CN102474885A - 移动站装置、无线通信方法以及移动站装置的控制程序 - Google Patents

移动站装置、无线通信方法以及移动站装置的控制程序 Download PDF

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山田升平
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Abstract

由基站装置分配多个上行链路与下行链路的载波要素，监视被分配的下行链路载波要素中特定的下行链路载波要素的共同搜索区域，在任一上行链路载波要素中开始随机接入处理。一种适用于基站装置对任一移动站装置分配包含与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的多个下行链路载波要素的通信***的移动站装置，在进行对基站装置的随机接入时，将共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由基站装置指示进行监视的下行链路载波要素的第一共同搜索区域，扩展到包含第一共同搜索区域的下行链路载波要素以外的任一下行链路载波要素的第二共同搜索区域。

Description

移动站装置、无线通信方法以及移动站装置的控制程序
技术领域
本发明涉及由基站装置分配了多个上行链路载波要素与下行链路载波要素的移动站装置能够在分配的上行链路要素中的任一上行链路载波要素中开始随机接入的处理的移动站装置、无线通信方法以及移动站装置的控制程序。
背景技术
图11是表示现有技术的无线通信***的随机接入的一例的时序图。图11中示出基于竞争的随机接入(Contention based Random Access)的过程例。首先，移动站装置根据下行链路的信道质量等决定要选择的识别码(signature)的范围，从选择的识别码范围中随机选择识别码，通过随机接入信道发送前导码(preamble)(消息1(M1)，步骤S201)。
基站装置接收从移动站装置发送的前导码后，根据前导码计算移动站装置与基站装置间的同步定时的偏差，进行用于移动站装置发送消息3的调度(上行链路的无线资源分配、发送格式(消息大小)等的指定)。并且，基站装置对移动站装置分配Temporary C-RNTI(Cell-Radio NetworkTemporary Identifier(小区无线网络临时标识)，暂时移动站装置识别符)，在共同搜索区域(Common Search Space)的下行链路控制信道(PhysicalDownlink Control Channel，PDCCH)中配置与接收前导码的随机接入信道对应的RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier，随机接入-无线网络临时标识)，在下行链路控制信道中包含的无线资源分配所表示的下行链路共用信道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)中配置并发送包含同步定时的偏差量、调度信息、TemporaryC-RNTI、以及接收的前导码的识别码的编号(也称为随机ID或者前导码ID)的随机接入响应(消息2(M2)，步骤S202)。
移动站装置确认共同搜索区域的下行链路控制信道中包含RA-RNTI后，确认在下行链路控制信道中包含的无线资源分配所表示的下行链路共用信道中配置的随机接入响应的内容。并且，移动站装置提取包含本装置发送的前导码的识别码的编号的应答，修正同步定时的偏差，使用分配的上行链路共用信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)的无线资源与发送格式发送包含预先从基站装置通知的C-RNTI、或连接请求的消息(RRC Connection Request message)、或连接重新建立请求的消息(RRCConnection Reestablishment Request message)等信息的消息3(消息3(M3)，步骤S203)。
基站装置接收来自移动站装置的消息3后，对移动站装置发送表示移动站装置已随机接入成功，即移动站装置间没有产生前导码的冲突，或者在移动站装置间产生前导码的冲突的情况下已在冲突中取胜的竞争决议(contention resolution)(消息4(M4)，步骤S204)。
移动站装置在竞争决议的接收成功后，判定为随机接入已成功，结束关于随机接入的处理。另外，移动站装置在随机接入响应接收期间内未检测出发送的前导码的识别码的编号的情况下，或者在竞争决议接收期间内未检测出竞争决议的情况下，从前导码的发送开始重新执行(参照非专利文献1的第5.1节)。
在LTE-A(Long Term Evolution-Advanced，高级长期演进)中，要求具有与LTE(Long Term Evolution，长期演进)的向后兼容性(backwardcompatibility)，即LTE-A的基站装置与LTE-A及LTE双方的移动站装置同时进行无线通信，另外LTE-A的移动站装置能够与LTE-A及LTE双方的基站装置进行无线通信，研究LTE-A使用与LTE相同的信道结构。例如，在LTE-A中，提出了使用多个与LTE相同的信道结构的频带(以下称为“载波要素(Carrier Component，CC)”或“成员载波(ComponentCarrier，CC)”)，作为一个频带(宽带的频带)使用的技术(也称为频带聚合：Spectrum aggregation、Carrier aggregation、Frequency aggregation等)。
具体而言，在使用了频带聚合的通信中，在每个下行链路载波要素中，发送同步信道(Synchronization Channel，SCH)、广播信道(PhysicalBroadcast Channel，PBCH)、下行链路控制信道(Physical Downlink ControlChannel，PDCCH)、下行链路共用信道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)、多播信道(Physical Multicast Channel，PMCH)、控制格式指示信道(Physical Control Format Indicator Channel，PCFICH)、以及HARQ指示信道(Physical Hybrid Automatic Repeat Request IndicatorChannel，PHICH)，在每个上行链路载波要素中分配上行链路共用信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)、上行链路控制信道(PhysicalUplink Control Channel，PUCCH)、以及随机接入信道(Physical RandomAccess Channel，PRACH)。即，频带聚合是在上行链路与下行链路中，基站装置与多个移动站装置使用多个载波要素的上行链路控制信道、上行链路共用信道、下行链路控制信道、下行链路共用信道等，同时收发多个数据信息、多个控制信息的技术(参照非专利文献2的第5章)。
在上述使用频带聚合的通信中，非专利文献3中记载了移动站装置在由基站装置分配的多个下行链路载波要素的任一个中监视(monitoring)共同搜索区域的技术。该技术的目的是抑制由于移动站装置同时监视多个下行链路载波要素的下行链路控制信道而增加的负担。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：“3GPP TS36.321 v8.5.0(2009-03)”，2009年3月17日
非专利文献2：“3GPP TR36.814 v1.0.2(2009-03)”，2009年5月
非专利文献3：“PDCCH Design for Carrier Aggregation and PostRel-8features”，3GPP TSG RAN WGl会议#57bis，R1-092641，2009年6月29日-7月3日
发明内容
发明要解决的问题
但是，在现有技术中，基站装置与移动站装置在一组上行链路载波要素与下行链路载波要素中进行随机接入的通信，因此即使基站装置对移动站装置分配多个上行链路载波要素与下行链路载波要素，移动站装置也不监视全部下行链路载波要素的共同搜索区域，因此只能在监视共同搜索区域的下行链路载波要素中接收随机接入响应，移动站装置只能在与监视共同搜索区域的下行链路载波要素对应的上行链路载波要素中开始随机接入处理。据此，若基站装置对许多移动站装置分配相同的下行链路载波要素作为监视共同搜索区域的下行链路载波要素，则许多移动站装置在相同的上行链路载波要素中进行随机接入，因此存在多个移动站装置选择相同的前导码，产生前导码冲突的可能性变大的问题。
本发明鉴于上述问题而作，目的在于提供由基站装置分配了多个上行链路载波要素与下行链路载波要素，能够监视被分配的下行链路载波要素中特定的下行链路载波要素的共同搜索区域，在任一上行链路载波要素中开始随机接入处理的移动站装置、无线通信方法以及移动站装置的控制程序。
用于解决问题的方案
(1)为了实现上述目的，本发明采用以下手段。即，本发明的移动站装置是一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置，其特征在于：在进行对所述基站装置的随机接入时，将与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成所述第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域。
这样，将共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路成员载波中开始随机接入处理，移动站装置开始随机接入处理的上行链路成员载波得到分散，因此多个移动站装置选择相同的识别码编号与随机接入信道的无线资源、产生随机接入信道的冲突的概率也得到分散，能够避免在特定的上行链路成员载波中频繁产生随机接入信道的冲突。
(2)另外，本发明的移动站装置是一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置，其特征在于包括：无线资源控制部，控制为在特定的一个或多个第一下行链路成员载波的每个中构成的第一共同搜索区域中进行下行链路控制信道的监视；以及随机接入处理部，控制为在使用与所述第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的情况下，在使用所述对应的随机接入资源开始随机接入处理的第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视。
这样，在使用与通过第一共同搜索区域的监视进行下行链路控制信道的监视的第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的情况下，在第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路成员载波中开始随机接入处理。
(3)另外，本发明的移动站装置的特征在于，控制为使用从所述基站装置通知的随机接入资源开始随机接入处理。
据此，基站装置能够从分配给移动站装置的全部上行链路成员载波中，选择指示随机接入处理的开始的上行链路成员载波。
(4)另外，本发明的移动站装置的特征在于，控制为在所述第一共同搜索区域中，至少进行所述基站装置广播的下行链路控制信道的监视。
这样，仅在特定的各个下行链路成员载波中构成的第一共同搜索区域中，进行基站装置广播的下行链路控制信道的监视，由此能够抑制移动站装置中的由监视下行链路控制信道所产生的负担。
(5)另外，本发明的移动站装置的特征在于，在与开始所述随机接入处理的随机接入资源相同的上行链路成员载波中发送消息3后，在预先确定的期间中，在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路成员载波的所述第二共同搜索区域中，监视发往本装置的下行链路控制信道，在检测出发往本装置的下行链路控制信道的情况下，认为随机接入成功。
这样，从发送消息3后，在预先确定的期间中，在开始随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路成员载波的第二共同搜索区域中，监视发往本装置的下行链路控制信道，因而对于基站装置而言，能够提高下行链路控制信道的配置自由度。
(6)另外，本发明的无线通信方法是一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置中使用的无线通信方法，其特征在于：在进行对所述基站装置的随机接入时，将与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成所述第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域。
这样，将共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路成员载波中开始随机接入处理，移动站装置开始随机接入处理的上行链路成员载波得到分散，因此多个移动站装置选择相同的识别码编号与随机接入信道的无线资源、产生随机接入信道的冲突的概率也得到分散，能够避免在特定的上行链路成员载波中频繁产生随机接入信道的冲突。
(7)另外，本发明的无线通信方法是一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置中使用的无线通信方法，其特征在于至少包括：在特定的一个或多个第一下行链路成员载波的每个中构成的第一共同搜索区域中进行下行链路控制信道的监视的步骤；使用与所述第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的步骤；以及在使用所述对应的随机接入资源开始随机接入处理的第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视的步骤。
这样，在使用与通过第一共同搜索区域的监视进行下行链路控制信道的监视的第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的情况下，在第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路成员载波中开始随机接入处理。
(8)另外，本发明的控制程序一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置中使用的控制程序，其特征在于，将包含以下处理在内的一系列处理可由计算机读取及执行地进行了指令化：在进行对所述基站装置的随机接入时，将与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成所述第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域。
这样，将共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路成员载波中开始随机接入处理，移动站装置开始随机接入处理的上行链路成员载波得到分散，因此多个移动站装置选择相同的识别码编号与随机接入信道的无线资源、产生随机接入信道的冲突的概率也得到分散，能够避免在特定的上行链路成员载波中频繁产生随机接入信道的冲突。
(9)另外，本发明的无线通信方法是一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置中使用的无线通信方法，其特征在于至少包括：在特定的一个或多个第一下行链路成员载波的每个中构成的第一共同搜索区域中进行下行链路控制信道的监视的处理；使用与所述第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的处理；以及在使用所述对应的随机接入资源开始随机接入处理的第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视的处理。
这样，在使用与通过第一共同搜索区域的监视进行下行链路控制信道的监视的第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的情况下，在第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路成员载波中开始随机接入处理。
发明的效果
根据本发明，移动站装置由基站装置分配多个上行链路载波要素与下行链路载波要素，能够监视被分配的下行链路载波要素中特定的下行链路载波要素的共同搜索区域，在由基站装置分配的上行链路载波要素中的任一上行链路载波要素中开始随机接入的处理。
附图说明
图1是本发明实施方式的无线通信***的概念图。
图2是表示本发明实施方式的频带聚合处理的一例的图。
图3是表示本发明实施方式的下行链路的无线帧的结构的一例的概略图。
图4是表示本发明实施方式的上行链路的无线帧的结构的一例的概略图。
图5是表示本发明实施方式的识别码的结构的一例的概略图。
图6是表示本发明实施方式的基站装置3的结构的概略方框图。
图7是表示本发明实施方式的移动站装置1的结构的概略方框图。
图8A表示本发明实施方式的移动站装置1在作为随机接入的方法进行基于竞争的随机接入(Contention based Random Access)的情况下切换非共同搜索区域载波要素中的共同搜索区域(第二共同搜索区域)的监视的动作的一例。
图8B表示本发明实施方式的移动站装置1在作为随机接入的方法进行基于竞争的随机接入(Contention based Random Access)的情况下切换共同搜索区域载波要素中的共同搜索区域(第一共同搜索区域)的监视的动作的一例。
图9A是表示本发明实施方式的移动站装置1的动作的一例的流程图。
图9B是表示本发明实施方式的移动站装置1的动作的一例的流程图。
图10是表示本发明实施方式的共同搜索区域的结构的概念图。
图11是表示现有技术的无线通信***的随机接入的一例的时序图。
具体实施方式
在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)中，正在研究蜂窝移动通信的无线接入方式以及无线网络的进化(以下称为“Long Term Evolution(LTE，长期演进)”或者“Evolved UniversalTerrestrial Radio Access(EUTRA，演进通用陆地无线接入)”)，以及利用比LTE更宽的频带实现更高速的数据通信的无线接入方式以及无线网络(以下称为“Long Term Evolution-Advanced(LTE-A，高级长期演进)”或者“Advanced Evolved Universal Terrestrial Radio Access(A-EUTRA，高级演进通用陆地无线接入)”)。
在LTE中，作为从基站装置到移动站装置的无线通信(下行链路)的通信方式，使用作为多载波发送的正交频分复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing，OFDM)方式。另外，作为从移动站装置到基站装置的无线通信(上行链路)的通信方式，使用作为单载波发送的SC-FDMA(Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access，单载波频分多址)方式。
另外，在LTE中，在下行链路中，分配同步信道(SynchronizationChannel，SCH)、广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)、下行链路控制信道(Physical Downlink Control Channel，PDCCH)、下行链路共用信道(Physical Downlink Shared Channel，PDSCH)、多播信道(Physical Multicast Channel，PMCH)、控制格式指示信道(PhysicalControl Format Indicator Channel，PCFICH)、以及HARQ指示信道(Physical Hybrid Automatic Repeat Request Indicator Channel，PHICH)。另外，在上行链路中，分配上行链路共用信道(Physical Uplink SharedChannel，PUSCH)、上行链路控制信道(Physical Uplink Control Channel，PUCCH)、以及随机接入信道(Physical Random Access Channel，PRACH)。
随机接入信道的使用目的是在上行链路中使移动站装置与基站装置之间同步。移动站装置在移动站装置与基站装置的同步发生偏离，并且移动站装置具有要使用上行链路共用信道发送给基站装置的数据信息的情况下，或者在基站装置使用下行链路控制信道对移动站装置进行了使其起动随机接入的通知的情况下，在上述等情况下起动随机接入。
随机接入有基于竞争的随机接入(Contention based Random Access)与非基于竞争的随机接入(Non-Contention based Random Access)这两种接入方法。基于竞争的随机接入是移动站装置间存在发生冲突的可能性的接入方法，是通常进行的随机接入。非基于竞争的随机接入是移动站装置间不会发生冲突的接入方法，是为了迅速取得移动站装置与基站装置间的同步，在越区切换(hand over)等特殊情况下以基站装置为主导进行的随机接入。
在随机接入中，为了取得同步，移动站装置仅发送前导码。前导码包含作为表示信息的信号模式的识别码，准备了数十种识别码，能够表示数比特的信息。现在，设想移动站装置使用前导码发送6比特的信息，设想准备了64种识别码。以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
<关于无线通信***>
图1是本发明实施方式的无线通信***的概念图。图1中，无线通信***包括移动站装置1A～1C以及基站装置3。移动站装置1A～1C与基站装置3进行使用后述的频带聚合的通信。图1示出，在从基站装置3到移动站装置1A～1C的无线通信(下行链路)中，分配同步信道(Synchronization Channel，SCH)、下行链路导频信道(或者也称为“下行链路参考信号(Downlink Reference Signal，DL RS)”)、广播信道(Physical Broadcast Channel，PBCH)、下行链路控制信道(PhysicalDownlink Control Channel，PDCCH)、下行链路共用信道(PhysicalDownlink Shared Channel，PDSCH)、多播信道(Physical Multicast Channel，PMCH)、控制格式指示信道(Physical Control Format Indicator Channel，PCFICH)、以及HARQ指示信道(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel，PHICH)。
另外，图1示出，在从移动站装置1A～1C到基站装置3的无线通信(上行链路)中，分配上行链路导频信道(或者也称为“上行链路参考信号(Uplink Reference Signal，UL RS)”)、上行链路控制信道(PhysicalUplink Control Channel，PUCCH)、上行链路共用信道(Physical UplinkShared Channel，PUSCH)、以及随机接入信道(Physical Random AccessChannel，PRACH)。在上行链路参考信号中，有与上行链路共用信道或上行链路控制信道时间复用地发送，用于上行链路共用信道与上行链路控制信道的传输路径补偿的解调参考信号(Demodulation Reference Signal)、以及用于推定上行链路的传输路径状况的探测参考信号(SoundingReference signal)。以下，将移动站装置lA～1C称为移动站装置1。
<关于频带聚合>
图2是表示本发明实施方式的频带聚合处理的一例的图。在图2中，横轴表示频域，纵轴表示时域。如图2所示，下行链路的子帧D1由具有20MHz的带宽的三个下行链路载波要素(DCC-1：Downlink ComponentCarrier-1、DCC-2、DCC-3)的子帧构成。在该下行链路载波要素的子帧的每个中，用格子状的线打上阴影的区域所表示的下行链路控制信道与未打阴影的区域所表示的下行链路共用信道时间复用地进行分配。
另一方面，上行链路的子帧U1由具有20MHz的带宽的三个上行链路载波要素(UCC-1：Uplink Component Carrier-1、UCC-2、UCC-3)构成。在该上行链路载波要素的子帧的每个中，用倾斜格子状的线打上阴影的区域所表示的上行链路控制信道、用左斜线打上阴影的区域所表示的上行链路共用信道、以及用黑色打上阴影的区域所表示的随机接入信道频率复用地进行分配。
例如，基站装置3在某个下行链路的子帧中，在三个下行链路载波要素中的一个或多个下行链路载波要素的下行链路共用信道中配置信号，并向移动站装置1发送。另外，移动站装置1在某个上行链路的子帧中，在三个上行链路载波要素中的一个或多个上行链路载波要素的上行链路共用信道中配置信号，并向基站装置3发送。另外，移动站装置1在某个上行链路的子帧中，选择三个上行链路载波要素中的任意一个上行链路载波要素的随机接入信道，在选择的随机接入信道中配置前导码，并向基站装置3发送。
移动站装置1与基站装置3收发随机接入的消息1至消息4的上行链路载波要素与下行链路载波要素成为一对，基站装置3在各个下行链路载波要素中，广播表示与下行链路载波要素成为一对的上行链路载波要素的信息、以及表示与下行链路载波要素成为一对的上行链路载波要素中的随机接入信道的结构、随机接入的发送状况的信息等与随机接入发送有关的信息，对移动站装置1进行通知。
例如，图2中，在DCC-1与UCC-1、DCC-2与UCC-2、DCC-3与UCC-3成为收发随机接入的消息1至消息4的对的情况下，基站装置3在各个下行链路载波要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)中，广播表示与下行链路载波要素成为一对的上行链路载波要素(UCC-1、UCC-2、UCC-3)的信息、以及与下行链路载波要素成为一对的上行链路载波要素中的随机接入发送相关的信息。在移动站装置1在UCC-1中发送了消息1(前导码)的情况下，基站装置3与移动站装置1在DCC-1中进行消息2(随机接入响应)的收发，在UCC-1中进行消息3的收发，在DCC-1中进行消息4的收发。
<关于下行链路无线帧>
图3是表示本发明实施方式的下行链路的无线帧的结构的一例的概略图。图3表示某个下行链路载波要素中的无线帧的结构。在图3中，横轴表示时域，纵轴表示频域。如图3所示，下行链路载波要素的无线帧由多个下行链路的物理资源块(Physical Resource Block，PRB)对(例如图3的虚线围成的区域)构成。该下行链路的物理资源块对是无线资源的分配等的单位，包括预先确定的宽度的频带(PRB带宽，180kHz)以及时间带(2个时隙＝1个子帧，lms)。
一个下行链路的物理资源块对由在时域中连续的两个下行链路的物理资源块(PRB带宽×时隙)构成。一个下行链路的物理资源块(图3中用粗线包围的单位)在频域中由12个子载波(15kHz)构成，在时域中由7个OFDM码元(71μs)构成。
在时域中，有由7个OFDM码元(71μs)构成的时隙(0.5ms)、由2个时隙构成的子帧(1ms)、以及由10个子帧构成的无线帧(10ms)。在频域中，根据下行链路载波要素的带宽配置多个下行链路的物理资源块。另外，将由一个子载波与一个OFDM码元构成的单元称为下行链路的资源元素(Resource Element，RE)。
以下，说明在下行链路的无线帧内分配的信道。在下行链路的各子帧中，例如分配下行链路控制信道、下行链路共用信道、以及下行链路参考信号。下行链路控制信道从子帧头部的OFDM码元开始配置，下行链路共用信道配置在子帧的剩余的OFDM码元中。关于下行链路导频信道，为了说明的简化在图3中省略图示，下行链路导频信道在频域与时域中分散配置。
首先，说明在下行链路控制信道中配置的信号。在下行链路控制信道中，配置包含下行链路授权(“Downlink grant”，或者也称为“Downlinkassignment”)、上行链路授权(Uplink grant)等作为用于通信控制的信息的下行链路控制信息(Downlink Control Information，DCI)的信号。另外，下行链路授权由表示对下行链路共用信道的调制方式的信息、表示编码方式的信息、表示无线资源的分配的信息、关于HARQ(HybridAutomatic Repeat Request，混合自动重发请求)的信息等构成。另外，上行链路授权由表示对上行链路共用信道的调制方式的信息、表示编码方式的信息、表示无线资源的分配的信息、关于HARQ的信息等构成。
另外，所谓HARQ是例如移动站装置1(基站装置3)将数据信息解码的成功与否(肯定应答(ACKnowledgement，ACK)/否定应答(Negative-ACKnowledgement，NACK))发送给基站装置3(移动站装置1)，在移动站装置1(基站装置3)由于错误无法解码数据信息(NACK)的情况下基站装置3(移动站装置1)重新发送信号，移动站装置1(基站装置3)对再次接收的信号与已经接收的信号的合成信号进行解码处理的技术。
在下行链路控制信息中，附加用从下行链路控制信息的比特序列中生成的循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check：CRC)编码(差错检测编码)与识别符进行了异或的序列。移动站装置1对于接收的信号的与该序列相应的部分，使用与基站装置3所使用的识别符相同的识别符进行异或，由此能够取得下行链路控制信息中包含的循环冗余校验编码。
更详细而言，移动站装置1比较从解码的下行链路控制信息的比特序列中生成的循环冗余校验编码与下行链路控制信息中包含的循环冗余校验编码，若两个编码相同，则识别为能够无差错地解码下行链路控制信息，并且识别为下行链路控制信息中包含的循环冗余校验编码的提取中所使用的识别符在下行链路控制信息中使用。另外，若两个编码不同，则移动站装置1识别为错误地解码了下行链路控制信息，或者识别为下行链路控制信息是发往其他移动站装置的。移动站装置1能够根据下行链路控制信道中包含的识别符，判定下行链路控制信道表示无线资源分配的下行链路共用信道的种类、以及是发往哪个移动站装置的下行链路控制信道。
例如，在移动站装置1被基站装置3分配的移动站装置识别符(Cell-Radio Network Temporary Identifier，C-RNTI，小区无线网络临时标识)包含在下行链路控制信道(上行链路授权或下行链路授权)中的情况下，移动站装置1判定为该下行链路控制信道是发往本装置的下行链路控制信道。另外，在与移动站装置1发送了前导码的随机接入信道的无线资源对应的随机接入识别符(Random Access-Radio Network TemporaryIdentifier，RA-RNTI，随机接入-无线网络临时标识)包含在下行链路控制信道(下行链路授权)中的情况下，移动站装置1判定为该下行链路控制信道表示可能包含对本装置发送的前导码的随机接入响应(RandomAccess Response)的下行链路共用信道的无线资源分配。
另外，在发送了前导码的移动站装置1仅在随机接入处理期间被基站装置3分配的暂时移动站装置识别符(Temporary Cell-Radio NetworkTemporary Identifier，Temporary C-RNTI，临时无线网络临时标识)包含在下行链路控制信道(上行链路授权或下行链路授权)中的情况下，移动站装置1判定为该下行链路控制信道是关于对本装置发送的前导码的消息3的上行链路授权，或者关于消息4的下行链路授权。另外，在基站装置3固有的***信息识别符(System Information-Radio Network TemporaryIdentifier，SI-RNTI，***信息-无线网络临时标识)包含在下行链路控制信道(下行链路授权)中的情况下，移动站装置1判定为该下行链路控制信道表示包含基站装置3对不确定多数的移动站装置1广播的、作为载波要素固有的设定信息的***信息(例如，关于对应的上行链路载波要素的随机接入发送的信息)的下行链路共用信道的无线资源分配。
另外，在基站装置3固有的寻呼识别符(Paging-Radio NetworkTemporary Identifier，P-RNTI，寻呼-无线网络临时标识)包含在下行链路控制信道(下行链路授权)中的情况下，移动站装置1判定为该下行链路控制信道表示包含对由多个移动站装置1构成的组的寻呼信息的下行链路共用信道的无线资源分配。
接着，说明在下行链路共用信道中配置的信号。在下行链路共用信道中，配置包含数据信息(传输块：Transport Block)的信号。在本实施方式中，将下行链路授权与由下行链路授权表示无线资源分配的下行链路共用信道配置在相同子帧内的相同下行链路载波要素中。另外，本发明不限于此，也可以将下行链路授权与由下行链路授权表示无线资源分配的下行链路共用信道配置在不同的下行链路载波要素中，从而使移动站装置1根据下行链路授权识别配置下行链路共用信道的下行链路载波要素。
以下，说明配置下行链路控制信道的无线资源。下行链路控制信道配置在一个或一个以上的控制信道要素(Control Channel Element，CCE)中。控制信道要素由分散在下行链路载波要素内的频域及时域中的多个资源元素组(Resource Element Group，REG。或者也称为mini-CCE)构成。资源元素组在同一下行链路载波要素的同一OFDM码元内，除了下行链路参考信号以外，由在频域中连续的4个下行链路的资源元素构成。例如，下行链路控制信道配置在识别控制信道要素的编号连续的1个、2个、4个、或8个控制信道要素中。
对每个下行链路载波要素，构成共同搜索区域(Common SearchSpace)与移动站装置固有搜索区域(User Equipment-Specific SearchSpace)。共同搜索区域由预先确定的控制信道要素构成，移动站装置固有搜索区域基于基站装置3对移动站装置1分配的C-RNTI构成。对于共同搜索区域与移动站装置固有搜索区域而言，针对配置下行链路控制信道的控制信道要素的每个数量，构成共同搜索区域与移动站装置固有搜索区域。具体而言，在各个下行链路载波要素中，构成在4个、8个控制信道要素中配置下行链路控制信道的2个共同搜索区域，对每个移动站装置1，构成在1个、2个、4个、8个控制信道要素中配置下行链路控制信道的4个移动站装置固有搜索区域。另外，2个共同搜索区域由共同的下行链路控制信道要素构成，4个移动站装置固有搜索区域由不同或共同的下行链路控制信道要素构成。
在共同搜索区域中，配置包含RA-RNTI、P-RNTI、SI-RNTI等的发往多个移动站装置1的下行链路控制信道，以及包含Temporary C-RNTI、C-RNTI的发往特定移动站装置1的下行链路控制信道。在移动站装置固有搜索区域中，配置包含Temporary C-RNTI、C-RNTI的发往特定移动站装置1的下行链路控制信道。
另外，在下行链路授权以及上行链路授权等下行链路控制信息中有多个格式，基站装置3选择移动站装置1应在移动站装置固有搜索区域中监视的下行链路控制信息的格式的集，并通知给移动站装置1。另外，共同搜索区域中配置的下行链路控制信息的格式预先确定，全部移动站装置1进行相同格式的下行链路控制信息的监视。移动站装置1根据下行链路控制信道中配置的下行链路控制信息的有效载荷大小(比特数)、以及下行链路控制信息中包含的标志等，判定下行链路控制信息的格式。
共同搜索区域中配置的包含SI-RNTI、P-RNTI、C-RNTI、TemporaryC-RNTI、RA-RNTI的下行链路控制信息使用至少一个相同的格式。即，移动站装置1对共同搜索区域的下行链路控制信道中配置的信号进行对该格式的解码处理后，判断下行链路控制信道中包含哪个识别符。据此，虽然移动站装置1在共同搜索区域中同时监视多个包含SI-RNTI、P-RNTI、C-RNTI、Temporary C-RNTI、RA-RNTI的下行链路控制信道，但由于解码处理是共同的，所以移动站装置1的解码处理的负担并未增大。
另外，基站装置3对每个移动站装置1设定移动站装置1始终在共同搜索区域中监视下行链路控制信道的下行链路载波要素，并将设定的下行链路载波要素通知给移动站装置1。以下，将对每个移动站装置1设定的、由基站装置3设定为移动站装置1在共同搜索区域中始终监视下行链路控制信道的下行链路载波要素称为共同搜索区域载波要素(Common SearchSpace Component Carrier)。另外，将基站装置3未设定为移动站装置1在共同搜索区域中始终监视下行链路控制信道的下行链路载波要素称为非共同搜索区域载波要素(non-Common Search Space ComponentCarrier)。
移动站装置1在由基站装置3分配了多个下行链路载波要素的情况下，为了取得在各个下行链路载波要素中广播的***信息，在由基站装置3分配的全部下行链路载波要素的共同搜索区域中开始包含SI-RNTI的下行链路控制信道(下行链路授权)的监视，若在各个下行链路载波要素中成功地接收了***信息，则结束在该下行链路载波要素中的共同搜索区域的监视。
另外，在各个下行链路载波要素中发送的寻呼信息中，包含通知基站装置3能够用于与移动站装置1的通信的全部下行链路载波要素的各个的***信息发生了变更的信息，移动站装置1在共同搜索区域载波要素中检测出通知下行链路载波要素的***信息发生了变更的信息的情况下，在包含共同搜索区域载波要素与非共同搜索区域载波要素的***信息发生了变更的下行链路载波要素的共同搜索区域中开始包含SI-RNTI的下行链路控制信道(下行链路授权)的监视，若成功地接收了变更了的***信息，则结束在该下行链路载波要素中的共同搜索区域的监视。
另外，本实施方式的***信息的结构不限于上述结构，也可以在基站装置3能够用于与移动站装置1的通信的全部下行链路载波要素的每个中，将其他全部下行链路载波要素的***信息中与该下行链路载波要素的***信息不同的***信息作为多载波***信息发送。通过这样做，移动站装置1仅仅在一个下行链路载波要素的共同搜索区域中监视包含SI-RNTI的下行链路控制信道(下行链路授权)，便能够取得全部下行链路载波要素的***信息。
<关于上行链路无线帧>
图4是表示本发明实施方式的上行链路的无线帧的结构的一例的概略图。图4表示某个上行链路载波要素中的无线帧的结构。在图4中，横轴表示时域，纵轴表示频域。如图4所示，上行链路载波要素的无线帧由多个上行链路的物理资源块对(例如图4的虚线围成的区域)构成。该上行链路的物理资源块对是无线资源的分配等的单位，包括预先确定的宽度的频带(PRB带宽，180kHz)以及时间带(2个时隙＝1个子帧，1ms)。
一个上行链路的物理资源块对由在时域中连续的两个上行链路的物理资源块(PRB带宽×时隙)构成。一个上行链路的物理资源块(图4中是用粗线包围的单位)在频域中由12个子载波(15kHz)构成，在时域中由7个SC-FDMA码元(71μs)构成。在时域中，有由7个SC-FDMA码元(71μs)构成的时隙(0.5ms)、由2个时隙构成的子帧(1ms)、以及由10个子帧构成的无线帧(10ms)。在频域中，根据上行链路载波要素的带宽配置多个上行链路的物理资源块。另外，将由一个子载波与一个SC-FDMA码元构成的单元称为上行链路的资源元素。
以下，说明在上行链路的无线帧内分配的信道。在上行链路的各子帧中，例如分配上行链路控制信道、上行链路共用信道、随机接入信道、以及上行链路参考信号。首先，说明在随机接入信道中配置的信号。随机接入信道(未图示)配置在由频域中72个上行链路的资源元素(6个物理资源块的量)的带宽、时域中1个子帧至3个子帧中的任一者构成的无线资源(随机接入资源)中。另外，随机接入信道的子载波间隔为1.25kHz或7.5kHz，与上行链路控制信道或上行链路共用信道的子载波间隔(15kHz)不同。随机接入信道的无线资源在无线帧内被分配多个。具体的随机接入信道的无线资源的分配和结构作为广播信息通知给移动站装置1。
在随机接入信道中，为了使移动站装置1与基站装置3取得同步，配置前导码。前导码包含作为表示信息的信号模式的识别码，准备了数十种识别码，能够表示数比特的信息。
图5是表示本发明实施方式的识别码的结构的一例的概略图。图5中，纵轴是识别码的编号，从识别码编号1到识别码编号48的识别码用于基于竞争的随机接入，从识别码编号49到识别码编号64的识别码用于非基于竞争的随机接入。
作为随机接入的方法进行基于竞争的随机接入的移动站装置1在消息3的消息大小较小的情况下选择识别码编号1至24的识别码，在消息3的消息大小较大的情况下选择识别码编号25至48的识别码，从选择的多个识别码中随机选择一个识别码。在消息3的消息大小较小的情况下选择的识别码通常在移动站装置1的传播路径特性较差(或者移动站装置1与基站装置3之间的距离较远)的情况下选择，在消息3的消息大小较大的情况下选择的识别码在移动站装置1的传播路径特性较好(或者移动站装置1与基站装置3之间的距离较近)的情况下选择。
对于作为随机接入的方法进行非基于竞争的随机接入的移动站装置1而言，由基站装置3通知从识别码编号49至识别码编号64的识别码中选择的任一识别码。从基站装置3对移动站装置1的识别码的通知通过下行链路授权进行。基站装置3使下行链路授权的特定字段为特定的代码点，由此对移动站装置1示意分配识别码这一情况，通过在下行链路授权中包含基站装置3对通知识别码的移动站装置1分配的C-RNTI，表示分配了识别码的移动站装置1。
在该下行链路授权中，包含基站装置3选择的识别码的编号、以及表示上行链路载波要素内的随机接入信道的无线资源的信息。另外，基站装置3在与包含分配给移动站装置1的随机接入信道的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素中发送该下行链路授权，移动站装置1根据检测出该下行链路授权的下行链路载波要素，识别该下行链路授权表示随机接入信道的无线资源的上行链路载波要素。另外，在该下行链路授权的表示识别码编号的字段为特定的代码点(例如全“0”)的情况下，移动站装置1进行基于竞争的随机接入。
接着，说明在上行链路控制信道中配置的信号。上行链路控制信道分配在上行链路载波要素的带宽两端的上行链路的物理资源块对(用左斜线打上阴影的区域)中。在上行链路控制信道中，配置包含上行链路控制信息(Uplink Control Information，UCI)的信号，该上行链路控制信息是表示下行链路的信道质量的信道质量信息、表示上行链路的无线资源分配请求的调度请求(Scheduling Request，SR)、对下行链路共用信道的ACK/NACK等用于通信控制的信息。另外，配置包含调度请求、ACK/NACK的信号的上行链路控制信道在频域与时域中进行码复用，配置包含信道质量信息的信号的上行链路控制信道在频域中进行码复用。
接着，说明在上行链路共用信道中配置的信号。上行链路共用信道分配在上行链路控制信道与随机接入信道以外的上行链路的物理资源块对(未打阴影的区域)中。在上行链路共用信道中，配置包含数据信息(传输块：Transport Block)的信号。
在本实施方式中，由上行链路授权表示无线资源分配的上行链路共用信道配置在预先确定的期间后的子帧内的、与移动站装置1接收上行链路授权的下行链路载波要素对应的上行链路载波要素中。例如，在图2中，表示UCC-1的上行链路共用信道的无线资源分配的上行链路授权配置在DCC-1的下行链路控制信道中。另外，本发明不限于此，也可以将上行链路授权与由上行链路授权表示无线资源分配的上行链路共用信道配置在不同的上行链路载波要素与下行链路载波要素的组中，从而使移动站装置1根据上行链路授权识别配置上行链路共用信道的上行链路载波要素。
接着，说明上行链路参考信号。解调参考信号(未图示)与上行链路共用信道以及上行链路控制信道的无线资源时间复用地进行配置。探测参考信号(未图示)在时域中，配置在基站装置3为每个移动站装置1设定的周期的子帧中最后的SC-FDMA码元中，在频域中，配置在基站装置3为每个移动站装置1设定的频域中。
<关于基站装置3的结构>
图6是表示本发明实施方式的基站装置3的结构的概略方框图。如图所示，基站装置3包含上位层处理部101、前导码检测部103、同步定时测定部105、控制部107、接收处理部109、多个接收天线、发送处理部111、以及多个发送天线而构成。另外，上位层处理部101包含无线资源控制部1011以及随机接入控制部1012而构成。另外，在图6中，接收天线与发送天线采用分开的结构，但也可以使用具有切换信号输入输出的作用的半导体开关元件等以共用天线。
上位层处理部101将每个下行链路载波要素的数据信息输出给发送处理部111。另外，上位层处理部101进行分组数据汇聚协议(PDCP：Packet Data Convergence Protocol)层、无线链路控制(RLC：Radio LinkControl)层、以及无线资源控制(RRC：Radio Resource Control)层的处理。上位层处理部101的无线资源控制部1011进行各个移动站装置1的各种设定信息、通信状态、以及缓冲器状况的管理等。上位层处理部101的随机接入控制部1012进行各个移动站装置1的随机接入相关的控制。
在上述处理中，上位层处理部101包括的无线资源控制部1011根据基站装置3能够用于无线通信的下行链路载波要素与上行链路载波要素的数目、以及移动站装置1能够同时发送或接收的下行链路载波要素与上行链路载波要素的数目等，将多个上行链路载波要素与下行链路载波要素分配给移动站装置1。
另外，无线资源控制部1011将分配给移动站装置1的多个下行链路载波要素中的特定的下行链路载波要素作为移动站装置1始终监视共同搜索区域的下行链路载波要素(共同搜索区域载波要素)进行分配。即，无线资源控制部1011将与移动站装置1进行无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中的特定的共同搜索区域(第一共同搜索区域)对移动站装置1进行设定。另外，无线资源控制部1011生成在各下行链路载波要素的各信道中配置的信息，或者从上位节点取得该信息，并针对每个下行链路载波要素输出到发送处理部111。例如，无线资源控制部1011生成下行链路控制信息、作为一种数据信息的随机接入响应，并输出到发送处理部111。
另外，无线资源控制部1011从分配给移动站装置1的上行链路载波要素的无线资源中，将移动站装置1配置上行链路共用信道(数据信息)的无线资源分配给移动站装置1。另外，无线资源控制部1011从下行链路载波要素的无线资源中，分配配置下行链路共用信道(数据信息)的无线资源。无线资源控制部1011生成表示该无线资源分配的下行链路授权与上行链路授权，经由发送处理部111发送给移动站装置1。
另外，无线资源控制部1011从分配给移动站装置1的上行链路载波要素的无线资源中，将移动站装置1配置上行链路共用信道(数据信息)的无线资源分配给移动站装置1。另外，无线资源控制部1011从下行链路载波要素的无线资源中，分配配置下行链路共用信道(数据信息)的无线资源。无线资源控制部1011生成表示该无线资源分配的下行链路授权与上行链路授权，经由发送处理部111发送给移动站装置1。
无线资源控制部1011基于来自随机接入控制部1012的控制信息，选择上行链路载波要素，从选择的上行链路载波要素内的无线资源中分配配置消息3的无线资源。另外，无线资源控制部1011生成表示该无线资源分配的上行链路授权，包含在随机接入响应中，经由发送处理部111发送给移动站装置1。另外，随机接入响应中包含的上行链路授权不包含循环冗余校验编码与移动站装置识别符。在随机接入响应中，包含从随机接入控制部1012输入的对多个识别码的每个的同步定时的偏差量与Temporary C-RNTI、以及无线资源控制部1011生成的上行链路授权。
另外，无线资源控制部1011基于从移动站装置1使用上行链路控制信道通知的上行链路控制信息(ACK/NACK、信道质量信息、调度请求)、以及移动站装置1的缓冲器的状况和无线资源控制部1011设定的各个移动站装置1的各种设定信息，为了进行接收处理部以及发送处理部的控制而生成控制信息，并输出给控制部。
在上述处理中，上位层处理部101包括的随机接入控制部1012对无线资源控制部1011输出控制信息，从而使之生成包含表示随机接入信道的结构(随机接入信道的无线资源分配等)、随机接入的发送状况的信息(随机接入负载)等与随机接入有关的信息的广播信息、随机接入响应、竞争决议等，并输出到发送处理部111。
随机接入控制部1012在具有要对连接中的移动站装置1发送的数据信息，但基站装置3与移动站装置1间的同步发生偏离等情况下，决定对移动站装置1指示前导码的发送。在此情况下，随机接入控制部1012对无线资源控制部1011输出控制信息，从而使之生成对移动站装置1指示前导码的发送的下行链路控制信息，并输出到发送处理部111。
随机接入控制部1012基于从前导码检测部103输入的、随机接入信道的信息、识别码的编号以及同步定时的偏差量，对无线资源控制部1011输出识别码的编号与同步定时的偏差量，对无线资源控制部1011输出控制信息，从而在无线资源控制部1011中生成随机接入响应。另外，随机接入控制部1012根据从前导码检测部103输入的、检测出识别码的随机接入信道的信息，计算RA-RNTI，并输出到无线资源控制部1011。
随机接入控制部1012对无线资源控制部1011输出控制信息，从而使之基于从前导码检测部103输入的检测出识别码的随机接入信道的信息，选择与检测出前导码的上行链路载波要素成为一对的下行链路载波要素，在选择的下行链路载波要素中发送随机接入响应。另外，随机接入控制部1012对无线资源控制部1011输出控制信息，从而使之选择检测出前导码的上行链路载波要素，从选择的上行链路载波要素的无线资源中分配发送消息3的无线资源。
随机接入控制部1012对无线资源控制部1011输出控制信息，从而使之根据消息3中包含的识别移动站装置1的C-RNTI来确定发送了消息3的移动站装置1，在与检测出前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素中发送竞争决议。另外，详细的随机接入的过程在后面描述。
控制部107基于来自上位层处理部101的控制信息，生成进行接收处理部109以及发送处理部111的控制的控制信号。控制部107将生成的控制信号输出到接收处理部109以及发送处理部111，以进行接收处理部109以及发送处理部111的控制。
接收处理部109按照从控制部107输入的控制信号，对经由接收天线从移动站装置1接收的接收信号进行分离、解调、解码，并将解码后的信息输出到上位层处理部101。另外，接收处理部109将分离的上行链路参考信号输出到同步定时测定部105，将分离的随机接入信道输出到前导码检测部103。
具体而言，接收处理部109将经由各接收天线接收的各上行链路载波要素的信号转换为中间频率(下变频(down convert))，除去不需要的频率成分，控制放大级别以适当地维持信号电平，基于接收的信号的同相成分以及正交成分进行正交解调，将进行了正交解调的模拟信号转换为数字信号。接收处理部109从转换后的数字信号中除去相当于保护间隔(Guard Interval，GI)的部分。接收处理部109对除去了保护间隔的信号进行快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)，提取频域的信号。
接收处理部109将提取的信号针对每个上行链路载波要素，分别分离为配置在随机接入信道、上行链路控制信道、上行链路共用信道、解调参考信号、以及探测参考信号中的信号。另外，由于上行链路控制信道进行了码复用，所以接收处理部109使用与发送侧使用的编码相同的编码进行上行链路控制信道的分离。另外，该分离基于预先由基站装置3决定并通知给各个移动站装置1的无线资源的分配信息来进行。另外，接收处理部109从分离后的上行链路参考信号中求出传输路径的推定值，进行上行链路控制信道与上行链路共用信道的传输路径的补偿。
接收处理部109将分离的随机接入信道输出到前导码检测部103，将分离的上行链路参考信号输出到同步定时测定部105。接收处理部109对上行链路共用信道进行逆离散傅立叶变换(Inverse Discrete FourierTransform，IDFT)，取得调制码元，分别对上行链路控制信道与上行链路共用信道的调制码元，使用二相相移键控(Binary Phase Shift Keying，BPSK)、正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying，QPSK)、16正交幅度调制(16 Quadrature Amplitude Modulation，16QAM)、64正交幅度调制(64 Quadrature Amplitude Modulation，64QAM)等预先确定的，或者由基站装置3对各个移动站装置1使用上行链路授权预先通知的调制方式，进行接收信号的解调。
接收处理部109对于解调的上行链路控制信道与上行链路共用信道的编码比特，使用预先确定的编码方式的、预先确定的或者由基站装置3对移动站装置1使用上行链路授权预先通知的编码率进行解码，将解码后的数据信息与上行链路控制信息向上位层处理部101输出。接收处理部109测量从移动站装置1接收的上行链路参考信号或上行链路共用信道的接收信号的电力等，测量上行链路载波要素的信道的接收质量，并输出到上位层处理部101。
前导码检测部103从由接收处理部109输入的随机接入信道的无线资源中检测出多个前导码，根据各个前导码计算同步定时的偏差量，将检测出前导码的随机接入信道的信息、检测出的前导码中使用的识别码的编号、以及同步定时的偏差量输出到上位层处理部101。另外，前导码检测部103根据检测出的前导码的数量，将移动站装置1的随机接入发送状况也定期地通知给上位层处理部101。同步定时测定部105为了进行同步维持，测定从接收处理部109输入的上行链路参考信号，测定同步定时的偏差，将测定结果报告给上位层处理部101。
发送处理部111按照从控制部107输入的控制信号，生成下行链路参考信号，对从上位层处理部101输入的数据信息和下行链路控制信息进行编码及调制，配置在下行链路控制信道以及下行链路共用信道中，与生成的下行链路参考信号进行复用，经由发送天线将信号发送到移动站装置1。
具体而言，发送处理部111对从上位层处理部101输入的各个下行链路载波要素的下行链路控制信息以及数据信息，按照从控制部107输入的控制信号，进行Turbo编码、卷积编码、块编码等编码，使用QPSK、16QAM、64QAM等调制方式对编码比特进行调制。另外，发送处理部101将基于用于识别基站装置3的小区识别符(Cell ID)等使用预先确定的规则求出的、移动站装置1已知的序列作为下行链路参考信号生成，对下行链路控制信道、下行链路共用信道、与下行链路参考信号进行复用。
发送处理部111对复用后的调制码元进行逆快速傅立叶变换(InverseFast Fourier Transform，IFFT)，进行OFDM方式的调制，在进行了OFDM调制的OFDM码元中附加保护间隔，生成基带的数字信号，将基带的数字信号转换为模拟信号，从模拟信号生成中间频率的同相成分以及正交成分，除去对中间频带的多余的频率成分，将中间频率的信号转换为高频信号(上变频(up convert))，除去多余的频率成分，进行电力放大，输出到发送天线并进行发送。
<关于移动站装置1的结构>
图7是表示本发明实施方式的移动站装置1的结构的概略方框图。如图所示，移动站装置1包含上位层处理部201、控制部203、接收处理部205、多个接收天线、前导码生成部207、发送处理部209、以及多个发送天线而构成。另外，上位层处理部201包含无线资源控制部2011以及随机接入处理部2012而构成。另外，在图7中，接收天线与发送天线采用分开的结构，但也可以使用具有切换信号输入输出的作用的半导体开关元件(thyristor)等以共用天线。
上位层处理部201将由用户的操作等生成的每个上行链路载波要素的数据信息输出给发送处理部209。另外，上位层处理部201进行分组数据汇聚协议层、无线链路控制层、以及无线资源控制层的处理。上位层处理部201包括的无线资源控制部2011进行本装置的各种设定信息、通信状态、以及缓冲器状况的管理等。上位层处理部201的随机接入处理部2012进行本装置的随机接入相关的控制。
在上述处理中，上位层处理部201包括的无线资源控制部2011进行分配给本装置的下行链路载波要素与上行链路载波要素、共同搜索区域载波要素、C-RNTI等各种设定信息的管理。另外，无线资源控制部2011生成在各上行链路载波要素的各信道中配置的信息，并针对每个上行链路载波要素输出到发送处理部209。例如，无线资源控制部2011在随机接入响应中分配了消息3的无线资源的情况下，生成由消息3发送的信息，并输出到发送处理部209。
在上述处理中，上位层处理部201包括的无线资源控制部2011进行分配给本装置的下行链路载波要素与上行链路载波要素、共同搜索区域载波要素、C-RNTI等各种设定信息的管理。另外，无线资源控制部2011生成在各上行链路载波要素的各信道中配置的信息，并针对每个上行链路载波要素输出到发送处理部209。例如，无线资源控制部2011在随机接入响应中分配了消息3的无线资源的情况下，生成由消息3发送的信息，并输出到发送处理部209。
例如，无线资源控制部2011生成控制信息并输出给控制部203，该控制信息用于控制使得接收处理部205对共同搜索区域载波要素的共同搜索区域(第一共同搜索区域)中配置的下行链路控制信道进行解码处理，监视下行链路控制信道中是否包含P-RNTI、SI-RNTI、移动站装置1被基站装置3分配的C-RNTI等识别符。
在上述处理中，上位层处理部201包括的随机接入处理部2012管理从基站装置3通知的表示随机接入信道的结构、随机接入的发送状况的信息等与随机接入有关的信息。随机接入处理部2012在本装置从基站装置3接收了指示开始随机接入的下行链路控制信道(下行链路授权)的情况下，以及在具有要在上行链路中发送的数据信息，但未由基站装置3分配上行链路无线资源的情况等情况下，开始随机接入。
随机接入处理部2012在来自基站装置3的下行链路控制信道(下行链路授权)中指示开始随机接入，指定了识别码的编号与随机接入信道的无线资源的情况下，选择指定的识别码与随机接入信道。另外，随机接入处理部2012在未由基站装置3指定识别码与随机接入信道的无线资源的情况下，根据下行链路的信道质量信息等决定要选择的识别码的范围，从选择的识别码范围中随机选择识别码，并且随机选择发送前导码的上行链路载波要素与随机接入信道的无线资源。
另外，随机接入处理部2012对控制部203输出控制信息，从而使前导码生成部207生成包含选择的识别码的前导码，并对控制部203输出控制信息，从而使发送处理部209在选择的随机接入信道的无线资源中发送前导码。
随机接入处理部2012计算与发送随机接入信道的无线资源对应的RA-RNTI。另外，随机接入处理部2012对控制部203输出控制信息，从而使接收处理部205在作为从发送前导码起预先确定的期间的随机接入接收期间内，在与发送随机接入信道的上行链路载波要素成为一对的下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中，监视包含计算出的RA-RNTI的下行链路授权。
在由基站装置3指定识别码的编号的情况下，若在包含计算出的RA-RNTI的下行链路授权表示无线资源分配的随机接入响应中，包含由基站装置3指定的、本装置发送的前导码中包含的识别码的编号，则随机接入处理部2012判定为随机接入成功，结束关于随机接入处理的处理。
在未由基站装置3指定识别码的编号的情况下，随机接入处理部2012在包含计算出的RA-RNTI的下行链路授权表示无线资源分配的随机接入响应中，检测本装置发送的前导码中包含的识别码的编号，取得与检测出的识别码对应的同步定时的偏差量、Temporary C-RNTI、以及表示消息3的无线资源分配的上行链路授权。另外，随机接入处理部2012对控制部203输出控制信息，从而基于同步定时的偏差量，调整发送处理部209的上行链路信号的发送定时。
随机接入处理部2012将随机接入响应中包含的发往本装置的上行链路授权输出到无线资源控制部2011。另外，随机接入处理部2012对无线资源控制部2011输出控制信息，从而在消息3中包含由基站装置3分配的C-RNTI而生成。
随机接入处理部2012对无线资源控制部2011输出控制信息，从而使得在作为从发送消息3起预先确定的期间的竞争决议接收期间内，在与本装置发送随机接入信道的上行链路载波要素成为一对的下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中，监视包含与本装置发送前导码的上行链路载波要素对应的Temporary C-RNTI的下行链路控制信道(上行链路授权)，在检测出包含Temporary C-RNTI的下行链路控制信道(上行链路授权)的情况下，将该下行链路控制信道输出到无线资源控制部2011，进行消息3的重新发送。
另外，随机接入处理部2012在竞争决议接收期间内，在与发送随机接入信道的上行链路载波要素成为一对的下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)与移动站装置固有搜索区域中，监视包含C-RNTI的下行链路控制信道(上行链路授权或下行链路授权)，在检测出至少包含一个C-RNTI的下行链路控制信道的情况下，判定为随机接入成功，结束与随机接入有关的处理。另外，详细的随机接入的过程在后面描述。
控制部203基于来自上位层处理部201的控制信息，生成进行接收处理部205、前导码生成部207、以及发送处理部209的控制的控制信号。控制部203将生成的控制信号输出到接收处理部205、前导码生成部207、以及发送处理部209，以进行接收处理部205、前导码生成部207、以及发送处理部209的控制。
接收处理部205按照从控制部203输入的控制信号，对经由接收天线从基站装置3接收的接收信号进行解调、解码，并将解码后的信息输出到上位层处理部201。另外，接收处理部205基于检测出的下行链路参考信号的接收质量等生成信道质量信息，输出到上位层处理部201以及发送处理部209。
具体而言，接收处理部205将经由各接收天线接收的各上行链路载波要素的信号转换为中间频率(下变频)，除去不需要的频率成分，控制放大级别以适当地维持信号电平，基于接收的信号的同相成分以及正交成分进行正交解调，将进行了正交解调的模拟信号转换为数字信号。接收处理部205从转换后的数字信号中除去相当于保护间隔的部分。接收处理部205对除去了保护间隔的信号进行快速傅立叶变换，提取频域的信号。
接收处理部205将提取的信号针对每个下行链路载波要素，分别分离为配置在下行链路控制信道、下行链路共用信道、以及下行链路参考信号中的信号。另外，该分离基于由下行链路授权通知的无线资源分配信息等进行。另外，接收处理部205从分离后的下行链路参考信号中求出传输路径的推定值，进行下行链路控制信道与下行链路共用信道的传输路径的补偿。另外，接收处理部205基于分离的下行链路参考信号的接收质量等生成信道质量信息，输出到上位层处理部201以及发送处理部209。
接收处理部205对下行链路控制信道进行QPSK调制方式的解调，监视包含由基站装置3分配给本装置的C-RNTI的下行链路授权与上行链路授权，以及包含与本装置发送前导码的随机接入信道的无线资源对应的RA-RNTI的下行链路授权等，尝试进行解码。接收处理部205在下行链路控制信道的解码成功的情况下，将解码了的下行链路控制信道输出给上位层处理部201。接收处理部205对下行链路共用信道，进行QPSK、16QAM、64QAM等由下行链路授权通知的调制方式的解调，进行对由下行链路授权通知的编码率的解码，将解码了的数据信息向上位层处理部201输出。
前导码生成部207按照从控制部203输入的控制信号，生成包含随机接入处理部2012选择的识别码的前导码，并输出给发送处理部209。发送处理部209按照从控制部203输入的控制信号，生成上行链路参考信号，对从上位层处理部201输入的数据信息以及从接收处理部205输入的信道质量信息进行编码及调制，配置在上行链路共用信道以及上行链路控制信道中，与生成的上行链路参考信号进行复用，经由发送天线将信号发送到基站装置3。另外，发送处理部209按照从控制部203输入的控制信号，将从前导码生成部207输入的前导码配置在随机接入信道中，经由发送天线发送到基站装置3。
具体而言，发送处理部209对从上位层处理部201与接收处理部205输入的各个上行链路载波要素的上行链路控制信息以及数据信息，按照从控制部203输入的控制信号，进行Turbo编码、卷积编码、块编码等编码，使用BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等调制方式对编码比特进行调制。
发送处理部209将基于用于识别基站装置3的小区识别符等使用预先确定的规则求出的、基站装置3已知的序列作为上行链路参考信号生成，发送处理部209使用用于码复用的编码乘以上行链路控制信道的调制码元，对上行链路共用信道的调制码元进行并列排序后，进行离散傅立叶变换(Discrete Fourier Transform，DFT)，与生成的上行链路参考信号进行复用。另外，发送处理部209将从前导码生成部207输入的前导码配置在随机接入信道中。
发送处理部209对复用后的信号进行逆快速傅立叶变换，进行SC-FDMA方式的调制，在进行了SC-FDMA调制的SC-FDMA码元中附加保护间隔，生成基带的数字信号，将基带的数字信号转换为模拟信号，从模拟信号生成中间频率的同相成分以及正交成分，除去对中间频带的多余的频率成分，将中间频率的信号转换为高频信号(上变频)，除去多余的频率成分，进行电力放大，输出到发送天线并进行发送。
<关于无线通信***的动作>
下面，对移动站装置的动作进行说明。图8是表示本发明实施方式的切换共同搜索区域的监视的动作的一例的图。
图8A表示本发明实施方式的移动站装置1在作为随机接入的方法进行基于竞争的随机接入(Contention based Random Access)的情况下切换非共同搜索区域载波要素中的共同搜索区域(第二共同搜索区域)的监视的动作的一例。在图8A中，横轴为时域，纵轴表示是否监视共同搜索区域的切换。
首先，在时刻T1时，移动站装置1根据下行链路载波要素的信道质量信息等决定要选择的识别码的范围，从选择的识别码范围中随机选择识别码，从由基站装置3分配的上行链路载波要素中随机选择发送前导码的上行链路载波要素与随机接入信道的无线资源，使用选择的上行链路载波要素的随机接入信道发送包含选择的识别码的前导码(消息1(M1))。在与为发送消息1而选择的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素为非共同搜索区域载波要素的情况下，移动站装置1从时刻T1起在该下行链路载波要素的共同搜索区域中开始包含RA-RNTI的下行链路授权的监视。
基站装置3在上行链路载波要素中检测出从移动站装置1发送的前导码后，根据前导码计算移动站装置1与基站装置3间的同步定时的偏差量，进行用于由移动站装置1在发送前导码的上行链路载波要素中发送消息3的调度(上行链路的无线资源分配、发送格式(消息大小)等的指定)，生成表示调度的结果的上行链路授权，对发送前导码的移动站装置1分配Temporary C-RNTI。
基站装置3生成包含生成的上行链路授权、同步定时的偏差量、分配给移动站装置1的Temporary C-RNTI、以及检测出的前导码的识别码的编号的随机接入响应，使用检测出前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的下行链路共用信道进行发送。另外，基站装置3在表示随机接入响应的无线资源分配的下行链路授权中，包含与检测出前导码的随机接入信道的无线资源对应的RA-RNTI，在与发送下行链路共用信道的下行链路载波要素相同的下行链路载波要素的共同搜索区域中进行发送(消息2(M2))。
在时刻T2时，移动站装置1在与发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域中，确认包含与发送前导码的随机接入信道的无线资源对应的RA-RNTI的下行链路授权后，确认在下行链路授权表示无线资源分配的下行链路共用信道中配置的随机接入响应。移动站装置1确认在随机接入响应中包含了本装置发送的前导码中包含的识别码的编号后，认为消息2的接收成功，结束非共同搜索区域载波要素的共同搜索区域中的包含RA-RNTI的下行链路授权的监视。
另外，移动站装置1从随机接入响应中提取包含本装置发送的前导码中包含的识别码编号的应答，修正同步定时的偏差。进而，在时刻T3时，移动站装置1使用通过随机接入中包含的上行链路授权分配了无线资源的上行链路载波要素的无线资源，将预先从基站装置3通知的C-RNTI包含在上行链路共用信道中，在与发送前导码的上行链路载波要素相同的上行链路载波要素中进行发送(消息3(M3))。
基站装置3在上行链路载波要素中接收来自移动站装置1的消息3，在解码失败的情况下，在接收消息3的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域中，包含Temporary C-RNTI，发送指示消息3的重新发送的上行链路授权。或者，基站装置3使用接收消息3的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的HARQ指示信道发送否定应答NACK。基站装置3在上行链路载波要素中接收来自移动站装置1的消息3，在解码成功的情况下，发送包含接收的消息3中包含的C-RNTI的下行链路控制信道，由此对移动站装置1通知基站装置3已成功地解码了包含该C-RNTI的消息3。
移动站装置1从时刻T3起在与发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域中，开始包含由随机接入响应通知的Temporary C-RNTI的上行链路授权的监视。移动站装置1在检测出包含该Temporary C-RNTI的上行链路授权的情况下，按照上行链路授权进行消息3的重新发送。
另外，移动站装置1从时刻T3起在与发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域与移动站装置固有搜索区域中，监视包含C-RNTI的下行链路控制信道。移动站装置1在检测出包含该C-RNTI的下行链路控制信道的情况下，判断为竞争决议成功，结束非共同搜索区域载波要素的共同搜索区域中的包含Temporary C-RNTI、以及C-RNTI的下行链路控制信道的监视。
另外，移动站装置1在随机接入响应接收期间内未接收到包含移动站装置1发送的前导码的识别码编号的随机接入响应的情况下，或者在竞争决议接收期间内未检测出本装置的识别信息的情况下，从识别码、发送前导码的上行链路载波要素、以及随机接入信道的无线资源的选择开始重新执行。
图8B表示本发明实施方式的移动站装置1在作为随机接入的方法进行基于竞争的随机接入(Contention based Random Access)的情况下切换共同搜索区域载波要素中的共同搜索区域(第一共同搜索区域)的监视的动作的一例。在图8B中，横轴为时域，纵轴表示是否监视共同搜索区域的切换。在共同搜索区域载波要素中，移动站装置1在共同搜索区域中始终监视包含P-RNTI、C-RNTI等的下行链路控制信道。移动站装置1在从移动站装置1发送前导码的时刻T1起到移动站装置1成功接收随机接入响应的时刻T2的期间内，在共同搜索区域中始终进行解码处理的下行链路控制信道中，不仅监视是否包含始终监视的P-RNTI、C-RNTI等，还监视是否包含与移动站装置1发送前导码的随机接入信道的无线资源对应的RA-RNTI。
另外，移动站装置1在从移动站装置1发送消息3的时刻T3起到移动站装置1判断为竞争决议成功的时刻T4的期间内，在共同搜索区域中始终进行解码处理的下行链路控制信道中，不仅监视是否包含始终监视的P-RNTI、C-RNTI等，还监视是否包含由随机接入响应通知给移动站装置1的Temporary C-RNTI。
另外，移动站装置1在作为随机接入的方法进行非基于竞争的随机接入的情况下，在图8的时刻T1时，选择从基站装置3使用下行链路授权通知的识别码，选择与检测出该下行链路授权的下行链路载波要素对应的上行链路载波要素，从选择的上行链路载波要素的随机接入信道的无线资源中，选择从基站装置3使用该下行链路授权通知的随机接入信道的无线资源，使用选择的上行链路载波要素的随机接入信道发送包含选择的识别码的前导码。另外，在与移动站装置1为发送消息1而选择的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素为非共同搜索区域载波要素的情况下，移动站装置1从时刻T1起在该下行链路载波要素的共同搜索区域中开始包含RA-RNTI的下行链路授权的监视。
在时刻T2时，移动站装置1在与发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域中，确认包含与发送前导码的随机接入信道的无线资源对应的RA-RNTI的下行链路授权后，确认在下行链路授权表示无线资源分配的下行链路共用信道中配置的随机接入响应。移动站装置1确认在随机接入响应中包含了本装置发送的前导码中包含的识别码的编号后，认为随机接入成功，结束非共同搜索区域载波要素的共同搜索区域中的包含RA-RNTI的下行链路授权的监视。另外，移动站装置1进行非基于竞争的随机接入的情况下的基站装置3的动作与进行基于竞争的随机接入的情况相同，因而省略。
图9A、图9B是表示本发明实施方式的移动站装置1的动作的一例的流程图。在图9A、图9B中，表示移动站装置1作为随机接入的方法进行基于竞争的随机接入的情况的流程图。移动站装置1取得从基站装置3通知的频带聚合中使用的上行链路与下行链路载波要素的设定(步骤S101)。接着，在从基站装置3通知的步骤S101中设定的下行链路载波要素内，移动站装置1取得始终在共同搜索区域中监视下行链路控制信道的共同搜索区域载波要素的分配(步骤S102)。接着，移动站装置1取得在步骤S101中由基站装置3分配的各个下行链路载波要素中广播的、各个下行链路载波要素对应的上行链路载波要素的与随机接入发送有关的信息(步骤S103)。
移动站装置1基于下行链路载波要素的信道质量，选择发送前导码的上行链路载波要素与随机接入信道的无线资源(步骤S104)。接着，随机选择识别码，使用步骤S104中选择的随机接入信道的无线资源发送包含选择的识别码的前导码(步骤S105)。接着，从发送了前导码起，在发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中，开始包含与发送前导码的随机接入信道的无线资源对应的RA-RNTI的下行链路授权的监视(步骤S106)。
移动站装置1在步骤S106中开始监视的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中检测出包含与发送前导码的随机接入信道的无线资源对应的RA-RNTI的下行链路授权的情况下，从该下行链路控制信道表示无线资源分配的下行链路共用信道中取得随机接入响应(步骤S107)。另外，移动站装置1从随机接入响应中提取包含本装置发送的前导码中包含的识别码编号的应答，取得上行链路授权、同步定时的偏差量、以及Temporary C-RNTI。移动站装置1确认在随机接入响应中包含了本装置发送的前导码中包含的识别码的编号后，认为消息2的接收成功，结束共同搜索区域(第二共同搜索区域)中的包含RA-RNTI的下行链路授权的监视(步骤S108)。
移动站装置1按照步骤S107中取得的上行链路授权，在与发送前导码的上行链路载波要素相同的上行链路载波要素中发送信息3(步骤S109)。从发送了消息3起，在发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中，开始包含由随机接入响应通知的Temporary C-RNTI的上行链路授权的监视(步骤S110)。另外，移动站装置1在该下行链路载波要素为非共同搜索区域载波要素的情况下，在该下行链路载波要素的共同搜索区域中开始包含C-RNTI的下行链路控制信道(上行链路授权或下行链路授权)的监视。
移动站装置1在通过包含Temporary C-RNTI的上行链路授权或者HARQ指示信道被指示了消息3的重新发送的情况下(步骤S111)，重新发送消息3(步骤S112)。接着，在发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中，继续包含由随机接入响应通知的Temporary C-RNTI的上行链路授权的监视(步骤S110)。
移动站装置1在未被指示消息3的重新发送的情况下(步骤S111)，在发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素中，检测出包含分配给本装置的C-RNTI的下行链路控制信道后，判断为竞争决议成功(步骤S113)。
移动站装置1判断为竞争决议成功后，在发送前导码的上行链路载波要素对应的下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中，结束包含由随机接入响应通知的Temporary C-RNTI的下行链路授权的监视(步骤S114)。另外，移动站装置1在该下行链路载波要素为非共同搜索区域载波要素的情况下，在该下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中结束包含C-RNTI的下行链路控制信道的监视(步骤S114)。在步骤S114之后，移动站装置1结束与随机接入有关的处理。
另外，在本实施方式中，对全部上行链路载波要素分配了随机接入信道的无线资源，但也可以在频带聚合中包含未分配随机接入信道的无线资源的上行链路载波要素。在此情况下，在与该上行链路载波要素对应的下行链路载波要素中，不广播与随机接入发送有关的信息，移动站装置1不选择该上行链路载波要素作为发送前导码的上行链路载波要素。
这样，根据本实施方式，移动站装置1由基站装置3从无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中设定特定的共同搜索区域，在该特定的第一共同搜索区域中进行下行链路控制信道的监视，并且在与下行链路载波要素分别对应的随机接入信道内，使用任意一个随机接入信道开始随机接入处理，到随机接入成功为止的期间内，在开始随机接入处理的随机接入信道对应的下行链路载波要素的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道。
据此，移动站装置1能够在由基站装置3设定的全部上行链路载波要素中开始随机接入处理，因而移动站装置1开始随机接入处理的上行链路载波要素得到分散，因此多个移动站装置1选择相同的识别码编号与随机接入信道的无线资源、产生随机接入信道的冲突的概率也得到分散，能够避免在特定的上行链路载波要素中频繁产生随机接入信道的冲突。另外，移动站装置1在开始随机接入处理的随机接入信道对应的下行链路载波要素的共同搜索区域(第二共同搜索区域)中，在到随机接入成功为止的期间内，监视包含分配给本装置的C-RNTI的下行链路控制信道，因此包含C-RNTI的下行链路控制信道的配置自由度增大。
另外，根据本实施方式，移动站装置1由基站装置3从无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中设定特定的共同搜索区域，在该特定的第一共同搜索区域中进行下行链路控制信道的监视，并且在与下行链路载波要素分别对应的随机接入信道内，使用从基站装置3通过下行链路控制信道指示的随机接入信道开始随机接入处理，到随机接入成功为止的期间内，在开始随机接入处理的随机接入信道对应的下行链路载波要素的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道。据此，基站装置3能够从分配给移动站装置1的全部上行链路载波要素中选择对移动站装置1指示随机接入处理的开始的上行链路载波要素。
图10是表示本发明实施方式的共同搜索区域的结构的概念图。在图10中，横轴表示频域，纵轴表示时域。图10表示基站装置3将三个下行链路载波要素(DCC-1、DCC-2、DCC-3)与三个上行链路载波要素(UCC-1、UCC-2、UCC-3)分配给移动站装置1，进而设定为移动站装置1始终监视DCC-2的用斜线打上阴影的第一共同搜索区域的例子。
被进行了上述设定的移动站装置1在使用UCC-3的用黑色打上阴影的随机接入信道发送了前导码的情况下，在随机接入处理期间，除了第一共同搜索区域以外，还在UCC-3对应的DCC-3的用横线打上阴影的第二共同搜索区域中进行与随机接入处理有关的下行链路控制信道的监视。即，移动站装置1在随机接入处理期间，将监视的共同搜索区域在第一共同搜索区域的基础上扩展到第二共同搜索区域。
在本发明的基站装置3以及移动站装置1中动作的程序可以是控制CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等以实现本发明的上述实施方式的功能的程序(使计算机起作用的程序)。并且，上述装置中处理的信息在该处理时暂时积蓄在RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)中，随后存储到Flash ROM(Read Only Memory，只读存储器)等各种ROM或HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)中，根据需要由CPU进行读出、修正/写入。
(A)另外，本发明能够采用如下实施方式。即，本实施方式的移动站装置是一种适用于基站装置对任一移动站装置分配包含与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的多个下行链路载波要素的通信***的移动站装置，其特征在于：在进行对所述基站装置的随机接入时，将所述共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路载波要素的第一共同搜索区域，扩展到包含所述第一共同搜索区域的下行链路载波要素以外的任一下行链路载波要素的第二共同搜索区域。
这样，将共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由基站装置指示进行监视的下行链路载波要素的第一共同搜索区域，扩展到包含第一共同搜索区域的下行链路载波要素以外的任一下行链路载波要素的第二共同搜索区域，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路载波要素中开始随机接入处理，因而移动站装置开始随机接入处理的上行链路载波要素得到分散，因此多个移动站装置选择相同的识别码编号与随机接入信道的无线资源、产生随机接入信道的冲突的概率也得到分散，能够避免在特定的上行链路载波要素中频繁产生随机接入信道的冲突。
(B)另外，本实施方式的移动站装置是一种使用多个载波要素与基站装置进行无线通信，在多个下行链路载波要素的每个中配置与其他移动站装置共同监视的共同搜索区域，在所述共同搜索区域中监视下行链路控制信道的移动站装置，其特征在于包括：随机接入处理部，在由所述基站装置设定的、作为无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中的特定共同搜索区域的第一共同搜索区域中，进行下行链路控制信道的监视，并且使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的任一随机接入资源开始随机接入处理，在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道。
这样，使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的任一随机接入资源开始随机接入处理，在开始随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路载波要素中开始随机接入处理。
(C)另外，本实施方式的移动站装置是一种使用多个载波要素与基站装置进行无线通信，在多个下行链路载波要素的每个中配置与其他移动站装置共同监视的共同搜索区域，在所述共同搜索区域中监视下行链路控制信道的移动站装置，其特征在于包括：随机接入处理部，在由所述基站装置设定的、作为无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中的特定共同搜索区域的第一共同搜索区域中，进行下行链路控制信道的监视，并且使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的从所述基站装置通知的随机接入资源开始随机接入处理，在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道。
这样，使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的从基站装置通知的随机接入资源开始随机接入处理，在开始随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道，因而基站装置能够从由基站装置分配给移动站装置的全部上行链路载波要素中，选择指示随机接入处理的开始的上行链路载波要素。
(D)另外，在本实施方式的移动站装置中，其特征在于，所述随机接入处理部在与开始所述随机接入处理的随机接入资源相同的上行链路载波要素中发送消息3后，在预先确定的期间中，在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素的所述第二共同搜索区域中，监视发往本装置的下行链路控制信道，在检测出发往本装置的下行链路控制信道的情况下，认为随机接入成功。
这样，从发送消息3后，在预先确定的期间中，在开始随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素的第二共同搜索区域中，监视发往本装置的下行链路控制信道，因而基站装置的下行链路控制信道的配置自由度增大。
(E)另外，本实施方式的无线通信方法是适用于基站装置对任一移动站装置分配包含与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的多个下行链路载波要素的通信***的移动站装置的无线通信方法，其特征在于：在进行对所述基站装置的随机接入时，将所述共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路载波要素的第一共同搜索区域，扩展到包含所述第一共同搜索区域的下行链路载波要素以外的任一下行链路载波要素的第二共同搜索区域。
这样，将共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由基站装置指示进行监视的下行链路载波要素的第一共同搜索区域，扩展到包含第一共同搜索区域的下行链路载波要素以外的任一下行链路载波要素的第二共同搜索区域，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路载波要素中开始随机接入处理，因而移动站装置开始随机接入处理的上行链路载波要素得到分散，因此多个移动站装置选择相同的识别码编号与随机接入信道的无线资源、产生随机接入信道的冲突的概率也得到分散，能够避免在特定的上行链路载波要素中频繁产生随机接入信道的冲突。
(F)另外，本实施方式的无线通信方法是使用多个载波要素与基站装置进行无线通信，在多个下行链路载波要素的每个中配置与其他移动站装置共同监视的共同搜索区域，在所述共同搜索区域中监视下行链路控制信道的移动站装置的无线通信方法，其特征在于至少包括：在由所述基站装置设定的、作为无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中的特定共同搜索区域的第一共同搜索区域中，进行下行链路控制信道的监视的步骤；使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的任一随机接入资源开始随机接入处理的步骤；以及在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道的步骤。
这样，使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的任一随机接入资源开始随机接入处理，在开始随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路载波要素中开始随机接入处理。
(G)另外，本实施方式的无线通信方法是使用多个载波要素与基站装置进行无线通信，在多个下行链路载波要素的每个中配置与其他移动站装置共同监视的共同搜索区域，在所述共同搜索区域中监视下行链路控制信道的移动站装置的无线通信方法，其特征在于至少包括：在由所述基站装置设定的、作为无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中的特定共同搜索区域的第一共同搜索区域中，进行下行链路控制信道的监视的步骤；使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的从所述基站装置通知的随机接入资源开始随机接入处理的步骤；以及在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道的步骤。
这样，使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的从基站装置通知的随机接入资源开始随机接入处理，在开始随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道，因而基站装置能够从由基站装置分配给移动站装置的全部上行链路载波要素中，选择指示随机接入处理的开始的上行链路载波要素。
(H)另外，本实施方式的移动站装置的控制程序是适用于基站装置对任一移动站装置分配包含与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的多个下行链路载波要素的通信***的移动站装置的控制程序，其特征在于，将包含以下处理在内的一系列处理可由计算机读取及执行地进行了指令化：在进行对所述基站装置的随机接入时，将所述共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路载波要素的第一共同搜索区域，扩展到包含所述第一共同搜索区域的下行链路载波要素以外的任一下行链路载波要素的第二共同搜索区域。
这样，将共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由基站装置指示进行监视的下行链路载波要素的第一共同搜索区域，扩展到包含第一共同搜索区域的下行链路载波要素以外的任一下行链路载波要素的第二共同搜索区域，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路载波要素中开始随机接入处理，因而移动站装置开始随机接入处理的上行链路载波要素得到分散，因此多个移动站装置选择相同的识别码编号与随机接入信道的无线资源、产生随机接入信道的冲突的概率也得到分散，能够避免在特定的上行链路载波要素中频繁产生随机接入信道的冲突。
(I)另外，本实施方式的移动站装置的控制程序是使用多个载波要素与基站装置进行无线通信，在多个下行链路载波要素的每个中配置与其他移动站装置共同监视的共同搜索区域，在所述共同搜索区域中监视下行链路控制信道的移动站装置的控制程序，其特征在于，将包含以下处理在内的一系列处理可由计算机读取及执行地进行了指令化：在由所述基站装置设定的、作为无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中的特定共同搜索区域的第一共同搜索区域中，进行下行链路控制信道的监视的处理；使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的任一随机接入资源开始随机接入处理的处理；以及在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道的处理。
这样，使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的任一随机接入资源开始随机接入处理，在开始随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道，因而移动站装置能够在由基站装置设定的全部上行链路载波要素中开始随机接入处理。
(J)另外，本实施方式的移动站装置的控制程序是使用多个载波要素与基站装置进行无线通信，在多个下行链路载波要素的每个中配置与其他移动站装置共同监视的共同搜索区域，在所述共同搜索区域中监视下行链路控制信道的移动站装置的控制程序，其特征在于，将包含以下处理在内的一系列处理可由计算机读取及执行地进行了指令化：在由所述基站装置设定的、作为无线通信中的多个下行链路载波要素的共同搜索区域中的特定共同搜索区域的第一共同搜索区域中，进行下行链路控制信道的监视的处理；使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的从所述基站装置通知的随机接入资源开始随机接入处理的处理；以及在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道的处理。
这样，使用与各个下行链路载波要素对应的随机接入资源中的从基站装置通知的随机接入资源开始随机接入处理的处理，在开始随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路载波要素中包含的第二共同搜索区域中，监视与随机接入有关的下行链路控制信道，因而基站装置能够从由基站装置分配给移动站装置的全部上行链路载波要素中，选择指示随机接入处理的开始的上行链路载波要素。
另外，可以用计算机实现上述实施方式中的移动站装置1、基站装置3的一部分。在此情况下，可以将用于实现该控制功能的程序记录到计算机可读取的记录介质上，使计算机***读入该记录介质上记录的程序并执行，由此来实现。另外，此处的“计算机***”是指移动站装置1或基站装置3内置的计算机***，包含OS、周边设备等硬件。另外，“计算机可读取的记录介质”是指软盘、磁光盘、ROM、CD-ROM等可移动介质、计算机***内置的硬盘等存储装置。进一步，“计算机可读取的记录介质”也可以包含如经由因特网等网络或电话线等通信线路发送程序的情况下的通信线这样短时间、动态地保存程序的装置、如该情况下的作为服务器或客户机的计算机***内部的易失性存储器这样在一定时间内保存程序的装置。另外，上述程序可以是用于实现上述功能的一部分的程序，进而也可以是能够通过与计算机***中已经记录的程序的组合实现上述功能的程序。
另外，典型地，可以用作为集成电路的LSI实现上述实施方式中的移动站装置1、基站装置3的部分或全部。移动站装置1、基站装置3的各功能模块可以分别进行芯片化，也可以集成部分或全部进行芯片化。另外，实现集成电路化的方法不仅限于LSI，也可使用专用电路或通用处理器来实现。另外，在随着半导体技术的进步出现了代替LSI的集成电路化的技术的情况下，也能够使用基于该技术的集成电路。
以上，参考附图详细地说明了本发明的一个实施方式，但具体的结构并不限定于上述内容，能够在不脱离本发明主旨的范围内进行各种设计变更等。
符号说明
1(1A～1C)    移动站装置
3  基站装置
101  上位层处理部
103  前导码检测部
105  同步定时测定部
107  控制部
109  接收处理部
111  发送处理部
201  上位层处理部
203  控制部
205  接收处理部
207  前导码生成部
209  发送处理部
1011  无线资源控制部
1012  随机接入控制部
2011  无线资源控制部
2012  随机接入处理部

Claims (9)

1.一种移动站装置，其使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信，其特征在于：
在进行对所述基站装置的随机接入时，将与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成所述第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域。
2.一种移动站装置，其使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信，其特征在于包括：
无线资源控制部，控制为在特定的一个或多个第一下行链路成员载波的每个中构成的第一共同搜索区域中进行下行链路控制信道的监视；以及
随机接入处理部，控制为在使用与所述第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的情况下，在使用所述对应的随机接入资源开始随机接入处理的第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视。
3.根据权利要求1或2所述的移动站装置，其特征在于：
控制为使用从所述基站装置通知的随机接入资源开始随机接入处理。
4.根据权利要求1或2所述的移动站装置，其特征在于：
控制为在所述第一共同搜索区域中，至少进行所述基站装置广播的下行链路控制信道的监视。
5.根据权利要求1或2所述的移动站装置，其特征在于：
在与开始所述随机接入处理的随机接入资源相同的上行链路成员载波中发送消息3后，在预先确定的期间中，在开始所述随机接入处理的随机接入资源对应的下行链路成员载波的所述第二共同搜索区域中，监视发往本装置的下行链路控制信道，在检测出发往本装置的下行链路控制信道的情况下，认为随机接入成功。
6.一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置中使用的无线通信方法，其特征在于：
在进行对所述基站装置的随机接入时，将与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成所述第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域。
7.一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置中使用的无线通信方法，其特征在于至少包括：
在特定的一个或多个第一下行链路成员载波的每个中构成的第一共同搜索区域中进行下行链路控制信道的监视的步骤；
使用与所述第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的步骤；以及
在使用所述对应的随机接入资源开始随机接入处理的第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视的步骤。
8.一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置中使用的控制程序，其特征在于，将包含以下处理在内的一系列处理指令化为可由计算机读取及执行：
在进行对所述基站装置的随机接入时，将与任一其他移动站装置共同监视的共同搜索区域的下行链路控制信道的监视对象，从由所述基站装置指示进行监视的下行链路成员载波的第一共同搜索区域，扩展到构成所述第一共同搜索区域的下行链路成员载波以外的进行随机接入处理的任一下行链路成员载波的第二共同搜索区域。
9.一种使用多个成员载波进行与基站装置的无线通信的移动站装置中使用的控制程序，其特征在于，将包含以下处理在内的一系列处理指令化为可由计算机读取及执行：
在特定的一个或多个第一下行链路成员载波的每个中构成的第一共同搜索区域中进行下行链路控制信道的监视的处理；
使用与所述第一下行链路成员载波以外的第二下行链路成员载波对应的随机接入资源开始随机接入处理的处理；以及
在使用所述对应的随机接入资源开始随机接入处理的第二下行链路成员载波中构成的第二共同搜索区域中，进行与随机接入有关的下行链路控制信道的监视的处理。
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