(57)【要約】【課題】優れたレスポンスタイムにてランダムアクセスを行うことができるマルチバンド無線通信システムを提供する。【解決手段】基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおいて、移動局装置は、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とするマルチバンド無線通信システム。【選択図】図１
2008017195.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおいて、
前記移動局装置は、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うこと
を特徴とするマルチバンド無線通信システム。
【請求項２】
前記移動局装置のうち、自装置が備える通信能力の周波数帯域幅と前記所定の周波数帯域幅とが同じである第１の移動局装置は、第１の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、前記第１の周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行い、
前記移動局装置のうち、自装置が備える通信能力の周波数帯域幅が前記所定の周波数帯域幅より広い第２の移動局装置は、第２の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域とは異なる周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うこと
を特徴とする請求項１に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項３】
前記移動局装置は、
一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域であり、通信能力の周波数帯域幅が自装置より狭い移動局装置が通信可能な周波数帯域の外の周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うこと
を特徴とする請求項１に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項４】
前記移動局装置は、
ランダムアクセスを開始するときには、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき選択された周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、該局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域であり、通信能力の周波数帯域幅が自装置より狭い移動局装置が該移動局装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき選択された周波数に該移動局装置の局部発振器の周波数を設定したときに通信可能な周波数帯域の外の周波数帯域を用いて、ランダムアクセスを行うこと
を特徴とする請求項３に記載のマルチバンド通信システム。
【請求項５】
前記移動局装置は、自装置固有の識別情報に基づき選択された周波数帯域を、ランダムアクセスを再び行う際に用いることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項６】
基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおいて、
前記移動局装置は、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択すること
を特徴とするマルチバンド無線通信システム。
【請求項７】
前記移動局装置は、ランダムアクセスを開始するときには、所定の周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、前記局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域から選択すること
を特徴とする請求項６に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項８】
前記移動局装置は、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、自装置固有の識別情報に基づき選ぶことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項９】
前記移動局装置は、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択すること
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれかの項に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１０】
前記移動局装置は、ランダムアクセスを開始するときには、所定の周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、前記局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域から選択すること
を特徴とする請求項９に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１１】
前記移動局装置は、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、自装置固有の識別情報に基づき選ぶことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のマルチバンド無線通信システム。
【請求項１２】
所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置において、
一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うこと
を特徴とする移動局装置。
【請求項１３】
所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置において、
自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択すること
を特徴とする移動局装置。
【請求項１４】
基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおけるランダムアクセス方法において、
前記移動局装置が、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行う第１の過程
を備えることを特徴とするランダムアクセス方法。
【請求項１５】
基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおけるランダムアクセス方法において、
前記移動局装置が、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択する第１の過程
を備えることを特徴とするランダムアクセス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチバンド無線通信システム、移動局装置およびランダムアクセス方法、特に、異なる通信帯域幅を備える移動局装置が混在し、これらの移動局装置がランダムアクセスするマルチバンド無線通信システム、移動局装置およびランダムアクセス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が第３世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。また、通信速度を更に上げたＨＳＤＰＡ(Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐａｃｋｅｔ  Ａｃｃｅｓｓ)も標準化され、サービスが開始されようとしている。
【０００３】
一方、３ＧＰＰでは、第３世代無線アクセス技術の進化（Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ、以下、ＥＵＴＲＡと称する）が検討されている。ＥＵＴＲＡの下りリンクの通信方式として、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が提案されている。ＥＵＴＲＡ技術として、ＯＦＤＭＡ方式にチャネル符号化等の適応無線リンク制御（リンクアダプテーション、Ｌｉｎｋ  Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ）に基づく適応変復調・誤り訂正方式（ＡＭＣＳ：Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ、以下、ＡＭＣＳ方式と称する）といった技術が適用されている。ＡＭＣＳ方式とは、高速パケットデータ伝送を効率的に行うために、各移動局装置の伝播路状況に応じて、誤り訂正方式、誤り訂正の符号化率、データ変調多値数、時間・周波数軸の符号拡散率（ＳＦ：Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ）、マルチコード多重数などの無線伝送パラメーター（以下、ＡＭＣモードと称する）を切り替える方式である。例えば、データ変調については、伝播路状況が良好になるに従って、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調から、８ＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調など、より高い変調効率の多値変調方式に切り替えることで、移動通信システムの最大スループットを増大させることができる。
【０００４】
また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、マルチキャリア通信方式やシングルキャリア通信方式など様々な提案がされており、ＯＦＤＭ方式等のマルチキャリア通信方式よりＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ：ピーク電力対平均電力の比）の特性に優れたＶＳＣＲＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｈｉｐ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｆａｃｔｏｒｓ）−ＣＤＭＡ方式やＩＦＤＭＡ（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）−Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が上りリンクに有効な無線通信方式として提案されている。また、下りリンク、及び上りリンクにおいて時間領域・周波数領域の伝播路状況に応じて移動局装置に通信チャネルを割り当てる時間・周波数スケジューリングの適用が提案されている。
【０００５】
ＥＵＴＲＡについて、３ＧＰＰでの提案をベースとする上り・下りリンクのチャネル構成を図１８に示す。
ＥＵＴＲＡの下りリンクは、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、下りリンク共用データチャネルＤＳＤＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ｃｈａｎｎｅｌ）により構成されている（非特許文献１）。
【０００６】
ＥＵＴＲＡの上りリンクは、上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌ）により構成されている（非特許文献２）。
【０００７】
ＥＵＴＲＡの下りリンクにおいて、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨは、下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）と下りリンク個別パイロットチャネルＤＤＰＩＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）から構成されている。下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式のパイロットチャネルＣＰＩＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）に相当し、下りリンクのデータチャネルの復調用、下りリンクのＡＭＣＳ方式及び時間・周波数スケジューリングを行うための下りリンクの無線伝播路特性の推定、及びセルサーチ、上り送信電力制御の伝播路ロス測定、ハンドオーバのための他セルの受信品質測定に使用される。下りリンク個別パイロットチャネルＤＤＰＩＣＨはアダプティブアレーアンテナなどセル共用アンテナと異なる無線伝播路特性を有するアンテナから、個別移動局装置に送信されるか、または、必要に応じて受信品質の低い移動局装置に対して下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨの補強の目的で使用する。
【０００８】
下りリンク同期チャネルＤＳＣＨは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の同期チャネルＳＣＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）に相当し、移動局装置のセルサーチ、ＯＦＤＭ信号のキャリア周波数オフセット、フレーム、タイムスロットＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）、ＯＦＤＭシンボルタイミング同期に使用される。また、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨは、Ｐ−ＳＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ−ＳＣＨ）、Ｓ−ＳＣＨ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ−ＳＣＨ）の２種類の同期チャネルから構成される場合もある。
【０００９】
下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨは、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の第一共通制御物理チャネルＰ−ＣＣＰＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ‐Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、第二共通制御物理チャネルＳ−ＣＣＰＣＨ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ‐Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、及びページングインディケーターチャネルＰＩＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）に相当する報知情報、ページングインディケーターＰＩ（Ｐａｇｉｎｇ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報、ページング情報、下りアクセス情報などの共通制御情報を含んでいる。
【００１０】
下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨは、ＨＳＤＰＡ方式の高速物理下り共用チャネルＨＳ‐ＰＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ‐Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）の制御情報チャネルに相当し、複数の移動局装置が共用し、各移動局装置に高速下り共用チャネルＨＳ‐ＤＳＣＨ（Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ‐Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）の復調に必要な情報（変調方式、拡散符号など）、誤り訂正復号処理やＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）処理に必要な情報、及び無線リソース（周波数、時間）のスケジューリング情報（ユーザＩＤ、無線リソース配置）などの送信に使用する。
下りリンク共用データチャネルＤＳＤＣＨは、ＨＳＤＰＡ方式の高速物理下り共用チャネルＨＳ−ＰＤＳＣＨのパケットデータチャネルに相当し、上位レイヤから移動局装置宛てのパケットデータの送信に使用する。
【００１１】
上りリンクにおいて、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨは、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨ（Ｆａｓｔ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、上りリンク要求チャネルＵＲＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、及び上りリンク同期チャネル（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｃｈａｎｎｅｌ）などから構成される。Ｗ−ＣＤＭＡ方式のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）に相当する。ここで、ＥＵＴＲＡ及びＷ‐ＣＤＭＡの両方において同一の名称、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨが用いられているが、ＥＵＴＲＡのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは主に、移動局装置の初期無線接続、または通信中の再接続処理などに使われるチャネルを指す（以降、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨはＥＵＴＲＡのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのことを指す）。なお、本明細書では上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨにおける各チャネルの送信のことを総称して、ランダムアクセスと呼ぶ。
【００１２】
上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨは、上りリンク共用制御チャネルＵＳＣＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）と上りリンク共用データチャネルＵＳＤＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｄａｔａ  Ｃｈａｎｎｅｌ）から構成され、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の上り個別データチャネルＤＰＤＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄａｔａ  Ｃｈａｎｎｅｌ）とＨＳＤＰＡ方式のＨＳ‐ＤＳＣＨ関連上り個別物理制御チャネルＨＳ‐ＤＰＣＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ｆｏｒ  ＨＳ‐ＤＳＣＨ）に相当し、各移動局装置が共用で、移動局装置のパケットデータの送信や、下りチャネル伝播路品質のＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ）などのフィードバック情報、上りリンクチャネル制御情報などの伝送に使用する。
【００１３】
上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨは、上りリンクのデータチャネルの復調用、上りリンクのＡＭＣＳ方式及び時間・周波数スケジューリングを行うための上りリンクの無線伝播路特性の推定に使用する。
【００１４】
ＥＵＴＲＡについて、３ＧＰＰの提案をベースとする下りリンクフレームの構成例を図１９に示す。
下りリンクフレームは、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるチャンク（チャンクＣｈｕｎｋ＿１〜チャンクＣｈｕｎｋ＿ｍ）と時間軸のタイムスロットＴＴＩ（タイムスロットＴＴＩ＿１〜タイムスロットＴＴＩ＿ｎ）による２次元で構成される。チャンクは複数サブキャリアのかたまりにより構成され、例えば、周波数軸では、基地局装置が管理する下りリンクの全体のシステム帯域の周波数帯域幅（システム帯域幅）ＢＷを２０ＭＨｚ、チャンクの周波数帯域幅（チャンク帯域幅）Ｂｃｈを１．２５ＭＨｚ、サブキャリアの周波数帯域幅（サブキャリア帯域幅）Ｂｓｃを１２．５ｋＨｚとする場合、下りリンクでは、１６個のチャンクより構成され、１つのチャンクに１００本サブキャリア、全体で１６００本のサブキャリアが含まれる。また、時間軸では、１つのフレームを１０ｍｓ、タイムスロットＴＴＩを０．５ｍｓとする場合、２０個のタイムスロットＴＴＩが含まれる。つまり、１つのフレームに１６個のチャンク、２０個のタイムスロットＴＴＩ、１つのタイムスロットＴＴＩに複数のＯＦＤＭシンボルが含まれている。ＯＦＤＭシンボル長Ｔｓが０．０５ｍｓの場合、１タイムスロットＴＴＩに１０個のＯＦＤＭシンボルが含まれる。従って、この例では、移動局装置が使用可能の最小の無線リソース単位としては、１つのチャンク（１００本サブキャリア）と１つのタイムスロットＴＴＩ（０．５ｍｓ）により構成される。また、１つのチャンクの無線リソースをさらに細かく分割し、分割した周波数帯域幅（リソース帯域幅）をＡＭＣＳ方式、周波数スケジューリングの単位とすることができる。なお、この単位により構成されるリソースをリソースブロックと呼ぶ。
【００１５】
図１９に示したように、下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨは、各タイムスロットＴＴＩの先頭にマッピングする。下りリンク個別パイロットチャネルＤＤＰＩＣＨは、基地局装置のアンテナ使用状況、または移動局装置の伝播路状況に応じて、必要な場合に１つのタイムスロットＴＴＩの適当な位置にマッピングする（例えば、タイムスロットＴＴＩの中心部にマッピングする）。
【００１６】
下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨと下りリンク同期チャネルＤＳＣＨは、フレームの先頭のタイムスロットＴＴＩにマッピングする（例えば、下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨは下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨの後にマッピングし、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨはタイムスロットＴＴＩの最後尾にマッピングする）。フレーム先頭のタイムスロットＴＴＩにマッピングすることにより、移動局装置はアイドルモードの場合、フレーム先頭タイムスロットＴＴＩだけ、またはフレーム先頭タイムスロットＴＴＩ内の数ＯＦＤＭシンボルを受信すれば、セルサーチ、タイミング同期、報知情報及びページング情報など共通制御情報を受信することが可能である。移動局装置はアイドルモードの場合、間欠受信ＩＲ（Ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ  Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）で動作することができる。
【００１７】
下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨは、下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨと同様に各タイムスロットＴＴＩの前方部分にマッピングする（例えば、フレームの先頭タイムスロットＴＴＩでは下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨは下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨに続く下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨの後にマッピングし、その他のタイムスロットＴＴＩでは下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨは下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨの後にマッピングする）。移動局装置がパケット通信中でも各タイムスロットＴＴＩに自装置宛てのパケットデータがない場合、下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨだけを受信する間欠受信が可能である。
【００１８】
下りリンク共用データチャネルＤＳＤＣＨは、チャンク単位で分割し、各移動局装置の伝搬路状況に基づいてチャネルを割り当て、各移動局装置宛てのパケットデータを送信する。一例として、図１９に示したようにタイムスロットＴＴＩ＿１で、チャンクＣｈｕｎｋ＿１に移動局装置ＭＳ１、チャンクＣｈｕｎｋ＿２に移動局装置ＭＳ２、チャンクＣｈｕｎｋ＿３に移動局装置ＭＳ３に対してチャネルを割り当てる。
【００１９】
図１９に示したように、タイムスロットＴＴＩ＿１、タイムスロットＴＴＩ＿２のタイムスロットで、１つのチャンク単位で、１つの移動局装置にチャネルを割り当て、伝播路の特性の良い移動局装置に対しては複数のチャンクに対してチャネルを割り当て、マルチユーザダイバーシチ効果を利用してシステム全体のスループットを向上する周波数スケジューリング方法、また、タイムスロットで、複数のチャンク単位とｓｕｂ−タイムスロットＴＴＩ単位に対して移動局装置にチャネルを割り当て、セル境界や高速移動等で無線伝播路の特性の悪い移動局装置には、複数のチャンクに渡って広い周波数帯域幅を持たせることにより、周波数ダイバーシチ効果を利用して受信特性を改善する周波数スケジューリング方法が提案されている。
【００２０】
ＥＵＴＲＡについて、３ＧＰＰの提案をベースとする上りリンクフレームの構成例を図２０に示す。
上りリンクフレームは、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるチャンク（チャンクＣｈｕｎｋ＿１〜チャンクＣｈｕｎｋ＿ｍ）と時間軸のタイムスロットＴＴＩ（タイムスロットＴＴＩ＿１〜タイムスロットＴＴＩ＿ｎ）による２次元で構成される。例えば、周波数軸では、基地局装置が管理する上りリンクの全体のシステム帯域の周波数帯域幅（システム帯域幅）ＢＷを２０ＭＨｚ、各チャンクの周波数帯域幅（チャンク帯域幅）Ｂｃｈを１．２５ＭＨｚとする場合、上りリンクの周波数軸は、１６個のチャンクより構成される。また、時間軸では、１つのフレームを１０ｍｓ、タイムスロットＴＴＩを０．５ｍｓとする場合、２０個のタイムスロットＴＴＩが含まれる。つまり、１つのフレームに１６個のチャンク、２０個のタイムスロットＴＴＩ、１つのタイムスロットＴＴＩに複数のシンボルが含まれる。従って、この例では、移動局装置が使用可能な最小の無線リソース単位としては、１つのチャンク（１．２５ＭＨｚ）と１つのタイムスロットＴＴＩ（０．５ｍｓ）により構成されている。また、１つのチャンクの無線リソースをさらに細かく分割し、分割した周波数帯域幅（リソース帯域幅）をＡＭＣＳ方式、周波数スケジューリングの単位とすることができる。なお、この単位により構成されるリソースをリソースブロックと呼ぶ。
【００２１】
図２０に示したように、上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨは、上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨの各タイムスロットＴＴＩの先頭と末尾にマッピングする。なお、ここでは上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨの配置について例として示しているだけであって、その他の配置にマッピングされる構成であってもよい。基地局装置は、各移動局装置からの上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨから無線伝播路の推定や移動局装置と基地局装置間の受信タイミングずれの検出を行う。各移動局装置は、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦＤＭＡ（くしの歯状スペクトル）やＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＦＤＭＡ（局所化スペクトル）、またはＣＤＭＡを利用して、同時に上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨを送信できる。
【００２２】
上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨと上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨは、図２１の様にＴＤＭ（時分割多重で配置：図２１（ｂ））や、ＴＤＭ−ＦＤＭのハイブリッド方法（時分割多重と周波数分割多重を併用して配置：図２１（ａ））等で多重して、マッピングする。また、図２２のように上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨの多重方法とは別に、基地局装置が報知情報として上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨの帯域を管理下の移動局装置に対して指定し、移動局装置が指定された上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨの帯域内の一部のチャンクを用いてランダムアクセスを行うことが提案されている（非特許文献３）。
【００２３】
図２２の場合、基地局装置は移動局装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆに対して、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨとしてＣＢＣＨ用周波数帯域Ａを用いるように指定し、移動局装置はこのＣＢＣＨ用周波数帯域Ａ内でランダムアクセスを行うチャンクをランダムに選択する。ここでは、一つの移動局装置がランダムアクセスに用いる周波数帯域幅が１．２５ＭＨｚの場合を示している。また、移動局装置は周波数帯域幅をランダムに選択するため、同じチャンクを選択する移動局装置が複数存在する場合がある。図２２では、ＣＢＣＨ用周波数帯域Ａを基準にして、移動局装置Ａが左端のチャンクを選択し、移動局装置Ｂが右端から２番目のチャンクを選択し、移動局装置Ｃが左端から３番目のチャンクを選択し、移動局装置Ｅが右端のチャンクを選択しており、移動局装置Ｄ、Ｆが右端から４番目の同じチャンクを選択している場合を示している。
【００２４】
上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨは、チャンク単位で分割され、基地局装置からスケジューリングされていないユーザデータまたは制御データがある場合、各移動局装置は、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦＤＭＡやＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＦＤＭＡまたはＣＤＭＡを利用して、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨを用いてデータを送信する。
【００２５】
次に、本発明が主に対象とするランダムアクセスチャネルＲＡＣＨについて説明する。
初期接続確立、または通信中の再接続処理などに使われるランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは、基地局装置アンテナ端において、各移動局装置との間の受信タイミングを合わせることを主要な目的の一つとし、各移動局装置について基地局装置と移動局装置間の受信タイミングずれを計測するためのプリアンブル部のみを送信する方法、各移動局装置について基地局装置と移動局装置との間の受信タイミングずれを計測するためのプリアンブル部と無線接続制御に必要な情報を含むペイロード部を送信する方法などが提案されている（非特許文献３、非特許文献４）。なお、いずれの方法においても移動局装置を識別するための情報もランダムアクセスチャネルＲＡＣＨに含まれる。
【００２６】
これらの文献では、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスにおいて、移動局装置がＣＢＣＨ用周波数帯域内において使用する周波数位置の指定方法について具体的な例は示されていないが、チャンクをランダムに選択する方法が知られている。
この方法では、移動局装置は、初期接続確立のために移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを試みる際に、どのチャンクが最も空いているのか、または受ける移動局装置間のユーザ間干渉が小さいのかがわからないため、統計的なランダムアルゴリズムを用いてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを試みるチャンクを選択する。このとき、この選択したチャンクにランダムアクセスが集中して移動局装置間の衝突が発生し、基地局装置において移動局装置からのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨが正しく検出されないため、移動局装置への応答がないことがある。そのような場合、ランダム化を考慮して、移動局装置は、最初に選択したチャンクからシフトして別のチャンクを選択してランダムアクセスを試みる。これにより、チャンク毎にランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを試みるユーザ数を分散させて、衝突確率が一部に偏らないようにする。
【００２７】
上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨは、チャンク単位で分割し、各移動局装置の伝搬路状況に基づいて基地局装置がチャネルを割り当て、チャネルを割り当てられた各移動局装置が、基地局装置にパケットデータを送信する。一例として、図２０に示したようにタイムスロットＴＴＩ＿１で、チャンクＣｈｕｎｋ＿１に移動局装置ＭＳ１、チャンクＣｈｕｎｋ＿２に移動局装置ＭＳ３、チャンクＣｈｕｎｋ＿３に移動局装置ＭＳ４に対してチャネルを割り当てる。
【００２８】
上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨに対して行われる、各移動局装置の無線伝播路状況に応じて移動局装置にチャンクに対してチャネルを割り当てるスケジューリング方法としては、周波数領域のチャンク帯域を事前に決定して、時間領域のみに対して各移動局装置の無線伝播路状況に応じてスケジューリングする方法（Ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ  ｃｈａｎｎｅｌ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｐｒｅ−ａｓｓｉｇｎｅｄ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）と、周波数領域と時間領域の両方に対して各移動局装置の無線伝播路状況に応じてスケジューリングする方法（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ａｎｄ  ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ  ｃｈａｎｎｅｌ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）、または上記２つの方法のハイブリッド方法が提案されている（非特許文献５）。
【００２９】
また、ＥＵＴＲＡの技術要求条件（非特許文献６）が提案され、既存の２Ｇ、３Ｇサービスとの融合、共存のため、スペクトル柔軟性（Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）が要求され、異なるサイズのスペクトル（例えば、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）に対する配分のサポート（Ｓｕｐｐｏｒｔ  ｆｏｒ  ｓｐｅｃｔｒｕｍ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ｓｉｚｅ）が要求されており、異なる周波数帯域幅（例えば、１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚ）の送受信能力を持つ移動局クラスの移動局装置のサポートも要求している。
【非特許文献１】Ｒ１−０５０７０７  “Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ”，３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  Ｍｅｅｔｉｎｇ＃４２  Ｌｏｎｄｏｎ，ＵＫ，Ａｕｇｕｓｔ  ２９−Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２，２００５
【非特許文献２】Ｒ１−０５０８５０  “Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  Ｕｐｌｉｎｋ”，３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  Ｍｅｅｔｉｎｇ＃４２  Ｌｏｎｄｏｎ，ＵＫ，Ａｕｇｕｓｔ  ２９−Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２，２００５
【非特許文献３】Ｒ１−０５１３９１  “Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｃａｌａｂｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  Ｕｐｌｉｎｋ”，３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  Ｍｅｅｔｉｎｇ＃４３  Ｓｅｏｕｌ，Ｋｏｒｅａ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ７−１１，２００５
【非特許文献４】Ｒ１−０５１４４５  “Ｅ−ＵＴＲＡ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ”，３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  Ｍｅｅｔｉｎｇ＃４３  Ｓｅｏｕｌ，Ｋｏｒｅａ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  ７−１１，２００５
【非特許文献５】Ｒ１−０５０７０１  “Ｃｈａｎｎｅｌ−Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ  ＦＤＭＡ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  ｉｎ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ  Ｕｐｌｉｎｋ”，３ＧＰＰ  ＴＳＧ  ＲＡＮ  ＷＧ１  Ｍｅｅｔｉｎｇ＃４２  Ｌｏｎｄｏｎ，ＵＫ，Ａｕｇｕｓｔ  ２９−Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  ２，２００５
【非特許文献６】３ＧＰＰ  ＴＲ（Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ）２５.９１３，Ｖ７.２.０（２００５−１２）、Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡ（Ｅ−ＵＴＲＡ）  ａｎｄ  Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
しかしながら、ランダムアクセスの最小周波数帯域幅しか送信することができない帯域幅の狭い移動局装置は、チャンクをシフトするためには局部発振器の発振周波数を変更しなければならない。このとき、デジタル部からアナログ部に対して変更を設定するための制御遅延と、局部発振器の発振周波数のぶれが安定するまでの遅延とが生じ、送信を再開するまでに時間を要してしまう。このため、帯域幅の狭い移動局装置がランダムアクセスを行った際に移動局装置間の衝突が発生すると、チャンクをシフトしてランダムアクセスを再度試みるまで時間がかかるために、最初のランダムアクセスを行ってからランダムアクセスに成功するまでのレスポンスタイムが劣化してしまうという問題がある。
【００３１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができるマルチバンド無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明のマルチバンド無線通信システムは、基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とする。
【００３３】
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置がランダムアクセスを再送する際に、該移動局装置は長い時間を要する発振周波数変更を要しないため、該移動局装置はランダムアクセスの失敗を検出すると、即座にランダムアクセスを再送することができる。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【００３４】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置のうち、自装置が備える通信能力の周波数帯域幅と前記所定の周波数帯域幅とが同じである第１の移動局装置は、第１の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、前記第１の周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行い、前記移動局装置のうち、自装置が備える通信能力の周波数帯域幅が前記所定の周波数帯域幅より広い第２の移動局装置は、第２の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域であり、前記第２の周波数帯域とは異なる周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とする。
【００３５】
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その第１の移動局装置と第２の移動局装置のランダムアクセスが衝突して、双方のランダムアクセスを基地局装置が検出できずに失敗したときには、第１および第２の移動局装置は、ランダムアクセスを別々の周波数帯域にて再送信するので衝突することが無い。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【００３６】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域であり、通信能力の周波数帯域幅が自装置より狭い移動局装置が通信可能な周波数帯域の外の周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とする。
【００３７】
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置が送信したランダムアクセスが、通信能力の周波数帯域幅が該移動局装置より狭い移動局装置が送信したランダムアクセスと衝突して、双方のランダムアクセスを基地局装置が検出できずに失敗したときには、これらの移動局装置は、ランダムアクセスを別々の周波数帯域にて再送信するので衝突することが無い。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【００３８】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを開始するときには、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき選択された周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、該局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域であり、通信能力の周波数帯域幅が自装置より狭い移動局装置が該移動局装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき選択された周波数に該移動局装置の局部発振器の周波数を設定したときに通信可能な周波数帯域の外の周波数帯域を用いて、ランダムアクセスを行うことを特徴とする。
【００３９】
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置が送信したランダムアクセスが、通信能力の周波数帯域幅が該移動局装置より狭い移動局装置が送信したランダムアクセスと衝突して、双方のランダムアクセスを基地局装置が検出できずに失敗したときには、これらの移動局装置は、ランダムアクセスを別々の周波数帯域にて再送信するので衝突することが無い。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【００４０】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、自装置固有の識別情報に基づき選択された周波数帯域を、ランダムアクセスを再び行う際に用いることを特徴とする。
【００４１】
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置が送信したランダムアクセスが、通信能力の周波数帯域幅が該移動局装置と同じ移動局装置が送信したランダムアクセスと衝突して、双方のランダムアクセスを基地局装置が検出できずに失敗したときには、これらの移動局装置は、自装置固有の識別情報に基づき選択した周波数帯域にてランダムアクセスを再送信するので、同じ周波数帯域を選択して再度衝突する確率を平均化することができ、極端に衝突する確率が高くなることで再送を繰り返してしまい、ランダムアクセスが成功するまでに長い時間を要することがない。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【００４２】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおいて、前記移動局装置は、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択する。
【００４３】
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムは、通信能力の周波数帯域幅が異なる移動局装置では、異なる周波数帯域を選択してランダムアクセスに用いるようにすることで、通信能力の周波数帯域幅が異なる移動局装置の間ではランダムアクセスが衝突しないため、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【００４４】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを開始するときには、所定の周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、前記局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域から選択することを特徴とする。
【００４５】
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムは、その移動局装置が、ランダムアクセスを行う際に、長い時間を要する発振周波数変更を要しないので、該移動局装置は、即座にランダムアクセスを行うことができ、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【００４６】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、自装置固有の識別情報に基づき選ぶことを特徴とする。
【００４７】
これにより、本発明のマルチバンド無線通信システムは、その移動局装置が、自装置固有の識別情報に基づき選択した周波数帯域にてランダムアクセスを送信するので、同じ周波数帯域を選択してランダムアクセスが衝突する確率を平均化することができ、極端に衝突する確率が高くなることで再送を繰り返してしまい、ランダムアクセスが成功するまでに長い時間を要することがない。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【００４８】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択することを特徴とする。
【００４９】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを開始するときには、所定の周波数に自装置の局部発振器の周波数を設定しており、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、前記局部発振器の状態にて通信可能な周波数帯域から選択することを特徴とする。
【００５０】
また、本発明のマルチバンド無線通信システムは、上述のいずれかのマルチバンド無線通信システムであって、前記移動局装置は、ランダムアクセスを行う際に用いる周波数帯域を、自装置固有の識別情報に基づき選ぶことを特徴とする。
【００５１】
また、本発明の移動局装置は、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置において、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行うことを特徴とする。
【００５２】
また、本発明の移動局装置は、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置において、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択する。
【００５３】
また、本発明のランダムアクセス方法は、基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおけるランダムアクセス方法において、前記移動局装置が、一の周波数帯域を用いたランダムアクセスに失敗したときは、該失敗した際の自装置の状態で通信可能な周波数帯域の中から選択した周波数帯域を用いてランダムアクセスを再び行う第１の過程を備えることを特徴とする。
【００５４】
また、本発明のランダムアクセス方法は、基地局装置と、所定の周波数帯域幅以上の周波数帯域幅にて前記基地局装置にランダムアクセスを行う移動局装置とからなるマルチバンド無線通信システムにおけるランダムアクセス方法において、前記移動局装置が、自装置の通信能力の周波数帯域幅に基づき、ランダムアクセスに用いる周波数帯域を選択する第１の過程を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００５５】
この発明によれば、本発明のマルチバンド無線通信システムにおいて、その移動局装置がランダムアクセスを再送する際に、該移動局装置は長い時間を要する発振周波数変更を要しないため、該移動局装置はランダムアクセスの失敗を検出すると、即座にランダムアクセスを再送することができる。このため、本発明のマルチバンド無線通信システムは、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、図面を参照して、本発明の第１から第３の実施形態について説明する。まず、これらの実施形態に共通する内容について説明する。図１は、各実施形態に共通のマルチバンド無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。ＢＳは、基地局装置である。ＭＳ１〜ＭＳ４は、それぞれの通信能力の通信帯域幅が異なる移動局装置である。各実施形態における下りリンクは、３ＧＰＰで検討されているＥＵＴＲＡと同様に、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨ、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨ、下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨ、下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨ、下りリンク共用データチャネルＤＳＤＣＨからなる。各実施形態における上りリンクは、３ＧＰＰで検討されているＥＵＴＲＡと同様に、上り上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ、上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨ、上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨからなる。
【００５７】
図２、３は、各実施形態における上りリンクのフレームの構成例であり、３ＧＰＰで検討されているＥＵＴＲＡと同様に、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨと上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨが周波数・時間分割多重されている。
上りリンクフレームは、図２の構成例に示すように、周波数軸の複数サブキャリアのかたまりであるチャンク（チャンクＣｈｕｎｋ＿１〜チャンクＣｈｕｎｋ＿ｍ）と時間軸のタイムスロットＴＴＩ（タイムスロットＴＴＩ＿１〜タイムスロットＴＴＩ＿ｎ）による２次元で構成される。また、１つのチャンクの無線リソースをさらに細かく分割し、分割した周波数帯域幅（リソース帯域幅）をＡＭＣＳ方式、周波数スケジューリングの単位とすることができる。なお、この単位により構成されるリソースをリソースブロックと呼ぶ。
【００５８】
図２に示したように、上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨは、上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨの各タイムスロットＴＴＩの先頭と末尾にマッピングする。なお、ここでは上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨの配置について例として示しているだけであって、その他の配置にマッピングされる構成であってもよい。基地局装置ＢＳは、各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４からの上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨから無線伝播路の推定や移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４と基地局装置ＢＳ間の受信タイミングずれの検出を行う。各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ＦＤＭＡ（くしの歯状スペクトル）やＬｏｃａｌｉｚｅｄ  ＦＤＭＡ（局所化スペクトル）、またはＣＤＭＡを利用して、同時に上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨを送信できる。
【００５９】
上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨと上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨは、図３の様にＴＤＭ（時分割多重で配置：図３（ｂ））や、ＴＤＭ−ＦＤＭのハイブリッド方法（時分割多重と周波数分割多重を併用して配置：図３（ａ））等で周波数・時間分割多重して、配置される。
【００６０】
図４は、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４の構成を示す概略ブロック図である。
移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、送信部１００、受信部１１０、無線制御部１２０、無線部１３０から構成される。送信部１００は、チャネル符号化部１０１と、データ制御部１０２と、変調部１０３と、ＵＳＣＨスケジューリング部１０４およびＣＢＣＨスケジューリング部１０５を備えるスケジューリング部１０６と、送信タイミング制御部１０７とからなる。受信部１１０は、ＯＦＤＭ復調部１１１と、チャネル推定部１１２と、制御データ抽出部１１３と、チャネル復号化部１１４とからなる。なお、無線制御部１２０、無線部１３０は、送信・受信に共用である。
【００６１】
先ず、送信に関わる構成の説明を行う。
チャネル符号化部１０１は、入力された送信データを、スケジューリング部１０６から入力されたＡＭＣ情報の符号化率を用いて符号化する。
【００６２】
データ制御部１０２は、下りリンクのＣＱＩ情報、入力された制御データとチャネル符号化部１０１にて符号化された送信データを、スケジューリング部１０６からの指示に基づき上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨ、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨで送信するように送信フレームにチャネルを配置する。また、データ制御部１０２は上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨも合わせて配置する。
【００６３】
変調部１０３は、スケジューリング部１０６から入力されたＡＭＣ情報の変調方式を用いてデータを変調して変調データを生成する。また、変調部１０３は、変調データに対してＦＦＴ（高速フーリエ変換：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行い、スケジューリング部１０６からのマッピング情報に基づいてサブキャリアにＦＦＴされた変調データとヌルデータをマッピングして、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行い、シングルキャリア変調データを生成する。なお、説明の便宜上、ここでは上りリンクの通信方式としてＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭを用いた場合について説明しているが、ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡのようなその他のシングルキャリア方式、ＯＦＤＭのようなマルチキャリア方式でもよい。
【００６４】
スケジューリング部１０６は、制御データ抽出部１１３から通知されたＡＭＣ情報に基づき変調方式を決め、さらにスケジュール情報で指定されたチャネル種別と先に決めた変調方式に基づき、各データをフレーム上のどのチャネルに配置するかを決める。なお、フレーム上のチャネルの配置は、スケジュール情報として制御データ抽出部１１３から取得する。また、スケジューリング部１０６は、ＵＳＣＨスケジューリング部１０４とＣＢＣＨスケジューリング部１０５とを備える。上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨで送信する送信データ、制御データ、ＣＱＩ情報については、ＵＳＣＨスケジューリング部１０４にて決定し、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨで送信する送信データ、制御データについては、ＣＢＣＨスケジューリング部１０５にて決定する。
【００６５】
また、ＣＢＣＨスケジューリング部１０５は、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨで送信したデータに対する応答が該データを送信してから一定時間経過しても制御データ抽出部１１３から得られないときは、再度、該データをフレーム上のどのチャネルに配置するかを決める。このときの配置するチャネルの決定方法の詳細については、各実施形態の説明にて述べる。
【００６６】
送信タイミング制御部１０７は、制御データ抽出部１１３から入力された送信タイミング情報に基づいてシングルキャリア変調データを無線部１３０に出力する。
【００６７】
無線部１３０は、無線制御部１２０から入力された無線周波数情報に基づいて無線部１３０内の局部発振器の発振周波数を設定しており、入力されたシングルキャリア変調データを局部発振器が生成した発振信号を用いて無線周波数信号にアップコンバートし、図示しないアンテナから基地局装置ＢＳに送信する。
【００６８】
次に、受信に関わる構成の説明を行う。
無線部１３０は、基地局装置ＢＳからの下りリンクのデータを、アンテナを介して受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、ＯＦＤＭ復調部１１１およびチャネル推定部１１２に出力する。
【００６９】
チャネル推定部１１２は、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨに相当する受信データから伝播路特性を推定し、伝播路特性推定値をＯＦＤＭ復調部１１１に出力する。また、基地局装置ＢＳに受信状況を通知するために、伝播路特性推定値を基にＣＱＩ情報を生成し、データ制御部１０２、およびスケジューリング部１０６にＣＱＩ情報を出力する。
【００７０】
ＯＦＤＭ復調部１１１は、チャネル推定部１１２より入力された伝播路特性推定値を基に受信データの伝播路変動の補償を行い、制御データ抽出部１１３より入力されたＡＭＣ情報を基に受信データの復調を行う。
【００７１】
制御データ抽出部１１３は、受信データを情報データと制御データ（下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨ、下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨ）に分離する。制御データ抽出部１１３は、制御データの中で下りリンクの情報データに対するＡＭＣ情報については、ＯＦＤＭ復調部１１１、チャネル復号化部１１４に出力し、上りリンクのＡＭＣ情報とスケジューリング情報（フレーム上のチャンネルの配置）については、スケジューリング部１０６に出力する。
【００７２】
また、制御データの中で上りリンクの送信タイミング情報は送信タイミング制御部１０７に出力する。チャネル復号化部１１４は、制御データ抽出部１１３より入力された情報データのＡＭＣ情報から復調データの復号を行い、復号データを上位レイヤに出力する。なお、制御データは予め所定のＡＭＣが設定されており、ＯＦＤＭ復調部１１１は制御データに対しては予め設定された所定の変調方式で復調を行い、チャネル復号化部１１４は制御データに対しては予め設定された所定の符号化率で復号化を行う。なお、図４では、制御データのチャネル符号化部、およびチャネル復号化部の図示は省略する。無線制御部１２０は、上りリンク、下りリンクの使用周波数帯域の中心周波数を選択し、無線周波数情報を無線部１３０に出力する。
【００７３】
次に、変調部１０３の詳細について説明する。これにより、無線部１３０内の局部発振器の発振周波数を変更せずに送信周波数帯域（チャンク）を変更する処理について説明する。本実施形態においては、変調部１０３は、ＤＦＴ‐Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭにおける変調処理を行う。図５は、変調部１０３のＤＦＴ‐Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ変調信号を生成する処理部の構成を示した概略ブロック図である。変調部１０３は、ＡＭＣ変調部３００、使用周波数帯域毎のＦＦＴ部である１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１、２．５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０２、・・・１０ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０４、サブキャリアマッピング部３１０、ＩＦＦＴ部３２０を具備する。
【００７４】
ＡＭＣ変調部３００は、スケジューリング部１０６から入力されたＡＭＣ情報の変調方式を用いて、データ制御部１０２から入力されたデータを変調して変調データを生成する。
１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１、２．５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０２、・・・１０ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０４は、データ送信に用いる使用周波数帯域に応じて選択され、ＡＭＣ変調部３００が生成した変調データを高速フーリエ変換して、サブキャリアにフーリエ変換された変調データ（すなわち、変換結果として得られた各周波数の係数）をサブキャリアマッピング部３１０に出力する。例えば、データ送信に用いる使用周波数帯域が１チャンクの１．２５ＭＨｚのときは、１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１が選択されて、該１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１が変調データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ）する。同様に、データ送信に用いる使用周波数帯域が２チャンクの２．５ＭＨｚのときは、２．５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０２が選択され、データ送信に用いる使用周波数帯域が８チャンクの１０ＭＨｚのときは、１０ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０４が選択される。
【００７５】
サブキャリアマッピング部３１０は、スケジューリング部１０６から入力されたマッピング情報に基づいてサブキャリアにＦＦＴされた変調データとヌルデータをサブキャリアにマッピングして、ＩＦＦＴ部３２０に出力する。ＩＦＦＴ部３２０の周波数帯域幅より使用周波数帯域幅（ＦＦＴ部の周波数帯域幅）が小さいときは、この段階で、送信に用いる周波数帯域（チャンク）に変調データをマッピングする。
【００７６】
ＩＦＦＴ部３２０は、サブキャリアマッピング部３１０により各サブキャリアにマッピングされて入力された変調データとヌルデータに対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行う。ここで、ＩＦＦＴ部３２０への入力がマッピングされ得るサブキャリアの数は、移動局クラスに応じて変わる。例えば移動局クラスが１０ＭＨｚの場合は、ＩＦＦＴ３２０への入力は、１０ＭＨｚの周波数帯域幅に属するサブキャリアにマッピングされるのに対し、移動局クラスが５ＭＨｚの場合は、５ＭＨｚの周波数帯域幅に属するサブキャリアにマッピングされるため、マッピングの対象となるサブキャリアの数は１０ＭＨｚの場合の半分となる。
【００７７】
ランダムアクセスのように、１つのチャンクを用いて送信するときの変調部１０３における送信に用いるチャンク選択の動作について、説明する。図６（ａ）に、送信に用いるチャンクとして、無線部１３０内の局部発振器の発振周波数をある値に設定した状態で、ＩＦＦＴ部３２０が扱える周波数帯域の中で、最も周波数が小さいチャンクＣｈｕｎｋ＿ｊをスケジューリング部１０６が指定したときのマッピング例を示す。送信に用いるチャンクの数は、１つなので、１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１が選択され、１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１は、ＡＭＣ変調部３００が生成した変調データをＦＦＴする。
【００７８】
サブキャリアマッピング部３１０は、スケジューリング部１０６からマッピング先としてチャンクＣｈｕｎｋ＿ｊの指定を受けると、１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１がＦＦＴした変調データを、チャンクＣｈｕｎｋ＿ｊに所属するサブキャリアに等間隔にマッピングし、ＩＦＦＴ部３２０に出力する。すなわち、サブキャリアマッピング部３１０は、ＩＦＦＴ部３２０への入力の中で最も周波数の小さいチャンクに所属するサブキャリアにマッピングして入力する。さらに、サブキャリアマッピング部３１０は、ＦＦＴした変調データをマッピングしていないサブキャリアについては、ヌルデータをマッピングして、ＩＦＦＴ部３２０に出力する。ＩＦＦＴ部３２０は、サブキャリアマッピング部３１０からの入力をＩＦＦＴする。
【００７９】
これにより、ＩＦＦＴ部３２０の出力は、図６（ｂ）に示すように、１０ＭＨｚ周波数帯域中の最も小さな周波数の１．２５ＭＨｚ周波数帯域（チャンクＣｈｕｎｋ＿ｊ）において等間隔の飛び飛びのスペクトルとなる。
【００８０】
次に、チャンクＣｈｕｎｋ＿ｊを用いて送信した後に、送信に用いるチャンクとして、チャンクＣｈｕｎｋ＿ｊの最小周波数から最大周波数が１０ＭＨｚ離れたチャンクＣｈｕｎｋ＿ｋをスケジューリング部１０６が指定したときのマッピング例を図７（ａ）に示す。送信に用いるチャンクの数は、１つなので、チャンクＣｈｕｎｋ＿ｊのときと同様に、１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１が選択され、１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１は、ＡＭＣ変調部３００が生成した変調データをＦＦＴする。
【００８１】
サブキャリアマッピング部３１０は、スケジューリング部１０６からマッピング先としてチャンクＣｈｕｎｋ＿ｋの指定を受けると、１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０１がＦＦＴした変調データを、チャンクＣｈｕｎｋ＿ｋに所属するサブキャリアに等間隔にマッピングし、ＩＦＦＴ部３２０に出力する。すなわち、サブキャリアマッピング部３１０は、ＩＦＦＴ部３２０への入力の中で最も周波数の大きいチャンクに所属するサブキャリアにマッピングして入力する。さらに、サブキャリアマッピング部３１０は、ＦＦＴした変調データをマッピングしていないサブキャリアについては、ヌルデータをマッピングして、ＩＦＦＴ部３２０に出力する。ＩＦＦＴ部３２０は、サブキャリアマッピング部３１０からの入力をＩＦＦＴする。
【００８２】
これにより、ＩＦＦＴ部３２０の出力は、図７（ｂ）に示すように、１０ＭＨｚ周波数帯域中の最も大きな周波数の１．２５ＭＨｚ周波数帯域（チャンクＣｈｕｎｋ＿ｋ）において等間隔の飛び飛びのスペクトルとなる。
図７（ａ）に示すように、サブキャリアマッピング部３１０において図６（ａ）とは異なるポイント群に対して変調データをマッピングすることにより、図７（ｂ）に示すように、１０ＭＨｚ周波数帯域中の図６（ｂ）とは異なる周波数位置の１．２５ＭＨｚ周波数帯域において等間隔の飛び飛びのスペクトルとなる。
【００８３】
このようにＩＦＦＴ部３２０の入力がマッピングされ得るサブキャリアの周波数帯域内であれば、サブキャリアマッピング部３１０によるマッピング内容の切り替えのみで、異なるチャンクに変更して送信することができるので、局部発振器の発振周波数を変更するときのような遅延は発生しない。
【００８４】
次に、複数チャンクを用いて送信するときの変調部１０３の動作について説明する。
例として、移動局クラスが１０ＭＨｚの移動局装置において、使用周波数帯域が１０ＭＨｚの場合について示す。図８（ａ）に、使用周波数帯域が１０ＭＨｚのときのサブキャリアマッピング部３１０によるマッピングの例を示す。ＦＦＴ部は、１０ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０４が選択され、１０ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０４は、変調データをＦＦＴして出力する。サブキャリアマッピング部３１０は、１０ＭＨｚ用ＦＦＴ部３０４の出力を、ＩＦＦＴ部３２０のＩＦＦＴポイントに対して均等にマッピングし、さらに、その間にはヌルデータをマッピングする。図８（ｂ）に、使用周波数帯域が１０ＭＨｚの場合のスペクトル例を示す。図８（ｂ）に示すように、１０ＭＨｚ周波数帯域において等間隔の飛び飛びのスペクトルとなる。
【００８５】
図９は、基地局装置ＢＳの構成を示す概略ブロック図である。
基地局装置ＢＳは、送信部２００、受信部２１０、無線部２２０から構成される。送信部２００は、チャネル符号化部２０１と、データ制御部２０２と、ＯＦＤＭ変調部２０３と、ＤＬスケジューリング部２０５およびＵＬスケジューリング部２０６を備えるスケジューリング部２０４とからなる。受信部２１０は、復調部２１１と、チャネル推定部２１２と、制御データ抽出部２１３と、チャネル復号化部２１４と、受信タイミングずれ検出部２１５とからなる。なお、無線部２２０は送信・受信に共用である。
【００８６】
先ず、送信に関わる構成の説明を行う。
チャネル符号化部２０１は、入力された送信データを、スケジューリング部２０４から入力されたＡＭＣ情報の符号化率を用いて符号化する。
【００８７】
データ制御部２０２は、スケジューリング部２０４からの指示に基づき制御データを下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨ、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨ、下りリンクパイロットチャネルＤＰＩＣＨ、下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨにマッピングし、各移動局装置に対する情報データを下りリンク共用データチャネルＤＳＤＣＨにマッピングする。
【００８８】
ＯＦＤＭ変調部２０３は、データ変調、入力信号の直並列変換、拡散符号およびスクランブリングコードの乗算、ＩＦＦＴ、ＧＩ（Ｇｕｒａｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）付加、フィルタリングなどのＯＦＤＭ信号処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。なお、スケジューリング部２０４から指定された変調方式で、各サブキャリアの情報データのデータ変調を行う。
【００８９】
無線部２２０は、ＯＦＤＭ変調部２０３によりＯＦＤＭ変調されたデータを無線周波数にアップコンバートして、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４に送信する。
【００９０】
次に、受信に関わる構成の説明を行う。
無線部２２０は、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４からの上りリンクのデータをベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データを復調部２１１、チャネル推定部２１２、受信タイミングずれ検出部２１５に出力する。
【００９１】
チャネル推定部２１２は、上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨから伝播路特性を推定し、復調部２１１に伝播路特性推定値を出力する。また、上りリンクのスケジューリング、情報データのＡＭＣの算出を行う為に伝播路特性の推定結果をスケジューリング部２０４に出力する。
【００９２】
受信タイミングずれ検出部２１５は、上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨ、またはランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのプリアンブルから移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４のデータの受信タイミングのずれを検出し、受信タイミングのずれに関する情報を復調部２１１、データ制御部２０２に出力する。
【００９３】
復調部２１１は、受信タイミングずれ検出部２１５より入力された受信タイミングのずれに関する情報、チャネル推定部２１２より入力された伝播路特性推定値、制御データ抽出部２１３より入力された上りリンクのＡＭＣ情報から各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４より送信された受信信号の復調を行う。ここで、復調部２１１は、受信信号に対してＦＦＴを行ない、スケジューリング部２０４からのマッピング情報に基づいて移動局装置毎に割り当てたサブキャリアを分離して、周波数等化を行なった後、ＩＦＦＴを行ない、シングルキャリア復調データを検出する。なお、説明の便宜上、ここでは上りリンクの通信方式としてＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭを用いた場合について説明しているが、ＶＳＣＲＦ−ＣＤＭＡのようなその他のシングルキャリア方式、ＯＦＤＭのようなマルチキャリア方式でもよい。
【００９４】
制御データ抽出部２１３は、復調部２１１にて検出した復調データのうち上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨ区間に相当するデータを受信データ（ＵＳＤＣＨ）と制御データ（ＵＳＣＣＨ）に分離する。制御データ抽出部２１３は、制御データの中で上りリンクの受信データのＡＭＣ情報については復調部２１１、チャネル復号化部２１４に出力し、下りリンクのＣＱＩ情報はスケジューリング部２０４に出力する。
【００９５】
なお、上りリンクの受信データのＡＭＣ情報は基本的に基地局装置ＢＳが移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４の上りリンクパイロットチャネルＵＰＩＣＨより推定した伝播路状況より判断し設定して、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４に通知する。移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、その通知されたＡＭＣ情報を用いてチャネル符号化、変調を行う。このため、基地局装置ＢＳは移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４に通知したＡＭＣ情報を記憶保持しておき、上りリンクの制御データにＡＭＣ情報を構成せずに、復調、チャネル復号化を行う構成とすることもできる。
【００９６】
チャネル復号化部２１４は、制御データ抽出部２１３からのＡＭＣ情報に基づいて復調データのチャネル復号化を行ない、受信データを上位レイヤに出力する。
【００９７】
スケジューリング部２０４は、下りリンクのスケジューリングを行うＤＬスケジューリング部２０５と上りリンクのスケジューリングを行うＵＬスケジューリング部２０６から構成される。
【００９８】
ＤＬスケジューリング部２０５は、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４から通知されるＣＱＩ情報や上位レイヤから通知される各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４への送信データに基づき、下りリンクの各チャンク、スロットに対して移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４のチャネルを割り当て、送信データをマッピングするためのスケジューリングや、各チャネルのデータを符号化、変調するためのＡＭＣを算出する。
【００９９】
ＵＬスケジューリング部２０６は、チャネル推定部２１２からの上りリンクの各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４の伝搬路特性の推定結果と移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４からのリソース割り当て要求とから上りリンクの各チャンク、スロットに対して移動局装置のチャネルを割り当てるスケジューリングや、各チャネルのデータを符号化、変調するためのＡＭＣの算出を行う。
【０１００】
なお、制御データは予め所定のＡＭＣが設定されており、復調部２１１は制御データに対しては予め設定された所定の変調方式で復調を行い、チャネル復号化部２１４は制御データに対しては予め設定された所定の符号化率で復号化を行う。図９では、制御データのチャネル符号化部、およびチャネル復号化部の図示は省略する。
【０１０１】
上りリンクの初期接続確立時に、移動局装置はランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。本発明は、初期接続確立のために必要なデータは最小送信周波数帯域のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨで基本的に構成されることを前提としている。例えば、通信能力の周波数帯域幅が１．２５ＭＨｚである１．２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置の場合、基本的に初期接続確立時のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨは１．２５ＭＨｚで構成される。５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置は、初期接続確立のためのデータを複製して、複数の最小送信周波数帯域のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを用いてランダムアクセスを行うことにより、接続成功確率を上げることもできる。例えば、５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置は、４つの最小送信周波数帯域のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを同時に行うことができる。
【０１０２】
ここで、移動局装置の通信能力の周波数帯域幅とは、自装置の状態を変更しないまま通信可能な周波数帯域の帯域幅、つまり、送受信するチャンクとして選択可能な全てのチャンクを合計した帯域幅である。自装置の状態としては、自装置への設定、つまり、移動局装置の無線部１３０内の局部発振器の発振周波数などの自装置に対する設定が挙げられる。例えば、通信能力の周波数帯域幅が５ＭＨｚである５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置は、５ＭＨｚより狭帯域のチャンクを送信する際に、自装置の状態を変更することなしに、サブキャリアマッピング部３１０によるマッピング内容を変更することにより、５ＭＨｚの帯域幅を持つ所定の周波数帯域の中から、任意のチャンクを選択して送信することができる。
【０１０３】
図１０に、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスにおけるチャンクの選択例を示す。ここでは、図１０（１）に示すように、システム帯域幅が２０ＭＨｚ、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ用の周波数帯域幅が５ＭＨｚのシステムを前提に説明を行うが、本発明はこのようなシステムに限定されるものではない。なお、ここでは、上りリンクがシングルキャリアとマルチキャリアの両方の場合の説明を行うために、周波数スペクトルを図示するのではなく、その周波数帯域を用いるチャンクを概念的に図示した。なお、一つのチャンク帯域幅は１．２５ＭＨｚの場合を示している。
【０１０４】
図１０（２）に、１．２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置の選択例を示す。この例では、１．２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置は、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ用の５ＭＨｚの周波数帯域の中から、任意に１つのチャンク（図ではチャンクＣ８）を選択してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。
【０１０５】
図１０（３）に、２．５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置の選択例１を示す。この例では、２．５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置は、図１０（２）と同様に、任意に１つのチャンク（図ではチャンクＣ９）を選択してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。
【０１０６】
図１０（４）に、２．５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置の選択例２を示す。この例では、２．５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置は、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ用の５ＭＨｚの周波数帯域の中から、任意に２つのチャンク（図ではチャンクＣ９、Ｃ１０）を選択してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。なお、図１０（４）では、隣接するチャンクを選択した場合について示しているが、そのような場合に限定されるものではない。
【０１０７】
図１０（５）に、５，１０，１５，２０ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置の選択例１を示す。この例では、図１０（２）、（３）と同様に、任意に１つのチャンク（図ではチャンクＣ７）を選択してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。
【０１０８】
図１０（６）に、５，１０，１５，２０ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置の選択例２を示す。この例では、図１０（４）と同様に、任意に２つのチャンク（図ではチャンクＣ７、Ｃ８）を選択してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。
【０１０９】
図１０（７）に、５，１０，１５，２０ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置の選択例３を示す。この例では、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ用の５ＭＨｚの周波数帯域の中から、任意に３つのチャンク（図ではチャンクＣ７、Ｃ８、Ｃ９）を選択してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。
【０１１０】
図１０（８）に、５，１０，１５，２０ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置の選択例４を示す。この例では、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ用の５ＭＨｚの周波数帯域の全ての、４つのチャンク（図ではチャンクＣ７〜Ｃ１０）を選択してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。
【０１１１】
ここで、複数のチャンクを用いてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う場合に、一つのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ用の信号を複数コピーして各チャンクでそれぞれ同様のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ用の信号を送信する方法と、広帯域用のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ用の信号を複数のチャンクを用いて送信する方法が考えられるが、本発明では前者の方法を前提としている。なお、前者は基地局装置において一つのチャンクのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを検出することで移動局装置を検出することができるが、後者は特定の移動局装置より送信された全てのチャンクのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを検出する必要がある。
【０１１２】
また、広帯域の移動局クラスの移動局装置、例えば５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置は複数のチャンクを用いてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行うことにより接続成功確率を上げることができるが、狭帯域の移動局クラスの移動局装置、例えば１．２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置にとっては衝突確率が上がってしまう。そのため、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：サービス品質）、セル内の接続移動局装置数などに応じて予め基地局装置が、移動局装置のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスに選択可能なチャンク数を決めて、その情報を下りリンクにおいてセル内の移動局装置に報知する形態が望ましい。
【０１１３】
移動局装置は報知された基準情報を基に、チャンク数を選択してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。例えば、セル内に１．２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置が多く存在し、ＱｏＳが余り高くない５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置はできる限り１つのチャンクを用いてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。なお、ここでは初期接続確立時のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅を１．２５ＭＨｚとして説明しているが、システムの構成によっては２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚなどにしてもよい。例えば、１．２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置のサポートを行なわず、通信可能な最小移動局クラスを２．５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置にしているシステムでは、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅を２．５ＭＨｚにする。
【０１１４】
しかしながら、一度ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスに用いるチャンクを決めた後に、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスの再試行時にチャンクを変更することは詳細に提案されていない。各移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスに用いるチャンクをランダムに選択するが、統計的にランダムになるような方法が用いられた場合、瞬時的にあるチャンクに移動局装置のランダムアクセスが集中してしまう場合がある。初期接続確立時のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスは、移動局装置側からの送信開始となり、基地局装置と移動局装置とで通信してチャンクの位置の指定を行うことはできないので、統計的にランダムになるような方法しか用いることができない。
【０１１５】
そこで、本発明は、ランダムアクセスが集中して初期接続確立が上手くいかなかった場合に、効率良く移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスに用いるチャンクを分散させて、接続成功確率、衝突確率を均等にして、公平なサービスを提供するシステムを提案する。また、移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセスに用いるチャンク候補を移動局装置の固有情報に応じて絞り込んだ上で選択するようにすることにより、衝突確率を低減して、好適なサービスを提供するシステムを提案する。
【０１１６】
［第１の実施形態］
本実施形態においては、移動局クラスがシステムにおけるランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅と同様の移動局装置ＭＳ１は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスが失敗した場合、チャンクを変更せずに再度ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを試みる。移動局クラスがシステムにおけるランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅と異なり、広帯域の移動局装置ＭＳ２は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスが失敗した際、チャンクを変更して再度ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを試みる。
【０１１７】
図１１に、異なる移動局クラスに応じて、１回目のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスが失敗した場合、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセス再送時に、移動局装置のＣＢＣＨスケジューリング部１０５がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを配置するチャンクを変更する例を示す。なお、ここでは基地局装置ＢＳが管理する上りリンクの最小無線リソースの帯域幅、即ちチャンク帯域幅が１．２５ＭＨｚ、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小単位がチャンクの１．２５ＭＨｚ、移動局装置ＭＳ１、ＭＳ２に割り当てられたＣＢＣＨ用周波数帯域幅が５ＭＨｚの場合について示す。
【０１１８】
１．２５ＭＨｚ移動局クラス（つまり、通信能力の周波数帯域幅Ｂ１がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅と同一の移動局クラス）の移動局装置ＭＳ１の場合、そのＣＢＣＨスケジューリング部１０５がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセスに周波数ｆ０のチャンク（厳密にはｆ０の周波数を中心として、１．２５ＭＨｚ幅のチャンクだが、説明の便宜上、上記表現を以降用いる。）を割り当て、移動局装置ＭＳ１は該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信する（図１１（ａ））。このランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスが失敗した場合、つまり該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信してから一定時間経過しても基地局装置ＢＳからの応答を移動局装置ＭＳ１の制御データ抽出部１１３にて抽出できなかった場合、ＣＢＣＨスケジューリング部１０５は該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再ランダムアクセスについても周波数ｆ０のチャンクを割り当て、移動局装置ＭＳ１は該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信する（図１１（ｂ））。
【０１１９】
一方、５ＭＨｚ移動局クラス（つまり、通信能力の周波数帯域幅Ｂ２（５ＭＨｚ）が、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅（１．２５ＭＨｚ）より広い移動局クラス）の移動局装置ＭＳ２の場合、そのＣＢＣＨスケジューリング部１０５がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセスに周波数ｆ０のチャンクを割り当て、移動局装置ＭＳ２は該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信する（図１１（ｃ））。このランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスが失敗した場合、ＣＢＣＨスケジューリング部１０５は該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再ランダムアクセスについては周波数ｆ１のチャンクを割り当て、移動局装置ＭＳ２は該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信する（図１１（ｄ））。
【０１２０】
上記処理による利点について説明する。移動局装置ＭＳ１は、異なるチャンクでランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信しようとすると、通信能力の周波数帯域幅がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅と同じであるため、無線部１３０内の局部発信器の無線周波数を切り替えなければならない。ところが、局部発信器の無線周波数を切り替えると、無線部１３０のＯＮ／ＯＦＦの切り替え時間、動作安定時間が必要となり、直ぐに無線周波数の切り替えを完了させることは困難である。
【０１２１】
さらに、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスが成功したか否かは、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信したタイミング以降の下りリンクの制御チャネルによる通知があるか否かにより判定するため、ランダムアクセスが成功したか否かの判定までにも時間を要する。その判定の後に無線周波数の切り替えを行うと、切り替え中に上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ区間が過ぎてしまう可能性が高まり、その場合、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再ランダムアクセスをするためには次回の上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨ区間まで待たなければならず、初期接続確立に時間を要してしまう。
【０１２２】
通信能力の周波数帯域幅が広い移動局クラスの移動局装置、例えば５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置ＭＳ２は、異なるチャンクでランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信しようとすると、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセス時に無線部１３０内の局部発信器に設定されていた無線周波数を中心として５ＭＨｚの帯域内なら変調部１０３により容易に、早急にチャンクの変更に対応することができる。そのため、１．２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置ＭＳ１と比較して、チャンクを変更しても早急にランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送を行うことができる。
【０１２３】
そこで、移動局装置ＭＳ１については、再送においても同じチャンクにてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信し、移動局装置ＭＳ２については、無線部１３０内の局部発信器の設定（自装置の状態）を変更しなくてよい通信能力の周波数帯域幅内でチャンクを変更してランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを再送信する。これにより、いずれの移動局装置ＭＳ１、ＭＳ２においても、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを再び送信するまでに無線周波数の切り替えによる遅延を起こすことなく、かつ、移動局クラスが異なる移動局装置間でランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送同士が衝突を避けるようにランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを再び送信することができる。
【０１２４】
また、システム帯域幅が２０ＭＨｚ、１０ＭＨｚのＣＢＣＨ用周波数帯域が２つ構成されている移動通信システムにおいて、移動局クラスが２０ＭＨｚの移動局装置は無線周波数の切り替えを行わずにどちらかのＣＢＣＨ用周波数帯域においてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信することができるが、移動局クラスが１０ＭＨｚの移動局装置は用いるＣＢＣＨ用周波数帯域を切り替えるには無線周波数を切り替えなければならない。本発明は、このような場合においても適用でき、移動局クラスが２０ＭＨｚの移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送時にＣＢＣＨ用周波数帯域を変更する。
【０１２５】
以上のようなシステムを構成することにより、ランダムアクセスが集中して初期接続確立が上手くいかなかった場合に、効率良く移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスに用いるチャンクを分散させて、移動局クラス間で接続成功確率、衝突確率を均等にして、公平なサービスを提供することができる。
すなわち、所定の周波数帯域幅であるランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅と通信能力の周波数帯域幅が同じである移動局装置ＭＳ１は、ランダムアクセスに失敗したときは、失敗したときと同一のチャンクを用いてランダムアクセスを再び行う。通信能力の周波数帯域幅がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの最小周波数帯域幅より広い移動局装置ＭＳ２は、ランダムアクセスに失敗したときは、失敗したときと異なるチャンクであり、局部発振器の発振周波数などの失敗したときの自装置の設定にて通信可能な周波数帯域の中から選んだチャンクを用いて、再びランダムアクセスを行う。これにより、移動局装置ＭＳ１と移動局装置ＭＳ２のランダムアクセスが衝突したとき、自装置の設定を変更するという時間を要する処理なしに、再送を異なるチャンクで行うため、各移動局装置がランダムアクセスを成功するまでの時間を抑えられ、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【０１２６】
［第２の実施形態］
本実施形態においては、各移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセス時にはＣＢＣＨ用周波数帯域の中心周波数に無線周波数を設定するシステムにおいて、ＣＢＣＨ用周波数帯域が広帯域な場合、各移動局クラス間のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送時に用いるチャンクを分散させる。広帯域移動局クラスの移動局装置は自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクを選択し、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送を試みる。ここで、ランクとは移動局クラスの大きさを示し、移動局クラスが大きいとランクが高い、移動局クラスが小さいとランクが低いということを示す。また、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクとは、該低い移動局クラスの移動局装置が局部発振器の無線周波数を切り替えずに選択することができないチャンクを指す。
【０１２７】
先ず、各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセス時には無線周波数がＣＢＣＨ用周波数帯域の中心周波数となるように、無線部１３０内の局部発振器の発振周波数を設定するシステムについて説明する。本実施形態では、システム帯域の中心周波数とＣＢＣＨ用周波数帯域の中心周波数が等しい場合を説明する。
【０１２８】
移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は初期接続確立が行われていない、または基地局装置ＢＳとのデータ通信が長い間行われずに接続確立が失われたＩｄｌｅモード時に、接続確立のために上りリンクでランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信する。その際、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は下りリンクで下りリンク同期チャネルＤＳＣＨを受信して下りリンクの同期を維持し、下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨを受信して基地局装置の制御情報を受信している。なお、周波数利用効率の低下を避けるために、本実施形態では、基地局装置ＢＳは、データ通信には用いない同期をとるためだけの下りリンク同期チャネルＤＳＣＨをシステム帯域の一部のチャンクを用いて送信する。同様に、基地局装置ＢＳは制御情報の中でシステム情報を送信する下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨもシステム帯域の一部のチャンクを用いて送信する。更に、初期接続確立が行われる前の全ての移動局装置が前記両チャネルを認識して、受信することができるように、送信に用いるチャンクを予め決める必要があり、本実施形態ではそのチャンクをシステム帯域の中心のチャンクとする。
【０１２９】
また、本実施形態では、無線部１３０内の局部発振器を送信、受信で兼用している。そのため、下りリンクの下りリンク同期チャネルＤＳＣＨ、下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨの受信のために局部発振器の発振周波数を下りリンクのシステム帯域の中心周波数に設定すると、同じ局部発振器より生成された上りリンクの無線周波数は上りリンクのシステム帯域の中心周波数に設定される。以上のことから、各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセス時にはＣＢＣＨ用周波数帯域の中心周波数に無線周波数が設定される。
【０１３０】
図１２に、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、２０ＭＨｚの移動局クラスの移動局装置ＭＳ２〜ＭＳ４がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信するチャンクの選択肢、及びランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送時に選択するチャンクについての例を示す。なお、ここではＣＢＣＨ用周波数帯域幅が２０ＭＨｚの場合について説明する。本実施形態における各移動局装置ＭＳ２〜ＭＳ４はランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセスに失敗した場合、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクとして、局部発振器の発振周波数を変更することなく自装置が選択できるチャンクのうち、最も周波数の大きなチャンクを用いてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送を試みる。
【０１３１】
通信能力の周波数帯域幅Ｂ２が５ＭＨｚの移動局クラスの移動局装置ＭＳ２は、図１２（ａ）に示すように、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信するチャンクの選択肢は、周波数がｆ（−１）〜ｆ１の３つのチャンクである。移動局装置ＭＳ２は、再送時には、図１２（ｂ）に例示するように、周波数がｆ１のチャンクを選択する。
【０１３２】
通信能力の周波数帯域幅Ｂ３が１０ＭＨｚの移動局クラスの移動局装置ＭＳ３は、図１２（ｃ）に示すように、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信するチャンクの選択肢は、周波数がｆ（−３）〜ｆ３の７つのチャンクである。移動局装置ＭＳ３は、再送時には、図１２（ｄ）に例示するように、周波数がｆ３のチャンクを選択する。
【０１３３】
通信能力の周波数帯域幅Ｂ４が２０ＭＨｚの移動局クラスの移動局装置ＭＳ４は、図１２（ｅ）に示すように、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信するチャンクの選択肢は、周波数がｆ（−６）〜ｆ６の１３のチャンクである。移動局装置ＭＳ４は、再送時には、図１２（ｆ）に例示するように、周波数がｆ６のチャンクを選択する。
このように、移動局クラスが大きくなるにつれてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセス時に用いるチャンクの選択肢が増え、且つ広帯域に渡る。
【０１３４】
図１２では、移動局装置が通信可能なチャンクの中で最も中心周波数より遠いチャンクをランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送時に選択する場合について示しているが、この方法は自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクを選択する場合の一例であり、本発明はこのような場合に限定されるものではない。自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクの中で、最も中心周波数より遠いチャンク以外のチャンクを選択してもよい。
【０１３５】
図１３に、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセスに失敗して、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送を行う際に、上記処理により各移動局クラスの移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４が優先的に選択するチャンクを示す。図１３に示すように、移動局クラスが２０ＭＨｚの移動局装置ＭＳ４は、周波数帯域ＢＷ１と周波数帯域ＢＷ７のチャンク、移動局クラスが１０ＭＨｚの移動局装置ＭＳ３は、周波数帯域ＢＷ２と周波数帯域ＢＷ６のチャンク、移動局クラスが５ＭＨｚの移動局装置ＭＳ２は、周波数帯域ＢＷ３と周波数帯域ＢＷ５のチャンク、移動局クラスが１．２５ＭＨｚの移動局装置ＭＳ１は、周波数帯域ＢＷ４のチャンクというように各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスに用いるチャンクが分散される。
【０１３６】
更に、移動局クラスが同じ移動局装置間のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送時のランダム性を高めるために、各移動局装置固有の識別情報であるＵＥ＿ＩＤを用いて、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクの中から用いるチャンクを選択する。図１４に、ＵＥ＿ＩＤを用いたランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送時におけるチャンクの選択例を示す。なお、ここではＵＥ＿ＩＤが３ビットの場合について示すが、これに限定されるものではない。図１４（ａ）に示すように、ＵＥ＿ＩＤの最下位ビットが０の場合、上側周波数側のチャンクを選択し、図１４（ｂ）に示すように、ＵＥ＿ＩＤの最下位ビットが１の場合、下側周波数側のチャンクを選択する。なお、その逆も可能である。また、例えば最上位ビットのような最下位ビット以外のビットを用いることもできる。上記処理により、ＵＥ＿ＩＤに応じて異なるチャンクが選択されるので、更にランダム性を高めて衝突を回避することができる。
【０１３７】
更に、上側周波数、及び下側周波数に複数のチャンクの選択肢がある場合にもＵＥ＿ＩＤを用いてランダムにチャンクを選択することができる。図１５に、ＵＥ＿ＩＤを用いたランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送時におけるチャンクの選択例を示す。図１５に示すように、ＵＥ＿ＩＤの最下位から２番目のビットが中心周波数より上側周波数のチャンク、または下側周波数のチャンクの中でも上側周波数のチャンクか、下側周波数のチャンクかを示すように構成する。これによりＵＥ＿ＩＤが「１００」の移動局装置は、図１５（ａ）のように周波数がｆ（−３）のチャンクを選択し、ＵＥ＿ＩＤが「１１０」の移動局装置は、図１５（ｂ）のように周波数がｆ（−２）のチャンクを選択し、ＵＥ＿ＩＤが「１０１」の移動局装置は、図１５（ｃ）のように周波数がｆ２のチャンクを選択し、ＵＥ＿ＩＤが「１１１」の移動局装置は、図１５（ｄ）のように周波数がｆ３のチャンクを選択する。上記処理により、中心周波数から上側周波数、または下側周波数に複数のチャンクがある場合でもＵＥ＿ＩＤに応じて異なるチャンクが選択されるので、更にランダム性を高めて衝突を回避することができる。
なお、上記で説明したＵＥ＿ＩＤを用いたチャンクの選択方法は一例であり、他の方法に拡張することができる。
【０１３８】
なお、第２の実施形態に関しては、動作モードとして複数の周波数帯域幅の送受信を行うことが可能な移動局装置にも適用可能である。つまり、無線部１３０の能力としては広帯域な送受信が可能な移動局装置に対して、能力より小さい周波数帯域幅で動作させる場合にも適用可能である。例えば、全ての移動局装置が１０ＭＨｚ移動局クラスの移動通信システムにおいて、移動局装置毎に動作モードとして１．２５ＭＨｚ、２．５ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚで送信、または受信するように設定し、各移動局装置は設定された動作モードより広帯域な送信、または受信を行わないようにする。
【０１３９】
移動局クラスとして複数の周波数帯域幅の送受信を行うことと、動作モードとして複数の周波数帯域幅の送受信を行うことの違いは、用いるチャンクをシフトする際の局部発振器の発振周波数の切り替えが必要かどうかである。例えば、システム帯域幅が１０ＭＨｚの場合、１．２５ＭＨｚ移動局クラスの移動局装置が現在使用しているチャンクをシフトする場合は無線部１３０内の局部発振器の発振周波数の切り替えを行わなければならないが、１０ＭＨｚ移動局クラス、且つ動作モード１．２５ＭＨｚの移動局装置は現在使用しているチャンクをシフトする場合は変調部１０３の処理において実現することができる。なお、前者はチャンクのシフトに時間を要するが、後者は即座に行うことができる。また、後者は移動通信システムの都合上、サービス体系の違いにより周波数帯域を限定する場合に行われることが想定される。
【０１４０】
第１の実施形態においては、局部発振器の発振周波数の切り替えに要する時間に主に着目しており、第２の実施形態においてはそれ以外に衝突を回避するように制御することについても着目している。以上のことから、上記で説明したように動作モードとして複数の周波数帯域幅の送受信を定義するようなシステムにおいても第２の実施形態は適用できる。
【０１４１】
また、第２の実施形態はランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセスに用いるチャンクの選択の際にも適用できる。このとき、移動局装置ＭＳ２〜ＭＳ４は、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクの中からランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの送信に用いるチャンクを選択し、初期ランダムアクセスを行う。
【０１４２】
ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う際の移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４と基地局装置ＢＳ間のシーケンスについて説明する。
移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、電源投入後、ＰＬＭＮ（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｌａｎｄ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）選択、セルサーチを行う。基地局装置ＢＳは、下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨ、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨ、下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨを定期的に送信されている。移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、下りリンク共通パイロットチャネルＤＣＰＩＣＨ、下りリンク同期チャネルＤＳＣＨから接続を試みるセルの選択を行ない、報知情報として下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨからシステム帯域幅、ＣＢＣＨ用周波数帯域幅、周波数位置等の基地局装置情報を取得する。基地局装置情報を取得後、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、位置登録を経て、Ｉｄｌｅモードに入る。
【０１４３】
移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、再位置登録、パケット発着信のための初期接続、またはパケット通信中の再接続などのときに、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨを用いて基地局装置ＢＳへランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う。図１６に、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４と基地局装置ＢＳ間のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセス処理のフローチャートを示す。
【０１４４】
まず、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、任意の統計的にランダムな選択アルゴリズムにより、初期接続確立、または再接続のためのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを試みるチャンクをＣＢＣＨ用周波数帯域の中から選択し（Ｓａ１）、該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを送信する（Ｓａ２）。ここで、初期接続確立のためのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスで移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４が基地局装置ＢＳに送信するデータは、Ｗ−ＣＤＭＡでシグネチャと呼ばれる各移動局装置を識別するための情報（シグネチャと称する）、基地局装置ＢＳと移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４間の同期を合わせるための情報（プリアンブルと称する）を含む。また、各移動局装置個別の情報、無線接続関連情報も併せて含まれる構成をとっても、後の処理の中で基地局装置ＢＳに送信される構成でもよい。ここでは、説明を簡易にするため、初期接続確立のためのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスでプリアンブルのみを送信する場合について説明する。
【０１４５】
基地局装置ＢＳは、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨを受信し（Ｓａ３）、該上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨに移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４が送信したランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを検出すると（Ｓａ４）、上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨにおいて移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４にデータを送信するためのチャネルを割り当てるスケジューリングを行ない、プリアンブルから基地局装置ＢＳと移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４間の受信タイミングのずれを検出し、下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨを用いて移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４から送信されたシグネチャ、同期情報、及びスケジューリング情報を下りリンクで移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４に送信する（Ｓａ５）。または、以降のフレームの先頭の下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨで前記の情報を送信する。基地局装置ＢＳは、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨを受信しても移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４からのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを検出しなかった場合は（Ｓａ４）、上記ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨに関する処理を行なわない。
【０１４６】
移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨ、または予め周波数帯域の決められた下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨを受信して自装置が送信したシグネチャが含まれているかを監視し、一定期間以内に自装置宛のデータがない場合（Ｓａ６）、第１または第２の実施形態にて説明したように、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨを再送するチャンクを選択する（Ｓａ９）。
【０１４７】
すなわち、第１の実施形態においては、移動局装置ＭＳ１は同じチャンクを選択し、移動局装置ＭＳ２〜ＭＳ４は選択するチャンクを変更する。第２の実施形態においては、各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの初期ランダムアクセス時にはＣＢＣＨ用周波数帯域の中心周波数に無線周波数を設定している。このとき、ＣＢＣＨ用周波数帯域が充分に広い周波数帯域であれば、各移動局クラス間のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨの再送時に用いるチャンクを次のようにして分散させる。つまり、移動局装置ＭＳ４は、この無線周波数の設定のときの移動局装置ＭＳ３の周波数帯域外のチャンクを選択し、移動局装置ＭＳ３は、この無線周波数の設定のときの移動局装置ＭＳ２の周波数帯域外のチャンクを選択し、移動局装置ＭＳ２は、この無線周波数の設定のときの移動局装置ＭＳ１の周波数帯域外のチャンクを選択するというようにして、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクを選択する。
【０１４８】
各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、ステップＳａ９にて選択したチャンクにて、該ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを再試行する（Ｓａ２）。
【０１４９】
そして、移動局装置は下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨにおいて自装置が送信したシグネチャがあった場合（Ｓａ６）、下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨを復調し、同期情報、スケジューリング情報を抽出する。次に、移動局装置は、移動局クラス等の自装置情報とＱｏＳやデータ量等のスケジューリングに必要な情報を送信する。基地局装置は、移動局装置から送信された移動局クラス等の自装置情報とＱｏＳやデータ量等のスケジューリングに必要な情報を基にスケジューリングを行ない、スケジューリング情報を移動局装置に送信する。移動局装置への上りリンクのスケジューリングが行なわれると、移動局装置は上位レイヤとの位置登録作業を開始し、位置登録を行う。位置登録では、一時的な加入者識別情報（ＩＭＳＩ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ、ＩＭＥＩ：Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、例えばＴＭＳＩ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、ＴＭＥＩ（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ）や一時的なＩＰアドレスなど、を位置登録の承認とともに移動局装置に送信する。また、同時に鍵交換プロトコルや認証処理が実行される。これらにより、無線接続処理が完了する（Ｓａ７、Ｓａ８）。
【０１５０】
これにより、各移動局装置において局部発振器の周波数を変更することなく、異なる移動局クラスの移動局装置間でランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスが再送時に衝突することを防ぎ、かつ、同一移動局クラスの移動局装置間でランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスが再送時に衝突する確率を平均化することができる。
すなわち、各移動局装置は、ランダムアクセスに失敗したときは、失敗した際の自装置の設定で通信可能なチャンクであり、自装置より移動局クラスが低い移動局装置が通信可能なチャンクの外のチャンクを用いてランダムアクセスを再び行う。これにより、移動局クラスの異なる移動局装置ＭＳ１と移動局装置ＭＳ２のランダムアクセスが衝突したとき、自装置の設定を変更するという時間を要する処理なしに、再送を異なるチャンクで行うため、各移動局装置がランダムアクセスを成功するまでの時間を抑えられ、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
さらに、各移動局装置は、ランダムアクセスを再び行う際に用いるチャンクを、自装置固有の識別情報であるＵＥ＿ＩＤに基づき選択することで、同じ移動局クラスの移動局装置同士のランダムアクセスが衝突したときに、再送時に衝突する確率を平均化するので、各移動局装置がランダムアクセスを成功するまでの時間を抑えられ、優れたレスポンスタイムのランダムアクセスを行うことができる。
【０１５１】
［第３の実施形態］
また、本発明は、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨ以外の通常時の上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨのランダムアクセスの再試行にも適用することができる。
本実施形態においては、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、送信データがあり、上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨが割り当てられなかった場合、または非常に少量のデータを基地局装置ＢＳに送信する場合、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨのランダムアクセスを試みる。ここでは、上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨの中で、上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨにおいてチャネル割り当てを要求するための上りリンク要求チャネルＵＲＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を送信するために、または少量のデータからなるファーストアクセスチャネルＦＡＣＨ（Ｆａｓｔ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）を送信するために行う。
【０１５２】
上りリンク要求チャネルＵＲＣＨを送信する場合、すなわち、チャネル割り当てを要求する場合、初期接続確立のためのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスと同様、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４のＣＢＣＨスケジューリング部１０５が上りリンク要求チャネルＵＲＣＨのランダムアクセスに用いるチャンクを選択し、基地局装置ＢＳよりスケジューリング情報を受信して上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨを用いたデータ送信を行うまでの手順を移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４と基地局装置ＢＳで行う。
【０１５３】
ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨを送信する場合については、図１７に、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨ（通常時の少量のデータ送信用のチャネル）のランダムアクセスのフローチャートを示す。この場合も、初期接続確立のためのランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスと同様、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４のＣＢＣＨスケジューリング部１０５はファーストアクセスチャネルＦＡＣＨのランダムアクセスに用いるチャンクを選択し（Ｓｂ１）、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨのランダムアクセスを試みる（Ｓｂ２）。ここで、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨにて送信するデータはシグネチャ、プリアンブルと共に送信データを含む。基地局装置ＢＳは、移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４がランダムアクセスした送信データを伴うファーストアクセスチャネルＦＡＣＨを検出すると（Ｓｂ３）、データの復調などのデータ処理を行ない、下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨを用いてファーストアクセスチャネルＦＡＣＨ中の送信データに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫなどの応答情報を下りリンクで移動局装置に送信する（Ｓｂ４）。または、以降のフレームの先頭の下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨで前記の情報を送信する。移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４からのファーストアクセスチャネルＦＡＣＨを検出しなかった場合は（Ｓｂ３）、データ処理を行なわずに、スケジューリングチャネル区間の処理に移行する。
【０１５４】
移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨ、または予め周波数帯域の決められた下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨを受信して応答情報が含まれているかを監視し、一定期間以内に自装置宛のデータがない場合（Ｓｂ５）、第１または第２の実施形態にてランダムアクセスチャネルＲＡＣＨについて説明したのと同様に、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨを再送するチャンクを選択する（Ｓｂ６）。
【０１５５】
すなわち、第１の実施形態と同様にファーストアクセスチャネルＦＡＣＨを再送する場合は、移動局クラスがシステムにおけるファーストアクセスチャネルＦＡＣＨの最小周波数帯域幅と同様の移動局装置ＭＳ１は同じチャンクを選択する。移動局クラスがシステムにおけるファーストアクセスチャネルＦＡＣＨの最小周波数帯域幅より広い移動局装置ＭＳ２〜ＭＳ４は選択するチャンクを変更する。第２の実施形態と同様にファーストアクセスチャネルＦＡＣＨを再送する場合は、各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨの初期アクセス時にはＣＢＣＨ用周波数帯域の中心周波数に無線周波数を設定している。このとき、ＣＢＣＨ用周波数帯域が充分に広い周波数帯域であれば、各移動局クラス間のファーストアクセスチャネルＦＡＣＨの再送時に用いるチャンクを次のようにして分散させる。つまり、移動局装置ＭＳ４は、この無線周波数の設定のときの移動局装置ＭＳ３の周波数帯域外のチャンクを選択し、移動局装置ＭＳ３は、この無線周波数の設定のときの移動局装置ＭＳ２の周波数帯域外のチャンクを選択し、移動局装置ＭＳ２は、この無線周波数の設定のときの移動局装置ＭＳ１の周波数帯域外のチャンクを選択するというようにして、自装置のランクより低い移動局クラスが選択することができないチャンクを選択する。
【０１５６】
各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、ステップＳｂ６にて選択したチャンクにて、該ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨのランダムアクセスを再試行する（Ｓｂ２）。
【０１５７】
そして、移動局装置は下りリンク共用制御シグナリングチャネルＤＳＣＳＣＨにおいて自装置宛の応答情報があった場合（Ｓｂ５）、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨのランダムアクセスの処理を終了する。また、応答情報がＮＡＣＫであった場合、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨのランダムアクセスを再試行するようにしてもよい。
【０１５８】
これにより、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのみだけでなく、ファーストアクセスチャネルＦＡＣＨおよび上りリンク要求チャネルＵＲＣＨといった上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨにてランダムアクセスを行う全てのチャネルについて、各移動局装置において自装置の設定を変更することなく、異なる移動局クラスの移動局装置間でランダムアクセスが再送時に衝突することを防ぎ、かつ、同一移動局クラスの移動局装置間でランダムアクセスが再送時に衝突する確率を平均化することができる。
【０１５９】
なお、第１から第３の実施形態において、ＣＢＣＨスケジューリング部１０５が、ランダムアクセスに対する応答が一定時間内に帰ってくるか否かで、ランダムアクセスの再送を実施するか否かを判断するとして説明したが、受信部１１０より制御データと受信データを受け取り、送信部１００に送信データと制御データとスケジューリング情報を出力し、無線制御部１２０に制御情報を出力する制御部（図示せず）が、ランダムアクセスに対する応答が一定時間内に帰ってくるか否かで、ランダムアクセスの再送を実施するか否かを判断してもよい。
【０１６０】
また、第２の実施形態において、全ての移動局装置は、ランダムアクセス時にはＣＢＣＨ用周波数帯域の中心周波数に局部発振器の周波数を設定するとして説明したが、各移動局装置は、移動局クラスにより決まる周波数に局部発振器の周波数を設定していてもよく、全ての移動局装置で同じ周波数でなくてもよい
また、このとき、同じ移動局クラスであれば同じ周波数に局部発振器の周波数を設定している必要はなく、ある移動局クラスでは、各移動局装置は例えば２つの周波数のうちのどちらかに局部発振器の周波数を設定していてもよい。
【０１６１】
また、第２の実施形態において、各移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４は、自装置の移動局クラスより低い移動局クラスがランダムアクセスする際の通信可能な周波数帯域を、製造時からなど予め自装置内（例えばＣＢＣＨスケジューリング部１０５）に記憶していてもよいし、基地局装置ＢＳから下りリンク共通制御チャネルＤＣＣＣＨなどにて随時送信された情報を、自装置内（例えばＣＢＣＨスケジューリング部１０５）に記憶していてもよい。
【０１６２】
なお、第１から第４の実施形態において、図４の送信部１００、受信部１１０、無線制御部１２０、および、図９の送信部２００、受信部２１０は専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、各部はメモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【０１６３】
以上、この発明の実施形態を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等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
通信規格が異なるなどのために、異なる通信帯域幅を備える携帯電話機が混在し、これらの携帯電話機が基地局にランダムアクセスするマルチバンド無線通信システムに用いて好適であるが、これに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】第１から第３の実施形態に共通のマルチバンド無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】第１から第３の実施形態に共通の上りリンクのフレームの構成例を示す図である。
【図３】第１から第３の実施形態に共通の上りリンクのフレームへの上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨおよび上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨの配置例を示す図である。
【図４】第１から第３の実施形態に共通の移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】第１から第３の実施形態に共通の変調部１０３の構成を示す概略ブロック図である。
【図６】第１から第３の実施形態において、チャンクＣｈｕｎｋ＿ｊにて送信するときの変調部１０３の動作例を説明する概略ブロック図である。
【図７】第１から第３の実施形態において、チャンクＣｈｕｎｋ＿ｋにて送信するときの変調部１０３の動作例を説明する概略ブロック図である。
【図８】第１から第３の実施形態において、チャンクＣｈｕｎｋ＿ｊ〜ｋにて送信するときの変調部１０３の動作例を説明する概略ブロック図である。
【図９】第１から第３の実施形態に共通の基地局装置ＢＳの構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】第１から第３の実施形態に共通のランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスにおけるチャンクの選択例を示す図である。
【図１１】第１の実施形態における各移動局クラスの移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う際に用いるチャンクの選択例を示す図である。
【図１２】第２の実施形態における各移動局クラスの移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを行う際に用いるチャンクの選択例を示す図である。
【図１３】同実施形態における各移動局クラスの移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを再試行する際に用いるチャンクの選択候補となる周波数帯域の例を示す図である。
【図１４】同実施形態における各移動局クラスの移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを再試行する際に用いるチャンクをＵＥ＿ＩＤの下位１ビットに基づき選択する例を示す図である。
【図１５】同実施形態における各移動局クラスの移動局装置がランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスを再試行する際に用いるチャンクをＵＥ＿ＩＤの下位２ビットに基づき選択する例を示す図である。
【図１６】同実施形態における移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４と基地局装置ＢＳとがランダムアクセスチャネルＲＡＣＨのランダムアクセスする際の動作を説明するフローチャートである。
【図１７】第３の実施形態における移動局装置ＭＳ１〜ＭＳ４と基地局装置ＢＳとがファーストアクセスチャネルＦＡＣＨのランダムアクセスする際の動作を説明するフローチャートである。
【図１８】ＥＵＴＲＡについて、３ＧＰＰでの提案をベースとする上り・下りリンクのチャネル構成例を示す図である。
【図１９】ＥＵＴＲＡについて、３ＧＰＰの提案をベースとする下りリンクフレームの構成例を示す図である。
【図２０】ＥＵＴＲＡについて、３ＧＰＰの提案をベースとする上りリンクフレームの構成例を示す図である。
【図２１】ＥＵＴＲＡについて、３ＧＰＰの提案をベースとする上りリンクフレームへの上りリンクコンテンションベースチャネルＣＢＣＨと上りリンクスケジューリングチャネルＵＳＣＨのマッピング例を示す図である。
【図２２】移動局装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆがランダムアクセスを行うチャンクの選択例を示す図である。
【符号の説明】
【０１６６】
ＢＳ…基地局装置
ＭＳ１、ＭＳ２、ＭＳ３、ＭＳ４…移動局装置
１００…送信部
１０１…チャネル符号化部
１０２…データ制御部
１０３…変調部
１０４…ＵＳＣＨスケジューリング部
１０５…ＣＢＣＨスケジューリング部
１０６…スケジューリング部
１０７…送信タイミング制御部
１１０…受信部
１１１…ＯＦＤＭ復調部
１１２…チャネル推定部
１１３…制御データ抽出部
１１４…チャネル復号化部
１２０…無線制御部
１３０…無線部
２００…送信部
２０１…チャネル符号化部
２０２…データ制御部
２０３…ＯＦＤＭ変調部
２０４…スケジューリング部
２０５…ＤＬスケジューリング部
２０６…ＵＬスケジューリング部
２１０…受信部
２１１…復調部
２１２…チャネル推定部
２１３…制御データ抽出部
２１４…チャネル復号化部
２１５…受信タイミングずれ検出部
２２０…無線部
３００…ＡＭＣ変調部
３０１…１．２５ＭＨｚ用ＦＦＴ部
３０２…２．５ＭＨｚ用ＦＦＴ部
３０４…１０ＭＨｚ用ＦＦＴ部
３１０…サブキャリアマッピング部
３２０…ＩＦＦＴ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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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