、前記移動局装置から接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知された場合は、ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうことを特徴としている。
【００３１】
この構成により、基地局装置が移動局装置の接続状態に応じて適切な下りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送信することができる。
【００３２】
（７）また、本発明の移動局装置は、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される移動局装置であって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する受信処理部と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識するランダムアクセス処理部と、を備えることを特徴としている。
【００３３】
このように、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【００３４】
（８）また、本発明の移動局装置において、前記基地局装置に対して上りリンクキャリア要素の信号を送信する送信処理部をさらに備え、前記ランダムアクセス処理部は、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記ランダムアクセス処理を開始した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検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する一方、前記送信処理部が前記基地局装置に接続の設定を要求する情報とは異なる情報を通知し、前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記基地局装置に割り当てられた前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで検出した場合は、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴としている。
【００３５】
この構成により、基地局装置が移動局装置の接続状態に応じて適切な下りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送信することができる。
【００３６】
（９）また、本発明の無線通信方法は、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信方法であって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信することを特徴としている。
【００３７】
このように、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【００３８】
（１０）また、本発明の無線通信方法は、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信方法であって、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信し、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識することを特徴としている。
【００３９】
このように、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【００４０】
（１１）また、本発明の基地局装置の制御プログラムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置の制御プログラムであって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する処理を、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している。
【００４１】
このように、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【００４２】
（１２）また、本発明の移動局装置の制御プログラムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線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、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する処理と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する処理と、の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している。
【００４３】
このように、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、基地局装置と移動局装置は、基地局装置が移動局装置に割り当てた複数の下りリンクのキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送受信することができる。さらに、基地局装置が移動局装置にランダムアクセス処理の成功を示す信号を用いて、複数の上りリンクキャリア要素、及び下りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本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８】本実施形態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図である。
【図９】本実施形態に係る基地局装置３の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】本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図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
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。
【００４７】
＜無線通信システムについて＞
図１は、本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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
＜周波数帯域集約について＞
図２は、本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。この下りリンクのキャリア要素（以下、下りリンクキャリア要素という）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。
【００５１】
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。この上りリンクのキャリア要素（以下、上りリンクキャリア要素という）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。
【００５２】
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。
【００５３】
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３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。
【００５４】
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３を送受信するペアとなる場合、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で行い、メッセージ３の送受信をＵＣＣ−１で行なう。
【００５５】
尚、基地局装置３は、ランダムアクセスのメッセージ４（ランダムアクセス処理の成功を示す信号）の送信を行なう下りリンクキャリア要素を、メッセージ３を送信した移動局装置１に対して基地局装置３が割り当てている下りリンクキャリア要素の設定に応じて切り替える。また、基地局装置３がメッセージ３から移動局装置１を識別できない場合は、基地局装置３はメッセージ１を受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でメッセージ４を送信する。
【００５６】
＜下りリンク無線フレームについて＞
図３は、本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（PRB;Physical Resource Block）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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
まず、下りリンク制御チャネルに配置す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）の信号が配置される。
【００６１】
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。
【００６２】
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（ACK(ACKnowledgement;肯定応答）／ＮＡＣＫ（Negative-ACKnowledgement;否定応答））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。
【００６３】
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した巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check;CRC）符号（誤り検出符号）と、識別子とで排他的論理和を行なった系列を付加する。移動局装置１は、更に、この系列に対して同じ識別子で排他的論理和を行なうことで巡回冗長検査符号を取得することができる。つまり、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自装置宛てに送信されたものかを判定することができる。
【００６４】
例えば、基地局装置３が移動局装置１に割り当て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に含まれている場合、移動局装置１は下りリンク制御チャネルが自装置宛ての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。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に含まれている場合、移動局装置１は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。
【００６５】
次に、下りリンク共用チャネルに配置す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）の信号が配置される。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。
【００６６】
＜上りリンク無線フレームについて＞
図４は、本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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
図５は、本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２４番までは、メッセージ３の送信サイズが小さい場合、シグネチャの２５番から４８番まではメッセージ３の送信サイズが大きい場合に、移動局装置１各々がランダムに選択する。４９番から６４番までは、基地局装置３が選択し、移動局装置１に通知するシグネチャである。メッセージサイズが小さい場合のシグネチャは、通常、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、メッセージサイズが大きい場合のシグネチャは、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。
【００７１】
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。尚、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拡散符号により拡散され、符号多重される。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（SR:Scheduling Request）、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）の信号が配置される。
【００７２】
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、上りリンク制御情報以外の情報であるデータ情報（トランスポートブロック;Transport Block）の信号が配置される。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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
＜基地局装置の構成について＞
図６は、本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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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、移動局装置１に割り当てた下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に対する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。また、無線リソース制御部１０１１は、当該下りリンクグラントと上りリンクグラントに、下りリンクグラントまたは上りリンクグラントが対応する移動局装置１に割り当てたＣ−ＲＮＴＩを含める。
【００８０】
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、１つ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内の無線リソースの中からランダムアクセスレスポンス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下りリンクグラントに、ランダムアクセス制御部１０１２から入力されたＲＡ−ＲＮＴＩを含める。
【００８１】
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、１つの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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
ランダムアクセス制御部１０１２は、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。
【００８５】
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から、ＲＡ−ＲＮＴＩを算出し、無線リソース制御部１０１１に出力する。
【００８６】
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。
【００８７】
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、当該移動局装置１に割り当ててい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（ランダムアクセス処理の成功を示す信号）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。
【００８８】
尚、ランダムアクセス制御部１０１２は、メッセージ３に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）などの接続の設定を要求する情報が含まれており、移動局装置１に割り当てたＣ−ＲＮＴＩが検出できない場合、メッセージ３を送信した移動局装置１を特定できないため、プリアンブルを検出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。接続再設定要求のメッセージに、例えば、他の基地局装置３に割り当てられたＣ−ＲＮＴＩが含まれることがあるが、当該Ｃ−ＲＮＴＩはランダムアクセス制御部１０１２では検出できず、より上位の処理部が検出する。尚、詳細なランダムアクセスの手順は後述する。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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）を行い、周波数領域の信号を抽出する。
【００９２】
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は上りリンク制御チャネルに対して逆拡散を行ない分離する。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。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１０５に出力する。
【００９３】
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（Inverse Discrete 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。
【００９４】
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、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。
【００９５】
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ずれ量を算出し、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と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、定期的にプリアンブルの受信数から移動局装置１のランダムアクセス送信状況も上位層処理部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。
【００９６】
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。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い、符号化ビットをＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調方式で変調する。また、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。
【００９７】
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。
【００９８】
＜移動局装置の構成について＞
図７は、本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。
【００９９】
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。
【０１００】
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、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。
【０１０１】
無線リソース制御部２０１１は、基地局装置３から下りリンク制御チャネルで通知された下りリンク制御情報（例えば、下りリンクグラント、上りリンクグラント）や、ランダムアクセスで通知されたメッセージ３に対する上りリンクグラント、無線リソース制御部２０１１が管理する自装置の各種設定情報に基づき、受信処理部２０５、および送信処理部２０９の制御を行なうために制御情報を生成し、制御部２０３に出力する。
【０１０２】
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情報を受信した場合、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、ランダムアクセスを開始する。
【０１０３】
ランダムアクセス処理部２０１２は、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選択する。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。
【０１０４】
ランダムアクセス処理部２０１２は、プリアンブ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レスポンス受信期間、プリアンブ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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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、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。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、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でコンテンションレゾリューションの監視（モニタリング）をし、少なくともいずれか１つの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。
【０１０７】
尚、移動局装置１が基地局装置３と無線通信を開始する初期アクセスの場合や、移動局装置１が無線リンク障害（Radio Link Failure;RLF）を検出した場合、または他の基地局装置３にハンドオーバーをする場合、ランダムアクセス処理部２０１２は、接続要求のメッセージ、または接続再設定要求のメッセージなどの接続の設定を要求する情報をメッセージ３として生成するよう、無線リソース制御部２０１１に制御情報を出力する。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、プリアンブ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でコンテンションレゾリューションを、受信処理部２０５で監視するよう制御部２０３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。
【０１０８】
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。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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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い、復号したデータ情報を上位層処理部２０１へ出力する。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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い、符号化ビットをＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調方式で変調する。
【０１１４】
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で拡散し、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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
＜無線通信システムの動作について＞
以下、無線通信システムの動作について説明をする。
図８は、本実施形態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図である。図８では、移動局装置１が基地局装置３に、図２に示すような下りリンクキャリア要素（DCC-1、DCC-2、DCC-3）と上りリンクキャリア要素（UCC-1、UCC-2、UCC-3）を割り当てられ、移動局装置１がＵＣＣ−１でメッセージ１を送信した場合を示す。まず、移動局装置１が、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、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と、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、選択した上りリンクキャリア要素（例えば、UCC-1）の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（N1））。
【０１１７】
基地局装置３は、ＵＣＣ−１で移動局装置１からの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を算出し、移動局装置１がＵＣＣ−１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。
【０１１８】
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情報、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ＵＣＣ−１が対応するＤＣＣ−１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ＤＣＣ−１で下りリンクグラントを送信する（メッセージ２（N2))。
【０１１９】
移動局装置１は、ＤＣＣ−１の下りリンク制御チャネルに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が含まれていることを確認すると、下りリンク制御チャネルが無線リソース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。そして、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、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ＵＣＣ−１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、メッセージ１を送信したのと同じＵＣＣ−１で送信する（メッセージ３（N3））。
【０１２０】
基地局装置３は、ＵＣＣ−１で移動局装置１からのメッセージ３を受信すると、受信したメッセージ３に含まれるＣ−ＲＮＴＩを使用して移動局装置１間で衝突が起こっているかどうか判断するためのコンテンションレゾリューションを移動局装置１に送信する（メッセージ４（N4))。
【０１２１】
基地局装置３は、ＵＣＣ−１で移動局装置１からのメッセージ３を受信し、移動局装置１自身がランダムアクセスを開始していた場合には、以下のようにＣ−ＲＮＴＩを割り当てた移動局装置１に無線リソースを割り当てる。割り当て方法としては、基地局装置３が割り当てた複数の上りリンクキャリア要素（UCC-1、UCC-2、UCC-3）の中から１つ以上の上りリンクキャリア要素の無線リソースを割り当てる。また、基地局装置３は、上りリンクグラントにＣ−ＲＮＴＩを含め、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（DCC-1、DCC-2、DCC-3）の中から１つ以上の下りリンクキャリア要素に上りリンクグラントを配置する。
【０１２２】
移動局装置１は、自装置の判断でランダムアクセスを開始していた場合、基地局装置３に自装置が割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素（DCC-1、DCC-2、DCC-3）でＣ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラントを監視する。移動局装置１は、基地局装置３に割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素（DCC-1、DCC-2、DCC-3）の少なくともいずれかの下りリンクキャリア要素で、上りリンクグラントに予め通知されたＣ−ＲＮＴＩが含まれていることを確認すると、コンテンションレゾリューションに成功したと判断しランダムアクセスを終了する。
【０１２３】
基地局装置３は、ＵＣＣ−１で移動局装置１からのメッセージ３を受信し、基地局装置３が移動局装置１にランダムアクセスを開始するよう下りリンク制御チャネルで通知していた場合には、以下のようにＣ−ＲＮＴＩを割り当てた移動局装置１に無線リソースを割り当てる。割り当て方法としては、基地局装置３が割り当てた複数の上りリンクキャリア要素（UCC-1、UCC-2、UCC-3）と複数の下りリンクキャリア要素（DCC-1、DCC-2、DCC-3）の中から、１つ以上の上りリンクまたは下りリンクのキャリア要素の無線リソースを割り当てる。また、基地局装置３は、上りリンクグラント、または下りリンクグラントにＣ−ＲＮＴＩを含め、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（DCC-1、DCC-2、DCC-3）の中から１つ以上の下りリンクキャリア要素に上りリンクグラント、または下りリンクグラントを配置する。
【０１２４】
移動局装置１は、基地局装置３から通知された下りリンク制御チャネルでランダムアクセスの開始を指示されていた場合、基地局装置３に自装置が割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素（DCC-1、DCC-2、DCC-3）でＣ−ＲＮＴＩを含む上りリンクグラント、および下りリンクグラントを監視する。移動局装置１は、基地局装置３に自装置が割り当てられた下りリンクキャリア要素（DCC-1、DCC-2、DCC-3）の少なくともいずれかの下りリンクキャリア要素で、上りリンクグラント、または下りリンクグラントに、予め通知されたＣ−ＲＮＴＩが含まれていることを確認すると、コンテンションレゾリューションに成功したと判断し、ランダムアクセスを終了する。
【０１２５】
尚、移動局装置１が基地局装置３と無線通信を開始する初期アクセスの場合や、移動局装置１が無線リンク障害（Radio Link Failure;RLF）を検出した場合、または他の基地局装置３にハンドオーバーをする場合、移動局装置１は接続要求のメッセージ、または接続再設定要求のメッセージなどの接続の設定を要求する情報をメッセージ３として基地局装置３に送信する。接続の設定を要求する情報には、移動局装置１を識別するための情報が含まれる。基地局装置３は、メッセージ３に含まれる移動局装置１を識別するための情報の一部、または全てを含むＵＥ  ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｔｙ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とペアの下りリンクキャリア要素の無線リソースの中からＵＥ  ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｔｙを含む下りリンク共用チャネルを配置する無線リソースを割り当て、下りリンクグラントにメッセージ２で割り当てたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含め送信する。
【０１２６】
この場合、移動局装置１は、プリアンブ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でＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩを含む下りリンクグラントを監視する。移動局装置１は、メッセージ２で基地局装置３から通知されたＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−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含まれているＵＥ  ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｔｙを確認し、ＵＥ  ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｒｅｓｏｌｕｓｉｏｎ  ｉｄｅｎｔｉｔｙに、自装置がメッセージ３で送信した自装置を識別するための情報の一部、または全てを確認すると、コンテンションレゾリューションに成功したと判断し、ランダムアクセスを終了する。
【０１２７】
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、プリアンブルの送信からやり直す。
【０１２８】
図９は、本実施形態に係る基地局装置３の動作の一例を示すフローチャートである。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報知し、移動局装置１に通知する（ステップＳ１０１）。基地局装置３は、上りリンクキャリア要素各々に割り当てたランダムアクセスチャネルの無線リソースでプリアンブルを監視し、プリアンブルを検出する（ステップＳ１０２）。基地局装置３は、検出した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を算出する（ステップＳ１０３）。基地局装置３は、プリアンブルを検出した上りリンクキャリア要素の無線リソースの割り当て、送信フォーマット（メッセージ３のサイズ）、プリアンブルを送信した移動局装置１に割り当てるＴｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩなどを決定する（ステップＳ１０４）。
【０１２９】
基地局装置３は、ステップＳ１０２で算出した同期タイミングのずれ情報、ステップＳ１０３で決定した無線リソース割り当て、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩなどを含むランダムアクセスレスポンスを、プリアンブルを検出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下りリンク共用チャネルで送信する（ステップＳ１０５）。また、このメッセージ２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す下りリンク制御チャネルに、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が対応するＲＡ−ＲＮＴＩを含め、下りリンク共用チャネルと同じ下りリンクキャリア要素で送信する。
【０１３０】
基地局装置３は、ステップＳ１０３で割り当てた上りリンクの無線リソースで移動局装置１が送信したメッセージ３を受信する（ステップＳ１０６）。基地局装置３が受信したメッセージ３で、基地局装置３が移動局装置１に予め割り当てたＣ−ＲＮＴＩを検出した場合（ステップＳ１０７）、基地局装置３は、ステップＳ１０７で検出したＣ−ＲＮＴＩを割り当てた移動局装置１に割り当てている下りリンクキャリア要素をセットする（ステップＳ１０８）。メッセージ３で、基地局装置３が移動局装置１に予め割り当てたＣ−ＲＮＴＩが検出できなかった場合、つまり、接続の設定を要求する情報を検出した場合（ステップＳ１０７）、基地局装置３は、メッセージ２を送信したのと同じ下りリンクキャリア要素をセットする（ステップＳ１０９）。
【０１３１】
ステップＳ１０８、またはステップＳ１０９でセットした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（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の後、基地局装置３は、ランダムアクセスに関する処理を終了する。
【０１３２】
図１０は、本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。
移動局装置１は、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から、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Ｓ２０１）。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、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を選択する（ステップＳ２０２）。移動局装置１は、ステップＳ２０２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プリアンブルを送信する（ステップＳ２０３）。移動局装置１は、ステップＳ２０３で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で、一定の期間メッセージ２を監視する（ステップＳ２０４）。
【０１３３】
移動局装置１は、メッセージ２の検出に成功した場合（ステップＳ２０５）、メッセージ２に含まれる同期タイミングのずれ情報に基づき、上りリンク送信タイミングを補正する（ステップＳ２０６）。移動局装置１は、メッセージ２の検出に失敗した場合（ステップＳ２０５）、ランダムアクセスチャネルの送信回数のカウンタを１つ増やす（ステップＳ２１４）。移動局装置１は、メッセージ２に含まれる無線リソースの割り当てに基づき、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、自装置を識別するための情報を含めたメッセージ３を送信する（ステップＳ２０７）。基地局装置３と移動局装置１が接続状態で、移動局装置１が基地局装置３にＣ−ＲＮＴＩを割り当てられている場合、移動局装置１はメッセージ３にＣ−ＲＮＴＩを含めて送信し、基地局装置３と移動局装置が接続状態でなく、移動局装置１が基地局装置３にＣ−ＲＮＴＩを割り当てられていない場合、移動局装置１はメッセージ３に接続の設定を要求する情報を含めて送信する。
【０１３４】
移動局装置１は、基地局装置３と接続状態でありメッセージ３にＣ−ＲＮＴＩを含めた場合（ステップＳ２０８）、基地局装置３に周波数帯域集約として割り当てられた下りリンクキャリア要素をセットする（ステップＳ２０９）。移動局装置１は、基地局装置３と接続状態でなくメッセージ３に接続の設定を要求する情報を含めて送信した場合（ステップＳ２０８）、メッセージ２を受信したのと同じ下りリンクキャリア要素をセットする（ステップＳ２１０）。移動局装置１は、ステップＳ２０９、またはステップＳ２１０でセットした下りリンクキャリア要素で、一定の期間メッセージ４を監視する（ステップＳ２１１）。
【０１３５】
移動局装置１は、メッセージ４の受信に成功した場合、ランダムアクセスに成功したと判定し（ステップＳ２１２）、ランダムアクセスに関する処理を終了する。メッセージ４の受信に失敗した場合（ステップＳ２１２）、移動局装置１は、ステップＳ２０７で送信したメッセージ３の情報をバッファから消去する（ステップＳ２１３）。続いて、移動局装置１は、ランダムアクセスチャネルの送信回数のカウンタを１つ増やす（ステップＳ２１４）。移動局装置１は、ランダムアクセスチャネルの送信回数のカウンタが、最大送信回数を超えている場合（ステップＳ２１５）、ランダムアクセスの動作に問題があると判定して、ランダムアクセスに関する処理を終了する。送信回数が、最大送信回数を超えていない場合（ステップＳ２１５）、移動局装置１は、次のプリアンブルを送信しない期間（バックオフ）を、０から最大のバックオフの期間の間からランダムに選択する（ステップＳ２１６）。次に、ステップＳ２０２に進み、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なおす。
【０１３６】
このように、本実施形態によれば、無線通信システムは、基地局装置３がプリアンブルを送信した移動局装置１に割り当てている下りリンクキャリア要素に応じてメッセージ４を送信する下りリンクキャリア要素を切り替え、移動局装置１が基地局装置３に割り当てられた下りリンクキャリア要素に応じてメッセージ４を監視する下りリンクキャリア要素を切り替える。これにより、無線通信システムは、基地局装置３が任意の１つまたは複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置３が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置１に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【０１３７】
より詳細には、本実施形態の無線通信システムは、移動局装置１が送信したメッセージ３に含めた情報に基づいて、メッセージ４を監視する下りリンクキャリア要素を切り替え、基地局装置３が受信したメッセージ３に含まれる情報に基づいて、メッセージ４を送信する下りリンクキャリア要素を切り替える。これにより、基地局装置３が移動局装置１の接続状態に応じて適切な下りリンクキャリア要素でランダムアクセス処理の成功を示す信号を送信することができる。
【０１３８】
以上のような本発明の特徴的な動作は、コンピュータで制御プログラムを実行することによって行なわれる。すなわち、本発明の基地局装置の制御プログラムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線通信システムに適用される基地局装置の制御プログラムであって、前記移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、前記移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する処理を、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している。このように、移動局装置が開始したランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を、移動局装置に割り当てた複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで送信する制御を行なうので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【０１３９】
また、本発明の移動局装置の制御プログラムは、基地局装置と少なくとも一つの移動局装置とが、相互に異なる周波数帯域で定められる複数のキャリア要素を使用してランダムアクセス手順を行なう無線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、前記基地局装置によって割り当てられた複数の下りリンクキャリア要素の信号を受信する処理と、前記基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、前記複数の下りリンクキャリア要素のいずれかで前記ランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、前記ランダムアクセス処理が成功したと認識する処理と、の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している。このように、基地局装置によって割り当てられた上りリンクのキャリア要素のうち、いずれか一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一方、複数の下りリンクキャリア要素のいずれかでランダムアクセス処理が成功したことを示す信号を検出した場合、ランダムアクセス処理が成功したと認識するので、基地局装置が任意の１つ又は複数の下りリンクキャリア要素でメッセージ４を送信することができ、メッセージ４の配置の自由度が増す。また、基地局装置が同時に複数の下りリンクキャリア要素で複数のメッセージ４を送信できるため、移動局装置に複数のメッセージ４を用い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の無線リソースを割り当てることができる。
【０１４０】
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・書き込みが行われる。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
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】
【０１４４】
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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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