(57)【要約】【課題】受信帯域幅に制限をもった端末装置に対しても、制御チャネルを受信させることができるように制御チャネルを配置したい。【解決手段】変調部１０３、送信部１０２は、周期的に到来すべきタイミングの近くにおいて、報知信号を順次送信する。制御部１０７は、報知信号を順次送信する際のタイミングを制御する。制御部１０７は、制御信号を送信するための第１のタイミングを特定するとともに、当該制御信号とは別の制御信号を送信するために、第１のタイミングから周期的に２回目以降に到来する第２のタイミングを特定し、第１のタイミングと第２のタイミングとの間において送信すべき少なくともひとつの報知信号のそれぞれに対して、第１のタイミングから周期的に到来するタイミングを周期的な期間よりも短い期間だけずらす。【選択図】図９
2009060437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的に到来すべきタイミングの近くにおいて、報知信号を順次送信する送信部と、
前記送信部から報知信号を順次送信する際のタイミングを制御する制御部とを備え、
前記制御部は、制御信号を送信するための第１のタイミングを特定するとともに、当該制御信号とは別の制御信号を送信するために、第１のタイミングから周期的に２回目以降に到来する第２のタイミングを特定し、第１のタイミングと第２のタイミングとの間において送信すべき少なくともひとつの報知信号のそれぞれに対して、第１のタイミングから周期的に到来するタイミングを周期的な期間よりも短い期間だけずらすことを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記制御部は、複数のスロットにて構成されたフレームを繰り返し配置するように規定する手段と、第１のフレームに含まれた特定のスロットに報知信号を配置する手段と、当該報知信号よりも複数個数だけ後に送信すべき報知信号に対して、第２のフレームに含まれた特定のスロットへの配置を実行する手段と、第１のフレームと第２のフレームとの間のフレームにて送信すべき少なくともひとつの報知信号のそれぞれに対して、該当するフレームに含まれた特定のスロット以外のスロットへの配置を実行する手段とを含むことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記制御部は、報知信号を送信する度に、フレーム中の相対的なスロットの位置を規則的に変更することを特徴とする請求項２に記載の基地局装置。
【請求項４】
周期的に配置された報知信号の間のそれぞれに、端末装置からのレンジング要求に対応したレンジング応答を送信すべきタイミングを配置するとともに、少なくともレンジング応答のそれぞれに対応づけて、レンジング要求を受信すべきタイミングを配置し、報知信号を受信した端末装置からのレンジング要求を受信すると、レンジング応答を送信するレンジング処理部と、
前記レンジング処理部において、報知信号、レンジング要求、レンジング応答を配置している周波数帯とは異なった周波数帯にて、レンジング応答を送信した端末装置に対するチャネル割当の処理を実行する割当部と、
前記割当部におけるチャネルの割当後、端末装置との通信を実行する通信部とをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の基地局装置。
【請求項５】
周期的に到来すべきタイミングの近くにおいて、報知信号を順次送信するステップと、
報知信号を順次送信する際のタイミングを制御するステップとを備え、
前記制御するステップは、制御信号を送信するための第１のタイミングを特定するとともに、当該制御信号とは別の制御信号を送信するために、第１のタイミングから周期的に２回目以降に到来する第２のタイミングを特定し、第１のタイミングと第２のタイミングとの間において送信すべき少なくともひとつの報知信号のそれぞれに対して、第１のタイミングから周期的に到来するタイミングを周期的な期間よりも短い期間だけずらすことを特徴とする通信方法。
【請求項６】
周期的に到来すべきタイミングの近くにおいて、報知信号を順次送信するステップと、
報知信号を順次送信する際のタイミングを制御するステップとを備え、
前記制御するステップは、制御信号を送信するための第１のタイミングを特定するとともに、当該制御信号とは別の制御信号を送信するために、第１のタイミングから周期的に２回目以降に到来する第２のタイミングを特定し、第１のタイミングと第２のタイミングとの間において送信すべき少なくともひとつの報知信号のそれぞれに対して、第１のタイミングから周期的に到来するタイミングを周期的な期間よりも短い期間だけずらすことをコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関し、特に通信すべき端末装置にチャネルを割り当てる通信方法およびそれを利用した基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
第二世代コードレス電話システムのような移動体通信システムでは、論理制御チャネル（以下、「ＬＣＣＨ」という）が規定されている。基地局装置（ＣＳ：Ｃｅｌｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ）は、通信の単位となるタイムスロットを端末装置（ＰＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｓｔａｔｉｏｎ）に割り当てることによって、通信を実行する。従来のＬＣＣＨは、群分け数が８の場合、報知用チャネル（以下、「ＢＣＣＨ」という）、８つの着信情報チャネル（以下、「ＰＣＨ」という）、３つのチャネル割当制御チャネル（以下、「ＳＣＣＨ」という）の合計１２のチャネルから構成される。基地局装置は、それぞれのチャネルを２０フレーム間隔で間欠的に送信している（例えば、非特許文献１参照）。また、ひとつのフレームは、８つのタイムスロットにて構成されている。
【非特許文献１】ＡＲＩＢ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＲＣＲ  ＳＴＤ−２８−１「第二世代コードレス電話システム標準規格」，４．１版，（１／２分冊）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のようなＬＣＣＨは、基地局装置と端末装置との間の通信に使用されるべきチャネル（以下、「通信チャネル」という）とは、別の周波数帯に配置される。このような状況下においてシームレスハンドオーバを実現するために、端末装置は、通信中にハンドオーバ先の基地局装置を探索しなければならない。これは、端末装置が通信しながらＬＣＣＨを受信しなければならないことに相当する。一方、ひとつの基地局装置あたりの通信容量を増加させるために、ひとつの基地局装置において周波数分割多重（ＦＤＭＡ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を実行する際のチャネル数は増加される。また、周波数分割多重として、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）が使用される場合、ひとつの無線周波数にて多くのチャネル（以下、このときのチャネルを「サブチャネル」という）を通信に使用できる。
【０００４】
そのため、端末装置は、ひとつの無線周波数に対応すると想定される。これは、端末装置には、ひとつの局部発振器が備えられることに相当する。ただし、ＣＰＵ、ＤＳＰの処理性能やメモリ量により受信帯域幅に制限をもった端末装置の存在が考えられる。通信チャネルとＬＣＣＨとが、端末装置の受信帯域幅以上に離れている場合、端末装置は、通信チャネルが含まれたスロットにＢＣＣＨを配置している基地局装置を捕捉できない。このため、最適な基地局装置を捕捉できない場合がある。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、受信帯域幅に制限をもった端末装置に対しても、制御チャネルを受信させることができるように制御チャネルを配置する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、周期的に到来すべきタイミングの近くにおいて、報知信号を順次送信する送信部と、送信部から報知信号を順次送信する際のタイミングを制御する制御部とを備える。制御部は、制御信号を送信するための第１のタイミングを特定するとともに、当該制御信号とは別の制御信号を送信するために、第１のタイミングから周期的に２回目以降に到来する第２のタイミングを特定し、第１のタイミングと第２のタイミングとの間において送信すべき少なくともひとつの報知信号のそれぞれに対して、第１のタイミングから周期的に到来するタイミングを周期的な期間よりも短い期間だけずらす。
【０００７】
本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、周期的に到来すべきタイミングの近くにおいて、報知信号を順次送信するステップと、報知信号を順次送信する際のタイミングを制御するステップとを備える。制御するステップは、制御信号を送信するための第１のタイミングを特定するとともに、当該制御信号とは別の制御信号を送信するために、第１のタイミングから周期的に２回目以降に到来する第２のタイミングを特定し、第１のタイミングと第２のタイミングとの間において送信すべき少なくともひとつの報知信号のそれぞれに対して、第１のタイミングから周期的に到来するタイミングを周期的な期間よりも短い期間だけずらす。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、受信帯域幅に制限をもった端末装置に対しても、制御チャネルを受信させることができるように制御チャネルを配置できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、基地局装置と端末装置によって構成される通信システムに関する。通信システムにおいて、各フレームは、複数のタイムスロットが時間分割多重されることによって形成され、各タイムスロットは、複数のサブチャネルが周波数分割多重されることによって形成されている。また、各サブチャネルは、マルチキャリア信号によって形成されている。ここで、マルチキャリア信号としてＯＦＤＭ信号が使用されており、周波数分割多重としてＯＦＤＭＡが使用されている。制御信号が配置されるサブチャネル（以下、「制御チャネル」という）と、データ信号が配置されるサブチャネルとは、別々に規定されており、例えば、制御チャネルは、通信システムに対して規定されている周波数帯のうちの最低周波数のサブチャネルに配置される。また、制御チャネルでは、複数の基地局装置における制御信号が、時間分割多重されている。
【００１１】
このような制御チャネルは、例えば、ハンドオーバを実行する際に、端末装置がハンドオーバ先の基地局装置を決定するために使用される。ＯＦＤＭＡが使用された信号（以下、「ＯＦＤＭＡ信号」という）を端末装置が受信したとき、複数のサブチャネルが含まれているので、端末装置は、ひとつの局部発振器を備えるだけで、複数のサブチャネルを受信できる。そのため、端末装置には、ひとつの局部発振器が備えられる。このような端末装置の受信帯域幅が狭いと、通信に使用しているタイムスロットにおいて、制御チャネルを監視できなくなる。つまり、当該タイムスロットに制御信号を配置した基地局装置は、端末装置に認識されなくなる。その結果、端末装置にとって、ハンドオーバ先の基地局装置として、最適な基地局装置を選択できなる可能性が生じる。これに対応するために、本実施例に係る基地局装置は、次の処理を実行する。
【００１２】
基地局装置は、数フレームに１回の割合で制御信号を送信するが、制御信号を送信するごとに、使用すべきタイムスロットを変更する。例えば、ひとつのフレームが４つのタイムスロットを使用しているとき、所定のフレームでは、先頭のタイムスロットが使用され、次に制御信号を送信する際のフレームでは、２番目のタイムスロットが使用される。このように、制御信号を送信するごとに、ひとつ後段のタイムスロットが使用される。また、４番目のタイムスロットが使用された場合、次の制御信号を送信する際に、先頭のタイムスロットが再び使用される。つまり、循環的にタイムスロットが使用される。このように制御信号を配置するタイムスロットが変更されるので、前述の端末装置は、所定のフレームにて制御信号を受信できなくても、次に送信される制御信号を受信できる。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム２０でのページングエリアの構成を示す。本発明の実施例は、第二世代コードレス電話システムのように、ＴＤＭＡ−ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ−Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）方式により複数の端末装置を接続する基地局装置に関する。図１には、第１基地局装置（図中、「ＣＳ１」と表示）から第８基地局装置（図中、「ＣＳ８」と表示）が含まれている。図１において、各基地局装置によって形成されるサービスエリアが実線楕円にて示される。図１には、第１基地局装置から第４基地局装置にて構成されるページングエリア（図中、「ＰＡ１」と表示）と第５基地局装置から第８基地局装置にて構成されるページングエリア（図中、「ＰＡ２」と表示）が点線楕円にて示される。ページングエリアでは、位置登録のため一斉の呼出がなされる。
【００１４】
図２は、本発明の実施例に係る通信システム２０の構成を示す。通信システム２０は、基地局装置１、端末装置２と総称される第１端末装置２ａ、第２端末装置２ｂ、第３端末装置２ｃを含む。図２では、３台の端末装置２が示されているが、２台以下、もしくは４台以上の端末装置２が存在してもよい。また、基地局装置１が、図１に示された基地局装置のいずれかに相当する。
【００１５】
図３は、通信システム２０におけるＴＤＭＡフレームの構成を示す。通信システム２０では、第二世代コードレス電話システムと同様、上り通信について４つのタイムスロット、下り通信について４つのタイムスロットによってフレームが構成される。さらにフレームが連続して配置されている。本実施例において、上り通信でのタイムスロットの割当と下り通信でのタイムスロットの割当は同一であるので、以下においては、説明の便宜上、下り通信のみを説明する場合もある。
【００１６】
図４は、通信システム２０におけるＯＦＤＭＡサブチャネルの構成を示す。基地局装置１は、これまで説明したＴＤＭＡに加えて、さらに図５に示すように、ＯＦＤＭＡも適用する。その結果、ひとつのタイムスロットに複数の端末装置が割り当てられる。図４は横軸の方向に時間軸上のタイムスロットの配置を示し、縦軸の方向に周波数軸上のサブチャネルの配置を示す。すなわち、横軸の多重化がＴＤＭＡに相当し、縦軸の多重化がＯＦＤＭＡに相当する。ここでは、ひとつのフレームにおける第１タイムスロット（図中、「Ｔ１」と表示）から第４タイムスロット（図中、「Ｔ４」と表示）が含まれている。例えば、図４のＴ１からＴ４は、図３の第５タイムスロットから第８タイムスロットにそれぞれ相当する。
【００１７】
また、各タイムスロットには、第１サブチャネル（図中、「ＳＣ１」と表示）から第１６サブチャネル（図中、「ＳＣ１６」と表示）が含まれている。図４では第１タイムスロットの第２サブチャネルに第１端末装置２ａが、第２タイムスロットの第２サブチャネルから第４サブチャネルに第２端末装置２ｂが割り当てられる。また、第３タイムスロットの第１６サブチャネルに第３端末装置２ｃが、第４タイムスロットの第１３サブチャネルから第１５サブチャネルに第４端末装置２ｄが割り当てられる。さらに、図４では、第１サブチャネルを制御チャネル専用サブチャネルとして確保している。図中では、第１基地局装置１ａが、第１タイムスロットの第１サブチャネルに制御チャネルを割り当てている。つまり、ＳＣ１だけに着目したときのフレームの構成、および複数のフレームの集合が、ＬＣＣＨに相当する。
【００１８】
図５は、通信システム２０におけるサブチャネルブロックの構成を示す。なお、サブチャネルブロックとは、タイムスロットとサブチャネルにて特定される無線チャネルに相当する。図５の横方向は、時間軸であり、縦方向は、周波数軸を示している。「１」から「２９」の番号は、サブキャリアの番号に相当する。このようにサブチャネルは、ＯＦＤＭのマルチキャリア信号によって構成されている。図中、「ＴＳ」は、トレーニングシンボルに相当し、図示しない同期検出用のシンボル「ＳＴＳ」、伝送路特性の推定用シンボル「ＬＴＳ」等の既知信号を含む。「ＧＳ」は、ガードシンボルに相当し、ここに実効的な信号は配置されない。「ＰＳ」はパイロットシンボルに相当し、既知信号によって構成される。「ＳＳ」はシグナルシンボルに相当し、制御用の信号が配置される。「ＤＳ」はデータシンボルに相当し、送信すべきデータである。「ＧＴ」はガードタイムに相当し、実効的な信号は配置されない。
【００１９】
図６は、通信システム２０における論理制御チャネルの構成を示す。論理制御チャネルは、４つのＢＣＣＨ、１２のＩＲＣＨ、８つのＰＣＨの合計２４のチャネルにより構成される。ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨのそれぞれは、８つのＴＤＭＡフレーム（以下、「フレーム」という）で構成される。なお、ひとつのフレームは、図３のように構成される。図６では、便宜上、ＰＣＨ、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨが配置されたフレームも「ＰＣＨ」、「ＢＣＣＨ」、「ＩＲＣＨ」と示される。また、前述のごとく、フレームは複数のタイムスロットに分割されるが、ここでは、タイムスロットの単位、フレームの単位、８フレームの単位のそれぞれに対して区別せずに、「ＰＣＨ」、「ＢＣＣＨ」、「ＩＲＣＨ」という用語を使用する。
【００２０】
図中、「ＩＲＣＨ」はチャネル割当時に用いる初期レンジング用チャネルである。さらに、詳しく説明すると、「ＩＲＣＨ」の中には、「ＴＣＣＨ」と「ＩＲＣＨ」とが含まれており、「ＴＣＣＨ」は、端末装置から基地局装置へ送信される初期レンジングの要求に相当する。また、「ＩＲＣＨ」は、当該初期レンジングの要求に対する応答に相当する。そのため、「ＴＣＣＨ」は、上り回線の信号であり、「ＩＲＣＨ」は、下り回線の信号である（以下、ＴＣＣＨとＩＲＣＨとの組合せもＩＲＣＨというが、ＩＲＣＨ単独の場合と区別せずに使用する）。なお、端末装置からのＴＣＣＨを受信した基地局装置は、レンジングの処理を実行するが、レンジングの処理は公知の技術でよいので、ここでは、説明を省略する。
【００２１】
また、図の下段には、各フレームの構成を示しているが、これは図３と同様に示される。図１のＣＳ１は、フレームを構成するタイムスロットのうち、ＬＣＣＨを割り当てたタイムスロット（図中、「ＣＳ１」と表示）で、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを８フレーム間隔で間欠的に送信する。つまり、第１基地局装置１ａは、ＢＣＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用し、ＩＲＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用する。さらに、第１基地局装置１ａは、ＰＣＨを構成する８つのフレームのうち、第１フレームの第５タイムスロットを使用する。図１のＣＳ２は、基地局装置１が送信した次のフレーム（図中、第２フレーム）のタイムスロットのうち、基地局装置１が利用しているタイムスロットとフレーム先頭からの位置が同じタイムスロット（図中、「ＣＳ２」と表示）で、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを８フレーム間隔で間欠的に送信する。このような構成により、フレームを構成する下り４つのタイムスロットごとに、８つの基地局装置、最大３２基地局装置まで多重することができる。
【００２２】
図７もまた、通信システム２０における論理制御チャネルの構成を示す。図７は、図６におけるＩＲＣＨの構成、特にＴＣＣＨの構成をさらに詳細にしたものに相当する。そのため、図７のＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨ、ＴＣＣＨの配置は、図６での配置と同様である。ここでは、ひとつの基地局装置１に関連するフレームのみを示す。つまり、図７は、ひとつの基地局装置１に割り当られたタイムスロットのみが抽出され、抽出されたタイムスロットによって形成されたＬＣＣＨの構成に相当する。また、ＴＣＣＨとして、ＴＣＣＨ［Ａ］とＴＣＣＨ［Ｂ］とが規定されている。ここで、ＴＣＣＨ［Ｂ］は、ＰＣＨの直後のフレームに配置されるように規定される。なお、ＴＣＣＨ［Ｂ］は、ＰＣＨの直後のフレームではなく、その次のフレームであってもよく、複数のフレームであってもよい。なお、ＴＣＣＨ［Ａ］およびＴＣＣＨ［Ｂ］については後述する。
【００２３】
図８（ａ）−（ｂ）もまた、通信システム２０における論理制御チャネルの構成を示す。前述のごとく、ひとつの基地局装置１は、ＬＣＣＨとして、所定のタイムスロットを間欠的に使用する。ここまでは、説明を簡潔にするために、ひとつの基地局装置１によって使用されるタイムスロットが、フレーム中の相対的な位置が固定されたタイムスロットとして説明した。例えば、図６の第１基地局装置１ａは、下り回線のＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨに対して、図３の第５タイムスロットを間欠的に使用する。一方、端末装置２が、ハンドオーバを実行するとき、端末装置２は、新たな基地局装置１を探索する。
【００２４】
例えば、図４の第３端末装置２ｃは、第１基地局装置１ａからＳＣ１６のＴ３を割り当てられることによって、第１基地局装置１ａとの通信を実行している。ハンドオーバを実行する際、第３端末装置２ｃは、ＳＣ１を探索することによって、第１基地局装置１ａ以外からの制御チャネル、特にＢＣＣＨを捕捉する。このような状況下において、第３端末装置２ｃの受信帯域幅が、ＳＣ１からＣＳ１６を組み合わせた帯域幅よりも狭い場合がある。つまり、ＳＣ１からＳＣ１６のすべてを同時に受信できない端末装置２が存在する。このような第３端末装置２ｃは、Ｔ３においてＳＣ１６を受信するので、ＳＣ１を受信できない。その結果、第３端末装置２ｃは、Ｔ３においてＢＣＣＨを送信している基地局装置１を捕捉できない。そのため、このような端末装置２は、ハンドオーバ先として、最適な基地局装置１を捕捉できない。
【００２５】
図８（ａ）は、図７に示したＬＣＣＨのうち、下り回線の部分を示す。前述のごとく、ＬＣＣＨスーパフレームのひとつの周期には、４つのＢＣＣＨが含まれている。ここで、各ＢＣＣＨを中心として、ひとつのＬＣＣＨスーパフレームは、４つのブロックに分割される。図示のごとく、ＬＣＣＨスーパフレームの先頭から順番に、第１ブロックから第４ブロックが配置されている。また、各ブロックには、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨ１、ＩＲＣＨ、ＰＣＨ２、ＩＲＣＨが配置されている。なお、ＰＣＨ１とＰＣＨ２は、「ＰＣＨ」と総称される。
【００２６】
図８（ｂ）は、図８（ａ）に示した各ブロックと、タイムスロットとの対応を示す。図８（ｂ）は、各フレームの構成を示すが、これは、図３と同様である。基地局装置１は、第１ブロックにおいて、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを第５タイムスロットに配置する。これに続いて、基地局装置１は、第２ブロックにおいて、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを第６タイムスロットに配置する。また、基地局装置１は、第３ブロックにおいて、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを第７タイムスロットに配置する。さらに、基地局装置１は、第４ブロックにおいて、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨを第８タイムスロットに配置する。その後、基地局装置１は、第１ブロックに対する処理を再び実行する。つまり、基地局装置１は、ブロック単位に使用すべきタイムスロットをひとつずつ後段にずらし、最後のタイムスロットを使用すると、再び最初のタイムスロットを使用する。これは、ブロック単位に使用すべきタイムスロットを循環的にずらすことに相当する。なお、端末装置２は、このような変更規則を予め認識しているものとする。
【００２７】
図９は、基地局装置１の構成を示す。基地局装置１は、アンテナ１００、無線部１０１、送信部１０２、変調部１０３、受信部１０４、復調部１０５、ＩＦ部１０６、制御部１０７を含み、制御部１０７は、レンジング処理部１１０、割当部１１２を含む。アンテナ１００は、無線周波数の信号を送受信する。ここで、無線周波数の信号は、図３から図５に対応する。無線部１０１は、受信処理として、アンテナ１００で受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンド信号を導出し、受信部１０４に出力する。また、無線部１０１は、送信処理として、送信部１０２からのベースバンド信号を周波数変換し、無線周波数の信号を導出し、アンテナ１００に出力する。ベースバンド信号は、一般的に、同相成分と直交成分とによって形成されるので、ふたつの信号線が図示されるべきであるが、図を明瞭にするために、ここでは、ひとつの信号線のみを示すものとする。
【００２８】
送信部１０２は、変調部１０３から送られてきた周波数領域信号を時間領域信号に変換し、無線部１０１に出力する。なお、周波数領域信号から時間領域信号への変換にはＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅｄ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を利用する。変調部１０３は、ＩＦ部１０６からの入力に対して変調を行い、送信部１０２に出力する。変調方式としては、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭなどが使用される。
【００２９】
受信部１０４は、無線部１０１から送られてきた時間領域信号を周波数領域信号に変換し、復調部１０５に出力する。なお、時間領域信号から周波数領域信号への変換にはＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を利用する。復調部１０５は、受信部１０４からの入力を復調し、その結果をＩＦ部１０６に出力する。復調は、変調に対応するものとする。ＩＦ部１０６は、図示していないネットワークに接続され、受信処理として、復調部１０５において復調した信号を図示していないネットワークに出力する。また、ＩＦ部１０６は、送信処理として、ネットワークからデータを入力し、これを変調部１０３に出力する。
【００３０】
制御部１０７は、基地局装置１全体のタイミングを制御する。また、制御部１０７は、図６から図８（ａ）−（ｂ）、特に図８（ａ）−（ｂ）に示すＬＣＣＨを構成し、端末装置２に間欠送信する。レンジング処理部１１０は、図４のＳＣ１での周期的に到来すべきタイミングの近くにおいて、ＢＣＣＨを順次配置する。つまり、レンジング処理部１１０は、変調部１０３、送信部１０２、無線部１０１、アンテナ１００からＢＣＣＨ等のＬＣＣＨを順次送信する際のタイミングを制御する。レンジング処理部１１０は、図７、図８（ａ）のごとく、周期的に配置されたＢＣＣＨの間のそれぞれに、端末装置２からのレンジング要求であるＴＣＣＨに対応したＩＲＣＨを送信すべきタイミングを配置する。また、レンジング処理部１１０は、図示しない端末装置２への着信を通知するためのＰＣＨを送信すべきタイミングも配置させる。さらに、レンジング処理部１１０は、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨのそれぞれに対応づけて、ＴＣＣＨを受信すべきタイミングを配置する。
【００３１】
レンジング処理部１１０は、図７のごとく、ＴＣＣＨとして、２種類のＴＣＣＨを規定する。ここでは、便宜上、２種類のＴＣＣＨをＴＣＣＨ［Ａ］およびＴＣＣＨ［Ｂ］とする。ＴＣＣＨ［Ｂ］は、複数のＴＣＣＨのうち、ＰＣＨの次に配置されるＴＣＣＨであり、ＴＣＣＨ［Ａ］は、ＴＣＣＨ［Ｂ］以外のＴＣＣＨである。また、レンジング処理部１１０は、ＴＣＣＨ［Ｂ］において、ＰＣＨにて着信を通知した端末装置２からのＴＣＣＨを優先的に受信する。このような優先的な受信を可能にするために、レンジング処理部１１０によってなされる処理については、後述する。
【００３２】
また、図８（ａ）に示したように、レンジング処理部１１０は、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨ、ＩＲＣＨをひとつのブロックとして規定し、ひとつのＬＣＣＨスーパフレーム中に４つのブロックを配置する。レンジング処理部１１０は、図３のごとく、複数のタイムスロットにて構成されたフレームを繰り返し配置するように規定する。また、８つのフレームにて、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨ等が形成され、それらは、図８（ａ）のごとく、第１ブロックから第４ブロックに配置される。また、第１ブロックから第４ブロックの組合せにて、ＬＣＣＨスーパフレームが形成される。レンジング処理部１１０は、ＢＣＣＨを送信するための第１のタイミングとして、第１ブロックにおける第１フレームの第５タイムスロットを特定する。また、レンジング処理部１１０は、特定した特定のスロットにＢＣＣＨを配置する。
【００３３】
レンジング処理部１１０は、前述のＢＣＣＨとは別のＢＣＣＨを送信するために、第１のタイミングから周期的に２回目以降に到来する第２のタイミングを特定する。ここで、周期的とは、ＢＣＣＨを配置してから次にＢＣＣＨを配置するまでの期間であり、約「４８フレーム」に相当する。また、２回目以降に到来するＢＣＣＨとは、第１のタイミングに配置したＢＣＣＨよりも４個だけ後に送信すべきＢＣＣＨに相当する。つまり、次のＬＣＣＨスーパフレームに配置されるＢＣＣＨに相当し、第１のタイミングから１９２フレームだけ後方に配置されるＢＣＣＨに相当する。具体的には、第２のタイミングは、次のＬＣＣＨスーパフレームでの第１ブロックにおける第１フレームの第５タイムスロットに相当する。第１のタイミングと第２のタイミングとは、異なったＬＣＣＨスーパフレームに含まれるが、同一のタイムスロットに相当する。さらに、レンジング処理部１１０は、第２のタイミングにＢＣＣＨを配置する。
【００３４】
また、レンジング処理部１１０は、第１のタイミングと第２のタイミングとの間において送信すべきＢＣＣＨのそれぞれに対して、周期的な「４８フレーム」よりも短い期間だけずらす。つまり、レンジング処理部１１０は、第１のタイミングと第２のタイミングとの間のブロック、すなわち第１のタイミングが含まれたＬＣＣＨスーパフレームでの第２ブロックから第４ブロックに対して、第５タイムスロット以外のタイムスロットへＢＣＣＨを配置する。具体的には、第２ブロックでのＢＣＣＨを第６タイムスロットに配置し、第３ブロックでのＢＣＣＨを第７タイムスロットに配置し、第４ブロックでのＢＣＣＨを第８タイムスロットに配置する。これは、ＢＣＣＨを送信する度に、レンジング処理部１１０がフレーム中の相対的なタイムスロットの位置を規則的に変更することに相当する。
【００３５】
図１０は、基地局装置１から送信されるＢＣＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＢＣＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、論理制御チャネルの構造を規定するパラメータ、例えば、インターバル値、着信群分け、バッテリーセービング周期最大値などを表すＬＣＣＨ構造情報とを含む。図１１は、基地局装置１から送信されるＰＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＰＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、着信があった端末装置の番号とを含む。端末装置２は、ＰＣＨにより着信があった旨の通知を受理すると、そのＰＣＨを送信した基地局装置１に対して初期レンジングを要求する。図９に戻る。
【００３６】
レンジング処理部１１０は、端末装置２からのＴＣＣＨを受信すると、公知の技術によって、端末装置２の送信電力や送信タイミングを調節する。また、レンジング処理部１１０は、調節の結果が含まれたレンジング応答、例えば、ＩＲＣＨを送信するようなレンジング処理を複数回数繰り返し実行する。このような処理を詳しく説明するために、ここでは、図１２（ａ）−（ｂ）を使用する。図１２（ａ）−（ｂ）は、基地局装置１による段階的な初期レンジングのタイムチャートを示す。ここで、説明の便宜上、フレームに対して前から順に番号を付与しており、フレーム１からフレーム９が「Ｆ１」から「Ｆ９」と示される。また、図面を明瞭にするために、図３に示された各フレームのうち、上り回線と下り回線のそれぞれの最初のタイムスロットのみが示されている。
【００３７】
前述のごとく、レンジング処理部１１０は、各基地局装置１に対するＰＣＨ、ＢＣＣＨが周期的に割り当てられる周波数帯、つまり図４のＳＣ１において、ＴＣＣＨ初回に受信すべきタイミングおよびＩＲＣＨに送信すべきタイミングとを規定する。図１２（ａ）は、ＳＣ１での動作を示す。端末装置２は、図示しないＢＣＣＨを受信することによって、接続先となる基地局装置１を特定する。端末装置２は、Ｆ１においてＴＣＣＨを送信する。
【００３８】
ＴＣＣＨは、波形パターンとして複数種類規定されている。つまり、複数のサブキャリアの中から、一部が選択されることによって波形パターンが規定され、選択されるサブキャリアが変わることによって、複数種類の波形パターンが規定される。そのため、レンジング処理部１１０は、複数の端末装置２から同時にＴＣＣＨを受信する場合であっても、それらの間の波形パターンが異なっていれば、複数の端末装置２を認識できる。つまり、ＴＣＣＨの衝突確率が低減される。なお、図示しない端末装置２は、複数種類規定された波形パターンの中のいずれかをＴＣＣＨの送信単位に選択する。その結果、同一の端末装置２から送信されるＴＣＣＨは、送信の都度、異なる場合もある。ここでは、図示しない端末装置２は、複数種類規定された波形パターンのうち、いずれかをランダムに選択する。
【００３９】
以上の処理に加えて、レンジング処理部１１０は、着信を優先するためにＴＣＣＨに対して次の規定を設ける。ここでの規定は、以下の状況を考慮する。端末装置２がＴＣＣＨを送信する場合として、端末装置２が発信するとき、あるいは端末装置２が着信の応答をするときがある。後者において、端末装置２は、ＰＣＨを受信することによって着信の存在を認識した後に、ＴＣＣＨを送信する。ここで、送信したＴＣＣＨに衝突が発生すれば、着信に対する応答期間が長くなってしまう。前述の規定は、このようなＴＣＣＨの衝突確率を低減し、チャネル割当処理の期間を短縮することを目的とする。
【００４０】
レンジング処理部１１０は、ＰＣＨにて着信を通知する際に、ＴＣＣＨにて使用すべき波形パターンも通知する。例えば、複数種類の波形パターンのそれぞれに対して、識別番号が付与されている場合、レンジング処理部１１０は、ＰＣＨに識別番号を含める。ＰＣＨにて着信を通知された端末装置２は、指定された波形パターンを使用しながらＴＣＣＨを送信する。また、ＰＣＨにて指定された波形パターンは、図７のＴＣＣＨ［Ｂ］において有効である。つまり、レンジング処理部１１０は、ＰＣＨを送信する際に、図７のＴＣＣＨ［Ｂ］にて使用すべき波形パターンを予約する。一方、着信を通知されていない端末装置２は、ＴＣＣＨ［Ｂ］において、予約されていない波形パターンを使用する。なお、ＴＣＣＨ［Ａ］において、各端末装置２は、複数種類の波形パターンを自由に選択しながら使用する。以上のような波形パターンの予約によって、着信が通知された端末装置２からのＴＣＣＨの衝突確率が低減される。
【００４１】
図１３は、基地局装置１から送信されるＩＲＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＩＲＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、初期レンジング要求を行った送信元を識別するための情報と、送信元の識別情報を初回の初期レンジング要求と異なった値に変更するよう指示する送信元識別情報変更指示と、２回目のＴＣＣＨを送信すべきデータ転送用チャネル（以下、ＴＣＨ）を指定する情報（スロット番号およびサブチャネル番号）とを含む。ここで、ＴＣＨは、図４のＣＳ１以外のサブチャネルに相当する。また、後段では、通信に使用する通信チャネルもＴＣＨと示すが、これらを区別せずに使用する。送信元識別情報は、複数の端末装置２から同時に初期レンジング要求があった場合でも、基地局装置１が送信元識別情報に所定の演算を施すことで、これら複数の端末装置２を識別できるよう、予め規定された値である。図１２（ｂ）に戻る。
【００４２】
レンジング処理部１１０は、端末装置２からのＴＣＣＨを２回目以降に受信すべきタイミングを前回のレンジング応答、例えば、ＩＲＣＨにて規定する。また、レンジング処理部１１０は、各基地局装置１に対してＴＣＨとが適応的に割り当てられる周波数帯、例えば図４のＳＣ２からＳＣ１６において、ＴＣＣＨを２回目以降に受信すべきタイミングおよびレンジング応答を２回目以降に送信すべきタイミングとを規定する。図１２（ｂ）は、ＩＲＣＨによって指定されたサブチャネルでのタイムチャートに相当し、レンジング処理部１１０は、Ｆ３においてＴＣＣＨを受信し、レンジング応答としてＲＣＨを送信する。
【００４３】
図１４は、基地局装置１から送信されるＲＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＲＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、同期を合わせるための制御情報（タイミングアライメント制御と送信出力制御）と、無線リソース割当要求の開始時期を示すＳＣＣＨの送受信タイミングとを含む。端末装置２は、タイミングアライメント制御により時間のずれを、送信出力制御により送信電力を補正することにより、基地局装置１と同期を確立した後、無線リソース割当を要求する。図１２（ｂ）に戻る。
【００４４】
図１２（ｂ）に示されたように、ＲＣＨにおいてＦ５およびＦ６でのＳＣＣＨが指定されたとする。図９の割当部１１２は、レンジング処理部１１０におけるレンジング処理の終了後、図示しない端末装置２からのＳＣＣＨを受信すると、当該端末装置２に対して通信チャネルＴＣＨを割り当てる。割当部１１２は、図１２（ｂ）のＦ５において、割当の結果をＳＣＣＨに含めて送信する。このように割当部１１２は、レンジング処理部１１０においてＢＣＣＨ、ＰＣＨ等を配置している周波数帯とは異なった周波数帯にて、ＩＲＣＨを送信した端末装置２に対するチャネル割当の処理を実行する。
【００４５】
図１５は、基地局装置１から送信されるＳＣＣＨのメッセージフォーマットを示す。ＳＣＣＨは、メッセージの種別を判別するメッセージ識別子と、端末装置２に割り当てたサービスフローの識別子と、端末装置２に割り当てたＴＣＨを指定する情報（スロット番号およびサブチャネル番号）とを含む。このように、初期レンジング要求を段階的に処理することにし、初回の初期レンジング要求の応答までＬＣＣＨで応答し、それ以降の２回目の初期レンジング要求および無線リソース割当は、ＴＣＨで応答する。これにより、一度に複数の端末装置にチャネル割当を実施することができ、送信元識別情報を多数用意することがなくても、端末装置を的確に分離することができる。図１２（ｂ）に戻る。図１２（ｂ）に示されたように、ＳＣＣＨにおいてＦ８以降のＴＣＨが指定されたとする。制御部１０７は、割当部１１２におけるＴＣＨの割当後、端末装置２と通信する。
【００４６】
図９に戻る。レンジング処理部１１０は、ＴＣＣＨを受信すべきタイミングにおいて、少なくともふたつ以上の種類の波形パターンを受信した場合に、ふたつ以上の端末装置２の存在を認識する。レンジング処理部１１０は、ふたつ以上の端末装置２の存在を認識した場合、ふたつ以上の端末装置２のそれぞれに対して、互いに異なった周波数帯、つまり互いに異なったサブチャネルを割り当てる。レンジング処理部１１０は、割り当てたサブチャネルに関する情報をＩＲＣＨに含めて送信する。なお、レンジング処理部１１０は、ふたつ以上の端末装置２の存在を認識した場合、それぞれに対して送信電力等を調節する。
【００４７】
以降の処理は、別のサブチャネルにおいて、並行になされる。つまり、割当部１１２は、レンジング処理部１１０において割り当てたサブチャネルにて、ふたつ以上の端末装置２のそれぞれに対して、チャネルを割り当てるための処理を実行する。割当部１１２は、レンジング処理部１１０において認識したふたつ以上の端末装置２のそれぞれに対して別のＴＣＨを割り当てる。制御部１０７は、別のＴＣＨを割り当てたふたつ以上の端末装置２のそれぞれと通信する。
【００４８】
図１６（ａ）−（ｃ）は、基地局装置１による複数のＴＣＨを用いた段階的な初期レンジングのタイムチャートを示す。図中、Ｆ１からＦ９は１フレーム期間を表す。なお、ＴＣＣＨは、メッセージ識別子、送信元識別情報を含む初期レンジング要求である。以下、図１６（ａ）−（ｃ）を参照しながら段階的な初期レンジング処理およびチャネル割当処理の動作を説明する。端末装置ＰＳ１はＴＣＣＨに送信元識別情報ＵＩＤ「１」を、端末装置ＰＳ２は送信元識別情報ＵＩＤ「２」を格納し、フレームＦ１の上り期間に基地局装置ＣＳ１へ送信し、初回の初期レンジングを要求する。基地局装置ＣＳ１は、重畳された端末装置ＰＳ１の送信元識別情報ＵＩＤと端末装置ＰＳ２の送信元識別情報ＵＩＤに所定の演算を行って分離し、空いているＴＣＨの中から端末装置ＰＳ１に通信チャネル１を、端末装置ＰＳ２に通信チャネル２を割り当てる。そして、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＩＲＣＨに格納し、フレームＦ１の下り期間に端末装置ＰＳ１と端末装置ＰＳ２へ送信する。
【００４９】
以下、端末装置ＰＳ１と端末装置ＰＳ２の動作は同じであるため、端末装置ＰＳ１を例にとり説明する。他基地局装置の論理制御チャネルとの衝突を避けるため、端末装置ＰＳ１は、フレームＦ２で待機をする。端末装置ＰＳ１は、送信元識別情報ＵＩＤ「１」をＴＣＣＨに格納し、割り当てられた通信チャネル１を用いて、フレームＦ３の上り期間に基地局装置ＣＳ１へ送信し、２回目の初期レンジングを要求する。基地局装置ＣＳ１は、通信チャネル１を用いてレンジング処理を実行し、タイムアライメント制御と送信出力制御とＳＣＣＨの送受信タイミングとをＲＣＨに格納して、フレームＦ３の下り期間に端末装置ＰＳ１へ送信する。他基地局装置に対する初期レンジング要求との衝突を避けるため、端末装置ＰＳ１は、フレームＦ４で待機をする。端末装置ＰＳ１は、通信チャネル１を用いて、フレームＦ５の上り期間に基地局装置ＣＳ１に対して無線リソース割当を要求する。
【００５０】
基地局装置ＣＳ１は、端末装置ＰＳ１からの無線リソース割当要求メッセージにＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）復号処理などを行ってから、端末装置ＰＳ１に空いているＴＣＨを割り当てる。ＦＥＣ復号処理には時間を要することから、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＳＣＣＨに格納し、フレームＦ６の下り期間に端末装置ＰＳ１へ送信する。ＦＥＣ復号処理を高速化できれば、フレームＦ５の下り期間に端末装置ＰＳ１へＳＣＣＨを送信してもよい。基地局装置ＣＳ１のＦＥＣ処理に時間を要する場合、端末装置ＰＳ１は、フレームＦ５の上り期間に基地局装置ＣＳ１に対する無線リソース割当要求をフレームＦ６の上り期間に繰り返してもよい。基地局装置ＣＳ１がアダプティブアレイ処理を行っている場合、ウエイトベクトルの演算精度を向上させることができるからである。端末装置ＰＳ１は、基地局装置ＣＳ１からのＳＣＣＨに対してＦＥＣ復号処理などを行い、基地局装置ＣＳ１との同期をフレームＦ８で確立する。以降、同期を確立したＴＣＨを用いて、基地局装置ＣＳ１との間においてデータを送受信する。図９に戻る。
【００５１】
なお、レンジング処理部１１０は、ふたつ以上の端末装置２の存在を認識した場合、ふたつ以上の端末装置２のそれぞれに対して、同一のサブチャネルにおける互いに異なったタイミングを割り当ててもよい。つまり、ふたつ以上の端末装置２のそれぞれにおけるＴＣＣＨ、ＲＣＨは、互いに異なったフレームに配置される。割当部１１２は、レンジング処理部１１０において割り当てたタイミングにて、ふたつ以上の端末装置２のそれぞれに対して、チャネルを割り当てるための処理を実行する。例えば、図示しないＰＳ１に対するＴＣＣＨ、ＲＣＨ、ＳＣＣＨが配置された後に、図示しないＰＳ２に対するＴＣＣＨ、ＲＣＨ、ＳＣＣＨが配置される。
【００５２】
図１７（ａ）−（ｃ）は、基地局装置１によるひとつのＴＣＨを用いた段階的な初期レンジングのタイムチャートを示す。以下、図１７（ａ）−（ｃ）を参照しながらひとつのＴＣＨでなされる段階的な初期レンジング処理およびチャネル割当処理の動作を説明する。端末装置ＰＳ１はＴＣＣＨに送信元識別情報ＵＩＤ「１」を、端末装置ＰＳ２は送信元識別情報ＵＩＤ「１」を格納し、フレームＦ１の上り期間に基地局装置ＣＳ１へ送信し、初回の初期レンジングを要求する。基地局装置ＣＳ１は、重畳された端末装置ＰＳ１の送信元識別情報ＵＩＤと端末装置ＰＳ２の送信元識別情報ＵＩＤに所定の演算を行う。しかし、これらＵＩＤは同じであり分離できない。基地局装置ＣＳ１は、空いているＴＣＨの中から端末装置ＰＳ１と端末装置ＰＳ２に通信チャネル１を割り当てる。割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＩＲＣＨに格納するとともに、送信元識別情報の変更を指示し、フレームＦ１の下り期間に端末装置ＰＳ１と端末装置ＰＳ２へ送信する。
【００５３】
他基地局装置の論理制御チャネルとの衝突を避けるため、端末装置ＰＳ１と端末装置ＰＳ２は、フレームＦ２で待機をする。端末装置ＰＳ１は、送信元識別情報ＵＩＤ「１」をＴＣＣＨに格納し、割り当てられた通信チャネル１を用いて、フレームＦ３の上り期間に基地局装置ＣＳ１へ送信し、２回目の初期レンジングを要求する。一方、送信元識別情報の変更指示を受理した端末装置ＰＳ２は、送信元識別情報ＵＩＤ「２」をＴＣＣＨに格納し、割り当てられた通信チャネル１を用いて、フレームＦ３の上り期間に基地局装置ＣＳ１へ送信し、２回目の初期レンジングを要求する。
【００５４】
基地局装置ＣＳ１は、重畳された端末装置ＰＳ１の送信元識別情報ＵＩＤと端末装置ＰＳ２の送信元識別情報ＵＩＤに所定の演算を行ってこれらを分離する。そして、通信チャネル１を用いてレンジング処理を実行し、タイムアライメント制御と送信出力制御とＳＣＣＨの送受信タイミングとをＲＣＨに格納して、フレームＦ３の下り期間に端末装置ＰＳ１へ送信する。ここで、ＳＣＣＨの送受信タイミングは開始時期として「Ｔ５」を指定することにする。同じく、通信チャネル２を用いてレンジング処理を実行し、タイムアライメント制御と送信出力制御とＳＣＣＨの送受信タイミングとをＲＣＨに格納して、フレームＦ３の下り期間に端末装置ＰＳ２へ送信する。ここで、ＳＣＣＨの送受信タイミングは開始時期として「Ｆ７」を指定することにする。他基地局装置に対する初期レンジング要求との衝突を避けるため、端末装置ＰＳ１と端末装置ＰＳ２は、フレームＦ４で待機をする。
【００５５】
端末装置ＰＳ１は、通信チャネル１を用いて、フレームＦ５の上り期間に基地局装置ＣＳ１に対して無線リソース割当を要求する。基地局装置ＣＳ１は、端末装置ＰＳ１からの無線リソース割当要求メッセージにＦＥＣ復号処理などを行ってから、端末装置ＰＳ１に空いているＴＣＨから通信チャネル２を割り当てる。ＦＥＣ復号処理には時間を要することから、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＳＣＣＨに格納し、フレームＦ６の下り期間に端末装置ＰＳ１へ送信する。ＦＥＣ復号処理を高速化できれば、フレームＦ５の下り期間に端末装置ＰＳ１へＳＣＣＨを送信してもよい。
【００５６】
基地局装置ＣＳ１のＦＥＣ処理に時間を要する場合、端末装置ＰＳ１は、フレームＦ５の上り期間に基地局装置ＣＳ１に対する無線リソース割当要求をフレームＦ６の上り期間に繰り返してもよい。基地局装置ＣＳ１がアダプティブアレイ処理を行っている場合、ウエイトベクトルの演算精度を向上させることができるからである。端末装置ＰＳ１は、基地局装置ＣＳ１からのＳＣＣＨに対してＦＥＣ復号処理などを行い、基地局装置ＣＳ１との同期をフレームＦ８で確立する。以降、同期を確立したＴＣＨを用いて、基地局装置ＣＳ１との間においてデータを送受信する。
【００５７】
一方、端末装置ＰＳ２は、通信チャネル１を用いて、フレームＦ７の上り期間に基地局装置ＣＳ１に対して無線リソース割当を要求する。基地局装置ＣＳ１は、端末装置ＰＳ２からの無線リソース割当要求メッセージにＦＥＣ復号処理を行ってから、端末装置ＰＳ２に空いているＴＣＨを割り当てる。ＦＥＣ復号処理には時間を要することから、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＳＣＣＨに格納し、フレームＦ８の下り期間に端末装置ＰＳ２へ送信する。ＦＥＣ復号処理を高速化できれば、フレームＦ７の下り期間に端末装置ＰＳ２へＳＣＣＨを送信してもよい。
【００５８】
基地局装置ＣＳ１のＦＥＣ処理に時間を要する場合、端末装置ＰＳ２は、フレームＦ８の上り期間に基地局装置ＣＳ１に対する無線リソース割当要求をフレームＦ８の上り期間に繰り返してもよい。基地局装置ＣＳ１がアダプティブアレイ処理を行っている場合、ウエイトベクトルの演算精度を向上させることができるからである。端末装置ＰＳ２は、基地局装置ＣＳ１からのＳＣＣＨに対してＦＥＣ復号処理を行い、基地局装置ＣＳ１との同期をフレームＦ９で確立する。以降、同期を確立したＴＣＨを用いて、基地局装置ＣＳ１との間においてデータを送受信する。
【００５９】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００６０】
図１８は、端末装置２の構成を示す。端末装置２は、アンテナ２００、無線部２０２、送信部２０４、変調部２０６、ＩＦ部２０８、制御部２１０、受信部２１２、復調部２１４を含む。端末装置２の各構成要素は、図９に示した基地局装置１の各構成要素と同様の動作を実行し、また、これまで説明した基地局装置１の動作に対応する。そのため、ここでは、これまでの説明と異なる部分を中心に説明する。
【００６１】
無線部２０２は、受信処理として、アンテナ２００で受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンド信号を導出する。ここで、端末装置２の低コスト化を目的として、無線部２０２は、ひとつの局部発振器を備えており、受信帯域幅がＳＣ１からＣＳ１６を組み合わせた帯域幅よりも狭いとする。例えば、無線部２０２は、ＳＣ１からＳＣ５を同時に受信できるような帯域幅を有する。そのため、例えば、図４の第３端末装置２ｃの場合、Ｔ３においては、ＳＣ１を受信できない。これまでは、基地局装置１が新たな端末装置２との通信を開始するための処理を説明した。ここでは、端末装置２が、ハンドオーバを実行する場合を説明する。
【００６２】
ハンドオーバにおいて、端末装置２は、ハンドオーバ元の基地局装置１に接続しながら、ハンドオーバ先の基地局装置１を検索する。ハンドオーバの実行を起動するためのトリガとして、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、ハンドオーバ先の基地局装置１を特定した後に、特定した基地局装置１との通信を端末装置２が開始するための処理は、前述の通りであるので、ここでは説明を省略する。そのため、ここでは、端末装置２がハンドオーバ先の基地局装置１を検索する処理を説明する。
【００６３】
無線部２０２は、ハンドオーバ元の基地局装置１から割り当てられたタイムスロットにおいて、割り当てられたサブチャネルを使用するように局部発振器の周波数を制御する。例えば、図４の第３端末装置２ｃの場合、Ｔ３においてＳＣ１６を受信できるような制御がなされる。また、これ以外のタイムスロットにおいて、無線部２０２は、ＳＣ１を受信できるように周波数を制御する。前述のごとく、基地局装置１は、ＢＣＣＨを配置すべきタイムスロットをブロック単位に変更するので、端末装置２は、ＬＣＣＨスーパフレームにわたって、ＢＣＣＨを検索する。なお、ＢＣＣＨの検索を実行するために、無線部２０２、受信部２１２、復調部２１４を介して、制御部２１０は、受信したＢＣＣＨの内容を確認するとともに、ＢＣＣＨの受信電力を測定する。制御部２１０は、受信したＢＣＣＨのうち、最も受信電力の高いＢＣＣＨを選択することによって、新たに接続すべき基地局装置１を特定する。これに続く処理は、前述の通りであるので、ここでは説明を省略する。
【００６４】
図１９は、端末装置２がＯＦＤＭＡに対応している場合の動作の概要を示す。図１９は、図４と同様にＯＦＤＭＡサブチャネルの構成を示す。また、横軸が時間軸に相当し、縦軸が周波数軸に相当する。なお、図１９の表記は、図４と異なっており、各サブチャネルブロックを「ＳｕｂＣＨ０１」のごとく示す。また、制御チャネルは、「ＣＣＨ」と示される。ここで、端末装置２は、連続した８つのサブチャネルを同時に受信できるだけの受信帯域幅を有するものとする。また、端末装置２は、Ｔ２において、ＳｕｂＣＨ０２とＳｕｂＣＨ３０とを使用しながら、基地局装置１との通信を実行する。
【００６５】
そのため、端末装置２は、Ｔ２においてＣＣＨを受信できない。一方、端末装置２は、Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４においてＣＣＨを受信する。前述のごとく、基地局装置１は、ＢＣＣＨを配置すべきタイムスロットをブロック単位に変更するので、ＬＣＣＨスーパフレームにわたって上記の処理を繰り返すことによって、端末装置２は、複数の基地局装置１からのＢＣＣＨを受信できる。その結果、端末装置２は、ハンドオーバ先として最適な基地局装置１を特定できる。
【００６６】
図２０は、端末装置２がＳＣ（シングルキャリア）信号に対応している場合の動作の概要を示す。これまで、通信システム２０は、ＯＦＤＭＡに対応し、各サブチャネルがＯＦＤＭ信号によって形成されているとしていた。ここでは、各サブチャネルがＳＣ信号によって形成されているとする。図２０の表記は、図１９と同様であるので、ここでは説明を省略する。図１９と同様の通信速度を確保するために、端末装置２は、基地局装置１からふたつのサブチャネルを割り当てられる。しかしながら、ＯＦＤＭＡと異なり、ＳＣ信号では同一のタイミングにおいてひとつのサブチャネルしか使用できない。
【００６７】
このような状況を考慮すると、端末装置２は、ＳｕｂＣＨ２９とＳｕｂＣＨ３０とを使用ながら、基地局装置１との通信を実行する。そのため、端末装置２は、Ｔ１、Ｔ２においてＣＣＨを受信できない。一方、端末装置２は、Ｔ３、Ｔ４においてＣＣＨを受信する。つまり、ＳＣ信号では、ＯＦＤＭＡよりも、ひとつのフレームあたりにＣＣＨを受信できるタイムスロット数が減少する。複数の基地局装置１からのＢＣＣＨを受信するために必要とされる期間は、ＳＣ信号の場合にＯＦＤＭＡの場合よりも長くなる。しかしながら、ＳＣ信号の場合であっても、端末装置２は、ハンドオーバ先として最適な基地局装置１を特定できる。
【００６８】
以上の構成による通信システム２０の動作を説明する。図２１は、通信システム２０におけるＴＣＨ同期確立手順を示すシーケンス図である。基地局装置１は、端末装置２の端末番号を格納し、ページングエリアに属する他の基地局装置と一斉にＰＣＨを送信する（Ｓ１００）。基地局装置１は、予め定められたタイミングにてＢＣＣＨを送信する（Ｓ１０２）。ＰＣＨを受信した端末装置２は、ＰＣＨに自己の端末番号が含まれていると、ＢＣＣＨをもとに基地局装置１を特定した後に、ＴＣＣＨに送信元識別情報を格納し、基地局装置ＣＳ１へ送信して、初回の初期レンジングを要求する（Ｓ１０４）。基地局装置ＣＳ１は、受信したＴＣＣＨより端末装置２の送信元識別情報ＵＩＤを分離し、端末装置２を空いているＴＣＨに割り当てる。そして、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＩＲＣＨに格納して端末装置２へ送信し、２回目の初期レンジングを行うＴＣＨを端末装置２に通知する（Ｓ１０６）。端末装置２は、送信元識別情報をＴＣＣＨに格納し、割り当てられた初期レンジング用のＴＣＨを用いて、基地局装置１へ送信し、２回目の初期レンジングを要求する（Ｓ１０８）。
【００６９】
基地局装置１は、端末装置２に割り当てたＴＣＨを用いてレンジング処理を実行し、タイムアライメント制御と送信出力制御とＳＣＣＨの送受信タイミングとをＲＣＨに格納して、端末装置２へ送信し、送信出力などの補正を要求する（Ｓ１１０）。端末装置２は、受信したＲＣＨより基地局装置１から要求された補正値を抽出し、送信出力などを補正する。次に、割り当てられた初期レンジング用のＴＣＨを用いて基地局装置１に無線リソース割当を要求する（Ｓ１１２）。基地局装置１は、端末装置ＰＳ１からの無線リソース割当要求メッセージにＦＥＣ復号処理などを行ってから、端末装置２に空いているＴＣＨを割り当てる。そして、割り当てたＴＣＨのスロット番号とサブチャネル番号をＳＣＣＨに格納し、端末装置２へ送信する（Ｓ１１４）。ここまでのステップによりＴＣＨの同期が確立するため、これ以降、基地局装置１と端末装置２は同期を確立したＴＣＨを用いて、データを送受信する（Ｓ１１６）。
【００７０】
図２２は、通信システム２０におけるハンドオーバの実行手順を示すシーケンス図である。ここで、ハンドオーバ元の基地局装置１を第１基地局装置１ａとし、ハンドオーバ先の基地局装置１を第２基地局装置１ｂとする。端末装置２は、第１基地局装置１ａとの通信を実行する（Ｓ１５０）。第２基地局装置１ｂは、端末装置２へＢＣＣＨを送信する（Ｓ１５２）。端末装置２は、他の基地局装置１からのＢＣＣＨも受信した後に、ハンドオーバ先の基地局装置１として、第２基地局装置１ｂを選択する。端末装置２と第２基地局装置１ｂとは、レンジング処理を実行する（Ｓ１５４）。レンジング処理は、図２１のステップ１０４からステップ１１０に相当する。端末装置２は、第２基地局装置１ｂに対して、ＳＣＣＨを送信することによって、無線リソースを要求する（Ｓ１５６）。一方、第２基地局装置１ｂは、端末装置２に対して、ＳＣＣＨを送信することによって、無線リソースを割り当てる（Ｓ１５８）。その結果、端末装置２は、第２基地局装置１ｂとの通信を実行する（Ｓ１６０）。一方、端末装置２は、第１基地局装置１ａとの通信も実行する（Ｓ１６２）。その後、端末装置２は、第１基地局装置１ａとの通信を切断する（Ｓ１６４）。
【００７１】
本発明の実施例によれば、周期的に送信すべきＢＣＣＨの間隔を周期的な期間からすらすので、周期的に通信チャネルが割り当てられた端末装置に対してもＢＣＣＨを送信できる。また、第１のタイミングと第２のタイミングとの間に送信すべきＢＣＣＨに対して、送信タイミングをずらすので、全体としての送信タイミングの規則性を維持しながらも、周期的に通信チャネルが割り当てられた端末装置に対してもＢＣＣＨを送信できる。また、送信タイミングをずらすために、タイムスロットを変更するだけなので、処理を簡易に実行できる。また、ＢＣＣＨを送信する度に、タイムスロットを変更するので、周期的に通信チャネルが割り当てられた端末装置に対してもＢＣＣＨを送信できる。
【００７２】
また、基地局装置は、必ずすべてのスロットにてＢＣＣＨを送信しているので、ＬＣＣＨスーパフレームの１周期間にわたって、最低１タイムスロットの制御チャネルを受信することによって、複数の基地局装置を捕捉できる。また、複数の基地局装置を捕捉するので、受信帯域幅が狭く、通信中においても、最適なハンドオーバー先の基地局装置を捕捉できる。また、最適なハンドオーバー先の基地局装置を捕捉するので、通信品質を向上できる。また、シームレスハンドオーバを実現できる。また、複数のタイムスロットのＢＣＣＨを受信可能な場合に、基地局捕捉時間を短縮できる。
【００７３】
また、複数の端末装置から初回の初期レンジング要求があると、端末装置ごとに空いているＴＣＨを割り当ててから、２回目の初期レンジング処理およびチャネル割当処理を実行するので、一度に複数の端末装置にチャネル割当を実施するができる。また、複数の端末装置から初回の初期レンジング要求があると、複数の端末装置にひとつの空いているＴＣＨを割り当ててから、２回目の初期レンジング処理およびチャネル割当処理を実行するので、一度に複数の端末装置にチャネル割当を実施するができる。また、ＢＣＣＨ、ＰＣＨのような周期的な信号を割り当てる周波数帯であって、複数の基地局装置を時分割多重するような周波数帯に、初回のＴＣＣＨおよびＩＲＣＨを配置するので、ＴＣＣＨの衝突および他の基地局装置のＴＣＨとの衝突を回避できる。また、以上の配置によって、初期レンジング用専用サブチャネルを省略できる。また、初期レンジング用専用サブチャネルを省略するので、伝送効率を向上できる。
【００７４】
また、複数のレンジング処理を段階的に実行するので、ＴＣＣＨの多重処理に対応できる。また、複数のレンジング処理を段階的に実行するので、複数の端末装置にチャネルを割り当てることができる。また、チャネル割当処理を時分割多重にてスケジューリングするので、複数の端末装置にチャネルを割り当てることができる。また、チャネル割当処理を時分割多重にてスケジューリングするので、アダプティブアレイ送信を実行できる。また、ＢＣＣＨやＰＣＨといった報知信号の間に初回のＴＣＣＨやＩＲＣＨを配置するので、初回のＴＣＣＨやＩＲＣＨの送受信間隔を短縮できる。また、初回のＴＣＣＨやＩＲＣＨの送受信間隔が短縮されるので、ＰＣＨにて着信を認識してから、通信を介するまでの期間を短縮できる。また、ＰＣＨにて着信を認識してから、通信を介するまでの期間が短縮されるので、着信に対するレスポンス性を向上できる。また、初回のＴＣＣＨやＩＲＣＨの送受信間隔が短縮されるので、チャネル割当の高速化を実現できる。
【００７５】
また、ＢＣＣＨ、ＩＲＣＨ、ＰＣＨのそれぞれに対応づけるようにＴＣＣＨを配置するので、端末装置によるＴＣＣＨ送信の機会を増加できる。また、端末装置によるＴＣＣＨ送信の機会が増加されるので、チャネル割当処理の期間を短縮できる。また、ＰＣＨにて着信を通知した端末装置からのＴＣＣＨを優先的に受信するので、着信に対するＴＣＣＨの衝突確率を低減できる。また、着信に対するＴＣＣＨの衝突確率が低減されるので、着信に対する応答期間を短縮できる。
【００７６】
以上、実施例をもとに本発明を説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７７】
本発明の実施例において、レンジング処理部１１０は、ＢＣＣＨを送信するために、第１ブロックから第４ブロックにわたって、第５タイムロットから第８タイムスロットを順番に使用している。しかしながらこれに限らず例えば、レンジング処理部１１０は、別の規則にしたがって、ＢＣＣＨを送信してもよい。例えば、レンジング処理部１１０は、ＢＣＣＨを送信するために、第１ブロックから第４ブロックにわたって、第８タイムロットから第５タイムスロットを順番に使用してもよい。また、これらとは別の規則であってもよく、ＬＣＣＨスーパフレーム単位に使用すべきタイムスロットを変更してもよい。その際、ＬＣＣＨスパーフレームよりも長い単位において、同一のタイムスロットが使用される。本変形例によれば、実施例と同様に、周期的に通信チャネルが割り当てられた端末装置に対してもＢＣＣＨを送信できる。ようは、ＢＣＣＨの送信タイミングを変更する際の規則を端末装置が認識していればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムでのページングエリアの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図３】図２の通信システムにおけるＴＤＭＡフレームの構成を示す図である。
【図４】図２の通信システムにおけるＯＦＤＭＡサブチャネルの構成を示す図である。
【図５】図２の通信システムにおけるサブチャネルブロックの構成を示す図である。
【図６】図２の通信システムにおける論理制御チャネルの構成を示す図である。
【図７】図２の通信システムにおける論理制御チャネルの構成を示す別の図である。
【図８】図８（ａ）−（ｂ）は、図２の通信システムにおける論理制御チャネルの構成を示すさらに別の図である。
【図９】図２の基地局装置の構成を示す図である。
【図１０】図９の基地局装置から送信されるＢＣＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図１１】図９の基地局装置から送信されるＰＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図１２】図１２（ａ）−（ｂ）は、図９の基地局装置による段階的な初期レンジングのタイムチャートを示す図である。
【図１３】図９の基地局装置から送信されるＩＲＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図１４】図９の基地局装置から送信されるＲＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図１５】図９の基地局装置から送信されるＳＣＣＨのメッセージフォーマットを示す図である。
【図１６】図１６（ａ）−（ｃ）は、図９の基地局装置による複数のＴＣＨを用いた段階的な初期レンジングのタイムチャートを示す図である。
【図１７】図１７（ａ）−（ｃ）は、図９の基地局装置によるひとつのＴＣＨを用いた段階的な初期レンジングのタイムチャートを示す図である。
【図１８】図２の端末装置の構成を示す図である。
【図１９】図１８の端末装置がＯＦＤＭＡに対応している場合の動作の概要を示す図である。
【図２０】図１８の端末装置がＳＣに対応している場合の動作の概要を示す図である。
【図２１】図２の通信システムにおけるＴＣＨ同期確立手順を示すシーケンス図である。
【図２２】図２の通信システムにおけるハンドオーバの実行手順を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  基地局装置、  ２  端末装置、  ２０  通信システム、  １００  アンテナ、  １０１  無線部、  １０２  送信部、  １０３  変調部、  １０４  受信部、  １０５  復調部、  １０６  ＩＦ部、  １０７  制御部、  １１０  レンジング処理部、  １１２  割当部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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【図２２】
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