(57)【要約】【課題】  あるアプリケーションで使用する情報が極めて少なくて良い場合、そのアプリケーションで使用する機器が一度の通信で交換する情報も同様に少ない。このような場合、グラントベース方式のデータ通信方式は情報交換に先立って無線リソースを要求する手続きが必要となり、交換する情報量に対して無線リソースを要求する手続きに必要な情報量、手続きに必要な時間が無視できなくなる。グラントレス通信方式とグラントベース方式を使用する際の通信効率の向上を可能とする。【解決手段】  グラントレス通信方式で送信する際にセッション識別子を付加する。受信誤り発生時に、セッション識別子を用いて無線リソースの割り当てを行い、グラントベース方式を使用する。【選択図】  図１
2019145863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置と通信を行う無線端末装置であって、
ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、
グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、
セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、
前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りを検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、
前記第１の情報の情報量と、前記第２の情報の情報量が異なる事を特徴とする無線端末装置。
【請求項２】
無線基地局装置と通信を行う無線端末装置であって、
ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、
グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、
セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、
前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りを検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、
前記セッション識別子の変調多値数を、前記ユーザーデータの変調に使用する変調多値数の最小値以下にする事を特徴とする無線端末装置。
【請求項３】
無線基地局装置と通信を行う無線端末装置であって、
ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、
グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、
セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、
前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りを検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、
前記セッション識別子の符号化率を、前記ユーザーデータの符号化時に使用する符号化率の最小値以下にする事を特徴とする無線端末装置。
【請求項４】
無線基地局装置と通信を行う無線端末装置の無線送信方法であって、
ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、
グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、
セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、
前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤り
を検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、
前記第１の情報の情報量と、前記第２の情報の情報量が異なる事を特徴とする無線送信方法。
【請求項５】
無線基地局装置と通信を行う無線端末装置の無線送信方法であって、
ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、
グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、
セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、
前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りを検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、
前記セッション識別子の変調多値数を、前記ユーザーデータの変調に使用する変調多値数の最小値以下にする事を特徴とする無線送信方法。
【請求項６】
無線基地局装置と通信を行う無線端末装置の無線送信方法であって、
ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、
グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、
セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、
前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りを検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、
前記セッション識別子の符号化率を、前記ユーザーデータの符号化時に使用する符号化率の最小値以下にする事を特徴とする無線送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信技術の発展と共に携帯電話に代表される移動体通信技術も発展している。携帯電話はアナログ方式からデジタル方式に移行すると共に、データ通信を扱うようになった。多くの場合、音声信号のような一定の情報量の連続信号とは異なり、データ通信は時間と共に情報量が変化する情報を扱う。そのため、携帯電話網で使用する無線端末装置（Ｕｓｅｒ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＵＥ）が通信を行っていない時は無線リソースを割り当てず、無線端末に通信データが発生した際に、基地局装置（ＮｏｄｅＢ，ＮＢ，ｅＮＢ）に対して無線リソースを要求し、無線リソースを割り当ててもらって通信を行うグラントベース方式のスケジュールを使用するパケット通信が普及している（例えば、非特許文献１）。
【０００３】
また、回路の集積が可能となったことで、小型の電子機器に通信機能を搭載する事が可能となり、人が直接操作しない機器に通信機能を搭載し、インターネットに接続するＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）と呼ばれるような機器同士の通信によるアプリケーションが開発されている。このような機器は電源線を使用せず、機器に内蔵した電池により動作するように設計される場合が多い。
【０００４】
また、このような機器は特定用途向けに作られる事が多く、このような場合は最小限の情報の交換によって目的のアプリケーションを実行する事ができるように設計される事がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．３００  Ｖ１０．１２．０（２０１４−１２）
【非特許文献２】３ＧＰＰ  ＴＳ３６．２１１  Ｖ１０．７．０（２０１３−０２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、あるアプリケーションで使用する情報が極めて少なくて良い場合、そのアプリケーションで使用する機器が一度の通信で交換する情報も同様に少ない。このような場合、グラントベース方式のデータ通信方式は情報交換に先立って無線リソースを要求する手続きが必要となり、交換する情報量に対して無線リソースを要求する手続きに必要な情報量、手続きに必要な時間が無視できなくなる。
【０００７】
無線リソースを要求する手間を省くために、この無線リソースを要求する手続きを使わない方式、いわゆるグラントレス通信方式（グラントフリー通信方式ともいう）を携帯電話導入する検討が行われている。しかし、携帯電話の無線ネットワークでは無線リソースを要求し、この無線リソース要求に対応して無線リソースを予めスケジュール方式が使用されており、グラントレス通信方式のある意味無秩序な無線リソースの使用方法と主旨が反する方式となる。そのため、無線リソースを予めスケジュールする方式で効率の良い仕組みと、グラントレス通信方式で効率の良い仕組みは異なる。両方の方式を使用する際に、効率が低下しない仕組みを用意しなければならないという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一観点によれば、ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りを検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、前記第１の情報の情報量と、前記第２の情報の情報量が異なる事を特徴とする無線端末装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の観点によれば、ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りを検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、前記セッション識別子の変調多値数を、前記ユーザーデータの変調に使用する変調多値数の最小値以下にする事を特徴とする無線端末装置が提供される。
【００１０】
また、本発明の他の観点によれば、ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能であり、グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りに関わらず、前記セッション識別子を含む部分の受信誤りを検出するための第１の情報と、前記ユーザーデータを含む部分の受信誤りを検出するための第２の情報を前記送信時に付加し、前記セッション識別子の符号化率を、前記ユーザーデータの符号化時に使用する符号化率の最小値以下にする事を特徴とする無線端末装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
ユーザーデータの送信時にグラントベース方式とグラントレス通信方式の両方を選択可能な無線端末装置が、グラントレス通信方式による前記ユーザーデータの送信を行うときに、セッション識別子を付加する場合、セッション識別子を含む部分と、ユーザーデータを含む部分の少なくとも２つの部分を一度に送信し、セッション識別子の変調多値数と符号化率の少なくとも一方を、ユーザーデータの変調時に使用する変調多値の最も低い値以下、またはユーザーデータの符号化時に使用する符号化率の最も低い値以下にする事により、セッション識別子の復調能力を上げる事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施の形態の情報のフローを示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態で使用する機器の構成例を示す図である。
【図４】本発明の一実施の形態における無線端末層の移動の例を示す図である。
【図５】グラントベース方式のランダムアクセスの一例のフローを示す図である。
【図６】本発明の一実施の形態で使用する無線リソースと信号の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態による無線通信技術について図面を参照しながら詳細に説明
する。
（第１の実施の形態）
本実施例を適用する無線通信システムの一例の概要を図２に示す。１つの無線基地局装置２０１に複数の無線端末装置２０２ａ〜２０２ｃが接続する。接続する無線端末装置の数は無線基地局装置２０１の能力に依存して良く、またその時々で変わってよい。無線基地局装置２０１はコアネットワークに接続し、コアネットワーク内のいくつかの制御機器と通信する事で携帯電話網のコントロールとメンテナンスを行い、また、これらの制御機器のいくつかを通じてインターネット上の機器と通信することが出来る。
【００１４】
無線基地局装置２０１の構成概略の一例を図３（ａ）に示す。３０１は送信用の無線リソース、受信用の無線リソースの管理、コアネットワーク上の機器との通信を司る制御部、３０２は受信アンテナ部３０４で受信した信号を復調、復号し、制御部３０１が無線リソースの管理し、コアネットワーク上の機器と通信するために必要な情報を取り出す受信部、３０４は無線信号を受信し、受信信号を受信部３０２に入力する受信アンテナ部、３０３は制御部によって制御された送信用の無線リソースに従って送信信号を生成する送信部、３０４は送信部３０２が生成した送信信号を送信する送信アンテナ部である。受信アンテナ部３０３は複数の無線端末装置から到来する信号を復調するため、または受信ダイバシチを行うために、送信アンテナ部３０５は同時送信により送信信号に含まれる情報を増やすため、または送信ダイバシチを行うために、複数のアンテナ素子から構成される事がある。
【００１５】
無線端末装置２０２ａ〜２０２ｃの構成概略の一例を図３（ｂ）に示す。３１１は受信部３１２から得られる受信データを用いて送信無線リソースの管理を行い、送信データを生成して送信部３１３に入力し、受信した信号から自身の無線端末装置で使用するデータを抽出し、また接続されるアプリケーションプロセッサとの間でデータの送受信を行う制御部、３１２は受信アンテナ部３１４から入力される受信信号を、復調、復号し、制御部に出力する受信部、３１４は受信した無線信号を受信部３１２に入力する受信アンテナ部、３１３は制御部から入力される情報に従って送信信号を生成する送信部、３１５は送信部から出力される送信信号を送信する送信アンテナ部である。受信アンテナ部３１３は複数の無線端末装置から到来する信号を復調するため、または受信ダイバシチを行うために、送信アンテナ部３１５は同時送信により送信信号に含まれる情報を増やすため、または送信ダイバシチを行うために、複数のアンテナ素子から構成される事がある。
【００１６】
複数の無線基地局装置はコアネットワークで接続され、コアネットワーク上の機器によって管理される。複数の無線基地局装置の位置を変えて配置し、それぞれの無線基地局装置が担当する範囲をずらして配置する事で、携帯電話網全体のサービスエリアを広げることが出来る。ある無線基地局装置に接続している無線端末装置が、その無線基地局装置の担当範囲から出て他の無線基地局装置の担当範囲に移動するとき、これらの無線基地局装置とコアネットワーク上の機器が連携する事で無線端末装置が行っている通信を途切れさせない事が可能となる。この動作を実現する構成の一例を図４に示す。無線基地局装置１・４０１と無線基地局装置２・４０２が異なる場所に配置され、これらの無線基地局装置はコアネットワーク４０３で接続される。無線基地局装置１・４０１の担当範囲は４０４、無線基地局装置２・４０２の担当範囲は４０５で示している。コアネットワーク４０３にはＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｅｎｔｉｔｙ）４０６も接続される。このような構成において、無線端末装置４０７が無線基地局装置１・４０１の担当範囲４０４から無線基地局装置２・４０２の担当範囲４０５に移動する場合の動作の一例を説明する。
【００１７】
無線端末装置４０７は、無線基地局装置１・４０１に対し、無線基地局装置１から送信される信号の品質とその他の無線基地局装置から送信される信号の品質を定期的に報告す
る。今回はその他の無線基地局装置から送信される信号の品質として、無線基地局装置２・４０２から送信される信号の品質を使用する。無線端末装置４０７が移動するにつれ、無線端末装置４０７が無線基地局装置１・４０１に対して報告する品質情報の無線基地局装置２・４０２の送信信号の品質が無線基地局装置１・４０１の送信信号の品質より良くなる。この状態になると、無線基地局装置１・４０１は無線基地局装置２・４０２に対して無線端末装置４０７が無線基地局装置２・４０２にハンドオーバーするように要求する。無線基地局装置２・４０２は自身が扱う無線リソースの状態を調べてハンドオーバーを受け入れるか判断し、ハンドオーバーを受け入れる事を無線基地局装置１・４０１に通知する。無線基地局装置１・４０１は無線端末装置４０７に対し、現在の接続を無線基地局装置２・４０２に変更するようにハンドオーバーを指示する。また、無線基地局装置１・４０１は無線基地局装置２・４０２に対して無線端末装置４０７の接続の管理に必要なコンテキストを転送する。ハンドオーバーを指示された無線端末装置４０７は、この指示に従って無線基地局装置２・４０２に対し、今の無線基地局装置１・４０１の接続を無線基地局装置２・４０２との接続に再構成する手続きを開始する。無線基地局装置２・４０２は、無線基地局装置１・４０１から受け取った無線端末装置４０７のコンテキストを利用してこの接続の再構成処理を行い、手続きが正常に終了すると無線端末装置４０７に対して処理が正常に終了したことを通知する。また、ＭＭＥ４０６に対して無線端末装置４０７に対するデータパスの確保を通知する。ＭＭＥ４０６は無線端末装置４０７の接続を調べ、データパスの変更が必要な場合はコアネットワーク内の他の機器と連携して無線端末装置４０７のデータパスの確保を行う。
【００１８】
無線端末装置４０７は定期的に接続している無線基地局装置に対して無線基地局装置から送信される信号の品質を報告するが、この報告のための信号受信を含めた無線信号の受信の頻度を下げ、消費電力を低減する仕組みを使用する。この仕組みはＤｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｓ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ（ＤＲＸ）という。無線端末装置４０７は自身がこのＤＲＸ機能を使用できることを無線基地局装置に通知すると、無線基地局装置から無線リソースを割り当てられていない期間に間欠受信する事ができる。この間欠受信の間隔は、システムフレーム周期を基準に管理される。ＤＲＸに関する情報はＭＭＥ４０６に基地局経由で通知される。無線端末装置４０７に対する無線リソースの割り当てが長期間ない場合、無線端末装置４０７は接続を切り、接続状態からアイドル状態に移行しても良い。
【００１９】
端末装置４０７がアイドル状態となった場合、通信を再開するためには通信の接続を構成しなおさなければならない。この接続を構築しなおす手続きは時間がかかるため、頻繁にアイドル状態と接続状態を繰り返す用途ではこの手続きにかかる時間が無駄となり、携帯電話網の効率を下げる。この対策として、接続状態で無線リソースの割り当てが無い状態が長時間にわたるときに、この接続を一時停止し、停止中はこの接続のコンテキストを保存しておき、接続を再開する時に保存しているコンテキストを再使用することで接続を構築する手順よりも少ないシーケンスで接続を再構築することが出来る。この接続の再開時に保存しているコンテキストを特定するため、この接続に対応するセッションＩＤを用意しておき、接続の一時中断時、接続の再開時にこのセッションＩＤを指定してコンテキストの保存、再使用を行う。
【００２０】
従来のグラントベース方式による通信の一例のフロー概要を図５に示す。ここでは無線端末装置から無線基地局装置に対して新規に通信を行う一例を示す。最初に５０１で無線リソースが割り当てられていない無線端末装置が使用可能なランダムアクセスチャネルを用いて、無線端末装置から無線基地局装置に対して短い情報を含むランダムアクセスプリアンブルを送信する。このランダムアクセスプリアンブルに含まれる情報は基地局装置から通知される情報に基づいていくつかの値からランダムに選択された値を含めてよい。ランダムアクセスプリアンブルを受信した無線基地局装置はランダムアクセスプリアンブルを送信してきた無線端末装置に対して５０２でランダムアクセスレスポンスを送信する。
ランダムアクセスレスポンスの中に、ランダムアクセスプリアンブルに含まれていた情報を含め、どのランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスレスポンスなのかを示してよい。また、ランダムアクセスレスポンスに次に無線端末装置がスケジューリングリクエストの送信に使用する無線リソースの指示を含めてよい。ランダムアクセスレスポンスを受信した無線端末装置は、受信したランダムアクセスレスポンスが、自身が送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するものか調べ、対応する場合でかつスケジューリングリクエスト送信用の無線リソースがこのランダムアクセスレスポンスによって指定されている場合、５０３でスケジューリングリクエストを送信する。スケジューリングリクエストには、初期通信の場合は接続設定要求を、接続が確保されている場合には確保されている接続に使用している識別子と必要な無線リソースに関する情報を含めてよい。リソースリクエストを受け取った無線基地局装置は、接続設定要求や、既に接続が確保されている無線端末装置が使用している識別子からリソースリクエストを送信してきた無線端末装置を特定し、その無線端末装置に対する無線リソースを用意し、５０４でこの用意した無線リソースの割り当てをその無線端末装置に対して通知する。この無線リソースの割り当ての通知を受けた無線端末装置は、この無線リソース割り当て通知が自身宛てであることを確認し、その後５０６でこの割り当てられた無線リソースを用いて新規に送信データの送信を行う。
【００２１】
グラントレス通信方式を使用する場合、図５に示した一例と異なり、リソースを要求するための５０１ランダムアクセスプリアンブル、５０３リソースリクエストのような情報の送信無しに新規に送信データの送信を開始する。つまり無線リソースの事前割り当て無しに新規の送信データの送信を開始する。この事は、特に複数の無線端末装置が存在する環境においてグラントレス通信方式による送信を行った場合、複数の送信データの衝突が発生し、無線基地局装置において送信データの内容を復調、復号する際に失敗する事を意味する。データ送信に失敗した場合、再送による回復が一般的に使用されるが、再送時に再びグラントレス通信方式を使用すると再度衝突による送信失敗が発生する事がある。このような状況が続くと、グラントベース方式による送信に比べ、無線リソースの使用効率が低減する。
【００２２】
本実施例では、初送のグラントレス通信方式による送信時に、送信データと共に無線リソース割り当てに必要な情報を付加して送信する。そして、基地局装置は、送信データの復調、復号に成功した場合は肯定確認（ＡＣＫ）のみを返信し、送信データの復調、復号に失敗した場合は否定応答（ＮＡＣＫ）と共に再送用の無線リソースの割り当て情報を送信する。この手順の一例を、図１を利用して説明する。
【００２３】
図１（ａ）にＡＣＫを送信する際の手順の一例を示す。無線端末装置は、予め基地局装置に対して接続しており、その接続に使用するいくつかの情報、例えばその接続して使用する無線端末装置識別用の一時識別子や、その接続を識別するための識別子（セッション識別子）が割り当てられているものとする。このセッション識別子は無線端末装置を識別する機能を兼ねても良く、この場合、この無線端末装置を識別するための一時識別子が使用するアドレス空間よりも広いアドレス空間をセッション識別子に割り当てて良い。例えば、この無線端末装置を識別するための一時識別子のアドレス空間が１６ビット長である場合、セッション識別子が使用するアドレス空間を２４ビット長や４０ビット長とする事で、セッション識別子で接続の識別と無線端末装置の組を識別する事が可能となる。以下の例では、セッション識別子を用いて無線端末装置の識別と接続の識別を行うが、無線端末装置の識別用の情報と接続の識別を行う情報のそれぞれを送信しても良い。無線端末装置は、１０１でグラントレス通信方式による送信である事を識別するための検出用プリアンブルと、セッション識別子と、ユーザーデータを含んだパケットをグラントレス通信方式で無線基地局装置に対して送信する。この時、セッション識別子と、ユーザーデータのそれぞれが正しく復調、復号できたか確認できるフォーマットで送信する。例えば、セッ
ション識別子とユーザーデータのそれぞれにエラー検出用のＣＲＣ符号を付加するなどの方法を使用する。無線基地局装置は、無線端末装置からグラントレス通信方式で送信されたパケットを受信し、そのパケットに含まれているセッション識別子とユーザーデータのそれぞれを復調、復号し、それぞれが正しく復調、復号できたか確認する。それぞれが正しく復号できたのちに、５０３で無線基地局装置はそのパケットを送信してきた無線端末装置に対し、ＡＣＫを送信する。
【００２４】
図１（ｂ）にＮＡＣＫを送信する際の手順の一例を示す。図１（ａ）の時と同様に、予め端末の識別、接続の識別をするためのセッション識別子が割り当てられているものとする。無線端末装置は、１０３でグラントレス通信方式による送信である事を識別するための検出用プリアンブルと、セッション識別子と、ユーザーデータを含んだパケットを基地局装置に対して送信する。このパケットを受信した基地局装置はパケットに含まれているセッション識別子とユーザーデータのそれぞれを復調、復号し、セッション識別子とユーザーデータのそれぞれが正しく復調、復号できたか確認する。セッション識別子の復調、復号が成功し、ユーザーデータの復調、復号が失敗した場合、１０４で基地局装置は無線端末装置に対し、ＮＡＣＫと再送用の無線リソース割り当て情報を送信する。セッション識別子を正しく受信できているので、どの無線端末装置の、どの接続を利用したパケットを受信したのか特定できるため、この接続を利用した通信のための無線リソースを割り当てる事ができる。このＮＡＣＫと再送用の無線リソース割り当てを受信した無線端末装置は、先のグラントレス通信方式を使用した送信が失敗した事が判り、その後１０５で割り当てられた再送用の無線リソースを利用し、ユーザーデータの再送を行う。再送されたユーザーデータを割り当てた無線リソースで受信した無線基地局装置は、正常にユーザーデータを復調、復号できたことを確認し、１０６で無線端末装置に対してＡＣＫを送信する。
【００２５】
以上のように無線基地局装置が無線端末装置に対してＡＣＫを送信する場合と、ＮＡＣＫを送信場合の処理を行う事で、グラントレス通信方式とグラントベース方式の切り替えを効率よく実現し、無線リソースの効率的な利用が可能となる。
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、グラントレス通信方式でセッション識別子とユーザーデータを送信する際に使用可能な無線信号の形式の一例を説明する。この一例では、従来ランダムアクセス用の信号を送信するために使用しているランダムアクセスチャネルを流用し、グラントレス通信方式を行う場合について説明する。図６（ａ）を使用し、本実施の形態で使用する無線フレームの概要を説明する。無線フレームは予め決められた周波数帯域と、予め決められた長さの時間で構成される管理単位で、無線基地局装置から無線端末装置への下り信号と、無線端末装置から無線基地局装置への上り信号に対し、周波数分割複信（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ，  ＦＤＤ）方式を使用する場合、下り信号と上り信号が使用する周波数帯を重ならないように設定する。図６（ａ）はＦＤＤ方式を使用した時の上り信号の無線フレームの概要を表す。１つの無線フレームは１０の等間隔のサブフレームから構成され、先の時間に配置されるサブフレームから番号が振られ、それぞれがサブフレーム＃０からサブフレーム＃９となっている。それぞれのサブフレームは２つの等間隔のスロットから構成され、これらのスロットについても、先の時間に配置されるスロットから順にスロット番号＃０からスロット番号＃１９まで番号が振られる。ランダムアクセスチャネルは無線フレームの中の、多くの場合は１以上のサブフレームを使用し、そのサブフレームの中の一部の帯域を使用するように設定される。ランダムアクセスチャネルが使用する無線リソースは、無線基地局装置から報知される報知情報にて各無線端末装置に伝えられる。図６（ａ）では、１つの無線フレーム中に２つのランダムアクセスチャネルを設定し、それぞれが連続した３サブフレームで構成される例を示している。１３０１が１つめのランダムアクセスチャネルで、サブフレーム番号＃１から＃３を使用する。１３０２が２つめのランダムアクセスチャネルで、サブフレーム番号＃
６から＃８を使用する。無線端末装置は、グラントベース方式のランダムアクセス手順を開始する際、ランダムアクセスチャネルにランダムアクセスプリアンブルを送信する。このランダムアクセスプリアンブルは、あらかじめ決められた複数の系列から１つ選択し、その系列に基づいた信号を使用する。この系列の長さがランダムアクセスプリアンブルの信号に対して短い場合、同じ系列を反復して使用し、所望の長さのランダムアクセスプリアンブルの信号を生成して良い。この系列の選択方法は、様々な方法が使用可能であるが、ランダムアクセスの目的によって使用する系列の選択範囲を狭める方法を用いてよい。これらの系列は、無線基地局装置において複数の異なる系列に基づいた複数のランダムアクセスプリアンブルを同時に受信した時に、基づいた複数の系列をそれぞれ識別できるように設計される。一例として、非特許文献２に記載されている系列を使用する事ができる。
【００２６】
グラントレス通信方式送信時に、このグラントベース方式で使用するランダムアクセスチャネルを使用する。この時使用する信号のフォーマットの一例を図６（ｂ）に示す。この信号は２つの部分から構成される。１つ目がグラントベース方式で使用するランダムアクセスプリアンブルと同様の信号形式を使用する部分１３１１で、これに続いてグラントレス通信方式で送信する情報を含む部分１３１２となる。本実施の形態では、３つのサブフレームのうち、１つめのサブフレームを部分１３１１、残りの２つのサブフレームを部分１３２２とする。部分１３１１はグラントベース方式のランダムアクセスプリアンブルと区別するために使用してよい。また、部分１３１１はグラントレス通信方式を使用する無線端末装置が複数ある場合、これらの無線端末装置のそれぞれを識別ために使用しても良い。部分１３１１で使用する系列は、グラントベース方式のランダムアクセスプリアンブルで使用する系列と異なる系列を使用しても良い。また、部分１１３１で使用する系列は、グラントベース方式でランダムアクセスを行う場合の選択範囲を狭め、グラントベース方式のランダムアクセスに使用しないように設定した系列のいずれかを使用しても良い。これにより、部分１３１１を受信した基地局装置は、受信した信号がグラントレス通信方式を用いる通信である事を判断する事が可能となる。本実施の形態では部分１３１１の長さを１サブフレーム相当となっているが、これ以外の長さでも良い。例えば、この長さは１スロット相当でもよく、またこれより短くても良い。部分１３１１の長さが短い場合、部分１３１１に使用する系列の長さを短くしても良い。部分１３１２の長さも２サブフレーム相当である必要は無く、使用可能な無線リソースを考慮した長さを使用して良い。
【００２７】
部分１３１２に含まれる情報の一例を、図６（ｃ）を利用して説明する。部分１３１２には、セッション識別子１３２１とユーザーデータ１３２３が含まれており、更にセッション識別子１３２１の受信誤り検出用の情報としてＣＲＣ１・１３２２が、ユーザーデータ１３２３の受信誤り検出用の情報としてＣＲＣ２・１３２４が含まれる。これらの誤り検出用の情報の形式は様々な形式を使用することが出来、一例として対象の情報のＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋｓｕｍ）を使用しても良い。これにより、部分１３１２を受信した無線基地局装置が、部分１３１２全体が復調できなかった場合でも、セッション識別子１３２１を誤りなく受信できたか判断する事が可能となる。セッション識別子１３２１の長さがユーザーデータ１３２３の平均的な長さよりも短い場合等、セッション識別子１３２１に対する誤り検出能力は、ユーザーデータ１３２３に対する誤り検出能力より小さくても良い場合がある。このような場合、ＣＲＣ１・１３２２の情報量（符号長）をＣＲＣ２・１３２４の情報量（符号長）より短く設定しても良い。なお、部分１３１２にセッション識別子１３２１とユーザーデータ１３２３以外の情報を含んでも良い。
【００２８】
セッション識別子１３２１とユーザーデータ１３２３のうち、セッション識別子１３２１の復調性能を上げ、無線基地局装置がグラントレス通信方式の信号を受信した時の端末識別能力の向上を図っても良い。これはセッション識別子１３２１がある無線端末装置が
使用しているある接続に関係づけられている場合、他の情報を使用せずにそのセッション識別子１３２１を使用した無線端末装置を特定する事が可能であるためである。セッション識別子１３２１の復調能力を上げる手段に様々な方法が使用可能であるが、一例として、セッション識別子１３２１、またはセッション識別子１３２１とＣＲＣ１・１３２２の変調方式として、ユーザーデータ１３２３の変調方式に使用可能な変調多値数の最も低い方式、もしくはユーザーデータ１３２３の変調方式として使用する変調方式の変調多値数よりも少ない変調多値数の変調方式を使用しても良い。また、誤り訂正符号を使用する場合、セッション識別子１３２１、またはセッション識別子１３２１とＣＲＣ１・１３２２に使用する誤り訂正符号の符号化率を、ユーザーデータ１３２３に使用する誤り訂正符号の符号化率の中で最も低い符号化率に、またはユーザーデータ１３２３に使用する誤り訂正符号の符号化率より低い符号化率としても良い。また、セッション識別子１３２１またはセッション識別子とＣＲＣ１・１３２２の送信電力を、ユーザーデータ１３２３の送信電力より大きく設定しても良い。
【００２９】
グラントベース方式のランダムアクセスで使用するランダムアクセスチャネルをグラントレス通信方式が使用する場合、グラントベース方式のランダムアクセスプリアンブルとグラントレス通信方式の信号が、無線基地局装置において受信される事がある。このような場合無線基地局装置でどちらの信号も検出できることが望ましい。様々な方法が使用できるが、一例として、図６（ｂ）の１３１１に相当する部分で、ランダムアクセスプリアンブル、グラントレス通信方式の識別用信号で使用する複数の系列のそれぞれについて相互相関を計算し、この部分で受信された可能性が高い系列全てを推定し、図６（ｂ）の１１３２に相当する部分から受信された可能性が高いランダムアクセスプリアンブルのレプリカを減じ、残った信号を使用してグラントレス通信方式の信号の復調を試みるキャンセラ技術の使用などが考えられる。キャンセラの方式として上記の方法以外も使用可能である。グラントベース方式のランダムアクセスプリアンブルを複数検出し、同時に１つまたは複数のグラントレス通信方式の信号の検出、復調を可能とする事で、グラントレス通信方式とグラントベース方式を効率良く使用する事ができる。
【００３０】
本実施の形態では、グラントベース方式のランダムアクセスで使用するランダムアクセスチャネルを利用してグラントレス通信方式による送信を行う方法を説明したが、グラントベース方式のランダムアクセスチャネル以外の無線リソースを使用しても良い。グラントベース方式のランダムアクセスチャネルに割り当てられている帯域が少なく、グラントレス通信方式を使用する際に送信可能な情報量を十分確保できない場合があり、このような場合は他の無線リソースを使用しても良い。例として、グラントレス通信方式用に非特許文献１に記載されている準持続的な無線リソースの割り当て行う方法や、予め決められた周波数帯域を、グラントレス通信方式と、グラントベース方式で無線リソースを割り当ての両方で使用する方法などが使用できる。準持続的な無線リソースの割り当てによりグラントレス通信方式用の無線リソースを確保する場合、この用途用の無線ネットワーク一時識別子を使用しても良い。
【００３１】
本発明に関わる装置で動作するプログラムは、本発明に関わる実施形態の機能を実現するように、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）等を制御してコンピュータを機能させるプログラムであっても良い。プログラムあるいはプログラムによって取り扱われる情報は、一時的にＲａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリあるいはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやＨａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ（ＨＤＤ）、あるいはその他の記憶装置システムに格納される。
【００３２】
尚、本発明に関わる実施形態の機能を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録しても良い。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。ここでいう「コンピ
ュータシステム」とは、装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、オペレーティングシステムや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、半導体記録媒体、光記録媒体、磁気記録媒体、短時間動的にプログラムを保持する媒体、あるいはコンピュータが読み取り可能なその他の記録媒体であっても良い。
【００３３】
また、上述した実施形態に用いた装置の各機能ブロック、または諸特徴は、電気回路、たとえば、集積回路あるいは複数の集積回路で実装または実行され得る。本明細書で述べられた機能を実行するように設計された電気回路は、汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、またはこれらを組み合わせたものを含んでよい。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいし、従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであっても良い。前述した電気回路は、デジタル回路で構成されていてもよいし、アナログ回路で構成されていてもよい。また、半導体技術の進歩により現在の集積回路に代替する集積回路化の技術が出現した場合、本発明の一又は複数の態様は当該技術による新たな集積回路を用いることも可能である。
【００３４】
なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。実施形態では、装置の一例を記載したが、本願発明は、これに限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、ＡＶ機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来る。
【００３５】
以上、この発明の実施形態に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、無線通信装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
２０１…無線基地局装置、２０２ａ〜２０２ｃ…無線端末装置、３０１…制御部、３０２…受信部、３０３…送信部、３０４…受信アンテナ部、３０５…送信アンテナ部、３１１…制御部、３１２…受信部、３１３…送信部、３１４…受信アンテナ部、３１５…送信アンテナ部、４０１…無線基地局装置１、４０２…無線基地局装置２、４０３…コアネットワーク、４０４…無線基地局装置１の担当範囲、４０５…無線基地局装置２の担当範囲、４０６…ＭＭＥ、４０７…無線端末装置、１３０１、１３０２…ランダムアクセスチャネル、１３２１…セッション識別子、１３２２…ＣＲＣ１、１３２３…ユーザーデータ、１３２４…ＣＲＣ２
【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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