(57)【要約】      （修正有）【課題】無線端末装置および無線基地局装置間で通信接続を確立するのに先立って送受信される、無線基地局装置から無線端末装置への送信タイミングを調整するためのランダムアクセス信号の設定を適切に行なう。【解決手段】ランダムアクセス制御装置は、無線端末装置から無線基地局装置への送信タイミングを調整するために無線基地局装置が検出する、無線端末装置が無線基地局装置との通信接続を確立するのに先立って無線端末装置から送信されるランダムアクセス信号、の設定情報について、対象基地局の周辺基地局の設定情報を取得するためのランダムアクセス情報取得部１１と、上記設定情報に基づいて、対象基地局へ無線端末装置が送信すべきランダムアクセス信号に関する設定を行なうためのランダムアクセス設定部１２とを備える。【選択図】図６
2013187835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線端末装置から無線基地局装置への送信タイミングを調整するために前記無線基地局装置が検出する、前記無線端末装置が前記無線基地局装置との通信接続を確立するのに先立って前記無線端末装置から送信されるランダムアクセス信号、の設定情報について、対象の無線基地局装置である対象基地局の周辺の無線基地局装置である周辺基地局の前記設定情報を取得するためのランダムアクセス情報取得部と、
前記ランダムアクセス情報取得部によって取得された前記設定情報に基づいて、前記対象基地局へ無線端末装置が送信すべき前記ランダムアクセス信号に関する設定を行なうためのランダムアクセス設定部とを備える、ランダムアクセス制御装置。
【請求項２】
前記ランダムアクセス制御装置は、さらに、前記周辺基地局から送信される無線端末装置への報知情報を受信するための報知情報受信部を備え、
前記ランダムアクセス情報取得部は、前記報知情報から前記周辺基地局の前記設定情報を取得する、請求項１に記載のランダムアクセス制御装置。
【請求項３】
前記ランダムアクセス情報取得部は、無線基地局装置間の所定の論理インタフェースを介して前記周辺基地局から前記設定情報を取得する、請求項１または請求項２に記載のランダムアクセス制御装置。
【請求項４】
前記ランダムアクセス情報取得部は、前記周辺基地局が無線端末装置に対して指定する、前記ランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースの情報を前記設定情報として取得し、
前記ランダムアクセス設定部は、前記ランダムアクセス情報取得部によって取得された前記設定情報に基づいて、前記対象基地局へ無線端末装置が送信すべき前記ランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースを設定する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のランダムアクセス制御装置。
【請求項５】
前記ランダムアクセス情報取得部は、複数種類のランダムアクセス信号の中から、前記周辺基地局が無線端末装置に対して指定する１または複数種類のランダムアクセス信号を前記設定情報として取得し、
前記ランダムアクセス設定部は、前記ランダムアクセス情報取得部によって取得された前記設定情報に基づいて、前記対象基地局へ無線端末装置が送信可能な１または複数種類の前記ランダムアクセス信号を設定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のランダムアクセス制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載のランダムアクセス制御装置を備える無線基地局装置。
【請求項７】
前記ランダムアクセス情報取得部は、自己の無線基地局装置が保持する周辺基地局リストに含まれる無線基地局装置の前記設定情報を取得する、請求項６に記載の無線基地局装置。
【請求項８】
１または複数の無線基地局装置を管理し、請求項１に記載のランダムアクセス制御装置を備える管理装置。
【請求項９】
ランダムアクセス制御装置において用いられるランダムアクセス制御プログラムであって、コンピュータに、
無線端末装置から無線基地局装置への送信タイミングを調整するために前記無線基地局装置が検出する、前記無線端末装置が前記無線基地局装置との通信接続を確立するのに先立って前記無線端末装置から送信されるランダムアクセス信号、の設定情報について、対象の無線基地局装置である対象基地局の周辺の無線基地局装置である周辺基地局の前記設定情報を取得するステップと、
取得した前記設定情報に基づいて、前記対象基地局へ無線端末装置が送信すべき前記ランダムアクセス信号に関する設定を行なうステップとを実行させるための、ランダムアクセス制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ランダムアクセス制御装置、無線基地局装置、管理装置およびランダムアクセス制御プログラムに関し、特に、ランダムアクセス信号の設定を行なうためのランダムアクセス制御装置、無線基地局装置、管理装置およびランダムアクセス制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動通信システムでは、半径数百メートルから数十キロメートルのセルすなわち無線端末装置が通信可能なエリアを形成する無線基地局装置（以下、マクロ基地局とも称する。）による通信サービスが提供されてきた。
【０００３】
近年、移動通信サービスの加入者数の劇的な増加およびデータ通信による通信トラヒック量の増大から、より半径の小さいセルを形成することによって加入者および通信トラヒックを分散し、また、一定レベルの通信速度をユーザへ安定して提供することが望まれている。また、ビルの超高層化に伴う不感地対策のため、企業フロア内および一般家庭内への無線基地局装置の設置も望まれている。
【０００４】
これらの要望と併せて、無線基地局装置で使用される種々のデバイスの処理能力が飛躍的に向上したことによって無線基地局装置の小型化が進み、このような小型化された基地局が注目を集めている。
【０００５】
この小型基地局（以下、フェムト基地局とも称する。）が形成するフェムトセル（Femto Cell）の半径は１０メートル前後と小さいため、フェムト基地局は、マクロ基地局が形成するマクロセル（Macro Cell）の圏外となりマクロ基地局の設置が困難な屋内および地下街等の場所で使用されることが考えられる。
【０００６】
また、フェムト基地局は特定のエリアに多数設置されることから、フェムト基地局を直接コアネットワークに接続することは難しい。このため、特定のエリアに設置された多数のフェムト基地局を一旦、ＨｅＮＢ−ＧＷ等のゲートウェイ装置に接続し、フェムト基地局とコアネットワークとをＨｅＮＢ−ＧＷ経由で接続することが考えられる。
【０００７】
また、フェムト基地局に加えて、マクロ基地局をベースに、たとえば半径１００メートルから２００メートルのピコセルを形成するピコ基地局も開発されている。
【０００８】
ここで、無線端末装置が無線基地局装置との通信接続を確立するのに先立って無線端末装置および無線基地局装置間で送受信されるＲＡＣＨ（Random Access Channel）が、3GPP TS 36.211 V10.4.0 2011.12（非特許文献１）に開示されている。無線基地局装置は、ＲＡＣＨを用いて無線端末装置から自己への送信タイミングを調整することにより、自己および無線端末装置間での良好な通信を可能とする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】3GPP TS 36.211 V10.4.0 2011.12
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
フェムト基地局またはピコ基地局は、マクロ基地局と比べて無計画に配置される場合が多く、また、通信システムにおける通信負荷の増減に応じて起動および停止が動的に制御される場合もある。このため、送信タイミングおよび送信電力等、ＲＡＣＨに関する最適なパラメータ設定は、一定ではなく、変化する場合がある。
【００１１】
そして、ＲＡＣＨのパラメータ設定が適切でない場合には、無線端末装置が無線基地局装置との通信接続を確立できない、当該通信接続の確立に遅延が生じる、および無線端末装置のハンドオーバ動作に遅延が生じる等、種々の問題が生じる。
【００１２】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、無線端末装置および無線基地局装置間で通信接続を確立するのに先立って送受信される、無線基地局装置から無線端末装置への送信タイミングを調整するためのランダムアクセス信号の設定を適切に行なうことにより、良好な通信システムを構築することが可能なランダムアクセス制御装置、無線基地局装置、管理装置およびランダムアクセス制御プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるランダムアクセス制御装置は、無線端末装置から無線基地局装置への送信タイミングを調整するために上記無線基地局装置が検出する、上記無線端末装置が上記無線基地局装置との通信接続を確立するのに先立って上記無線端末装置から送信されるランダムアクセス信号、の設定情報について、対象の無線基地局装置である対象基地局の周辺の無線基地局装置である周辺基地局の上記設定情報を取得するためのランダムアクセス情報取得部と、上記ランダムアクセス情報取得部によって取得された上記設定情報に基づいて、上記対象基地局へ無線端末装置が送信すべき上記ランダムアクセス信号に関する設定を行なうためのランダムアクセス設定部とを備える。
【００１４】
このように、周辺基地局におけるランダムアクセス信号の設定情報に基づいて対象基地局のランダムアクセス信号に関する設定を行なう構成により、無線基地局装置の設置環境に応じた最適な設定を行なうことができる。したがって、ランダムアクセス信号の設定を適切に行なうことにより、良好な通信システムを構築することができる。また、無計画に設置される場合の多いフェムト基地局およびピコ基地局のランダムアクセス信号に関するパラメータを自動的に設定することができるため、ＣＡＰＥＸ（Capital Expenditure）すなわち無線基地局装置の配置にかかるコスト、およびＯＰＥＸ（Operational Expenditure）すなわち無線基地局装置の運用にかかるコストの低減を図ることができる。
【００１５】
（２）好ましくは、上記ランダムアクセス制御装置は、さらに、上記周辺基地局から送信される無線端末装置への報知情報を受信するための報知情報受信部を備え、上記ランダムアクセス情報取得部は、上記報知情報から上記周辺基地局の上記設定情報を取得する。
【００１６】
このように、周辺基地局の送信する報知情報を利用する構成により、たとえば無線基地局装置間で特別な情報の送受信を行なうことなく、簡易な処理で周辺基地局の設定情報を取得することができる。
【００１７】
（３）好ましくは、上記ランダムアクセス情報取得部は、無線基地局装置間の所定の論理インタフェースを介して上記周辺基地局から上記設定情報を取得する。
【００１８】
このように、無線基地局装置間の論理インタフェースを利用する構成により、たとえば周辺基地局から送信される報知情報等を無線基地局装置において受信して解析することなく、簡易な処理で周辺基地局の設定情報を取得することができる。
【００１９】
（４）好ましくは、上記ランダムアクセス情報取得部は、上記周辺基地局が無線端末装置に対して指定する、上記ランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースの情報を上記設定情報として取得し、上記ランダムアクセス設定部は、上記ランダムアクセス情報取得部によって取得された上記設定情報に基づいて、上記対象基地局へ無線端末装置が送信すべき上記ランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースを設定する。
【００２０】
このような構成により、ランダムアクセス信号の送信タイミングおよび送信周波数等が無線基地局装置間で重複することを防ぐことができるため、ランダムアクセス信号の検出特性を向上させ、良好な通信システムを構築することができる。
【００２１】
（５）好ましくは、上記ランダムアクセス情報取得部は、複数種類のランダムアクセス信号の中から、上記周辺基地局が無線端末装置に対して指定する１または複数種類のランダムアクセス信号を上記設定情報として取得し、上記ランダムアクセス設定部は、上記ランダムアクセス情報取得部によって取得された上記設定情報に基づいて、上記対象基地局へ無線端末装置が送信可能な１または複数種類の上記ランダムアクセス信号を設定する。
【００２２】
このように、周辺基地局におけるランダムアクセス信号の種類に基づいて対象基地局のランダムアクセス信号の種類を設定する構成により、無線基地局装置間で同じ種類のランダムアクセス信号が使用されることを防ぐことができるため、ランダムアクセス信号の検出特性を向上させ、良好な通信システムを構築することができる。また、無線基地局装置の設置数が増加し、ランダムアクセス信号の送信タイミングおよび送信周波数の調整を行なってもこれらが各無線基地局装置間で重複してしまう場合において、ランダムアクセス信号の種類の重複を防ぐことにより、無線端末装置および無線基地局装置間で誤った通信接続処理が行われることを防ぐことができる。
【００２３】
（６）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる無線基地局装置は、上記（１）のランダムアクセス制御装置を備える。
【００２４】
このような構成により、無線通信システムにおけるランダムアクセス信号の設定を各無線基地局装置で行なうことができるため、ランダムアクセス信号の設定情報の取得およびランダムアクセス信号に関する設定の処理負荷を分散させることができる。
【００２５】
（７）より好ましくは、上記ランダムアクセス情報取得部は、自己の無線基地局装置が保持する周辺基地局リストに含まれる無線基地局装置の上記設定情報を取得する。
【００２６】
このような構成により、設定情報の取得対象として適切な無線基地局装置を認識することができるため、設定情報の効率的な取得が可能となる。
【００２７】
（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる管理装置は、１または複数の無線基地局装置を管理し、上記（１）のランダムアクセス制御装置を備える。
【００２８】
このような構成により、無線通信システムにおける各無線基地局装置のランダムアクセス信号の設定を管理装置において一括して行なうことができるため、ランダムアクセス信号の設定情報の取得およびランダムアクセス信号に関する設定を、より効率的に行なうことができる。
【００２９】
（９）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わるランダムアクセス制御プログラムは、ランダムアクセス制御装置において用いられるランダムアクセス制御プログラムであって、コンピュータに、無線端末装置から無線基地局装置への送信タイミングを調整するために上記無線基地局装置が検出する、上記無線端末装置が上記無線基地局装置との通信接続を確立するのに先立って上記無線端末装置から送信されるランダムアクセス信号、の設定情報について、対象の無線基地局装置である対象基地局の周辺の無線基地局装置である周辺基地局の上記設定情報を取得するステップと、取得した上記設定情報に基づいて、上記対象基地局へ無線端末装置が送信すべき上記ランダムアクセス信号に関する設定を行なうステップとを実行させるためのプログラムである。
【００３０】
このように、周辺基地局におけるランダムアクセス信号の設定情報に基づいて対象基地局のランダムアクセス信号に関する設定を行なう構成により、無線基地局装置の設置環境に応じた最適な設定を行なうことができる。したがって、ランダムアクセス信号の設定を適切に行なうことにより、良好な通信システムを構築することができる。また、無計画に設置される場合の多いフェムト基地局およびピコ基地局のランダムアクセス信号に関するパラメータを自動的に設定することができるため、ＣＡＰＥＸ（Capital Expenditure）すなわち無線基地局装置の配置にかかるコスト、およびＯＰＥＸ（Operational Expenditure）すなわち無線基地局装置の運用にかかるコストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、無線端末装置および無線基地局装置間で通信接続を確立するのに先立って送受信される、無線基地局装置から無線端末装置への送信タイミングを調整するためのランダムアクセス信号の設定を適切に行なうことにより、良好な通信システムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるランダムアクセスシーケンスを示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける基地局配置の一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨリソースの衝突の一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置における制御部の構成を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータの設定動作の一例を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨリソースの衝突回避の一例を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータの設定動作の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作手順の一例を定めたシーケンス図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置が作成するＲＡＣＨデータベースの一例を示す図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置が作成するＲＡＣＨデータベースの更新の一例を示す図である。
【図１４】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータの設定動作の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータ設定シーケンスの一例を定めたシーケンス図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおけるプリアンブルセットの一例を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨプリアンブルの重複による誤った通信接続処理を示す図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【図１９】本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作手順の一例を定めたシーケンス図である。
【図２０】本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置が作成するＲＡＣＨデータベースの一例を示す図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータ設定シーケンスの一例を定めたシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３４】
無線基地局装置は、自らの形成するセルおよび周辺セルについての情報、すなわち無線信号の周波数および周辺セルのＩＤ（identification）等を無線端末装置に通知する。無線端末装置は、無線基地局装置から通知された情報に基づいて、周辺セルの検出および測定を行なう。この測定結果に基づいて、無線端末装置の周辺セルへの移動が開始される。ここで、無線端末装置の「移動」とは、ハンドオーバを意味することに加えて、アイドル状態の無線端末装置が今後通信を開始する、すなわち通話またはデータ通信を開始する際にどのセルを介して通信を行なうかを選択することを意味する。
【００３５】
具体的には、ハンドオーバを意味することに加えて、たとえば、３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．３０４  Ｖ１０．３．０  ２０１１．１０に記載されているような、アイドル状態の無線端末装置が、各無線基地局装置からの無線信号の測定結果に基づいて、通信相手となる無線基地局装置を選択するセル再選択（Cell Reselection）を意味する。
【００３６】
たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信しているときには、無線端末装置の移動先は無線基地局装置またはコアネットワークにおける上位装置が決定する。また、たとえば、無線端末装置が無線基地局装置と通信していないときには、無線端末装置の移動先は無線端末装置が決定する。
【００３７】
また、ハンドオーバとは、通話中またはデータ通信中の無線端末装置の通信相手となる無線基地局装置が切り替えられることを意味する。
【００３８】
また、無線端末装置の「アイドル状態」とは、ある無線基地局装置を無線端末装置が通信相手として選択しており、かつ当該無線基地局装置と通信を行なっていない状態である。また、「通信を行なっていない状態」とは、当該無線基地局装置へ何らかの情報を送信する動作を行なっていない状態である。
【００３９】
なお、無線端末装置の「アイドル状態」の定義として、３ＧＰＰにおいて規定された「Idle Mode」の定義を用いてもよい。
【００４０】
また、無線端末装置がセルに在圏している、とは、無線端末装置が、当該セルを形成する無線基地局装置を通信先として選択し、かつ当該無線基地局装置と通信可能な状態または通信中である状態を意味する。
【００４１】
フェムトセルおよびアクセスモードは、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）  ＳＰＥＣ  ＴＳ２２．２２０において以下のように説明されている。すなわち、フェムト基地局は、無線インタフェースを介して接続されている無線端末装置を、ＩＰバックホール（backhaul）を用いて、移動通信事業者網に接続する顧客構内装置である。
【００４２】
また、フェムトセルのアクセスモードにおいて、クローズドアクセスモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧ（Closed Subscriber Group）メンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードのフェムト基地局は、関連するＣＳＧメンバーおよびＣＳＧノンメンバーにサービスを提供する。また、オープンアクセスモードのフェムト基地局は、通常の基地局として動作する。
【００４３】
本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおいても、このような３ＧＰＰの定義を適用してもよい。
【００４４】
また、上記定義と合わせて、あるいは別個に、以下のような定義を適用することも可能である。
【００４５】
マクロ基地局およびピコ基地局は、事業者の管理下にあり、事業者と契約している無線基地局装置が通信可能な無線基地局装置である。また、マクロ基地局およびピコ基地局は、基本的に電源がオフになることはないと考えられる。
【００４６】
また、フェムト基地局は、主に個人または法人の建物内に設置され、ユーザの事情により移動するまたは電源がオフとなる可能性がある無線基地局装置である。
【００４７】
また、フェムト基地局は、オープン／ハイブリッド／クローズドのいずれかのアクセスモードで動作する。フェムト基地局は、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバー（端末）のみ接続可能となる。また、クローズドアクセスモードで動作する場合には、登録済みのメンバーにのみサービスを提供する。また、ハイブリッドモードで動作する場合には、登録済みのメンバー、および未登録のメンバーすなわちノンメンバーの両方にサービスを提供する。また、オープンアクセスモードで動作する場合には、マクロ基地局およびピコ基地局と同じ動作をする。
【００４８】
＜第１の実施の形態＞
［基本構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。
【００４９】
図１を参照して、無線通信システム３０１は、たとえば３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）で規格化されたＬＴＥ（Long Term Evolution）に従う移動体通信システムであり、フェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃと、ピコ基地局１０１Ｄと、マクロ基地局２０１と、ゲートウェイ装置２０３とを備える。
【００５０】
以下、フェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ、ピコ基地局１０１Ｄ、およびマクロ基地局２０１の各々を無線基地局装置１０１と称する場合がある。また、図１では、１つのマクロ基地局と、１つのピコ基地局と、３つのフェムト基地局とを代表的に示しているが、これらの組み合わせおよび数はこれに限定されるものではない。
【００５１】
フェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、たとえば半径数十メートルのフェムトセルＦＣＡ，ＦＣＢ，ＦＣＣをそれぞれ形成する。また、ピコ基地局１０１Ｄは、半径１００メートルから２００メートルのピコセルＰＣを形成する。また、マクロ基地局２０１は、たとえば半径数キロメートルのマクロセルＭＣを形成する。
【００５２】
フェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、地下街等、マクロ基地局２０１およびピコ基地局１０１Ｄからの無線信号を無線端末装置２０２が受信しにくい場所に設置され、それぞれフェムトセルＦＣＡ，ＦＣＢ，ＦＣＣ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。
【００５３】
ピコ基地局１０１Ｄは、ピコセルＰＣ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。マクロ基地局２０１は、マクロセルＭＣ内に存在する無線端末装置２０２と無線信号を送受信することにより、当該無線端末装置２０２と通信することが可能である。
【００５４】
ゲートウェイ装置２０３は、フェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃとコアネットワーク２０４における上位装置２０５との間で送信される種々の通信データの中継処理等を行なう。
【００５５】
上位装置２０５は、たとえばＭＭＥ（Mobility  Management  Entity）であり、無線通信システム３０１全体の情報を管理する。たとえば、上位装置２０５は、無線通信システム３０１における各無線基地局装置の情報を取得して記憶する。
【００５６】
ここで、無線端末装置２０２からコアネットワーク２０４への方向を上り方向と称し、コアネットワーク２０４から無線端末装置２０２への方向を下り方向と称する。
【００５７】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置の構成を示す図である。
【００５８】
図２を参照して、無線基地局装置１０１は、アンテナ９１と、サーキュレータ９２と、無線受信部９３と、無線送信部９４と、信号処理部９５と、制御部９８とを備える。信号処理部９５は、受信信号処理部９６と、送信信号処理部９７とを含む。信号処理部９５および制御部９８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等によって実現される。
【００５９】
サーキュレータ９２は、アンテナ９１において受信された無線端末装置２０２からの無線信号を無線受信部９３へ出力し、また、無線送信部９４から受けた無線信号をアンテナ９１へ出力する。
【００６０】
無線受信部９３は、サーキュレータ９２から受けた無線信号をベースバンド信号またはＩＦ（Intermediate Frequency）信号に周波数変換し、この周波数変換した信号をデジタル信号に変換して受信信号処理部９６へ出力する。
【００６１】
受信信号処理部９６は、無線受信部９３から受けたデジタル信号に対してＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式における逆拡散等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号の一部または全部を所定のフレームフォーマットに変換してコアネットワーク側へ送信する。
【００６２】
送信信号処理部９７は、コアネットワーク側から受信した通信データを所定のフレームフォーマットに変換した通信データまたは自ら生成した通信データに対してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式におけるＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）等の信号処理を行ない、この信号処理後のデジタル信号を無線送信部９４へ出力する。
【００６３】
無線送信部９４は、送信信号処理部９７から受けたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号を無線信号に周波数変換してサーキュレータ９２へ出力する。
【００６４】
制御部９８は、無線基地局装置１０１における各ユニットおよびコアネットワーク側との間で各種情報をやり取りする。
【００６５】
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるランダムアクセスシーケンスを示す図である。
【００６６】
図３を参照して、まず、無線基地局装置１０１は、たとえば非特許文献１に記載のランダムアクセスプリアンブル（以下、ＲＡＣＨプリアンブルとも称する。）の送信タイミングおよび送信周波数、使用可能なＲＡＣＨプリアンブルの番号、ならびにＲＡＣＨプリアンブルの送信電力等を報知情報に含めて各無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ１０１）。
【００６７】
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１から受信した報知情報に基づいて、無線基地局装置１０１から指定された複数種類のＲＡＣＨプリアンブルの中からいずれか１つを選択し（ステップＳ１０２）、無線基地局装置１０１へ送信する（ステップＳ１０３）。
【００６８】
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２から送信されたＲＡＣＨプリアンブルを検出し、当該無線端末装置２０２の送信タイミングのずれを推定し、当該送信タイミングの補正値を算出する（ステップＳ１０４）。
【００６９】
次に、無線基地局装置１０１は、算出した補正値、検出したＲＡＣＨプリアンブルの番号、仮のＣ−ＲＮＴＩ（Cell Radio Network Temporary Identifier）、およびＲＡＣＨメッセージを送信すべきタイミングを示すＲＡＣＨ制御情報を無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ１０５）。
【００７０】
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１から受信したＲＡＣＨ制御情報に基づいて、自己の送信タイミングを補正する（ステップＳ１０６）。
【００７１】
次に、無線端末装置２０２は、無線基地局装置１０１において他の無線端末装置２０２とのＲＡＣＨプリアンブルの衝突を検出するためのＣＲ−ＩＤ（content reference identifier）を含むＲＡＣＨメッセージに、上記仮のＣ−ＲＮＴＩを付して無線基地局装置１０１へ送信する。このＲＡＣＨメッセージの送信においては、たとえばＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）が用いられる（ステップＳ１０７）。
【００７２】
次に、無線基地局装置１０１が無線端末装置２０２からＲＡＣＨメッセージを受信して、無線端末装置２０２の登録処理等、上位レイヤに従う処理が実行される（ステップＳ１０８）。
【００７３】
次に、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２から受信したＣＲ−ＩＤ、および正式なＣ−ＲＮＴＩ等を含むＲＡＣＨ応答情報を当該無線端末装置２０２へ送信する（ステップＳ１０９）。
【００７４】
以上のような処理により、無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１間のランダムアクセスシーケンスが完了する。
【００７５】
［課題］
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおける基地局配置の一例を示す図である。図５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨリソースの衝突の一例を示す図である。
【００７６】
図４および図５を参照して、無線通信システム３０１における各無線基地局装置１０１のＲＡＣＨパラメータ、たとえばＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を適当に設定すると、ＲＡＣＨリソースの衝突が生じる、すなわち時間的および周波数的に重複が生じて干渉が起こってしまう場合がある。
【００７７】
図５に示す例では、マクロ基地局２０１のＲＡＣＨリソースおよびフェムト基地局１０１ＢのＲＡＣＨリソースに衝突が生じており、これらの基地局間でＲＡＣＨプリアンブルの干渉が起こってしまう。
【００７８】
そこで、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、以下のような構成および動作により、上記課題を解決する。
【００７９】
［構成および動作］
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置における制御部の構成を示す図である。
【００８０】
図６を参照して、制御部９８は、ランダムアクセス情報取得部１１と、ランダムアクセス設定部１２と、報知情報受信部１３とを含む。
【００８１】
ランダムアクセス情報取得部１１は、ランダムアクセス信号の設定情報について、自己の無線基地局装置１０１の周辺の無線基地局装置１０１である周辺基地局の設定情報を取得する。たとえば、ランダムアクセス情報取得部１１は、自己の無線基地局装置１０１が保持する周辺基地局リストに含まれる無線基地局装置１０１の設定情報を取得する。
【００８２】
ここで、ランダムアクセス信号は、たとえばＲＡＣＨプリアンブルであり、無線端末装置２０２から無線基地局装置１０１への送信タイミングを調整するために無線基地局装置１０１が検出する、無線端末装置２０２が無線基地局装置１０１との通信接続を確立するのに先立って当該無線端末装置２０２から送信される信号である。
【００８３】
ランダムアクセス設定部１２は、ランダムアクセス情報取得部１１によって取得された設定情報に基づいて、自己の無線基地局装置１０１へ無線端末装置２０２が送信すべきランダムアクセス信号に関する設定を行なう。
【００８４】
具体的には、たとえば、ランダムアクセス情報取得部１１は、周辺基地局が無線端末装置２０２に対して指定する、ランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースたとえば送信タイミングおよび送信周波数の情報を設定情報として取得する。
【００８５】
そして、ランダムアクセス設定部１２は、ランダムアクセス情報取得部１１によって取得された設定情報に基づいて、自己の無線基地局装置１０１へ無線端末装置２０２が送信すべきランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースを設定する。
【００８６】
［詳細動作］
次に、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作について図面を用いて説明する。
【００８７】
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータの設定動作の一例を示す図である。図８は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨリソースの衝突回避の一例を示す図である。
【００８８】
図７を参照して、フェムト基地局１０１Ｂは、起動時あるいは定期的に、マクロ基地局２０１およびフェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｃから送信される報知情報を受信する。フェムト基地局１０１Ｂは、受信した各報知情報からマクロ基地局２０１およびフェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｃが用いるＲＡＣＨパラメータをそれぞれ取得する。そして、フェムト基地局１０１Ｂは、自己のＲＡＣＨパラメータ、たとえばＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を、マクロ基地局２０１およびフェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｃと重複しないように設定する。
【００８９】
これにより、ＲＡＣＨリソースの衝突が回避され、干渉を防ぐことができる。すなわち、図８に示すように、フェムト基地局１０１Ｂは、通常であれば点線で示すＲＡＣＨリソース位置に設定していたＲＡＣＨパラメータを、実線で示す位置に設定することが可能となる。
【００９０】
本発明の実施の形態に係る無線通信システムにおける無線基地局装置および無線端末装置は、以下の各シーケンスの各ステップを含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。このプログラムは、外部からインストールすることができる。このインストールされるプログラムは、たとえば記録媒体に格納された状態で流通する。
【００９１】
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【００９２】
無線基地局装置１０１の制御部９８において、報知情報受信部１３は、周辺基地局から送信される無線端末装置２０２への報知情報を受信する。
【００９３】
ランダムアクセス情報取得部１１は、たとえば上記報知情報から周辺基地局の設定情報を取得する。
【００９４】
具体的には、図９を参照して、まず、無線基地局装置１０１は、起動すると（ステップＳ１）、周辺基地局の測定を行なう、すなわち周辺基地局から送信される報知情報を受信する（ステップＳ２）。
【００９５】
次に、無線基地局装置１０１は、受信した周辺基地局の報知情報から、周辺基地局が無線端末装置２０２に対して指示しているＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を取得する（ステップＳ３）。
【００９６】
次に、無線基地局装置１０１は、周辺基地局と重複しないように、ＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を設定する（ステップＳ４）。
【００９７】
次に、無線基地局装置１０１は、この設定内容を示す報知情報を各無線端末装置２０２へ送信する。これにより、自己および無線端末装置２０２間で、当該設定内容に従ったＲＡＣＨプリアンブルの送受信が行われる（ステップＳ５）。
【００９８】
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータの設定動作の一例を示す図である。
【００９９】
無線基地局装置１０１の制御部９８において、ランダムアクセス情報取得部１１は、無線基地局装置１０１間の所定の論理インタフェースを介して周辺基地局から設定情報を取得する。
【０１００】
具体的には、図１０を参照して、マクロ基地局２０１およびフェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃは、論理的なインタフェースである基地局−基地局間インタフェース、たとえばＸ２インタフェースに従う通信データを互いに送受信することにより、Ｘ２インタフェース経由で種々の情報を互いにやり取りする。
【０１０１】
フェムト基地局１０１Ｂは、起動時あるいは定期的に、マクロ基地局２０１およびフェムト基地局１０１Ａ，１０１ＣとＸ２インタフェース経由でＲＡＣＨパラメータの情報をやり取りする。フェムト基地局１０１Ｂは、マクロ基地局２０１およびフェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｃが用いるＲＡＣＨパラメータをそれぞれ取得し、自己のＲＡＣＨパラメータ、たとえばＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を、マクロ基地局２０１およびフェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｃと重複しないように設定する。
【０１０２】
これにより、ＲＡＣＨリソースの衝突が回避され、干渉を防ぐことができる。すなわち、図８に示すように、フェムト基地局１０１Ｂは、通常であれば点線で示すＲＡＣＨリソース位置に設定していたＲＡＣＨパラメータを、実線で示す位置に設定することが可能となる。
【０１０３】
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作手順の一例を定めたシーケンス図である。
【０１０４】
図１１を参照して、まず、無線通信システム３０１において新たに設置された無線基地局装置１０１である新規基地局は、起動すると、取得済みの周辺基地局リストを参照する（ステップＳ１１）。
【０１０５】
次に、新規基地局は、周辺リストに登録されている周辺基地局Ａ，ＢへＲＡＣＨデータベース（ＤＢ）要求を送信する（ステップＳ１２およびステップＳ１３）。
【０１０６】
次に、周辺基地局Ａ，Ｂは、新規基地局からＲＡＣＨデータベース要求を受信して、自己のＲＡＣＨデータベースを示すＲＡＣＨデータベース応答を新規基地局へ送信する。たとえば、無線基地局装置１０１は、ＲＡＣＨデータベース応答に、自己の保持するＲＡＣＨデータベースのすべての情報を含める（ステップＳ１４およびステップＳ１５）。
【０１０７】
次に、新規基地局は、周辺基地局Ａ，ＢからＲＡＣＨデータベースを受信し（ステップＳ１６）、受信したＲＡＣＨデータベースに基づいて自己のＲＡＣＨパラメータ、たとえばＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を設定する（ステップＳ１７）。
【０１０８】
次に、新規基地局は、自己のＲＡＣＨパラメータの設定内容に基づいて、ＲＡＣＨデータベースを新たに作成する（ステップＳ１８）。
【０１０９】
次に、新規基地局は、自己の存在を周辺基地局に通知するために、ＲＡＣＨデータベース更新要求を周辺基地局Ａ，Ｂへ送信する。たとえば、無線基地局装置１０１は、ＲＡＣＨデータベース更新要求に、自己のセルＩＤおよび自己のＲＡＣＨパラメータを含める（ステップＳ１９およびステップＳ２０）。
【０１１０】
次に、周辺基地局Ａ，Ｂは、新規基地局からＲＡＣＨデータベース更新要求を受信して、自己のＲＡＣＨデータベースを更新する。ここで、周辺基地局Ａ，Ｂは、自己の保持する周辺基地局リストに登録された無線基地局装置１０１からＲＡＣＨデータベース更新要求を受信した場合に、自己のＲＡＣＨデータベースを更新する。これにより、ＲＡＣＨデータベースが不必要に大きくなることを防ぐことができる（ステップＳ２１およびステップＳ２２）。
【０１１１】
次に、周辺基地局Ａ，Ｂは、ＲＡＣＨデータベース更新応答を新規基地局へ送信する（ステップＳ２３およびステップＳ２４）。
【０１１２】
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置が作成するＲＡＣＨデータベースの一例を示す図である。
【０１１３】
図１２を参照して、ＲＡＣＨデータベースは、たとえば、各無線基地局装置１０１のセルＩＤをキーとして、セルＩＤと、ＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を決めるパラメータとを対応付けたデータベースである。
【０１１４】
より詳細には、ＲＡＣＨデータベースは、セルＩＤと、ＲＡＣＨプリアンブルの送信に用いるリソースブロックの先頭番号、およびＲＡＣＨプリアンブルを格納するフレーム番号との対応関係を示す。また、ＲＡＣＨデータベースには、自己のセルＩＤと、周辺基地局リストに登録された周辺基地局のセルＩＤとが含まれる。
【０１１５】
具体的には、たとえば、セルＩＤ＝３の無線基地局装置１０１のＲＡＣＨパラメータは０＿１２である。すなわち、０番目のリソースブロックから所定個のリソースブロックがＲＡＣＨプリアンブルに使用され、１２番目のフレームにＲＡＣＨプリアンブルが格納される。
【０１１６】
図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置が作成するＲＡＣＨデータベースの更新の一例を示す図である。
【０１１７】
図１３を参照して、無線基地局装置１０１は、新たにセルＩＤ＝１００を追加する更新が自己の周辺基地局リストにおいて行われると、ＲＡＣＨデータベースにセルＩＤ＝１００を追加する。そして、無線基地局装置１０１は、セルＩＤ＝１００の周辺基地局からＲＡＣＨデータベース更新要求を受信すると、当該ＲＡＣＨデータベース更新要求の示す内容に基づいて、ＲＡＣＨデータベースにおけるセルＩＤ＝１００のＲＡＣＨパラメータとしてたとえば１＿１を登録する。
【０１１８】
図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータの設定動作の一例を示す図である。
【０１１９】
図１４を参照して、無線基地局装置１０１が自己のＲＡＣＨパラメータを調整する構成に限らず、上位装置またはゲートウェイ装置等を用いて、管理者側が各無線基地局装置１０１のＲＡＣＨパラメータを調整し、たとえばフェムト基地局１０１ＢのＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を、マクロ基地局２０１およびフェムト基地局１０１Ａ，１０１Ｃと重複しないように設定する。
【０１２０】
これにより、ＲＡＣＨリソースの衝突が回避され、干渉を防ぐことができる。すなわち、図８に示すように、フェムト基地局１０１Ｂは、通常であれば点線で示すＲＡＣＨリソース位置に設定していたＲＡＣＨパラメータを、実線で示す位置に設定することが可能となる。
【０１２１】
たとえば、上位装置またはゲートウェイ装置は、配下のすべての無線基地局装置１０１ではなく、周辺基地局リストに登録されるような、近いエリアに存在する無線基地局装置１０１のグループ内でＲＡＣＨパラメータの調整を行なう。
【０１２２】
図１５は、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータ設定シーケンスの一例を定めたシーケンス図である。
【０１２３】
図１５を参照して、まず、無線通信システム３０１において新たに設置された無線基地局装置１０１である新規基地局は、起動時あるいは定期的に、ＲＡＣＨパラメータ要求をゲートウェイ装置２０３へ送信する（ステップＳ３１）。
【０１２４】
次に、ゲートウェイ装置２０３は、新規基地局からＲＡＣＨパラメータ要求を受信して、他の周辺基地局とのＲＡＣＨリソースの衝突が生じないようなＲＡＣＨパラメータ、たとえばＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を決定する（ステップＳ３２）。
【０１２５】
次に、ゲートウェイ装置２０３は、決定したＲＡＣＨパラメータを新規基地局のＲＡＣＨパラメータとしてＲＡＣＨデータベースを更新する（ステップＳ３３）。
【０１２６】
次に、ゲートウェイ装置２０３は、決定したＲＡＣＨパラメータを示すＲＡＣＨパラメータ応答を新規基地局へ送信する（ステップＳ３４）。
【０１２７】
次に、新規基地局は、ゲートウェイ装置２０３から受信したＲＡＣＨパラメータ応答の示す内容に基づいて、自己のＲＡＣＨパラメータを設定し（ステップＳ３５）、ＲＡＣＨ設定完了通知をゲートウェイ装置２０３へ送信する（ステップＳ３６）。
【０１２８】
ところで、フェムト基地局またはピコ基地局は、マクロ基地局と比べて無計画に配置される場合が多く、また、通信システムにおける通信負荷の増減に応じて起動および停止が動的に制御される場合もある。このため、送信タイミングおよび送信電力等、ＲＡＣＨに関する最適なパラメータ設定は、一定ではなく、変化する場合がある。そして、ＲＡＣＨのパラメータ設定が適切でない場合には、無線端末装置が無線基地局装置との通信接続を確立できない、当該通信接続の確立に遅延が生じる、および無線端末装置のハンドオーバ動作に遅延が生じる等、種々の問題が生じる。
【０１２９】
また、フェムト基地局を設置する際に１つ１つのフェムト基地局についてＲＡＣＨパラメータの設定を事業者が行なっていくと、相当な作業と費用を要する。また、新たにフェムト基地局が設置されてフェムト基地局が増加するたびに、新たに設置されたフェムト基地局だけでなく、既存の周辺のフェムト基地局の再設定も行なわなければならなくなる。
【０１３０】
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置では、ランダムアクセス情報取得部１１は、ランダムアクセス信号たとえばＲＡＣＨプリアンブルの設定情報について、自己の無線基地局装置１０１の周辺基地局の設定情報を取得する。そして、ランダムアクセス設定部１２は、ランダムアクセス情報取得部１１によって取得された設定情報に基づいて、自己の無線基地局装置１０１へ無線端末装置２０２が送信すべきランダムアクセス信号に関する設定を行なう。
【０１３１】
このように、周辺基地局におけるランダムアクセス信号の設定情報に基づいて自己の無線基地局装置１０１のランダムアクセス信号に関する設定を行なう構成により、無線基地局装置１０１の設置環境に応じた最適な設定を行なうことができる。
【０１３２】
したがって、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置では、ランダムアクセス信号の設定を適切に行なうことにより、良好な通信システムを構築することができる。
【０１３３】
また、無計画に設置される場合の多いフェムト基地局およびピコ基地局のＲＡＣＨに関するパラメータを自動的に設定することができるため、ＣＡＰＥＸ（Capital Expenditure）すなわち無線基地局装置の配置にかかるコスト、およびＯＰＥＸ（Operational Expenditure）すなわち無線基地局装置の運用にかかるコストの低減を図ることができる。
【０１３４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置では、報知情報受信部１３は、周辺基地局から送信される無線端末装置２０２への報知情報を受信する。そして、ランダムアクセス情報取得部１１は、上記報知情報から周辺基地局の設定情報を取得する。
【０１３５】
このように、周辺基地局の送信する報知情報を利用する構成により、たとえば無線基地局装置１０１間で特別な情報の送受信を行なうことなく、簡易な処理で周辺基地局の設定情報を取得することができる。
【０１３６】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置では、ランダムアクセス情報取得部１１は、無線基地局装置１０１間の所定の論理インタフェースを介して周辺基地局から設定情報を取得する。
【０１３７】
このように、無線基地局装置１０１間の論理インタフェースを利用する構成により、たとえば周辺基地局から送信される報知情報等を無線基地局装置１０１において受信して解析することなく、簡易な処理で周辺基地局の設定情報を取得することができる。
【０１３８】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置では、ランダムアクセス情報取得部１１は、周辺基地局が無線端末装置２０２に対して指定する、ランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースの情報を設定情報として取得する。そして、ランダムアクセス設定部１２は、ランダムアクセス情報取得部１１によって取得された設定情報に基づいて、自己の無線基地局装置１０１へ無線端末装置２０２が送信すべきランダムアクセス信号の送信に使用されるリソースを設定する。
【０１３９】
このような構成により、ランダムアクセス信号の送信タイミングおよび送信周波数等が無線基地局装置１０１間で重複することを防ぐことができるため、ランダムアクセス信号の検出特性を向上させ、良好な通信システムを構築することができる。
【０１４０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置では、ランダムアクセス情報取得部１１は、自己の無線基地局装置１０１が保持する周辺基地局リストに含まれる無線基地局装置１０１の設定情報を取得する。
【０１４１】
このような構成により、設定情報の取得対象として適切な無線基地局装置１０１を認識することができるため、設定情報の効率的な取得が可能となる。
【０１４２】
なお、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムでは、無線基地局装置１０１がランダムアクセス制御装置として動作する。すなわち、無線基地局装置１０１が、周辺基地局のランダムアクセス信号の設定情報の取得および自己のランダムアクセス信号に関する設定を行なう構成であるとしたが、これに限定するものではない。ランダムアクセス制御装置は、１または複数の無線基地局装置１０１を管理するための管理装置であってもよい。具体的には、ゲートウェイ装置２０３および上位装置２０５等、無線基地局装置１０１を管理するための管理装置が、周辺基地局のランダムアクセス信号の設定情報の取得および対象の無線基地局装置１０１である対象基地局のランダムアクセス信号に関する設定を行なう構成であってもよい。
【０１４３】
この場合、管理装置において、ランダムアクセス情報取得部は、ランダムアクセス信号の設定情報について、対象基地局の周辺の無線基地局装置１０１である周辺基地局の設定情報を取得する。
【０１４４】
そして、ランダムアクセス設定部は、ランダムアクセス情報取得部によって取得された設定情報に基づいて、対象基地局へ無線端末装置２０２が送信すべきランダムアクセス信号に関する設定を行なう。
【０１４５】
このような構成により、無線通信システム３０１における各無線基地局装置１０１のランダムアクセス信号の設定を管理装置において一括して行なうことができるため、ランダムアクセス信号の設定情報の取得およびランダムアクセス信号に関する設定を、より効率的に行なうことができる。
【０１４６】
一方、本発明の第１の実施の形態に係る無線通信システムのように、ランダムアクセス制御装置が無線基地局装置１０１である構成により、無線通信システム３０１におけるランダムアクセス信号の設定を各無線基地局装置１０１で行なうことができるため、ランダムアクセス信号の設定情報の取得およびランダムアクセス信号に関する設定の処理負荷を分散させることができる。
【０１４７】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【０１４８】
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る無線通信システムと比べて、使用するＲＡＣＨプリアンブルの種類を調整する無線通信システムに関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様である。
【０１４９】
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおけるプリアンブルセットの一例を示す図である。
【０１５０】
図１６を参照して、たとえばＬＴＥでは、無線基地局装置１０１は、無線端末装置２０２が使用可能なＲＡＣＨプリアンブルを６４個定め、報知情報で各無線端末装置２０２に報知する。具体的には、たとえば、無線基地局装置１０１は、「Ｌｏｇｉｃａｌ  ｒｏｏｔ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｎｕｍｂｅｒ」と呼ばれる連続する６４個のインデックスの先頭のみを各無線端末装置２０２に報知する。
【０１５１】
ＲＡＣＨプリアンブルは全部で８３８個あり、無線基地局装置１０１は、これらの中から６４個を選択し、無線端末装置２０２に使用させる。
【０１５２】
図１７は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨプリアンブルの重複による誤った通信接続処理を示す図である。
【０１５３】
図１７を参照して、たとえば、無線通信システム３０１において、無線基地局装置１０１の設置数が増加し、本発明の第１の実施の形態において説明したような調整を行なっても、ＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数が各無線基地局装置１０１間で重複してしまう場合が考えられる。
【０１５４】
この場合、６４個のプリアンブルセットも各無線基地局装置１０１間で重複していると、無線端末装置２０２が、誤って違う無線基地局装置１０１に対して通信接続処理を行なってしまう可能性がある。
【０１５５】
すなわち、各無線基地局装置１０１間で、ＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数が重複している場合に、さらにＲＡＣＨプリアンブルの種類が重複していると、無線基地局装置１０１は、他の無線基地局装置１０１へＲＡＣＨプリアンブルを送信する無線端末装置２０２を、自己との通信接続を希望する無線端末装置２０２として誤って検出してしまう。
【０１５６】
具体的には、再び図１６を参照して、基地局Ａで０番から６３番のＲＡＣＨプリアンブルを使用し、基地局Ｂで６１番から１２４番のＲＡＣＨプリアンブルを使用している場合には、６１番から６３番のＲＡＣＨプリアンブルが基地局Ａおよび基地局Ｂ間で重複する。無線端末装置２０２がこれら６１番から６３番のＲＡＣＨプリアンブルを使用すると、基地局Ａおよび基地局Ｂは、いずれも、当該無線端末装置２０２を、自己に接続を希望する無線端末装置２０２として誤って検出してしまう。
【０１５７】
そこで、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置では、ランダムアクセス情報取得部１１は、複数種類のランダムアクセス信号の中から、周辺基地局が無線端末装置２０２に対して指定する１または複数種類のランダムアクセス信号を設定情報として取得する。
【０１５８】
ランダムアクセス設定部１２は、ランダムアクセス情報取得部１１によって取得された設定情報に基づいて、自己の無線基地局装置１０１へ無線端末装置２０２が送信可能な１または複数種類のランダムアクセス信号を設定する。
【０１５９】
図１８は、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【０１６０】
図１８を参照して、まず、無線基地局装置１０１は、起動すると（ステップＳ４１）、周辺基地局の測定を行なう、すなわち周辺基地局から送信される報知情報を受信する（ステップＳ４２）。
【０１６１】
次に、無線基地局装置１０１は、受信した周辺基地局の報知情報から、周辺基地局が無線端末装置２０２に対して指示しているＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を取得する（ステップＳ４３）。
【０１６２】
次に、無線基地局装置１０１は、周辺基地局と重複しないように、ＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を設定することが可能であるか否かを判断する（ステップＳ４４）。
【０１６３】
無線基地局装置１０１は、周辺基地局と重複しないような送信タイミングおよび送信周波数の設定が可能である場合には（ステップＳ４４でＹＥＳ）、この設定内容を示す報知情報を各無線端末装置２０２へ送信する。これにより、自己および無線端末装置２０２間で、当該設定内容に従ったＲＡＣＨプリアンブルの送受信が行われる（ステップＳ４５）。
【０１６４】
一方、無線基地局装置１０１は、周辺基地局と重複しないような送信タイミングおよび送信周波数の設定ができない場合には（ステップＳ４４でＮＯ）、周辺基地局のうち、送信時間および送信周波数の設定が重複する周辺基地局の報知情報から、当該周辺基地局が使用しているＲＡＣＨプリアンブル番号を取得する（ステップＳ４６）。
【０１６５】
次に、無線基地局装置１０１は、当該周辺基地局が使用しているＲＡＣＨプリアンブル番号と異なる番号のＲＡＣＨプリアンブルを、自己の使用するＲＡＣＨプリアンブルとして設定する（ステップＳ４７）。
【０１６６】
次に、無線基地局装置１０１は、この設定内容を示す報知情報を各無線端末装置２０２へ送信する。これにより、自己および無線端末装置２０２間で、当該設定内容に従ったＲＡＣＨプリアンブルの送受信が行われる（ステップＳ４８）。
【０１６７】
図１９は、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置がＲＡＣＨパラメータを設定する際の動作手順の一例を定めたシーケンス図である。
【０１６８】
図１９を参照して、まず、無線通信システム３０１において新たに設置された無線基地局装置１０１である新規基地局は、起動すると、取得済みの周辺基地局リストを参照する（ステップＳ５１）。
【０１６９】
次に、新規基地局は、周辺リストに登録されている周辺基地局Ａ，ＢへＲＡＣＨデータベース（ＤＢ）要求を送信する（ステップＳ５２およびステップＳ５３）。
【０１７０】
次に、周辺基地局Ａ，Ｂは、新規基地局からＲＡＣＨデータベース要求を受信して、自己のＲＡＣＨデータベースを示すＲＡＣＨデータベース応答を新規基地局へ送信する。たとえば、無線基地局装置１０１は、ＲＡＣＨデータベース応答に、自己の保持するＲＡＣＨデータベースのすべての情報を含める（ステップＳ５４およびステップＳ５５）。
【０１７１】
次に、新規基地局は、周辺基地局Ａ，ＢからＲＡＣＨデータベースを受信し（ステップＳ５６）、受信したＲＡＣＨデータベースに基づいて自己のＲＡＣＨパラメータ、たとえばＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数、ならびにＲＡＣＨプリアンブル番号を設定する（ステップＳ５７）。
【０１７２】
次に、新規基地局は、自己のＲＡＣＨパラメータの設定内容に基づいて、ＲＡＣＨデータベースを新たに作成する（ステップＳ５８）。
【０１７３】
次に、新規基地局は、自己の存在を周辺基地局に通知するために、ＲＡＣＨデータベース更新要求を周辺基地局Ａ，Ｂへ送信する。たとえば、無線基地局装置１０１は、ＲＡＣＨデータベース更新要求に、自己のセルＩＤおよび自己のＲＡＣＨパラメータを含める（ステップＳ５９およびステップＳ６０）。
【０１７４】
次に、周辺基地局Ａ，Ｂは、新規基地局からＲＡＣＨデータベース更新要求を受信して、自己のＲＡＣＨデータベースを更新する。ここで、周辺基地局Ａ，Ｂは、自己の保持する周辺基地局リストに登録された無線基地局装置１０１からＲＡＣＨデータベース更新要求を受信した場合に、自己のＲＡＣＨデータベースを更新する。これにより、ＲＡＣＨデータベースが不必要に大きくなることを防ぐことができる（ステップＳ６１およびステップＳ６２）。
【０１７５】
次に、周辺基地局Ａ，Ｂは、ＲＡＣＨデータベース更新応答を新規基地局へ送信する（ステップＳ６３およびステップＳ６４）。
【０１７６】
図２０は、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置が作成するＲＡＣＨデータベースの一例を示す図である。
【０１７７】
図２０を参照して、ＲＡＣＨデータベースは、たとえば、各無線基地局装置１０１のセルＩＤをキーとして、セルＩＤと、ＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数を決めるパラメータと、ＲＡＣＨプリアンブル番号とを対応付けたデータベースである。
【０１７８】
より詳細には、ＲＡＣＨデータベースは、セルＩＤと、ＲＡＣＨプリアンブルの送信に用いるリソースブロックの先頭番号、およびＲＡＣＨプリアンブルを格納するフレーム番号と、ＲＡＣＨプリアンブル番号との対応関係を示す。また、ＲＡＣＨデータベースには、自己のセルＩＤと、周辺基地局リストに登録された周辺基地局のセルＩＤとが含まれる。
【０１７９】
具体的には、たとえば、セルＩＤ＝３の無線基地局装置１０１のＲＡＣＨパラメータは０＿１２である。すなわち、０番目のリソースブロックから所定個のリソースブロックをＲＡＣＨプリアンブルに使用され、１２番目のフレームにＲＡＣＨプリアンブルが格納される。また、セルＩＤ＝３の無線基地局装置１０１が無線端末装置２０２に指定するＲＡＣＨプリアンブル番号は、０〜６３である。
【０１８０】
図２１は、本発明の第２の実施の形態に係る無線通信システムにおけるＲＡＣＨパラメータ設定シーケンスの一例を定めたシーケンス図である。
【０１８１】
図２１を参照して、まず、無線通信システム３０１において新たに設置された無線基地局装置１０１である新規基地局は、起動時あるいは定期的に、ＲＡＣＨパラメータ要求をゲートウェイ装置２０３へ送信する（ステップＳ７１）。
【０１８２】
次に、ゲートウェイ装置２０３は、新規基地局からＲＡＣＨパラメータ要求を受信して、他の周辺基地局とのＲＡＣＨリソースの衝突が生じないようなＲＡＣＨパラメータ、たとえばＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数、ならびにＲＡＣＨプリアンブル番号を決定する（ステップＳ７２）。
【０１８３】
次に、ゲートウェイ装置２０３は、決定したＲＡＣＨパラメータを新規基地局のＲＡＣＨパラメータとしてＲＡＣＨデータベースを更新する（ステップＳ７３）。
【０１８４】
次に、ゲートウェイ装置２０３は、決定したＲＡＣＨパラメータを示すＲＡＣＨパラメータ応答を新規基地局へ送信する（ステップＳ７４）。
【０１８５】
次に、新規基地局は、ゲートウェイ装置２０３から受信したＲＡＣＨパラメータ応答の示す内容に基づいて、自己のＲＡＣＨパラメータを設定し（ステップＳ７５）、ＲＡＣＨ設定完了通知をゲートウェイ装置２０３へ送信する（ステップＳ７６）。
【０１８６】
このように、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置では、ランダムアクセス情報取得部１１は、複数種類のランダムアクセス信号の中から、周辺基地局が無線端末装置２０２に対して指定する１または複数種類のランダムアクセス信号を設定情報として取得する。そして、ランダムアクセス設定部１２は、ランダムアクセス情報取得部１１によって取得された設定情報に基づいて、自己の無線基地局装置１０１へ無線端末装置２０２が送信可能な１または複数種類のランダムアクセス信号を設定する。
【０１８７】
このように、周辺基地局におけるＲＡＣＨプリアンブルの種類に基づいて自己の無線基地局装置１０１のＲＡＣＨプリアンブルの種類を設定する構成により、無線基地局装置１０１の設置環境に応じた最適な設定を行なうことができる。すなわち、無線基地局装置１０１間で同じ種類のランダムアクセス信号が使用されることを防ぐことができるため、ランダムアクセス信号の検出特性を向上させ、良好な通信システムを構築することができる。
【０１８８】
したがって、本発明の第２の実施の形態に係る無線基地局装置では、本発明の第１の実施の形態に係る無線基地局装置と同様に、ランダムアクセス信号の設定を適切に行なうことにより、良好な通信システムを構築することができる。
【０１８９】
また、無計画に設置される場合の多いフェムト基地局およびピコ基地局のＲＡＣＨに関するパラメータを自動的に設定することができるため、ＣＡＰＥＸ（Capital Expenditure）すなわち無線基地局装置の配置にかかるコスト、およびＯＰＥＸ（Operational Expenditure）すなわち無線基地局装置の運用にかかるコストの低減を図ることができる。
【０１９０】
また、無線基地局装置１０１の設置数が増加し、本発明の第１の実施の形態において説明したような調整を行なってもＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数が各無線基地局装置１０１間で重複してしまう場合において、ＲＡＣＨプリアンブルの種類の重複を防ぐことにより、無線端末装置２０２および無線基地局装置１０１間で誤った通信接続処理が行われることを防ぐことができる。
【０１９１】
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る無線通信システムと同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。
【０１９２】
なお、無線基地局装置１０１は、ＲＡＣＨプリアンブルの送信タイミングおよび送信周波数の衝突回避とＲＡＣＨプリアンブル番号の衝突回避とを組み合わせる構成に限らず、ＲＡＣＨプリアンブル番号の衝突回避を単独で行なう構成であってもよい。
【０１９３】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１９４】
１１  ランダムアクセス情報取得部
１２  ランダムアクセス設定部
１３  報知情報受信部
９１  アンテナ
９２  サーキュレータ
９３  無線受信部
９４  無線送信部
９５  信号処理部
９６  受信信号処理部
９７  送信信号処理部
９８  制御部
１０１  無線基地局装置
１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃ  フェムト基地局
１０１Ｄ  ピコ基地局
２０１  マクロ基地局
２０２  無線端末装置
２０３  ゲートウェイ装置
２０４  コアネットワーク
２０５  上位装置
３０１  無線通信システム
【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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