JP5158985B2 - 移動局装置、及びランダムアクセス方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動局装置、及びランダムアクセス方法に関する。
本願は、２００７年８月９日に、日本に出願された特願２００７−２０７９５５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

固定系通信および移動系通信に共通に適用できる携帯電話系のネットワークのため、３ＧＰＰ（3rd Generation Partnership Project、第三世代パートナーシッププロジェクト）では、Ｗ−ＣＤＭＡ（Wideband Code Division Multiple Access）方式が第三世代セルラー移動通信方式として標準化され、順次サービスが開始されている。また、通信速度を更に上げたＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）も標準化され、サービスが開始されつつある。さらに、３ＧＰＰでは、第三世代無線アクセスの進化（Evolved Universal Terrestrial Radio Access，以下，ＥＵＴＲＡと称する）が検討されている。

ＥＵＴＲＡの下りリンクとして、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重）方式が提案されている。また、ＥＵＴＲＡの上りリンクとして、ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform、離散フーリエ変換）−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ方式のシングルキャリア通信方式が提案されている。

図２１は、ＥＵＴＲＡにおける通信方式を示す概略図であり、基地局ＢＳと、移動局ＭＳ１，ＭＳ２，ＭＳ３との間で無線通信が行なわれる。図示するように、ＥＵＴＲＡの下りリンクは、下りリンクパイロットチャネルと、下りリンク同期チャネルと、報知チャネル（ＢＣＨ）と、下りリンク共通制御チャネルと、下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Physical Downlink Control Channel）と、下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ：Downlink-Shared Channel）とにより構成されている。

また、ＥＵＴＲＡの上りリンクは、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ：Uplink Pilot Channel）と、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：Random Access Channel）と、上りリンク共用データチャネル（ＵＬ−ＳＣＨ：Uplink-Shared Channel）と、上りリンク共用制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）とにより構成されている。これらについては、例えば、非特許文献１に記載されている。

図２２は、ＥＵＴＲＡの上りリンクにおける、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、上りリンク共用データチャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）と、上りリンク共用制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）とを、無線リソース上へ配置した例をハッチングパターンにより示した概略図である。なお、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）は、図示されていない。
上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）は、上りリンク共用データチャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）または上りリンク共用制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）の領域内に、シンボル単位、サブキャリア単位で分散して配置される。

図２２は、横軸に時間をとり、縦軸に周波数をとっている。この図に示される、時間および周波数の２次元平面の各領域はリソースユニットと呼ばれる時間周波数領域である。
この図の例では、各リソースユニットが、周波数方向に１．２５ＭＨｚ（メガヘルツ）の幅、時間方向に１ｍｓ（ミリ秒、すなわち１ＴＴＩ（Transmit Time Interval））の幅を有して構成される場合を示している。このように、ＥＵＴＲＡでは、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の最小単位は、１リソースユニットで構成されることが想定されている。また、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、１ＴＴＩ内に複数個用意されることが想定されており、同時に複数の移動局が異なる周波数を用いてランダムアクセスを行うことが可能である。

ここで、ランダムアクセス手順（contention based random access procedure、競合型ランダムアクセス手順）について説明を行う。代表的なランダムアクセスの手順については、例えば非特許文献２に記載されている。

図２３は、そのような代表的なランダムアクセス手順の概略を示すシーケンス図である。現在ＥＵＴＲＡで想定されるランダムアクセスでは、移動局と基地局との間で４つのメッセージの交換を行う。

まず、移動局が、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用して、ランダムアクセスプリアンブル（Random Access Preamble）を送信する（メッセージ１）。
現在、ＥＵＴＲＡでは、ランダムアクセスプリアンブルには、情報を表す信号パターンであるプリアンブルＩＤが含まれ、このプリアンブルＩＤは６ビットで構成されることが想定されている。すなわち、６４種類（２の６乗）のプリアンブルＩＤが用意される。そしてこの６ビットのプリアンブルＩＤの内訳としては、５ビットがランダムＩＤ、残りの１ビットがランダムアクセスの理由や下りリンクのパスロス／ＣＱＩ（Channel Quality Indicator、チャネル品質指標）などの情報、を割当てることが想定されている（非特許文献２を参照）。

基地局は、移動局からのランダムアクセスプリアンブル（Random Access Preamble）を受信すると、ランダムアクセスプリアンブル（Random Access Preamble）から、移動局−基地局間の同期タイミングずれを算出し、Ｌ２／Ｌ３（Ｌａｙｅｒ２／Ｌａｙｅｒ３）メッセージ（メッセージ３）を送信するためのスケジューリングを行う。そして、基地局は、ランダムアクセスの理由から、移動局識別情報であるＣ−ＲＮＴＩ（Cell-Radio Network Temporary Identity）が必要な移動局にはＣ−ＲＮＴＩを割当てる。そして、基地局は、同期タイミングずれ情報、メッセージ３に対するスケジューリング情報、Ｃ−ＲＮＴＩ及びプリアンブルＩＤを含んだランダムアクセスレスポンス（Random Access Response）を送信する（メッセージ２）。

次に、移動局は、送信したプリアンブルＩＤが含まれる基地局からの応答を抽出して、スケジューリング情報を読み取り、スケジューリングされた無線リソースを用いてＬ２／Ｌ３メッセージを送信する（メッセージ３）。

移動局からＬ２／Ｌ３メッセージを受信すると、基地局は、移動局間で衝突が起こっているかどうかを判断させるために、コンテンションレゾリューション（Contention Resolution）を移動局に送信する（メッセージ４）。

このようなランダムアクセス（contention based random access procedure）の問題点の一つは、異なる複数の移動局が、同一ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を使用し、かつ、同一のプリアンブルＩＤを選択してプリアンブルを送信した場合に、プリアンブルが衝突することである。

そこで、前記ランダムアクセスによる衝突の問題を解決するための仕組みが検討されている。衝突問題を解決するランダムアクセス手順は、ノン・コンテンション・ベースト・ランダムアクセス手順（non-contention-based random access procedure）と呼び、基地局が予め、移動局が送信するべきプリアンブルＩＤ（これを専用プリアンブルＩＤと呼ぶ）を割当てる方式である。この方式を利用することで、移動局間でのプリアンブルの衝突はなくなる。また現在、セル間のハンドオーバ時や、移動局が下りリンクデータを受信するために上りリンクの再同期が必要な場合には、この方式を使用することが想定されている。

図２４は、専用プリアンブルを利用したランダムアクセス手順（non-contention-based random access procedure）の概略を示すシーケンス図である。
図示するように、まず、基地局は、移動局に対する専用プリアンブルＩＤの割当てを行い、その専用プリアンブルを含むメッセージを送信する（メッセージ０）。
次に、移動局は、専用プリアンブル割当てで受信した専用プリアンブルＩＤを使って、ランダムアクセスを行う（メッセージ１）。

そして、専用プリアンブルを受信した基地局は、移動局に対して、同期タイミングのずれを示すＴＡ（Timing Advance）コマンド（同期情報）をランダムアクセスレスポンス（プリアンブル応答）として送信する（メッセージ２）。

R1-050850 "Physical Channel and Multiplexing in Evolved UTRA Uplink",3GPP TSG RAN WG1 Meeting＃42 London, UK, August 29-September 2,2005 3GPP TS(Technical Specification)36.300、V0.9.0(2007-03)、Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)、Overall description Stage2

上述の専用プリアンブルを利用したランダムアクセス手順（non-contention-based random access procedure）を利用した場合においても、基地局が指定した専用プリアンブル（図２４のメッセージ１）を移動局が送信した場合に、移動局−基地局間の無線状況によっては、基地局がその専用プリアンブルを正常に検出できない場合がある。
解決しようとする問題点は、このように専用プリアンブルを正常に検出できない場合に、一定時間が経過した後、基地局がプリアンブルの割り当てから再試行することとなり、一連のランダムアクセス手順を完了するまでに遅延が発生してしまうという点である。

本発明は、設定時間内に（ランダムアクセス応答受信不確定期間内に）専用プリアンブルを用いたランダムアクセスを行うことが可能な場合には、該設定時間内に（ランダムアクセス応答受信不確定期間内に）ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信する。
（１）移動局装置： つまり、本発明の一態様による移動局装置は、ノン・コンテンション・ベースのランダムアクセスを行なう通信システムにおける移動局装置であって、基地局装置から専用プリアンブルＩＤおよび前記専用プリアンブルＩＤの有効期間を受信し、前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルを前記基地局装置に送信し、前記プリアンブルに対する応答の受信に成功しなかった場合、前記有効期間が満了前は前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルを再び送信し、前記有効期間が満了後は前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルの送信を行わないことを特徴とする。

（２）移動局装置： また、本発明の一態様による移動局装置は、上記の移動局装置において、前記成功しなかった場合とは、前記プリアンブルを送信してから所定期間内に前記応答を受信しなかった場合であることを特徴とする。

（３）移動局装置： また、本発明の一態様による移動局装置は、上記の移動局装置において、前記所定期間は、前記基地局装置から通知される情報により決定されることを特徴とする。

（４）ランダムアクセス方法： また、本発明の一態様によるランダムアクセス方法は、移動局装置におけるノン・コンテンション・ベースのランダムアクセス方法であって、基地局装置から専用プリアンブルＩＤおよび前記専用プリアンブルＩＤの有効期間を受信し、前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルを前記基地局装置に送信し、前記プリアンブルに対する応答の受信に成功しなかった場合、前記有効期間が満了前は前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルを再び送信し、前記有効期間が満了後は前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルの送信を行わないことを特徴とする。

（５）ランダムアクセス方法： また、本発明の一態様によるランダムアクセス方法は、上記のランダムアクセス方法において、前記成功しなかった場合とは、前記プリアンブルを送信してから所定期間内に前記応答を受信しなかった場合であることを特徴とする。

（６）ランダムアクセス方法： また、本発明の一態様によるランダムアクセス方法は、上記のランダムアクセス方法において、前記所定期間は、前記基地局装置から通知される情報により決定されることを特徴とする。

本発明は、専用プリアンブルを用いてランダムアクセスを行う際に、単位時間内に（ランダムアクセス応答受信不確定期間内に）ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信することが可能な場合には、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信することで、１度のランダムアクセス手順（non-contention-based random access procedure）において、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の成功確率を高めることができる利点がある。

本発明の第１の実施形態による移動通信システムの構成全体を示す概略図である。 同実施形態における基地局装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態における移動局装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態において基地局装置が割り当てるチャネルの配置例を示す概略図である。 同実施形態における、基地局装置と移動局装置との間でのメッセージのシーケンスを示す概略図である。 同実施形態におけるプリアンブルの種類を表わす概略図である。 同実施形態における基地局装置がメッセージ０を送信するまでの処理の流れを示すフローチャートである。 同実施形態において基地局装置が割り当てるチャネルの配置例を示す概略図であり、移動局装置に対して複数のランダムアクセスチャネルを割り当てない場合の例である。 同実施形態において基地局装置が複数のランダムアクセスチャネルの送信を許可するか否かを判断する処理手順を示すフローチャートである。 同実施形態において、移動局装置がメッセージ０の受信から専用プリアンブルの送信までの処理の手順を示すフローチャートである。 図１０に示したフローチャートの中のさらに詳細な処理の手順を示すフローチャートである。 同実施形態における基地局装置による専用プリアンブル検出処理の手順を示すフローチャートである。 同実施形態において基地局装置がメッセージ２を送信する際の処理の手順を示すフローチャートである。 同実施形態において検出方法２を使用する場合のメッセージのシーケンスの例を示す概略図である。 同実施形態において検出方法１を使用する場合のメッセージのシーケンスの例を示す概略図である。 同実施形態においてウィンドウタイム２内に基地局装置がメッセージ１を正常に受信できなかった場合の、メッセージのシーケンスを示す概略図である。 同実施形態の変形例において基地局装置が移動局装置に対して割り当てるランダムアクセスチャネル位置の配置を示す概略図である。 同実施形態の別の変形例において基地局装置が移動局装置に対して割り当てるランダムアクセスチャネル位置の配置を示す概略図である。 本発明の第２の実施形態における、移動局装置と基地局装置との間のメッセージのシーケンスと、ウィンドウタイム１および２の設定について示した、概略図である。 同実施形態において移動局装置がメッセージ１を送信するための処理手順を示すフローチャートである。 従来技術であり、ＥＵＴＲＡにおける通信方式を示す概略図である。 従来技術であり、ＥＵＴＲＡの上りリンクにおける、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）と、上りリンク共用データチャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）と、上りリンク共用制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）との配置例を示す概略図である。 従来技術であり、代表的なランダムアクセス手順の概略を示すシーケンス図である。 従来技術であり、専用プリアンブルを利用したランダムアクセス手順の概略を示すシーケンス図である。

以下、図を参照しながら、本発明の最良の実施形態を説明する。本実施形態は、例として、ＥＵＴＲＡ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）に対応した通信システムに本発明を適用したものである。

［第１の実施形態］＜移動通信システムの構成＞
図１は、本実施形態による移動通信システムの構成を示す概略図である。図示するように、移動通信システムは、基地局装置１００と移動局装置２００とを含んで構成される。
移動局装置は１個だけ存在していても良いが、通常は複数存在する（この図では、３個の移動局装置２００を示す）。また、基地局装置は１個だけ図示しているが、移動通信システム全体としては複数の基地局装置１００が存在する。この移動通信システムでは、基地局装置１００（基地局）に対して移動局装置２００（移動局）が接続される。つまり、基地局装置と移動局装置とが無線信号により互いに通信する。

＜基地局装置の構成＞
図２は、本実施形態における通信システムが有する基地局装置の機能構成を示すブロック図である。この図において、符号１００は基地局装置である。そして、基地局装置１００は、データ制御部１０１と、ＯＦＤＭ変調部１０２と、制御部１０３と、無線部１０４と、チャネル推定部１０５と、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ復調部（ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部）１０６と、制御データ抽出部１０７とを含んで構成される。

制御部１０３は、スケジューリング部１０８と、ランダムアクセス管理部１０９とを含んで構成され、下で述べる処理全般について、基地局装置１００全体の制御を行う。
ランダムアクセス管理部１０９は、専用プリアンブルを用いたランダムアクセスの制御を行う制御部であり、ウィンドウタイム（window time, 窓時間）管理部１０９１と、メッセージ処理部１０９２と、プリアンブル検出部１０９３と、プリアンブル管理部１０９４とを含んで構成される。
スケジューリング部１０８は、下りリンクのスケジューリングを行うＤＬスケジューリング部１０８１と、上りリンクのスケジューリングを行うＵＬスケジューリング部１０８２とを含んで構成される。つまり、スケジューリング部１０８は、無線部１０４による送受信のチャネルのスケジューリングを行う。

データ制御部１０１は、制御データおよびユーザデータの入力を受け、スケジューリング部１０８からの指示に応じて制御データを下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）、下りリンク同期チャネル、下りリンク共通制御チャネル、下りリンクパイロットチャネル、報知チャネル（ＢＣＨ）、および下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングする一方、各移動局に対する送信データ（ユーザデータ）を下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングする。ここで、下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）にマッピングされる制御データは、Ｌ１／Ｌ２ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇとも呼ばれ、下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）にマッピングされる制御データは、Ｌ３ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｉｇｎａｌｉｎｇとも呼ばれる。

ＯＦＤＭ変調部１０２は、データ制御部１０１で各チャネルにマッピングされたデータを受け、データ変調、入力信号の直列／並列変換、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、逆高速フーリエ変換）、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）挿入、並びに、フィルタリングなどＯＦＤＭ信号処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。

無線部１０４は、ＯＤＦＭ変調部１０２によってＯＦＤＭ変調されたデータを無線周波数にアップコンバートして、アンテナ（図示せず）を介して無線信号を移動局に送信する。
また、無線部１０４は、移動局からの上りリンクのデータで変調された無線信号をアンテナ（図示せず）を介して受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データをチャネル推定部１０５とＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６に出力する。また、無線部１０４は、プリアンブル（メッセージ１、第１のメッセージ）受信時には、プリアンブル（メッセージ１）を、プリアンブル検出部１０９３に出力する。

チャネル推定部１０５は、上りリンクパイロットチャネル（ＵＰｉＣＨ）から無線伝搬路特性を推定し、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６に推定結果を渡す。また、上りリンクのスケジューリングを行なうために無線伝搬路推定結果をＵＬスケジューリング部１０８２に渡す。なお、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、ＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式を用いてもよい。

ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６は、チャネル推定部１０５からの無線伝搬路推定結果に応じて、無線部１０４から渡された受信データを復調し、制御データ抽出部１０７に出力する。

制御データ抽出部１０７は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部１０６からの入力データを、ユーザデータと、制御データとに分離する。この制御データには、移動局から通知された下りリンクのＣＱＩ情報と、その他の制御データとが含まれている。そして、制御データ抽出部１０７は、分離した制御データのうち、下りリンクのＣＱＩ情報をＤＬスケジューリング部１０８１に渡し、その他の制御データおよびユーザデータを上位層に渡す。

ＤＬスケジューリング部１０８１は、移動局から通知される下りリンクのＣＱＩ情報や上位層から通知される各ユーザーのデータ情報から、下りリンクの各チャネルに、制御データおよびユーザデータをマッピングするためのスケジューリングを行なう。特に、専用プリアンブルを用いたランダムアクセスでは、メッセージ０とメッセージ２のスケジューリングを行う。

また、ＵＬスケジューリング部１０８２は、チャネル推定部１０５からの上りリンクの無線伝搬路推定結果および移動局からのリソース割り当て要求などの情報をもとに、上りリンクの各チャネルにユーザデータをマッピングするためのスケジューリングを行なう。
特に、専用プリアンブルを用いたランダムアクセスでは、ＵＬスケジューリング部１０８２は、ランダムアクセス管理部１０９と協調して、移動局に対してどのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）資源を割当てるかを決定する（ランダムアクセスチャネルのスケジューリング）。

ウィンドウタイム管理部１０９１は、ＵＬスケジューリング部１０８２と協調して、ウィンドウタイム１（第１設定時間）およびウィンドウタイム２（第２設定時間）の生成・管理・設定を行う。また、ウィンドウタイム管理部１０９１は、タイマを備えている。なお、ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２については、後で処理手順を説明する際にも詳しく述べる。

メッセージ処理部１０９２は、メッセージ０（許可情報メッセージ）、メッセージ２（第２のメッセージ）の生成を行う。メッセージ処理部１０９２は、ＵＬスケジューリング部１０８２と協調して、ランダムアクセス許可情報を生成する。メッセージ０は、基地局装置から移動局装置に対して送られるメッセージであり、移動局装置に割り当てる専用プリアンブルＩＤを通知するための専用プリアンブル割り当てメッセージである。メッセージ２は、移動局装置から基地局装置へのプリアンブルに応じて基地局装置から移動局装置に対して送られるレスポンス（プリアンブル応答）のメッセージである。メッセージ処理部１０９２は、メッセージ０の作成に際しては、ウィンドウタイム管理部１０９１から通知されるウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２、プリアンブル管理部１０９４から通知されるプリアンブルＩＤ（専用プリアンブル群）、ランダムアクセス許可情報を含める。また、メッセージ処理部１０９２は、メッセージ２の作成には、上位層から通知された同期タイミングずれ量（同期情報）を含める。作成されたメッセージ０およびメッセージ２は、データ制御部１０１を経由して、ＯＦＤＭ変調部１０２でＯＦＤＭ変調され、無線部１０４を経由して、移動局へ通知される。

プリアンブル検出部１０９３は、プリアンブル管理部１０９４から通知されているプリアンブルＩＤと、ウィンドウタイム管理部１０９１から通知された情報を基に、移動局からのプリアンブル（メッセージ１）の検出を行う。割当てたプリアンブルＩＤを検出できた場合は、プリアンブル検出部１０９３は、同期タイミングずれ量を算出し、この同期タイミングずれ量を上位層に報告する。

プリアンブル管理部１０９４は、プリアンブルＩＤの管理を行なう。プリアンブル管理部１０９４は、上位層からの指示により、ＵＬスケジューリング部１０８２と協調して、プリアンブルを選択し、選択したプリアンブルＩＤを、上位層と、プリアンブル検出部１０９３と、メッセージ処理部１０９２に通知する。なお、プリアンブル管理部１０９４は、現在、使用されているプリアンブルＩＤを確認し、使用されているプリアンブルＩＤを除いた中から割り当てるプリアンブルＩＤを選択する。また、プリアンブル管理部１０９４は、プリアンブルＩＤを割当てた場合、そのプリアンブルＩＤを使用されているプリアンブルＩＤとして保存するとともに、割り当て可能なプリアンブルＩＤのリストから削除する。なお、プリアンブル管理部１０９４がプリアンブルを選択するのは、移動局装置に専用プリアンブルを割り当てるためのものである。

＜移動局装置の構成＞
図３は、本実施形態における移動局装置の機能構成を示すブロック図である。図示するように、移動局装置２００は、データ制御部２０１と、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２と、制御部２０３と、無線部２０７と、チャネル推定部２０８と、ＯＦＤＭ復調部２０９と、制御データ抽出部２１０とを含んで構成される。
制御部２０３は、スケジューリング部２０４と、ランダムアクセス制御部２０５とを含んで構成され、下に述べる移動局装置の処理全般について、移動局装置全体を制御する。

データ制御部２０１は、上位層から、ユーザデータと制御データの入力を受け、スケジューリング部２０４からの指示に応じて、これらのデータを上りリンクの各チャネルにマッピングする。

ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２は、データ変調を行ない、ＤＦＴ変換（離散フーリエ変換）、サブキャリアマッピング、ＩＦＦＴ変換（逆高速フーリエ変換）、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）挿入、フィルタリングなどＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ信号処理を行ない、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ信号を生成する。なお、上りリンクの通信方式は、ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ ＯＦＤＭ等のようなシングルキャリア方式を想定しているが、代わりにＯＦＤＭ方式のようなマルチキャリア方式を用いてもかまわない。

無線部２０７は、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２から入力された変調データを無線周波数にアップコンバートした無線信号を、アンテナ（図示せず）を介して、基地局装置１００に対して送信する。また、無線部２０７は、基地局装置１００からの下りリンクのデータで変調された無線信号を、アンテナ（図示せず）を介して受信し、ベースバンド信号にダウンコンバートして、受信データを、チャネル推定部２０８およびＯＦＤＭ復調部２０９に渡す。

チャネル推定部２０８は、下りリンクパイロットチャネルの信号に基づいて無線伝搬路特性を推定し、その推定結果をＯＦＤＭ復調部２０９に渡す。また、チャネル推定部２０８は、基地局装置１００に無線伝搬路推定結果を通知するために、この推定結果を下りリンクのＣＱＩ情報に変換する。そして、チャネル推定部２０８は、スケジューリング部２０４に下りリンクのＣＱＩ情報を通知する。
ＯＦＤＭ復調部２０９は、チャネル推定部２０８から受け取った無線伝搬路推定結果に応じて、無線部２０７から渡された受信データを復調し、復調した受信データを制御データ抽出部２１０に通知する。

制御データ抽出部２１０は、復調された受信データを、ユーザデータと制御データとに分離する。制御データには、基地局からのメッセージ０やメッセージ２と、スケジューリング情報と、その他の制御データとが含まれる。分離された制御データのうち、基地局からのメッセージ０やメッセージ２は、メッセージ処理部２０５３に渡される。また、これ以外の制御データ（スケジューリング情報を含む）およびユーザデータは上位層に渡される。

スケジューリング部２０４は、チャネル推定部２０８から通知される下りリンクのＣＱＩ情報や、上位層から通知されるスケジューリング情報を基に、上りリンクの各チャネル（ランダムアクセスチャネルを含む）にユーザデータと制御データをマッピングするためのスケジューリングを行なう。無線部２０７が送信する信号は、スケジューリング部２０４によるスケジューリングに従うものである。

ランダムアクセス制御部２０５は、専用プリアンブルを用いたランダムアクセスの制御を行う制御部であり、ウィンドウタイム（窓時間）管理部２０５１と、プリアンブル選択部２０５２と、メッセージ処理部２０５３とを含んで構成される。ランダムアクセス制御部２０５は、下記の通り、ランダムアクセスチャネルによる通信を制御する。

ウィンドウタイム管理部２０５１は、基地局装置１００から通知されたウィンドウタイム１（第１設定時間）、および ウィンドウタイム２（第２設定時間）の設定を行う。また、ウィンドウタイム管理部２０５１は、タイマを備えている。

プリアンブル選択部２０５２は、基地局装置１００から受信したメッセージ０に付加されているプリアンブルＩＤを選択し、選択したプリアンブルＩＤをメッセージ処理部２０５３に出力する。

メッセージ処理部２０５３は、基地局から通知されたメッセージ０とメッセージ２の処理を行うとともに、メッセージ１の生成を行う。メッセージ処理部２０５３は、基地局からのメッセージ０を受信すると、ウィンドウタイム２と、プリアンブルＩＤ（専用プリアンブル群）と、ランダムアクセス許可情報を取り出し、プリアンブルＩＤ（専用プリアンブル群）をプリアンブル選択部２０５２へ通知し、ウィンドウタイム２をウィンドウタイム管理部２０５１へ通知する。また、メッセージ処理部２０５３は、プリアンブル選択部２０５２が選択したプリアンブルＩＤを用いてプリアンブル（メッセージ１）を生成する。生成されたプリアンブルは、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部２０２で変調され、無線部２０７を経由して、基地局に対して送信される。また、メッセージ処理部２０５３はプリアンブル（メッセージ１）の送信後に基地局から送られてくるメッセージ２を受信するためのモニタリングも行う。

＜本実施形態における処理手順＞
本実施形態では、２つのウィンドウタイム（ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２）を利用する。移動局装置は、最初にメッセージ１を送信した後のウィンドウタイム１内において基地局装置からのメッセージ２を受信しない場合、且つ、次のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信機会がある場合は、引き続き、メッセージ１を送信する。
本実施形態によれば、２つのウィンドウタイム（ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２）を利用することにより、移動局装置は、最初にメッセージ１を送信した後のウィンドウタイム１において基地局装置からのメッセージ２の受信検出に失敗した場合には、ウィンドウタイム２の範囲内であれば、再びランダムアクセス手順（non-contention-based random access procedure）をやり直すことなく、ウィンドウタイム１を初期化・再設定した後、引き続き、メッセージ１を送信することができる。

以下、上述した基地局装置１及び移動局装置３における通信について、図２、図３、図４、および図５を参照しながら具体的に説明する。
ここで述べる処理手順では、基地局装置は、報知チャネル（ＢＣＨ）あるいは下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）を通して、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置を通知する。また、移動局装置は、この位置の通知を受信して、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間位置・周波数位置を正確に把握する。なお、ここで、基地局装置から移動局装置に通知されるランダムアクセスチャネルの位置とは、時間軸と周波数軸とにより構成される２次元空間において、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が割り当てられる資源を特定するための情報である。
なお、本実施形態においては、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が５ミリ秒間隔で存在する。

図４は、基地局装置が割り当てるチャネルの配置例を示す概略図である。この図において、横軸は時間軸であり、縦軸は周波数軸である。この時間軸と周波数軸で構成される２次元空間は、時間軸方向に１ミリ秒ごとのサブフレームに、また周波数軸方向に１．２５ＭＨｚごとに、それぞれ区切られている。これら縦横に区切られた区画を資源の最小単位として、基地局装置は資源位置にチャネルを割り当てる。図において白く表わす資源位置は、上りリンク共用データチャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）に割り当てられている。また、斜線で表わす資源位置は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）に割り当てられている。そして、それらランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）に割り当てられた資源のうちの一部が、実際に移動局に割り当てられている。この図の例では、左端から２番目、７番目、１２番目、１７番目、２２番目、２７番目、３２番目、３７番目、４２番目、４７番目の時間（サブフレーム）がランダムアクセス用に使用される資源であり、これらのサブフレームにおける周波数軸方向のすべての資源位置がランダムアクセス用に使用される資源である。また、この例では、移動局に割り当てられたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）は、時間方向に５ミリ秒間隔であり、周波数方向には一定の資源位置が割り当てられている。なお、１つのフレームは１０個のサブフレームで構成され、フレームの時間軸方向の長さは１０ミリ秒であり、図の中では、フレームとフレームの区切りを太線で示している。

また、この図においてはウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２を示している。
図示するウィンドウタイム１は、移動局に割り当てられている最初のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の資源位置から１９ミリ秒間である。また、ウィンドウタイム２は、同資源位置から４０ミリ秒間である。なお、ウィンドウタイム１は適宜更新されることがあり、更新後にはウィンドウタイム１の位置が変わるが、その点については後で述べる。

図５は、基地局装置と移動局装置との間でのメッセージのシーケンスを示す概略図である。図示するように、基地局装置はまず、移動局装置に割り当てた専用プリアンブルＩＤなどの情報を含むメッセージ０（Msg.0）を送信する。移動局装置は、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、基地局装置から割り当てられたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１（Msg.1）を送信する。なお、基地局装置および移動局装置において、ウィンドウタイム１用およびウィンドウタイム２用のタイマを用いて、時間の管理を行う。この図の例では、ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２の開始位置は、最初のメッセージ１が送信される予定の時刻となっている。この図の例では、基地局装置は、ウィンドウタイム１内に移動局装置からのメッセージ１の受信に成功しているため、ウィンドウタイム１内に、メッセージ２（Msg.2）を移動局装置に対して送信している。なお、この図で示すシーケンスについては、後で、さらに詳細に説明する。

＜基地局装置でのメッセージ０送信動作＞
基地局装置がメッセージ０を送信する動作に関して説明する。
基地局装置は、移動局装置に対してメッセージ０を送信する。メッセージ０の生成は、基地局装置のメッセージ処理部１０９２が行う。このメッセージ０には、ランダムアクセス許可情報、６ビットの専用プリアンブル群、ウィンドウタイム２が含まれている。
なお、ウィンドウタイム２をメッセージ０に含ませて送る本実施形態の手法の代わりに、ウィンドウタイム２を予め定めておいて基地局装置と移動局装置の双方が事前に知っているようにしても良い。
ウィンドウタイム２は、ウィンドウタイム管理部１０９１において生成され、メッセージ処理部１０９２に通知される。

ここで、窓時間１および窓時間２、即ちウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２について説明する。ウィンドウタイム２とは、基地局装置から移動局装置へメッセージ０で通知される情報が有効である期間を表す。ウィンドウタイム２は、移動局装置ごとに設定され、ウィンドウタイム１と同じ値またはウィンドウタイム１より大きい値に設定される。移動局装置は、ウィンドウタイム１内にメッセージ２が受信できない場合、かつ、ウィンドウタイム２の範囲内である場合に限り、メッセージ０によって指定された情報を利用して、メッセージ１の再送を行う。移動局装置は、この制御のためにウィンドウタイム２を利用する。また、ウィンドウタイム１とは、移動局装置が最初にメッセージ１を送信する予定の時刻から、基地装置局がメッセージ２を送信することができる期間を表す。このウィンドウタイム１は、通常のランダムアクセス手順（contention-based random access procedure、および、non-contention-based random access procedure）にも使用されるものであり、報知チャネル（ＢＣＨ）などを利用して、事前に通知されている。本実施形態では、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の資源位置が時間方向に複数個存在するように、ウィンドウタイム１を設定する。
本実施形態では、ウィンドウタイム１が１９ミリ秒に設定されており、またウィンドウタイム２が４０ミリ秒に設定されている。

ウィンドウタイム１とは、基地局装置が、最初にメッセージ１を受信する予定の位置（時刻）からメッセージ２を送信可能な期間を示す。基地局装置は、メッセージ１を正常に受信して以降、ウィンドウタイム１の範囲の期間内であれば、いつでも柔軟に、メッセージ２を送信することができる。そのため、移動局装置は、メッセージ１を送信した後、ウィンドウタイム１内の任意のタイミングで基地局装置からのメッセージ２を受信できるよう制御する。そして、ウィンドウタイム１内でメッセージ２を受信できた場合には、移動局装置は、基地局装置がメッセージ１を正常に受信したものと判断する。

また、ウィンドウタイム２の値としては、異なる移動局装置間で共通の値が設定されても良いし、移動局装置ごとに異なるように設定されても良い。
なお、ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２の生成・管理・設定は、基地局装置のウィンドウタイム管理部１０９１および移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１が行っている。

次に、ランダムアクセス許可情報は、ＵＬスケジューリング部１０８２と協調しているメッセージ処理部１０９２によって作成される。基地局装置から移動局装置に送られるメッセージ０に含まれるランダムアクセス許可情報とは、ウィンドウタイム２内に移動局装置が複数回のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用して送信することを許可することを表わす情報である。本実施形態では、ランダムアクセス許可情報には、ウィンドウタイム２内に移動局装置が使用可能なランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の周波数位置（資源位置）の情報が含まれる。

そして、基地局装置は、移動局装置に対する専用プリアンブル群の割当てを、以下のように行う。すなわち、専用プリアンブル群は、１個または複数個の専用プリアンブルＩＤで構成され、プリアンブル管理部１０９４によって、以下に述べる手順で割り当てられた後、メッセージ処理部１０９２に通知される。

図６は、プリアンブルの種類を表わす概略図である。プリアンブルＩＤは６ビットで表わされ、６４種類のプリアンブルが存在する。図示するように、プリアンブルには、専用プリアンブルとそれ以外のプリアンブル（本明細書においては、これを一般プリアンブルと呼ぶ）の２種類が存在する。プリアンブル管理部１０９４は、各プリアンブルをＲＲＣレベル（Ｌａｙｅｒ３レベル）でグループ化し、管理している。
そして、プリアンブル管理部１０９４が移動局装置に専用プリアンブルを割り当てる際には、専用プリアンブルと一般プリアンブルという２種類のプリアンブルのうち、専用プリアンブルを選択する。そして、現在使用されている専用プリアンブルＩＤを確認し、使用されていない専用プリアンブルの中から、その移動局装置に対して割当てる専用プリアンブルＩＤを選択する。

また、ランダムアクセス許可情報と専用プリアンブルは、互いに関連づけられている。
すなわち、ウィンドウタイム２の期間内に複数のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が割当てられる場合、移動局装置に対しては、各ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の資源位置と、その位置で送信する専用プリアンブルを関連付けた指定が行われる。つまり、基地局装置は、ウィンドウタイム２内の複数の時間周波数位置（資源位置）を、前記移動局装置が使用するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）として割り当てるとともに、各位置に関連付けた専用プリアンブルを移動局装置に対して指定する。
なお、本実施形態では、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の資源位置ごとに別々の専用プリアンブルを割当てることとするが、資源位置ごとに１つの（共通の）専用プリアンブルを割当てても良い。

図７は、基地局装置においてメッセージ０を送信するまでの処理の流れを示すフローチャートである。この図に沿って、基地局装置の処理を説明する。

まず、ステップＳ１０１において、基地局装置のＵＬスケジューリング部１０８２は、ランダムアクセス管理部１０９と協調して、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信を許可するかどうかを判断する。この判断基準の一例については後述する。ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信を許可する場合にはステップＳ１０２に進み、許可しない場合にはステップＳ１０４に進む。

ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネルの送信を許可する場合、続いて、ステップＳ１０２において、ウィンドウタイム管理部１０９１は、ＵＬスケジューリング部１０８２と協調し、移動局装置と基地局装置との間で使用するウィンドウタイム２の割り当てを行う。同じくステップＳ１０２において、さらに、ＵＬスケジューリング部１０８２が、ランダムアクセス管理部１０９と協調して、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間周波数位置の決定を行う。

ここで、ウィンドウタイム２の割当てに際しては、その期間の範囲内に複数個のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）が存在するような割り当て方による設定を行う。本実施形態においては、前述したように、ウィンドウタイム２の長さを４０ミリ秒に設定する。
また、前述のように、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のスロット間隔は５ミリ秒に設定され、ウィンドウタイム１は１９ミリ秒に設定されている。

また、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間周波数位置の決定に際しては、ウィンドウタイム２内に存在するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のうち、移動局装置に対して、どの資源を割当てるかを決定する。本実施形態では、ＵＬスケジューリング部１０８２は、時間方向に５ミリ秒ごとに設けられている複数個のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のうち、ウィンドウタイム２内の８つのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を移動局装置に割り当てている（図４参照）。この例の場合は、移動局装置に割り当てた８つのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の周波数方向の位置は同一としている。

ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネルの送信を許可する場合、続いて、ステップＳ１０３において、プリアンブル管理部１０９４が、上で移動局装置に対して割当てたウィンドウタイム２内の８つのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置の各々で使用する専用プリアンブルを割当てる。本実施形態においては、これら８つのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）それぞれに対し、別々の専用プリアンブルを割当てる。ここでは、専用プリアンブル「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」の８つの専用プリアンブルを割り当てる。これらの専用プリアンブルをまとめて専用プリアンブル群と呼ぶこととする。

ステップＳ１０３の処理が完了すると、次にステップＳ１０６において、メッセージ処理部１０９２は、専用プリアンブル群（６ビット×８つ）と、ウィンドウタイム２などの通知を受ける。そして、メッセージ処理部１０９２は、ランダムアクセス許可情報と、６ビットの専用プリアンブル群と、ウィンドウタイム２の情報を含んだメッセージ０を作成する。そして、基地局装置は、ＲＲＣシグナリング（Ｌａｙｅｒ３レベルのシグナリング）あるいはＭＡＣシグナリング（Ｌａｙｅｒ２レベルのシグナリング）を利用して、作成したメッセージ０を移動局装置に送信する。

一方、ステップＳ１０１において、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネルの送信を許可しないと判断した場合は、ウィンドウタイム１の中で、１つのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信するための制御を行う。
すなわち、ステップＳ１０４において、ウィンドウタイム管理部１０９１がＵＬスケジューリング部１０８２と協調し、移動局装置と基地局装置との間で使用するウィンドウタイム２の割り当てを行う。同じくステップＳ１０４において、ＵＬスケジューリング部１０８２は、ランダムアクセス管理部１０９と協調して、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間周波数位置の決定を行う。そして、ステップＳ１０５において、プリアンブル管理部１０９４は、そのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）資源位置で使用する１つの専用プリアンブルの割り当てを行う。この専用プリアンブルは、移動局装置がメッセージ１で送信すべきものである。

図８は、移動局装置に対して、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を割り当てない場合のチャネル配置を示す概略図である。この図は、チャネルに割り当てる資源の位置を示しており、横軸は時間方向、縦軸は周波数方向である。図示するように、ＵＬスケジューリング部１０８２は、ハッチングで示したランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の中から、ウィンドウタイム２内の２つの資源位置を移動局装置に割り当てる。つまり、図の下から２つ目の周波数の位置における、左から２つ目と左から２２個目の時間の位置が、移動局装置に割り当てられている。そして、プリアンブル管理部１０９４は、それぞれに対して、専用プリアンブル「Ａ」と専用プリアンブル「Ｅ」を指定する。
そして、専用プリアンブル群（６ビット×２つ）とウィンドウタイム２の情報は、メッセージ処理部１０９２に通知される。

ステップＳ１０５の処理が完了すると、次にステップＳ１０６において、メッセージ処理部１０９２は、ランダムアクセス許可情報と、専用プリアンブル群（６ビット×２つ）と、ウィンドウタイム２などの情報を含んだメッセージ０を作成する。そして、基地局装置は、作成したメッセージ０を移動局装置に送信する。
なおこの場合は、ウィンドウタイム１の範囲内では、移動局に対して割当てるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）資源はないように、ウィンドウタイム１を設定する。またこの場合は、ランダムアクセス再送間隔は、ウィンドウタイム１と同じまたはウィンドウタイム１より大きい値であり、ウィンドウタイム１の満了後にランダムアクセス再送を行うことを示している。

図９は、上述したステップＳ１０１において、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信を許可するか否かを判断する処理手順の一例を示すフローチャートである。この図に沿って、判断の基準および手順について説明する。

まず、ステップＳ２０１において、ＵＬスケジューリング部１０８２が、プリアンブル管理部１０９４と協調して、移動局に対して割当て可能な専用プリアンブルＩＤが残っているかどうかを判断する。残っている場合にはステップＳ２０２に進み、残っていない場合にはステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０２において、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信する移動局装置数（ＲＡＣＨ送信ユーザ数）が一定値以下であるか否かを判断する。ここで、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信する移動局装置数とは、専用プリアンブルあるいは一般プリアンブルを利用してランダムアクセスを行う移動局装置の総数である。また、そのような移動局装置の数を所定時間観測することによって統計を取り、その統計的平均値が上記一定値以下であるか否かを判断する。なお、この「一定値」とは、基地局において設定される値である。一定値以下である場合はステップＳ２０３に進み、そうでない場合はステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０３において、通常の専用プリアンブルを利用してランダムアクセスを行う移動局装置の中から、無作為に移動局装置を選択する。
そして、ステップＳ２０４において、上で選択された移動局装置について、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信を許可すると判断する。

上記ステップＳ２０１またはＳ２０２のいずれかの判断において否定的な判断結果となった場合には、ステップＳ２０５において、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信は不許可と判断する。

＜メッセージ０の構成＞
メッセージ０の構成についてここで補足説明する。基地局装置が、移動局装置に対して、メッセージ０を用いて、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）資源を利用した専用プリアンブルの送信を許可する場合に、２つの方法がある。１つは、基地局装置が、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、専用プリアンブルの送信を移動局装置に許可し、且つランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置を指定する場合である。もう１つは、基地局装置が、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、専用プリアンブルの送信を移動局装置に許可するが、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置を指定しない場合である。

基地局装置がランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置を指定する場合には、専用プリアンブル送信許可の情報（ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置の情報を含む）と、専用プリアンブルと、ウィンドウタイム２の情報を含んで、メッセージ０が構成される。
基地局装置がランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置を指定しない場合には、専用プリアンブル送信許可の情報（ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置の情報を含まない）と、専用プリアンブルと、ウィンドウタイム２の情報を含んで、メッセージ０が構成される。

メッセージ０にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置の情報を含む場合には、それを受けた移動局装置は、その情報によって指定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置で、それに対応する専用プリアンブルを送信することとなる。
メッセージ０にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置の情報を含まない場合には、それを受けた移動局装置は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置を決定してから、基地局装置から指定された専用プリアンブルを用いて、専用プリアンブルを送信することとなる。

＜移動局装置での専用プリアンブル（メッセージ１）送信動作＞
移動局装置がメッセージ１を送信する動作に関して説明する。
図１０は、メッセージ０の受信から、専用プリアンブルの送信までの処理の手順を示すフローチャートである。
この図のステップＳ３０１において、移動局装置は、基地局装置から送られたメッセージ０を受信する。
そして、ステップＳ３０２において、移動局装置のメッセージ処理部２０５３は、受信したメッセージ０に含まれる情報を取り出し、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが許可されているかを判定する。このとき、メッセージ０に、ランダムアクセス許可情報が含まれるかどうかによってこの判定を行うようにする。判定の結果、許可されていればステップＳ３０３に進み、許可されていなければステップＳ３０４に進む。
ステップＳ３０３では、移動局装置は、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信する制御を行う（後で説明する図１１を参照）。
ステップＳ３０４では、移動局装置は、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してプリアンブルを送信しない制御を行う（後で説明する図１１を参照）。
ステップＳ３０３又はＳ３０４の処理が終了すれば、このフローチャートの処理全体を終了する。

図１１は、上記のステップＳ３０３およびＳ３０４における処理の、さらに詳細な手順を示したフローチャートである。以下、この図に沿って、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが許可されていない場合の処理について説明する。なお、移動局装置が受信したメッセージ０では、専用プリアンブル「Ａ」と専用プリアンブル「Ｅ」が指定されている。
そして、メッセージ処理部２０５３は予め、メッセージ０に含まれる情報のうち、専用プリアンブルＩＤ群（専用プリアンブル「Ａ」と専用プリアンブル「Ｅ」）をプリアンブル選択部２０５２に通知し、ウィンドウタイム２をウィンドウタイム管理部２０５１に通知する。
なお、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２に基づく制御のためのタイマを備えており、以下では、これらをそれぞれタイマ１およびタイマ２と称する。各タイマの計時開始時刻は、最初のプリアンブルを送信する時刻である。また、各タイマは、計時開始後、以下の処理とは独立に計時を継続する。つまり、実時間の経過に伴って、各タイマの値は増加していく。

まずステップＳ４０１において、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、ウィンドウタイム２の設定を行い、タイマ２を「０」に初期化し、そして、タイマ２の最大値（満了値）をメッセージ０に含まれるウィンドウタイム２の値（本実施形態では、４０ミリ秒）に設定する。
次に、ステップＳ４０２において、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、ウィンドウタイム１の設定を行い、タイマ１を「０」に初期化し、そして、タイマ１の最大値をウィンドウタイム１の値（本実施形態では、１９ミリ秒）に設定する。

次に、ステップＳ４０３において、移動局装置のプリアンブル選択部２０５２は、基地局装置から指定された専用プリアンブルを選択し、メッセージ処理部２０５３に通知する。そして、移動局装置は、基地局装置から指定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用して、基地局装置に対して専用プリアンブルＩＤを含む専用プリアンブル（メッセージ１）を送信する。

そして、移動局のメッセージ処理部２０５３は、ウィンドウタイム管理部２０５１と協調し、基地局装置からのメッセージ２をモニタリングする。
つまり、ステップＳ４０４において、移動局装置は、メッセージ２を受信したかどうかを判断する。メッセージ２を受信した場合はこのフローチャート全体の処理を終了する（正常終了）。メッセージ２を受信しなかった場合はステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５においては、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、タイマ１の値が上で設定したタイマ１の最大値より大きくなっているかどうかを判定する。この判定結果が肯定的な場合にはステップＳ４０６に進み、判定結果が否定的な場合にはステップＳ４０３に進む。
ステップＳ４０６においては、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、タイマ２の値が上で設定したタイマ２の最大値より大きくなっているかどうかを判定する。ステップＳ４０６における判定結果が肯定的な場合は、つまりウィンドウタイム２の期間内に基地局装置からのメッセージ２を正常に受信できなかった場合であり、このときはエラーが起こったことを上位層に報告して、本フローチャート全体の処理を終了する。
ステップＳ４０６における判定結果が否定的な場合は、ステップＳ４０２に進む。

つまり、ステップＳ４０１からＳ４０６までの処理をまとめると、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、基地局装置からのメッセージ２を正常に受信できなかった場合は、ウィンドウタイム２の期間の範囲内である限り、タイマ１の初期化を行うとともに、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用した専用プリアンブル（メッセージ１）の送信を繰り返す。
なお、上記のステップＳ４０３で送信する際の専用プリアンブルは、ウィンドウタイム１の経過前は専用プリアンブル「Ａ」であり、ウィンドウタイム１の経過後は専用プリアンブル「Ｅ」である。
なお、専用プリアンブルによるランダムアクセスを行う場合には、ランダムアクセス応答受信不確定期間内にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信を許可するか否かを判断することなく、常にランダムアクセス応答受信不確定期間内に、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してプリアンブルを送信するようにシステムを構成しても良い。その場合、上記Ｓ１０１、Ｓ１０４、Ｓ１０５、Ｓ２０１〜２０５、Ｓ３０２、Ｓ３０４の各ステップの処理は省略される。

次に、図１１を参照しながら、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが許可されている場合の処理について説明する。なお、移動局装置が受信したメッセージ０では、専用プリアンブル「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」が指定されている。

まずステップＳ４０１において、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、ウィンドウタイム２の設定を行い、タイマ２を「０」に初期化し、そして、タイマ２の最大値（満了値）をメッセージ０に含まれるウィンドウタイム２の値（本実施形態では、４０ミリ秒）に設定する。
次に、ステップＳ４０２において、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、ウィンドウタイム１の設定を行い、タイマ１を「０」に初期化し、そして、タイマ１の最大値をウィンドウタイム１の値（本実施形態では、１９ミリ秒）に設定する。

次に、ステップＳ４０３において、移動局装置のプリアンブル選択部２０５２は、基地局装置から指定された専用プリアンブルを選択し、メッセージ処理部２０５３に通知する。そして、移動局装置は、基地局装置から指定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用して、基地局装置に対して専用プリアンブルＩＤを含む専用プリアンブル（メッセージ１）を送信する。

そして、移動局のメッセージ処理部２０５３は、ウィンドウタイム管理部２０５１と協調し、基地局装置からのメッセージ２をモニタリングする。
つまり、ステップＳ４０４において、移動局装置は、メッセージ２を受信したかどうかを判断する。メッセージ２を受信した場合はこのフローチャート全体の処理を終了する（正常終了）。メッセージ２を受信しなかった場合はステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５においては、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、タイマ１の値が上で設定したタイマ１の最大値より大きくなっているかどうかを判定する。この判定結果が肯定的な場合にはステップＳ４０６に進み、判定結果が否定的な場合にはステップＳ４０３に進む。
ステップＳ４０６においては、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、タイマ２の値が上で設定したタイマ２の最大値より大きくなっているかどうかを判定する。ステップＳ４０６における判定結果が肯定的な場合は、つまりウィンドウタイム２の期間内に基地局装置からのメッセージ２を正常に受信できなかった場合であり、このときはエラーが起こったことを上位層に報告して、本フローチャート全体の処理を終了する。
ステップＳ４０６における判定結果が否定的な場合は、ステップＳ４０２に進む。

つまり、ステップＳ４０１からＳ４０６までの処理をまとめると、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用した専用プリアンブル（メッセージ１）の送信を繰り返す。ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、基地局装置からのメッセージ２を正常に受信できなかった場合は、ウィンドウタイム２の期間の範囲内である限り、タイマ１の初期化を行うとともに、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用した専用プリアンブル（メッセージ１）の送信を繰り返す。繰り返しの周期は、５ミリ秒である。
繰り返しの途中でメッセージ２の受信が確認された場合には、その後は、専用プリアンブルを送信する必要はないため、送信は行われない。
なお、上記のステップＳ４０３で送信する際の専用プリアンブルは、ウィンドウタイム１の経過前は専用プリアンブル「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の順に順次選択され、ウィンドウタイム１の経過後は専用プリアンブル「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」の順に順次選択される。

なお、上記のステップＳ４０４において、移動局装置はメッセージ２を受信したかどうかを判断すると述べたが、メッセージ２の検出処理について以下に説明する。

メッセージ処理部２０５３は、最初のプリアンブルを送信した後（タイマ１およびタイマ２の計時開始後）ウィンドウタイム１の期間内において、下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を、常時監視している。これは、メッセージ２が、下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）によってスケジューリングされるためである。

ここで、この下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）には、ランダムアクセスレスポンス用の識別情報であるＲＡ−ＲＮＴＩまたは移動局識別情報であるＣ−ＲＮＴＩのどちらかが含まれている。下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）にＲＡ−ＲＮＴＩとＣ−ＲＮＴＩのどちらが含まれるかについては、報知チャネル（ＢＣＨ）などの制御チャネルを通じて移動局に通知されるか、あるいは、システム全体で共通のものとして設定される。

下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）がランダムアクセスレスポンス用の識別情報ＲＡ−ＲＮＴＩでスケジューリングされる場合には、移動局（メッセージ処理部２０５３）は、まず、下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）において、ランダムアクセスレスポンス用の識別情報ＲＡ−ＲＮＴＩの検出を行う。これが検出できた場合には、次に、下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）を受信し、下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）の中に、メッセージ１で送信した専用プリアンブルＩＤが含まれるかを検出する。これが検出できた場合、移動局（メッセージ処理部２０５３）は、メッセージ２を正常に受信できたことを検出し、このフローチャート全体の処理を終了する（正常終了）。また、上記どちらかが検出できなかった場合、メッセージ２を正常に受信できなかったことを検出し、ステップＳ４０５に進む。

一方、下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）が自局の移動局識別子Ｃ−ＲＮＴＩでスケジューリングされる場合には、メッセージ処理部２０５３は、下りリンク共用制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）において、Ｃ−ＲＮＴＩの検出を行う。これが検出できた場合には、次に、下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）を受信し、メッセージ２を検出する。これが検出できた場合、メッセージ処理部２０５３は、メッセージ２を正常に受信できたことを検出し、このフローチャート全体の処理を終了する（正常終了）。また、上記どちらかが検出できない場合は、正常に受信できなかったことを検出し、ステップＳ４０５に進む。

以上述べたように、移動局装置のランダムアクセス制御部２０５は、スケジューリング部２０４によるスケジューリングに基づき、専用プリアンブルを用いてメッセージ１を送信する制御を行うとともに、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、プリアンブル（メッセージ１）の送信が許可されている場合には、所定のウィンドウタイム１の時間内に、プリアンブル（メッセージ１）を繰り返し送信するよう制御する。なおこの場合は、ランダムアクセス再送間隔は、ウィンドウタイム１以下であり、ウィンドウタイム１の満了前にランダムアクセス再送を行うことを示している。
また、ランダムアクセス制御部２０５は、ウィンドウタイム１が満了してもメッセージ２が検出されなかった場合にも、所定のウィンドウタイム２の時間内においてはウィンドウタイム１を再設定するとともに、引き続き、メッセージ１の送信を制御する。

なお、移動局装置は、メッセージ０を受信する。このメッセージ０には、当該移動局装置に割り当てられた複数のランダムアクセスチャネル資源位置の情報と当該移動局装置に割り当てられた専用プリアンブルの情報が含まれており、スケジューリング部２０４は、メッセージ０に含まれるランダムアクセスチャネル資源位置の情報に基づいてランダムアクセスチャネルのスケジューリングを行う。また、ランダムアクセス制御部２０５は、メッセージ０に含まれる専用プリアンブルの情報を用いてメッセージ１を送信する制御を行う。

また、基地局装置のランダムアクセス管理部１０９は、スケジューリング部１０８によるスケジューリングに基づき、専用プリアンブルを用いた移動局装置からのメッセージ１を受信するよう制御を行うとともに、スケジューリング通りにメッセージ１を受信できなかった場合にも所定のウィンドウタイム１の時間内には、引き続き、メッセージ１を受信するよう制御を行い、ウィンドウタイム１の時間内にメッセージ１を受信できた場合には応答としてメッセージ２を前記移動局装置に送信する制御を行う。
また、ランダムアクセス管理部１０９は、ウィンドウタイム１の時間が満了してもメッセージ１を受信できなかった場合にも、ウィンドウタイム２の時間内においてはウィンドウタイム１を再設定するとともに、引き続き、メッセージ１を受信するよう制御する。
また、スケジューリング部１０８は、ランダムアクセスチャネルの複数の資源位置を移動局装置に割り当てる。ランダムアクセス管理部１０９は、スケジューリング部１０８によって移動局装置に割り当てられた資源位置の情報を、当該移動局装置に割り当てた専用プリアンブルの情報とともにメッセージ０に含める。無線部１０４は、このメッセージ０を送信する。

＜基地局装置での専用プリアンブル受信動作＞
基地局装置は、基地局装置が事前にメッセージ０を用いて異動局装置に対して割当てたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）において、対応する専用プリアンブルの検出処理を行う。
なお、基地局装置のウィンドウタイム管理部１０９１も、ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２をカウントするためのタイマを備えており、これらをそれぞれタイマ１およびタイマ２と称する。ウィンドウタイム管理部１０９１は、移動局装置に対して割当てた最初のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の受信予定位置の時刻に各タイマの計時が開始されるように、各タイマを制御する。各タイマの計時開始後は、以下の処理とは独立に計時を継続する。つまり、実時間の経過に伴って、各タイマの値は増加していく。

図１２は、基地局装置による専用プリアンブル検出処理の手順を示すフローチャートである。
まず、この図を参照しながら、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが移動局装置に許可されていない場合の処理について説明する。

まず、ステップＳ６０１において、基地局装置のウィンドウタイム管理部１０９１は、ウィンドウタイム２の設定を行い、タイマ２を「０」に初期化し、そして、タイマ２の最大値（満了値）をウィンドウタイム２の値（本実施形態では、４０ミリ秒）に設定する。
次に、ステップＳ６０２において、基地局装置のウィンドウタイム管理部１０９１は、ウィンドウタイム１の設定を行ない、タイマ１を「０」に初期化し、そして、タイマ１の最大値（満了値）をウィンドウタイム１の値（本実施形態では、１９ミリ秒）に設定する。

基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、移動局装置から受信予定のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置において、つまり移動局装置に対してメッセージ０を用いて事前に割り当てたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置において、対応する専用プリアンブルＩＤ（メッセージ１）の検出処理を行う。また上述のように、基地局装置のウィンドウタイム管理部１０９１は、このプリアンブル（メッセージ１）の受信予定時刻と同時に、タイマ１とタイマ２の計時を開始する。
ステップＳ６０３において、基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、メッセージ１を受信できたか否かを判定する。そして、受信できた場合にはステップＳ６０４に進み、受信できなかった場合にはステップＳ６０５に進む。
メッセージ１を検出できたら、ステップＳ６０４において、基地局装置は、メッセージ２の送信処理を行なう。この処理については後で別の図を参照しながら説明する。ステップＳ６０４の処理を終了すると、このフローチャート全体の処理を終了する。

ステップＳ６０５において、ウィンドウタイム管理部１０９１は、タイマ１の値が上で設定されたタイマ１の最大値よりも大きいか否かを判定する。判定結果が肯定的な場合はステップＳ６０６に進み、否定的な場合はステップＳ６０３に進む。
ステップＳ６０６において、ウィンドウタイム管理部１０９１は、タイマ２の値が上で設定されたタイマ２の最大値よりも大きいか否かを判定する。判定結果が肯定的な場合はこのフローチャート全体の処理を終了し、否定的な場合はステップＳ６０２に進む。

つまり、ステップＳ６０１〜Ｓ６０６の処理全体としては、基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、プリアンブルの受信予定位置（時刻）において、前記プリアンブルを検出できなかった場合は、移動局装置からの次の受信予定のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置において、対応する専用プリアンブルの受信検出を繰り返す。つまり、ウィンドウタイム１満了の直後のランダムアクセスチャネルにて専用プリアンブルの再送が行われるので、基地局のプリアンブル検出部は、そのタイミングで専用プリアンブルの受信検出を行う。
ウィンドウタイム１内に、移動局からメッセージ１を受信しなかった場合は、ウィンドウタイム２の範囲内である限り、基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、上記手順を繰り返すこととする。このとき、ウィンドウタイム管理部１０９１と協調して、ウィンドウタイム１の初期化を行う。
そして、ウィンドウタイム２内に、移動局からメッセージ１を正常に受信できなかった場合は、処理を終了する。
一方、基地局１が前記プリアンブルを正常に検出できた場合、そのウィンドウタイム1内にメッセージ２（ランダムアクセスレスポンス）を送信する。
なお、最初の受信予定のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置で検出すべき専用プリアンブルは、専用プリアンブル「Ａ」である。その次の受信予定のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置（つまり、ウィンドウタイム１経過後）において検出すべき専用プリアンブルは、専用プリアンブル「Ｅ」である。

次に、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが移動局装置に許可されている場合について、説明する。
ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが移動局装置に許可されている場合も、ステップＳ６０１からＳ６０６までの処理手順そのものについては、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが移動局装置に許可されていない場合の処理手順と同様である。
異なるのは、受信予定のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置が８個ある点と、それらの位置で検出すべき専用プリアンブルが、それぞれ、専用プリアンブル「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」である点である。

つまり、ステップＳ６０１〜Ｓ６０６の処理全体としては、基地局のプリアンブル検出部１０９３は、移動局装置から受信予定の最初のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置において、対応する専用プリアンブル「Ａ」（メッセージ１）の検出を行う。また、基地局１のウィンドウタイム管理部１０９１は、このプリアンブル（メッセージ１）の受信予定時刻と同時に、タイマ１とタイマ２の計時を開始する。基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、プリアンブルの受信予定位置において、前記プリアンブルを検出できなかった場合は、移動局装置からの次の受信予定のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置において、対応する専用プリアンブルの受信検出を繰り返す。
最初のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置において専用プリアンブル「Ａ」の検出ができなかった場合も、ウィンドウタイム１の期間内である限り、基地局装置は、移動局から受信予定のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置において、それぞれ、専用プリアンブル「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の受信検出のための処理を繰り返す。本実施形態では、前述の通り、５ミリ秒間隔で、専用プリアンブルの受信検出のための処理を繰り返す。この際、専用プリアンブル「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の受信検出の判定は、複数のプリアンブルの受信後に行っても良い。これにより、より高い確度をもって移動局装置が送信したことを判定することが可能である。

そして、ウィンドウタイム１の期間内に移動局装置からメッセージ１を受信しなかった場合は、ウィンドウタイム２の範囲内である限り、基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、５ミリ秒間隔で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置においてメッセージ１の受信のための処理を繰り返す。このとき、ウィンドウタイム管理部１０９１と協調して、ウィンドウタイム１の制御のためのタイマ１の初期化を行う。
なお、当初のウィンドウタイム１の満了後、ウィンドウタイム２の期間内に検出すべき専用プリアンブルは、それぞれ、専用プリアンブル「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」である。

そして、ウィンドウタイム２の期間内に、移動局装置からメッセージ１を正常に受信できなかった場合は、処理を終了する。
一方、基地局装置がいずれかの専用プリアンブルを正常に検出できた場合、そのウィンドウタイム１内にメッセージ２（ランダムアクセスレスポンス）を送信する（ステップＳ６０４）。メッセージ２の送信の処理については次に述べる。

図１３は、上述したステップＳ６０４における処理であり、基地局装置がメッセージ２を送信する際の処理の手順を示すフローチャートである。
基地局装置のプリアンブル検出部１０９３では、以下で説明する２種類のプリアンブル検出方法（これらを検出方法１および検出方法２と呼ぶ）のいずれを用いるかが、予め設定されている。
検出方法１とは、ウィンドウタイム１の期間内にメッセージ１を複数回受信することを前提とした検出手法であって、ウィンドウタイム１の期間内のプリアンブル（メッセージ１）の検出をまとめて行う手法である。つまり、ウィンドウタイム１内の全てのメッセージ１の受信予定時刻が経過した後で、各受信予定時刻で受信されたプリアンブル（メッセージ１）の検出をまとめて行う。この場合、基地局装置は、ウィンドウタイム１内のメッセージ１を全て受信した後に、メッセージ２を送信する。
また、検出方法２とは、ウィンドウタイム１内のメッセージ１を１つずつ検出する手法である。この場合、ウィンドウタイム１内のメッセージ１を正常に受信すると、基地局装置は、その直後にメッセージ２を送信する。

以下、フローチャートに沿って説明する。
ステップＳ７０１において、基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、上記のプリアンブル検出方法の設定を参照することにより、検出方法１を選択するか否かを判定する。検出方法１を選択する場合はステップＳ７０２に進み、その他の場合（すなわち、検出方法２を選択する場合）は、ステップＳ７０４に進む。
ステップＳ７０２においては、プリアンブル検出部１０９３は、ウィンドウタイム１の期間内にまだ受信予定のメッセージ１が残っているか否か、すなわち、ウィンドウタイム１の期間内にまだ受信予定のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置があるか否かを判定する。そして、ある場合にはステップＳ７０３に進み、ない場合にはステップＳ７０４に進む。
ステップＳ７０３では、基地局装置は、メッセージ１を受信して、ステップＳ７０２に進む。
ステップＳ７０４では、基地局装置は、移動局装置に対してメッセージ２を送信する。

つまり、ステップＳ７０１からＳ７０４までの処理全体としては、検出方法１が選択される場合には、ウィンドウタイム１内にまだ送信されてくるメッセージ１があるかを判定し、ある場合には、さらに送信されてくるメッセージ１をウィンドウタイム１内で受信し続ける。そして、受信予定のメッセージ１がなくなったことを検出した段階で、最後に受信したメッセージ１の後に（ただし、ウィンドウタイム１内に）、メッセージ２を送信する。
一方で、検出方法２が選択される場合は、正常にメッセージ１を受信した後すぐに（ただし、ウィンドウタイム１内に）、メッセージ２を送信する。

検出方法１をとる場合、基地局装置はメッセージ１の検出の確度を上昇させることが可能となる。
このように、基地局装置は、メッセージ１を正常に検出できた後のウィンドウタイム１内にメッセージ２を送信する。なお、基地局装置は、移動局装置に対する同期タイミングのずれを示すＴＡ（Timing Advance、タイミングアドバンス、信号遅延時間情報）コマンドを含んだメッセージ２を作成し、送信する。

以下、いくつかのメッセージのシーケンスの例について説明する。
先に説明した図５は、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが移動局装置に許可されている場合であって、検出方法１を使用することが設定されている場合のシーケンスを示している。この図では、まず、基地局装置から移動局装置に対して専用プリアンブル（dedicated preamble）の割り当て情報などを含んだメッセージ０（Msg.0）が送られている。その後、移動局装置は基地局装置に対して専用プリアンブル「Ａ」を用いたメッセージ１（Msg.1）を送るが、基地局装置はこれの受信に失敗する（図では「×」印で示す）。次に、移動局装置は専用プリアンブル「Ｂ」そして「Ｃ」を用いたメッセージ１を順次送り、基地局装置はこれらの受信に成功する（図では「○」印で示す）。そして、移動局装置は専用プリアンブル「Ｄ」を用いたメッセージ１を送り、基地局装置はこれの受信に失敗する。

基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、専用プリアンブル「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」をそれぞれ含む全てのプリアンブル（メッセージ１）の検出判定を行った結果、専用プリアンブル「Ｂ」と「Ｃ」のプリアンブルが正常に受信できたことを検出する。
その後、メッセージ処理部１０９２はメッセージ２（Msg.2）を作成し、基地局装置はウィンドウタイム１内に移動局装置に対してメッセージ２（Msg.2）を送り、移動局装置はこれの受信に成功する。つまり、この図の例では、検出方法１を選択しているため、基地局装置は、専用プリアンブル「Ｂ」の受信に成功した後も、直ちにメッセージ２を送信することをせず、ウィンドウタイム１内で最後の専用プリアンブルである専用プリアンブル「Ｄ」が送られる予定だった時刻の後（但し、ウィンドウタイム１の期間内）に、メッセージ２を送信している。
なお、この例は、最初のウィンドウタイム１内にランダムアクセスが終了する場合を示しており、基地局装置では、メッセージ０の送信後、最初のウィンドウタイム１内において、移動局装置からメッセージ１に正常に受信したものがあったため、ウィンドウタイム１内のメッセージ１を全て受信した段階で、メッセージ２を送信している。

なお、ウィンドウタイム２は、メッセージ０ではなく、報知チャネル（ＢＣＨ）など他のチャネルを利用して通知しても良い。

次に、図１４は、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが移動局装置に許可されている場合で、検出方法２を使用することが設定されている場合のメッセージのシーケンスの例を示す概略図である。この図では、まず、基地局装置から移動局装置に対して専用プリアンブルの割り当て情報などを含んだメッセージ０が送られている。次に、移動局装置から基地局装置にメッセージ１（専用プリアンブル「Ａ」）が送信され、基地局装置はこの受信に失敗する。次に、移動局装置から基地局装置にメッセージ１（専用プリアンブル「Ｂ」）が送信され、基地局装置はこの受信に成功する。検出方法２が選択されているため、専用プリアンブル「Ｂ」の受信が成功すると、基地局装置は、次のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の受信予定時刻を待たずに、移動局装置に対してメッセージ２を送信する。そして、このメッセージ２の受信に成功した移動局装置は、後続する専用プリアンブル「Ｃ」および「Ｄ」を送信することは行わない。
なお、この例は、最初のウィンドウタイム１内にランダムアクセスが終了する場合を示しており、基地局装置は、メッセージ０の送信後、最初のウィンドウタイム１内において、移動局装置からのメッセージ１を正常に受信した直後にメッセージ２を送信している。
なお、メッセージ２の受信に成功した移動局装置は、残りのメッセージ１の送信を行わない。

検出方法２が選択される場合、移動局装置にとっては、ウィンドウタイム１が、専用プリアンブルのスケジューリング間隔に短縮されたとも言える。すなわち、検出方法２が選択される場合、移動局装置にとって、ウィンドウタイム１が５ミリ秒と指定され（これは例えばメッセージ０によって移動局装置に通知される）、ウィンドウタイム２内に８つの専用プリアンブル（「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」）が割り当てられたのと同様のことになり、移動局装置の動作もそれと同様になる。このとき、移動局装置は、まず専用プリアンブル「Ａ」を含むプリアンブル（メッセージ１）を送信し、そのウィンドウタイム１内でメッセージ２を受信できない場合には、ウィンドウタイム１を初期化再設定した後、次の専用プリアンブルを用いてプリアンブル（メッセージ１）の再送を行う。

なおこの場合、ランダムアクセス再送間隔は、ウィンドウタイム１と同じまたはウィンドウタイム１より大きい値であり、ウィンドウタイム１の満了後にランダムアクセス再送を行うことを示している。ただし、このウィンドウタイム１は、通常の競合型ランダムアクセス手順（contention-based random access procedure）において使用されるウィンドウタイム１や、前記ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信しない場合のランダムアクセス手順において使用されるウィンドウタイム１よりも、短縮されることを意味する。

次に、図１５は、検出方法１を使用することが設定されている場合のメッセージのシーケンスの例を示す概略図である。この図の例では、最初のウィンドウタイム１の期間内でランダムアクセスの手順が終了せず、タイマ１のリセット後の、次のウィンドウタイム１内でランダムアクセスの手順が終了する場合を示している。基地局は、メッセージ０の送信後、最初のウィンドウタイム１内において、繰り返しメッセージ１を受信したものの、そのメッセージ１に正常に受信したものがなかった例を示している。つまり、まず、基地局装置から移動局装置に対して専用プリアンブルの割り当て情報などを含んだメッセージ０が送られている。次に、最初のウィンドウタイム１内に、移動局装置から基地局装置に４個のメッセージ１が順次送られる（それぞれ、専用プリアンブル「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」を使用）が、基地局装置はこれらの受信を失敗する。よって、最初のウィンドウタイム１内には、基地局装置から移動局装置にメッセージ２は送られない。そして、ウィンドウタイム１の制御のためのタイマ１が初期化された後で、移動局装置からさらに４個のメッセージ１が順次送られる（それぞれ、専用プリアンブル「Ｅ」、「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」を使用）。そして、これらのうち、基地局装置は、専用プリアンブル「Ｅ」の受信に失敗し、続く専用プリアンブル「Ｆ」、「Ｇ」、「Ｈ」の受信に成功する。基地局装置は、当該ウィンドウタイム１の期間内にメッセージ１の受信に成功したため、全てのメッセージ１の予定時刻の後で、且つ当該ウィンドウタイム１の期間内に、移動局装置に対してメッセージ２を送信する。

次に、図１６は、ウィンドウタイム２内に、すなわちウィンドウタイム１が２回満了した段階においても、基地局装置が移動局装置からのメッセージ１を正常に受信できなかった場合の、メッセージのシーケンスを示す概略図である。図示するように、基地局装置から移動局装置へのメッセージ０の送信後、最初のウィンドウタイム１内に４回、タイマ１を初期化してリスタートさせた後の次のウィンドウタイム１内に４回、合計８回、移動局装置から基地局装置にメッセージ１を送信するが、基地局装置は、それらのメッセージ１の受信に失敗している。よって、ウィンドウタイム２内に、基地局装置から移動局装置に対してメッセージ２は送られない。

なお上記のように、移動局装置側で、ウィンドウタイム２内に基地局装置からのメッセージ２が受信できなかった場合、すなわちウィンドウタイム１が２回経過した段階においても基地局装置からのメッセージ２が受信できなかった場合は、移動局装置は、最初にメッセージ０で通知された情報（ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の割当、専用プリアンブルの割当などを含む情報）を全て消去・破棄するとともに、このランダムアクセスの手順を一旦終了する。
また、ウィンドウタイム２内に移動局装置からのメッセージ１を１度も正常に受信できなかった場合、基地局装置は、移動局に対するメッセージ０の送信から再試行することができる。
移動局装置側は、基地局から再度メッセージ０を受信した段階で、また上述した一連の手順に従って新たなランダムアクセス手順を開始するか、或いは通常の競合型のランダムアクセス手順（contention-based random access procedure）のランダムアクセスを行う。

以上述べたように、図４に示したようなランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）資源および専用プリアンブルを基地局が事前に予約し、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、移動局装置からのメッセージ１の送信を一定期間許容することにより、１度のランダムアクセス（メッセージ０からメッセージ２までの処理）において、基地局装置がメッセージ１を正常に受信できる確率を向上させることができる。
一方、移動局装置側にとっては、基地局装置から指定された情報を利用して、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、メッセージ１の送信を一定期間行うことにより、１度のランダムアクセス（メッセージ０からメッセージ２までの処理）において、基地局装置からのメッセージ２を受信できる確率を向上させることができる。

＜第１の実施形態の変形例＞
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図１７は、基地局装置が移動局装置に対して割り当てるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置の変形例を示す概略図である。この図は、時間方向と周波数方向の２次元の空間における資源位置のチャネルへの割り当てを示している。この図に示す例では、ウィンドウタイム２を４０ミリ秒に設定し、ウィンドウタイム１を１９ミリ秒に設定している。そして、ある移動局装置に対して、複数個あるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置のうち、ウィンドウタイム１内に４つ割当てるようにしており、かつ、あるサブフレーム（１ミリ秒）内では１つだけのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を割り当てている。そして、時間とともに、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の周波数方向の位置も変更するようにしている。つまり、この例では、最初のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の周波数方向の位置（１．２５ＭＨｚの幅を有する。この帯域を便宜上ｆ１と呼ぶ。）と、２番目のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）（最初のランダムアクセスチャネルから５ミリ秒後）の周波数方向の位置（これも１．２５ＭＨｚの幅を有する。この帯域を便宜上ｆ２と呼ぶ。）とは異なる。以後、３番目、５番目、７番目のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の周波数方向の位置は前記ｆ１とし、一方で、４番目、６番目、８番目のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の周波数方向の位置はｆ２とするように割り当てている。これを周波数ホッピングと呼び、この周波数ホッピングのパターンも、メッセージ０を利用して基地局装置から移動局装置に通知される。特に、ある特定の周波数の伝搬路特性が悪い場合には、周波数ホッピングを利用することで、基地局装置におけるメッセージ１の検出率を改善することができる場合がある。

このように、周波数ホッピングを利用して移動局装置にランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置を割当てる場合でも、移動局装置は最初にプリアンブル（メッセージ１）を送信した後のウィンドウタイム１において、基地局装置からのメッセージ２を受信しない場合、かつ、次のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置での送信機会がある場合は、メッセージ１を続けて送信することができる。
また、ウィンドウタイム１ごとにホッピングパターンを設定し直すようにしても良いし、ウィンドウタイム２の期間に渡って１種類のホッピングパターンの設定を使い続けるようにしても良い。
なお、１番目から８番目までのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間方向の位置は、５ミリ秒毎として割り当てている。
また、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置ごとに割当てる専用プリアンブルは、すべて共通でも、個別に変更しても良い。

つまり、この変形例では、スケジューリング部１０８は、時間位置および周波数位置によって表わされるランダムアクセス資源位置を複数個指定して移動局装置に割り当てるスケジューリングを行う際に、前回時間位置における周波数位置とは異なる周波数位置を、使用するランダムアクセス資源位置として移動局装置に割り当てる。

図１８は、基地局装置が移動局装置に対して割り当てるランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置の更なる変形例を示す概略図である。この図も、時間方向と周波数方向の２次元の空間における資源位置のチャネルへの割り当てを示している。この図に示す例でも、ウィンドウタイム２を４０ミリ秒に設定し、ウィンドウタイム１を１９ミリ秒に設定している。この例では、移動局装置側が、ホッピングパターンを決定する。そのために、基地局装置のＵＬスケジューリング部１０８２は、ウィンドウタイム２内のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間位置のみを予約し、移動局装置に割り当てる。つまり、ランダムアクセスサブフレーム（時間方向に１ミリ秒幅）において、周波数方向の位置は指定されていない。言い換えると、当該ランダムアクセスサブフレームにおいて、周波数方向の全ての資源位置がその移動局装置に予約されている。そして、基地局のプリアンブル管理部１０９４は、これらのウィンドウタイム２に渡るランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置に共通の専用プリアンブル「Ａ」を、移動局装置に割り当てる。基地局から移動局へのメッセージ０では、ランダムアクセス許可情報と、６ビットの専用プリアンブル（「Ａ」）と、ウィンドウタイム２の情報が含まれている。このときのランダムアクセス許可情報には、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間位置も周波数位置も含まれておらず、ランダムアクセス応答受信不確定期間内（ウィンドウタイム１内）で、メッセージ１の送信が許可されることを表わす情報（識別子）のみが含まれる。なお、このとき、移動局装置は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間位置を予め知っている。
よって、移動局装置は、それらの時間位置のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の中から、周波数位置を適宜選択（例えば、ランダムに選択したり、所定のパターンに従って複数の周波数位置を使用できるように選択したり）する。所定のパターンに従う場合、例えば、移動局装置は、周波数方向の４種類の位置（これらを便宜上、ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４と呼ぶ。これら各位置は、周波数方向に１．２５ＭＨｚの幅を持つ。）を用いて、１番目と５番目のランダムアクセスサブフレームでは位置ｆ１を選び、２番目と６番目のランダムアクセスサブフレームでは位置ｆ２を選び、３番目と７番目のランダムアクセスサブフレームでは位置ｆ３を選び、４番目と８番目のランダムアクセスサブフレームでは位置ｆ４を選ぶ。つまり、移動局側でホッピングパターンを決定することが可能となり、ランダムアクセスの成功確率を改善することができるようになる。なおこの場合、基地局装置側では、移動局装置に対して割当てたランダムアクセスサブフレーム内の全ての位置において、移動局装置に対して割当てた専用プリアンブル（上記の「Ａ」）の検出を行う。

つまり、この変形例は、移動局装置のスケジューリング部２０４は、時間位置および周波数位置によって表わされるランダムアクセス資源位置を複数個指定するスケジューリングを行う際に、選択可能なランダムアクセス資源位置の候補の中から、前回時間位置における周波数位置とは異なる周波数位置を、使用するランダムアクセス資源位置として選択する。
また一方で、基地局装置のランダムアクセス管理部１０９は、指定されている時間位置において移動局装置がメッセージ１を送信してくる可能性のある複数個の周波数位置の少なくともいずれかで、メッセージ１を受信するよう制御する。

このように、移動局によって周波数位置を選択・決定する場合でも、移動局装置は最初にプリアンブル（メッセージ１）を送信した後のウィンドウタイム１において、基地局装置からのメッセージ２を受信しない場合、かつ、次のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）位置での送信機会がある場合は、メッセージ１を続けて送信することができる。

なお、このように移動局装置側がランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の周波数位置を決定する場合でも、基地局装置が移動局装置に時間位置ごとに異なる専用プリアンブルを割り当てるようにしても良い。
また、本実施例における「ランダムアクセス応答受信不確定期間」とは、移動局装置がランダムアクセス応答を受け取れる可能性のある状態の期間を意味するが、これは、移動局装置がランダムアクセス失敗不確定状態（ランダムアクセスを失敗したと確定していない状態）の期間であっても良い。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、移動局装置が、ランダムアクセス応答受信不確定期間内で、メッセージ１の送信を許可された場合であって、基地局装置は、各メッセージ１に対して、ウィンドウタイム１に対するタイマを初期設定する形態である。
また、本実施例における「ランダムアクセス応答受信不確定期間」とは、移動局装置がランダムアクセス応答を受け取れる可能性のある状態の期間を意味するが、これは、移動局装置がランダムアクセス失敗不確定状態（ランダムアクセスを失敗したと確定していない状態）の期間であっても良い。

移動局装置は、メッセージ１の送信後、ウィンドウタイム２の範囲内において、基地局からのメッセージ２を受信していない場合で、かつ、次のランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の送信機会がある場合は、プリアンブル（メッセージ１）を送信する。

本実施形態においても、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）のためのランダムアクセスサブフレームは、５ミリ秒間隔で存在する。また、本実施形態では、ウィンドウタイム２は、第１の実施形態と同様に、メッセージ０で通知される情報の有効期間を表し、基地局と移動局双方で使用される。一方、ウィンドウタイム１は、本実施形態では、メッセージ１の受信予定時刻から基地局装置がメッセージ２を送信することができる期間を表わし、基地局装置においてのみ使用される。従って、本実施形態では、移動局装置は、ウィンドウタイム１について知る必要はない。また、ウィンドウタイム１は、メッセージ１ごとに設定・適用される。

なお、本実施形態における基地局装置および移動局装置それぞれの機能構成を示すブロック図は、第１の実施形態におけるそれらと同様である。
図１９は、本実施形態における、移動局装置と基地局装置との間のメッセージのシーケンスと、ウィンドウタイム１および２の設定について示した、概略図である。以下、この図の手順に沿って、本実施形態におけるメッセージのやり取りを説明する。

なお、ここで述べる処理手順においても、第１の実施形態と同様に、基地局装置は、報知チャネル（ＢＣＨ）あるいは下りリンク共用データチャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）を通して、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置を通知する。また、移動局装置は、この位置の通知を受信して、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間位置・周波数位置を正確に把握する。

＜メッセージ０（Ｍｓｇ．０）の送信＞
まず、基地局装置は、移動局装置に対して、メッセージ０を送信する。
第１の実施形態と同様に、メッセージ０には、ランダムアクセス許可情報と、６ビットの専用プリアンブル群と、ウィンドウタイム２の情報が含まれている。ここでのランダムアクセス許可情報には、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間位置も周波数位置も含まれておらず、ランダムアクセス応答受信不確定期間内で、メッセージ１の送信を移動局に許可するか否かを示す識別子を含んでいる。そして、６ビットの専用プリアンブル群としては、専用プリアンブル「Ａ」のみを割当てる。
もちろん、メッセージ０に時間位置、周波数位置、専用プリアンブル群を含むように構成しても良い。
本実施形態におけるチャネルの割り当ては、第１の実施形態の図１９で示したものと同様である。そして、ウィンドウタイム２は４０ミリ秒に設定され、ウィンドウタイム１は１９ミリ秒に設定されている。

＜メッセージ０の受信＞
移動局装置では、基地局装置からメッセージ０を受信し、そのメッセージ０から、ランダムアクセス許可情報と、６ビットの専用プリアンブル群と、ウィンドウタイム２の情報を取り出す。

＜メッセージ１（Ｍｓｇ．１）の送信＞
次に、移動局装置は、基地局装置によって指定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の時間位置において、周波数位置を適宜決定してから、基地局に対して、専用プリアンブル「Ａ」を含む、最初のメッセージ１（メッセージ１−１、Ｍｓｇ．１−１）を送信する。

移動局装置は、上記のメッセージ１−１の送信と同時に、ウィンドウタイム２を制御するためのタイマ２の計時を開始する。そして、移動局装置は、上記のタイマ２の満了値を、ウィンドウタイム２に設定する。一方、基地局装置では、上記のメッセージ１−１の受信予定時刻において、ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２をそれぞれ制御するためのタイマ１およびタイマ２の計時を開始する。そして、基地局装置では、上記のタイマ１およびタイマ２の満了値を、それぞれ、ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２に設定する。なお、基地局装置では、メッセージ１を受信する予定時刻の都度、ウィンドウタイム１に対するタイマ１を別々に起動する。つまり、基地局装置では、各メッセージ１（メッセージ１−１、メッセージ１−２、メッセージ１−３、・・・以下同様）に対して独立に計時可能な複数のタイマ１（これらをそれぞれ、タイマ１−１、タイマ１−２、タイマ１−３、・・・以下同様、と呼ぶ）を有する。なお、これらのタイマ１の満了値は、同一の値に設定される。

ここで、移動局装置は、基地局装置から通知されている情報を通じて、送信可能な全てのランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置を既に知っているため、それらの位置の中から使用する周波数位置を決定する。
図１９を参照して説明すると、移動局装置は、送信可能なランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の位置は、「移動局に割り当てられたランダムアクセスチャネル」のハッチングを有する資源位置（時間位置）であることを予め知っており、ある時間位置においてこれらの中から１箇所の周波数位置を選択して、プリアンブル（メッセージ１）を送信する。

＜メッセージ１の受信＞
一方で、基地局装置は、各ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）時間位置において、移動局がどの周波数位置を利用して専用プリアンブル「Ａ」を含むプリアンブル（メッセージ１）を送信するかを予め知らないため、可能性のある各周波数位置においてメッセージ１−１の検出を行うことを試みる。そして、移動局装置からのメッセージ１−１受信予定時刻において、メッセージ１を正常に受信できたかどうかに関わらず、ウィンドウタイム１およびウィンドウタイム２にそれぞれ対するタイマ１およびタイマ２の計時を開始する。

以上、メッセージ１−１の送信および受信について手順を説明したが、メッセージ１−２以降についても移動局装置および基地局装置での処理手順は同様である。但し、メッセージ１−２以降においては、ウィンドウタイム２のためのタイマ２を初期化して計時を開始することはなく、メッセージ１−１の時刻からのタイマ２の計時が継続されている。

＜メッセージ２（Ｍｓｇ．２）の送信＞
基地局装置は、メッセージ１を正常に受信した場合、そのメッセージ１に対するウィンドウタイム１の期間内のどこかのタイミングで、メッセージ２を移動局に送信する。

＜メッセージ２の受信＞
移動局は、メッセージ１を送信して、タイマ２を起動した後、そのタイマ２内でメッセージ２の受信を確認する。移動局は、そのタイマ２内で、メッセージ２の受信がなく、次のメッセージ１送信機会がある場合は、メッセージ１の送信を行う。一方、移動局は、そのタイマ２内で、メッセージ２を受信した場合、まだ残りのメッセージ１の送信機会がある場合は、メッセージ１の送信を停止する。このとき、基地局装置では、メッセージ１−２に対するタイマ１−２を起動しない。

図１９に示したシーケンスでは、最初に設定されたウィンドウタイム２の期間内に、移動局装置がプリアンブル（メッセージ１）を送信する機会が８回ある。それらは、メッセージ１−１、メッセージ１−２、メッセージ１−３、メッセージ１−４、メッセージ１−５、メッセージ１−６、メッセージ１−７（図示せず）およびメッセージ１−８（図示せず）の送信機会である。
そして、基地局装置側のプリアンブル検出部１０９３では、第１の実施形態において説明した検出方法１を選択するように設定されている。

図示する通り、基地局装置は、メッセージ１−１とメッセージ１−２とメッセージ１−５とメッセージ１−６の受信に失敗し、メッセージ１−３とメッセージ１−４の受信に成功している。基地局装置は、最初に成功したメッセージ１−３を受信した直後にメッセージ２を送信しても良いし、メッセージ１−６の受信予定時刻の直後にメッセージ２を送信しても良い。但し、いずれの場合も、受信成功したメッセージ１−３に対するウィンドウタイム１の満了前に、メッセージ２を送信する必要がある。この範囲内において、基地局装置のＤＬスケジューリング部１０８１がメッセージ２の送信時刻を決定する。図示する例では、基地局装置は、メッセージ１−６の受信予定時刻の後で、メッセージ１−３用のタイマ１が満了する前までの間に、メッセージ２を送信している。

次に、上述したシーケンスにおける、移動局装置および基地局装置でのより詳細な処理手順について説明する。

＜メッセージ０受信＞
移動局のメッセージ処理部２０５３は、基地局装置からメッセージ０を受信し、このメッセージ０から、ランダムアクセス許可情報と、６ビットの専用プリアンブル群と、ウィンドウタイム２の情報を取り出す。

なお、基地局装置において、メッセージ０を送信するまでの処理の流れは、第１の実施形態と同様に、図７に記載の手順に従って行われるため、ここでは説明を省略する。

また、移動局装置において、メッセージ０の受信から、専用プリアンブルの送信までの処理の手順も、第１の実施形態と同様に、図１０に記載の手順に従って行われるため、ここでは説明を省略する。ここでは、ステップＳ３０２における判断の結果、ステップＳ３０３に進み、移動局は、ランダムアクセス応答受信不確定期間内で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信するための制御を行うための制御を行う。

＜メッセージ１送受信＞
図２０は、本実施形態において移動局装置がメッセージ１を送信するための処理手順を示すフローチャートである。以下、この図を参照しながら、ランダムアクセス応答受信不確定期間内で、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することが許可されている場合の処理について説明する。なお、前述のように、移動局装置が受信したメッセージ０では、専用プリアンブル「Ａ」が指定されている。

まずステップＳ８０１において、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、ウィンドウタイム２の設定を行い、タイマ２を「０」に初期化し、そして、タイマ２の最大値（満了値）をメッセージ０に含まれるウィンドウタイム２の値（本実施形態では、４０ミリ秒）に設定する。

次に、ステップＳ８０２において、移動局装置のプリアンブル選択部２０５２は、基地局装置から指定された専用プリアンブルを選択し、メッセージ処理部２０５３に通知する。そして、移動局装置は、基地局装置から指定されたランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用して、基地局装置に対して専用プリアンブルＩＤを含む専用プリアンブル（メッセージ１）を送信する。

そして、移動局のメッセージ処理部２０５３は、ウィンドウタイム管理部２０５１と協調し、基地局装置からのメッセージ２をモニタリングする。
つまり、ステップＳ８０３において、移動局装置は、メッセージ２を受信したかどうかを判断する。メッセージ２を受信した場合はこのフローチャート全体の処理を終了する（正常終了）。メッセージ２を受信しなかった場合はステップＳ８０４に進む。

ステップＳ８０４においては、移動局装置のウィンドウタイム管理部２０５１は、タイマ２の値が上で設定したタイマ２の最大値より大きくなっているかどうかを判定する。ステップＳ８０４における判定結果が肯定的な場合は、つまりウィンドウタイム２の期間内に基地局装置からのメッセージ２を正常に受信できなかった場合であり、このときはエラーが起こったことを上位層に報告して、本フローチャート全体の処理を終了する。
ステップＳ８０４における判定結果が否定的な場合は、ステップＳ８０２に進む。

つまり、ステップＳ８０１からＳ８０４までの処理をまとめると、ウィンドウタイム２の期間内に、基地局装置からのメッセージ２を正常に受信できなかった場合は、ウィンドウタイム２の期間の範囲内である限り、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用した専用プリアンブル（メッセージ１）の送信を繰り返す。繰り返しの周期は、５ミリ秒である。
繰り返しの途中でメッセージ２の受信が確認された場合には、その後は、専用プリアンブルを送信する必要はないため、送信は行われない。
なお、上記のステップＳ８０２で送信する際の専用プリアンブルは、全て専用プリアンブル「Ａ」選択されている。

移動局のメッセージ処理部２０５３は、メッセージ１−１を送信する。基地局のウィンドウタイム管理部１０９１は、メッセージ１−１の受信予定時刻の直後に、タイマ１−１を起動する。なお、各メッセージ１に対して起動されたタイマは、満了値として設定した値まで（つまり、ウィンドウタイム１の時間だけ）経過した段階で、消去される。

また、基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、第１の実施形態と同様に、図１２および図１３に記載の手順に従って、メッセージ１の受信を行う。
また、基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、検出方法１が設定されているため、メッセージ１−１に対するタイマ１−１が満了するまでの、４回のメッセージ１受信予定時刻が経過した段階で（メッセージ１−１からメッセージ１−４までの受信予定時刻が過ぎた段階で）、メッセージ１の検出判定を行う。すなわち、各タイマに対して、４つのメッセージ１の受信予定時刻が経過した段階で、メッセージ１の検出判定を行う。

移動局装置は、（次のメッセージ１である）メッセージ１−２の送信予定時刻までの間に、メッセージ２を正常受信しなかった場合、周波数位置を適宜決定して、専用プリアンブル「Ａ」を含むメッセージ１−２を送信する。このとき、基地局装置ではメッセージ１−２の受信予定時刻にタイマ１−２を起動する。なお、この段階では、基地局装置では、タイマ１−１とタイマ１−２が計時を行っている。

次に、移動局装置は、（次のメッセージ１である）メッセージ１−３の送信時刻までの間に、メッセージ２を正常受信しなかった場合、周波数位置を適宜決定して、専用プリアンブル「Ａ」を含むメッセージ１−３を送信する。このとき、基地局装置ではメッセージ１−３の受信予定時刻にタイマ１−３を起動する。なお、この段階は、基地局装置では、タイマ１−１とタイマ１−２とタイマ１−３が計時を行っている。

そして、移動局装置は、（次のメッセージ１である）メッセージ１−４の送信時刻までの間に、メッセージ２を正常受信しなかった場合、周波数位置を適宜決定して、専用プリアンブル「Ａ」を含むメッセージ１−４を送信する。このとき、基地局装置ではメッセージ１−４の受信予定時刻にタイマ１−４を起動する。なお、この段階では、基地局装置では、タイマ１−１とタイマ１−２とタイマ１−３とタイマ１−４が計時を行っている。

この段階で、基地局装置のプリアンブル検出部１０９３は、タイマ１−１の計時期間内に含まれる４つのメッセージ１、すなわちメッセージ１−１からメッセージ１−４までの４つのメッセージ１について、まとめての検出判定を行う。その結果、プリアンブル検出部１０９３では、メッセージ１−３とメッセージ１−４を正常に受信していることを検出する。そして、基地局装置のＤＬスケジューリング部１０８１は、２つのメッセージ（メッセージ１−３とメッセージ１−４）のうち、早期に検出できたメッセージ１である、メッセージ１−３に対するタイマ１−３が消滅（満了）するまでの間に、メッセージ２を送信する。図１９に示したシーケンスでは、メッセージ１−６の受信予定時刻の後に、基地局装置がメッセージ２を送信するようなスケジューリングが行われている。

さらに、移動局装置は、（次のメッセージ１である）メッセージ１−５の送信時刻までの間に、メッセージ２を正常受信しなかった場合、周波数位置を適宜決定して、専用プリアンブル「Ａ」を含むメッセージ１−５を送信する。このとき、基地局装置ではメッセージ１−５の受信予定時刻にタイマ１−５を起動する。なお、基地局装置では、メッセージ１−５の受信予定時刻において、タイマ１−１が消滅（満了）している。すなわち、この段階では、基地局装置では、タイマ１−２とタイマ１−３とタイマ１−４とタイマ１−５が計時を行っている。

次に、移動局装置は、（次のメッセージ１である）メッセージ１−６の送信時刻までの間に、メッセージ２を正常受信しなかった場合、周波数位置を適宜決定して、専用プリアンブル「Ａ」を含むメッセージ１−６を送信する。このとき、基地局装置ではメッセージ１−６の受信予定時刻にタイマ１−６を起動する。なお、基地局装置では、メッセージ１−６の受信予定時刻において、タイマ１−２が消滅している。すなわち、この段階では、基地局装置では、タイマ１−３とタイマ１−４とタイマ１−５とタイマ１−６が計時を行っている。

一方、基地局装置は、メッセージ１−６の受信予定時刻の後であって、タイマ１−３が消滅（満了）する前まで（メッセージ１−７の受信予定時刻まで）の間に、前述したスケジューリングの通りに、メッセージ２を送信する。
そして、移動局装置は、このメッセージ２を受信する。

そして、移動局装置は、次のメッセージ１（図示せず）の送信予定時刻までの間に、基地局装置からのメッセージ２を受信したため、更なるメッセージ１の送信を行わないように制御を行う。このとき、当該メッセージ１に対するタイマ１の計時は、開始されない。

基地局装置では、これ以降、タイマについては、タイマ１−３とタイマ１−４とタイマ１−５とタイマ１−６の計時が消滅するまで待つ。

以上のように、各メッセージ１に対して、ウィンドウタイム１に対するタイマが設定される場合であっても、専用プリアンブルを用いてランダムアクセスを行う際に、単位時間内に（ランダムアクセス応答受信不確定期間内に）ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を送信することが可能な場合には、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を利用してメッセージ１を送信することで、１度のランダムアクセス手順（non-contention based random access procedure）において、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）の成功確率を高めることができる。
この場合、ランダムアクセス再送間隔は、ウィンドウタイム１以下であり、ウィンドウタイム１の満了前にランダムアクセス再送を行うことを示している。また、移動局装置にとっては、ウィンドウタイム１とウィンドウタイム２は同一である。

＜更なる変形例＞
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施形態において、添付図面に図示されている構成等については、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。

また、本実施形態で説明した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各部の処理を行ってもよい。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、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。

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。

また、ここまでの説明では、便宜上、基地局装置と移動局装置が１対１で処理する場合についてのみ説明しているが、基地局が複数有ったり、移動局が複数有ったりしても良いことは勿論である。

また、無線アクセス手段の種別としては、Ｗ−ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００、無線ＬＡＮ、ＰＨＳ等の既存の手段に限らず、将来実用化される通信手段に対しても、本発明は適用可能である。

１００…基地局装置 １０１…データ制御部 １０２…ＯＦＤＭ変調部 １０３…制御部 １０４…無線部 １０５…チャネル推定部 １０６…ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ復調部 １０７…制御データ抽出部 １０８…スケジューリング部 １０９…ランダムアクセス管理部 ２００…移動局装置 ２０１…データ制御部 ２０２…ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調部 ２０３…制御部 ２０４…スケジューリング部 ２０５…ランダムアクセス制御部 ２０７…無線部 ２０８…チャネル推定部 ２０９…ＯＦＤＭ復調部 ２１０…制御データ抽出部

Claims (6)

1. ノン・コンテンション・ベースのランダムアクセスを行なう通信システムにおける移動局装置であって、
   基地局装置から専用プリアンブルＩＤ、ランダムアクセスリソース情報および前記専用プリアンブルＩＤの有効期間を受信し、
   前記ランダムアクセスリソース情報により特定されるリソースを用いて、前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルを前記基地局装置に送信し、
   前記プリアンブルに対する応答の受信に成功しなかった場合、
   前記有効期間が満了前は、前記ランダムアクセスリソース情報により特定されるリソースを用いて、前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルを再び送信し、
   前記有効期間が満了後は、前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルの送信を行わないことを特徴とする移動局装置。
2. 前記成功しなかった場合とは、前記プリアンブルを送信してから所定期間内に前記応答を受信しなかった場合であることを特徴とする請求項１記載の移動局装置。
3. 前記所定期間は、前記基地局装置から通知される情報により決定されることを特徴とする請求項２記載の移動局装置。
4. 移動局装置におけるノン・コンテンション・ベースのランダムアクセス方法であって、
   基地局装置から専用プリアンブルＩＤ、ランダムアクセスリソース情報および前記専用プリアンブルＩＤの有効期間を受信し、
   前記ランダムアクセスリソース情報により特定されるリソースを用いて、前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルを前記基地局装置に送信し、
   前記プリアンブルに対する応答の受信に成功しなかった場合、
   前記有効期間が満了前は、前記ランダムアクセスリソース情報により特定されるリソースを用いて、前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルを再び送信し、
   前記有効期間が満了後は、前記専用プリアンブルＩＤを用いて生成したプリアンブルの送信を行わないことを特徴とするランダムアクセス方法。
5. 前記成功しなかった場合とは、前記プリアンブルを送信してから所定期間内に前記応答を受信しなかった場合であることを特徴とする請求項４記載のランダムアクセス方法。
6. 前記所定期間は、前記基地局装置から通知される情報により決定されることを特徴とする請求項５記載のランダムアクセス方法。

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