JP2014030245A - マルチコンポーネント・キャリア・セルの識別 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチコンポーネント・キャリア・セルラ・システムにおいて、隣接セル・リストを必要とすることなく、セルを検出し、セルの測定を行う。
【解決手段】ＵＥは周波数ｆ１で任意の既知の技法によってセル・サーチを行う（ステップ６００）。ＵＥのセル・サーチにより、セルＩＤａを有するセルを突き止め（ステップ６１０）、周波数ｆ１でセルからブロードキャストされているかもしれない可能性のあるマルチコンポーネント・キャリアについて総ての拡張同期情報を読み取る（ステップ６２０）。拡張同期情報に基づき、ＵＥは、セルＩＤｂを有するセルを検出するために、周波数ｆ２でセル・サーチを定期的に行う（ステップ６３０）。ＵＥは、マルチコンポーネント・キャリア・セルを検出しており（ステップ６５０）、周波数ｆ１及びｆ２で適切な受信信号測定を定期的に実行し、ネットワークに報告する（ステップ６６０）。
【選択図】図６

Description

本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、その様なシステムにおける受信信号電力の測定に関する。

ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）及びＨＳＰＡ（Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ａｃｃｅｓｓ）等のセルラ無線通信システム規格に起ころうとしている進化では、最大データレートは、以前のシステムより確実に高くなるであろう。データレートが高くなると、より広いシステム・チャネル帯域幅を通常必要とする。ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム（すなわち、「第４世代」（４Ｇ）移動通信システム）に関しては、１００メガヘルツ（ＭＨｚ）以上の帯域幅が考えられている。

ＬＴＥ及びＨＳＰＡは、時には"第３世代"通信システムと呼ばれ、現在、第３世代パートナーシップ・プロジェクト（３ＧＰＰ）で標準化されている。ＬＴＥ仕様は、現在の広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）仕様の進化と見なすこともできる。ＩＭＴ−ａｄｖａｎｃｅｄ通信システムは、ＬＴＥ、ＨＳＰＡ、又は、ＩＭＳマルチメディア・テレフォニィ（ＩＭＴ）用の他の通信システムの、インターネット・プロトコル（ＩＰ）マルチメディア・サブシステム（ＩＭＳ）を使用する。３ＧＰＰは、ＬＴＥ、ＨＳＰＡ、ＷＣＤＭＡ及びＩＭＴ仕様や、他の種類のセルラ無線通信システムを標準化する仕様を普及させている。

ＬＴＥシステムは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）を、システム・ノードからユーザ装置（ＵＥ）へのダウンリンク（ＤＬ）の多元接続技術（ＯＦＤＭＡと呼ばれる）として使用する。ＬＴＥシステムは、１．２５ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲のチャネル帯域幅を有し、最大帯域幅のチャネルで毎秒１００メガビット（Ｍｂ／ｓ）までのデータレートをサポートする。ＬＴＥダウンリンクに規定された物理チャネルの１つのタイプは、物理ダウンリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）であり、このチャネルは、ＬＴＥプロトコル・スタックの上位レイヤからの情報を搬送し、１つ以上の特定のトランスポート・チャネルにマッピングされる。ＰＤＳＣＨ及び他のＬＴＥチャネルについては、仕様書の中でもとりわけ非特許文献１に記載されている。

ＬＴＥの様なＯＦＤＭＡ通信システムでは、送信されるデータ・ストリームは、並列伝送される多数の狭帯域サブキャリアに分配される。一般に、特定のＵＥ向けのリソース・ブロックは、特定の期間使用される特定数の特定のサブキャリアである。リソース・ブロックは、リソース要素から構成されており、各リソース要素は、より短期間使用される特定のサブキャリアである。異なるグループのサブキャリアは、異なる時間に異なるユーザに対して使用され得る。各サブキャリアは狭帯域なので、各サブキャリアは主にフラットフェージングを受け、フラットフェージングでは、ＵＥが各サブキャリアを復調するのを比較的容易である。多くの現代の通信システムの様に、ＬＴＥシステムのＤＬ伝送は、１０ミリ秒（ｍｓ）間隔のフレームに編成され、各フレームは、通常、連続する２０タイムスロットを含んでいる。ＯＦＤＭＡ通信システムについては、例えば特許文献１等の文献に記載されている。

図１は、典型的なセルラ通信システム１０を示している。無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）１２、１４は、例えば、無線アクセス・ベアラ設定、ダイバーシティ・ハンドオーバ等を含む種々の無線ネットワーク機能を制御する。一般的に、各ＲＮＣは、適切な基地局（ＢＳ）を介して、移動機（ＭＳ）、移動電話機又は他の遠隔端末等のＵＥへの呼及びＵＥからの呼を管理し、ＵＥと基地局は、ＤＬ（順方向）チャネル及びアップリンク（ＵＬ又は逆方向）チャネルを通して互いに通信する。図１では、ＲＮＣ１２はＢＳ１６、１８、２０と接続し、ＲＮＣ１４は、ＢＳ２２、２４、２６と接続している。

ＢＳ又は３Ｇの用語でのノードＢは、１つ以上のセルに分割されている地理的エリアにサービスを提供する。図１では、ＢＳ２６は、５つのアンテナ・セクタＳ１〜Ｓ５を有している状態が示されており、それらのアンテナ・セクタがＢＳ２６のセルを構成すると言うこともできるが、ＢＳからの信号によってサービスを提供されるセクタ又は他のエリアもセルと呼ぶことができる。また、ＢＳは、１つのＵＥに信号を送信するために２つ以上のアンテナを使用することができる。ＢＳは、通常、専用の電話線、光ファイバ・リンク、マイクロ波リンク等により対応するＲＮＣに接続される。ＲＮＣ１２、１４は、移動交換局（図示せず）及び／又はパケット無線サービスノード（図示せず）等の１つ以上のコアネットワーク・ノードを通して、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）、インターネット等の外部ネットワークに接続される。

図１に示される機能配置が、ＬＴＥ及び他の通信システムにおいて変更され得ることは、理解されるはずである。例えば、ＲＮＣ１２、１４の機能は、ノードＢ２２、２４、２６に移されても良く、他の機能はネットワーク内の他のノードに移されても良い。基地局は、情報をセル／セクタ／エリアに送信するために複数の送信アンテナを使用しても良く、それらの異なる送信アンテナは、異なるそれぞれのパイロット信号を送信できることも理解されるであろう。

高速かつ効率的なセル・サーチ及び受信信号電力測定は、"サービング・セル"と呼ばれる適切なセルにＵＥが接続し、かつ、接続を維持するため、そして、あるサービング・セルから別のサービング・セルにハンドオーバするために重要である。現在のＬＴＥ仕様では、ハンドオーバの決定は、基準信号受信電力（ＲＳＲＰ）の測定値に基づいており、基準信号受信電力は、ノードＢが送信する基準信号（ＲＳ）又はシンボル（ＲＳ）のＵＥでの平均受信信号電力と定義することができる。ＵＥは、そのサービング・セルに関するＲＳＲＰと、指定のセル・サーチ手順を行ってＵＥが検出した隣接セルに関するＲＳＲＰとを測定する。

ＲＳ又はパイロットは、既知の周波数及び既知の時間に各ノードＢから送信され、ＵＥはハンドオーバに加えて、同期及び他の目的のために使用する。その様な基準信号及び基準シンボルについては、例えば非特許文献２のセクション７．１．１．２．２並びに非特許文献１のセクション６．１０及び６．１１に記載されている。ＲＳは、図２に示す周波数対時間面でうまく表すことができる特定のリソース要素（ＲＥ）で、ノードＢの送信アンテナのおそらく１、２又は４のそれぞれから送信される。図２の配列は単に一例であり、他の配列も使用できることは、理解されるであろう。

図２は、縦の実線で示される２つの連続するタイムスロットを表しており、ＬＴＥシステムでは、これらのタイムスロットをサブフレームと呼ぶ。図２の周波数範囲は約２６のサブキャリアを含むが、その中の９つだけが明示的に示されている。ノードＢの第１の送信（ＴＸ）アンテナから送信されるＲＳがＲで表され、ノードＢの、利用できる第２のＴＸアンテナから送信されるＲＳがＳで表されている。図２では、各スロットのＯＦＤＭシンボル０と（シンボルが長いサイクリック・プレフィックスを有するか、短いサイクリック・プレフィックスを有するかに応じて）ＯＦＤＭシンボル３又は４の各６番目のサブキャリアで、ＲＳが送信されている様子が示されている。また図２では、シンボル３又は４のＲＳは、スロットの中の最初のＯＦＤＭシンボルであるＯＦＤＭシンボル０のＲＳに対して３つのサブキャリアだけオフセットされている。

基準信号に加えて、セル・サーチ中は同期信号が必要である。ＬＴＥは、ＷＣＤＭＡと類似の階層型セル・サーチ法を使用し、階層型セル・サーチ法では、同期確立及びセル・グループ識別子は、異なる同期チャネル（ＳＣＨ）信号から得られる。プライマリ同期チャネル（Ｐ−ＳＣＨ）信号及びセカンダリ同期チャネル（Ｓ−ＳＣＨ）信号は、非特許文献１のセクション６．１１に予め定められた構造として規定されている。例えば、Ｐ−ＳＣＨ信号及びＳ−ＳＣＨ信号は、特定のタイムスロットの特定のサブキャリアで送信され得る。プライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号については、特許文献２に記載されている。

米国特許出願公開第２００８／００３１３６８Ａ１号明細書 米国特許出願第１２／０２４，７６５号明細書

３ＧＰＰ技術仕様書（ＴＳ）３６．２１１ Ｖ８．１．０、 "Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ ８）"、２００７年１１月 ３ＧＰＰ技術報告書（ＴＲ）２５．８１４ Ｖ７．０．０、"Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ａｓｐｅｃｔｓ ｆｏｒ Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（ＵＴＲＡ）（Ｒｅｌｅａｓｅ ７）"、２００６年６月

無線スペクトラムは、多くのシステム及びオペレータによって共用されなければならない限りある資源なので、上述した様な通信システムでは問題が生じることがある。例えば、少なくとも１００ＭＨｚ幅の無線周波数（ＲＦ）スペクトラムの未使用の連続するブロックを見つけることは難しい。このような問題を解決する１つのやり方は、ＲＦスペクトラムの隣接ブロックや、非隣接ブロックをアグリゲート（統合）し、それによって、ベースバンドの観点からは十分に広いシステムＲＦ帯域幅を獲得することである。

図３は、その様なＲＦスペクトラム・アグリゲーションを示し、２０ＭＨｚの２つの非隣接ブロックと、２０ＭＨｚブロックの１つに隣接する１０ＭＨｚの１つのブロックとが５０ＭＨｚの合計ＲＦ帯域幅に統合されるのを表している。図３から分かるように、アグリゲートされるブロックは、隣接でもよいし、非隣接でもよく、当業者は図示のブロックが非特許文献１の仕様に準拠していることを理解するであろう。

ＲＦアグリゲーションの１つの利点は、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムの様な４Ｇ通信システムのスループット要件である毎秒１ギガビット（Ｇｂ／ｓ）以上のデータレートをサポートするのに十分に広いシステムＲＦ帯域幅を取得可能となることである。さらに、ＲＦアグリゲーションは、ＲＦスペクトラムの統合されるブロックを現在の通信状況及び地理的位置に適合可能にし、こうして通信システムに望ましい融通性を与える。

上述の単純なＲＦアグリゲーションは、マルチキャリア・アグリゲーション、すなわち異なる無線キャリア信号において利用可能なＲＦスペクトラム・セグメントのアグリゲーション、を導入することによって変更することができる。その様なキャリア信号は、同じセル、例えば、同じＬＴＥセル内のキャリアであるかもしれず、その様なセルを、"マルチコンポーネント・キャリア"を有する、或いは、"マルチキャリア・セル"と呼ぶことができる。"マルチキャリア"ＬＴＥ ＵＥは、異なる周波数で異なる帯域幅を有する複数のＬＴＥキャリア信号を同時に受信するであろう。

ＬＴＥ及び他の通信システムにおける現在のセル・サーチ技法は、シングルキャリア・セル、すなわち、各セル識別子（ＩＤ）がＲＦ帯域幅の連続的なセグメントに関係しているシステムだけを取り扱うことができる。ＵＥが、あるキャリア周波数でセルＩＤを検出した後は、現在の技法の定義によれば、ＵＥはセル及びそのセルＩＤを判定したことになっている。従って、セルがマルチキャリア・セルであり、ＵＥが１つのキャリア周波数において１つのセルＩＤを検出した場合、現在のセル・サーチ技法では、同じマルチキャリア・セル内の他の周波数の他のキャリアに属する１つ以上のセルＩＤをどの様に検出するかについては言及していない。

この欠点に対する１つの解決手段は、現在のサービング・セルが、隣接セルの適切なキャリア周波数及びセルＩＤをＵＥに通知すること、すなわち、ＵＥが隣接セルのリストを受信できる様にすることである。それでもやはり、この解決手段は、以前のセルラ通信システムにおいて望ましくなかったように望ましくない。その理由は、通常、コストのかかる仕事である大規模なセル計画及びサイト調整を必要とし、隣接セルのリストを送信するためにシステム・リソースを使用するからである。

よって、マルチコンポーネント・キャリア・セルラ・システムにおいて、隣接セル・リストを必要とすることなく、セルを検出し、セルの測定を行う装置が必要である。

本発明の態様によれば、無線通信システムにおいてマルチコンポーネント・キャリアを有するセルを探索する方法が提供される。本方法は、第１の所定の周波数のキャリア周波数でセルが送信する信号を受信するステップと、第１の所定の周波数での受信信号に実施したセル・サーチ手順により、受信信号に基づいて第１のセルＩＤを判定するステップと、第１の所定の周波数でセルがブロードキャストする、マルチコンポーネント・キャリアについての拡張同期情報を読み取るステップであって、拡張同期情報は、第２の所定のキャリア周波数に関係する第２のセルＩＤを有する、ステップと、拡張同期情報に基づき第２のセルＩＤを有するセルを判定するために第２の所定のキャリア周波数での受信信号にセル・サーチ手順を実施するステップと、第２のセルＩＤが検出された場合、第１及び第２の所定の周波数において受信信号電力を測定するステップとを備えている。

同様に本発明の態様によれば、無線通信システムにおいてマルチコンポーネント・キャリアを有するセルを探索する、受信機内の装置が提供される。本装置は、第１の所定の周波数のキャリア周波数でセルが送信する信号を受信するデバイスと、第１の所定の周波数での受信信号に実施したセル・サーチ手順により、受信信号に基づいて第１のセルＩＤを判定する様に構成された電子処理デバイスとを備えている。電子処理デバイスは、第１の所定の周波数でセルがブロードキャストする、マルチコンポーネント・キャリアについての拡張同期情報を読み取る様にさらに構成され、拡張同期情報は、第２の所定のキャリア周波数に関係する第２のセルＩＤを含み、拡張同期情報に基づき第２のセルＩＤを有するセルを判定するために、電子処理デバイスは、第２の所定のキャリア周波数での受信信号にセル・サーチ手順を実施する様にさらに構成されている。

同様に本発明の態様によれば、無線通信システムにおいてマルチコンポーネント・キャリアを有するセルの探索を可能にする方法が提供される。本方法は、第１の所定の周波数のキャリア周波数でセルが送信する信号を生成するステップを含んでいる。信号は、第１のセルＩＤと、マルチコンポーネント・キャリアについての拡張同期情報とを有し、拡張同期情報は、第２の所定のキャリア周波数に関係する第２のセルＩＤを含んでいる。

同様に本発明の態様によれば、無線通信システムにおけるマルチコンポーネント・キャリアを有するセルの送信機のための装置が提供される。本装置は、少なくとも１つの第１及び２の同期信号生成器と、少なくとも１つの第１及び第２の同期信号生成器と制御信号及び他の信号を送受信する様に構成された制御部とを有する。第１及び第２の同期信号生成器は、少なくとも１つの第１及び第２の同期信号生成器が生成する第１及び第２の同期信号が有する拡張情報の中に、それぞれ第１及び第２のセルＩＤ情報を含め、第１及び第２のセルＩＤ情報は、マルチコンポーネント・キャリアのそれぞれのコンポーネント・キャリアに対応している。

本発明の幾つかの特徴、目的及び利点は、図面と共に以下の説明を読むことによって理解されるであろう。

セルラ通信システムを示す図。 直交周波数分割多元接続を使用する通信システムの基準信号を示す図。 無線周波数スペクトラムのアグリゲーションを示す図。 シングルコンポーネント・キャリアを有する通信システムを示す図。 マルチコンポーネント・キャリアを有する通信システムを示す図。 コンポーネント・キャリア・セル識別子の情報を生成し通知する方法のフロー図。 マルチコンポーネント・キャリア向けに改良されたセル・サーチ方法のフロー図。 セルラ通信システムの受信機の一部分のブロック図。 拡張同期情報チャネルのシンボル配列の一例を示す図。 マルチコンポーネント・キャリア・セルの送信機の一部分のブロック図。

本説明では、マルチキャリア・セルが２つのコンポーネント・キャリアを有する例示の通信システムに焦点をあてるが、本発明は、一般的に、マルチキャリア・セルがＮ個のコンポーネント・キャリア、ここでＮはＮ＞１の整数、を有するシステムに当てはまることを当業者は理解するであろう。

図４Ａは、図１の通信システム１０の別の表現である。通常のＬＴＥ／ＨＳＰＡシステム１０において、ＵＥ１３０は、周波数ｆ１のキャリアでセル１００に接続される。ＵＥ１３０は、同じキャリア周波数ｆ１でセルを識別するために、指定のセル・サーチ手順を定期的に実施する。これは、通常、周波数内セル・サーチと呼ばれる。周波数ｆ１で新しいセルを検出、例えばセル１１０のセルＩＤを検出することでセル１１０を検出し、検出したセルがセル１００よりサービング・セルとして適切であると測定値が示した後、ＵＥは、新しいセル１１０にハンドオーバ（ＨＯ）する。そのキャリア周波数で適切なセルがもはやなく、ＵＥがそのサービング・セルのカバレッジ・エリアから（矢印で示す様に）出て行く場合、ＵＥは、指定の周波数間セル・サーチ手順及び信号測定の実施の必要性を認識する。ネットワーク１０は、通常、ＵＥ１３０に探索すべき他のキャリア周波数、例えばこの例ではセル１２０で使用するキャリア周波数ｆ２を通知する。言い換えると、ＵＥ１３０は、セル１００、１１０から送信される隣接セル・リストを受信し、ＵＥがキャリア周波数ｆ２で新しい適切なセル１２０を見つけた後に、周波数間ＨＯが行われる。

図４Ｂは、マルチコンポーネント・キャリア通信システム１０Ｂを示し、この通信システム１０Ｂは、典型的なシングルコンポーネント・キャリア・システム１０を変更したものである。システム１０Ｂは、同じセル・サイトで、従来のシングルコンポーネント・キャリア・セルを有し、かつ、マルチコンポーネント・キャリア・セルとして異なるキャリア周波数を有することができる。例えば、図４Ｂでは、セル・サイト３００は、それぞれのキャリア周波数ｆ１、ｆ２でそれぞれのセルＩＤを有する２つの従来セルを有してもよく、セル・サイト３１０、３２０も類似のやり方で構成されてもよい。システム１０Ｂ内のマルチキャリアＵＥ３３０は、モビリティ処理を可能とするためにセル・サーチ及び測定を実施する。

現在のセル・サーチ技法では、ＵＥ３３０が１つのキャリア周波数においてセルＩＤを判定した後は、ＵＥはセルを検出したことになっているが、例えばサイト３００、３１０、３２０等のマルチコンポーネント・キャリアを有するセルに関しては、ＵＥ３３０が例えば周波数ｆ１でセルＩＤを検出したとき、現在のセル・サーチ技法は、別のキャリア周波数、例えば周波数ｆ２で同じマルチコンポーネント・キャリアに属するセルＩＤの検出の仕方を定めていない。

図５は、図４Ｂに示す通信システム１０Ｂで使用され得るコンポーネント・キャリア・セルＩＤの情報を生成し通知する方法のフロー図である。本方法は、従来のＬＴＥセル又はＨＳＰＡセルのセルＩＤの様な、異なるキャリア周波数における異なるセルＩＤを、マルチコンポーネント・キャリア・セルＩＤ（つまり、同じマルチキャリア・セルに属するコンポーネント・キャリア）に関係付ける。図４Ｂに示す一例のネットワーク１０Ｂでは、従来のセルが、例えば、周波数ｆ１、ｆ２などの異なるキャリア周波数を使用し、マルチコンポーネント・キャリア・セルは、同じサイト（例えば、サイト３００、３１０、３２０）に配置された、例えば２つのその様なセルを含んでいる。図４Ｂの構成が図５のブロック５００に示されており、ブロック５００は、周波数ｆ１でのセルＩＤａ、周波数ｆ２でのセルＩＤｂがあることを示している。

マルチキャリアＵＥ３３０が、キャリア周波数ｆ１でセル・サーチをしているとき、周波数ｆ２でのセルＩＤｂを見つけられるように、セルａは、キャリア周波数ｆ２でのセルＩＤｂの情報を有する拡張同期情報を周波数ｆ１でブロードキャストする（ステップ５１０）。同様に、ＵＥ３３０が、キャリア周波数ｆ２でセル・サーチをしているとき、周波数ｆ１でのセルＩＤａを見つけられるように、セルｂは、キャリア周波数ｆ１でのセルＩＤａの情報を有する拡張同期情報を周波数ｆ２でブロードキャストする（ステップ５１０）。拡張同期信号情報は、セルが送信する任意の適切な論理チャネル及び物理チャネルで送信され得るが、その方法の詳細は後述する。ステップ５２０において、ＵＥ３３０が、拡張同期情報を検出することで、周波数ｆ１でのセルＩＤａ、周波数ｆ２でのセルＩＤｂを有するマルチコンポーネント・キャリア・セルの中にいると判定する。この場合ＵＥは、拡張同期情報を使用する改良セル・サーチ手順を実施することができる。

図６は、ＵＥ３３０が実施し得るマルチコンポーネント・キャリア用のマルチキャリア・セル・サーチ方法のフロー図である。ＵＥは、特定のキャリア周波数、例えば、周波数ｆ１でセルに接続されており、ステップ６００において、ＵＥは周波数ｆ１で任意の既知の技法によってセル・サーチを行う。ステップ６１０において、ＵＥのセル・サーチにより、セルＩＤａを有するセルを突き止め、ステップ６２０において、ＵＥは、周波数ｆ１でセルからブロードキャストされているかもしれない、可能性のあるマルチコンポーネント・キャリアについて総ての拡張同期情報を読み取る。上述した様に、拡張同期情報は、キャリア周波数ｆ２でのセルＩＤｂを含むことができる。

拡張同期情報に基づき、ＵＥは、セルＩＤｂを有するセルを検出するために、周波数ｆ２でセル・サーチを定期的に行う（ステップ６３０）。ＵＥがセルＩＤｂを判定した場合（ステップ６４０でＹｅｓの場合）、ＵＥは、マルチコンポーネント・キャリア・セルを検出しており（ステップ６５０）、周波数ｆ１及びｆ２で適切な受信信号測定（例えば、ＵＥはＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ等を測定）を定期的に実行し、測定値をネットワークに報告する（ステップ６６０）。ＲＳＲＱ（基準信号受信品質、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｑｕａｌｉｔｙ）は、通常、Ｎ×比率ＲＳＲＰ／ＲＳＳＩと定義され、ここで整数Ｎは、キャリアのＲＳＳＩ測定帯域幅のリソース・ブロック数であり、ＲＳＳＩは、受信信号強度表示（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）である。分子及び分母の測定は、リソース・ブロックの同じセットに対して行われる。

受信信号測定は、各コンポーネント・キャリアに対して任意の既知の技法によって行われ、次いで合成ＲＳＲＰ（または類似の）測定値を決定するために合成される。例えば、合成は、以下の加重和でもよい。
ＲＳＲＰ＿ＭＣ＝α×ＲＳＲＰ＿セルＩＤａ＋（１−α）×ＲＳＲＰ＿セルＩＤｂ

上式で、ＲＳＲＰ＿ＭＣはマルチキャリア・セルの合成ＲＳＲＰの値であり、αは重み係数であり、ＲＳＲＰ＿セルＩＤａは、この例では周波数ｆ１のセルＩＤａのＲＳＲＰ測定値であり、ＲＳＲＰ＿セルＩＤｂは、この例では周波数ｆ２のセルＩＤｂのＲＳＲＰ測定値である。

重み係数αは０．５（すなわち、コンポーネント・キャリアのＲＳＲＰが相加平均される）でもよいが、重み係数αを変化させて、異なるコンポーネント・キャリアによる異なる寄与をもたらしてもよい。さらに、重み係数αは、ネットワーク又はＵＥが決定しても良く、例えば、異なるコンポーネント・キャリアの測定サイクルの関数でも良い（拡張コンポーネント・キャリア等に対するアンカー・キャリアに設定された不連続受信（ＤＲＸ）サイクルの関数でも良い）。ＵＥは、アンカー・キャリア、つまり、ＵＥが制御情報を受信する（１つ以上の）キャリアに、その受信機のリソースの多くの量を通常割り当てるので、"常にオン状態の"アンカー・キャリアでより正確な測定を通常行う。他のコンポーネント・キャリアでは、節電のために、ＵＥはほんの少しの時間（つまり、ＤＲＸサイクル）において、受信（そして、測定）する必要があるだけであり、他のアンカーではないコンポーネント・キャリアでは、通常、正確さの劣る測定となる。従って、その様な他のキャリアには、小さい重み係数が与えられる。

重み係数αをネットワークに決定させる１つの利点は、ネットワークが、異なるコンポーネント・キャリアに由来するＲＳＲＰの量を制御しており、それ故、この情報及び現在の負荷状況についての知識を使用することで、より良いハンドオーバの決定を行えることである。ネットワークは、どのコンポーネント・キャリアがアンカー・キャリアであるべきかを決定することもできる。重み係数αをＵＥに決定させるのは、主に電力消費の問題に関係している。ＵＥは、幾つかのキャリアに低い重みを置いて、それらのキャリアの測定のためにあまり多くの受信機リソースを割り当てる必要をなくすかもしれない。重み係数αをネットワークに決定させる方が好ましいと、現在考えられている。

上記説明は、総てのコンポーネント・キャリア・セルＩＤが検出されるまで、ＵＥは新しいセルの測定を開始しないという想定に基づいているが、それは必須ではない。図６に示す様に、セル・サーチ方法は、オプションでステップ６１５を有することができ、ステップ６１５において、たとえ、総てのコンポーネント・キャリアが検出されていなくとも、ＵＥは、既に検出したコンポーネントセルＩＤに関してＲＳＲＰの測定（および報告）を開始する。手順の他のステップ（ステップ６００〜６６０）は、既に説明したものと同じである。ノードＢへの報告（ステップ６１５又はステップ６６０）で、ＵＥは、検出したコンポーネント・キャリアの数についての情報もオプションとして含めることができる。そのような情報は、ネットワークがＨＯ決定プロセスで使用することができる。

例えば、ＵＥは、その測定報告を無線リソース制御（ＲＲＣ）測定報告として送信することができ、これには、その様なメッセージに関してＨＳＰＡ／ＷＣＤＭＡ及びＬＴＥで使用される周知の手順を使用することができる。この場合、通常のＲＲＣ測定報告は、マルチキャリア・コンポーネントを扱う情報を含むように容易に拡張される。また、ＵＥは、それぞれのＲＲＣメッセージで各コンポーネント・キャリアに関するＲＳＲＰとＲＳＲＱの一方又は両方を報告することができるが、ＲＲＣメッセージは、複数のコンポーネント・キャリアのＲＳＲＰ及び／又はＲＳＲＱ測定値のベクトル表現を含むものであって良い。当業者は、例えばＲＳＲＰ等のベクトル表現が個別のコンポーネント・キャリアのＲＳＲＰの順序配列にすぎないことを理解するであろう。

図７は、上述した方法を実施できるＵＥの一部分７００のブロック図である。図７に示す機能ブロックは、種々の等価なやり方で結合及び再配置することができ、機能の多くは、１つ以上の適切にプログラムされたデジタル・シグナル・プロセッサ又は他の既知の電子回路で実行可能であることが理解されるであろう。

図７に示す様に、ＵＥは、アンテナ７０２を通してＤＬ無線信号を受信し、通常、フロント・エンド受信機（Ｆｅ ＲＸ）７０４で、受信無線信号をアナログのベースバンド信号にダウン・コンバートする。ベースバンド信号は、帯域幅ＢＷ０を有するアナログ・フィルタ７０６によってスペクトル的に成形され、フィルタ７０６によって生成された成形ベースバンド信号は、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）７０８によってアナログからデジタル形式へと変換される。

デジタル化されたベースバンド信号は、ＤＬ信号に含まれる同期信号（ＯＦＤＭシンボル）の帯域幅に相当する帯域幅ＢＷｓｙｎｃを有するデジタル・フィルタ７１０によってさらにスペクトル的に成形される。フィルタ７１０によって生成された成形信号は、例えば、ＬＴＥ等の特定の通信システム用に規定され、上述した１つ以上のセル・サーチ方法を実施するセル・サーチ部７１２に提供される。通常、その様な方法は、受信信号の中の所定のプライマリ及び／又はセカンダリ同期チャネル（Ｐ／Ｓ−ＳＣＨ）の検出を含んでいる。

デジタル化されたベースバンド信号は、ＡＤＣ７０８から帯域幅ＢＷ０を有するデジタル・フィルタ７１４にも提供され、フィルタされたデジタルのベースバンド信号は、ベースバンド信号の周波数領域（スペクトル）表現を生成する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）又は他の適切なスペクトル分解アルゴリズムを実施するプロセッサ７１６に提供される。セル・サーチ部７１２は、各候補セル、つまり、信号電力（例えば、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＰ）が測定される各セルのＩＤに関して、プロセッサ７１６と適切なタイミング信号を交換する。

セル・サーチ部７１２は、また、各候補セルに関するセルの識別子及びＲＳに対応するＲＥをチャネル推定部７１８に提供し、チャネル推定部７１８は、プロセッサ７１６からタイミング信号も受信し、幾つかのサブキャリアｉ及びセルｊのそれぞれに対するチャネル推定値Ｈｉ，ｊを生成する。例えば、ユニット７１８は、制御部７２０から提供される制御信号に基づきチャネル推定値を生成してもよい。推定器７１８は、シンボル検出器７２２及びＵＥの他の処理ブロック（図示せず）に、チャネル推定値Ｈｉを提供し、さらに受信信号電力測定値（例えば、ＲＳＳＩ、ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ、受信サブキャリア電力Ｓｉ、信号対干渉比（ＳＩＲ）等）を生成する信号電力推定部７２４にも提供する。推定部７２４は、既知の種々のやり方で推定値を生成することができる。推定部７２４によって生成された電力推定値は、ＵＥ内のさらなる信号処理にも、通常、使用される。

拡張同期情報は、マルチキャリア・セルから送信される論理同期チャネルにおいて、任意の合意した時間／位置における任意の適切なメッセージによって搬送できることを当業者は理解するであろう。拡張同期情報に含まれる情報要素は、追加のコンポーネント・キャリア数（例えば、０〜Ｎの範囲）、それらの追加のコンポーネント・キャリアの周波数（例えば、無線チャネル番号）、場合によっては追加のコンポーネント・キャリアに関するそれぞれのセルＩＤ番号を示すことができる。それらおよび他の所望の項目の情報は、非特許文献１準拠の通信システムの共用データ・チャネルＰＤＳＣＨ等の既存のチャネルのメッセージに含まれても良く、また新たな拡張同期チャネルの特定の時間−周波数位置に配置されるメッセージとしても良く、それぞれ適切なビット数（情報要素）に符号化される。ＰＤＳＣＨを使用すると、拡張同期情報は、ＰＤＳＣＨが送信される位置でデータ・チャネル上の制御情報として運ばれる。新しい拡張同期チャネルは、非特許文献１のシステムのＰ−ＳＣＨ又はＳ−ＳＣＨに実質的に類似させることができ、例えば、そのシンボルは、Ｐ−ＳＣＨシンボルに対して所定数のＯＦＤＭシンボルだけ後（前）の位置に配置させることができる。

図８は、拡張同期チャネル（Ｅ−ＳＣＨ）のシンボル配列の一例を示す。図２と同様に、図８は、ＬＴＥシステムのＲＳのサブフレーム及びサブキャリアの周波数範囲の一部分を示す。スロットの最初のＯＦＤＭシンボルはシンボル０である。Ｐ−ＳＣＨシンボル及びＳ−ＳＣＨシンボルは、サブフレーム０及び５の中心の６つのリソース・ブロック、つまり、ＯＦＤＭシンボル５、６で送信される（長いサイクリック・プレフィックス及び周波数分割複信（ＦＤＤ）での運用を想定）。上述した様に、拡張同期情報を、Ｐ−ＳＣＨに対して整数ｍだけ後のＯＦＤＭシンボルで送信することができ、図８においては、ｍ＝３である。

図９は、上述した方法の拡張同期チャネルを形成して送信できるマルチキャリア・セル３００、３１０、３２０といった、セルの送信機９００の一部分のブロック図である。図９に示す機能ブロックは、種々の等価なやり方で結合及び再配置することができ、機能の多くは、１つ以上の適切にプログラムされたデジタル・シグナル・プロセッサ及び他の既知の電子回路で実行され得ることが、理解されるであろう。

送信機９００は、通常、適切にプログラムされたデジタル・シグナル・プロセッサであることが有利である、制御部９０２によって動作される。制御部９０２は、通常、送信機９００内の種々のデバイスと制御信号及び他の信号を送受信するが、簡潔化のため、同期信号生成器９０４及び同期信号生成器９１４にそれぞれのセルＩＤを提供することが示されている。生成器９０４、９１４は、Ｐ−ＳＣＨ信号及び／又はＳ−ＳＣＨ信号に含まれる拡張情報の中に、例えば、上述のセルＩＤａ及びセルＩＤｂといった、それぞれのセルＩＤを含めて、それらの信号をそれぞれのマルチプレクサ９０６、９１６に提供し、マルチプレクサ９０６、９１６は、Ｐ−ＳＣＨ信号及び／又はＳ−ＳＣＨ信号と他の送信するデータを合成する。マルチプレクサ９０６、９１６が作り出す合成情報ストリームは、それぞれのＯＦＤＭ変調器９０８、９１８によって変調シンボルに変換されて、それぞれの送信機フロント・エンド（Ｆｅ ＴＸ）９１０、９２０に提供され、送信機フロント・エンド（Ｆｅ ＴＸ）９１０、９２０は、変調シンボルを周波数ｆ１、ｆ２を有するそれぞれのキャリア信号に印加する。変調キャリア信号は、それぞれのアンテナ９１２、９２２を通して送信される。

本出願に記載する方法及び装置は、ＵＥ又は他の移動デバイスがシングルコンポーネント・キャリア・セルＩＤをマルチコンポーネント・キャリア・セルＩＤに容易に関係させることを可能にし、それ故、マルチキャリア・システムにおけるセル・サーチを実施可能にする。さらに、マルチコンポーネント・キャリア・システムにおいて、異なるキャリアに対する調整されたセルＩＤ計画を必要とせず、隣接セル・リストを必要とせず、大規模なセル計画の必要性を減少させる。

上述した手順は、例えば、送信機と受信機が交換する通信信号の時間依存性に対応して、必要に応じて繰り返し実施されることが理解されるであろう。

理解を容易にするために、本発明の多くの態様について、例えば、プログラム可能なコンピュータ・システムの要素が実行可能な動作のシーケンスに関して記述している。種々の動作が、専用回路（例えば、特定の機能を実行する様に相互接続された個々の論理ゲート又は特定用途向け集積回路）、１つ以上のプロセッサで実行されるプログラム命令、又は、それらの組み合わせによって実行できることが認識されるであろう。本発明の実施形態を実行する無線トランシーバは、例えば移動電話機、ページャ、ヘッドセット、ラップトップ・コンピュータ及び他の移動端末、基地局等に含めることができる。

さらに、本発明は、コンピュータに基づくシステム、プロセッサを有するシステム、媒体から命令をフェッチしてその命令を実行できる他のシステムといった、命令実行システム、装置又はデバイスにより、或いは、それらと連携して使用される適切な命令セットを保存している任意の形態の、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体内に完全に具体化されているものと見なすこともできる。本明細書において、"コンピュータが読み取り可能な記憶媒体"は、命令実行システム、装置又はデバイスにより、或いは、それらと連携して使用されるプログラムを収容、保存、通信又は伝達できる任意の手段であっても良い。コンピュータが読み取り可能な記憶媒体は、例えば、電子、磁気、光、電磁気、赤外線又は半導体のシステム、装置、デバイス若しくは媒体であり得るがこれらに限定されない。コンピュータが読み取り可能な記憶媒体のより具体的な例（非包括的リスト）は、１つ以上の線を有する電気接続、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル・リード・オンリ・メモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュ・メモリ）及び光ファイバを含んでいる。

この様に、本発明は、多くの異なる形態で具体化でき、それらの形態の総てを記述してはいないが、それらの形態の総てが本発明の範囲内であると見なされる。本発明の種々の態様のそれぞれに関して、そのような形態のいずれも、記述された動作を実行する様に"構成されたロジック"、或いは、記述された動作を実行する"ロジック"と呼ぶことができる。

重要なことは、本出願において、用語"備える"("ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ"及び"ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ")は、述べられた特徴、数値、ステップ又はコンポーネントの存在を明示するが、１つ以上の他の特徴、数値、ステップ、コンポーネント又はそれらのグループの存在又は追加を排除しないことである。

これまで述べた特定の実施形態は、単なる例示であり、制限するものと見なすべきではない。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定され、特許請求の範囲内に入る変形物及び均等物をその中に包含することを意図している。

Claims (31)

1. 無線通信システムにおいてマルチコンポーネント・キャリアを有するセルを探索する方法であって、
   第１の所定の周波数のキャリア周波数で、前記セルが送信する信号を受信するステップと、
   前記第１の所定の周波数での受信信号に実施したセル・サーチ手順により、前記受信信号に基づいて第１のセル識別子（ＩＤ）を判定するステップと、
   前記第１の所定の周波数で前記セルがブロードキャストする、マルチコンポーネント・キャリアについての拡張同期情報を読み取るステップであって、前記拡張同期情報は、第２の所定のキャリア周波数に関係する第２のセルＩＤを含んでいる、ステップと、
   前記拡張同期情報に基づき、前記第２のセルＩＤを有するセルを判定するために、前記第２の所定のキャリア周波数での受信信号にセル・サーチ手順を実施するステップと、
   を備えていることを特徴とする方法。
2. 前記第２のセルＩＤを検出すると、前記第１及び第２の所定の周波数での受信信号の電力値を測定するステップを、さらに、備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記第１及び第２の所定の周波数での受信信号の測定した電力値の報告を送信するステップを、さらに、備えている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記第１及び第２の所定の周波数での受信信号の測定した電力値の重み付けした合成値を形成するステップを、さらに、備えている、
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記重み付けした合成値は、
   ＲＳＲＰ＿ＭＣ＝α×ＲＳＲＰ＿セルＩＤａ＋（１−α）×ＲＳＲＰ＿セルＩＤｂ
   で表される加重和であり、ここで、ＲＳＲＰ＿ＭＣは重み付けした合成値であり、αは重み係数であり、ＲＳＲＰ＿セルＩＤａは、前記第１の所定の周波数での受信信号の測定した電力値であり、ＲＳＲＰ＿セルＩＤｂは、前記第２の所定の周波数での受信信号の測定した電力値である、
   ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. 前記重み係数αは、０．５である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記重み係数αは、異なるコンポーネント・キャリアに対する測定サイクルの関数である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 前記第２の所定のキャリア周波数でのコンポーネント・キャリア信号を検出する前に、前記第１の所定の周波数での受信信号の電力値を測定するステップを、さらに、備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 検出したコンポーネント・キャリアの数についての情報を送信するステップを、さらに、備えている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記拡張同期情報は、論理同期チャネルの所定の時間の所定のサブキャリアによる少なくとも１つのメッセージにより搬送される、
    ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記拡張同期情報は、追加のコンポーネント・キャリアの数を特定する少なくとも１つの情報要素と、特定されている追加のコンポーネント・キャリアの周波数を示す情報要素を含んでいる、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記特定されている追加のコンポーネント・キャリアの周波数は、無線チャネルの番号で示されている、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記拡張同期情報は、さらに、追加のコンポーネント・キャリアそれぞれのセル識別子の番号を含んでいる、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 前記論理同期チャネルは、物理ダウンリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）で送信される、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
15. 無線通信システムにおいてマルチコンポーネント・キャリアを有するセルを探索する受信機内の装置であって、
    第１の所定の周波数のキャリア周波数で、前記セルが送信する信号を受信するデバイスと、
    前記第１の所定の周波数での受信信号に実施したセル・サーチ手順により、前記受信信号に基づいて第１のセル識別子（ＩＤ）を判定する様に構成された電子処理デバイスと、
    を備えており、
    前記電子処理デバイスは、さらに、前記第１の所定の周波数で前記セルがブロードキャストする、マルチコンポーネント・キャリアについての拡張同期情報を読み取る様に構成され、
    前記拡張同期情報は、第２の所定のキャリア周波数に関係する第２のセルＩＤを含み、
    前記電子処理デバイスは、さらに、前記拡張同期情報に基づき、前記第２のセルＩＤを有するセルを判定するために、前記第２の所定のキャリア周波数での受信信号にセル・サーチ手順を実施する様に構成されている、
    ことを特徴とする装置。
16. 前記第２のセルＩＤを検出すると、前記第１及び第２の所定の周波数での受信信号の電力値を測定する様に構成されているデバイスを、さらに、備えている、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記電子処理デバイスは、さらに、前記第１及び第２の所定の周波数での受信信号の測定した電力値の報告を決定する様に構成されている、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記電子処理デバイスは、さらに、前記第１及び第２の所定の周波数での受信信号の測定した電力値の重み付けした合成値を形成する様に構成されている、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
19. 前記重み付けした合成値は、
    ＲＳＲＰ＿ＭＣ＝α×ＲＳＲＰ＿セルＩＤａ＋（１−α）×ＲＳＲＰ＿セルＩＤｂ
    で表される加重和であり、ここで、ＲＳＲＰ＿ＭＣは重み付けした合成値であり、αは重み係数であり、ＲＳＲＰ＿セルＩＤａは、前記第１の所定の周波数での受信信号の測定した電力値であり、ＲＳＲＰ＿セルＩＤｂは、前記第２の所定の周波数での受信信号の測定した電力値である、
    ことを特徴とする請求項１８に記載の装置。
20. 前記第２の所定のキャリア周波数のコンポーネント・キャリア信号を検出する前に、前記第１の所定の周波数での受信信号の電力値を測定する様に構成されているデバイスを、さらに、備えている、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
21. 無線通信システムにおいてマルチコンポーネント・キャリアを有するセルの探索を可能にする方法であって、
    第１の所定の周波数のキャリア周波数でセルが送信する信号を生成するステップを備えており、
    前記第１の所定の周波数のキャリア周波数でセルが送信する信号は、第１のセル識別子（ＩＤ）と、マルチコンポーネント・キャリアについての拡張同期情報とを有し、
    前記拡張同期情報は、第２の所定のキャリア周波数に関係する第２のセルＩＤを含んでいる、
    ことを特徴とする方法。
22. 前記拡張同期情報は、論理同期チャネルの所定の時間の所定のサブキャリアによる少なくとも１つのメッセージにより搬送される、
    ことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
23. 前記拡張同期情報は、追加のコンポーネント・キャリアの数を特定する少なくとも１つの情報要素と、特定されている追加のコンポーネント・キャリアの周波数を示す情報要素を含んでいる、
    ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 前記特定されている追加のコンポーネント・キャリアの周波数は、無線チャネルの番号で示されている、
    ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記拡張同期情報は、さらに、追加のコンポーネント・キャリアそれぞれのセル識別子の番号を含んでいる、
    ことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
26. 無線通信システムにおけるマルチコンポーネント・キャリアを有するセルの送信機のための装置であって、
    少なくとも１つの第１及び第２の同期信号生成器と、
    前記第１及び第２の同期信号生成器と制御信号及び他の信号を送受信する様に構成された制御部と、
    を備えており、
    前記第１及び第２の同期信号生成器は、前記第１及び第２の同期信号生成器が生成する第１の及び第２の同期信号の拡張情報に、それぞれ第１及び第２のセル識別子（ＩＤ）の情報を含め、
    前記第１及び第２のセルＩＤの情報は、マルチコンポーネント・キャリアの各コンポーネント・キャリアに対応する、
    ことを特徴とする装置。
27. 前記第１及び第２の同期信号を、各コンポーネント・キャリアに印加する様に構成されたデバイスを、さらに、備えている、
    ことを特徴とする請求項２６に記載の装置。
28. 前記第１の及び第２の同期情報のそれぞれは、論理同期チャネルの所定の時間の所定のサブキャリアによる少なくとも１つのメッセージにより搬送される、
    ことを特徴とする請求項２７に記載の装置。
29. 前記第１及び第２の同期情報のそれぞれは、追加のコンポーネント・キャリアの数を特定する少なくとも１つの情報要素と、特定されている追加のコンポーネント・キャリアの周波数を示す情報要素を含んでいる、
    ことを特徴とする請求項２８に記載の装置。
30. 前記特定されている追加のコンポーネント・キャリアの周波数は、無線チャネルの番号で示されている、
    ことを特徴とする請求項２９に記載の装置。
31. 前記拡張情報は、さらに、追加のコンポーネント・キャリアそれぞれのセル識別子の番号を含んでいる、
    ことを特徴とする請求項２７に記載の装置。

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