(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＲＡＣＨを初回送信する場合に互いに直交関係にある複数の符号に含まれる第１の符号を用い、前記ＲＡＣＨを再送信する場合に互いに直交関係にない複数の符号に含まれる第２の符号であって、前記第１の符号に関連付けられた前記第２の符号を用いて送信を行う移動局装置と、
前記移動局装置から初回送信または再送信されたＲＡＣＨを、前記初回送信されたＲＡＣＨに対して前記互いに直交関係にある複数の符号に含まれる第１の符号、または、前記再送信されたＲＡＣＨに対して前記互いに直交関係にない複数の符号に含まれる第２の符号であって、前記第１の符号に関連付けられた前記第２の符号に基づいて合成する基地局装置と、
を具備する無線通信システム。
【請求項２】
１つの前記移動局装置がＲＡＣＨの初回送信および再送信にそれぞれ使用する前記第１の符号及び前記第２の符号の関連付けは一意に定まっている、
請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
ＲＡＣＨの初回送信および再送信にそれぞれ使用される複数のタイムスロットが予め定められており、
前記互いに直交関係にある複数の符号および前記互いに直交関係にない複数の符号は、前記複数のタイムスロットのうち、いずれのタイムスロットにおいて使用されるか予め定められている、
請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記複数のタイムスロットは、ＲＡＣＨ区間において変化しない、互いに所定の時間間隔を空けて配置される、
請求項３記載の無線通信システム。
【請求項５】
ＲＡＣＨ送信時に使用される複数の符号が記録されたメモリと、
前記メモリに記録された符号を用いてＲＡＣＨを送信する送信手段と、
を具備し、
前記送信手段は、
ＲＡＣＨを初回送信する場合に前記メモリに記録された互いに直交関係にある複数の符号に含まれる第１の符号を用い、前記ＲＡＣＨを再送信する場合に前記メモリに記録された互いに直交関係にない複数の符号に含まれる第２の符号であって、前記第１の符号に関連付けられた前記第２の符号を用いて、ＲＡＣＨを送信する、
移動局装置。
【請求項６】
前記メモリにおいて、１つの移動局装置がＲＡＣＨの初回送信および再送信にそれぞれ使用する前記第１の符号及び前記第２の符号のパタンは一意に定まって記録され、かつ複数の移動局装置に対する複数のパタンが記録されており、
前記送信手段は、
ＲＡＣＨを初回送信および再送信する場合、前記メモリに記録されている複数のパタンから１つを選択し、このパタンに対応する前記第１の符号及び前記第２の符号をそれぞれ用いてＲＡＣＨを送信する、
請求項５記載の移動局装置。
【請求項７】
前記メモリにおいて、初回送信時に使用される符号である、巡回シフトＣＡＺＡＣ（Cyclic Shifted CAZAC）符号が記録されている、
請求項６記載の移動局装置。
【請求項８】
前記メモリにおいて、再送時に使用される符号である、互いに異なる基本符号系列のＣＡＺＡＣ符号が記録されている、
請求項６記載の移動局装置。
【請求項９】
前記メモリにおいて、前記複数のパタンは、優先度または受信品質の少なくとも一方に応じてグループ分けされ記録されている、
請求項６記載の移動局装置。
【請求項１０】
ＲＡＣＨの信号の合成に使用される複数の符号が記録されたメモリと、
前記移動局装置から初回送信または再送信されたＲＡＣＨの信号を受信する受信手段と、
前記メモリに記録された複数の符号を用いて、前記受信手段で受信されたＲＡＣＨの信号を合成する合成手段と、
を具備し、
前記合成手段は、
前記初回送信されたＲＡＣＨに対して前記メモリに記録された互いに直交関係にある複数の符号に含まれる第１の符号を用い、前記再送信されたＲＡＣＨに対して前記メモリに記録された互いに直交関係にない複数の符号に含まれる第２の符号であって、前記第１の符号に関連付けられた前記第２の符号を用いて、前記ＲＡＣＨの信号を合成する、
基地局装置。
【請求項１１】
ＲＡＣＨを初回送信する場合に互いに直交関係にある複数の符号に含まれる第１の符号を用い、前記ＲＡＣＨを再送信する場合に互いに直交関係にない複数の符号に含まれる第２の符号であって、前記第１の符号に関連付けられた前記第２の符号を用いて送信を行う、
ＲＡＣＨ送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、移動局装置、基地局装置およびＲＡＣＨ送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、３ＧＰＰ ＲＡＮ ＬＴＥ（Long Term Evolution）において、無線通信移動局装置（以下、移動局と略す）から無線通信基地局装置（以下、基地局と略す）への初期アクセスにＲＡＣＨ（Random Access Channel）を用いることが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。ＲＡＣＨは、基地局への接続要求（Association Request）、基地局への帯域割り当て要求（Resource Request）、および上り送信タイミングの同期取得等を行う際の初期アクセスに利用される。
【０００３】
ＲＡＣＨ信号を送信する移動局は、ＲＡＣＨ信号を送信する他の移動局と自局とを区別するために、ＲＡＣＨにおいて、複数の互いに異なるシグネチャの中からいずれか１つのシグネチャを選択して基地局へ送信する。
【０００４】
また、ＲＡＣＨでは複数の移動局から同時に複数のシグネチャが送信されることを考慮し、それらのシグネチャを基地局にて分離・検出できるように、シグネチャとして、相互相関が低く、かつ、自己相関が高い符号系列を用いることが検討されている。このような特性を有する符号系列として、ＧＣＬ系列（Generalized Chirp-like）の１つであるＣＡＺＡＣ（Constant Amplitude Zero Auto-Correlation）系列が知られている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
ＲＡＣＨのフレーム構成として、図１Ａ〜Ｃに示すような、プリアンブル部とメッセージ部とが時間分割された構成が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。プリアンブル部の送信電力とメッセージ部の送信電力とは、オープンループの送信電力制御により決定される。オープンループ送信電力とは、下り共通チャネル受信レベルを用いて上り送信電力を決定することであり、基地局において、伝播ロスの異なる移動局間の受信電力を一定に保つことで、複数移動局のＲＡＣＨ検出率を向上させる。
【０００６】
また、伝播ロスの大きさに応じて、異なるアクセススロット長で送信することにより、ＲＡＣＨ検出率を向上させる。
【非特許文献１】3GPP TSG-RAN WG1 LTE Ad Hoc Meeting, R1-060047, NTT DoCoMo, NEC, Sharp, “Random Access Transmission in E-UTRA Uplink”, Helsinki, Finland, 23-25 January, 2006
【非特許文献２】3GPP TSG-RAN WG1 LTE Ad Hoc Meeting, R1-060046, NTT DoCoMo, NEC, Sharp, “Orthogonal Pilot Channel Structure in E-UTRA Uplink”, Helsinki, Finland, 23-25 January, 2006
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記技術には、多くの無線リソースを伝播ロスの大きな移動局用に確保しておく必要があり、リソース使用効率が悪いという問題がある。以下、この理由を詳細に説明する。
【０００８】
移動局が伝播ロスの大きさに応じてオープンループ送信電力制御するランダムアクセスの場合を考える。結果、ランダムアクセス送信電力が、移動局の持つ最大送信電力を超える電力値となった場合には、アクセススロット長がより長い構成で送信される。したがっ
て、伝播ロスの大きな移動局を収容するために、多くの無線リソースをあらかじめ確保しておく必要があり、無線リソース使用効率が悪い。
【０００９】
本発明の目的は、少ない無線リソースでＲＡＣＨ送信を可能とする無線通信システム、移動局装置、基地局装置およびＲＡＣＨ送信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係る無線通信システムは、ＲＡＣＨを複数回送信する場合、各回の送信で使用される符号が所定の規則に従って互いに関連づけられている符号を用いて送信を行う移動局装置と、前記移動局装置から複数回送信されたＲＡＣＨを、前記所定の規則に基づいて合成する基地局装置と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基地局においてＲＡＣＨの受信合成を可能とし、少ない無線リソースでＲＡＣＨ送信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書では、同様の機能を有する複数の構成に対し同一の符号を付すこととし、さらに各符号に続けて異なる枝番を付して互いを区別することとする。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１では、移動局と基地局との間でのＲＡＣＨにおいて、再送時の符号として、初回送信時の符号とは異なる符号を用いて送信することにより、基地局において、受信信号の合成（受信合成）を可能とする。これにより、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００１４】
図２は、本発明の実施の形態１に係る移動局装置の主要な構成を示すブロック図である。ここでは、ランダムアクセスを送信する側を移動局装置、ランダムアクセスを受信する側を基地局装置として説明する。
【００１５】
本実施の形態に係る移動局装置は、大別して、受信部１００および送信部１１０からなり、受信部１００は、無線受信部１０１、復調部１０２、復号化部１０３、制御部１０４、および同期制御部１０５を備え、送信部１１０は、ＲＡＣＨ生成部１１１（シグネチャ選択部１１２、変調部１１３）、符号化部１１４、変調部１１５、多重部１１６、および無線送信部１１７を備える。なお、アンテナ１２１は送受信共用である。
【００１６】
本実施の形態に係る移動局装置の各部は、以下の動作を行う。まず、送信部１１０について説明する。
【００１７】
ＲＡＣＨ生成部１１１は、シグネチャ選択部１１２及び変調部１１３から構成され、次のようにＲＡＣＨ信号を生成する。すなわち、シグネチャ選択部１１２は、入力されるＲＡＣＨ送信回数情報に応じて、互いに異なる複数の符号系列の中からいずれか１つの符号系列をシグネチャとして選択し、変調部１１３へ出力する。このシグネチャ（符号系列）選択の処理の詳細については、後述する。変調部１１３は、シグネチャ（符号系列）を変調してＲＡＣＨ信号を生成し、多重部１１６へ出力する。
【００１８】
符号化部１１４は、ユーザデータに対しターボ符号や畳み込み符号等の誤り訂正符号化を施し、符号化後の信号を変調部１１５へ出力する。
【００１９】
変調部１１５は、符号化後のユーザデータに対し、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等の変調処理を施し、変調信号を多重部１１６へ出力する。
【００２０】
多重部１１６は、変調部１１３から入力されるＲＡＣＨ信号と、変調部１１５から入力されるユーザデータとを時間多重し、多重信号を無線送信部１１７へ出力する。すなわち、多重部１１６は、ＲＡＣＨ信号の送信完了後に、ユーザデータを無線送信部１１７へ出力する。
【００２１】
無線送信部１１７は、多重されたＲＡＣＨ信号およびユーザデータに対し、周波数変換、アップコンバート等の無線処理を施し、アンテナ１２１を介してこれを基地局へ送信する。
【００２２】
次いで、受信部１００の詳細について説明する。
【００２３】
無線受信部１０１は、基地局からの信号をアンテナ１２１を介して受信し、ダウンコンバート、周波数変換等の無線処理を行って、受信信号を同期制御部１０５および復調部１０２へ出力する。
【００２４】
同期制御部１０５は、受信信号に含まれるパイロットを用いて同期獲得および同期捕捉を行い、同期捕捉したタイミング情報を復調部１０２および変調部１１３へ出力する。さらに、同期制御部１０５は、ＲＡＣＨ通信中を示す情報を用いて、自機が通信中であれば、ＲＡＣＨ送信タイミングを更新せずに、送信タイミング情報を変調部１１３へ出力する。
【００２５】
復調部１０２は、同期制御部１０５で同期捕捉したタイミングで受信信号を復調し、復調信号を復号化部１０３へ出力する。
【００２６】
復号化部１０３は、復調した受信信号を復号化し、制御部１０４へ出力する。
【００２７】
制御部１０４は、ＲＡＣＨ通信中を示す情報を同期制御部１０５へ出力すると共に、復号された受信信号からＲＡＣＨに関係する制御信号（ＲＡＣＨのＡＣＫ）を抽出し、これらにＡＣＫ応答が含まれていないようであればＲＡＣＨ送信回数を１インクリメントし、ＲＡＣＨ送信回数情報をシグネチャ選択部１１２へ出力する。
【００２８】
次いで、シグネチャ選択部１１２における符号系列選択処理の詳細について説明する。
【００２９】
本実施の形態では、シグネチャ（符号系列）としてＧＣＬ系列またはＣＡＺＡＣ系列を用いる。ＣＡＺＡＣ系列は、自己相関が高くかつ相互相関が低い符号系列であり、一定振幅の周波数応答特性を有する。以下、シグネチャ（符号系列）としてＣＡＺＡＣ系列を用いた場合を一例として説明する。
【００３０】
シグネチャ選択部１１２は、図３に示す符号テーブルを備えており、シグネチャ番号としていずれか１つの番号をランダムに選択し、入力されたＲＡＣＨ送信回数情報に基づいて図３に示すテーブルを参照して、いずれか１つのＣＡＺＡＣ（ｋ，ｍ）を選択する。
【００３１】
図３に示すテーブルにおいて、例えば、シグネチャ番号として＃１が選択された場合に、ＲＡＣＨ送信回数が１回目、すなわち初回送信時には、ＣＡＺＡＣ（０，０）を選択し、また、ＲＡＣＨ送信回数が２回目の時には、ＣＡＺＡＣ（１，０）を選択する。また、シグネチャ番号として＃２が選択された場合に、ＲＡＣＨ送信回数が１回目の時には、ＣＡＺＡＣ（０，１）を選択し、ＲＡＣＨ送信回数が２回目の時には、ＣＡＺＡＣ（１，１）を選択する。シグネチャ番号＃３〜＃８についても同様である。つまり、本実施の形態では、１つのシグネチャ番号とＲＡＣＨ送信回数に対して、それぞれ異なる符号を割り当てている。また、送信回数が用意している参照テーブルを超える送信回数となった場合には、初回の符号へ戻る。すなわち、送信３回目の符号は、送信１回目の符号と同一であり、送信４回目の符号は、送信２回目の符号と同一となる。
【００３２】
ここで、ＣＡＺＡＣ（ｋ，ｍ）についてさらに詳細に説明する。ｋは、ＣＡＺＡＣ系列の基本符号系列を示しており、ｍは、ある長さΔで巡回シフトを行ったＣＡＺＡＣ系列を示している。さらに、図３に示すテーブルにおいて、同一送信時の符号として、同一のＣＡＺＡＣ系列から巡回シフトを行った系列である、巡回シフトＣＡＺＡＣ（Cyclic Shifted CAZAC）系列を用いる。
【００３３】
図４は、本実施の形態に係る基地局装置の主要な構成を示すブロック図である。
【００３４】
シグネチャ発生部１５２は、移動局と同じ図３に示す符号テーブルを備えており、テーブル内の全ての符号系列を変調部１５３へ出力する。
【００３５】
変調部１５３は、すべての符号系列を変調し、すべての変調信号を相関部１５４へ出力する。
【００３６】
相関部１５４は、すべての符号系列を変調した信号と受信信号との相関を取り、それぞれの相関信号を合成部１５５へ出力する。
【００３７】
合成部１５５は、図３に示すテーブルを用いて、シグネチャ毎の相関信号を合成及び保存を行い、シグネチャ毎に合成した相関信号をシグネチャ検出部１５７へ出力する。合成部１５５および保存部１５６の詳細については、後述する。
【００３８】
シグネチャ検出部１５７は、合成した相関信号を用いて、シグネチャ番号を検出し、検出できた場合はＡＣＫ信号を符号化部１６１へ出力し、検出できなかった場合は、ＮＡＣＫ信号を符号化部１６１へ出力する。
【００３９】
次いで、合成部１５５および保存部１５６における処理の詳細について説明する。
【００４０】
ここで、ランダムアクセス再送間隔をΔＴと定義する。図３に示すテーブルにおいて、例えば、シグネチャ＃１の合成した相関信号を得る場合に、まず、受信信号とＣＡＺＡＣ（０，０）、ＣＡＺＡＣ（１，０）とでそれぞれ相関処理を行った相関信号のうち、ＣＡ
ＺＡＣ（０，０）の相関結果を保存部１５６へ格納しておく。さらに、時刻ΔＴ後に同様の処理を行い、時刻ΔＴ後の相関信号を保存部１５６へ格納しておく。合成部１５５では、保存されている時刻ΔＴ前のＣＡＺＡＣ（０，０）の相関信号と現時刻でのＣＡＺＡＣ（１，０）の相関信号とを電力加算合成し、合成後の相関信号と、現時刻のＣＡＺＡＣ（０，０）の相関信号、すなわち、合成していない相関信号とをシグネチャ検出部１５７へ出力する。
【００４１】
これらの処理を施すことにより、合成後の相関信号を得ることができ、シグネチャ検出率を向上させることができる。
【００４２】
さらに、ＲＡＣＨアクセス中では、ＲＡＣＨ送信タイミングを更新せずにＲＡＣＨ送信することで、パス毎の合成利得を高めることができ、結果として、シグネチャ検出率をさらに向上させることができる。
【００４３】
このように、本実施の形態の形態によれば、移動局と基地局との間で通信を行うＲＡＣＨにおいて、送信回数毎にそれぞれ異なる符号を割り当てる。また、各回送信時の符号を互いに対応付ける。換言すると、ＲＡＣＨを複数回送信する場合に、各回の送信で使用される符号が所定の規則で互いに関連付けられている。これにより、基地局は、複数のＲＡＣＨを受信した場合でも、これらに含まれる符号が上記の規則に従って送信されたものであることから、同一の移動局から送信された符号を他の符号と判別することができる。よって、基地局は、同一の移動局から複数回送信された相関信号を合成して、受信性能を向上させることができる。その結果、ＲＡＣＨに割り当てる無線リソース使用量を抑えることができ、通信システムの無線リソースの使用効率も高めることができる。
【００４４】
また、本実施の形態によれば、送信回数毎に対応し設定された符号テーブルを使用し、この符号テーブルを送信側及び受信側で共に備える。これにより、同一の移動局を簡単に識別することができるため、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００４５】
また、本実施の形態によれば、初回送信時の符号には、完全な直交符号系列を優先的に割り当てる。これにより、初回送信時のユーザ間干渉を低減できるため、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００４６】
また、本実施の形態によれば、再送時の符号には、互いに完全な直交関係にはない直交符号系列を優先的に割り当てる。これにより、再送時のユーザ間衝突確率を低減できるため、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００４７】
また、本実施の形態によれば、初回送信時の符号として、巡回シフトＣＡＺＡＣ系列を優先的に割り当て、再送時の符号には、異なるＣＡＺＡＣ系列を優先的に割り当てる。これにより、初回送信時のユーザ間干渉を低減し、かつ、再送時のユーザ間衝突確率を低減できるため、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００４８】
また、本実施の形態によれば、移動局装置におけるランダムアクセス送信タイミングは、ランダムアクセス中では、アクセス間隔を変えない。これにより、合成利得を向上することができ、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、参照テーブルとして、ＣＡＺＡＣ符号を用いる構成を例にと
って説明したが、特にこれに限定されるものではない。
【００５０】
また、初回に巡回シフトＣＡＺＡＣ符号、再送時に異なるＣＡＺＡＣ系列を用いる構成を例にとって説明したが、これに限定されず、初回送信時の符号には、完全な直交符号系列を優先的に割り当て、再送時の符号には、完全には直交関係にない符号系列を優先的に割り当てるような構成としても良い。
【００５１】
また、再送時の符号として２つの符号を用いる構成を例にとって説明したが、３つ以上の符号を用いる構成としても良い。
【００５２】
また、相関信号の合成方法として、電力加算合成の構成を例にとって説明したが、同相加算合成を用いても良く、さらに、電力加算合成と同相加算合成とを併用し、いずれか一方のより合成利得の高い方を選択するような構成としても良い。
【００５３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、移動局と基地局との間のＲＡＣＨにおいて、再送時の符号として、初回送信時の符号とは異なる符号を用い、また、ランダムアクセスの優先度に応じて、優先度の高い場合はより多くの符号を用い、優先度の低い場合はより少ない符号を用いて送信する。
【００５４】
これにより、基地局において受信信号の合成を可能とする。これにより、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができ、さらに、優先度の高いランダムアクセスにおいて、干渉を低減し、かつ衝突確率を低減することができる。
【００５５】
図５は、本実施の形態に係る移動局装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、この移動局装置は、実施の形態１に示した移動局装置（図２参照）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。また、基本動作は同一であるが詳細な点で違いがある構成要素には、同一の番号にアルファベットａを付して区別し、適宜説明を加える。
【００５６】
本実施の形態に係る移動局装置は、優先度判断部２０１をさらに備える点が実施の形態１に示した移動局装置と大きく異なる。
【００５７】
シグネチャ選択部１１２ａは、制御部１０４から入力されるＲＡＣＨ送信回数情報と、優先度判断部２０１から入力されるランダムアクセス優先度に応じて、互いに異なる複数の符号系列の中からいずれか１つの符号系列をシグネチャとして選択して変調部１１３へ出力する。
【００５８】
優先度判断部２０１は、ＲＡＣＨ送信回数情報と、ＲＡＣＨ使用目的情報とに応じて、閾値判定によりランダムアクセス優先度を決定し、シグネチャ選択部１１２ａへ出力する。
【００５９】
具体的には、下記の式（１）に従って優先度レベルを決定する。
優先度レベル＝優先度レベル初期値＋ＲＡＣＨ送信回数情報×α  ・・・式（１）
ここで、優先度レベル初期値は、ＲＡＣＨの使用目的によって定まる値である。またαは、ＲＡＣＨ送信回数による優先度レベルオフセット値である。
【００６０】
上記に示すように、優先度判断部２０１で優先度レベルを算出し、優先度閾値情報（具体的には、優先度閾値Ａ、優先度閾値Ｂ）と比較することにより、ランダムアクセス優先
度を決定する。
【００６１】
例えば、優先度レベル＞優先度閾値Ａの場合は、ランダムアクセス優先度を「大」と決定し、優先度閾値Ａ＞優先度レベル＞優先度閾値Ｂの場合は、ランダムアクセス優先度を「中」と決定し、優先度閾値Ｂ＞優先度レベルの場合は、ランダムアクセス優先度を「小」と決定する。
【００６２】
次いで、シグネチャ選択部１１２ａにおける符号系列選択処理の詳細について説明する。
【００６３】
本実施の形態では、ＲＡＣＨ送信回数情報とランダムアクセス優先度に応じて、１つの符号系列をシグネチャとして選択する。シグネチャ選択部１１２ａは、図６に示すテーブルを備えており、シグネチャ番号としていずれか１つの番号をランダムに選択し、入力されたＲＡＣＨ送信回数情報とランダムアクセス優先度に基づいて図６に示すテーブルを参照していずれか１つのＣＡＺＡＣ（ｋ，ｍ）を選択する。
【００６４】
図６に示すテーブルにおいて、例えば、ランダムアクセス優先度が高である場合に、シグネチャ番号として＃１が選択された場合に、ＲＡＣＨ送信回数が１回目、すなわち初回送信時には、ＣＡＺＡＣ（０，０）を選択し、また、ＲＡＣＨ送信回数が２回目の時には、ＣＡＺＡＣ（１，０）を選択し、ＲＡＣＨ送信回数が３回目の時には、ＣＡＺＡＣ（１，４）を選択する。
【００６５】
また、ランダムアクセス優先度が「中」である場合に、シグネチャ番号として＃３が選択された場合に、ＲＡＣＨ送信回数が１回目の時には、ＣＡＺＡＣ（０，２）を選択し、ＲＡＣＨ送信回数が２回目の時には、ＣＡＺＡＣ（１，２）を選択し、ＲＡＣＨ送信回数が３回目の時には、送信１回目と同じＣＡＺＡＣ（０，２）を選択する。図中の「×」は、新たなＣＡＺＡＣ系列を選択せずに、送信１回目と同じＣＡＺＡＣ系列を選択することを意味している。つまり、本実施の形態では、ランダムアクセス優先度から成る１つのシグネチャ番号とＲＡＣＨ送信回数に対して、それぞれ異なる符号を割り当てており、ランダムアクセス優先度により、使用できる符号数（リソース数）が異なる。さらに言えば、優先度の低いランダムアクセスの使用可能な符号を制限することで、同時多重される符号の数を削減することができ、ランダムアクセスにおける干渉を低減し、かつＲＡＣＨの衝突確率を低減することができる。
【００６６】
このように、本実施の形態によれば、移動局は、優先度や受信品質に応じて、送信回数（再送回数）毎に使用する符号が互いに対応して設定された符号テーブルを備え、ランダムアクセスの優先度に応じて、優先度の高い場合はより多くの符号を用い、優先度の低い場合はより少ない符号を用いてＲＡＣＨの送信を行う。これにより、基地局は、複数回送信されたＲＡＣＨを受信して合成することができる。
【００６７】
これにより、優先度の高いユーザは、干渉低減及び衝突確率低減の効果を享受できるため、ＲＡＣＨに割り当てる無線リソース使用量を抑え、通信システムの無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００６８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３では、移動局と基地局との間の通信において、ＲＡＣＨ送信用の専用タイムスロット（単にアクセススロットまたはランダムアクセススロットと呼ぶ）を設定し、かつ、送信回数によって使用できるアクセススロットを区別する。例えば、１フレーム内にアクセススロットを３つ設定し、それぞれアクセススロット＃１〜＃３とすると、移動局は、アクセススロット＃１では初回送信時（送信１回目）のデータしか送信で
きないようにし、アクセススロット＃２では再送１回目（送信２回目）のデータしか送信できないようにし、アクセススロット＃３では再送２回目（送信３回目）のデータしか送信できないようにする。これにより、基地局は、上記の規則に従って、複数回送信されたＲＡＣＨが同一の移動局から送信されたＲＡＣＨであるということを認識することができるので、これらの受信信号を合成することができる。
【００６９】
また、移動局は、複数のグループ＃１〜＃３等に分類されるようにし、上記の規則はグループ＃１の移動局に対してのみ適用することとし、グループ＃２、＃３の移動局に対しては、異なる規則を適用にする。具体的には、送信回数によって使用できるアクセススロットを区別するものの、例えば、グループ＃２の移動局に対しては、アクセススロット＃１では初回送信（送信１回目）しか送信を許可せず、アクセススロット＃２では再送１回目（送信２回目）しか送信を許可せず、アクセススロット＃３では改めて初回送信時（送信１回目）しか送信を許可しないようにする。また、グループ＃３の移動局に対しては、全アクセススロットにおいて、送信回数に関係なく自由に送信を許可するようにする。各グループの判別は、各グループで使用可能な符号を異なるものに設定することにより実現する。
【００７０】
また、本実施の形態では更に、移動局は、ランダムアクセスの優先度に応じて、優先度の高い場合はより多くのアクセススロットを用い、優先度の低い場合はより少ないアクセススロットを用いて送信するようにする。これにより、優先度の高いランダムアクセスにおいて干渉低減及び衝突確率低減の効果を享受することができる。
【００７１】
図７は、本実施の形態に係るランダムアクセススロット構成を示す図である。ここでは、１フレーム内にアクセススロットを４つ設定する構成を例にとって説明する。また、当該フレームを、特にＲＡＣＨスーパーフレーム（または単にスーパーフレーム）と呼ぶこととする。
【００７２】
ＲＡＣＨスーパーフレームは、図７に示すように、複数のＲＡＣＨ ＴＴＩ（ランダムアクセススロット）と他のデータチャネルとから構成されており、ランダムアクセススロット番号は、スーパーフレームの先頭スロットから、一意に定められている。
【００７３】
図８は、本発明の実施の形態３に係る移動局装置の主要な構成を示すブロック図である。なお、この移動局装置は、実施の形態２に示した移動局装置（図５参照）と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
本実施の形態に係る移動局装置は、制御部３０１およびシグネチャ選択部３０２を備える点が実施の形態２に示した移動局装置と大きく異なる。
【００７５】
シグネチャ選択部３０２は、制御部３０１から入力されるＲＡＣＨ送信回数情報およびアクセススロット番号と、優先度判断部２０１から入力されるランダムアクセス優先度に応じて、互いに異なる複数の符号系列の中からいずれか１つの符号系列をシグネチャとして選択して変調部１１３へ出力する。
【００７６】
次いで、シグネチャ選択部３０２における符号系列選択処理の詳細について説明する。
【００７７】
本実施の形態では、ＲＡＣＨ送信回数情報と、アクセススロット番号とランダムアクセス優先度に応じて、１つの符号系列をシグネチャとして選択する。シグネチャ選択部３０２は、図９に示すテーブルを備えており、シグネチャ番号としていずれか１つの番号をランダムに選択し、入力されたＲＡＣＨ送信回数情報とランダムアクセス優先度に基づいて図９に示すテーブルを参照していずれか１つのＣＡＺＡＣ（ｋ，ｍ）を選択する。
【００７８】
図９に示すテーブルにおいて、例えば、ランダムアクセス優先度が「高」である場合に、シグネチャ番号として＃１が選択された場合に、ＲＡＣＨ送信回数が１回目、すなわち初回送信時には、ＣＡＺＡＣ（０，０）を選択しアクセススロット番号が＃１の時に送信する。また、ＲＡＣＨ送信回数が２回目の時には、ＣＡＺＡＣ（０，０）を選択しアクセススロット番号が＃２の時に送信する。２回の送信でＡＣＫ応答が得られる場合には、その段階で再送処理（ＲＡＣＨ送信）を終了するが、２回の送信でもＡＣＫ応答が得られない場合には、さらに再送処理を続行する。かかる場合、ＲＡＣＨ送信３回目にＣＡＺＡＣ（０，０）を選択しアクセススロット番号が＃３の時に送信する。また、それでもＡＣＫ応答が得られない場合は、ＲＡＣＨ送信４回目にＣＡＺＡＣ（０，０）を選択しアクセススロット番号が＃４の時に送信する。
【００７９】
また、ランダムアクセス優先度が「中」である場合に、シグネチャ番号として＃３が選択された場合に、ＲＡＣＨ送信回数が１回目と３回目の時には、ＣＡＺＡＣ（０，２）を選択しアクセススロット番号が＃１あるいは＃３の時に送信する。ＲＡＣＨ送信回数が２回目と４回目の時には、ＣＡＺＡＣ（０，２）を選択しアクセススロット番号が＃２あるいは＃４の時に送信する。
【００８０】
また、ランダムアクセス優先度が「低」である場合に、シグネチャ番号として＃５が選択された場合に、ＲＡＣＨ送信回数に関わらず、ＣＡＺＡＣ（０，４）を選択しアクセススロット番号が＃１あるいは＃３の時に送信する。また、シグネチャ番号として＃６が選択された場合には、ＣＡＺＡＣ（０，５）を選択しアクセススロット番号が＃１あるいは＃４の時に送信する。
【００８１】
すなわち、本実施の形態では、ランダムアクセス優先度から成る１つのシグネチャ番号とＲＡＣＨ送信回数に対して、それぞれ異なるアクセススロットを割り当てており、ランダムアクセス優先度により、使用できるアクセススロットの数、すなわち無線リソース量が異なる。さらに言えば、ランダムアクセス優先度の低いランダムアクセスの使用可能なアクセススロットを制限することで、同時に多重される符号数を削減することができ、ランダムアクセスにおける干渉を低減し、かつＲＡＣＨの衝突確率を低減することができる。
【００８２】
このように、本実施の形態によれば、移動局装置は、再送時のアクセススロットとして、初回送信時のアクセススロットとは異なるアクセススロットを用い、すなわち、再送回数毎に異なるアクセススロットを割り当て、再送回数（送信回数）毎に対応し設定されたアクセススロットテーブルを備える。これにより、再送回数毎に対応し設定されたアクセススロットテーブルを送信側、及び受信側で備えることにより、同一の移動局を簡単に識別できるため、同一の移動局から複数回送信された相関信号を合成して、受信性能を向上させることができ、ＲＡＣＨに割り当てる無線リソース使用量を抑え、通信システムの無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００８３】
また、本実施の形態によれば、移動局装置と基地局装置において、アクセススロット番号を定義する。これにより、アクセススロット番号を簡単に取得できるため、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００８４】
また、本実施の形態によれば、移動局装置は、優先度や受信品質に応じて、再送回数毎に対応し設定されたアクセススロットテーブルを備える。例えば、ランダムアクセスの優先度に応じて、優先度の高い場合は多くのアクセススロットを用い、優先度の低い場合は少ないアクセススロットを用いて送信する。これにより、優先度の高いユーザは、干渉低減及び衝突確率低減の効果を享受できるため、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑え
て、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００８５】
また、本実施の形態によれば、移動局装置におけるランダムアクセス送信タイミングは、ランダムアクセス中はアクセス間隔を変えない。これにより、合成利得を向上させることができ、ＲＡＣＨ信号の無線リソース使用量を抑えて、無線リソースの使用効率を高めることができる。
【００８６】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【００８７】
なお、本発明に係る無線通信システム、移動局装置、およびＲＡＣＨ送信方法は、上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、各実施の形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
【００８８】
また、本明細書では、参照テーブルとして、ＣＡＺＡＣ符号を用いる構成を例にとって説明したが、特にこれに限定されるものではない。
【００８９】
また、本明細書では、ランダムアクセス優先度を用いる構成を例にとって説明したが、ランダムアクセス優先度の代わりに、下り受信レベルによる参照テーブルを用いる構成であっても良い。図１０は、かかる場合の符号化テーブルの一例を示す図である。なお、下り受信レベルはセル中心から離れるほど、すなわち、基地局から離れるほど低くなるため、図１０における下り受信レベル‘低’,‘中’,‘高’を基地局からの距離‘遠’,‘中’,‘近’としても良い。つまり、セル中心の移動局やセルエッジの移動局が、基地局からの距離に従って図１０に示す符号化テーブルを参照しても良い。
【００９０】
また、ここでは、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係るＲＡＣＨ送信方法のアルゴリズムをプログラミング言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る移動局装置と同様の機能を実現することができる。
【００９１】
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部または全てを含むように１チップ化されても良い。
【００９２】
また、ここではＬＳＩとしたが、集積度の違いによって、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩ等と呼称されることもある。
【００９３】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラム化することが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続もしくは設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。
【００９４】
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
【００９５】
２００６年４月２８日出願の特願２００６−１２６４５５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明に係る無線通信システム、移動局装置、基地局装置およびＲＡＣＨ送信方法は、３ＧＰＰ ＬＴＥで規定される移動体通信システム、当該システムで使用される通信端末装置等の用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１Ａ】ＲＡＣＨのフレーム構成を示す図
【図１Ｂ】ＲＡＣＨのフレーム構成を示す図
【図１Ｃ】ＲＡＣＨのフレーム構成を示す図
【図２】実施の形態１に係る移動局装置の主要な構成を示すブロック図
【図３】実施の形態１に係る符号テーブルを示す図
【図４】実施の形態１に係る基地局装置の主要な構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２に係る移動局装置の主要な構成を示すブロック図
【図６】実施の形態２に係る符号テーブルを示す図
【図７】実施の形態３に係るランダムアクセススロット構成を示す図
【図８】実施の形態３に係る移動局装置の主要な構成を示すブロック図
【図９】実施の形態３に係る符号テーブルを示す図
【図１０】本発明に係る符号テーブルのバリエーションを示す図
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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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