(57)【要約】【課題】ランダムアクセス方式の無線通信システムにおいて、無線リンク確立の確実性が向上する無線通信システム、及び、基地局、移動局、無線リンク確立方法を提供する。【解決手段】移動局は、送信部と送信電力制御部と再送間隔制御部と受信部と再送制御部とを具備する。送信部は、無線リンク確立を基地局に要求するアップリンクの物理チャネル信号を基地局に送信する。送信電力制御部は、送信電力を決定する。再送間隔制御部は、再送間隔を決定する。受信部は、基地局の回答を示すダウンリンクの物理チャネル信号を受信する。再送制御部は、ダウンリンクの物理チャネル信号が要求の拒否を示すか否かを判定する。要求拒否の場合、再送制御部は、アップリンクの物理チャネル信号の再送信を指示する。移動局は、受信した要求の拒否を示すダウンリンクの物理チャネル信号の受信状態に基づいて送信条件を変更し、アップリンクの物理チャネル信号を再送信する。【選択図】図４
2007134946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線リンク確立を基地局に要求するアップリンクの物理チャネル信号を前記基地局に送信する送信部と、
前記アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する送信電力制御部と、
前記アップリンクの物理チャネル信号の送信タイミングを設定する再送間隔を決定する再送間隔制御部と、
前記無線リンク確立の要求に対する前記基地局の回答を示すダウンリンクの物理チャネル信号を受信する受信部と、
前記ダウンリンクの物理チャネル信号が前記要求の拒否を示すか否かを判定し、前記要求の拒否を示す場合に前記アップリンクの物理チャネル信号の再送信を指示する再送制御部と
を具備し、
受信した前記要求の拒否を示す前記ダウンリンクの物理チャネル信号の受信状態に基づいて送信条件を変更し、前記アップリンクの物理チャネル信号を再送信する移動局。
【請求項２】
前記再送間隔制御部は、前記要求の拒否を示す前記ダウンリンクの物理チャネル信号を受信した回数を示す再送信回数に基づいて、前記再送間隔を決定する
請求項１に記載の移動局。
【請求項３】
前記再送間隔制御部は、前記再送信回数の増加に対応して前記再送間隔を短縮する
請求項２に記載の移動局。
【請求項４】
前記送信電力制御部は、前記要求の拒否を示す前記ダウンリンクの物理チャネル信号を受信した回数を示す再送信回数に基づいて、前記アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を設定する
請求項１から請求項３のいずれかに記載の移動局。
【請求項５】
前記送信電力制御部は、前記送信電力を前記再送信回数の増加に対応して増加する
請求項４に記載の移動局。
【請求項６】
前記要求の拒否を示す前記ダウンリンクの物理チャネル信号の受信電力を測定するダウンリンク受信電力測定部を具備し、
前記再送制御部は、前記受信電力に基づいて前記送信条件を変更した前記アップリンクの物理チャネル信号の再送信を指示する
請求項１から請求項５のいずれかに記載の移動局。
【請求項７】
前記再送間隔制御部は、前記受信電力に基づいて前記再送間隔を決定する
請求項６に記載の移動局。
【請求項８】
前記送信電力制御部は、前記受信電力に基づいて前記アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する
請求項６または請求項７に記載の移動局。
【請求項９】
移動局から送信される無線リンク確立を要求するアップリンクの物理チャネル信号を受信する受信部と、
前記アップリンクの物理チャネル信号に基づいて優先度を算出し、算出された前記優先度に基づいて前記無線リンク確立の要求を許可するか、或いは、却下するかを判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいてダウンリンクの物理チャネル信号に前記判定結果を付加して前記移動局に送信する送信部と
を具備する基地局。
【請求項１０】
前記判定部は、前記却下を示す前記判定結果を受信した前記移動局が前記アップリンクの物理チャネル信号を再送信する回数を示す再送信回数に基づいて前記優先度を算出する
請求項９に記載の基地局。
【請求項１１】
前記判定部は、前記優先度を前記再送信回数に比例するように算出する
請求項１０に記載の基地局。
【請求項１２】
前記アップリンクの物理チャネル信号に基づいてアップリンク受信電力を測定するアップリンク受信電力測定部を備え、
前記判定部は、前記アップリンク受信電力に基づいて優先度を算出する
請求項９から請求項１１のいずれかに記載の基地局。
【請求項１３】
前記判定部は、前記アップリンクの物理チャネル信号の受信間隔を測定し、
前記受信間隔に基づいて前記優先度を算出する
請求項９から請求項１２のいずれかに記載の基地局。
【請求項１４】
前記判定部は、前記優先度を
新規の前記アップリンクの物理チャネル信号の受信時点と、１回目の再送信の前記アップリンクの物理チャネル信号の受信時点との間隔を示す第１受信間隔と、
ｎ−１回目の再送信の前記アップリンクの物理チャネル信号の受信時点と、ｎ回目の再送信の前記アップリンクの物理チャネル信号の受信時点との間隔を示す第ｎ受信間隔との比に比例するように算出する
請求項１３に記載の基地局。
【請求項１５】
前記却下を示す前記判定結果を受信した前記移動局が前記アップリンクの物理チャネル信号を再送信する回数を示す再送信回数をｎとし、
前記アップリンクの物理チャネル信号の受信電力をＰＵＬ，ｎとし、
新規の前記アップリンクの物理チャネル信号の受信時点と１回目の再送信の前記アップリンクの物理チャネル信号の受信時点との間隔を示す第１受信間隔をｔＩＮＴ，１とし、
ｎ−１回目の再送信の前記アップリンクの物理チャネル信号の受信時点とｎ回目の再送信の前記アップリンクの物理チャネル信号の受信時点との間隔を示す第ｎ受信間隔をｔＩＮＴ，ｎとし、
前記優先度をｐｒｎとすると、
前記判定部は、ｐｒｎ＝ＰＵＬ，ｎ×ｎ×ｔＩＮＴ，１／ｔＩＮＴ，ｎ  により前記優先度を算出する
請求項１３または請求項１４に記載の基地局。
【請求項１６】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の複数の移動局と、
請求項９から請求項１５のいずれかに記載の少なくとも１つの基地局と
を具備する無線通信システム。
【請求項１７】
ランダムアクセス方式の無線通信システムの移動局における無線リンク確立方法であって、
無線リンク確立を基地局に要求するアップリンクの物理チャネル信号を前記基地局に送信するアップリンク送信ステップと、
前記アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する送信電力制御ステップと、
前記アップリンクの物理チャネル信号の送信タイミングを設定する再送間隔を決定する再送信間隔制御ステップと、
前記無線リンク確立の要求に対する前記基地局の回答を示すダウンリンクの物理チャネル信号を受信するダウンリンク受信ステップと、
前記ダウンリンクの物理チャネル信号が前記要求の拒否を示すか否かを判定し、前記要求の拒否を示す場合に前記アップリンクの物理チャネル信号の再送信を指示する再送制御ステップと
を具備し、
受信した前記要求の拒否を示す前記ダウンリンクの物理チャネル信号の受信状態に基づいて送信条件を変更し、前記アップリンクの物理チャネル信号を再送信する
無線リンク確立方法。
【請求項１８】
前記再送間隔制御ステップは、前記要求の拒否を示す前記ダウンリンクの物理チャネル信号を受信した回数を示す再送信回数に基づいて、前記再送間隔を決定する
請求項１７に記載の無線リンク確立方法。
【請求項１９】
前記送信電力制御ステップは、前記要求の拒否を示す前記ダウンリンクの物理チャネル信号を受信した回数を示す再送信回数に基づいて、前記アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する
請求項１７または請求項１８に記載の無線リンク確立方法。
【請求項２０】
前記要求の拒否を示す前記ダウンリンクの物理チャネル信号の受信電力を測定するダウンリンク受信電力測定ステップを具備し、
前記再送制御ステップは、前記受信電力に基づいて前記送信条件を変更した前記アップリンクの物理チャネル信号の再送信を指示する
請求項１７から請求項１９のいずれかに記載の無線リンク確立方法。
【請求項２１】
前記再送間隔制御ステップは、前記受信電力に基づいて前記再送間隔を決定する
請求項２０に記載の無線リンク確立方法。
【請求項２２】
前記送信電力制御ステップは、前記受信電力に基づいて前記アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する
請求項２０または請求項２１に記載の移動局。
【請求項２３】
ランダムアクセス方式の無線通信システムの基地局における無線リンク確立方法であって、
移動局から送信される無線リンク確立を要求するアップリンクの物理チャネル信号を受信するアップリンク受信ステップと、
前記アップリンクの物理チャネル信号に基づいて優先度を算出し、算出された前記優先度に基づいて前記無線リンク確立を許可するか或いは却下するかを判定する判定ステップと、
前記判定ステップの判定結果に基づいてダウンリンクの物理チャネル信号に前記判定結果を付加して前記移動局に送信するダウンリンク送信ステップと
を具備する無線リンク確立方法。
【請求項２４】
前記判定ステップは、前記却下を示す前記判定結果を受信した前記移動局が前記アップリンクの物理チャネル信号を再送信する回数を示す再送信回数に基づいて前記優先度を算出する
請求項２３に記載の無線リンク確立方法。
【請求項２５】
前記アップリンクの物理チャネル信号に基づいてアップリンク受信電力を測定するアップリンク受信電力測定ステップを備え、
前記判定ステップは、前記アップリンク受信電力に基づいて優先度を算出する
請求項２３または請求項２４に記載の無線リンク確立方法。
【請求項２６】
前記判定ステップは、前記アップリンクの物理チャネル信号の受信間隔を測定し、
前記受信間隔に基づいて前記優先度を算出する
請求項２３から請求項２５のいずれかに記載の無線リンク確立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランダムアクセス方式の無線通信システムに関し、特に、競合を生じた時の無線リンク確立方法、及び、その確立方法を用いた基地局装置、移動局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいて、通信路が多数の移動局により共有される場合、複数の移動局がその通信路を使用しようとするとき、競合が生じて通信ができなくなる。したがって、通信路を各移動局に割り当てる何らかの規則（プロトコル）が必要となる。特に衝突のあるプロトコルであるランダムアクセスにおいては、この規則が通信路の効率的利用、アクセス時間等に大きく影響する。
【０００３】
例えば、特開２０００−２５３０９７号公報によれば、国内微弱無線設備標準規格準拠のデータ通信無線設備におけるリンク確立手順に関する技術が開示されている。無線データ通信制御装置は、発呼に際して送信開始直前に使用予定の周波数が占有されていないことを確認し、再送回数に応じて再送待ち時間間隔、リンク確立後のデータ通信単位量を動的に変更する。また、無線データ通信制御装置は、使用する周波数チャネルを該当設備の設置場所の無線電波状況に応じて前回の利用チャネル履歴を記憶部に保持することによって該当履歴に基づき通信チャネルを選択することを可能とする。
【０００４】
また、特開２００１−２５１２３６号公報によれば、参照信号設定手段と送信手段とを具備する送信装置が開示されている。参照信号設定手段は、伝搬路状態、或いは、ランダムアクセスチャネル信号の再送数に基づいて、ランダムアクセスチャネル信号に挿入する既知参照信号を設定する。送信手段は、設定された既知参照信号および通信の開始を要求する旨の情報を挿入したランダムアクセスチャネル信号を送信する。
【０００５】
特開２００３−２３４２８号公報には、複数のマルチキャスト受信局との間で共通物理チャネルと個別物理チャネルを用いてマルチキャスト通信をおこなうマルチキャスト送信局に関する技術が開示されている。マルチキャスト送信局は、データ送信手段と、共通ポール通知手段と、選択手段と、個別ポール通知手段と、データ再送手段とを備える。データ送信手段は、複数のマルチキャスト受信局に対して共通物理チャネルを用いてマルチキャストデータを送信する。共通ポール通知手段は、複数のマルチキャスト受信局による送達確認通知を受信するために、共通物理チャネルを用いてポール付きマルチキャストデータを送信する。選択手段は、個別物理チャネル上で受信した送達確認通知に基づいて、個別ポール通知をおこなうマルチキャスト受信局を一つ選択する。個別ポール通知手段は、選択手段によって選択したマルチキャスト受信局に対して個別物理チャネルを用いてポール要求メッセージを送信する。データ再送手段は、選択手段によって選択したマルチキャスト受信局から個別物理チャネル上で受信した再送要求に基づいて、共通物理チャネルを用いてマルチキャストデータを再送する。
【０００６】
特開２００３−３１８８０４号公報によれば、無線移動局が弱電界エリアや受信電界が急激に変化するエリアに入った場合の無線リンク確立を維持する技術が開示されている。移動体通信システムは、無線基地局と、この無線基地局と無線通信回線を介して通信を行う無線移動局とを具備する。無線移動局は、無線基地局からの下り通信品質の劣化の程度に応じて無線通信プロトコルのレイヤ２又はレイヤ３の無線制御データを再送する再送制御手段を具備する。無線移動局は、通信品質が劣化した場合のみ再送制御パラメータを用いて再送処理を行う。
【０００７】
特開２００１−１２８２３５号公報によれば、少なくとも一つの基地局と、ユーザデータと制御データを交換する複数のターミナルを含むワイヤレスネットワークに係る技術が開示されている。このターミナルは、少なくとも一つのデータパケットに送信容量を割当てる第１の持続可能性に依存する予約メッセージを基地局に送る。基地局によって少なくとも一度受信された予約要求の更なる送信情報は、少なくとも別の持続可能性に依存する。
【０００８】
特開２００３−３３３６６１号公報によれば、スペクトラム拡散通信方式を使用した無線通信システムにおけるランダムアクセス制御方法に関する技術が開示されている。この移動通信システムでは、移動局は、発呼しようとする時にそのメッセージの送信に先立って基地局に対して、メッセージが発生したことを通知するためのＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｎｅｌ）プリアンブルを送信する。基地局は、そのＲＡＣＨプリアンブルを検出した時、ＡＩＣＨ（Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）を移動局に送信する。移動局のＲＡＣＨプリアンブル送信は、少なくともリソース使用率及び受信回線の状態に応じて制御される。
【０００９】
特開平９−２００８４８号公報によれば、基地局と複数の移動局からなり、スロット予約型ＩＣＭＡ−ＰＥ方式のＰＤＣパケット移動通信装置に関する技術が開示されている。移動局は、衝突制御ビット処理部とランダムアクセス制御部とを備える。衝突制御ビット処理部は、基地局からの下り信号を取り込んで衝突制御ビットの処理を行なう。ランダムアクセス制御部は、衝突制御ビットの内容からランダムアクセスを制御する。移動局がスロットを一括予約する際に、第１ユニットを第１スロットだけでなく、複数のスロットに連続して送信しうるようにして、スロット予約をできるようにする。
【００１０】
特開平９−２９８４９３号公報によれば、送信すべき所望の送信用データを高周波信号に変換して送信する送信装置が開示されている。この送信装置は、擬似雑音生成部とタイミング決定部とデータ送信部とを備える。擬似雑音生成部は、擬似雑音符号コードを生成する。タイミング決定部は、擬似雑音生成部により生成された擬似雑音符号コードに同期して送信用データの送信タイミングを決定する。データ送信部は、タイミング決定部によって決定されたタイミングに基づいて一定時間内に所定回数のデータ送信を行う。
【００１１】
特開２００２−１９９４４７号公報によれば、交換機と複数の基地局とコードレス電話機とからなるシステムコードレス電話装置に関する技術が開示されている。交換機は、着呼信号の再送回数を設定する再送回数設定手段と、着呼信号の再送間隔を設定する再送間隔設定手段と、再送間隔設定手段および再送回数設定手段の再送動作を制御する再送制御手段とを備える。複数の基地局の各々は、交換機と有線回線で接続される。コードレス電話機は、複数の基地局に無線で接続される。このようなシステムコードレス電話装置において、再送回数設定手段は、複数の基地局のそれぞれがカバーする通信エリア毎に着呼信号の再送回数を設定する。
【００１２】
特開２００２−３３５５８２号公報によれば、デジタル移動体通信網を利用し、コネクションレス型のパケット交換型通信を行う通信システムに関する技術が開示されている。このデジタル移動体通信システムでは、全ての基地局のスロットタイミングは同期し、全ての基地局は共通の周波数を使用する。移動局は、特定の基地局との間でリンクを確立することなく、スロットタイミングに合せて任意にパケットを送出する。この移動局−基地局間の接続は、スロットアロハ方式が用いられる。
【００１３】
このように、複数の移動局を有し、各移動局からのランダムアクセスを許容する無線通信システムにおいて、移動局は、ユーザチャネル信号を移動局から送信するために基地局との無線リンクを確立する必要がある。以下に、従来のランダムアクセス方式の無線リンク確立を行う無線通信システムが説明される。
【００１４】
図１に無線通信システムの構成が示される。無線通信システムは、基地局２００と移動局１００−１、１００−２、…、１００−ｎを備える。移動局１００−１、…、１００−ｎは同じ機能を有し、説明を容易にするために何れかの移動局を説明するとき、移動局１００として説明する。また、ここでは、基地局２００は、１局で説明されるが、複数含むシステムであってもよい。
【００１５】
移動局１００は、ユーザチャネル送信が必要になった時、アップリンクの送信要求チャネルを用いて、基地局２００に対して無線リンク確立を要求する。基地局２００は、受信した送信要求チャネルに基づいて移動局１００との無線リンクの確立を許可するか否かを判定する。基地局２００は、受信した送信要求チャネルに誤りが存在せず、移動局１００に割り当てるユーザチャネルがある場合、移動局１００からの送信要求を認め、送信許可チャネルに送信許可を設定する。受信した送信要求チャネルに誤りがある場合、或いは、割り当てるユーザチャネルが無い場合、基地局２００は要求却下を送信許可チャネルに設定する。
【００１６】
基地局２００は、送信の許可或いは無線リンク確立要求の却下をダウンリンクの送信許可チャネルを用いて移動局１００に通知する。送信が許可された場合、移動局１００は基地局２００の指示にしたがってユーザチャネル信号を送信する。無線リンク確立要求が却下された場合、移動局１００は再度無線リンク確立を要求する。
【００１７】
図２に示されるように、移動局１００は、ダウンリンク受信部９０１、送信許可チャネル復調部９０２、再送制御部９０３、アップリンク物理チャネル生成部９０４、送信電力制御部９０５、アップリンク送信部９０８を備える。
【００１８】
ダウンリンク受信部９０１は、基地局２００から送信されるダウンリンクの物理チャネル信号を受信する。受信したダウンリンクの物理チャネル信号は、送信許可チャネル復調部９０２に与えられる。
【００１９】
送信許可チャネル復調部９０２は、ダウンリンクの物理チャネル信号を入力し、送信許可チャネルを復調する。復調された送信許可チャネルには無線リンク確立要求に対する基地局２００の回答情報が含まれている。この回答情報は、再送制御部９０３に送られる。
【００２０】
再送制御部９０３は、新規に無線リンク確立を要求するのか、回答情報に基づいて再要求するのかを判断し、アップリンク物理チャネル生成部９０４と、送信電力制御部９０５とを制御する。新規に無線リンク確立を要求する場合、再送制御部９０３は、アップリンク物理チャネル生成部９０４及び送信電力制御部９０５に対して新規送信を行うことを通知する。再要求の場合、再送制御部９０３は、アップリンク物理チャネル生成部９０４と送信電力制御部９０５とに送信要求チャネルを用いて再度無線リンク確立の要求を出力するように通知する。このとき、再送回数も併せて通知する。なお、回答情報がユーザチャネル送信許可を示す場合は、無線リンク確立が成立しているため、移動局１００はユーザチャネル送信の手続に移行する。
【００２１】
アップリンク物理チャネル生成部９０４は、アップリンクの新規送信或いは再送信が通知されると、パイロットチャネルと送信要求チャネルとを生成して多重し、アップリンクの物理チャネル信号を生成する。生成されたアップリンクの物理チャネル信号は、アップリンク送信部９０８に送られる。
【００２２】
送信電力制御部９０５は、再送制御部９０３から再送信回数が通知されると、再送信回数に対応する送信電力を求める。送信電力は、アップリンクの物理チャネル信号の再送信回数の増加に伴って段階的に大きくなるように制御される。求められた送信電力の強さは、アップリンク送信部９０８に通知される。
【００２３】
アップリンク送信部９０８は、通知された送信電力の強さに基づいて送信電力を調整し、アップリンク物理チャネル生成部９０４から供給されるアップリンクの物理チャネル信号を基地局２００に送信する。ここで、送信要求チャネルを含む信号を再送信する間隔は一定である。
【００２４】
一方、基地局２００は、図２に示されるように、アップリンク受信部９１１、送信要求チャネル復調部９１２、アップリンク受信電力測定部９１３、スケジューリング部９１４、ダウンリンク物理チャネル生成部９１５、ダウンリンク送信部９１６を備える。
【００２５】
アップリンク受信部９１１は、移動局１００から送信されるアップリンクの物理チャネル信号を受信する。受信された物理チャネル信号は、送信要求チャネル復調部９１２とアップリンク受信電力測定部９１３とに出力される。
【００２６】
送信要求チャネル復調部９１２は、アップリンクの物理チャネル信号を復調する。復調された送信要求チャネルには、送信要求チャネルを出力した移動局１００を識別する識別情報が含まれる。復調された送信要求チャネルは、スケジューリング部９１４に出力される。
【００２７】
アップリンク受信電力測定部９１３は、入力されるアップリンクの物理チャネルに多重化されているパイロットチャネルを分離する。アップリンク受信電力測定部９１３は、このパイロットチャネルに基づいて、アップリンクの受信電力を測定する。測定された受信電力の強さは、スケジューリング部９１４に出力される。
【００２８】
スケジューリング部９１４は、送信要求チャネル復調部９１２から入力される送信要求チャネルに基づいて、無線リンク確立を要求している移動局１００を特定する。また、スケジューリング部９１４は、アップリンク受信電力測定部９１３から入力されるアップリンクの受信電力の強さに基づいて、移動局１００との間の無線リンク確立を許可するか、或いは、却下するかを判定するスケジューリングを行う。このスケジューリングにおいて、スケジューリング部９１４は、アップリンクの受信電力の大きい移動局１００を優先して無線リンク確立を許可する。この判定結果は、ダウンリンク物理チャネル生成部９１５に通知される。
【００２９】
ダウンリンク物理チャネル生成部９１５は、スケジューリング部９１４から通知される判定結果を送信許可チャネルに付加する。ダウンリンク物理チャネル生成部９１５は、判定結果を付加された送信許可チャネルとパイロットチャネルとを多重してダウンリンクの物理チャネル信号を生成する。生成されたダウンリンクの物理チャネル信号は、ダウンリンク送信部９１６に出力される。
【００３０】
ダウンリンク送信部９１６は、ダウンリンク物理チャネル生成部９１５から入力されるダウンリンクの物理チャネル信号を移動局１００に送信する。
【００３１】
図３を参照して、従来の無線通信システムの無線リンク確立の動作が説明される。無線リンク確立は、移動局１００から開始される。移動局１００は、基地局２００に対して送信すべきユーザデータが生じた時、新規の無線リンク確立を要求することを示すアップリンク物理チャネル信号＃０を送信する（ステップ６１）。
【００３２】
基地局２００は、無線リンク確立要求の物理チャネル信号＃０を受信する。基地局２００は、スケジューリングアルゴリズムに基づいて、この要求を許可するか、却下するかを判定する。図３に示される最初の要求の場合、許可される条件が満たされていない。基地局２００は、送信許可チャネルに却下を示す情報を付加し、ダウンリンク物理チャネル信号＃０を移動局１００に送信する（ステップ６２）。
【００３３】
移動局１００は、ダウンリンク物理チャネル信号＃０を受信し、無線リンク確立の要求が却下されたことを認識する。移動局１００は、再送信を準備し、待機状態になる（ステップ６３）。
【００３４】
移動局１００は、再送信待機時間ｔｉｎｔ経過後、１回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃１を基地局２００に送信する（ステップ６４）。
【００３５】
基地局２００は、移動局１００の１回目の再送信である物理チャネル信号＃１を受信する。この要求も再度条件を満たさず、基地局２００は、送信許可チャネルに却下を示す情報を付加してダウンリンク物理チャネル信号＃１を移動局１００に送信する（ステップ６５）。
【００３６】
移動局１００は、ダウンリンク物理チャネル信号＃１を受信し、１回目の再送信の無線リンク確立要求が却下されたことを認識する。移動局１００は、再送信を準備して待機状態になる（ステップ６６）。
【００３７】
移動局１００は、更に再送信待機時間ｔｉｎｔ経過後、２回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃２を基地局２００に送信する（ステップ６７）。
【００３８】
基地局２００は、２回目の再送信物理チャネル信号＃２を受信する。基地局２００は、このときの要求が条件を満たしていることを確認する。基地局２００は、送信許可チャネルに無線リンク確立が有効であることを示す情報を付加してダウンリンク物理チャネル信号＃２を移動局１００に送信する（ステップ６８）。
【００３９】
移動局１００は、ダウンリンク物理チャネル信号＃２を受信し、送信許可チャネルに無線リンクが有効であることを示す情報が設定されていることを認識する。ここで、移動局１００と基地局２００との間の無線リンクが確立する。以降、移動局１００は、送信すべきユーザデータをこの確立した無線リンクを用いて送信する（ステップ６９）。
【００４０】
このとき、移動局１００と基地局２００との間に無線リンクが確立するまでの時間は、２×ｔｉｎｔ＋ｔｒｔｔとなる。ここで、移動局１００と基地局２００間の往復時間ｔｒｔｔは、移動局１００がアップリンクの物理チャネル信号を送信してから、そのアップリンクの物理チャネル信号に対応するダウンリンクの物理チャネル信号を受信するまでの時間を示す。
【００４１】
【特許文献１】特開２０００−２５３０９７号公報
【特許文献２】特開２００１−２５１２３６号公報
【特許文献３】特開２００３−２３４２８号公報
【特許文献４】特開２００３−３１８８０４号公報
【特許文献５】特開２００１−１２８２３５号公報
【特許文献６】特開２００３−３３３６６１号公報
【特許文献７】特開平９−２００８４８号公報
【特許文献８】特開平９−２９８４９３号公報
【特許文献９】特開２００２−１９９４４７号公報
【特許文献１０】特開２００２−３３５５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４２】
このように、ランダムアクセス方式による無線リンク確立方法において、各移動局からのアップリンクの物理チャネル信号の再送信の間隔が一定である場合、他の移動局のアップリンクの物理チャネル信号と衝突する可能性がある。衝突した場合には、物理チャネル信号間の干渉により物理チャネル信号に誤りが発生し、無線リンク確立はできない。
【００４３】
また、通信状態の良好な特定の移動局が優先的に無線リンクが確立される可能性が高く、通信状態の不良な移動局の無線リンクは、確立できないことになる。即ち、全移動局が平等に無線リンクの確立ができない可能性が高い。
【００４４】
本発明の目的は、ランダムアクセス方式の無線通信システムにおいて、無線リンク確立の確実性が向上する無線通信システム、及び、基地局、移動局、無線リンク確立方法を提供することにある。
【００４５】
本発明の他の目的は、全ての移動局において平等に無線リンク確立ができる無線通信システム、及び、基地局、移動局、無線リンク確立方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００４６】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号・符号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００４７】
本発明の観点では、無線通信システムの移動局（１００）は、送信部（１０８）と、送信電力制御部（１０６）と、再送間隔制御部（１０７）と、受信部（１０１）と、再送制御部（１０４）とを具備する。送信部（１０８）は、無線リンク確立を基地局に要求するアップリンクの物理チャネル信号を基地局（２００）に送信する。送信電力制御部（１０６）は、アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する。再送間隔制御部（１０７）は、アップリンクの物理チャネル信号の送信タイミングを設定する再送間隔を決定する。受信部（１０１）は、無線リンク確立の要求に対する基地局（２００）の回答を示すダウンリンクの物理チャネル信号を受信する。再送制御部（１０４）は、ダウンリンクの物理チャネル信号が要求の拒否を示すか否かを判定する。ダウンリンクの物理チャネル信号が要求の拒否を示す場合、再送制御部（１０４）は、アップリンクの物理チャネル信号の再送信を指示する。移動局（１００）は、受信した要求の拒否を示すダウンリンクの物理チャネル信号の受信状態に基づいて送信条件を変更し、アップリンクの物理チャネル信号を再送信する。
【００４８】
本発明において、再送間隔制御部（１０７）は、要求の拒否を示すダウンリンクの物理チャネル信号を受信した回数を示す再送信回数に基づいて、再送間隔を決定する。このとき、再送間隔制御部（１０７）は、再送信回数の増加に対応して再送間隔を短縮する。
【００４９】
本発明において、送信電力制御部（１０６）は、要求の拒否を示すダウンリンクの物理チャネル信号を受信した回数を示す再送信回数に基づいて、アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を設定する。この送信電力は、再送信回数の増加に対応して増加することが好ましい。
【００５０】
本発明の移動局（１００）は、要求の拒否を示すダウンリンクの物理チャネル信号の受信電力を測定するダウンリンク受信電力測定部（１０３）を具備する。移動局（１００）は、測定された受信電力に基づいて送信条件を変更し、アップリンクの物理チャネル信号を再送信する。
【００５１】
本発明において、再送間隔制御部（１０７）は、測定された受信電力に基づいて再送間隔を決定する。また、送信電力制御部（１０６）は、測定された受信電力に基づいてアップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する。
【００５２】
本発明の他の観点では、無線通信システムの基地局（２００）は、受信部（２０１）と、判定部（２０４）と、送信部（２０５、２０８）とを具備する。受信部（２０１）は、移動局（１００）から送信される無線リンク確立を要求するアップリンクの物理チャネル信号を受信する。判定部（２０４）は、アップリンクの物理チャネル信号に基づいて優先度を算出する。判定部（２０４）は、算出された優先度に基づいて無線リンク確立の要求を許可するか、或いは、却下するかを判定する。送信部（２０５、２０８）は、判定部（２０４）の判定結果に基づいてダウンリンクの物理チャネル信号に判定結果を付加して移動局に送信する。
【００５３】
本発明の判定部（２０４）は、再送信回数に基づいて優先度を算出する。再送信回数は、却下を示す判定結果を受信した移動局（１００）がアップリンクの物理チャネル信号を再送信する回数を示す。この優先度は、再送信回数に比例することが好ましい。
【００５４】
また、本発明の基地局（２００）は、アップリンク受信電力測定部（２０３）を備える。アップリンク受信電力測定部（２０３）は、アップリンクの物理チャネル信号に基づいてアップリンク受信電力を測定する。判定部（２０４）は、このアップリンク受信電力に基づいて優先度を算出してもよい。
【００５５】
さらに、判定部（２０４）は、アップリンクの物理チャネル信号の受信間隔を測定し、その受信間隔に基づいて優先度を算出してもよい。そのとき、優先度は、第１受信間隔と第ｎ受信間隔との比に比例することが好ましい。第１受信間隔は、新規のアップリンクの物理チャネル信号の受信時点と、１回目の再送信のアップリンクの物理チャネル信号の受信時点との間隔を示し、第ｎ受信間隔は、ｎ−１回目の再送信のアップリンクの物理チャネル信号の受信時点と、ｎ回目の再送信のアップリンクの物理チャネル信号の受信時点との間隔を示す。
【００５６】
本発明において、判定部（２０４）は、ｐｒｎ＝ＰＵＬ，ｎ×ｎ×ｔＩＮＴ，１／ｔＩＮＴ，ｎ  により優先度ｐｒｎを算出する。ここで、再送信回数ｎは、却下を示す判定結果を受信した移動局（１００）が、アップリンクの物理チャネル信号を再送信する回数を示す。受信電力ＰＵＬ，ｎは、アップリンクの物理チャネル信号の受信電力を示す。第１受信間隔をｔＩＮＴ，１は、新規のアップリンクの物理チャネル信号の受信時点と、１回目の再送信のアップリンクの物理チャネル信号の受信時点との間隔を示す。第ｎ受信間隔ｔＩＮＴ，ｎは、ｎ−１回目の再送信のアップリンクの物理チャネル信号の受信時点と、ｎ回目の再送信のアップリンクの物理チャネル信号の受信時点との間隔を示す。
【００５７】
本発明において、ランダムアクセス方式の無線通信システムは、上記に示される複数の移動局と、上記に示される少なくとも１つの基地局とを具備する。
【００５８】
また、本発明の他の観点では、ランダムアクセス方式の無線通信システムの移動局（１００）における無線リンク確立方法は、アップリンク送信ステップと、送信電力制御ステップと、再送信間隔制御ステップと、ダウンリンク受信ステップと、再送制御ステップとを具備する。無線リンク確立方法は、これらのステップにより、受信した要求の拒否を示すダウンリンクの物理チャネル信号に基づいて送信条件を変更し、アップリンクの物理チャネル信号を再送信して無線リンクを確立する方法である。アップリンク送信ステップは、無線リンク確立を基地局（２００）に要求するアップリンクの物理チャネル信号を基地局（２００）に送信する。送信電力制御ステップは、アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する。再送信間隔制御ステップは、アップリンクの物理チャネル信号の送信タイミングを設定する再送間隔を決定する。ダウンリンク受信ステップは、無線リンク確立の要求に対する基地局の回答を示すダウンリンクの物理チャネル信号を受信する。再送制御ステップは、ダウンリンクの物理チャネル信号が要求の拒否を示すか否かを判定し、要求の拒否を示す場合にアップリンクの物理チャネル信号の再送信を指示する。
【００５９】
本発明の無線リンク確立方法において、再送間隔制御ステップは、再送信回数に基づいて、再送間隔を決定する。再送信回数は、要求の拒否を示すダウンリンクの物理チャネル信号を移動局（１００）が受信した回数である。また、この再送信回数に基づいて、送信電力制御ステップは、アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する。
【００６０】
本発明の無線リンク確立方法は、ダウンリンク受信電力測定ステップを具備する。ダウンリンク受信電力測定ステップは、要求の拒否を示すダウンリンクの物理チャネル信号の受信電力を測定する。測定した受信電力に基づいて送信条件が変更され、アップリンクの物理チャネル信号は再送信される。
【００６１】
測定された受信電力に基づく送信条件として、再送間隔制御ステップにおいて、再送間隔が決定されてもよいし、送信電力制御ステップにおいて、アップリンクの物理チャネル信号の送信電力が決定されてもよい。
【００６２】
さらに、本発明の他の観点では、ランダムアクセス方式の無線通信システムの基地局（２００）における無線リンク確立方法は、アップリンク受信ステップと、判定ステップと、ダウンリンク送信ステップとを具備する。アップリンク受信ステップは、移動局（１００）から送信される無線リンク確立を要求するアップリンクの物理チャネル信号を受信する。判定ステップは、アップリンクの物理チャネル信号に基づいて優先度を算出し、算出された優先度に基づいて無線リンク確立を許可するか或いは却下するかを判定する。ダウンリンク送信ステップは、判定ステップの判定結果に基づいてダウンリンクの物理チャネル信号に判定結果を付加して移動局（１００）に送信する。
【００６３】
本発明の無線リンク確立方法において、判定ステップは、再送信回数に基づいて優先度を算出する。再送信回数は、却下を示す判定結果を受信した移動局（１００）がアップリンクの物理チャネル信号を再送信する回数を示す。
【００６４】
本発明の無線リンク確立方法は、アップリンク受信電力測定ステップを備える。アップリンク受信電力測定ステップは、アップリンクの物理チャネル信号に基づいてアップリンク受信電力を測定する。このアップリンク受信電力に基づいて、判定ステップは、優先度を算出する。また、判定ステップは、アップリンクの物理チャネル信号の受信間隔を測定し、その受信間隔に基づいて優先度を算出してもよい。
【発明の効果】
【００６５】
本発明によれば、無線リンク確立の確実性が向上する無線通信システム、及び、基地局、移動局、無線リンク確立方法を提供することができる。
【００６６】
また、本発明によれば、全ての移動局において平等に無線リンク確立ができる無線通信システム、及び、基地局、移動局、無線リンク確立方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６７】
図を参照して、本発明を実施するための最良の形態が説明される。無線通信システムは、図１に示されるように、基地局２００と、移動局１００−１、１００−２、…、１００−ｎとを具備する。ランダムアクセス型の無線通信システムにおいて、移動局１００−ｉ（ｉ＝１、…、ｎ）から基地局２００に対して送信すべきユーザデータが生じた場合、移動局１００−ｉは、まず、基地局２００に対してユーザデータを送信するための無線リンクを確立する必要がある。移動局１００−ｉは、アップリンクの送信要求チャネルを含む信号を用いて基地局２００に対して無線リンク確立を要求する。基地局２００は、受信した送信要求チャネルに基づいて、移動局１００−ｉとの無線リンクの確立を許可するか否かを判定し、送信の許可、或いは無線リンク確立要求の却下をダウンリンクの送信許可チャネルを用いて移動局１００−ｉに通知する。移動局１００−ｉは、送信が許可された場合、指示にしたがってユーザチャネルを用いてユーザデータを送信する。無線リンク確立要求が却下された場合、移動局１００は再度無線リンク確立を要求する。
【００６８】
移動局１００は、図４に示されるように、ダウンリンク受信部１０１、送信許可チャネル復調部１０２、ダウンリンク受信電力測定部１０３、再送制御部１０４、アップリンク物理チャネル生成部１０５、送信電力制御部１０６、再送間隔制御部１０７、アップリンク送信部１０８を具備する。
【００６９】
ダウンリンク受信部１０１は、基地局２００から送信されるダウンリンクの物理チャネル信号を受信する。受信したダウンリンクの物理チャネル信号は、送信許可チャネル復調部１０２とダウンリンク受信電力測定部１０３とに供給される。
【００７０】
送信許可チャネル復調部１０２は、ダウンリンクの物理チャネル信号を入力し、送信許可チャネルを復調する。復調された送信許可チャネルには無線リンク確立要求に対する基地局２００の回答情報が含まれている。この回答情報は、再送制御部１０４に送られる。
【００７１】
ダウンリンク受信電力測定部１０３は、ダウンリンクの物理チャネル信号から多重されているパイロットチャネルを抽出し、そのパイロットチャネルに基づいてダウンリンクの受信電力を測定する。ダウンリンクの受信電力値は、送信電力制御部１０６と再送間隔制御部１０７とに送られる。
【００７２】
再送制御部１０４は、新規に無線リンク確立を要求するのか、回答情報に基づいて再要求するのかを判断し、アップリンク物理チャネル生成部１０５と送信電力制御部１０６と再送間隔制御部１０７とを制御する。新規に無線リンク確立を要求する場合、再送制御部１０４は、アップリンク物理チャネル生成部１０５と送信電力制御部１０６と再送間隔制御部１０７に、新規に無線リンク確立の送信を行うことを通知する。無線リンク確立を再要求する場合、再送制御部１０５は、アップリンク物理チャネル生成部１０５と送信電力制御部１０６と再送間隔制御部１０７に対してアップリンクの物理チャネル信号の再送信を行うことと再送信回数とを通知する。なお、回答情報がユーザチャネル送信許可を示す場合は、無線リンク確立が成立しているため、移動局１００はユーザチャネル送信の手続に移行する。
【００７３】
アップリンク物理チャネル生成部１０５は、アップリンクの物理チャネル信号の新規送信が通知されると新たに送信要求チャネルを生成する。アップリンクの物理チャネル信号の再送信が通知されると、アップリンク物理チャネル生成部１０５は、前回送信した送信要求チャネルを生成する。アップリンク物理チャネル生成部１０５は、再送回数が付加された送信要求チャネルとパイロットチャネルとを多重し、アップリンクの物理チャネル信号を生成する。このアップリンクの物理チャネル信号は、アップリンク送信部１０８に出力される。
【００７４】
送信電力制御部１０６は、再送制御部１０４から入力される再送信回数と、ダウンリンク受信電力測定部１０３から入力されるダウンリンクの受信電力値とに基づいて、アップリンクの物理チャネル信号の送信電力を決定する。送信電力制御部１０６は、図５に示されるように、アップリンクの物理チャネル信号の送信電力ＰＴＸ，ｎの値を決定する際に参照する送信電力決定テーブルを備える。ここで、ｎはアップリンク物理チャネル信号の再送信回数を示す。再送信回数ｎは、１回からＮ回までとする。また、受信電力ＰＤＬは、Ｐ’ＤＬ，ｘを受信電力閾値として、その範囲がＸ個に分割される。ｘはＸ個に分割された受信電力範囲のいずれであるかを示す。受信電力閾値Ｐ’ＤＬ，ｘは、次の条件を満たすものとする。
Ｐ’ＤＬ，０＜Ｐ’ＤＬ，１＜Ｐ’ＤＬ，２＜…＜Ｐ’ＤＬ，Ｘ−１＜Ｐ’ＤＬ，Ｘ
【００７５】
即ち、第１受信電力範囲は、受信電力Ｐ’ＤＬ，０〜Ｐ’ＤＬ，１、第２受信電力範囲は、受信電力Ｐ’ＤＬ，１〜Ｐ’ＤＬ，２、第Ｘ受信電力範囲は、受信電力Ｐ’ＤＬ，Ｘ−１〜Ｐ’ＤＬ，Ｘとなる。但し、アップリンクの物理チャネル信号の送信電力の初期値（最初の送信要求チャネルを含む信号の送信電力）をＰＴＸ，０とするとき、テーブル中の送信電力ＰＴＸ，ｎｘは、次の条件を満たすものとする。
ＰＴＸ，０＜ＰＴＸ，１０＜ＰＴＸ，１１＜ＰＴＸ，１２＜…＜ＰＴＸ，１Ｘ  、
ＰＴＸ，２０＜ＰＴＸ，２１＜ＰＴＸ，２２＜…＜ＰＴＸ，２Ｘ  、…、
ＰＴＸ，ｎ０＜ＰＴＸ，ｎ１＜ＰＴＸ，ｎ２＜…＜ＰＴＸ，ｎＸ  、…、
ＰＴＸ，Ｎ０＜ＰＴＸ，Ｎ１＜ＰＴＸ，Ｎ２＜…＜ＰＴＸ，ＮＸ
【００７６】
従って、再送信回数がｎ、受信電力ＰＤＬが第ｘ受信電力範囲であるとき、送信電力値ＰＴＸ，ｎは、送信電力決定テーブルからＰＴＸ，ｎｘとなる。なお、この送信電力決定テーブルは、移動局１００毎に設定可能とする。決定された送信電力値ＰＴＸ，ｎは、アップリンク送信部１０８に通知される。
【００７７】
再送間隔制御部１０７は、再送制御部１０４から入力される再送信回数と、ダウンリンク受信電力測定部１０３から入力されるダウンリンクの受信電力値とに基づいて、アップリンクの物理チャネル信号の再送信間隔を決定する。再送間隔制御部１０７は、図６に示されるように、再送信間隔ｔＩＮＴ，ｎの値を決定する際に参照する再送間隔決定テーブルを備える。ここで、ｎはアップリンク物理チャネル信号の再送信回数を示す。再送信回数ｎは、１回からＮ回までとする。初めて再送信するまでの間隔、即ち、再送信間隔の初期値は、ｔＩＮＴ，０が設定されている。また、受信電力ＰＤＬは、Ｐ’ＤＬ，ｘを受信電力閾値として、その範囲がＸ個に分割される。ｘはＸ個に分割された受信電力範囲のいずれであるかを示す。受信電力閾値Ｐ’ＤＬ，ｘは、次の条件を満たすものとする。
Ｐ’ＤＬ，０＜Ｐ’ＤＬ，１＜Ｐ’ＤＬ，２＜…＜Ｐ’ＤＬ，Ｘ−１＜Ｐ’ＤＬ，Ｘ
【００７８】
即ち、第１受信電力範囲は、受信電力Ｐ’ＤＬ，０〜Ｐ’ＤＬ，１、第２受信電力範囲は、受信電力Ｐ’ＤＬ，１〜Ｐ’ＤＬ，２、第Ｘ受信電力範囲は、受信電力Ｐ’ＤＬ，Ｘ−１〜Ｐ’ＤＬ，Ｘとなる。ここでは、図５に示される送信電力決定テーブルと同じＸ個に分割しているものとするが、異なってもよい。また、再送信間隔ｔＩＮＴ，ｎｘは、次の条件を満足するものとする。
ｔＩＮＴ，１０＜ｔＩＮＴ，１１＜ｔＩＮＴ，１２＜…＜ｔＩＮＴ，１Ｘ  、
ｔＩＮＴ，２０＜ｔＩＮＴ，２１＜ｔＩＮＴ，２２＜…＜ｔＩＮＴ，２Ｘ  、…、
ｔＩＮＴ，ｎ０＜ｔＩＮＴ，ｎ１＜ｔＩＮＴ，ｎ２＜…＜ｔＩＮＴ，ｎＸ  、…、
ｔＩＮＴ，Ｎ０＜ｔＩＮＴ，Ｎ１＜ｔＩＮＴ，Ｎ２＜…＜ｔＩＮＴ，ＮＸ
【００７９】
従って、再送信回数ｎ、測定したダウンリンクの受信電力ＰＤＬが第ｘ受信電力範囲であるとき、再送信間隔ｔＩＮＴ，ｎは再送間隔決定テーブルからｔＩＮＴ，ｎｘとなる。この再送間隔決定テーブルも移動局１００毎に設定可能とする。このように決定された再送信間隔ｔＩＮＴ，ｎは、アップリンク送信部１０８に通知される。
【００８０】
アップリンク送信部１０８は、再送間隔制御部１０７から指示される再送信間隔だけ待機した後、送信電力生成部１０６から指示される送信電力で、アップリンク物理チャネル生成部１０５から入力されるアップリンクの物理チャネル信号を基地局２００に送信する。
【００８１】
基地局２００は、アップリンク受信部２０１、送信要求チャネル復調部２０２、アップリンク受信電力測定部２０３、スケジューリング部２０４、ダウンリンク物理チャネル生成部２０５、ダウンリンク送信部２０８を具備する。
【００８２】
アップリンク受信部２０１は、移動局１００から送信されたアップリンクの物理チャネル信号を受信する。アップリンクの物理チャネル信号は、送信要求チャネル復調部２０２とアップリンク受信電力測定部２０３とに供給される。
【００８３】
送信要求チャネル復調部２０２は、アップリンク受信部２０１からアップリンクの物理チャネル信号を入力し、送信要求チャネルを復調する。復調された送信要求チャネルには、送信元の移動局を識別する情報、送信回数等の移動局情報が含まれる。この移動局情報は、スケジューリング部２０４に送られる。
【００８４】
アップリンク受信電力測定部２０３は、アップリンク受信部２０１から入力されるアップリンクの物理チャネル信号から多重されているパイロットチャネルを抽出し、そのパイロットチャネルに基づいてアップリンクの受信電力ＰＵＬ，ｎを測定する。アップリンクの受信電力値は、スケジューリング部２０４に送られる。
【００８５】
スケジューリング部２０４は、送信要求チャネル復調部２０２から移動局情報を、アップリンク受信電力測定部２０３からアップリンクの受信電力値を入力する。移動局情報は、無線リンク確立の要求を出した移動局１００を識別する情報と、送信要求チャネルを含む信号の再送信回数とを含み、スケジューリング部２０４は、移動局１００を特定し、その再送信回数を検出する。また、スケジューリング部２０４は、移動局毎の再送信された送信要求チャネルを含む信号の受信間隔比を測定する。この送信要求チャネルを含む信号の受信間隔比、及び、再送信回数とアップリンクの受信電力値とに基づいて、スケジューリング部２０４は、移動局１００と基地局２００との間の無線リンク確立の許可が有効であるか、或いは、無効であるかを判定する。スケジューリング部２０４は、再送信回数の多い移動局１００を優先して無線リンク確立の許可を有効にする。判定結果は、ダウンリンク物理チャネル生成部２０５に通知される。
【００８６】
ここで、この判定の詳細が説明される。まず、送信要求チャネルの復調結果に誤りが無いことを確認する。誤りがある場合、以下の判定を行う以前に無線リンク確立の許可は無効となる。スケジューリングは、無線リンク確立を要求している移動局１００のうち、優先度係数ｐｒｎが最大となる移動局１００を優先的にアップリンクのユーザチャネルに割り当てる。再送信回数をｎ、アップリンクの受信電力をＰＵＬ，ｎ、アップリンクの受信間隔をｔＩＮＴ，ｎとすると、優先度係数ｐｒｎは、次式により算出される。
【００８７】
ｐｒｎ＝ＰＵＬ，ｎ×ｎ×ｔＩＮＴ，１／ｔＩＮＴ，ｎ    …（１）
但し、移動局１００からの新規のアップリンクの物理チャネル信号の送信の場合、ｔＩＮＴ，ｎ＝ｔＩＮＴ，１  即ち、ｐｒｎ＝ＰＵＬ，ｎとする。なお、ｔＩＮＴ，１／ｔＩＮＴ，ｎは、１回目の再送間隔と今回（ｎ回目）の再送間隔との比、即ち、再送信された送信要求チャネルの受信間隔比である。この優先度係数ｐｒｎは、アップリンクの受信電力が大きいほど、再送回数が大きいほど、送信要求チャネルの受信間隔が短くなるほど、大きくなる。従って、再送信を重ねた移動局１００が優先されやすいことが分かる。
【００８８】
ダウンリンク物理チャネル生成部２０５は、スケジューリング部２０４から無線リンク確立許可の有効／無効の判定結果を通知され、その判定結果を送信許可チャネルに付加する。ダウンリンク物理チャネル生成部２０５は、この送信許可チャネルとパイロットチャネルとを多重してダウンリンクの物理チャネル信号を生成する。生成されたダウンリンクの物理チャネル信号は、ダウンリンク送信部２０８に供給される。
【００８９】
ダウンリンク送信部２０８は、ダウンリンク物理チャネル生成部２０５から供給されるダウンリンクの物理チャネル信号を移動局１００に対して送信する。
【００９０】
次に、図を参照して、移動局１００と基地局２００との間でランダムアクセス方式での無線リンク確立する動作が説明される。
【００９１】
図７を参照して、基地局２００との間の無線リンク確立を図るときの移動局１００の動作が説明される。
【００９２】
移動局１００は、例えば、基地局２００に送信すべきユーザデータが生じると、新規の無線リンク確立を開始する。まず、再送制御部１０４は、アップリンク送信の準備として、アップリンク物理チャネル生成部１０５と送信電力制御部１０６と再送間隔制御部１０７に対して新規の無線リンク確立を開始することを通知し、初期設定を促す。このとき、再送制御部１０４は再送信回数ｎ（＝０）を通知する。送信電力制御部１０６は、再送信回数ｎ＝０に基づいて、初期送信電力値ＰＴＸ，０をアップリンクの物理チャネル信号の送信電力値とする。この初期送信電力値ＰＴＸ，０は、送信電力制御部１０６に保持され、移動局１００毎に設定されることが好ましい。再送間隔制御部１０７は、再送信回数ｎ＝０に基づいて、再送信間隔ｔＩＮＴ，ｎとして再送信間隔初期値ｔＩＮＴ，０を設定する。この再送信間隔初期値ｔＩＮＴ，０は、再送間隔制御部１０７に保持され、移動局１００毎に設定されることが好ましい。送信電力制御部１０６で決定された送信電力値と再送間隔制御部１０７で決定された再送信間隔は、アップリンク送信部１０８に通知される（ステップＳ１０）。
【００９３】
アップリンク物理チャネル生成部１０５は、送信要求チャネルとパイロットチャネルを多重し、アップリンクの物理チャネル信号を生成する。この送信要求チャネルには再送制御部１０４から与えられる再送信回数ｎ（＝０）と移動局１００を識別する情報が付加される。アップリンク物理チャネル生成部１０５は、アップリンクの物理チャネル信号をアップリンク送信部１０８に出力する。アップリンク送信部１０８は、送信電力制御部１０６で決定された送信電力値と再送間隔制御部１０７で決定された再送信間隔に基づいて、アップリンク物理チャネル生成部１０５で生成されたアップリンクの物理チャネル信号を基地局２００に対して送信する（ステップＳ１２）。
【００９４】
移動局１００は、アップリンクの物理チャネル信号を送信すると、基地局２００からのダウンリンク受信待ちになる。基地局２００は、移動局１００からの送信要求を処理し、結果をダウンリンクで通知する。移動局１００のダウンリンク受信部１０１は、基地局２００から送信されるダウンリンクの物理チャネル信号を受信し、送信許可チャネル復調部１０２とダウンリンク受信電力測定部１０３とに供給する。送信許可チャネル復調部１０２は、ダウンリンクの物理チャネル信号から送信許可チャネルを復調し、無線リンク確立要求に対する基地局２００の回答情報を再送制御部１０４に出力する。ダウンリンク受信電力測定部１０３は、ダウンリンクの物理チャネル信号から多重されているパイロットチャネルを抽出し、そのパイロットチャネルに基づいてダウンリンクの受信電力ＰＤＬ，ｎを測定する。その受信電力値は、送信電力制御部１０６と再送間隔制御部１０７とに出力する（ステップＳ１４）。
【００９５】
再送制御部１０５は、回答情報に基づいて、アップリンクのユーザチャネル送信が許可されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。送信許可であれば（ステップＳ１６−許可）、アップリンクのユーザチャネル送信を開始し、移動局１００と基地局２００との間の無線リンク確立の処理が完了する。却下の場合（ステップＳ１６−却下）、移動局１００と基地局２００の間の無線リンク確立はできない。そのため、移動局１００は、アップリンクの物理チャネル再送信の手順に移行する。
【００９６】
再送信回数ｎが歩進される。即ち、新規の無線リンク確立要求が却下されたとき、再送信回数ｎは１となる。送信電力制御部１０６は、この再送信回数ｎと、ダウンリンクの受信電力ＰＤＬ，ｎとに基づいて、送信電力決定テーブル（図５）を参照し、無線リンク確立要求を再送するアップリンクの物理チャネル信号の送信電力ＰＴＸ，ｎを決定する。再送間隔制御部１０７は、再送信回数ｎと、ダウンリンクの受信電力ＰＤＬ，ｎとに基づいて、再送間隔決定テーブル（図６）を参照し、無線リンク確立要求を再送するアップリンクの物理チャネル信号の送信間隔ｔＩＮＴ，ｎを決定する。即ち、却下された無線リンク確立要求を送信した時点から送信間隔ｔＩＮＴ，ｎ後に、次の無線リンク確立要求が送信されることになる（ステップＳ１８）。ステップＳ１２に戻り、決定された送信電力ＰＴＸ，ｎと送信間隔ｔＩＮＴ，ｎとに基づいて、アップリンクの物理チャネル信号が再送される。移動局１００は、無線リンク確立が完了するまで、ステップＳ１２からステップＳ１８を繰り返す。
【００９７】
次に、移動局１００から無線リンク確立要求があったときの基地局２００の動作が、図８を参照して説明される。
【００９８】
基地局２００において、アップリンク受信部２０１は、移動局１００から送信されたアップリンクの物理チャネル信号を受信し、送信要求チャネル復調部２０２、アップリンク受信電力測定部２０３に供給する。アップリンク受信電力測定部２０３は、アップリンクの物理チャネル信号から多重されているパイロットチャネルを抽出し、そのパイロットチャネルに基づいてアップリンクの受信電力ＰＵＬ，ｎを測定する。送信要求チャネル復調部２０２は、アップリンクの物理チャネル信号に多重されている送信要求チャネルを復調し、移動局情報を抽出する。アップリンクの受信電力ＰＵＬ，ｎと移動局情報は、スケジューリング部２０４に出力される（ステップＳ２０）。
【００９９】
スケジューリング部２０４は、送信要求チャネルの復調結果、受信電力に基づいて移動局１００の送信許可要求の可否を判定する。まず、スケジューリング部２０４は、送信要求チャネルの復調結果に誤りが有るか否かを検査する。復調結果に誤りが有れば、その移動局１００の送信許可要求を却下する。復調結果に誤りの無い移動局１００の送信許可要求の可否が判定される。スケジューリング部２０４は、移動局１００毎に優先度係数ｐｒｎを算出する。優先度係数Ｐｒｎは、先に説明されたように、ｐｒｎ＝ＰＵＬ，ｎ×ｎ×ｔＩＮＴ，１／ｔＩＮＴ，ｎ  で算出される。算出された優先度係数ｐｒｎが最大である移動局１００−ｍがアップリンクのユーザチャネルを割り当てられる。即ち、その移動局１００−ｍの送信許可要求は許可され、他の移動局１００は、その送信許可要求が却下される（ステップＳ２２）。
【０１００】
移動局１００からの送信許可要求の可否判定の結果は、移動局１００に送信される。ダウンリンク物理チャネル生成部２０５は、スケジューリング部２０４が判定した送信許可要求の可否判定結果を送信許可チャネルに付加する。ダウンリンク物理チャネル生成部２０５は、その送信許可チャネルとパイロットチャネルを多重してダウンリンクの物理チャネル信号を生成する。生成されたダウンリンクの物理チャネル信号は、ダウンリンク送信部２０８により移動局１００に対して送信される（ステップＳ２４）。基地局２００は、移動局１００から送信許可要求を受信するたびに、これを繰り返す。なお、移動局１００に割り当てるダウンリンクのユーザチャネルが無い場合（資源が無い場合）、上記判定の結果の如何にかかわらず送信許可要求は全て却下される。
【０１０１】
次に、移動局１００と基地局２００との間の動作タイミングが説明される。再送信２回目で無線リンクが確立した移動局１００と基地局２００の動作タイミングが、図９に示される。
【０１０２】
移動局１００は、基地局２００に対して送信すべきユーザデータが生じた時、新規の無線リンク確立を要求することを示すアップリンク物理チャネル信号＃０を送信する（ステップ７１）。
【０１０３】
基地局２００は、無線リンク確立要求の物理チャネル信号＃０を受信する。基地局２００は、この要求を許可するか、却下するかを判定する。この新規の無線リンク確立要求は、誤りが検出されたか、優先度係数ｐｒｎが低いことにより許可される条件を満たしていないため、却下される。基地局２００は、送信許可チャネルに却下を示す情報を付加し、ダウンリンク物理チャネル信号＃０を移動局１００に送信する（ステップ７２）。
【０１０４】
移動局１００は、ダウンリンク物理チャネル信号＃０を受信して、無線リンク確立の要求が却下されたことを認識する。移動局１００の再送制御部１０４は、再送信を準備し、待機状態になる（ステップ７３）。このとき、再送信回数ｎ＝１と受信電力ＰＤＬ，０に基づいて、再送間隔ｔＩＮＴ，１と送信電力ＰＴＸ，１とが算出され、アップリンク送信部１０８に設定される。
【０１０５】
移動局１００は、再送信待機時間ｔＩＮＴ，１経過後、１回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃１を送信電力ＰＴＸ，１で基地局２００に送信する（ステップ７４）。
【０１０６】
基地局２００は、移動局１００の１回目の再送信である物理チャネル信号＃１を受信する。受信電力ＰＵＬ，１が増大し、再送信回数ｎが“１”になり、優先度係数ｐｒ１は上昇するが、この要求も条件を満たさないものとする。従って、基地局２００は、送信許可チャネルに却下を示す情報を付加してダウンリンク物理チャネル信号＃１を移動局＃１に送信する（ステップ７５）。
【０１０７】
移動局１００は、ダウンリンク物理チャネル信号＃１を受信し、１回目の再送信の無線リンク確立要求が却下されたことを認識する。移動局１００は、２回目の再送信を準備する。再送信回数ｎ＝２とダウンリンク物理チャネル信号＃１の受信電力ＰＤＬ，１に基づいて、再送間隔ｔＩＮＴ，２と送信電力ＰＴＸ，２とが算出され、アップリンク送信部１０８に設定される（ステップ７６）。
【０１０８】
移動局１００は、再送信待機時間ｔＩＮＴ，２経過後、２回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃２を送信電力ＰＴＸ，２で基地局２００に送信する（ステップ７７）。
【０１０９】
基地局２００は、移動局１００の２回目の再送信である物理チャネル信号＃２を受信する。受信電力ＰＵＬ，２が更に増大し、再送信回数ｎが“２”になり、再送信間隔比も増大しているため、優先度係数ｐｒ２は更に上昇する。従って、この２回目の再送信で無線リンク確立要求が許可される。基地局２００は、送信許可チャネルに無線リンク確立が有効であることを示す情報を付加してダウンリンク物理チャネル信号＃２を移動局１００に送信する（ステップ７８）。
【０１１０】
移動局１００は、ダウンリンク物理チャネル信号＃２を受信し、送信許可チャネルに無線リンクが有効であることを示す情報が設定されていることを認識する。ここで、移動局１００と基地局２００との間の無線リンクが確立する。以降、移動局１００は、送信すべきユーザデータをこの確立した無線リンクを用いて送信する（ステップ７９）。
【０１１１】
このとき、移動局１００と基地局２００との間に無線リンクが確立するまでの時間は、ｔＩＮＴ，１＋ｔＩＮＴ，２＋ｔｒｔｔとなる。ここで、移動局１００と基地局２００間の往復時間ｔｒｔｔは、移動局１００がアップリンクの物理チャネル信号を送信してから、そのアップリンクの物理チャネル信号に対応するダウンリンクの物理チャネル信号を受信するまでの時間を示す。従来の再送信間隔ｔｉｎｔと、本実施の形態の再送信間隔ｔＩＮＴ，１、ｔＩＮＴ，２、ｔＩＮＴ，３の関係を、
ｔｉｎｔ＝ｔＩＮＴ，１＞ｔＩＮＴ，２＞ｔＩＮＴ，３  であるとする。同じ再送信回数２の場合、従来の無線リンクが確立するまでの時間と比較し、
２×ｔｉｎｔ＋ｔｒｔｔ＞ｔＩＮＴ，１＋ｔＩＮＴ，２＋ｔｒｔｔ
となり、本実施の形態の無線リンク確立までの時間が短いことが判る。そのため、一定時間内の送信許可の要求を送信する回数が増加することになり、要求が許可される可能性が高くなる。
【０１１２】
さらに、図１０を参照して、２つの移動局１００−１、１００−２と基地局２００との間の動作タイミングが説明される。ここでは、移動局１００−１の１回目の送信許可要求の再送信と、移動局１００−２の新規の送信許可要求の送信とが、ほぼ同時に実行される。
【０１１３】
移動局１００−１は、基地局２００に対して送信すべきユーザデータが生じた時、新規の無線リンク確立を要求することを示すアップリンク物理チャネル信号＃０を送信する（ステップ８１）。
【０１１４】
基地局２００は、無線リンク確立要求の物理チャネル信号＃０を受信し、要求の許可／却下を判定する。この新規の無線リンク確立要求は、誤りが検出されたか、優先度係数ｐｒｎが低いことにより許可される条件を満たしていないため、却下される。基地局２００は、送信許可チャネルに却下を示す情報を付加し、ダウンリンク物理チャネル信号＃０を移動局１００−１に送信する（ステップ８２）。
【０１１５】
移動局１００−１は、ダウンリンク物理チャネル信号＃０を受信して、無線リンク確立の要求が却下されたことを認識する。移動局１００−１の再送制御部１０４は、再送信を準備し、待機状態になる（ステップ８３）。
【０１１６】
移動局１００−１は、再送信待機時間ｔＩＮＴ，１経過後、１回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃１を送信電力ＰＴＸ，１で基地局２００に送信する（ステップ８４）。このとき、移動局１００−２は、基地局２００に対して送信すべきユーザデータが生じ、新規の無線リンク確立を要求することを示すアップリンク物理チャネル信号＃０を送信する（ステップ８１’）。これらのアップリンク送信は、ほぼ同時であり、互いに干渉して誤りが生じやすい。従って、基地局２００は、送信許可を無効にして、移動局１００−１に対してダウンリンク物理チャネル信号＃１、移動局１００−２に対してダウンリンク物理チャネル信号＃０を送信する（ステップ８５、８２’）。
【０１１７】
移動局１００−１は、ダウンリンク物理チャネル信号＃１を受信して、無線リンク確立の要求が却下されたことを認識する。移動局１００−１の再送制御部１０４は、再送信を準備し、待機状態になる（ステップ８６）。一方、移動局１００−２は、ダウンリンク物理チャネル信号＃０を受信して、無線リンク確立の要求が却下されたことを認識する。移動局１００−２の再送制御部１０４は、再送信を準備し、待機状態になる（ステップ８３’）。
【０１１８】
移動局１００−１は、再送信待機時間ｔＩＮＴ，２経過後、２回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃２を送信電力ＰＴＸ，２で基地局２００に送信する（ステップ８７）。移動局１００−２は、移動局１００−１の再送信から遅れて、再送信待機時間ｔＩＮＴ，１経過後、１回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃１を送信電力ＰＴＸ，１で基地局２００に送信する（ステップ８４’）。
【０１１９】
基地局２００は、これらの送信許可要求に対し、条件が満たされないと判定する。従って、基地局２００は、送信許可を無効にして、移動局１００−１に対してダウンリンク物理チャネル信号＃２、移動局１００−２に対してダウンリンク物理チャネル信号＃１を送信する（ステップ８８、８５’）。
【０１２０】
移動局１００−１は、ダウンリンク物理チャネル信号＃２を受信して、無線リンク確立の要求が却下されたことを認識する。移動局１００−１の再送制御部１０４は、再送信を準備し、待機状態になる（ステップ８９）。一方、移動局１００−２は、ダウンリンク物理チャネル信号＃１を受信して、無線リンク確立の要求が却下されたことを認識する。移動局１００−２の再送制御部１０４は、再送信を準備し、待機状態になる（ステップ８６’）。
【０１２１】
移動局１００−１は、再送信待機時間ｔＩＮＴ，３経過後、３回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃３を送信電力ＰＴＸ，３で基地局２００に送信する（ステップ９０）。基地局２００は、アップリンク物理チャネル信号＃３を受信する。移動局１００−２との競合も無く、また、再送信回数が３であること等により優先度係数ｐｒ３が高くなっているため、基地局２００は、無線リンク確立要求を許可する。基地局２００は、送信許可チャネルに無線リンク確立が有効であることを示す情報を付加してダウンリンク物理チャネル信号＃３を移動局１００−１に送信する（ステップ９１）。移動局１００−１は、ダウンリンク物理チャネル信号＃３を受信し、送信許可が得られたことを認識する（ステップ９２）。ここで、移動局１００−１と基地局２００との間の無線リンクが確立する。
【０１２２】
一方、移動局１００−２は、移動局１００−１の再送信から更に遅れて、再送信待機時間ｔＩＮＴ，２経過後、２回目の再送信であるアップリンク物理チャネル信号＃２を送信電力ＰＴＸ，２で基地局２００に送信する（ステップ８７’）。基地局２００は、アップリンク物理チャネル信号＃２を受信する。このとき、移動局１００−１は、既に無線リンクが確立しており、この移動局１００−２の無線リンク確立要求も条件を満たしているため、基地局２００は、無線リンク確立要求に許可を与える。基地局２００は、送信許可チャネルに無線リンク確立が有効であることを示す情報を付加してダウンリンク物理チャネル信号＃２を移動局１００−２に送信する（ステップ９４）。移動局１００−２は、ダウンリンク物理チャネル信号＃２を受信し、送信許可が得られたことを認識する（ステップ９５）。ここで、移動局１００−２と基地局２００との間の無線リンクが確立する。
【０１２３】
このように、移動局１００−１と移動局１００−２の再送信回数ｎが異なるため、移動局１００−１と移動局１００−２の再送信間隔ｔＩＮＴ，ｎが異なり、再送信回数が増す毎に送信タイミングはずれていく。従って、移動局間のアップリンクの物理チャネル信号の送信タイミングは、衝突を回避することが可能である。
【０１２４】
本実施の形態において、基地局間往復時間ｔｒｔｔ、及び、再送信間隔ｔＩＮＴ，ｎの時間の単位は、特に限定されることはなく、秒単位でもよいし、シンボル時間、チップ時間など任意の単位とすることができる。
【０１２５】
また、送信電力ＰＴＸ，ｎを算出するときのベースとなるダウンリンクの受信電力ＰＤＬ，ｎは、瞬時値を用いて説明されたが、再送信後とのダウンリンクの受信電力ＰＤＬ，０、ＰＤＬ，１、…、ＰＤＬ，ｎの平均値としてもよい。さらに、再送信間隔ｔＩＮＴ，ｎを算出するときのベースとなるダウンリンクの受信電力ＰＤＬ，ｎは、瞬時値を用いて説明されたが、再送信後とのダウンリンクの受信電力ＰＤＬ，０、ＰＤＬ，１、…、ＰＤＬ，ｎの平均値としてもよい。
【０１２６】
以上説明されたように、ランダムアクセス方式で無線リンク確立する場合、本発明によれば、各移動局は、アップリンクの物理チャネル信号の再送信回数、ダウンリンクの受信電力に応じてアップリンクの物理チャネル信号の再送信間隔を制御する。そのため、各移動局から送信されるアップリンクの物理チャネル信号が衝突する回数を軽減できる。従って、無線リンク確立時のアップリンクの物理チャネル信号の誤りを軽減することが可能となる。
【０１２７】
また、各移動局は、再送信回数とダウンリンクの受信電力に応じてアップリンクの物理チャネル信号の再送信間隔を制御する。そのため、無線リンク確立するためのアップリンクの物理チャネル信号を送信する機会が制御される。また、再送信回数とダウンリンクの受信電力に適応してアップリンクの物理チャネル信号の送信電力が制御される。そのため、アップリンクの物理チャネル信号の誤り発生を軽減できる。従って、移動局のアップリンクの物理チャネル信号の送信制御により、通信状態の良い移動局と通信状態の悪い移動局が平等に無線リンク確立することが可能となる。
【０１２８】
さらに、基地局でのスケジューリングにおいて、再送信回数と再送信間隔とアップリンクの受信電力とに基づいて優先度係数が算出され、その優先度係数によりアップリンクのユーザチャネルの送信許可を有効にする移動局が選択される。そのため、通信状態に依存せずに無線リンク確立できるようになる。従って、通信状態の良い移動局と通信状態の悪い移動局が、平等に無線リンクを確立することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】従来の移動局と基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】従来の無線リンク確立時の移動局と基地局との動作を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る移動局と基地局の構成を示すブロック図である。
【図５】同送信電力決定テーブルの構成を示す図である。
【図６】同再送間隔決定テーブルの構成を示す図である。
【図７】同移動局の動作を示すフローチャートである。
【図８】同基地局の動作を示すフローチャートである。
【図９】同移動局と基地局の動作タイミングを示す図である。
【図１０】同２移動局と基地局の動作タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１００、１００−１、１００−２、…、１００−ｎ  移動局
１０１  ダウンリンク受信部
１０２  送信許可チャネル復調部
１０３  ダウンリンク受信電力測定部
１０４  再送制御部
１０５  アップリンク物理チャネル生成部
１０６  送信電力制御部
１０７  再送間隔制御部
１０８  アップリンク送信部
２００  基地局
２０１  アップリンク受信部
２０２  送信要求チャネル復調部
２０３  アップリンク受信電力測定部
２０４  スケジューリング部
２０５  ダウンリンク物理チャネル生成部
２０８  ダウンリンク送信部
９０１  ダウンリンク受信部
９０２  送信許可チャネル復調部
９０３  再送制御部
９０４  アップリンク物理チャネル生成部
９０５  送信電力制御部
９０８  アップリンク送信部
９１１  アップリンク受信部
９１２  送信要求チャネル復調部
９１３  アップリンク受信電力測定部
９１４  スケジューリング部
９１５  ダウンリンク物理チャネル生成部
９１６  ダウンリンク送信部
【図１】
2007134946.tif 000003
【図２】
2007134946.tif 000004
【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】
2007134946.tif 000009
【図８】
2007134946.tif 000010
【図９】
2007134946.tif 000011
【図１０】
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