JP2010062680A - 通信システム、移動局装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】移動局装置から基地局装置への信号の送信回数を減少させ、移動局装置の消費電力を抑えることができる通信システム、移動局装置及び通信方法を提供する。
【解決手段】基地局装置と通信する移動局装置であって、第１の周波数帯を用いて第１の信号を基地局装置に送信する第１の信号送信部と、第１の信号送信部が送信した第１の信号に応答して基地局装置が送信する応答信号を受信する応答信号受信部と、応答信号受信部の受信状態に基づいて、第２の周波数帯を選択する周波数帯選択部と、周波数帯選択部が選択した第２の周波数帯を用いて第２の信号を基地局装置に送信する第２の信号送信部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システム、移動局装置及び通信方法に関する。

従来からＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）通信システムでは、移動局装置がアイドル状態から発呼手順に移るランダムアクセス時においてランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いてプリアンブル信号を基地局装置に送信する場合、基地局装置から肯定応答（ＡＣＫ信号）が送信されるまで、プリアンブル信号を複数回、送信電力を徐々に上げて送信している。

また、３ＧＰＰ（Ｔｈｅ ３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ：第３世代パートナシップ・プロジェクト）のＥ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ：ユニバーサル地上無線アクセスの進化）においても同様のランダムアクセス方式を採用することが検討されている。

ＣＤＭＡ通信システムでは、移動局装置と基地局装置との間で無線通信回線を設定する際に用いられるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を用いて、プリアンブル信号を移動局装置から基地局装置に送信し、その後、基地局装置でランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）メッセージを受信することにより無線リンクを確立する。
この際、移動局装置は、プリアンブル信号の最大送信回数や、初期時の送信電力等の情報を基地局装置から受信して設定し、次に、基地局装置に対してプリアンブル信号の送信を行う。移動局装置が送信したプリアンブル信号に対し、確認応答を返すアクイジションインジケータチャネル（ＡＩＣＨ：Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）上のアクイジションインジケータ（ＡＩ：Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を基地局装置から受信するまで、移動局装置は送信電力を上げながら基地局装置に信号を送信するパワーランピングの処理を行う。

移動局装置は、アクイジションインジケータチャネル（ＡＩＣＨ）にて、肯定応答（ＡＣＫ：ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を基地局装置から受信した場合に、次の処理を行う。移動局装置が、否定応答（ＮＡＣＫ：Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を基地局装置から受信した場合には、否定応答（ＮＡＣＫ）を受信したことを移動局装置の上位レイヤに報告し、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を用いた送信手順を終了する。
移動局装置が、肯定応答（ＡＣＫ）も否定応答（ＮＡＣＫ）も基地局装置から受信しない場合には、移動局装置は、アクセススロット、シグネチャ（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）等を変更して、最大送信回数までプリアンブル信号の送信処理を繰り返す。それでも肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）を基地局装置から受信しない場合には、移動局装置の上位レイヤに報告する（非特許文献１）。

特許文献１では、プリアンブル信号に対してメッセージパートを割り当てる際、否定応答（ＮＡＣＫ）を基地局装置から一度受信した移動局装置に対して、基地局装置との通信に用いる周波数帯を優先的に、その移動局装置に対して割り当てる技術が開示されている。
この特許文献１では、否定応答（ＮＡＣＫ）を基地局装置から一度受信した移動局装置に対して、基地局装置が、プリアンブル信号の伝搬遅延時間より当該移動局装置を推測し、当該移動局装置に対して、基地局装置が優先的に肯定応答（ＡＣＫ）を返信するようにすることでプリアンブル信号の送信回数を減らしている。

３ＧＰＰのＥ−ＵＴＲＡでは、最大２０ＭＨｚとシステム帯域幅が広い。このように広いシステム帯域幅を用いて、基地局装置から移動局装置にプリアンブル信号を送信する場合には、プリアンブル信号を送信する２つの周波数帯を所定の時間間隔で交互に切り替える周波数ホッピングを行うことによって、周波数ダイバーシティ効果により、基地局装置と移動局装置との間で無線リンクの確立を行っている。なお、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：３Ｇ長期進化版）では、周波数帯の両端をホッピングすることが検討されている（非特許文献２）。
特開平２００１−３２６９７８号公報 ３ＧＰＰ標準規格（３ＧＰＰ ＴＳ２５．２１１） ３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ１＃５１ Ｒ１−０７４６０６

システムバンド幅が広帯域の通信システムで、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のプリアンブル信号を移動局装置から基地局装置に送信する際、マルチパス等の影響で特定の周波数帯では通信困難な状況で、その周波数帯がプリアンブル信号の送信用の周波数帯と重なっている場合、プリアンブル信号を送信しても、その周波数帯で送信するときには、移動局装置が送信するプリアンブル信号を基地局装置で受信しにくくなる。

非特許文献２では、移動局装置と基地局装置との通信に用いる周波数帯域が広い場合に、特定の周波数帯で通信が困難になる可能性がある。その場合、否定応答（ＮＡＣＫ）が基地局装置から返信されている周波数帯であれば、通信が可能である周波数帯であることを移動局装置が知ることができるが、通信困難な周波数帯が、プリアンブル信号をホッピングする周波数帯を含んでいる場合には、プリアンブル信号を無駄に移動局装置から基地局装置に送信してしまう。
また、通信が困難な周波数帯では、移動局装置は、プリアンブル信号に対する応答を基地局装置から受信できず、数ｄＢｍ送信電力を上げて次のスロットでプリアンブル信号を基地局装置に送信するため、送信電力を無駄に増加させてしまう可能性がある。

また、特許文献１では、基地局装置から前回否定応答（ＮＡＣＫ）を受信した移動局装置に対して、基地局装置が優先的に肯定応答（ＡＣＫ）を返信することにより、否定応答（ＮＡＣＫ）が返信された場合に、その基地局装置に対する次回以降のランダムアクセスにおける通信成功率の向上を図っている。

このように、従来の技術では、移動局装置から基地局装置にプリアンブル信号を送信して、基地局装置から否定応答（ＮＡＣＫ）が移動局装置に返信された場合に、移動局装置は、プリアンブル信号の送信電力を徐々に増加させるランピングの処理を行ったり、プリアンブル信号を送信する周波数帯を所定の時間間隔で切り換える周波数ホッピングの処理を行ったりしていた。
しかしながら、従来の技術では、移動局装置がプリアンブル信号を送信する際に用いる周波数帯が通信に利用できない周波数帯を含む場合に、移動局装置は、何度もその周波数帯でプリアンブル信号を基地局装置に送信することになり、移動局装置から基地局装置へのプリアンブル信号の送信回数が増加し、移動局装置の消費電力が増加するという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動局装置から基地局装置への信号の送信回数を減少させ、移動局装置の消費電力を抑えることができる通信システム、移動局装置及び通信方法を提供することにある。

（１） 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による通信システムは、基地局装置と移動局装置とを備える通信システムであって、前記移動局装置は、第１の周波数帯を用いて第１の信号を前記基地局装置に送信する第１の信号送信部と、前記第１の信号送信部が送信した第１の信号に応答して前記基地局装置が送信する応答信号を受信する応答信号受信部と、前記応答信号受信部の受信状態に基づいて、第２の周波数帯を選択する周波数帯選択部と、前記周波数帯選択部が選択した第２の周波数帯を用いて前記第２の信号を前記基地局装置に送信する第２の信号送信部とを備え、前記基地局装置は、前記第１の信号送信部が送信した前記第１の信号を受信する第１の信号受信部と、前記第１の信号受信部が前記第１の信号を受信した場合に、応答信号を前記移動局装置に送信する応答信号送信部と、前記第２の信号送信部が送信した前記第２の信号を受信する第２の信号受信部とを備える。

（２） また、本発明の一態様による移動局装置は、基地局装置と通信する移動局装置であって、第１の周波数帯を用いて第１の信号を前記基地局装置に送信する第１の信号送信部と、前記第１の信号送信部が送信した第１の信号に応答して前記基地局装置が送信する応答信号を受信する応答信号受信部と、前記応答信号受信部の受信状態に基づいて、第２の周波数帯を選択する周波数帯選択部と、前記周波数帯選択部が選択した第２の周波数帯を用いて前記第２の信号を前記基地局装置に送信する第２の信号送信部とを備える。

（３） また、本発明の一態様による移動局装置の前記周波数帯選択部は、前記応答信号受信部が前記基地局装置から否定応答を受信した場合には、前記第２の周波数帯として、前記第１の信号送信部が前記第１の信号の送信に用いた前記第１の周波数帯と同じ周波数帯を選択する。

（４） また、本発明の一態様による移動局装置の前記周波数帯選択部は、前記応答信号受信部が前記基地局装置から肯定応答又は否定応答を所定時間受信しなかった場合には、前記第２の周波数帯として、前記第１の信号送信部が前記第１の信号の送信に用いた前記第１の周波数帯とは異なる周波数帯を選択する。

（５） また、本発明の一態様による移動局装置は、前記第１の信号及び前記第２の信号は、プリアンブル信号である。

（６） また、本発明の一態様による通信方法は、基地局装置と移動局装置とを用いた通信方法であって、前記移動局装置は、第１の周波数帯を用いて第１の信号を前記基地局装置に送信する第１の信号送信過程と、前記第１の信号送信過程で送信した第１の信号に応答して前記基地局装置が送信する応答信号を受信する応答信号受信過程と、前記応答信号受信過程での受信状態に基づいて、第２の周波数帯を選択する周波数帯選択過程と、前記周波数帯選択過程で選択した第２の周波数帯を用いて前記第２の信号を前記基地局装置に送信する第２の信号送信過程とを有し、前記基地局装置は、前記第１の信号送信過程で送信した前記第１の信号を受信する第１の信号受信過程と、前記第１の信号受信過程で前記第１の信号を受信した場合に、応答信号を前記移動局装置に送信する応答信号送信過程と、前記第２の信号送信過程で送信した前記第２の信号を受信する第２の信号受信過程とを有する。

本発明の通信システム、移動局装置及び通信方法では、移動局装置から基地局装置への信号の送信回数を減少させ、移動局装置の消費電力を抑えることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態による通信システムは、移動局装置４０（図１）と、基地局装置５０（図２）とを備えている。なお、本実施形態では、移動局装置４０と基地局装置５０を、それぞれ１台ずつ用いる場合について説明するが、これに限定されるものではなく、基地局装置や移動局装置を複数台用いても良い。

図１は、本発明の実施形態による移動局装置４０の構成を示す概略ブロック図である。この移動局装置４０は、携帯電話などの端末であり、記憶部４１、メッセージ解読部４２、受信部４３、プリアンブル送信周波数判定部４４、送信タイミング調整部４５、送信部４６、アンテナ部４７を備えている。なお、図１は、本実施形態の説明に必要な移動局装置４０の構成要素のみを示し、その他の構成要素は省略してある。

記憶部４１は、メモリを備えており、基地局装置５０に前回送信したプリアンブル信号に応答して基地局装置５０から返信される否定応答（ＮＡＣＫ）などの返信メッセージの有無の情報や、返信メッセージを受信したときの周波数帯の情報や、プリアンブル信号の送信回数の情報や、プリアンブル信号を送信する基地局装置５０に対するプリアンブル信号の送信要求が初回であるか否かの情報などを記憶する。

プリアンブル送信周波数判定部４４（周波数帯選択部とも称する）は、アンテナ部４７を介して受信部４３が受信した信号であって、基地局装置５０が送信した信号の受信状態に基づいて、使用する周波数帯（第２の周波数帯）を選択する。
具体的には、プリアンブル送信周波数判定部４４は、記憶部４１が記憶している情報であって受信部４３が受信した信号の情報に基づいて、移動局装置４０から基地局装置５０にプリアンブル信号を送信する周波数帯を決定する。プリアンブル送信周波数判定部４４は、決定した周波数帯の情報を、送信タイミング調整部４５に出力する。

また、プリアンブル送信周波数判定部４４は、受信部４３がアンテナ部４７を介して基地局装置５０から否定応答（ＮＡＣＫ）を受信した場合には、次に使用する第２の周波数帯として、第１の信号送信部４６ａがプリアンブル信号の送信に用いた第１の周波数帯（例えば、周波数帯ｆ１）と同じ周波数帯（例えば、周波数帯ｆ１）を選択する。
このような処理を行うことにより、通信した実績のある周波数でプリアンブルを再送できる。

また、プリアンブル送信周波数判定部４４は、受信部４３が基地局装置５０から肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）を所定時間（例えば、１０秒間）受信しなかった場合には、第２の周波数帯として、第１の信号送信部４６ａがプリアンブル信号の送信に用いた第１の周波数帯（例えば、周波数帯ｆ１）とは異なる周波数帯（例えば、周波数帯ｆ２）を選択する。
このような処理を行うことにより、例えば、移動局装置４０から基地局装置５０にプリアンブル信号を送信したものの、何らかの通信事情によって基地局装置５０から移動局装置４０への応答がない場合であっても、第１の周波数帯とは異なる第２の周波数帯を用いてプリアンブル信号を再送することができる。よって、複数の周波数帯を用いてプリアンブル信号を移動局装置４０から基地局装置５０に再送することが可能となり、移動局装置４０と基地局装置５０との間で通信が確立される可能性を高めることができる。

送信タイミング調整部４５は、プリアンブル送信周波数判定部４４が決定した周波数帯を用いて、プリアンブル信号を基地局装置５０に送信するスロットまで送信タイミングを調整する。送信タイミング調整部４５は、調整した送信タイミングで、プリアンブル信号などの移動局装置４０から基地局装置５０に送信する信号を、送信部４６に出力する。

送信部４６は、第１の信号送信部４６ａ、第２の信号送信部４６ｂを備えており、プリアンブル信号などの移動局装置４０が基地局装置５０に送信する信号に対して、変調の処理やアップコンバートの処理を行った後、送信タイミング調整部４５が調整した送信タイミングで、アンテナ部４７を介して、基地局装置５０に送信する。
第１の信号送信部４６ａは、第１の周波数帯（例えば、周波数帯ｆ１）を用いてプリアンブル信号（第１の信号とも称する）を、アンテナ部４７を介して、基地局装置５０に送信する。
第２の信号送信部４６ｂは、プリアンブル送信周波数判定部４４が選択した第２の周波数帯（例えば、周波数帯ｆ１又は周波数帯ｆ２）を用いて、プリアンブル信号（第２の信号とも称する）を、アンテナ部４７を介して、基地局装置５０に送信する。

受信部４３（応答信号受信部とも称する）は、応答信号などの基地局装置５０が移動局装置４０に送信する信号に対して、その受信後にベースバンド信号へのダウンコンバートや復調の処理を行った後、メッセージ解読部４２に出力する。
受信部４３は、第１の信号送信部４６ａが基地局装置５０に対して送信したプリアンブル信号に応答して、基地局装置５０が送信する応答信号（肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ））を、アンテナ部４７を介して受信し、メッセージ解読部４２に出力する。
メッセージ解読部４２は、受信部４３が出力する信号に含まれるメッセージを解読し、その解読結果を記憶部４１に記録する。メッセージ解読部４２は、受信部４３が出力する信号に、肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）が含まれているか否かについて判定する。

図２は、本発明の実施形態による基地局装置５０の構成を示す概略ブロック図である。この基地局装置５０は、受信部５１、プリアンブル解読部５２、制御部５３、送信部５４、アンテナ部５５を備えている。なお、図２は、本実施形態の説明に必要な基地局装置５０の構成要素のみを示し、その他の構成要素は省略してある。

受信部５１は、第１の信号受信部５１ａ、第２の信号受信部５１ｂを備えており、プリアンブル信号などの移動局装置４０が基地局装置５０に送信する信号に対して、その受信後にベースバンド信号へのダウンコンバートや復調の処理を行った後、プリアンブル解読部５２に出力する。
第１の信号受信部５１ａは、移動局装置４０の第１の信号送信部４６ａが送信したプリアンブル信号を、アンテナ部５５を介して受信し、プリアンブル解読部５２に出力する。
第２の信号受信部５１ｂは、移動局装置４０の第２の信号送信部４６ｂが送信したプリアンブル信号を、アンテナ部５５を介して受信し、プリアンブル解読部５２に出力する。

プリアンブル解読部５２は、受信部５１が出力する信号にプリアンブル信号が含まれている場合には、そのプリアンブル信号を取り出し、そのプリアンブル信号が所定の条件を満たしているか否かについて判定し、その判定結果を制御部５３に出力する。プリアンブル解読部５２は、例えば、基地局装置５０でのプリアンブル信号の受信電力が所定値よりも大きいか否かについて判定する。

制御部５３は、基地局装置５０が移動局装置４０に送信する信号を、基地局装置５０の上位レイヤ（図示省略）から取得し、送信部５４に出力する。
また、制御部５３は、プリアンブル解読部５２が出力する判定結果に基づいて、肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ）などの応答信号を生成し、送信部５４に出力する。
例えば、基地局装置５０でのプリアンブル信号の受信電力が所定値よりも大きいという判定結果がプリアンブル解読部５２から出力された場合には、肯定応答（ＡＣＫ）を送信部５４に出力する。
一方、基地局装置５０でのプリアンブル信号の受信電力が所定値以下であるという判定結果がプリアンブル解読部５２から出力された場合には、否定応答（ＮＡＣＫ）を送信部５４に出力する。

送信部５４（応答信号送信部とも称する）は、応答信号などの基地局装置５０が移動局装置４０に送信する信号に対して、変調の処理や無線周波数へのアップコンバートの処理を行った後、アンテナ部５５を介して、移動局装置４０に送信する。
また、送信部５４は、第１の信号受信部５１ａがプリアンブル信号を受信した場合に、制御部５３が出力する応答信号（肯定応答（ＡＣＫ）又は否定応答（ＮＡＣＫ））を、アンテナ部５５を介して、移動局装置４０に送信する。

図３は、本発明の実施形態による移動局装置４０が基地局装置５０に送信する信号の構成を示す図である。図３において、横軸は時間を示しており、縦軸は周波数を示している。
図３では、時間軸方向に、１２個のスロットが配置されている。また、図３では、周波数軸方向に、複数の周波数帯（周波数帯ｆ０、周波数帯ｆ１、・・・、周波数帯ｆ２、周波数帯ｆ３）が配置されている。

周波数帯ｆ０の領域であって、１番目から１２番目のスロットには、それぞれ上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）が配置されている。
周波数帯ｆ３の領域であって、１番目から１２番目のスロットにも、それぞれ上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）が配置されている。

周波数帯ｆ１の領域であって、２番目のスロットには、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が配置されている。また、周波数帯ｆ１の領域であって、８番目のスロットにも、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が配置されている。
周波数帯ｆ２の領域であって、５番目のスロットには、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が配置されている。また、周波数帯ｆ２の領域であって、１１番目のスロットにも、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が配置されている。

図３において、上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、又は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が配置されていない領域には、それぞれ上りリンク共用チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）が配置されている。
プリアンブル信号が送信可能な周波数帯は、移動局装置４０と基地局装置５０との間で予め決められており、本実施形態では、周波数帯ｆ１又は周波数帯ｆ２である。
ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信するスロットは１６通りの構成が決まっている。プリアンブル信号は、図３のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の領域を用いて、移動局装置４０から基地局装置５０に送信される。

図４、図５、図６は、本発明の実施形態による移動局装置４０の処理を示すフローチャートである。すなわち、図４は、ステップＳ１０１、Ｓ１０２、Ｓ１０４〜Ｓ１１５の処理を示すフローチャートであり、図５は、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の処理を示すフローチャートであり、図６は、ステップＳ３０１〜Ｓ３０７の処理を示すフローチャートである。なお、移動局装置４０と基地局装置５０の間で、周波数帯ｆ１又は周波数帯ｆ２を用いてプリアンブル信号を移動局装置４０から基地局装置５０に送信することが、移動局装置４０と基地局装置５０とが通信を開始する前に、移動局装置４０と基地局装置５０にそれぞれ設定されている。

始めに、プリアンブル送信周波数判定部４４は、記憶部４１が記憶している情報を初期化する（図４のステップＳ１０１）。つまり、移動局装置４０から基地局装置５０に送信するプリアンブル信号の送信処理が初回であることを示すフラグを立てる（Ｓ＝１）。また、移動局装置４０が基地局装置５０から否定応答（ＮＡＣＫ）を受信した回数を０とする（ＮＡＣＫ＝０）。また、移動局装置４０から基地局装置５０にプリアンブル信号を送信した回数を０とする（Ｎ＝０）。

そして、プリアンブル送信周波数判定部４４は、移動局装置４０の上位レイヤ（図示省略）から、移動局装置４０から基地局装置５０にプリアンブル信号を送信することを指示するプリアンブル送信要求信号を取得する（図４のステップＳ１０２）。
そして、プリアンブル送信周波数判定部４４は、移動局装置４０から基地局装置５０に送信するプリアンブル信号の送信処理が初回であることを示すフラグが立っていないかについて、つまり、記憶部４１が記憶しているＳが０であるかについて判定する（図４のステップＳ１０４）。

移動局装置４０から基地局装置５０に送信するプリアンブル信号の送信処理が初回である場合、つまり、記憶部４１が記憶しているフラグＳが１の場合には、プリアンブル送信周波数判定部４４はステップＳ１０４で「ＮＯ」と判定し、図５のステップＳ２０１の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、送信可能な直近のスロットを選択し（図５のステップＳ２０１）、選択された送信スロットの送信周波数帯をｆｎｅｗとし（図５のステップＳ２０２）、記憶部４１が記憶している初回送信回数フラグＳをＳ＝０とすることによりクリアし（図５のステップＳ２０３）、次いで図４のステップＳ１１４の処理を行う。

そして、プリアンブル送信周波数判定部４４は、記憶部４１が記憶している周波数帯ｆｏｒｇをｆｎｅｗに更新する（図４のステップＳ１１４）。
そして、送信部４６は、記憶部４１が記憶している周波数帯ｆｏｒｇを用いて、プリアンブル信号を基地局装置５０に送信する（図４のステップＳ１１５）。
ステップＳ１１５でプリアンブル信号を基地局装置５０に送信した後は、受信部４３にて基地局装置５０からの返信を待つ。
メッセージ解読部４２は、基地局装置５０から返信された信号であって、アンテナ部４７を介して受信部４３が受信した信号に、肯定応答（ＡＣＫ）が含まれているか否かについて判定する（図６のステップＳ３０１）。基地局装置５０から受信した信号に肯定応答（ＡＣＫ）が含まれていた場合には、ステップＳ３０１でメッセージ解読部４２は「ＹＥＳ」と判定し、移動局装置４０から基地局装置５０に対するプリアンブル信号の送信処理を終了する。

一方、基地局装置５０から受信した信号に肯定応答（ＡＣＫ）が含まれていない場合には、ステップＳ３０１でメッセージ解読部４２は「ＮＯ」と判定し、ステップＳ３０２の処理を行う。つまり、メッセージ解読部４２は、基地局装置５０から返信された信号であって、アンテナ部４７を介して受信部４３が受信した信号に、否定応答（ＮＡＣＫ）が含まれているか否かについて判定する（図６のステップＳ３０２）。

基地局装置５０から受信した信号に否定応答（ＮＡＣＫ）が含まれていた場合には、ステップＳ３０２でメッセージ解読部４２は「ＹＥＳ」と判定し、メッセージ解読部４２は、記憶部４１に否定応答（ＮＡＣＫ）の受信履歴を記録する。つまり、メッセージ解読部４２は、記憶部４１が記憶している送信回数Ｎを０に更新するとともに、記憶部４１が記憶している否定応答（ＮＡＣＫ）の受信回数ＮＡＣＫを１に更新する（図６のステップＳ３０７）。そして、図４のステップＳ１０２の処理に進み、移動局装置４０の上位レイヤからプリアンブル再送要求信号が出力されるのを待つ。
なお、移動局装置４０の上位レイヤは、否定応答（ＮＡＣＫ）の受信回数が所定回数（例えば、５回）になった場合に、プリアンブル送信要求信号をプリアンブル送信周波数判定部４４に出力するのを停止したり、一定時間（例えば、５分）待機した後にプリアンブル送信要求信号をプリアンブル送信周波数判定部４４に出力したりするようにしても良い。

図６のステップＳ３０２で、基地局装置５０から所定の時間間隔の間に受信した信号に否定応答（ＮＡＣＫ）が含まれていない場合には、メッセージ解読部４２は「ＮＯ」と判定し、ステップＳ３０３の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４２は、移動局装置４０から基地局装置５０へのプリアンブル信号の送信回数Ｎが、送信最大回数ＭＡＸ（例えば、ＭＡＸ＝１０）に達しているか否かについて判定する（図６のステップＳ３０３）。

送信回数Ｎが送信最大回数ＭＡＸに達している場合には、ステップＳ３０３でプリアンブル送信周波数判定部４４は「ＹＥＳ」と判定し、移動局装置４０の上位レイヤへ報告し（図６のステップＳ３０６）、移動局装置４０から基地局装置５０へのプリアンブル信号の送信処理を終了する。
一方、送信回数Ｎが送信最大回数ＭＡＸに達していない場合には、ステップＳ３０３でプリアンブル送信周波数判定部４４は「ＮＯ」と判定し、記憶部４１が記憶している送信回数Ｎに１を加算し（図６のステップＳ３０４）、移動局装置４０から基地局装置５０に送信するプリアンブル信号の送信電力を所定量増加させるパワーランピングの処理を行い（図６のステップＳ３０５）、図４のステップＳ１０４の処理を行う。

移動局装置４０から基地局装置５０に送信するプリアンブル信号の送信処理が初回ではない場合、つまり、記憶部４１が記憶しているフラグＳが１ではない場合には、プリアンブル送信周波数判定部４４は図４のステップＳ１０４で「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１０５の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、記憶部４１に否定応答（ＮＡＣＫ）の受信履歴が記録されているか否かについて判定する。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、移動局装置４０における基地局装置５０からの否定応答（ＮＡＣＫ）の有無（ＮＡＣＫが１であるか否か）について判定する（図４のステップＳ１０５）。

記憶部４１の受信記録有（ＮＡＣＫが１）である場合には、ステップＳ１０５でプリアンブル送信周波数判定部４４は「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１０６の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、記憶部４１に記録されている受信回数ＮＡＣＫを０に更新する（図４のステップＳ１０６）。
そして、プリアンブル送信周波数判定部４４は、記憶部４１に記録されている周波数帯ｆｏｒｇが、ｆ１であるか否かについて判定する（図４のステップＳ１０７）。

記憶部４１に記録されている周波数帯ｆｏｒｇが、ｆ１である場合には、ステップＳ１０７でプリアンブル送信周波数判定部４４は「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１０８の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、移動局装置４０から基地局装置５０に次回送信するプリアンブル信号の送信周波数帯ｆｎｅｗとして、周波数帯ｆ１を選択し（図４のステップＳ１０８）、ステップＳ１１３に進む。
一方、記憶部４１に記録されている周波数帯ｆｏｒｇが、ｆ１ではない場合には、ステップＳ１０７でプリアンブル送信周波数判定部４４は「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０９の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、移動局装置４０から基地局装置５０に次回送信するプリアンブル信号の送信周波数帯ｆｎｅｗとして、周波数帯ｆ２を選択し（図４のステップＳ１０９）、ステップＳ１１３に進む。

記憶部４１に記録されている受信回数ＮＡＣＫが１ではない場合には、ステップＳ１０５でプリアンブル送信周波数判定部４４は「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１１０の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、記憶部４１に記録されている周波数帯ｆｏｒｇが、ｆ１であるか否かについて判定する（図４のステップＳ１１０）。
記憶部４１に記録されている周波数帯ｆｏｒｇが、ｆ１である場合には、ステップＳ１１０でプリアンブル送信周波数判定部４４は「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１１１の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、移動局装置４０から基地局装置５０に次回送信するプリアンブル信号の送信周波数帯ｆｎｅｗとして、周波数帯ｆ２を選択し（図４のステップＳ１１１）、ステップＳ１１３に進む。

一方、記憶部４１に記録されている周波数帯ｆｏｒｇが、ｆ１ではない場合には、ステップＳ１１０でプリアンブル送信周波数判定部４４は「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１１２の処理を行う。つまり、プリアンブル送信周波数判定部４４は、移動局装置４０から基地局装置５０に次回送信するプリアンブル信号の送信周波数帯ｆｎｅｗとして、周波数帯ｆ１を選択し（図４のステップＳ１１２）、ステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１１、Ｓ１１２のいずれかの処理を行った後、送信タイミング調整部４５は、送信周波数帯ｆｎｅｗを用いてプリアンブル信号を移動局装置４０から基地局装置５０に送信するスロットまで待機する（図４のステップＳ１１３）。
そして、プリアンブル送信周波数判定部４４は、記憶部４１に記録されている周波数帯ｆｏｒｇを、周波数帯ｆｎｅｗに更新する（図４のステップＳ１１４）。
そして、送信部４６は、記憶部４１が記憶している周波数帯ｆｏｒｇを用いて、プリアンブル信号を基地局装置５０に送信する（図４のステップＳ１１５）。

本実施形態によれば、移動局装置４０と基地局装置５０との間で、プリアンブル信号の送信に利用する複数の周波数帯ｆ１、ｆ２を予め移動局装置と基地局装置のそれぞれに設定しておき、移動局装置４０から基地局装置５０へ所定の周波数帯（例えば、周波数帯ｆ１）を用いてプリアンブル信号を送信した結果、基地局装置５０から応答信号が得られなかった場合に、プリアンブル信号を移動局装置４０から基地局装置５０に前回送信した時とは異なる周波数帯（例えば、周波数帯ｆ２）を用いて、プリアンブル信号を再送するようにする。
よって、移動局装置４０と基地局装置５０との間で通信に利用できない周波数帯を避けて、移動局装置４０から基地局装置５０にプリアンブル信号を送信することができ、移動局装置４０から基地局装置５０へのプリアンブル信号の送信回数を減少させて、移動局装置４０と基地局装置５０との間で早期に無線接続を確立することができ、移動局装置４０の消費電力を抑えることができる。また、移動局装置４０と基地局装置５０との通信に用いることができない周波数帯を用いて、何度もプリアンブル信号を移動局装置４０から基地局装置５０に再送することをなくすことが可能となり、不要な無線リソースの使用を避けることができる。

なお、上述した実施形態では、２つの周波数帯ｆ１、ｆ２の中から、移動局装置４０が基地局装置５０にプリアンブル信号を送信する際に用いる周波数帯を選択する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、３つ以上の周波数帯の中から、移動局装置４０が基地局装置５０にプリアンブル信号を送信する際に用いる周波数帯を選択するようにしても良い。

例えば、３つの周波数帯ｆ０１、ｆ０２、ｆ０３（ただし、ｆ０１＜ｆ０２＜ｆ０３）の中から、移動局装置４０が基地局装置５０にプリアンブル信号を送信する際に用いる周波数帯を選択するようにしても良い。この場合において、周波数帯ｆ０１を用いてプリアンブル信号を移動局装置４０から基地局装置５０に初回送信したものの、基地局装置５０から応答信号が返信されなかった場合に、周波数の変動幅が小さくなるように、プリアンブル信号を次回送信する周波数帯を選択するようにすると良い。
ここでは、周波数帯ｆ０１から周波数帯ｆ０３への変動幅よりも、周波数帯ｆ０１から周波数帯ｆ０２への変動幅の方が小さいので、プリアンブル送信周波数判定部４４は、移動局装置４０から基地局装置５０にプリアンブル信号を再送するときに、周波数帯ｆ０２を選択する。

なお、以上説明した実施形態において、図１の移動局装置４０の各部や、図２の基地局装置５０の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより移動局装置や基地局装置の制御を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。

本発明の実施形態による移動局装置４０の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態による基地局装置５０の構成を示す概略ブロック図である。 本発明の実施形態による移動局装置４０が基地局装置５０に送信する信号の構成を示す図である。 本発明の実施形態による移動局装置４０の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による移動局装置４０の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による移動局装置４０の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

４０・・・移動局装置、４１・・・記憶部、４２・・・メッセージ解読部、４３・・・受信部、４４・・・プリアンブル送信周波数判定部、４５・・・送信タイミング調整部、４６・・・送信部、４６ａ・・・第１の信号送信部、４６ｂ・・・第２の信号送信部、４７・・・アンテナ部、５０・・・基地局装置、５１・・・受信部、５１ａ・・・第１の信号受信部、５１ｂ・・・第２の信号受信部、５２・・・プリアンブル解読部、５３・・・制御部、５４・・・送信部、５５・・・アンテナ部

Claims (6)

1. 基地局装置と移動局装置とを備える通信システムであって、
   前記移動局装置は、
   第１の周波数帯を用いて第１の信号を前記基地局装置に送信する第１の信号送信部と、
   前記第１の信号送信部が送信した第１の信号に応答して前記基地局装置が送信する応答信号を受信する応答信号受信部と、
   前記応答信号受信部の受信状態に基づいて、第２の周波数帯を選択する周波数帯選択部と、
   前記周波数帯選択部が選択した第２の周波数帯を用いて前記第２の信号を前記基地局装置に送信する第２の信号送信部とを備え、
   前記基地局装置は、
   前記第１の信号送信部が送信した前記第１の信号を受信する第１の信号受信部と、
   前記第１の信号受信部が前記第１の信号を受信した場合に、応答信号を前記移動局装置に送信する応答信号送信部と、
   前記第２の信号送信部が送信した前記第２の信号を受信する第２の信号受信部とを備えることを特徴とする通信システム。
2. 基地局装置と通信する移動局装置であって、
   第１の周波数帯を用いて第１の信号を前記基地局装置に送信する第１の信号送信部と、
   前記第１の信号送信部が送信した第１の信号に応答して前記基地局装置が送信する応答信号を受信する応答信号受信部と、
   前記応答信号受信部の受信状態に基づいて、第２の周波数帯を選択する周波数帯選択部と、
   前記周波数帯選択部が選択した第２の周波数帯を用いて前記第２の信号を前記基地局装置に送信する第２の信号送信部と、
   を備えることを特徴とする移動局装置。
3. 前記周波数帯選択部は、前記応答信号受信部が前記基地局装置から否定応答を受信した場合には、前記第２の周波数帯として、前記第１の信号送信部が前記第１の信号の送信に用いた前記第１の周波数帯と同じ周波数帯を選択することを特徴とする請求項２に記載の移動局装置。
4. 前記周波数帯選択部は、前記応答信号受信部が前記基地局装置から肯定応答又は否定応答を所定時間受信しなかった場合には、前記第２の周波数帯として、前記第１の信号送信部が前記第１の信号の送信に用いた前記第１の周波数帯とは異なる周波数帯を選択することを特徴とする請求項２又は３に記載の移動局装置。
5. 前記第１の信号及び前記第２の信号は、プリアンブル信号であることを特徴とする請求項２から４までのいずれかの項に記載の移動局装置。
6. 基地局装置と移動局装置とを用いた通信方法であって、
   前記移動局装置は、
   第１の周波数帯を用いて第１の信号を前記基地局装置に送信する第１の信号送信過程と、
   前記第１の信号送信過程で送信した第１の信号に応答して前記基地局装置が送信する応答信号を受信する応答信号受信過程と、
   前記応答信号受信過程での受信状態に基づいて、第２の周波数帯を選択する周波数帯選択過程と、
   前記周波数帯選択過程で選択した第２の周波数帯を用いて前記第２の信号を前記基地局装置に送信する第２の信号送信過程とを有し、
   前記基地局装置は、
   前記第１の信号送信過程で送信した前記第１の信号を受信する第１の信号受信過程と、
   前記第１の信号受信過程で前記第１の信号を受信した場合に、応答信号を前記移動局装置に送信する応答信号送信過程と、
   前記第２の信号送信過程で送信した前記第２の信号を受信する第２の信号受信過程とを有することを特徴とする通信方法。

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