(57)【要約】      （修正有）【課題】ＬＴＥのＲＡＣＨについて、衝突検知と送信リセット機能を付加しない場合に生じる、通信が確立でき得ない状況を回避する通信システムを提供する。【解決手段】所定数のランダムアクセススロットの何れかにより端末と基地局間で無線通信が行なわれる通信システムにおいて、基地局は、受信アクセス信号に対して巡回符号誤り判定と信号対雑音比を判定し、巡回符号誤り判定が符号誤りであるとき、更に信号対雑音比が所定の基準値より大きければ、複数の端末からのランダムアクセスが衝突していると判断する。【選択図】図３
2009206855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定数のランダムアクセススロットの何れかにより端末と基地局間で無線通信が行なわれる通信システムであって、
前記基地局において受信アクセス信号に対して巡回符号誤り判定と信号対雑音比を判定し、
前記巡回符号誤り判定が符号誤りであるとき、更に前記信号対雑音比が所定の基準値より大きければ、複数の端末からのランダムアクセスが衝突していると判断する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
所定数のランダムアクセススロットの何れかにより端末と基地局間で無線通信が行なわれる通信システムであって、
前記基地局において受信アクセス信号に対して巡回符号誤り判定と電力プロファイルの作成を行い、
前記巡回符号誤り判定が符号誤りであるとき、更に前記電力プロファイルの遅延スプレッドが基準値よりも広ければ、複数の端末からのランダムアクセスが衝突していると判断する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記基地局から端末に対して使用可能な周波数帯を通知する所定のフォーマットに、前記使用可能な周波数帯を通知するパターンと異なるイレギュラーフォーマットを設定して前記複数の端末からのランダムアクセスが衝突しているという判断結果を前記端末に通知する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記基地局から前記端末からのランダムアクセスに対してＡＣＫ又はＮＡＣＫによる前記基地局からの応答に加え、何も送信しない状態を設定し、
前記何も送信しない状態の設定により前記複数の端末からのランダムアクセスが衝突しているという判断結果を前記端末に通知する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項３において、
前記端末は、前記基地局からの応答信号を受信して、ＡＣＫ又はＮＡＣＫかの判定を行ないＡＣＫと判定する場合、前記応答信号と前記イレギュラーフォーマット間でビット照合を行ない、一致する場合は、衝突が通知されたと判定して、前記基地局に対して初期アクセス信号の再送を行なう、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項４において、
前記端末は、前記基地局からの応答信号を受信して、電力を判定して、電力が所定の値であれば、衝突が通知されたと判定して、前記基地局に対して初期アクセス信号の再送を行なう、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
所定数のランダムアクセススロットの何れかにより端末と基地局間で無線通信が行なわれる通信システムにおける基地局であって、
受信アクセス信号に対して巡回符号誤り判定を行う誤り判定回路と、
前記誤り判定回路において巡回符号誤り判定が符号誤りであるとき前記受信信号の信号対雑音比を求める回路と、
前記受信信号の信号対雑音比を求める回路により求められた信号対雑音比が所定の基準値より大きければ、複数の端末からのランダムアクセスが衝突していると判断する衝突判定回路を
有することを特徴とする基地局。  
【請求項８】
所定数のランダムアクセススロットの何れかにより端末と基地局間で無線通信が行なわれる通信システムにおける基地局であって、
受信アクセス信号に対して巡回符号誤り判定を行う誤り判定回路と、
前記誤り判定回路において巡回符号誤り判定が符号誤りであるとき前記受信信号の電力プロファイルを生成する回路と、
前記電力プロファイルを生成する回路により生成された電力プロファイルにおける遅延スプレッドが基準値よりも広ければ、複数の端末からのランダムアクセスが衝突していると衝突判定回路を
有することを特徴とする基地局。
【請求項９】
請求項７又は８において、
さらに、前記衝突判定回路により衝突と判定されるとき、前記複数の端末からのランダムアクセスが衝突しているという判断結果を前記端末に通知するために、前記端末に対して使用可能な周波数帯を通知する所定のフォーマットに、前記使用可能な周波数帯を通知するパターンと異なるイレギュラーフォーマットを設定する衝突通知生成部を、
有することを特徴とする基地局。
【請求項１０】
請求項７又は８において、
さらに、前記衝突判定回路により衝突と判定されるとき、前記複数の端末からのランダムアクセスが衝突しているという判断結果を前記端末に通知するために、前記端末からのランダムアクセスに対してＡＣＫ又はＮＡＣＫによる応答に加え、何も送信しない状態を設定する衝突通知生成部を、
有することを特徴とする基地局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定数のランダムアクセススロットの何れかによりユーザ端末と基地局間で無線通信が行なわれる通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＷ−ＣＤＭＡ（Wideband-Code Division Multiple Access）において使用されるＲＡＣＨ（Random Access Channel）では、初期送信時のメッセージ部でＵＥ(ユーザ端末)情報や制御情報を乗せてアクセスすることができる。したがって、かかるユーザ固有の情報を用いて衝突感知が行えることができた。
【０００３】
すなわち、ランダムアクセスは、セルラシステムや無線ＬＡＮ（Local Area Network）システムにおいて端末から初期アクセスを実行する際に用いられており、接続できると安定した無線回線による通信サービスを提供するものである。
【０００４】
一方、初期接続時には他のユーザ端末が回線を使用しているのかは、不明な為に回線衝突して接続制御のやり直しに陥る可能性もある。したがって、いかにして衝突を抑えて効率良く接続できるようにするかが検討されている。
【０００５】
特に、次世代のセルラシステムに対して提案されているＬＴＥ（Long Term Evolution）仕様(非特許文献１参照)のＲＡＣＨでは、初期送信時に固有の情報を乗せていないために従来のユーザ固有の情報を用いて衝突感知を行なうということが難しい。
【０００６】
すなわち、図１は、非特許文献１に説明される、セルラシステムのＬＴＥ(Long Term Evolution)仕様におけるランダムアクセスの手順を説明する図である。
【０００７】
ユーザ端末ＵＥ(User Equipment)は、６４個のランダム系列の任意の系列におけるアクセススロットから基地局ＢＳ（Base Station）に対して、非同期のアクセス信号ＮＳＲＡ（Non Synchronous Random Access ）で通信要求の初期メッセージmsg1を送り衝突許容の初期アクセスを行う。
【０００８】
ここで、通信要求のあるユーザ端末ＵＥは選択したランダム系列のランダムアクセススロット番号を付してＮＳＲＡでメッセージmsg1を送信する。すなわち、ランダム信号にのみ同期する“Slotted Aloha”の手法を用いている。
【０００９】
ＮＳＲＡで受信されるタイミングにおいて、基地局ＢＳは６４個のランダム系列の全てのアクセススロットを常にモニタし、電力を判定してＮＳＲＡの検出有/無を確認している(図１、Ａ)。
【００１０】
ここで、基地局ＢＳは、所定識別値以上の電力を検知してＮＳＲＡの信号が検出されると、いずれかのユーザ端末ＵＥが通信要求を送信していると判定する。そして、検出されたアクセススロット番号（ランダム系列番号）に基地局ＢＳ内の仮識別番号（ＩＤ）を割り当てて応答メッセージmsg2を返送する。なお、メッセージmsg2では他に、所定フォーマットでユーザ端末ＵＥの送信タイミング制御であるＴＡ(Timing Advance)や次回の送信周波数領域である“grant”の通知も行う。
【００１１】
ユーザ端末ＵＥは基地局ＢＳから送信されたメッセージmsg2を巡回冗長符号判定（ＣＲＣ：Circular Redundancy Check）して誤りなく復号できると（図１、Ｂ１）、自動再送要求(ＡＲＱ：Auto Repeat reQuest)に誤り訂正符号化を組み合わせたＨＡＲＱ（Hybrid ARQ）により、メッセージmsg2に付加された基地局ＢＳ内の仮ＩＤとユーザ端末ＵＥのＩＤを割り当てて送信タイミング制御であるＴＡ（Timing Advance）を反映し、要求された“grant”を用いて応答メッセージmsg3を送信する。
【００１２】
基地局ＢＳはユーザ端末ＵＥからのメッセージmsg3を復号できると（図１、Ｂ２）、端末基地局間の通信環境が設定されたと認識する。そして、データ通信を開始する為に必要な無線制御情報とコアネットワークＣＮ（Core Network）との通信確立準備を開始し、ＨＡＲＱによりメッセージmsg4としてユーザ端末ＵＥへ無線制御情報を通知する。ユーザ端末ＵＥではこれを復号すると(図１、Ｂ３)、以降に通信開始が可能となる。
【００１３】
このように一連のランダムアクセス手順を用いることによって、データ通信が開始される(図１、Ｃ)。
【００１４】
しかし、ＬＴＥ仕様におけるＲＡＣＨについて、衝突検知と送信リセット機能を付加しない場合には問題が生じる。図２は、かかる衝突検知と送信リセット機能を付加しない場合の手順を説明する図である。
【００１５】
すなわち、図２に示すようにユーザ端末ＵＥからのＨＡＲＱによる応答メッセージmsg3が、基地局ＢＳ側に届かない場合は、ユーザ端末ＵＥはある一定の時間内に基地局ＢＳからの応答メッセージmsg4を復号できない。かかる場合、ユーザ端末ＵＥは、ＮＳＲＡ送信が失敗したと判断してＮＳＲＡ送信の再送(初期メッセージmsg1)に戻る。
【００１６】
したがって、改善見込みの無いままユーザ端末ＵＥからＨＡＲＱによる再送を繰り返してしまうという懸念がある。
【００１７】
例えば、２つのユーザ端末ＵＥが同じランダム系列のアクセススロットを用いて衝突していた場合を想定する。初段のＮＳＲＡ(メッセージmsg1)に対する基地局ＢＳにおける電力（Power）判定ではエネルギー(電力)さえ検出できれば良いので、基地局ＢＳは、複数のユーザ端末からのＮＳＲＡ送信か否かを判断することなく、メッセージmsg2を返すだけであるので処理上の不都合は生じない。
【００１８】
すなわち、基地局ＢＳからの応答メッセージmsg2には、ユーザ端末ＵＥ特有の情報がない為に、ＮＳＲＡが衝突していたとしても基地局ＢＳからは、一つのユーザ端末ＵＥからのＮＳＲＡ送信であると認識して、メッセージmsg2を送信する。基地局ＢＳから送信される応答メッセージmsg2について、ユーザ端末ＵＥはＮＳＲＡで用いたランダムアクセススロットの番号でＮＳＲＡの成功可否を判断する。
【００１９】
したがって、同時に異なるユーザ端末から、メッセージmsg2に対する応答としてメッセージmsg2内に載せられた基地局ＢＳによる割り当てＩＤと、ユーザ端末ＵＥのＩＤをメッセージmsg3により送信する。
【非特許文献１】ＴＳ３６．３００、バージョン８２０、１０．１．５項のRandom Access Procedure
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
このために、異なるユーザ端末ＵＥから送出されるメッセージmsg3に対して衝突が生じ、基地局ＢＳはメッセージmsg3の検出時に次のような問題が生じる。
【００２１】
メッセージmsg3を検出してＣＲＣ(Circular Redundancy Check)判定を行った結果、ＮＧとなるので、基地局ＢＳからＮＡＣＫ信号を送信して(図２、Ｄ１)、ＨＡＲＱの再送要求を行う。
【００２２】
かかる基地局ＢＳにおける再送要求は、衝突が生じているという判断はしないで、「メッセージmsg3の検出がＮＧとなるのは、着信時の信号品質がたまたま劣化していたが、ＨＡＲＱ再送後では十分な品質を得られるであろう」という想定に基づくものである。
【００２３】
しかしながら、ユーザ端末ＵＥ間で信号衝突が生じていると、基地局ＢＳからの再送要求に従い再送を行なっても(図２、Ｄ２)、再び衝突が生じてしまう。したがって、かかる再送を繰り返すことによる特性改善は見込めず、無駄に周波数資源を費やす状態となってしまう。
【００２４】
したがって、開示のシステムは、ＬＴＥのＲＡＣＨについて、衝突検知と送信リセット機能を付加しない場合に生じる、通信が確立でき得ない状況を回避する通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
所定数のランダムアクセススロットの何れかによりユーザ端末と基地局間で無線通信が行なわれる通信システムにおいて、基地局は、受信アクセス信号に対して巡回符号誤り判定と信号対雑音比を判定する。巡回符号誤り判定が符号誤りであるとき、更に前記信号対雑音比が所定の基準値より大きければ、複数のユーザ端末からのランダムアクセスが衝突していると判断する。
【００２６】
あるいは、前記基地局において受信アクセス信号に対して巡回符号誤り判定と電力プロファイルの作成を行う。そして、前記巡回符号誤り判定が符号誤りであるとき、更に前記電力プロファイルの遅延スプレッドが基準値よりも広ければ、複数のユーザ端末からのランダムアクセスが衝突していると判断する。
【００２７】
これにより、ＨＡＲＱによる信号の再送を繰り返すことが回避され再度初期メッセージmsg1からのＮＳＲＡに復帰するまで時間を大幅に短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に図面に従い、実施例を説明する。
【００２９】
図３は、ユーザ端末の実施例構成ブロック図である。図４は、これに対応する基地局ＢＳの実施例構成ブロック図である。
【００３０】
かかる実施例は、基地局ＢＳでの衝突の検出及び衝突通知の処理を有し、更にユーザ端末ＵＥからの再送処理を有している。
【００３１】
以下にこれらについて、上記のユーザ端末及び基地局ＢＳの構成と関連して説明する。
【００３２】
図３に示すユーザ端末ＵＥにおいて、送信要求があるときは、ＮＳＲＡ（Non Synchronous Random Access）送信部１により初期アクセス信号msg１が生成される。生成された初期アクセス信号msg１は、選択部２を経由して無線周波(ＲＦ)送信部３に送られる。ＲＦ送信部３で、初期アクセス信号msg１は無線周波数にアップコンバートされてアンテナ４Ａから放射される。
【００３３】
ここで、初期アクセス信号msg１は、６４個のランダム系列のうちの任意の系列のアクセススロットを選択してＮＳＲＡにより送信される。
【００３４】
なお、初期アクセス以外のＲＡＣＨシークエンスについては、Next RA(Random Access)として、Next RA/Next Signal生成部１０から出力され選択部２を経由してアンテナ４より放射される。
【００３５】
一方、図４に示す基地局ＢＳにおいては、アンテナ１１Ａで受信される無線信号は、ＲＦ受信部１２でベースバンド信号に変換され、データの種類で分類され、ＲＡＣＨ受信部１３若しくは、Next Signal受信部１４に入力し、処理される。
【００３６】
データ種類の分類は、データ種別を明らかにするＩＤを付けたり、時間、周波数で分けて明示できる。
【００３７】
Next Signal受信部１４は、通常の信号の復号化処理により情報データを復号する。これに対し、ＲＡＣＨ受信部１３は、ＲＡＣＨシーケンスに含まれるＲＡＣＨ信号を取り出している。
【００３８】
実施例において、かかるＲＡＣＨ信号について衝突判定部１５での衝突判定の方法を有する。
【００３９】
図５Ａ，図５Ｂは、衝突判定部１５で行なわれる第１の衝突判定方法を説明するための図である。図５Ａはユーザ端末ＵＥと基地局ＢＳ間の信号シーケンス及び、図５Ｂは衝突判定条件を示している。
【００４０】
図５Ａにおいて、図３に示したユーザ端末ＵＥから初期アクセス信号msg1が送られると、図４に示す基地局ＢＳにおいて、ＲＡＣＨ受信部１３は、ＲＡＣＨシーケンスに含まれるＲＡＣＨ信号を取り出し、ＲＡＣＨ判定部１７に送る。
【００４１】
ＲＡＣＨ判定部１７では、６４個の全てのアクセススロットを常にモニタして、初期アクセス信号msg1が送られたランダム系列を判定し、その受信パワーを判定する。ここでのパワー判定ではエネルギーさえ検出できれば、いずれかのユーザ端末ＵＥから通信要求が送られていると判断する。
【００４２】
ＲＡＣＨ判定部１７で、かかるパワーを検出すると、ＲＡＣＨ Res生成部１８に対し、応答メッセージmsg２の生成を要求する。ＲＡＣＨ Res生成部１８は、先に検出された初期アクセス信号msg１が送られたランダム系列に基地局ＢＳ内の仮ＩＤを割り当てて、メッセージmsg2を生成する。
【００４３】
このときのメッセージmsg2は、図６Ａに示すような通常フォーマットを有する。すなわち、プレアンブル（I）に続き、上りチャネルのタイミングを調整するＴＡ（Timing Advance）(II)、基地局ＢＳ内でユーザ端末対応に付与するＩＤ（III）、及び使用許可を与える周波数帯域を特定するグラント（grant）(IV)を有する。
【００４４】
ＲＡＣＨ Res生成部１８からの上記の通常フォーマットのメッセージmsg2は、選択部１９を通り、ＲＦ送信部２０で無線周波数に変換され、アンテナ１１Ｂから放射される。
【００４５】
ここで、上記グラント（grant）(IV)で使用許可を与える周波数帯域の特定に関して、次のように設定することが有利である。すなわち、６４系列のうちの固定のスロット(例えば、５７〜６４のスロット)をユーザ端末ＵＥの再送アクセス専用に確保しておく。そして、初回のアクセス送信において衝突が生じているような場合であっても、この確保されている特定の領域である固定のスロットを用いるようにすることにより次回以降のアクセスの成功確率を高めることができる。
【００４６】
図３に戻り、基地局ＢＳからの応答メッセージmsg2は、ユーザ端末ＵＥにおいて受信アンテナ４Ｂにより受信され、ＲＦ受信部５で、ベースバンド信号に変換される。さらに、ＲＡＣＨ Res受信部６でＲＡＣＨに対する応答信号であるメッセージmsg2を抽出し、ＣＲＣ判定を行なう。
【００４７】
ＣＲＣ判定が正しければ、抽出したメッセージmsg2は、ＲＡＣＨ Res照合部７に送られ、その中身が照合される。
【００４８】
すなわち、メッセージmsg2のフォーマットを照合し、通常フォーマットであれば、ＲＡＣＨ Res判定部９で、メッセージmsg2に記述されている基地局ＩＤ(III)と、ユーザ端末ＵＥのＩＤを付し、使用許可された周波数帯での応答メッセージmsg3をNext RA/Next Signal生成部１０で生成する。
【００４９】
Next RA/Next Signal生成部１０で生成されたメッセージmsg3は、選択部２によりＲＦ送信部３に送られ、送信アンテナ４Ａにより放射され、基地局ＢＳ側に送信される。
【００５０】
ついで、図４に戻り、基地局ＢＳは、受信されるメッセージmsg3に対する衝突判定を衝突判定部１５で行う。
【００５１】
図７は、第１の衝突判定方法に対応する衝突判定部１５の構成例である。メッセージmsg3のＲＡＣＨ信号が、ＲＡＣＨ受信部１３で抽出され、ＣＲＣ判定部１５１でのＣＲＣ判定の対象とされる。ＣＲＣ判定が正しければ（ＯＫ）、ＲＡＣＨ信号は、ＲＡＣＨ判定部１７にそのまま送られ、そこで、ＲＡＣＨ信号のフォーマットに従った処理を行う。
【００５２】
ＣＲＣ判定が誤りであれば（ＮＧ）、ＣＨ(Channel)情報を参照信号として用いて信号対雑音比ＳＮＲの計算をＳＮＲ計算回路１５２で行なう。
【００５３】
衝突判定回路１５４は、ＳＮＲ計算回路１５２で計算された信号対雑音比ＳＮＲの値と予めメモリ１５３に設定されてある閾値ＴＨsnとを比較する。
【００５４】
衝突判定回路１５４は、この比較において、ＳＮＲ≦ＴＨsnであれば、信号エネルギー不足と判定してＲＡＣＨ信号の再送処理をＲＡＣＨ判定部１７へ通知する。
【００５５】
反対に、ＳＮＲ＞ＴＨsnであるならば、十分な信号エネルギーがあるためユーザ間で衝突したと判定する。
【００５６】
すなわち、図５Ｂに示すメッセージmsg3の電力プロファイルにおいて、電力パワーが所定値ＴＨsn より大きい場合であるのに、所定のタイミングＴに同期したユーザ端末ＵＥ１からのメッセージmsg3のＣＲＣ判定に誤りがあるのは、衝突が原因であると判定する。
【００５７】
衝突判定回路１５４は、かかる判定要件に基づき衝突と判定したときは、衝突通知生成部１６に衝突通知の作成を指示する。
【００５８】
なお、上記閾値ＴＨsnの大きさは、適用しているＣＰ（Cyclic Prefix）長毎に計算機シミュレーションより求めた最適な値を用いれば良い。
【００５９】
図８は、第２の衝突判定方法に対応する衝突判定部１５の構成例である。メッセージmsg3のＲＡＣＨ信号について、ＣＲＣ判定部１５１でＣＲＣ判定を行なう。ＣＲＣ判定が正しければ（ＯＫ）、ＲＡＣＨ信号は、ＲＡＣＨ判定部１７にそのまま送られ、そこで、ＲＡＣＨ信号のフォーマットに従った処理を行う。
【００６０】
ＣＲＣ判定が誤りであれば（ＮＧ）、ＣＨ情報を用いて電力プロファイル生成回路１５５により電力プロファイルを生成する。
【００６１】
図５Ｃは、この第２の衝突判定方法において生成される電力プロファイルの例である。所定の受信タイミングＴに対して、ユーザ端末ＵＥ１，ＵＥ２の受信電力のピーク位置が遅延している。
【００６２】
遅延スプレッド算出回路１５６は、メッセージ（msg3）の参照信号ＲＳから判定できるチャネル推定値を基にして電力プロファイルを生成する。電力プロファイルにおける受信タイミングＴからのユーザ端末ＵＥ１，ＵＥ２の受信電力ピークの遅延スプレッドがメモリ１５７に設定してある基準閾値（ＴＨds）よりも広ければ衝突とし、狭ければ伝搬路ロスが大きかったと判断する。
【００６３】
すなわち、遅延スプレッド算出回路１５６は、受信タイミングＴと受信電力のピークの遅延量、即ち遅延スプレッド（ＤＳ）を算出する。ついで、衝突判定回路１５４は、算出された遅延スプレッド（ＤＳ）と閾値ＴＨdsとを比較判定する。
【００６４】
比較判定において、算出された遅延スプレッド（ＤＳ）と閾値ＴＨdsの関係が、ＤＳ≦ＴＨdsであれば、ＣＲＣ判定において誤りのある原因が、マルチパスによるものと判定して、ＲＡＣＨ信号の再送処理をＲＡＣＨ判定部１７へ通知する。
【００６５】
反対にＤＳ＞ＴＨdsであるならば、ＣＲＣ判定において誤りのある原因が、異なるユーザ端末ＵＥからの応答が混在していると判定して、衝突通知生成部１６へ通知する。
【００６６】
なお、遅延スプレッド（ＤＳ）と比較される閾値ＴＨdsについては、先の第１の衝突判定方法におけると同様に、適用しているＣＰ（Cyclic Prefix）長毎に計算機シミュレーションで求めた最適な値を用いれば良い。
【００６７】
さらに、図９は、第３の衝突判定方法に対応する衝突判定部１５の構成例である。
【００６８】
この構成例は、図８に示した第２の衝突判定方法における考えを適用して、ＮＳＲＡの初期アクセス信号msg１（ＮＳＲＡ信号と呼ぶ）を用いる方法である。
【００６９】
電力プリファイル生成部１５５で時系列のＮＳＲＡ信号を電力化して電力プロファイルを生成する。生成された電力プロファイルに基づき、遅延スプレッド算出部１５６で遅延スプレッド（ＤＳ）を算出する。ついで、衝突判定部１５４において、遅延スプレッド（ＤＳ）と閾値ＴＨdsを比較する。
【００７０】
ＤＳ≦ＴＨdsであれば、マルチパスと判定してＮＳＲＡ信号のスイッチ回路１５７をＯＮとして、ＮＳＲＡ信号をＲＡＣＨ判定部１７へ通知する。反対にＤＳ＞ＴＨdsならば、異なるユーザ端末ＵＥからの応答が混在していると判定して衝突通知生成部１６に通知し、ＮＳＲＡ信号のスイッチ回路をＯＦＦとしてＲＡＣＨ判定部１７へは出力はしない。
【００７１】
図９の実施例において遅延スプレッド（ＤＳ）と比較される閾値ＴＨdsについては、先の第１、２の衝突判定方法におけると同様に、適用しているＣＰ（Cyclic Prefix）長毎に計算機シミュレーションで求めた最適な値を用いれば良い。
【００７２】
さらに、実施例として、ユーザ端末ＵＥへの衝突通知の方法を有し、図１０は、ユーザ端末ＵＥへの衝突通知の第１の通知方法を説明する処理フロー図である。
【００７３】
図１０において、先に説明した様に衝突判定部１５においてＣＲＣ判定部１５１でＮＧと判定したとき（ステップＳ１）、衝突判定回路１５４で衝突判定が行なわれる（ステップＳ２）。
【００７４】
この衝突判定（ステップＳ２）において、衝突でなく、伝播路損失(ロス)と判断した場合は（ステップＳ３、ｎｏ）、ＨＡＲＱの継続指令（ステップＳ４)を行い、ユーザ端末ＵＥにＡＣＫ信号を送る（ステップＳ５）。
【００７５】
一方、衝突判定（ステップＳ２）において、ユーザ端末ＵＥ間の衝突と判断した場合は（ステップＳ３，ｙｅｓ）、ＮＳＲＡでメッセージmsg1からの再送信を行なう必要がある（ステップＳ６）。
【００７６】
ここで、ユーザ端末ＵＥへの応答の仕方としてＡＣＫ／ＮＡＣＫを通知する応答方法に加えて、何も送信しない（ＤＴＸ：送信無し）により再送指令を行なう方法（ステップＳ７）が可能である。
【００７７】
かかるＤＴＸ（：送信無し）による再送指令の適用により、ＡＣＫ／ＮＡＣＫに対して情報ビットを−１、＋１とし、更なる制御ビットは増やすことなく対応が可能である。
【００７８】
図１１は、ユーザ端末ＵＥへ衝突を通知する第２の通知方法を説明する処理フロー図である。さらに、図１２は、この第２の通知方法に対応する場合の、基地局ＢＳの衝突通知生成部１６の構成例ブロック図である。
【００７９】
この第２の通知方法においては、先の第１の通知方法におけると同様に、制御ビットを増やさずに衝突通知を可能とするものである。
【００８０】
衝突判定部１５で衝突と判定されると、衝突通知生成部１６に衝突が報告される。図１２に示す衝突通知生成部１６では、ＡＣＫ挿入回路１６１で、フォーマットにＡＣＫを挿入して（ステップＳ９）、次のＲＡＣＨシークエンスにＲＡＣＨRes領域設定回路１６２で図６Ｂに示すように”grant（ｘ）”の位置IVにイレギュラーフォーマット１６３を挿入して衝突通知を行なう（ステップＳ１０）。図６Ｂに示す例ではイレギュラーフォーマット１６３として、“1111”のパターンを挿入している。
【００８１】
これにより、ビットを増やすことなく、衝突であることの通知を基地局ＢＳからユーザ端末ＵＥに通知することが可能である。
【００８２】
次に、図１３は、ユーザ端末ＵＥへ衝突を通知する第３の通知方法を説明する処理フロー図である。さらに、図１４は、この第３の通知方法に対応する場合の、基地局ＢＳの衝突通知生成部１６の構成例ブロック図である。
【００８３】
この第３の通知方法は、先に図５Ｃに関連して説明したＮＳＲＡ処理時（ステップＳ０）に衝突判定（ステップＳ２）を行う場合に対応する。初期メッセージmsg1を受信して衝突でない場合（ステップＳ３、ｎｏ）、応答メッセージmsg2を送る（ステップＳ１１）。
【００８４】
衝突と判定されるときは（ステップＳ３，ｙｅｓ）、この実施例では、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの通知なしにイレギュラーフォーマットを挿入する。すなわち、衝突と判定されるときは、ＮＳＲＡの再送信を指示する（ステップＳ６）ために、ＲＡＣＨRes領域設定回路１６２で図６Ｂに示すように”grant（ｘ）”の位置ＩＶにイレギュラーフォーマット１６３を挿入して衝突通知を行なう（ステップＳ１２）。
【００８５】
次に、ユーザ端末ＵＥにおいて、ＲＡＣＨ信号に対する基地局ＢＳからの上記の衝突通知のそれぞれに対応する、ＲＡＣＨRes照合部７を中心とする再送処理の実施例方法について説明する。
【００８６】
図１５は、かかるＲＡＣＨRes照合部７の第１の構成例ブロック図であり、先に説明した衝突通知の第１の通知方法に対応する構成例である。
【００８７】
図１５において、ＲＡＣＨRes受信部６により取り出されたＡＣＫ/ＮＡＣＫbitに対し電力化回路７０で電力化し、十分なエネルギーがあるか否かを、ＤＴＸ判定回路７１でＤＴＸ閾値７２と比較して判定する。このＤＴＸ閾値７２としては、計算機シミュレーションなどで求めた最適な値を用いる。
【００８８】
このＤＴＸ判定の結果はACK/NACK/DTX判定部７３へ送られる。CK/NACK/DTX判定部７３は、ＤＴＸ判定回路７１によりＤＴＸ閾値７２との比較により±１に近いか０であるかを判定してＤＴＸと判定されていれば、ＡＣＫ/ＮＡＣＫの判定をせずにＮＳＲＡ再送部８へ通知される。
【００８９】
ＤＴＸと判定されなければＡＣＫ/ＮＡＣＫの判定を行い、ＲＡＣＨRes判定部９へ通知される。
【００９０】
次に、図１１に示した第２の衝突通知方法に対応するＲＡＣＨRes照合部７の構成例を図１６に示す。
【００９１】
図１６において、ＲＡＣＨRes受信部６により取り出されたACK/NACK bitとメッセージmsg-N（Ｎ＝１，２，３．．．）の情報に対し、先ずACK/NACK判定回路７４で、ACK/NACKの判定を行う。ＮＡＣＫと判定されたならば、メッセージmsg-N情報の再送をＲＡＣＨRes判定部９へ通知する。
【００９２】
ＡＣＫと判定されたならば、メッセージmsg-Nのbitに対してイレギュラーフォーマットか否かを判定するためにビット照合を行う。
【００９３】
ここで、ＲＡＣＨ衝突を表すイレギュラーフォーマットのビット列”1111”（図６Ｂ参照)と参照ビット列が一致した場合は、基地局ＢＳからの衝突通知であるので、ＮＳＲＡ再送部８へ通知される。一致しなかった場合は、ＲＡＣＨRes判定部９へ通知されて、メッセージmsg-Nのフォーマットに対応する処理を行う。
【００９４】
さらに、図１７に示すＲＡＣＨRes照合部７の構成例は、図１３に示した第３の衝突通知方法に対応する。図１６に示すＲＡＣＨRes照合部７の構成例に対して、ACK/NACKの通知無しにメッセージmsg-N情報を送った場合の処理である。したがって、ACK/NACKの判定を行わない他は、図１６のＲＡＣＨRes照合部７の構成例の内容と同様である。
【００９５】
ここで、上記に説明したように、図１により説明したこれまでのアクセス制御の方法であると、３０〜４０ms後に再起動となるが、上記した実施例においては、およそ１０ms後にＮＳＲＡ再起動が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】非特許文献１に説明される、セルラシステムのＬＴＥ(Long Term Evolution)仕様におけるランダムアクセスの手順である。
【図２】衝突検知と送信リセット機能を付加しない場合の手順を説明する図である。
【図３】ユーザ端末の実施例構成ブロック図である。
【図４】図３の構成例に対応する基地局ＢＳの実施例構成ブロック図である。
【図５Ａ】ユーザ端末ＵＥと基地局ＢＳ間の信号シーケンスを示す図である。
【図５Ｂ】衝突判定条件を示す図である。
【図５Ｃ】第２の衝突判定方法において生成される電力プロファイルの例を示す図である。
【図６Ａ】メッセージmsg2の通常フォーマットを説明する図である。
【図６Ｂ】イレギュラーフォーマットを説明する図である。
【図７】第１の衝突判定方法に対応する衝突判定部の構成例である。
【図８】第２の衝突判定方法に対応する衝突判定部の構成例である。
【図９】第３の衝突判定方法に対応する衝突判定部の構成例である。
【図１０】ユーザ端末ＵＥへの衝突通知の第１の通知方法を説明する処理フロー図である。
【図１１】ユーザ端末ＵＥへ衝突を通知する第２の通知方法を説明する処理フロー図である。
【図１２】第２の通知方法に対応する場合の、基地局ＢＳの衝突通知生成部の構成例ブロック図である。
【図１３】ユーザ端末ＵＥへ衝突を通知する第３の通知方法を説明する処理フロー図である。
【図１４】第３の通知方法に対応する場合の、基地局ＢＳの衝突通知生成部の構成例ブロック図である。
【図１５】ＲＡＣＨRes照合部７の第１の構成例ブロック図である。
【図１６】図１１に示した第２の衝突通知方法に対応するＲＡＣＨRes照合部の構成例を示す図である
【図１７】図１３に示した第３の衝突通知方法に対応するＲＡＣＨRes照合部の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  ＮＳＲＡ送信部
２、１９  選択部
３、２０  ＲＦ送信部
４Ａ，１１Ｂ  送信アンテナ
４Ｂ，１１Ａ  受信アンテナ
５、１２  受信部ＲＦ
６  ＲＡＣＨRes受信部 
７  ＲＡＣＨRes照合部
８  ＮＳＲＡ再送部
９  ＲＡＣＨRes判定部
１０  NextＲＡ/Next Signal 生成部
１３  ＲＡＣＨ受信部
１４  Next Signal受信部 
１５  衝突判定部
１６  衝突通知生成部
１７  ＲＡＣＨ判定部
１８  ＲＡＣＨRes生成部
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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