(57)【要約】【課題】本発明の目的は、移動局がDL CQI情報を通知しなくとも、基地局でDL CQIレベルを判定し、ランダムアクセスへの応答信号の送信パラメータを移動局毎に個別に設定する技術を提供することにある。【解決手段】本発明は、検出基準を満たすシグネチャを使用した移動局を検出し、この検出した移動局からの受信ランダムアクセス信号に対して伝搬路における遅延時間を測定する。そして、予め遅延時間とDL CQIレベルとの関係を定義したテーブルを用意し、測定した遅延時間とそのテーブルとを用いてDL CQIレベルを判定し、判定したDL CQIレベルを基にランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答の送信パラメータを移動局毎に個別に設定する。【選択図】図１
2008167164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムであって、
ランダムアクセス信号を送信する移動局と、
前記ランダムアクセス信号によって前記移動局を検出する基地局と
を有し、
前記基地局は、
前記ランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記設定部は、前記測定した遅延時間に基づいて前記移動局の下り回線の通信路品質のレベルを判定し、このレベルに基づいて前記送信パラメータを制御することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記設定部は、前記測定した遅延時間と、予め用意した前記遅延時間と前記レベルとの関係を定義したテーブルとに基づいて前記レベルを判定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記設定部は、前記ランダムアクセス応答に対して前記移動局から送信される応答確認に基づいて、前記ランダムアクセス応答の受信成功確率を算出し、この受信成功確率と前記レベルとから前記送信パラメータを設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の通信システム。
【請求項５】
前記設定部は、前記受信成功確率に応じて定義されたオフセットと、前記レベルとに基づいて前記送信パラメータを決定することを特徴とする請求項４に
記載の通信システム。
【請求項６】
基地局であって、
送信されてきたランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部と
を有することを特徴とする基地局。
【請求項７】
前記設定部は、前記測定した遅延時間に基づいて移動局の下り回線の通信路品質のレベルを判定し、このレベルに基づいて前記送信パラメータを制御することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記設定部は、前記測定した遅延時間と、予め用意した前記遅延時間と前記レベルとの関係を定義したテーブルとに基づいて前記レベルを判定することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の基地局。
【請求項９】
前記設定部は、前記ランダムアクセス応答に対して送信されてきた応答確認に基づいて、前記ランダムアクセス応答の受信成功確率を算出し、この受信成功確率と前記レベルとから前記送信パラメータを設定することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の基地局。
【請求項１０】
前記設定部は、前記受信成功確率に応じて定義されたオフセットと、前記レベルとに基づいて前記送信パラメータを決定することを特徴とする請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
通信方法であって、
ランダムアクセス信号を送信する送信ステップと、
前記ランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定ステップと、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定ステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１２】
前記設定ステップは、
前記測定した遅延時間に基づいて前記移動局の下り回線の通信路品質のレベルを判定する判定ステップと、
前記判定されたレベルに基づいて前記送信パラメータを制御する制御ステップと
を有することを特徴とする請求項１１記載の通信方法。
【請求項１３】
前記設定ステップは、前記測定した遅延時間と、前記遅延時間と前記レベルとの関係を予め定義したテーブルとに基づいて前記レベルを判定する判定ステップを有することを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の通信方法。
【請求項１４】
前記設定ステップは、前記ランダムアクセス応答に対して送信される応答確認に基づいて、前記ランダムアクセス応答の受信成功確率を算出する算出ステップと、
前記算出した受信成功確率と前記レベルとから前記送信パラメータを設定する設定ステップと
を有することを特徴とする請求項１１から請求項１３のいずれかに記載の通信方法。
【請求項１５】
前記設定ステップは、前記受信成功確率に応じて定義されたオフセットと、前記レベルとに基づいて前記送信パラメータを設定することを特徴とする請求項１４に記載の通信方法。
【請求項１６】
基地局のプログラムであって、前記プログラムは前記基地局を、
送信されてきたランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部と
して機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の移動局が無線リソースを共有して基地局にランダムにアクセスする無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ (ＬＴＥ)では、上りデータ信号の送信に個別の時間・周波数が適宜割り当てられ、移動局間の直交性が保たれる。しかし、これには上り回線のＬａｙｅｒ１(Ｌ１)のシンボル同期が必要である。
【０００３】
そのためＬ１のシンボル同期が取れていない移動局は、時間的に前後のフレームの信号に干渉を与えないために予め無信号区間（ＧＰ:Ｇｕａｒｄ  Ｐｅｒｉｏｄ）を設定して信号を送信するランダムアクセスを行う。基地局で、プリアンブルが検出された移動局それぞれのランダムアクセス信号の伝搬路における遅延時間を測定し、送信タイミングの補正値を移動局に通知することでＬ１のシンボル同期が確立される。
【０００４】
ＬＴＥにおけるランダムアクセスでは、プリアンブルに数ｂｉｔの情報を乗せて送信することが検討されている。そこで、各移動局が下り回線(ＤＬ: Ｄｏｗｎ  Ｌｉｎｋ)の回線品質を示すＤＬ ＣＱＩ (Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)レベルの情報をプリアンブルに乗せて基地局側へ通知ことにより、ランダムアクセスへの応答信号の送信電力（または変調方式や誤り訂正符号の符号化率などその他の送信パラメータ）を移動局毎に適切な値に設定することが可能である。
【０００５】
しかし、プリアンブルでは送信可能なｂｉｔ数が４〜８ｂｉｔｓというように非常に限られてしまうため、ＤＬ ＣＱＩレベルの通知が不可能となる状況が容易に想定される。その場合、ＷＣＤＭＡ方式におけるランダムアクセスの場合と同様に、検出された全移動局に対して同じ送信電力でランダムアクセスへの応答を送信することが考えられる（例えば非特許文献１、又は非特許文献２）。
【０００６】
以下に、図８を用いて全移動局に対して同じ送信電力でランダムアクセスへの応答を送信する従来のランダムアクセス通信装置の構成について説明する。
【０００７】
図８の移動局３０１において、シグネチャ選択部１０２は予め決められているシグネチャの中から１つを選択し、シグネチャ情報ＳＳGＮとして出力する。ランダムアクセス信号生成部１０３はシグネチャ情報ＳＳGＮからランダムアクセス信号ＳＴＸを生成し、基地局３０２へ送信する。
【０００８】
基地局３０２において、プリアンブル検出部１０５はランダムアクセス信号ＳＴＸに対応する受信ランダムアクセス信号ＳＲＸからプリアンブルに使用されたシグネチャの検出を行い、その結果を受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮとして出力する。遅延時間測定部１０６は受信ランダムアクセス信号ＳＲＸと受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮから伝搬路における遅延時間ＳＲＴＤを測定して出力する。タイミング制御部１０７は、遅延時間ＳＲＴＤから検出された移動局それぞれに対して必要な送信タイミングの補正値を算出し、送信タイミング制御情報ＳＴＡとして出力する。送信電力制御部３０３は、共通パイロットチャネル（ＣＰＩＣＨ: Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｉｌｏｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ）の送信電力と予め設定したＣＰＩＣＨ送信電力に対する電力オフセット値とから、ランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答の送信電力ＳＰＯWを算出し出力する。ランダムアクセス応答生成部３０４は、受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮと送信タイミング制御情報ＳＴＡと送信電力ＳＰＯWとからランダムアクセス応答ＳＡＣＫを生成して移動局へ送信する。
【非特許文献１】３ＧＰＰ ＴＳ２５.２１１ Ｖ６.７.０（２００５-１２）“３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ; Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ; Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ ｍａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌｓ ｏｎｔｏ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌｓ (ＦＤＤ)(Ｒｅｌｅａｓｅ ６)”, Ｓｅｃｔｉｏｎ ５.３.３.７, ｐｐ. ３４-３５
【非特許文献２】３ＧＰＰ ＴＳ２５.１０１ Ｖ７.１.０（２００５-０９）“３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ; Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ; Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ(ＵＥ) ｒａｄｉｏ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ (ＦＤＤ)(Ｒｅｌｅａｓｅ ７)”, Ｓｅｃｔｉｏｎ ８.１３, ｐｐ. ５３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した背景技術では、移動局と基地局間の距離によらず同じ送信電力でランダムアクセス応答を送信するため、セル中心にいる移動局などＤＬ
ＣＱＩレベルの高い移動局にとっては送信電力が過剰になってしまうことが問題となる。また、この問題はランダムアクセス応答の送信電力だけでなく、変調方式や誤り訂正符号の符号化率などその他の送信パラメータについても同様のことが言える。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するための第１の発明は、
通信システムであって、
ランダムアクセス信号を送信する移動局と、
前記ランダムアクセス信号によって前記移動局を検出する基地局と
を有し、
前記基地局は、
前記ランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部と
を有することを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するための第２の発明は、上記第１の発明において、
前記設定部は、前記測定した遅延時間に基づいて前記移動局の下り回線の通信路品質のレベルを判定し、このレベルに基づいて前記送信パラメータを制御することを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するための第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、
前記設定部は、前記測定した遅延時間と、予め用意した前記遅延時間と前記レベルとの関係を定義したテーブルとに基づいて前記レベルを判定することを特徴とする。
【００１３】
上記課題を解決するための第４の発明は、上記第１から第３のいずれかの発明において、
前記設定部は、前記ランダムアクセス応答に対して前記移動局から送信される応答確認に基づいて、前記ランダムアクセス応答の受信成功確率を算出し、この受信成功確率と前記レベルとから前記送信パラメータを設定することを特徴とする。
【００１４】
上記課題を解決するための第５の発明は、上記第４の発明において、
前記設定部は、前記受信成功確率に応じて定義されたオフセットと、前記レベルとに基づいて前記送信パラメータを決定することを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するための第６の発明は、
基地局であって、
送信されてきたランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部と
を有することを特徴とする。
【００１６】
上記課題を解決するための第７の発明は、上記第６の発明において、
前記設定部は、前記測定した遅延時間に基づいて移動局の下り回線の通信路品質のレベルを判定し、このレベルに基づいて前記送信パラメータを制御することを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決するための第８の発明は、上記第６又は第７の発明において、
前記設定部は、前記測定した遅延時間と、予め用意した前記遅延時間と前記レベルとの関係を定義したテーブルとに基づいて前記レベルを判定することを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決するための第９の発明は、上記第６から第８のいずれかの発明において、
前記設定部は、前記ランダムアクセス応答に対して送信されてきた応答確認に基づいて、前記ランダムアクセス応答の受信成功確率を算出し、この受信成功確率と前記レベルとから前記送信パラメータを設定することを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決するための第１０の発明は、上記第９の発明において、
前記設定部は、前記受信成功確率に応じて定義されたオフセットと、前記レベルとに基づいて前記送信パラメータを決定することを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するための第１１の発明は、
通信方法であって、
ランダムアクセス信号を送信する送信ステップと、
前記ランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定ステップと、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定ステップと
を有することを特徴とする。
【００２１】
上記課題を解決するための第１２の発明は、上記第１１の発明において、
前記設定ステップは、
前記測定した遅延時間に基づいて前記移動局の下り回線の通信路品質のレベルを判定する判定ステップと、
前記判定されたレベルに基づいて前記送信パラメータを制御する制御ステップと
を有することを特徴とする。
【００２２】
上記課題を解決するための第１３の発明は、上記第１１又は第１２の発明において、
前記設定ステップは、前記測定した遅延時間と、前記遅延時間と前記レベルとの関係を予め定義したテーブルとに基づいて前記レベルを判定する判定ステップを有することを特徴とする。
【００２３】
上記課題を解決するための第１４の発明は、上記第１１から第１３のいずれかの発明において、
前記設定ステップは、前記ランダムアクセス応答に対して送信される応答確認に基づいて、前記ランダムアクセス応答の受信成功確率を算出する算出ステップと、
前記算出した受信成功確率と前記レベルとから前記送信パラメータを設定する設定ステップと
を有することを特徴とする。
【００２４】
上記課題を解決するための第１５の発明は、上記第１４の発明において、
前記設定ステップは、前記受信成功確率に応じて定義されたオフセットと、前記レベルとに基づいて前記送信パラメータを設定することを特徴とする。
【００２５】
上記課題を解決するための第１６の発明は、
基地局のプログラムであって、前記プログラムは前記基地局を、
送信されてきたランダムアクセス信号の遅延時間を測定する測定部と、
前記測定した遅延時間に基づいて、前記ランダムアクセス信号の応答信号として送信するランダムアクセス応答の送信パラメータを設定する設定部と
して機能させることを特徴とする。
【００２６】
本発明は、複数の移動局が無線リソースを共有して基地局にランダムアクセス信号を送信し、基地局が、移動局が送信したランダムアクセス信号に対応する受信ランダムアクセス信号を基に検出したシグネチャの番号をシグネチャ情報とし、ランダムアクセス信号とシグネチャ情報を基に伝搬路において生じる遅延時間を測定し、遅延時間を基にＤＬ ＣＱＩレベルを判定し、ＤＬ ＣＱＩレベルを基にランダムアクセス信号への応答であるランダムアクセス応答の送信パラメータを決定する。遅延時間を基にしたＤＬ ＣＱＩレベルの判定には、予め遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルの関係を定義したテーブルを用意し、そのテーブルを用いて行う。また、判定したＤＬ ＣＱＩレベルからランダムアクセス応答の送信パラメータを決定する。さらに、ランダムアクセス応答の受信成功確率に基づいた送信パラメータに対するオフセットを定義し、遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルのテーブルから決定した送信パラメータにそのオフセットを付加する方法もある。ここで、送信パラメータとしては、送信電力、変調方式、誤り訂正符号の符号化率などが考えられる。
以上説明したように、本発明は、移動局がＤＬ ＣＱＩ情報を通知しなくとも、基地局においてＤＬ ＣＱＩレベルを判定することができ、ランダムアクセス応答の送信パラメータを移動局それぞれに対して個別に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、移動局がＤＬ ＣＱＩ情報を通知しなくとも、基地局でのＤＬ ＣＱＩレベルの判定を実現できる。その理由は、基地局で測定する伝搬路における遅延時間から算出される伝搬損に基づいてＤＬ ＣＱＩレベルを判定できるためである。さらに、判定したＤＬ ＣＱＩレベルを用いることで、移動局毎にランダムアクセス応答の送信パラメータの設定が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の特徴を説明するために、以下において、図面を参照して具体的に述べる。
【００２９】
本発明を実施するための第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３０】
〈第１の実施の形態〉
図１は、本発明による第１の実施の形態におけるランダムアクセス通信システムの構成を示すブロック図である。
【００３１】
本発明のランダムアクセス通信システムは移動局１０１と基地局１０４とを有する。この移動局と基地局とはランダムアクセス方式を用いて通信するものである。
【００３２】
移動局１０１は、シグネチャ選択部１０２とランダムアクセス信号発生部１０３とを有する。また、図示していないが送受信部を有する。
【００３３】
シグネチャ選択部１０２は、予め決められた種類のシグネチャ、すなわち検出基準を満たすシグネチャの中からランダムに１つを選択し、選択したシグネチャの番号を示すシグネチャ情報ＳＳGＮを出力する。
【００３４】
ランダムアクセス信号発生部１０３は、基地局と通信を開始するために、シグネチャ情報ＳＳGＮからランダムアクセス信号ＳＴＸを生成し、送受信部を介して基地局へ送信する。
【００３５】
基地局１０４は、プリアンブル検出部１０５、遅延時間測定部１０６、タイミング制御部１０７、ＤＬ ＣＱＩ判定部１０８、送信パラメータ制御部１０９、及びランダムアクセス応答生成部１１０を有する。また、図示していないが送受信部を有する。
【００３６】
プリアンブル検出部１０５は、送受信部が受信した移動局１０１からのランダムアクセス信号ＳＴＸに対応する受信ランダムアクセス信号ＳＲＸからプリアンブルに使用されたシグネチャを検出し、受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮとして出力する。
【００３７】
遅延時間測定部１０６は、受信ランダムアクセス信号ＳＲＸと受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮとから伝搬路において生じる遅延時間ＳＲＴＤを測定して出力する。尚、受信ランダムアクセス信号ＳＲＸと受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮとから伝搬路において生じる遅延時間ＳＲＴＤを測定する方法は、本発明では特に限定せず、如何なる方法であっても良い。
【００３８】
タイミング制御部１０７は、遅延時間ＳＲＴＤから移動局において必要な送信タイミングの補正値を算出し送信タイミング制御情報ＳＴＡとして出力する。
【００３９】
ＤＬ ＣＱＩ判定部１０８は、遅延時間ＳＲＴＤからＤＬ ＣＱＩレベル（下り回線の回線品質）を判定し、ＤＬ ＣＱＩ情報ＳＲＣＱＩとして出力する。ＤＬ ＣＱＩ判定部１０８におけるＤＬ ＣＱＩレベルの判定は、予め遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルとの関係が定義されたテーブルを用意し、遅延時間ＳＲＴＤとテーブルとを用いて行われる。
【００４０】
ここで、遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルとの関係を定義したテーブルについて説明する。
【００４１】
図２、図３は、本発明による第１の実施の形態におけるＤＬ ＣＱＩレベルの判定を説明するための図である。本実施の形態では、予め遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルの関係を定義したテーブルを用いて判定する。テーブルを生成するために用いる遅延時間と距離との関係、および距離と伝搬損の関係それぞれの導出には、例として３ＧＰＰ ＬＴＥの標準方式の検討に用いられている以下の式（１）、式（２）を用いる。
Ｒ =ＴＲＴＤ / ６.７ (１)
Ｌ =１２８.１＋３７.６ ｌｏｇ１０(Ｒ) (２)
ここで、ＴＲＴＤは遅延時間[ｕｓ]、Ｒは移動局と基地局との距離[km]、Ｌは伝搬損[ｄＢ]である。遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルとの関係のテーブルの生成においては、まずＤＬ ＣＱＩレベルと伝搬損の関係を定義する。このとき、隣り合うＤＬ ＣＱＩレベル間の伝搬損の差が一定値となるようにテーブルを生成する。
【００４２】
次に、ＤＬ ＣＱＩレベルの境界となる伝搬損に対応する遅延時間を算出し、遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルとの関係を定義する。本実施の形態では、セル半径５kmと仮定し、各ＤＬ ＣＱＩレベル間の伝搬損の差が２０ｄＢ間隔となるように遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルの関係とを定義する。図２は、このように定義された場合のテーブルである。図２において、例えばＤＬ ＣＱＩレベルがＬｖ２ (Ｈｉｇｈ)の遅延時間の下限値０.９ｕｓに対応する伝搬損は、式(１)及び式(２)からＬ＝１２８.１＋３７.６ｌｏｇ１０(０.９/６.７)＝９４.４ｄＢとなり、一方ＤＬ ＣＱＩレベルがＬｖ３(Ｍｉｄｄｌｅ)の遅延時間の下限値３.０ｕｓに対応する伝搬損は、式(１)及び式(２)からＬ＝１２８.１＋３７.６ｌｏｇ１０(３.０/６.７)＝１１４.４ｄＢとなり、差が２０dBとなっている。
【００４３】
さらに、本実施の形態では、判定したＤＬ ＣＱＩレベルからランダムアクセス応答の送信電力を制御するため、予めＤＬ ＣＱＩレベルと送信電力との関係も定義する。送信電力はＤＬ ＣＱＩレベルに反比例するように、かつ、各ＤＬ ＣＱＩレベルに対してランダムアクセス応答の誤り率のターゲット（例えば１％のＰａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ: ＰＥＲ）を満たすように設定する。
【００４４】
ここで、最低のＤＬ ＣＱＩレベルであるＬｖ４の移動局に対して必要な送信電力が３０ｄＢｍであると仮定し、ターゲットの誤り率を満たすことを前提にＤＬ ＣＱＩレベルが高くなるに応じて送信電力を小さく設定し、図２に示すような関係を定義する。
【００４５】
ランダムアクセスにおいて、各移動局は、理想的には図３（ａ）に示すタイミングで受信されるようにランダムアクセス信号を送信する。しかし、伝搬路における遅延のために実際にはランダムアクセス信号は図３（ｂ）に示すように遅延して受信される。ここでは、図３（ｂ）に示すように移動局１および移動局２が検出されたものとする。このとき、移動局１および移動局２のランダムアクセス信号の遅延時間を測定した結果、それぞれＴＲＴＤ,１＝１.６[ｕｓ]、ＴＲＴＤ,２＝１０.４[ｕｓ]であった。図２に示す予め定義した遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルの関係を用いて各移動局のＤＬ ＣＱＩレベルを判定すると、移動局１のＤＬ ＣＱＩレベルは“Ｈｉｇｈ”、移動局２のＤＬ ＣＱＩレベルは“Ｌｏｗ”となる。
【００４６】
このＤＬ ＣＱＩレベルの判定結果を基に、ランダムアクセス応答の送信電力の制御を行う。送信電力制御法としては、図２に示すように予めＤＬ ＣＱＩレベルと送信電力の関係を定義しておく方法を用い、本実施の形態においてＤＬ ＣＱＩレベルが“Ｈｉｇｈ”の移動局１の送信電力は１０ｄＢｍに、“Ｌｏｗ”の移動局２の送信電力は３０ｄＢｍにそれぞれ設定する。
【００４７】
送信パラメータ制御部１０９は、ＤＬ ＣＱＩ情報ＳＲＣＱＩからランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答信号ＳＡＣＫの送信パラメータを示す送信パラメータ制御情報ＳＣＴＲＬを出力する。
【００４８】
ランダムアクセス応答生成部１１０は、移動局１０１からのランダムアクセスに対する応答信号であるランダムアクセス応答信号ＳＡＣＫを生成する。このランダムアクセス応答信号ＳＡＣＫは、受信シグネチャ情報ＳＲＳＧＮと送信タイミング制御情報ＳＴＡと送信パラメータ制御情報ＳＣＴＲＬとから生成され、送受信部を介して移動局に送信される。
【００４９】
続いて、本実施の形態の動作について説明する。
【００５０】
移動局１０１が基地局１０４に接続する時、シグネチャ選択部１０２は、予め決められている種類のシグネチャの中からランダムに１つを選択し、選択したシグネチャの番号を示すシグネチャ情報ＳＳGＮを出力する。
【００５１】
ランダムアクセス信号発生部１０３は、シグネチャ選択部１０２からのシグネチャ情報ＳＳGＮに基づいてランダムアクセス信号ＳＴＸを生成し、送受信部を介して基地局１０４に送信する。
【００５２】
基地局１０４の送受信部がアクセス信号ＳＴＸを受信すると、プリアンブル検出部１０５はこのランダムアクセス信号ＳＴＸに対応する受信ランダムアクセス信号ＳＲＸからプリアンブルに使用されたシグネチャを検出し、受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮとして出力する。
【００５３】
遅延時間測定部１０６は、受信ランダムアクセス信号ＳＲＸと受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮとから伝搬路において生じる遅延時間ＳＲＴＤを測定する。
【００５４】
タイミング制御部１０７は、測定された遅延時間ＳＲＴＤから移動局１０１において必要な送信タイミングの補正値を算出して送信タイミング制御情報ＳＴＡとして出力する。
【００５５】
ＤＬ ＣＱＩ判定部１０８は、遅延時間ＳＲＴＤからＤＬ ＣＱＩレベルを判定し、ＤＬ ＣＱＩ情報ＳＲＣＱＩとして出力する。ＤＬ ＣＱＩ判定部１０８におけるＤＬ ＣＱＩレベルの判定は、予め遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルとの関係が定義されたテーブルを用意し、遅延時間ＳＲＴＤとテーブルとを用いて行われる。
【００５６】
送信パラメータ制御部１０９は、ＤＬ ＣＱＩ情報ＳＲＣＱＩからランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答ＳＡＣＫの送信パラメータを示す送信パラメータ制御情報ＳＣＴＲＬを出力する。このランダムアクセス応答ＳＡＣＫには、移動局１０１が基地局１０４と通信するために必要な情報が記されている。
【００５７】
ランダムアクセス応答生成部１１０は、プリアンブル検出１０５からの受信シグネチャ情報ＳＲＳＧＮと、タイミング制御部１０７からの送信タイミング制御情報ＳＴＡと、送信パラメータ制御部１０９からの送信パラメータ制御情報ＳＣＴＲＬとからランダムアクセス応答ＳＡＣＫを生成し、送受信部を介して移動局１０１へ送信する。
【００５８】
移動局１０１の送受信部が基地局１０４から送信されてきたランダムアクセス応答ＳＡＣＫを受信すると、ランダムアクセス応答ＳＡＣＫの情報に基づいて基地局１０４と通信する。
【００５９】
〈第２の実施の形態〉
次に第２の実施の形態について説明する。
【００６０】
図４は、本発明による第２の実施の形態におけるランダムアクセス通信装置の構成を示すブロック図である。尚、上記実施の形態と同様の構成については、同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６１】
移動局１０１において、シグネチャ選択部１０２は予め決められた種類のシグネチャの中からランダムに１つを選択し、選択したシグネチャの番号を示すシグネチャ情報ＳＳGＮを出力する。
【００６２】
ランダムアクセス信号発生部１０３は、シグネチャ情報ＳＳGＮからランダムアクセスＳＴＸを生成し、送受信部を介して基地局へ送信する。また、受信部を介して、基地局１０４からランダムアクセス応答を受信すると、これに呼応して応答確認（ＡＣＫ）を送受信部を介して送信する。
【００６３】
基地局１０４の送受信部が移動局からのランダムアクセスＳＴＸを受信すると、プリアンブル検出部１０５は、そのランダムアクセスＳＴＸに対応する受信ランダムアクセスＳＲＸからプリアンブルに使用されたシグネチャを検出し、受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮとして出力する。
【００６４】
遅延時間測定部１０６は、受信ランダムアクセスＳＲＸと受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮから伝搬路において生じる遅延時間ＳＲＴＤを測定して出力する。
【００６５】
タイミング制御部１０７は、遅延時間ＳＲＴＤから移動局において必要な送信タイミングの補正値を算出し送信タイミング制御情報ＳＴＡとして出力する。
【００６６】
ＤＬ ＣＱＩ判定部１０８は、遅延時間ＳＲＴＤからＤＬ ＣＱＩレベルを判定し、ＤＬ ＣＱＩ情報ＳＲＣＱＩとして出力する。
【００６７】
ＤＬ検出確率算出部２０３は、ＤＬのランダムアクセスへの応答信号であるランダムアクセス応答の受信成功確率ＳＤＬＤＰを算出して出力する。
【００６８】
送信パラメータ制御部２０４は、ＤＬ ＣＱＩ情報ＳＲＣＱＩとランダムアクセス応答の受信成功確率ＳＤＬＤＰからランダムアクセス応答ＳＡＣＫの送信パラメータを示す送信パラメータ制御情報ＳＣＴＲＬを出力する。
【００６９】
ランダムアクセス応答生成部１１０は、受信シグネチャ情報ＳＲＳGＮと送信タイミング制御情報ＳＴＡと送信パラメータ制御情報ＳＣＴＲＬからランダムアクセス応答ＳＡＣＫを生成し、送受信部を介して移動局へ送信する。
【００７０】
ＤＬ ＣＱＩ判定部１０８におけるＤＬ ＣＱＩレベルの判定は、予め遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルの関係を定義したテーブルを用意し、遅延時間ＳＲＴＤとテーブルを用いて行い、その判定したＤＬ ＣＱＩレベルをランダムアクセス応答の送信パラメータの決定に用いる。本実施の形態の送信パラメータ制御部２０４におけるランダムアクセス応答の送信パラメータの決定は、ＤＬ ＣＱＩレベルから決まる送信パラメータに対して、さらに、予め定義したランダムアクセス応答の受信成功確率に応じたオフセットを付加することで実現する。
【００７１】
ここで、ＤＬ検出確率算出部におけるランダムアクセス応答の受信成功確率として、ランダムアクセス応答に対して移動局から送信されるＡＣＫが基地局で受信される確率を用いる方法がある。
【００７２】
本実施の形態ではセル半径を５kmとし、遅延時間から算出される伝搬損を基に予め３段階のＤＬ ＣＱＩレベル（Ｈｉｇｈ,  Ｍｉｄｄｌｅ,  Ｌｏｗ）と遅延時間の関係、さらにそれぞれのＤＬ ＣＱＩレベルに対応するランダムアクセス応答の送信電力を図５に示すように定義する。ここで、図５に示す予め定義した送信電力は、１％のＰＥＲを達成するために必要な値を満たすように設定したものである。ランダムアクセス応答の受信成功確率の点から見た場合、この１％のＰＥＲが９９％の受信成功確率に相当すると考える。そのため、受信成功確率が９９％未満である場合には、受信成功確率を上げるために送信電力に正のオフセットを全移動局共通に付加する。本実施の形態では、図６に示すランダムアクセス応答の受信成功確率と送信電力のオフセットの関係を予め定義する。
【００７３】
ある時刻ｔ＝Ｔ０において移動局１が図７（ａ）に示すように検出され、時刻ｔ＝Ｔ１(Ｔ０＋τ、τ＞０)において移動局２が図７（ｂ）に示すようにそれぞれ検出されるとする。また、各時刻におけるランダムアクセス応答の受信成功確率が、それぞれＰＤ０＝９２％、ＰＤ１＝９６％であるとする。まず、時刻ｔ＝Ｔ０において移動局１の遅延時間を測定した結果がＴＲＴＤ,１＝６.８[ｕｓ]であった場合、図５からＤＬ ＣＱＩレベルが“Ｍｉｄｄｌｅ”、設定する送信電力が２０ｄＢｍであると決定する。さらに、受信成功確率に基づいたオフセットを考慮すると、時刻ｔ＝Ｔ０における受信成功確率がＰＤ０＝９２％であるので、図６から送信電力のオフセットは＋２ｄＢｍとなり、移動局１のランダムアクセス応答の送信電力を２２ｄＢｍと設定する。次に、時刻ｔ＝Ｔ０から時間τ後の時刻ｔ＝Ｔ１において移動局２の遅延時間を測定した結果がＴＲＴＤ,２＝８.７[ｕｓ]であった場合、図５からＤＬ ＣＱＩレベルが“Ｍｉｄｄｌe”、設定する送信電力が２０ｄＢｍであると決定する。一方、時刻ｔ＝Ｔ０においてＰＤ０=９２％であった受信成功確率が、時刻ｔ＝Ｔ１ではＰＤ１＝９６％となり、向上していることがわかる。そのため、送信電力のオフセットを＋２ｄＢｍから＋１ｄＢｍへ減少し、移動局２のランダムアクセス応答の送信電力を２１ｄＢｍと設定する。このように、受信成功確率に応じてオフセット量を調整することで、より適切な送信電力の設定が実現できる。
【００７４】
以上、示した方法により、移動局がＤＬ ＣＱＩレベルを通知することなく、基地局でそれを判定し、ランダムアクセス応答の送信電力を移動局個別に設定することができる。なお、上記実施の形態では送信パラメータとして送信電力を用いたが、変調方式、誤り訂正符号の符号化率などその他の送信パラメータについても同様な設定が可能である。
【００７５】
尚、上述した本発明の移動局及び基地局は、上記説明からも明らかなように、ハードウェアで構成することも可能であるが、コンピュータプログラムにより実現することも可能である。この場合、プログラムメモリに格納されているプログラムで動作するプロセッサによって、上述した実施の形態と同様の機能、動作を実現させる。尚、上述した実施の形態の一部の機能のみをコンピュータプログラムにより実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明による第１の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図２】本発明による第１の実施の形態における遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルとランダムアクセス応答の送信電力の関係を説明するための図である。
【図３】本発明による第１の実施の形態におけるランダムアクセス信号の遅延時間を説明するための図である。
【図４】本発明による第２の実施の形態を説明するためのブロック図である。
【図５】本発明による第２の実施の形態における遅延時間とＤＬ ＣＱＩレベルとランダムアクセス応答の送信電力の関係を説明するための図である。
【図６】本発明による第２の実施の形態におけるランダムアクセス応答の受信成功確率に応じた送信電力のオフセットの定義を説明するための図である。
【図７】本発明による第２の実施の形態におけるランダムアクセス信号の遅延時間を説明するための図である。
【図８】従来例を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０１、２０１、３０１  移動局
１０２、３０３          シグネチャ選択部
１０３                  ランダムアクセス信号生成部
１０４、２０２、３０４  基地局
１０５                  プリアンブル検出部
１０６                  遅延時間測定部
１０７                  タイミング制御部
１０８                  ＤＬ  ＣＱＩ判定部
１０９、２０４          送信パラメータ制御部
１１０、３０４          ランダムアクセス応答生成部
２０３                  ＤＬ検出確率算出部
３０３                  送信電力制御部
【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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