JP2017521880A - 無線通信システムで端末間の通信のための信号を送受信する方法及び装置 - Google Patents

無線通信システムで端末間の通信のための信号を送受信する方法及び装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、機器間（Ｄ２Ｄ）通信をサポートする無線アクセスシステムで使用されるものであって、Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ—ｔｏ—Ｄｅｖｉｃｅ）通信のための信号を送受信する方法及びこのための装置を提供する。本発明の一様相として、端末で端末間（Ｄｅｖｉｃｅ—ｔｏ—Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）信号を送受信する方法において、少なくとも一つの周波数帯域でＤ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かを判断するステップと、周波数帯域の能力に関する情報を基地局に送信するステップと、前記周波数帯域の能力に関する情報によって前記Ｄ２Ｄ信号を生成するステップと、を含むことを特徴とする。【選択図】図１４

Description

本発明は、無線通信システムに関し、具体的に、無線通信システムで端末間の通信のための信号を送受信する方法及びこのための装置に関する。
本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という）通信システムに対して概略的に説明する。
図１は、無線通信システムの一例として、Ｅ―ＵＭＴＳネットワークの構造を概略的に示した図である。Ｅ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進化したシステムであって、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、Ｅ―ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと称することもできる。ＵＭＴＳ及びＥ―ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容は、それぞれ「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７とＲｅｌｅａｓｅ ８を参照することができる。
図１を参照すると、Ｅ―ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ―ＵＴＲＡＮ）の終端に位置し、外部ネットワークと接続されるアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。
一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．４４、３、５、１０、１５、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうちの一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データに対して、基地局は、下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データに対して、基地局は、上りリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局間では、ユーザトラフィック又は制御トラフィック送信のためのインターフェースを使用することができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧ、及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で端末の移動性を管理する。
無線通信技術は、ＷＣＤＭＡをベースにしてＬＴＥまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は持続的に増加している。また、他の無線アクセス技術が継続して開発されているので、将来に競争力を有するためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりの費用減少、サービス利用可能性の増大、融通性のある周波数帯域の使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適切な電力消費などが要求される。
本発明の目的は、キャリアアグリゲーション（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）をサポートする無線通信システムで端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信のための信号を送受信する方法及びこのための装置を提供することにある。
本発明で達成しようとする技術的課題は前記技術的課題に制限されなく、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。
本発明は、キャリアアグリゲーションをサポートする無線通信システムで端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信のための信号を送受信する方法及びこのための装置を提供する。
本発明の一様相として、端末が端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信のための信号を送受信する方法は、少なくとも一つの周波数帯域でＤ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かを判断するステップと、周波数帯域の能力に関する情報を基地局に送信するステップと、前記周波数帯域の能力に関する情報によって前記Ｄ２Ｄ信号を生成するステップと、を含むことができる。前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かは、前記少なくとも一つの周波数帯域でキャリアアグリゲーションが適用されるか否かに基づいて判断することができる。
本発明の他の様相として、基地局が端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信のための信号を送受信する方法は、周波数帯域の能力に関する情報を端末から受信するステップと、前記周波数帯域の能力に関する情報に基づいて、前記端末が少なくとも一つの周波数帯域でＤ２Ｄ信号の送受信を行えるか否かを判断するステップと、前記少なくとも一つの周波数帯域のうち特定周波数帯域に対して前記Ｄ２Ｄ信号をスケジュールするステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の他の様相に係る、キャリアアグリゲーションをサポートする無線通信システムで端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信のための信号を送受信する端末は、信号を送受信するための送受信モジュールと、プロセッサと、を含み、前記プロセッサは、少なくとも一つの周波数帯域でＤ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かを判断し、周波数帯域の能力に関する情報を基地局に送信し、前記周波数帯域の能力に関する情報によって前記Ｄ２Ｄ信号を生成することを特徴とする。ここで、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かは、前記少なくとも一つの周波数帯域でキャリアアグリゲーションが適用されるか否かに基づいて判断されることを特徴とする。
本発明の他の様相に係る、キャリアアグリゲーションをサポートする無線通信システムで端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信のための信号を送受信する基地局は、周波数帯域の能力に関する情報を端末から受信する送受信モジュールと、前記周波数帯域の能力に関する情報に基づいて、前記端末が少なくとも一つの周波数帯域でＤ２Ｄ信号の送受信を行えるか否かを判断し、前記少なくとも一つの周波数帯域のうち特定周波数帯域に対して前記Ｄ２Ｄ信号をスケジュールするプロセッサと、を含むことを特徴とする。
上述した実施様相に対して以下の事項を共通的に適用することができる。
前記周波数帯域の能力に関する情報は、キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域を示す情報を含むことができる。
好ましくは、前記キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域のうち上りリンクキャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能な周波数帯域であることを特徴とすることができる。又は、前記キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域のうち上りリンクキャリアアグリゲーション及び下りリンクキャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能な周波数帯域であることを特徴とすることができる。
前記周波数帯域に関する情報は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信の動作モードに関する情報を含み、前記動作モードは、前記第１周波数帯域の前記Ｄ２Ｄ信号と前記第２周波数帯域の信号が同時に送信されることを示す第１動作モード、及び前記第１周波数帯域の前記Ｄ２Ｄ信号と前記第２周波数帯域の信号が互いに異なる時間に送信されることを示す第２動作モードのうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。
前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域が同一である場合、前記周波数帯域に関する情報は前記第２動作モードによって適用することができる。
上述した本発明の実施様相は本発明の好ましい実施例の一部に過ぎなく、本願発明の技術的特徴が反映された多様な実施例は、当該技術分野で通常の知識を有する者によって以下で記述する本発明の詳細な説明に基づいて導出・理解され得る。
本発明によると、無線通信システムでＤ２Ｄ（ＤＥＶＩＣＥ―ＴＯ―ＤＥＶＩＣＥ）信号の送受信を効率的に行うことができる。
本発明で得られる効果は以上で言及した効果に制限されなく、言及していない他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。
本発明に関する理解を促進するために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に対する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
無線通信システムの一例としてＥ―ＵＭＴＳネットワークの構造を示す図である。 ３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格をベースにした端末とＥ―ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。 ３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を示す図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を示す図である。 下りリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示す図である。 下りリンクサブフレームの構造を例示する図である。 ＬＴＥで使用される上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 キャリアアグリゲーションを説明するための図である。 クロス搬送波スケジューリングを説明するための図である。 ＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥの構造を示す図である。 別個の周波数特性を有する複数のセルが併合される例を示す図である。 本発明に適用できる通信システムを例示する図である。 本発明に適用できる受信回路を例示する図である。 本発明の一実施例として、多重アンテナをサポートする端末でＤ２Ｄ信号を送受信する方法を説明するための図である。 本発明に適用できる送受信装置のブロック図である。
以下の技術は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ―ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などの多様な無線アクセスシステムに使用することができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００などの無線技術によって実装することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの無線技術によって実装することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ―Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２―２０、Ｅ―ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などの無線技術によって実装することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ―ＵＴＲＡを使用するＥ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であって、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ―ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ―Ａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化したバージョンである。
説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ―Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。また、以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。
図２は、３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格をベースにした端末とＥ―ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザプレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。制御プレーンは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザプレーンは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。
第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位にある媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは送信チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されている。前記送信チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側と受信側の物理層間には、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクでＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクでＳＣ―ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。
第２層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ送信をサポートする。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣの内部の機能ブロックで実装することもできる。第２層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰｖ４やＩＰｖ６などのＩＰパケットを効率的に送信するために不要な制御情報を減少させるヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を行う。
第３層の最下部に位置した無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御プレーンでのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ―ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第２層によって提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は、互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ接続（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合、端末はＲＲＣ接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）に置かれ、そうでない場合、端末はＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）に置かれる。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Ｎｏｎ―Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。
基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは、１．４、３、５、１０、１５、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうちの一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。
ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りＳＣＨを介して送信されてもよく、又は、別途の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。送信チャネルの上位にあり、送信チャネルにマップされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。
図３は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。
電源が消えた状態で再び電源が入ったり、新しくセルに進入したりしたユーザ機器は、段階Ｓ３０１で、基地局と同期を取る等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。そのために、ユーザ機器は、基地局からプライマリ同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｐ―ＳＣＨ）及びセカンダリ同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｓ―ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を取得する。その後、ユーザ機器は、基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信し、セル内の放送情報を取得することができる。一方、ユーザ機器は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、ＤＬ ＲＳ）を受信し、下りリンクチャネル状態を確認することができる。
初期セル探索を終えたユーザ機器は、段階Ｓ３０２で、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＣＣＨ）、及び物理下りリンク制御チャネル情報による物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）を受信し、より具体的なシステム情報を取得することができる。
その後、ユーザ機器は、基地局への接続を完了するために、以降の段階Ｓ３０３〜段階Ｓ３０６などのランダムアクセス過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。このために、ユーザ機器は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブルを送信し（Ｓ３０３）、物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ３０４）。競争ベースのランダムアクセスの場合、追加的な物理ランダムアクセスチャネルの送信（Ｓ３０５）、及び物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ３０６）などの衝突解決手続（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。
上述の手続を行ったユーザ機器は、以降、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手続として、物理下りリンク制御チャネル／物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ３０７）、及び物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＣＣＨ）の送信（Ｓ３０８）を行うことができる。ユーザ機器が基地局に送信する制御情報を上りリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＵＣＩ）と称する。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ―ＡＣＫ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などを含む。本明細書において、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、簡単にＨＡＲＱ―ＡＣＫ或いはＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）と称される。ＨＡＲＱ―ＡＣＫは、ポジティブＡＣＫ（簡単に、ＡＣＫ）、ネガティブＡＣＫ（ＮＡＣＫ）、ＤＴＸ及びＮＡＣＫ／ＤＴＸのうちの少なくとも一つを含む。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などを含む。ＵＣＩは、一般にＰＵＣＣＨを介して送信されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されなければならない場合、ＰＵＳＣＨを介して送信され得る。また、ネットワークの要求／指示によって、ＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に送信することができる。
図４は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。
図４を参照すると、セルラーＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、上りリンク／下りリンクデータパケットの送信はサブフレーム単位で行われ、１サブフレームは、多数のＯＦＤＭシンボルを含む一定の時間区間と定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ１の無線フレーム構造と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造をサポートする。
図４の（ａ）は、タイプ１の無線フレームの構造を例示する。下りリンク無線フレームは１０個のサブフレームで構成され、１サブフレームは時間領域で２個のスロットで構成される。１サブフレームが送信されるのにかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）と言う。例えば、１サブフレームの長さは１ｍｓで、１スロットの長さは０．５ｍｓであり得る。一つのスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で多数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは下りリンクでＯＦＤＭＡを使用するので、ＯＦＤＭシンボルが一つのシンボル区間を示す。また、ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ―ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と称することもできる。リソース割り当て単位としてのリソースブロック（ＲＢ）は、１スロットで複数の連続的な副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。
１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の構成によって変わり得る。ＣＰには、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）と一般ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが一般ＣＰによって構成された場合、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個であり得る。ＯＦＤＭシンボルが拡張ＣＰによって構成された場合、１ＯＦＤＭシンボルの長さが増加するので、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は一般ＣＰの場合より少ない。例えば、拡張ＣＰの場合、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であり得る。ユーザ機器が速い速度で移動する場合などのようにチャネル状態が不安定な場合、シンボル間の干渉をさらに減少させるために拡張ＣＰを使用することができる。
一般ＣＰが使用される場合、１スロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含むので、１サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。このとき、各サブフレームの最初の最大３個のＯＦＤＭシンボルはＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当て、残りのＯＦＤＭシンボルはＰＤＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てることができる。
図４の（ｂ）は、タイプ２の無線フレームの構造を示す図である。タイプ２の無線フレームは、２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは、２個のスロットを含む４個の一般サブフレームと、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ、ＧＰ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）を含む特別サブフレームとで構成される。
前記特別サブフレームにおいて、ＤｗＰＴＳは、ユーザ機器での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に使用される。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定とユーザ機器の上りリンク送信同期を取るのに使用される。すなわち、ＤｗＰＴＳは下りリンク送信に、ＵｐＰＴＳは上りリンク送信に使用され、特に、ＵｐＰＴＳは、ＰＲＡＣＨプリアンブルやＳＲＳ送信の用途で活用される。また、保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間において下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
前記特別サブフレームに関して、現在の３ＧＰＰ標準文書では、下記の表１のように設定を定義している。表１において、Ｔｓ＝１／（１５０００×２０４８）である場合のＤｗＰＴＳとＵｐＰＴＳを示し、残りの領域が保護区間として設定される。
Figure 2017521880
一方、タイプ２の無線フレームの構造、すなわち、ＴＤＤシステムにおける上りリンク／下りリンクサブフレーム設定（ＵＬ／ＤＬ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、下記の表２の通りである。
Figure 2017521880
上記の表２において、Ｄは下りリンクサブフレーム、Ｕは上りリンクサブフレームを表し、Ｓは特別サブフレームを表す。また、上記の表２は、それぞれのシステムでの上りリンク／下りリンクサブフレーム設定において下りリンク―上りリンクスイッチング周期も示している。
上述した無線フレームの構造は例示に過ぎなく、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、及びスロットに含まれるシンボルの数は多様に変更可能である。
図５は、下りリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示する。
Figure 2017521880
Figure 2017521880
図６は、本発明の実施例で使用可能な上りリンクサブフレームの構造を示す。
図６を参照すると、上りリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに区別される。制御領域には、上りリンク制御情報を搬送するＰＵＣＣＨが割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを搬送するＰＵＳＣＨが割り当てられる。ＬＴＥシステムでは、単一の搬送波特性を維持するために、一つの端末はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に送信しない。しかし、ＬＴＥ―Ａシステムでは、キャリアアグリゲーション技術の導入によってＰＵＣＣＨ信号とＰＵＳＣＨ信号を同時に送信することができる。一つの端末に対するＰＵＣＣＨには、サブフレーム内にＲＢ対が割り当てられる。ＲＢ対に属する各ＲＢは、２個のスロットのそれぞれで互いに異なる副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられたＲＢ対はスロット境界（ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ）で周波数ホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ）するという。
図７は、本発明の実施例で使用可能な下りリンクサブフレームの構造を示す。
図７を参照すると、サブフレーム内の第１スロットで、ＯＦＤＭシンボルインデックス０から最大３個のＯＦＤＭシンボルが、各制御チャネルが割り当てられる制御領域であり、残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨが割り当てられるデータ領域である。３ＧＰＰ ＬＴＥで使用される下りリンク制御チャネルの例としては、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ―ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。
ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの第１ＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内の各制御チャネルの送信のために使用されるＯＦＤＭシンボルの数（すなわち、制御領域のサイズ）に関する情報を搬送する。ＰＨＩＣＨは、上りリンクに対する応答チャネルであり、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）に対するＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）／ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ―Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）信号を搬送する。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報を、下りリンク制御情報（ＤＣＩ：ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称する。下りリンク制御情報は、上りリンクリソース割り当て情報、下りリンクリソース割り当て情報又は任意の端末グループに対する上りリンク送信（Ｔｘ）電力制御命令を含む。
キャリアアグリゲーション（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）
図８は、キャリアアグリゲーションを説明するための図である。キャリアアグリゲーションを説明する前に、まず、ＬＴＥ―Ａで無線リソースを管理するために導入されたセル（Ｃｅｌｌ）の概念に対して説明する。セルは、下りリンクリソースと上りリンクリソースとの組合せと理解することができる。ここで、上りリンクリソースは必須要素でないので、セルは、下りリンクリソース単独又は下りリンクリソースと上りリンクリソースで構成することができる。但し、これは、現在のＬＴＥ―Ａリリース１０での定義であり、反対の場合、すなわち、セルが上りリンクリソース単独で構成されることも可能である。下りリンクリソースは下りリンクコンポーネントキャリア（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ、ＤＬ ＣＣ）と称し、上りリンクリソースは上りリンクコンポーネントキャリア（Ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ、ＵＬ ＣＣ）と称することができる。ＤＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣは、搬送波周波数（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で表現することができ、搬送波周波数は、該当セルでの中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を意味する。
セルは、プライマリ周波数（ｐｒｉｍａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で動作するプライマリセル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ、ＰＣｅｌｌ）と、セカンダリ周波数（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で動作するセカンダリセル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ、ＳＣｅｌｌ）とに分類することができる。ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌは、サービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）と称することができる。端末が初期接続設定（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）過程を行ったり、接続再設定過程又はハンドオーバー過程で指示されたセルがＰＣｅｌｌになり得る。すなわち、ＰＣｅｌｌは、後述するキャリアアグリゲーション環境で制御関連中心となるセルと理解することができる。端末は、自身のＰＣｅｌｌでＰＵＣＣＨを受け取って送信することができる。ＳＣｅｌｌは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）接続設定が行われた後で構成可能であり、追加的な無線リソースを提供するのに使用することができる。キャリアアグリゲーション環境でＰＣｅｌｌを除いた残りのサービングセルをＳＣｅｌｌと見ることができる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが、キャリアアグリゲーションが設定されていないか、キャリアアグリゲーションをサポートしない端末の場合、ＰＣｅｌｌでのみ構成されたサービングセルが一つのみ存在する。その一方で、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあり、キャリアアグリゲーションが設定された端末の場合、一つ以上のサービングセルが存在し、全体のサービングセルにはＰＣｅｌｌと全体のＳＣｅｌｌが含まれる。キャリアアグリゲーションをサポートする端末のために、ネットワークは、初期セキュリティ活性化（ｉｎｉｔｉａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）過程が開始された後、接続設定過程で初期に構成されるＰＣｅｌｌに加えて一つ以上のＳＣｅｌｌを構成することができる。
以下、図８を参照してキャリアアグリゲーションに対して説明する。キャリアアグリゲーションは、高い高速送信率に対する要求に適合するために、より広い帯域を使用できるように導入された技術である。キャリアアグリゲーションは、搬送波周波数が互いに異なる２個以上のコンポーネントキャリア（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ、ＣＣ）又は２個以上のセルの併合（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）と定義することができる。図８を参照すると、図８（ａ）は、既存のＬＴＥシステムで一つのＣＣを使用する場合のサブフレームを示し、図８（ｂ）は、キャリアアグリゲーションが使用される場合のサブフレームを示す。図８（ｂ）には、例示的に２０ＭＨｚのＣＣが３個使用され、合計６０ＭＨｚの帯域幅をサポートすることを示している。ここで、各ＣＣは、連続的であってもよく、非連続的であってもよい。
端末は、下りリンクデータを複数のＤＬ ＣＣを介して同時に受信してモニタすることができる。各ＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣとの間のリンケージ（ｌｉｎｋａｇｅ）はシステム情報によって指示することができる。ＤＬ ＣＣ／ＵＬ ＣＣリンクは、システムに固定されているか、半静的に構成することができる。また、システム全体の帯域がＮ個のＣＣで構成されるとしても、特定端末がモニタ／受信できる周波数帯域はＭ（＜Ｎ）個のＣＣに限定され得る。キャリアアグリゲーションに対する多様なパラメータは、セル特定（ｃｅｌｌ―ｓｐｅｃｉｆｉｃ）、端末グループ特定（ＵＥ ｇｒｏｕｐ―ｓｐｅｃｉｆｉｃ）又は端末特定（ＵＥ―ｓｐｅｃｉｆｉｃ）方式で設定することができる。
図９は、クロス搬送波スケジューリングを説明するための図である。クロス搬送波スケジューリングとは、例えば、複数のサービングセルのうちいずれか一つのＤＬ ＣＣの制御領域に他のＤＬ ＣＣの下りリンクスケジューリング割り当て情報を全て含むこと、又は、複数のサービングセルのうちいずれか一つのＤＬ ＣＣの制御領域にそのＤＬ ＣＣとリンクされている複数のＵＬ ＣＣに対する上りリンクスケジューリング承認情報を全て含むことを意味する。
以下では、搬送波指示子フィールド（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｆｉｅｌｄ、ＣＩＦ）に対して説明する。
ＣＩＦは、上述したように、ＰＤＣＣＨを介して送信されるＤＣＩフォーマットに含まれたり（例えば、３ビットサイズと定義される）又は含まれないこともあり（例えば、０ビットサイズと定義される）、含まれた場合、クロス搬送波スケジューリングが適用されたことを示す。クロス搬送波スケジューリングが適用されていない場合、下りリンクスケジューリング割り当て情報は、現在の下りリンクスケジューリング割り当て情報が送信されるＤＬ ＣＣ上で有効である。また、上りリンクスケジューリング承認は、下りリンクスケジューリング割り当て情報が送信されるＤＬ ＣＣとリンクされた一つのＵＬ ＣＣに対して有効である。
クロス搬送波スケジューリングが適用された場合、ＣＩＦは、いずれか一つのＤＬ ＣＣでＰＤＣＣＨを介して送信される下りリンクスケジューリング割り当て情報と関連するＣＣを指示する。例えば、図９を参照すると、ＤＬ ＣＣ Ａ上の制御領域内のＰＤＣＣＨを介してＤＬ ＣＣ Ｂ及びＤＬ ＣＣ Ｃに対する下りリンク割り当て情報、すなわち、ＰＤＳＣＨリソースに対する情報が送信される。端末は、ＤＬ ＣＣ Ａをモニタし、ＣＩＦを通じてＰＤＳＣＨのリソース領域及び該当ＣＣを知ることができる。
ＰＤＣＣＨにＣＩＦが含まれるか否かは半静的に設定することができ、上位層シグナリングによって端末特定に活性化することができる。
ＣＩＦが非活性化（ｄｉｓａｂｌｅｄ）された場合、特定ＤＬ ＣＣ上のＰＤＣＣＨは、該当の同一のＤＬ ＣＣ上のＰＤＳＣＨリソースを割り当て、特定ＤＬ ＣＣにリンクされたＵＬ ＣＣ上のＰＵＳＣＨリソースを割り当てることができる。この場合、既存のＰＤＣＣＨ構造と同一のコーディング方式、ＣＣＥベースのリソースマッピング、ＤＣＩフォーマットなどを適用することができる。
一方、ＣＩＦが活性化（ｅｎａｂｌｅｄ）される場合、特定ＤＬ ＣＣ上のＰＤＣＣＨは、複数の併合されたＣＣのうちＣＩＦが指示する一つのＤＬ／ＵＬ ＣＣ上でのＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨリソースを割り当てることができる。この場合、既存のＰＤＣＣＨ ＤＣＩフォーマットにＣＩＦを追加的に定義することができ、固定された３ビット長のフィールドと定義したり、ＣＩＦ位置をＤＣＩフォーマットサイズとは関係なく固定することもできる。この場合にも、既存のＰＤＣＣＨ構造と同一のコーディング方式、ＣＣＥベースのリソースマッピング、ＤＣＩフォーマットなどを適用することができる。
ＣＩＦが存在する場合にも、基地局は、ＰＤＣＣＨをモニタするＤＬ ＣＣセットを割り当てることができる。これによって、端末のブラインドデコーディングの負担が減少し得る。ＰＤＣＣＨモニタリングＣＣセットは、全体の併合されたＤＬ ＣＣの一部分であり、端末は、ＰＤＣＣＨの検出／デコーディングを該当ＣＣセットでのみ行うことができる。すなわち、端末に対してＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨをスケジュールするために、基地局は、ＰＤＣＣＨをＰＤＣＣＨモニタリングＣＣセット上でのみ送信することができる。ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣセットは、端末特定、端末グループ特定又はセル特定に設定することができる。例えば、図９の例示のように、３個のＤＬ ＣＣが併合される場合、ＤＬ ＣＣ ＡをＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣに設定することができる。ＣＩＦが非活性化される場合、それぞれのＤＬ ＣＣ上のＰＤＣＣＨは、ＤＬ ＣＣ ＡでのＰＤＳＣＨのみをスケジュールすることができる。一方、ＣＩＦが活性化されると、ＤＬ ＣＣ Ａ上のＰＤＣＣＨは、ＤＬ ＣＣ Ａはもちろん、他のＤＬ ＣＣでのＰＤＳＣＨもスケジュールすることができる。ＤＬ ＣＣ ＡがＰＤＣＣＨモニタリングＣＣに設定される場合、ＤＬ ＣＣ Ｂ及びＤＬ ＣＣ ＣにはＰＤＣＣＨが送信されないことがある。
送信タイミング調整（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｓ）
ＬＴＥシステムにおいて、端末から送信された信号が基地局に到逹するのにかかる時間は、セルの半径、セルでの端末の位置、端末の移動性などによって変わり得る。すなわち、基地局が各端末に対する上りリンク送信タイミングを制御しない場合、端末と基地局が通信する間、端末間に干渉の可能性が存在する。これは、基地局での誤り発生率を増加させ得る。端末から送信された信号が基地局に到逹するのにかかる時間はタイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）と称することができる。端末がセル内でランダムに位置すると仮定すると、端末のタイミングアドバンスは端末の位置によって変わり得る。例えば、端末がセルの中心に位置するときより、セルの境界に位置する場合、端末のタイミングアドバンスは遥かに長くなり得る。また、タイミングアドバンスは、セルの周波数帯域によって変わり得る。よって、基地局は、各端末間の干渉を防止するために、セル内にある各端末の送信タイミングを管理又は調整しなければならない。このように、基地局によって行われる送信タイミングの管理又は調整を、タイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）又はタイミング整列（ｔｉｍｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）の維持と称することができる。
タイミングアドバンス維持又はタイミング整列は、上述したようなランダムアクセス過程を通じて行うことができる。ランダムアクセス過程の間、基地局は、端末からランダムアクセスプリアンブルを受信し、受信されたランダムアクセスプリアンブルを用いてタイミングアドバンス値を計算することができる。計算されたタイミングアドバンス値は、ランダムアクセス応答を通じて端末に送信され、端末は、受信されたタイミングアドバンス値に基づいて信号送信タイミングを更新することができる。或いは、基地局は、端末から周期的に又はランダムに送信される上りリンク参照信号（例、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ））を受信してタイミングアドバンスを計算することができ、端末は、計算されたタイミングアドバンス値に基づいて信号送信タイミングを更新することができる。
上述したように、基地局は、ランダムアクセスプリアンブル又は上りリンク参照信号を通じて端末のタイミングアドバンスを測定することができ、タイミング整列のための調整値を端末に知らせることができる。この場合、タイミング整列のための調整値は、タイミングアドバンス命令（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ、ＴＡＣ）と称することができる。ＴＡＣは、ＭＡＣ層によって処理することができる。端末が基地局からＴＡＣを受信する場合、端末は、受信されたＴＡＣが一定時間の間にのみ有効であると仮定する。前記一定時間を指示するためにタイミング整列タイマー（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ、ＴＡＴ）を使用することができる。ＴＡＴ値は、上位層シグナリング（例、ＲＲＣシグナリング）を通じて端末に送信することができる。
端末からの上りリンク無線フレームｉの送信は、対応する下りリンク無線フレームが開始される（ＮTA＋ＮTAoffset）×Ｔs秒前に開始することができる。０≦ＮTA≦２０５１２であってもよく、ＦＤＤフレーム構造の場合はＮTAoffset＝０、ＴＤＤフレーム構造の場合はＮTAoffset＝６２４であってもよい。ＮTAは、タイミングアドバンス命令によって指示することができる。Ｔsはサンプリングタイムを示す。上りリンク送信タイミングは１６Ｔsの倍数単位で調整することができる。ＴＡＣは、ランダムアクセス応答で１１ビットとして与えることができ、０〜１２８２の値を指示することができる。ＮTAはＴＡ＊１６として与えることができる。或いは、ＴＡＣは、６ビットであり、０〜６３の値を指示することができる。この場合、ＮTAはＮTA,old＋（ＴＡ―３１）＊１６として与えることができる。サブフレームｎで受信されたタイミングアドバンス命令はサブフレームｎ＋６から適用することができる。
タイミングアドバンスグループ（ＴＡＧ：Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｃｅ Ｇｒｏｕｐ）
一方、端末で複数のサービングセルが用いられる場合、類似するタイミングアドバンス特性を示すサービングセルが存在し得る。例えば、類似する周波数特性（例、周波数帯域）を用いたり、類似する伝播遅延を有するサービングセルは、類似するタイミングアドバンス特性を有することができる。よって、キャリアアグリゲーション時、複数の上りリンクタイミング同期化の調整によるシグナリングオーバーヘッドを最適化するために、類似するタイミングアドバンス特性を示すサービングセルをグループとして管理することができる。このようなグループは、タイミングアドバンスグループ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｇｒｏｕｐ、ＴＡＧ）と称することができる。類似するタイミングアドバンス特性を有するサービングセルは一つのＴＡＧに属することができ、ＴＡＧで、少なくとも一つのサービングセルは上りリンクリソースを有さなければならない。各サービングセルに対して、基地局は、上位層シグナリング（例、ＲＲＣシグナリング）を通じてＴＡＧ識別子を用いてＴＡＧ割り当てを端末に知らせることができる。２個以上のＴＡＧを一つの端末に設定することができる。ＴＡＧ識別子が０を指示する場合、ＰＣｅｌｌを含むＴＡＧを意味し得る。便宜上、ＰＣｅｌｌを含むＴＡＧは、プライマリＴＡＧ（ｐｒｉｍａｒｙ ＴＡＧ、ｐＴＡＧ）と称し、ｐＴＡＧでない他のＴＡＧはセカンダリＴＡＧ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＴＡＧ、ｓＴＡＧ又はｓｅｃＴＡＧ）と称することができる。セカンダリＴＡＧ識別子（ｓＴＡＧ ＩＤ）は、ＳＣｅｌｌの該当ｓＴＡＧを指示するのに使用することができる。ｓＴＡＧ ＩＤがＳＣｅｌｌに対して設定されない場合、ＳＣｅｌｌはｐＴＡＧの一部として構成することができる。一つのＴＡグループに属した全てのＣＣには一つのＴＡを共通的に適用することができる。
以下、前記ＴＡＣを端末に送信するためのＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥの構造に対して説明する。
ＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ ＭＡＣ ＣＥ）
３ＧＰＰ ＬＴＥで、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ） ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）は、ＭＡＣヘッダー、ＭＡＣ ＣＥ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）及び少なくとも一つのＭＡＣ ＳＤＵ（ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を含む。ＭＡＣヘッダーは、少なくとも一つのサブヘッダー（ｓｕｂｈｅａｄｅｒ）を含み、各サブヘッダーはＭＡＣ ＣＥとＭＡＣ ＳＤＵに対応する。サブヘッダーは、ＭＡＣ ＣＥとＭＡＣ ＳＤＵの長さ及び特徴を示す。
ＭＡＣ ＳＤＵは、ＭＡＣ層の上位層（例えば、ＲＬＣ層又はＲＲＣ層）から来たデータブロックであり、ＭＡＣ ＣＥは、バッファ状態報告（ｂｕｆｆｅｒ ｓｔａｔｕｓ ｒｅｐｏｒｔ）のようにＭＡＣ層の制御情報を伝達するために使用される。
ＭＡＣサブヘッダーは、次のようなフィールドを含む。
― Ｒ（１ビット）：予約された（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールド。
― Ｅ（１ビット）：拡張（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）フィールド。次にＦ及びＬフィールドが存在するか否かを知らせる。
― ＬＣＩＤ（５ビット）：論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）ＩＤフィールド。如何なる種類のＭＡＣ ＣＥであるのか、又はいずれの論理チャネルのＭＡＣ ＳＤＵであるのかを知らせる。
― Ｆ（１ビット）:フォーマット（Ｆｏｒｍａｔ）フィールド。次のＬフィールドのサイズが７ビットであるのか、それとも１５ビットであるのかを知らせる。
― Ｌ（７ビット又は１５ビット）:長さ（Ｌｅｎｇｔｈ）フィールド。ＭＡＣサブヘッダーに該当するＭＡＣ ＣＥ又はＭＡＣ ＳＤＵの長さを知らせる。
固定サイズ（Ｆｉｘｅｄ―ｓｉｚｅｄ）のＭＡＣ ＣＥに対応するＭＡＣサブヘッダーにはＦ及びＬフィールドが含まれない。
図１０は、固定されたサイズのＭＡＣ ＣＥであって、ＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥを示す。ＴＡＣは、端末が適用する時間調節の量を制御するために使用され、ＭＡＣ ＰＤＵサブヘッダーのＬＣＩＤによって識別される。ここで、ＭＡＣ ＣＥは固定されたサイズを有し、図１０に示したように、単一のオクテット（Ｏｃｔｅｔ）で構成される。
― Ｒ（１ビット）:予約された（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールド。
― ＴＡＣ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ）（６ビット）：端末が適用しなければならないタイミング調整値の総量を制御するために使用されるＴAインデックス値（０、１、２、…、６３）を示す。
タイミング整列のための調整値は、タイミングアドバンス命令（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ、ＴＡＣ）を通じて送信されてもよいが、初期アクセスのために端末機が送信したランダムアクセスプリアンブルに対する応答メッセージ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、以下、ＲＡＲと称する）を介して送信されてもよい。以下、ＴＡＣを受信するために提案されたランダムアクセス過程を行う方法に対して説明する。
ランダムアクセス過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）
ＬＴＥシステムで、端末は、次のような場合にランダムアクセス手続を行うことができる。
― 端末が、基地局との接続（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）がないので、初期接続（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）をする場合
― 端末が、ハンドオーバー手続において、ターゲットセルに最初に接続する場合
― 基地局の命令によって要求される場合
― 上りリンクの時間同期が取られないか、無線リソースを要求するために使用される指定された無線リソースが割り当てられていない状況で、上りリンクへのデータが発生する場合
― 無線リンク失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ）又はハンドオーバー失敗（ｈａｎｄｏｖｅｒ ｆａｉｌｕｒｅ）時の復旧手続の場合
これに基づいて、以下では、一般的な競争ベースのランダムアクセス手続を説明する。
（１）第１メッセージ送信
まず、端末は、システム情報又はハンドオーバー命令（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｍａｎｄ）を通じて指示されたランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に（ｒａｎｄｏｍｌｙ）一つのランダムアクセスプリアンブルを選択し、前記ランダムアクセスプリアンブルを送信できるＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲＡＣＨ）リソースを選択して送信することができる。
（２）第２メッセージ受信
端末は、ランダムアクセスプリアンブルを送信した後、基地局が、システム情報又はハンドオーバー命令を通じて指示されたランダムアクセス応答受信ウィンドウ内で自身のランダムアクセス応答の受信を試みる（Ｓ９０２）。より詳細に、ランダムアクセス応答情報はＭＡＣ ＰＤＵの形式で送信することができ、前記ＭＡＣ ＰＤＵはＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して伝達することができる。また、前記ＰＤＳＣＨで伝達される情報を端末が適切に受信するために、端末はＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）をモニタすることが好ましい。すなわち、ＰＤＣＣＨには、前記ＰＤＳＣＨを受信しなければならない端末の情報、前記ＰＤＳＣＨの無線リソースの周波数、時間情報、及び前記ＰＤＳＣＨの送信形式などが含まれていることが好ましい。一旦端末が自身に送信されるＰＤＣＣＨの受信に成功すると、前記ＰＤＣＣＨの情報によってＰＤＳＣＨで送信されるランダムアクセス応答を適切に受信することができる。そして、前記ランダムアクセス応答には、ランダムアクセスプリアンブル識別子（ＩＤ；例えば、ＲＡＰＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）、上りリンク無線リソースを知らせる上りリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、一時的セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ―ＲＮＴＩ）及び時間同期補正値（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ：ＴＡＣ）を含ませることができる。
上述したように、ランダムアクセス応答でランダムアクセスプリアンブル識別子が必要な理由は、一つのランダムアクセス応答には一つ以上の端末のためのランダムアクセス応答情報が含まれ得るので、前記上りリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、一時的セル識別子及びＴＡＣがいずれの端末に有効であるのかを知らせる必要があるためである。本段階で、端末は、自身が選択したランダムアクセスプリアンブルと一致するランダムアクセスプリアンブル識別子を選択すると仮定する。これを通じて、端末は、上りリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、一時的セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ―ＲＮＴＩ）及び時間同期補正値（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）などを受信することができる。
（３）第３メッセージ送信
端末が自身に有効なランダムアクセス応答を受信した場合は、前記ランダムアクセス応答に含まれた各情報をそれぞれ処理する。すなわち、端末はＴＡＣを適用させ、一時的セル識別子を格納する。また、有効なランダムアクセス応答受信に対応して送信するデータをメッセージ３バッファに格納することができる。
一方、端末は、受信されたＵＬ承認を用いて、データ（すなわち、第３メッセージ）を基地局に送信する。第３メッセージには、端末の識別子が含まれなければならない。これは、競争ベースのランダムアクセス手続では、基地局でいずれの端末が前記ランダムアクセス手続を行うのかを判断できないが、将来の衝突を解決するためには端末を識別しなければならないためである。
端末の識別子を含ませる方法としては二つの方法が論議された。第一の方法において、端末が前記ランダムアクセス手続前に既に該当セルで割り当てられた有効なセル識別子を有していた場合、端末は、前記ＵＬ承認に対応する上りリンク送信信号を通じて自身のセル識別子を送信する。その一方で、ランダムアクセス手続前に有効なセル識別子の割り当てを受けていない場合、端末は、自身の固有識別子（例えば、Ｓ―ＴＭＳＩ又は任意のＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ｉｄ））を含ませて送信する。一般に、前記固有識別子はセル識別子より長い。端末は、前記ＵＬ承認に対応するデータを送信した場合、衝突解決のためのタイマー（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｉｍｅｒ；以下、「ＣＲタイマー」と称する）を開始する。
（４）第４メッセージ受信
端末が、ランダムアクセス応答に含まれたＵＬ承認を通じて自身の識別子を含むデータを送信した後、衝突解決のために基地局の指示を待つ。すなわち、特定メッセージを受信するためにＰＤＣＣＨの受信を試みる（Ｓ９０４）。前記ＰＤＣＣＨを受信する方法においても二つの方法が論議された。上述したように、前記ＵＬ承認に対応して送信された第３メッセージが自身のセル識別子を用いて送信された場合は、自身のセル識別子を用いてＰＤＣＣＨの受信を試み、前記識別子が固有識別子である場合は、ランダムアクセス応答に含まれた一時的セル識別子を用いてＰＤＣＣＨの受信を試みることができる。その後、前者の場合、前記衝突解決タイマーが満了する前に自身のセル識別子を通じてＰＤＣＣＨを受信したとき、端末は、正常にランダムアクセス手続が行われたと判断し、ランダムアクセス手続を終了する。後者の場合、前記衝突解決タイマーが満了する前に一時的セル識別子を通じてＰＤＣＣＨを受信した場合、前記ＰＤＣＣＨが指示するＰＤＳＣＨが伝達するデータを確認する。前記データの内容に自身の固有識別子が含まれている場合、端末は、正常にランダムアクセス手続が行われたと判断し、ランダムアクセス手続を終了する。
一方、非競争ベースのランダムアクセス手続での動作は、図７に示した競争ベースのランダムアクセス手続と異なり、第１メッセージ送信及び第２メッセージ送信のみでランダムアクセス手続が終了する。但し、端末が基地局に第１メッセージとしてランダムアクセスプリアンブルを送信する前に、端末は、基地局からランダムアクセスプリアンブルの割り当てを受けるようになり、この割り当てられたランダムアクセスプリアンブルを基地局に第１メッセージとして送信し、基地局からランダムアクセス応答を受信することによってランダムアクセス手続が終了する。
本発明と関連して、同期を確保するために、基地局は、ＰＤＣＣＨを介してＰＤＣＣＨ命令でＰＲＡＣＨをトリガすることができる。そうすると、端末は、ＰＲＡＣＨプリアンブルを基地局に送信する。端末が初期に同期を取るためのＰＲＡＣＨプリアンブル送信は、競争ベースのＰＲＡＣＨプリアンブル送信である。基地局は、受信した第１メッセージに対する応答としてランダムアクセス応答メッセージを端末に送信する。ここで、前記ランダムアクセス応答メッセージには、ＴＡＣ及び下記の表３のような内容が含まれている。次の表７は、３ＧＰＰ ＬＴＥ ＴＳ ３６．２１３でランダムアクセス応答グラント（ＲＡ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｇｒａｎｔ）に含まれた情報を示す。
Figure 2017521880
複数のＴＡを有する場合
図１１は、別個の周波数特性を有する複数のセルが併合される例を示す。ＬＴＥリリース８／９／１０システムでは、端末が複数のＣＣを併合する場合にも、一つのＣＣ（例えば、Ｐセル又はＰキャリア）に適用可能なＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）値を複数のＣＣに共通に適用し、ＵＬ送信時に適用した。ＬＴＥ―Ａシステムでは、端末が別個の周波数帯域に属しているか（すなわち、周波数上で大きく離隔しているか）、伝播遅延（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）特性が異なるか、或いは、別個のカバレッジを有する複数のセルを併合することを許容することができる。また、特定セルの場合は、カバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を拡大したり、或いはカバレッジホール（ｃｏｖｅｒａｇｅ ｈｏｌｅ）を除去するために、リピータなどのＲＲＨ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）装置がセル内に配置される状況を考慮することができる。例えば、別個の場所に形成される各セル間でキャリアを併合することができる（ｉｎｔｅｒ―ｓｉｔｅ ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）。ＲＲＨは、ＲＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）と称することができ、基地局（ｅＮＢ）とＲＲＨ（又はＲＲＵ）は、いずれもノード又は送信ノードと称することができる。
一例において、図１１の（ａ）を参照すると、端末が２個のセル（セル１、セル２）を併合しており、セル１（又はＣＣ１）は、ＲＲＨ無しで基地局（ｅＮＢ）と直接通信するように形成し、セル２は、制限されたカバレッジなどの理由でＲＲＨを用いて形成することができる。この場合、端末からセル２（又はＣＣ２）を介して送信されるＵＬ信号の伝播遅延（或いは、ｅＮＢでの受信タイミング）とセル１を介して送信されるＵＬ信号の伝播遅延（或いは、ｅＮＢでの受信タイミング）は、端末位置及び周波数特性などの理由で異なり得る。このように複数のセルが別個の伝播遅延特性を有する場合は、複数のＴＡを有することが不可避である。
一方、図１１の（ｂ）は、別個のＴＡを有する複数のセルを例示する。端末が２個のセル（例、ＰＣｅｌｌ、ＳＣｅｌｌ）を併合しており、各セルに対して別個のＴＡを適用してＵＬ信号（例、ＰＵＳＣＨ）を送信することができる。
端末が複数のＴＡを受信する場合、特定セル（例えば、ＰＣｅｌｌ）の上り信号送信時点と他のセルの上り信号送信時点との間の差が過度に大きいとき、該当セルの上り信号送信を制限する方式を考慮することができる。例えば、送信時点のギャップが特定しきい値を超える場合、該当セルの上り信号送信を制限する方式を考慮することができる。特定しきい値は、上位信号に設定されたり、端末が予め知っている値であり得る。このような動作は、例えば、端末機が上りリンクで送信するシグナルの送信時点が大きく食い違う場合、基地局と端末との間の上りリンク／下りリンク信号送信タイミング関係が一定でなくなり、誤動作が起こることを防止するために必要であり得る。
また、一つの端末が同一のサブフレームで別個のセル（ＣＣ）に対してＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨなどを送信するタイミング差が大きい場合、端末の上りリンク信号構成及び下りリンク―上りリンク間の応答時間調節の複雑度が非常に大きくなり得る。
したがって、複数のセル間の上りリンク送信タイミングが独立的なＴＡ動作によって大きく食い違う場合、端末の上りリンク信号（例、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＳＲＳ、ＲＡＣＨなど）送信をドロップしたり、送信タイミングを制限する方式を考慮することができる。具体的には、本発明では次のような方式を提案する。
方式１）
端末が上りリンク送信を行わなければならない複数のセル間のＴＡ差がしきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）以上である場合は、任意のセルの上りリンク送信を常にドロップし、実際に送信する上りリンク信号間のＴＡ差は常にしきい値以内になるように調整することができる。この場合、特定セルを基準にしてＴＡ差がしきい値を超えるセルに対する上りリンク信号の送信をドロップすることができる。より具体的に、特定セルは、ＰＣｅｌｌ或いはＰＣｅｌｌグループであり得る。又は、ネットワークがＲＲＣシグナリングなどを通じて前記特定セルを設定することもできる。ここで、上りリンク信号送信をドロップする動作は、予め送信するように設定された信号を送信しない動作であるか、ＴＡ差がしきい値を超える場合、該当セルに対するＰＵＳＣＨなどのスケジューリング命令を期待しないか無視する動作であり得る。
方式２）
端末が上りリンク送信を行わなければならない複数のセル間のＴＡ差がしきい値以上である場合は、任意のセルの上りリンク送信タイミングを他のセルとの送信タイミングに比べてＴＡ以内になるように調整して送信する。この場合、特定セルを基準にしてＴＡ差がしきい値を超えるセルに対する上りリンク信号の送信タイミングを調整することができる。ここで、特定セルは、ＰＣｅｌｌ或いはＰＣｅｌｌグループであり得る。又は、ネットワークがＲＲＣシグナリングなどを通じて前記特定セルを設定することもできる。
方式３）
端末が上りリンク送信を行わなければならない複数のセル間のＴＡ差がしきい値以上になるＴＡＣを受信した場合、前記端末は、該当ＴＡＣを無視したり、ＴＡ差がしきい値以内になる限度でのみ適用する。このとき、特定セルを基準にしてＴＡ差がしきい値を超えるＴＡＣを受け取った場合に前記方式を適用することができる。ここで、特定セルは、ＰＣｅｌｌ或いはＰＣｅｌｌグループであり得る。又は、ネットワークが上位層シグナリング（例、ＲＲＣシグナリング）などを通じて前記特定セルを設定することもできる。
前記各方式において、ＴＡしきい値は、ネットワークが上位層シグナリング（例、ＲＲＣシグナリング）などを通じて設定することができる。また、前記セルとは、複数のセルグループ、さらに特徴的には、同一のＴＡＣが適用されるセルグループであり得る。前記ＴＡの差は、端末が管理しているＴＡ値の差のみならず、端末が特定サブフレームで送信に適用しなければならないＴＡ値の差、端末が受信したＴＡＣでの値の差、或いは端末が送信に適用する送信タイミング（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｉｎｇ）の差になり得る。また、前記方式で、ＰＲＡＣＨのように、ＴＡＣ値を通じて管理されるＴＡ適用が例外になる信号送信時には、前記ＴＡ差制限方式が適用されなくてもよい。
機器間（Ｄ２Ｄ：Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信
以下では、上述したような無線通信システム（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム又は３ＧＰＰ ＬＴＥ―Ａシステム）にＤ２Ｄ通信が導入される場合、Ｄ２Ｄ通信を行うための具体的な方式に対して説明する。
以下では、本発明で使用される機器間の通信環境に対して簡略に説明する。
機器間（Ｄ２Ｄ：Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信とは、その表現通り、各電子装置間の通信を意味する。広義では、電子装置間の有線或いは無線通信や、人が制御する装置と機械との間の通信を意味する。しかし、最近は、人の関与無しで行われる各電子装置間の無線通信を称することが一般的である。
図１２は、Ｄ２Ｄ通信を概念的に説明するための図である。図１２は、Ｄ２Ｄ通信の一例として機器間（Ｄ２Ｄ）又は端末間（ＵＥ―ｔｏ―ＵＥ）通信方式を示すものであって、端末間のデータ交換を基地局を経ることなく行うことができる。このように各装置間に直接設定されるリンクをＤ２Ｄリンクと称することができる。Ｄ２Ｄ通信は、既存の基地局中心の通信方式に比べて遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）が減少し、より少ない無線リソースを必要とするなどの長所を有する。ここで、ＵＥは、ユーザの端末を意味するが、ｅＮＢなどのネットワーク設備がＵＥ間の通信方式にしたがって信号を送受信する場合は、これを一種のＵＥと見なすことができる。
Ｄ２Ｄ通信は、基地局を経ることなく装置間（又は端末間）の通信をサポートする方式であるが、Ｄ２Ｄ通信は、既存の無線通信システム（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ―Ａ）のリソースを再使用して行われるので、既存の無線通信システムに干渉又はかく乱を起こしてはならない。同じ脈絡で、既存の無線通信システムで動作する端末、基地局などによってＤ２Ｄ通信が受ける干渉を最小化することも重要である。
特定ＵＥは、上りリンクキャリアに対して複数のサービングセルが設定されたＵＬキャリアアグリゲーション（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）状況を仮定することができる。この場合、Ｄ２Ｄ信号及びＷＡＮ信号の送受信のために、ＵＥは、少なくとも特定時点で一つのキャリア（以下、ＣＣ１と称する）ではＷＡＮ信号を送受信しながら、他の一つのキャリア（以下、ＣＣ２と称する）ではＤ２Ｄ信号を送受信するように動作することができる。
一般に、ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）が可能な端末は、複数の送受信回路を構築している。端末が二つの別個のバンド（ｂａｎｄ）を結合し、それぞれのバンドにそれぞれ一つのサービングセルを設定することによってＤＬ受信を行える場合、一般に、該当端末は、二つの受信回路を構築し、各バンドのサービングセルにそれぞれ一つの受信回路を適用することができる。同一の原理は、複数のＵＬ送信を行うＣＡに対しても適用することができる。端末が二つの別個のバンドを結合し、それぞれのバンドにそれぞれ一つのＣＣを設定することによってＤＬ受信を行える場合、一般に、該当端末は、二つの受信回路を構築し、各バンドのＣＣにそれぞれ一つの受信回路を適用することができる。ここで、バンドは、前記言及した周波数帯域と混用して使用することができる。
以下では、主に、二つ以上のバンドでＣＡが設定される場合を例に挙げて説明するが、本発明で説明する原理は、同一のバンドでＣＡが設定されるイントラバンドＣＡ（ｉｎｔｒａ―ｂａｎｄ ＣＡ）の場合と、一つのバンドで一つのセルのみが設定される非ＣＡ（ｎｏｎ―ＣＡ）の場合にも適用可能であることは自明である。
この場合、各送受信回路が処理可能な周波数の領域は一部の領域に制限することができる。言い換えると、特定受信回路の立場で使用可能な全てのバンドでのＤＬ受信が可能でない場合もあり、一部の選択的なバンドでのみＤＬ受信を動作することもできる。これは、個別の送受信回路の動作周波数領域を制限することによって、その実装費用を減少させるためである。この場合、ｅＮＢは、端末が送受信回路で動作できる周波数バンドがいずれの領域であるのかを把握可能でなければならない。
このために、端末は、ネットワークに接続する過程などを通じて、該当端末がＣＡ状況でサポート可能なバンドの組合せを報告することができる。具体的に、ＤＬ ＣＡの場合において、端末は、自身がサポート可能なバンド組合せのリストを報告することができる。
図１３は、本発明の一実施例に係る受信回路を例示する図である。図１３を参照すると、受信回路１は、常にバンドＡの受信のみが可能である一方、受信回路２は、バンドＢ及びバンドＣから選択が可能な場合に該当する。この場合、端末がサポート可能なバンド組合せのリストとして、（バンドＡ、バンドＢ）、（バンドＡ、バンドＣ）などの二つの組合せを報告することができる。このように端末が二つの組合せを報告した場合、これは、該当端末が特定時点でバンドＡとバンドＢにそれぞれ設定された二つのサービングセルからＤＬ受信を行うように設定されたり、或いは、特定時点でバンドＡとバンドＣにそれぞれ設定された二つのサービングセルからＤＬ受信を行うように設定され得ることを意味する。
一方、ＵＥがＤ２Ｄ動作を行うようになる場合、いずれのバンドでＤ２Ｄの信号を送信又は受信できるのかをｅＮＢが把握可能でなければならない。これに対して、ＵＥは、Ｄ２Ｄの信号送信又は受信が可能なバンドに対してｅＮＢに報告することができる。ｅＮＢは、Ｄ２Ｄ動作が可能なバンドに関して把握し、これに基づいてＵＥに対してスケジューリングなどに活用できるだろう。特にＵＥの送受信回路の実装の側面で見ると、Ｄ２Ｄ信号を送受信する回路としては、既存のＤL信号を受信したり、ＵＬ信号を送信する回路を再使用することが効果的であり得る。以下では、既存のＵＬ及びＤＬ信号送受信回路との関係で、効率的にＤ２Ｄを動作する方法及びこのためのシグナリング方法を提案する。具体的に、Ｄ２Ｄ送信動作とＤ２Ｄ受信動作に分けて説明する。
Ａ．実施例１―Ｄ２Ｄ送信動作の場合
特定バンド組合せに対して上りリンクキャリアアグリゲーションが可能である場合、該当バンド組合せでＤ２Ｄ送信が可能であると見なすことができる。
一般に、Ｄ２Ｄ信号は、干渉水準が低いＵＬリソースを用いて送信するので、Ｄ２Ｄ送信回路としてはＵＬ送信回路をそのまま再使用することができる。すなわち、Ｄ２Ｄ信号とＵＬ信号は同一の周波数帯域で送信されるので、別途の追加的な動作が不要であり、但し、送信回路に印加される信号の形態は、Ｄ２Ｄ動作であるのか、それともＵＬ動作であるのかによって変わるだけである。よって、特定バンド組合せに対して上りリンクキャリアアグリゲーションが可能である場合、特定ＵＥはＤ２Ｄ送信動作を行うことができる。この場合、Ｄ２Ｄ送信を行えるバンド組合せに対してシグナリングを受けることもできるが、別途のシグナリング無しで、前記バンド組合せに対してＤ２Ｄ送信又はＵＬ送信を行うこともできる。
その一方で、特定ＵＥが、特定バンド組合せに対して上りリンクキャリアアグリゲーションが可能であると報告した場合、ｅＮＢは、追加的なシグナリング無しでも該当バンド組合せでＤ２Ｄ送信が可能であると見なすことができ、又は、ＵＥから、Ｄ２Ｄ送信が可能な該当バンド組合せに対して別途のシグナリングを受信することもできる。
一例として、（バンドＡ、バンドＢ）の組合せが、上りリンクキャリアアグリゲーションが可能な組合せであると報告された場合、該当ＵＥは、バンドＡとバンドＢで同時にＤ２Ｄ信号を送信できると見なすことができる。もちろん、Ｄ２Ｄ送信とＵＬ送信との間の共通点により、該当バンド組合せでＤ２Ｄ送信とＵＬ送信が混ざることも可能であると解釈することができる。一例として、バンドＡではＵＬ送信を行いながら、バンドＢではＤ２Ｄ送信を行うことも可能である。この場合、バンドＢ内ではＤ２Ｄ送信とＵＬ送信をＴＤＭ方式で多重化することができる。すなわち、バンドＢの一部の時間領域ではＤ２Ｄ送信を行い、他の一部の時間領域ではＵＬ送信を行うことができる。
ここで、バンドＡとバンドＢで信号の送信が可能であることに対しては、場合に応じて異なる形に解釈することができる。信号の送受信が可能なバンドに対する解釈については後で説明することにする。
Ｂ．実施例２―Ｄ２Ｄ受信動作の場合
Ｄ２Ｄ受信動作はＵＬリソースで行われなければならないので、ＤＬリソースとＵＬリソースが周波数軸で分離されるＦＤＤ方式の場合は、受信回路に一定の変化が必要である。これは、少なくとも特定バンドのＤＬ周波数に合わせられた回路をＵＬ周波数に移動させなければならないためである。しかし、一般に、同一のバンドのＤＬ周波数とＵＬ周波数はそれほど遠く離れていないので、一つの受信回路の動作周波数を特定バンドのＤＬ周波数からＵＬ周波数に移動させることは比較的容易に実装することができる。
一例として、特定ＵＥが、特定バンド組合せに対してＤＬ ＣＣ設定が可能であると報告した場合、ｅＮＢは、該当ＵＥが該当バンド組合せでのＤ２Ｄ受信も行えると見なすことができる。（バンドＡ、バンドＢ）の組合せがＤＬ ＣＣ設定可能組合せ（又はＤＬ ＣＡ可能組合せ）であると報告された場合、該当ＵＥは、バンドＡとバンドＢで同時にＤ２Ｄ信号を受信できると見なすことができる。もちろん、一つのバンド（例、バンドＡ）ではＤＬ受信を行いながら、他のバンド（例、バンドＢ）ではＤ２Ｄ受信を行うように動作することもできる。一方、特定バンド組合せに対してＤ２Ｄ受信が可能であるか否かを別途の信号でシグナルすることもできる。
一つのバンド内でＤＬ受信とＤ２Ｄ受信がＴＤＭ方式で多重化されるか否かは、該当受信回路をＤＬ周波数とＵＬ周波数との間で動的に切り替える動作が可能であるか否かによって変わり得る。それぞれの周波数間の動的な切り替えが可能である場合は、一つのバンド内でＤＬ受信とＤ２Ｄ受信をＴＤＭ方式で多重化できるだろう。又は、互いに異なるＤ２Ｄ信号をＴＤＭ方式で多重化できるだろう。この場合、ＵＥは、一つのバンドの一部の時間リソース領域に対してはＤＬ受信を行い、他の一部の時間リソース領域に対してはＤ２Ｄ受信を行うことができる。
ＤＬ周波数とＵＬ周波数との間で動的に切り替える動作が可能であるか否か、又はＴＤＭ方式を使用できるか否かは別途にシグナルすることもできる。一例として、（バンドＡ、バンドＢ）組合せに対して、バンドＢで前記動作が可能であるか否か、又はＴＤＭ方式を使用できるか否かをシグナルし、可能な場合は、バンドＡでＤＬ受信を行いながら、バンドＢで一部の時間にはＤＬ受信を、他の一部の時間にはＤ２Ｄ受信を行えると見なし、そうでない場合は、バンドＡでＤＬ受信を行うとき、バンドＢでは持続的にＤＬ受信のみを行ったり、持続的にＤ２Ｄ受信のみを行えると見なすことができる。
一方、特定受信回路の実装費用をさらに減少させるために、或いは、特定回路がＵＬリソース無しでＤＬリソースのみを有しているバンドに特化される場合をサポートするために、ＵＥは、特定バンド組合せ上での各バンドでＤＬ受信のみが可能であるのか、それともＤ２Ｄ受信も可能であるのかをさらにシグナルすることができる。例えば、（バンドＡ、バンドＢ）組合せに対して、バンドＡとＢのそれぞれでＤ２Ｄ受信に使用可能であるか否かをシグナルすることができる。具体的に、（バンドＡ、バンドＢ）組合せに対して、Ｄ２Ｄ受信に使用可能であるか否かが（可能、不可能）とシグナルされた場合、これは、バンドＡとバンドＢが組み合わされた場合、バンドＡではＤＬ受信及びＤ２Ｄ受信の二つのうちの一つに使用が可能である一方、バンドＢではＤ２Ｄ受信は不可能であり、ＤＬ受信のみが可能であると解釈が可能である。
Ｃ．実施例３
以上で説明した内容及び実施例１、２に基づいて、ＵＥのＤ２Ｄ関連能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）をシグナルする方法を説明する。一例として、ＵＥのＤ２Ｄ関連能力は、既に存在するサポートされるバンド能力（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂａｎｄ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を通じて定義することができる。既に存在する前記「サポートされるバンド能力」を用いてＤ２Ｄ関連能力をシグナルする場合、Ｄ２Ｄ関連能力に対する解釈又は定義を下記のように提案する。
Ｄ２Ｄ ＵＥは、基本的に同一のバンドにおいて、特定時間には信号を送信し、他の特定時間には信号を受信する形態の動作を行う。したがって、特定ＵＥが「特定バンドでＤ２Ｄ動作を行える」ことは、該当バンドでのＤ２Ｄ送受信が全て可能な場合に対してのみ定義されるように制限することができる。このような制限を通じて、特定ＵＥが特定バンドでＤ２Ｄ送信及び受信のうちの一つのみを行える場合を排除して全体的な動作を単純化することができる。このような制限を適用する場合、一般に、前記説明したＵＬ ＣＣが設定されるバンド組合せとＤＬ ＣＣが設定されるバンド組合せが異なるので、これに基づいて最終的なＤ２Ｄ可能バンド組合せを把握可能でなければならない。以下では、Ｄ２Ｄ送受信動作の全てが可能なＤ２Ｄ可能バンドの組合せを把握するための方法を説明する。
方法１―１）ＵＬ送信が可能な全てのバンド組合せではＤ２Ｄ動作が可能であると見なす。一般に、送信回路は他の帯域への干渉を減少させるなどの条件を満足しながら設計されなければならないので、その実装において受信回路より多くの費用を要求する。したがって、ＵＬ送信が可能なバンド組合せでは、ＵＥが適切な受信回路の実装を通じて自動的にＤ２Ｄ受信を行えるように規定することができる（前記説明したように、Ｄ２Ｄ送信は、ＵＬ送信が可能である場所では常に可能であると仮定することができる）。一例として、特定ＵＥが（バンドＡ、バンドＢ）をＵＬ送信可能バンドであると報告した場合、これは、該当ＵＥが二つのバンドで同時にＤ２Ｄを運営できることを意味する。すなわち、ＵＥは、次のように９個の動作組合せが可能であると判断することができる。
バンドＡでＵＬ送信を行いながらバンドＢでＵＬ送信を行う。
バンドＡでＵＬ送信を行いながらバンドＢでＤ２Ｄ送信を行う。
バンドＡでＵＬ送信を行いながらバンドＢでＤ２Ｄ受信を行う。
バンドＡでＤ２Ｄ送信を行いながらバンドＢでＵＬ送信を行う。
バンドＡでＤ２Ｄ送信を行いながらバンドＢでＤ２Ｄ送信を行う。
バンドＡでＤ２Ｄ送信を行いながらバンドＢでＤ２Ｄ受信を行う。
バンドＡでＤ２Ｄ受信を行いながらバンドＢでＵＬ送信を行う。
バンドＡでＤ２Ｄ受信を行いながらバンドＢでＤ２Ｄ送信を行う。
バンドＡでＤ２Ｄ受信を行いながらバンドＢでＤ２Ｄ受信を行う。
前記二つのバンド間の間隔及びこれに対するＵＥの実装により、このうち一部の動作組合せはサポートが不可能な場合があり、この場合、一部の動作組合せが不可能であるという事実は別途にｅＮＢに報告することができる。これに対しては後で説明することにする。
方法１―２）ＵＬ送信が可能な組合せの集合とＤＬ受信が可能な組合せの集合に対する交集合でＤ２Ｄが可能であると見なす。すなわち、特定バンド或いはバンド組合せでＵＬ送信が可能であると同時に、ＤＬ受信が可能である場合、該当バンド或いはバンド組合せではＤ２Ｄ動作が可能であると見なす。一例として、バンド組合せ（バンドＡ、バンドＢ）でＤ２Ｄ動作が可能であるとした場合、この組合せは、ＵＬ送信が可能な組合せに含まれると同時に、ＤＬ受信が可能な組合せにも含まれる。
方法１―３）ＤＬ受信が可能な組合せではＤ２Ｄ動作が可能であると見なす。この場合、特定バンド組合せは、ＤＬ受信組合せには含まれるが、ＵＬ送信組合せには含まれないことがある。このとき、ＵＥは、適切な実装を通じて該当組合せでＵＬ送信は不可能であるが、Ｄ２Ｄ送信は可能になるように動作することができる。
特定バンドでＤ２Ｄ送信及び受信のうちの一つの動作のみが可能な場合にも、サポートする場合、下記の方法２をさらに考慮することができる。
方法２）ＤＬ受信が可能な組合せではＤ２Ｄ受信が可能であり、ＵＬ送信が可能な組合せではＤ２Ｄ送信が可能であると判断する。この場合、特定バンドではＤ２Ｄ受信は可能であるが、ＵＬ送信は不可能である場合が発生し得る。また、該当バンドは、Ｄ２Ｄ受信の用途でのみ使用することもできる。
一方、上述したように、前記二つのバンド間の間隔及びこれに対するＵＥの実装により、このうち一部の動作組合せのサポートが不可能な場合がある。Ｄ２Ｄ信号はＵＬ ＣＣで受信されるので、隣接した他のＵＬ ＣＣで送信を行う場合、自身の信号による激しい干渉でＤ２Ｄ受信が不可能になるという問題が発生し得る。ここで、前記ＵＬ ＣＣは、同一のバンドであってもよく、隣接したバンドであってもよい。この場合、Ｄ２Ｄを受信するＵＬ ＣＣと信号を送信するＵＬ ＣＣとの間の間隔は、同時送受信が可能であるか否かに対する基準になり得る。一例として、Ｄ２Ｄを受信するＵＬ ＣＣと信号を送信するＵＬ ＣＣとの間の間隔が特定値より小さい場合は、同時送受信が不可能であると判断することができる。その一方で、Ｄ２Ｄを受信するＵＬ ＣＣと信号を送信するＵＬ ＣＣとの間の間隔が特定値より大きい場合は、同時送受信が可能であると判断することができる。この場合、一部の動作組合せが不可能であるという事実は別途にｅＮＢに報告することができる。
特定ＵＥが、特定バンド組合せ、例えば（バンドＡ、バンドＢ）に対してＤ２Ｄ送受信が可能であると報告した場合、これに対して、下記のような解釈（動作モード１、動作モード２）を行うことができる。
動作モード１）バンドＡで信号を送信しながら、バンドＢでＤ２Ｄ信号を同時に受信することが可能である。これを、フルデュプレックス（ｆｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘ）と称することができる。
動作モード２）バンドＡで信号を送信する場合、バンドＢでＤ２Ｄ信号を同時に受信することはできない。但し、バンドＡでの信号送信とバンドＢでのＤ２Ｄ受信を同時に設定することができ、実際にバンドＡで信号送信がない場合にのみバンドＢでの受信が可能であることを意味することもできる。これをハーフデュプレックス（ｈａｌｆ ｄｕｐｌｅｘ）と称することができる。
二つの解釈間の曖昧さを解決するために、ＵＥは、各バンド組合せ別に二つの解釈のうちいずれの動作モードに該当するのかを指示する指示子を追加することができる。このとき、同一のバンド内での信号送信とＤ２Ｄ受信はほとんど不可能であると見なし、別途の指示子無しで、常に動作モード２を適用するように動作することもできる。
又は、別途の指示子無しで、常に一つの動作モードに固定することもできる。この場合は、非常に近いバンドに対しては動作モード１が不可能であるので動作モード２に固定したり、又は、Ｄ２Ｄ ＵＥは、少なくとも自身が可能であると報告した組合せに対しては常に解釈１を適用するように規定し、動作モード２のみが可能な組合せに対してはＤ２Ｄ可能組合せと報告しない場合がある。このような動作によると、全体的な動作を単純化することもできる。
又は、同一のバンド内での信号送信とＤ２Ｄ受信は動作モード２を適用し、ＵＥがサポートする異なるバンドの組合せに対しては自動的に動作モード１を付与することもできる。
Ｄ．実施例４
以下では、本発明に係る更に他の実施例として、ＵＥが一つのバンド内で複数の受信アンテナを用いて多重ストリームのＭＩＭＯ信号を受信できる場合、Ｄ２Ｄ可能バンド組合せを作る方法を説明する。
ＵＥがＮ個の受信アンテナを有している場合、Ｄ２Ｄが設定されていないと、該当ＵＥは、全ての受信アンテナを用いてＤＬ信号を受信することができ、その結果、ＤＬ信号の最大ランクはＮになる。その一方で、該当ＵＥにＤＬ信号受信とＤ２Ｄ信号受信が同時に設定される場合は、Ｎ個の受信アンテナの一部であるＫ個のアンテナをＤ２Ｄ信号受信に切り替えて使用することができ、これを通じてＤＬ信号とＤ２Ｄ信号の同時受信を行うことができる。但し、Ｋ個の受信アンテナがＤＬ信号受信で除外されたので、Ｄ２Ｄ信号がＤＬ信号と同時に設定された場合、ＤＬ信号の最大ランクがＮ−Ｋになる。
図１４は、本発明の一実施例として、多重アンテナをサポートする端末でＤ２Ｄ信号を送受信する方法を説明するための図である。具体的に、受信アンテナのうち一部がＤ２Ｄ信号の受信のために設定された場合を示す。図１４を参照すると、合計４個の受信アンテナがある状況でＤ２Ｄが設定されていないときはＤＬ信号の最大ランクが４である一方、Ｄ２Ｄが設定された状況では２個のアンテナをＤ２Ｄ用途に切り替えることによってＤＬ信号の最大ランクが２になる。図１４に示していないが、ＤＬ信号を受信しないように設定される場合は、全ての受信アンテナをＤ２Ｄ専用に活用するように動作することも可能である。ＤＬ信号を受信しないように設定される場合とは、例えば、図１４に示した４個のアンテナ及びこれと連係した受信回路が処理可能なバンドにＤＬサービングセルが設定されていない場合に該当し得る。
このようなＵＥの動作をサポートするために、ＵＥは、まず、Ｄ２Ｄが設定されていない場合に与えられたバンド又はバンド組合せに対して最大のＤＬランクを報告することができる。以下、これを最大ＤＬランクと称する。これに加えて、与えられたバンド或いはバンド組合せに対して特定バンドにＤ２Ｄがさらに設定される場合に可能な最大ランクである最大ＤＬランクを報告することができる。一例として、ＵＥがバンド組合せ（バンドＡ、バンドＢ）を報告し、この組合せ上で、例えば、バンドＡでＤ２Ｄ受信が可能であるという事実を報告する場合、バンドＡでＤ２Ｄ受信を行うとき、バンドＡとバンドＢのそれぞれでサポート可能な最大ＤＬランクを報告することができる。ここで、各バンド上での最大のＤＬランクを報告する場合、Ｄ２Ｄが設定された場合であるのか、それともＤ２Ｄが設定されていない場合であるのかに対してｅＮＢに共に報告することもできる。又は、Ｄ２Ｄが設定された場合、最大ランクと共にＤ２Ｄが設定された場合であることを共に知らせることもできる。一方、それぞれの場合に対して、最大ランクを別個のパラメータを用いて報告することもできる。
さらに、ＵＥは、Ｄ２Ｄリンクでサポート可能な最大Ｄ２Ｄランク値も報告することができる。ｅＮＢは、特定ＵＥの最大Ｄ２Ｄランク値を、該当ＵＥにＤ２Ｄ信号を送信しようとするＵＥに知らせ、該当ＵＥのＤ２Ｄ信号送信に活用させることができ、或いは、Ｄ２Ｄ信号を通じて他のＵＥに直接送信することもできる。このときは、上述したように、ＤＬ受信の有無によって該当状況で可能な最大のＤ２Ｄランク値を送信するように動作する。
ＵＥのＤ２Ｄ受信は一部の時間でのみ行うことができ、前記のような報告が上りリンクで送信された場合、ｅＮＢは、ＵＥが、実際にＤ２Ｄ動作が行われない時点では依然としてＤ２Ｄが設定されていない場合に該当する最大ランクをサポートすると解釈することができる。或いは、一部のアンテナを動的にＤＬキャリアとＵＬ ＣＣとの間で変換する複雑な動作を避けるために、一度Ｄ２Ｄが設定される場合は、特定時点でＤ２Ｄ動作が行われないとしても、最大ＤＬランクはＤ２Ｄが行われる場合と同一であると解釈することもできる。
各バンド或いはバンド組合せでＤ２Ｄが設定された場合、各バンドがＦＤＤセルを使用するのか、それともＴＤＤセルを使用するのかによって最大ＤＬランクを別途に報告することもできる。前記説明した動作によると、結局、最大ＤＬランクは、特定バンドでＤ２Ｄが設定されたか否かによって変わり得る。
しかし、特定バンドでＴＤＤセルが設定され、同一のバンドでＤ２Ｄが設定される場合は、例外的に最大ＤＬランクに変化がないように動作することが可能である。これは、ＴＤＤの場合にＤＬリソースとＵＬリソースが同一の周波数キャリアで表れるので、ＵＥの立場では、受信回路を該当キャリアに固定しておくとしても、時間単位で分離されるＤＬ信号とＤ２Ｄ信号を全て受信できるためである。ここで、前記同一のバンドは、追加的に同一の中心周波数を有する搬送波に制限することもできる。
したがって、上述したＵＥの報告は、特定バンドでＴＤＤセルが設定され、同一のバンドでＤ２Ｄが設定される場合にその適用に例外が発生し得る。例えば、最大ＤＬランクを別途に報告しない場合がある。ここで、前記同一のバンドは、追加的に同一の中心周波数を有する搬送波に制限することもできる。
但し、ＴＤＤの場合にも、ＤＬ信号とＤ２Ｄ信号との間の変調方式の差による変化を反映するために最大ランクが変わることもあり、この場合は、各バンド或いはバンド組合せでＤ２Ｄが設定された場合、各バンドがＦＤＤセルを使用するのか、それともＴＤＤセルを使用するのかによって最大ＤＬランクを別途に報告することもできる。
Ｅ．実施例５
一方、特定バンド或いはバンド組合せにＤＬ ＣＣ及び／又はＵＬ ＣＣが設定された場合、特定バンド或いはバンド組合せにＤ２Ｄが設定されると、該当Ｄ２Ｄの受信動作は、上述したように既存のＤＬ受信回路を再使用できるが、別途のＤ２Ｄ回路を構築して動作することもできる。
この場合、ＵＥは、Ｄ２Ｄ受信に可能な能力によって動作することができ、ＵＥの能力に関して追加的な情報、例えば、最大帯域幅や最大送信率などの情報をさらに提供することができる。或いは、この追加情報を省略し、その代わりに、同一のバンドでのＤＬ受信時に可能な値と同一であると見なす規則を適用することができる。
このとき、ＵＥが受信可能な最大送信率は、Ｄ２Ｄの場合、一つのサブフレームで複数のＵＥからのＤ２Ｄ受信が可能であるので、単一のＵＥの送信率ではなく、特定サブフレームで該当ＵＥが処理可能な全体のＤ２Ｄ送信ＵＥの送信率の和の形態と解釈することができる。一例として、特定ＵＥが１００Ｍｂｐｓの送信率をＤ２Ｄ受信でサポートできる場合、これは、単一のＵＥの１００Ｍｂｐｓ送信を１サブフレームで受信できると同時に、二つのＵＥのそれぞれの５０Ｍｂｐｓ送信を１サブフレームで受信できること、そして、５０個のＵＥのそれぞれの２Ｍｂｐｓ送信を１サブフレームで受信できることを意味する。又は、前記最大送信率は、最大送信ブロックのビットの個数に換算することができる。ＵＥは、サブフレーム当たり又は１ＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）の間に送信又は受信可能な最大送信ブロックビットの個数を決定することができる。ここで、最大送信ブロックビットの個数は、単一のＵＥで受信可能な送信ブロックのビットの個数ではなく、特定サブフレーム又は１ＴＴＩでＵＥが処理可能な全体のＤ２Ｄ送信ＵＥの送信ブロックビットの個数の和の形態と解釈することができる。同様に、特定ＵＥが受信可能な最大送信ブロックビット数が１００００個であると、これは、単一のＵＥから受信可能な送信ブロックビット数が１００００であることを意味し、５個のＵＥから受信可能な全体の送信ブロックビット数が１００００であることを意味する。一つ以上の送信ＵＥから信号が送信される場合、前記ＵＥは、前記受信ＵＥの能力によって制限的に動作することができる。このようなＵＥの能力により、ＵＥがＤ２Ｄ動作を行えるＤ２Ｄプロセスの個数又は送信ＵＥの個数を設定することができる。Ｄ２Ｄ動作を行うために、特定ＵＥが一つの送信ＵＥと一つのプロセスによって動作する場合、前記Ｄ２Ｄプロセスの個数は前記特定ＵＥに送信可能なＵＥの個数に該当する。
上述したように、受信ＵＥは、ＵＥの能力と関連して、Ｄ２Ｄ受信に可能な最大帯域幅や最大送信率と関連する情報を報告することができる。このような報告は、最大送信率又は最大帯域幅を示すこともできるが、場合に応じては、前記最大送信率又は最大帯域幅に関してＵＥが行える動作の個数に関する情報を含むこともできる。例えば、ＵＥがいくつのＵＥからＤ２Ｄ信号を受信できるのかに対する情報を含むこともできる。又は、前記ＵＥが行う手続の観点で、該当ＵＥがサポート可能なＤ２Ｄプロセスの個数に関する情報を含むこともできる。ここで、Ｄ２Ｄプロセスの個数は、単一のＵＥに対するプロセスの個数ではなく、全体のＤ２Ｄ送信ＵＥに対するＤ２Ｄプロセスの個数の和の形態と解釈することができる。ｅＮＢは、このような報告に基づいて該当ＵＥに同時に送信するＵＥの個数及び個別ＵＥの送信率を調節することができる。
図１５は、本発明の実施例に適用できる基地局及び端末を例示する。リレーを含むシステムの場合、基地局又は端末はリレーに取り替えることができる。
図１５を参照すると、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）１１０及び端末（ＵＥ）１２０を含む。基地局１１０は、プロセッサ１１２、メモリ１１４及び無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニット１１６を含む。プロセッサ１１２は、本発明で提案した手続及び／又は方法を実装するように構成することができる。メモリ１１４は、プロセッサ１１２と接続され、プロセッサ１１２の動作と関連する多様な情報を格納する。ＲＦユニット１１６は、プロセッサ１１２と接続され、無線信号を送信及び／又は受信する。端末１２０は、プロセッサ１２２、メモリ１２４及びＲＦユニット１２６を含む。プロセッサ１２２は、本発明で提案した手続及び／又は方法を実装するように構成することができる。メモリ１２４は、プロセッサ１２２と接続され、プロセッサ１２２の動作と関連する多様な情報を格納する。ＲＦユニット１２６は、プロセッサ１２２と接続され、無線信号を送信及び／又は受信する。基地局１１０及び／又は端末１２０は、単一アンテナ又は多重アンテナを有することができる。
以上で説明した実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定形態に結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途の明示的言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含ませることができ、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項として含ませ得ることは自明である。
本文書において、本発明の実施例は、主に端末と基地局との間のデータ送受信関係を中心に説明した。本文書で基地局によって行われると説明した特定動作は、場合に応じては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行うことができる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作が、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行えることは自明である。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に取り替えることができる。また、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に取り替えることができる。
本発明に係る実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって実装することができる。ハードウェアによる実装の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって実装することができる。
ファームウェアやソフトウェアによる実装の場合、本発明の一実施例は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手続、関数などの形態で実装することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知の多様な手段によって前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。
本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。よって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定しなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。
本発明は、端末、リレー、基地局などの無線通信装置に使用することができる。

Claims (13)

  1. キャリアアグリゲーションをサポートする無線通信システムで端末が端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）信号を送受信する方法であって、
    少なくとも一つの周波数帯域でＤ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かを判断するステップと、
    周波数帯域の能力に関する情報を基地局に送信するステップと、
    前記周波数帯域の能力に関する情報によって前記Ｄ２Ｄ信号を生成するステップと、を含み、
    前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かは、前記少なくとも一つの周波数帯域でキャリアアグリゲーションが適用されるか否かに基づいて判断される、信号送受信方法。
  2. 前記周波数帯域の能力に関する情報は、キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域を示す情報を含む、請求項１に記載の信号送受信方法。
  3. 前記キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域のうち上りリンクキャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能な周波数帯域である、請求項２に記載の信号送受信方法。
  4. 前記キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域のうち上りリンクキャリアアグリゲーション及び下りリンクキャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能な周波数帯域である、請求項２に記載の信号送受信方法。
  5. 前記周波数帯域に関する情報は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信の動作モードに関する情報を含み、
    前記動作モードは、第１周波数帯域の前記Ｄ２Ｄ信号と第２周波数帯域の信号が同時に送信されることを示す第１動作モード、及び前記第１周波数帯域の前記Ｄ２Ｄ信号と前記第２周波数帯域の信号が互いに異なる時間に送信されることを示す第２動作モードのうち少なくとも一つを含む、請求項１に記載の信号送受信方法。
  6. キャリアアグリゲーションをサポートする無線通信システムで基地局が端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信のための信号を送受信する方法であって、
    周波数帯域の能力に関する情報を端末から受信するステップと、
    前記周波数帯域の能力に関する情報に基づいて、少なくとも一つの周波数帯域で前記端末がＤ２Ｄ信号の送受信を行えるか否かを判断するステップと、
    前記少なくとも一つの周波数帯域のうち特定周波数帯域に対して前記Ｄ２Ｄ信号をスケジュールするステップと、を含む、信号送受信方法。
  7. 前記周波数帯域の能力に関する情報は、キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域を示す情報を含む、請求項６に記載の信号送受信方法。
  8. 前記キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域のうち上りリンクキャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能な周波数帯域である、請求項７に記載の信号送受信方法。
  9. 前記キャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域のうち上りリンクキャリアアグリゲーション及び下りリンクキャリアアグリゲーションがサポートされる周波数帯域は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能な周波数帯域である、請求項７に記載の信号送受信方法。
  10. 前記周波数帯域に関する情報は、前記Ｄ２Ｄ信号の送受信の動作モードに関する情報を含み、
    前記動作モードは、第１周波数帯域の前記Ｄ２Ｄ信号と第２周波数帯域の信号が同時に送受信されることを示す第１動作モード、及び前記第１周波数帯域の前記Ｄ２Ｄ信号と前記第２周波数帯域の信号が互いに異なる時間に送受信されることを示す第２動作モードのうち少なくとも一つを含む、請求項６に記載の信号送受信方法。
  11. 前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域が同一である場合、
    前記周波数帯域に関する情報は前記第２動作モードによって適用される、請求項１０に記載の信号送受信方法。
  12. キャリアアグリゲーションをサポートする無線通信システムで端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）信号を送受信する端末であって、
    信号を送受信する送受信モジュールと、
    プロセッサと、を含み、
    前記プロセッサは、少なくとも一つの周波数帯域でＤ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かを判断し、周波数帯域の能力に関する情報を基地局に送信し、前記周波数帯域の能力に関する情報によって前記Ｄ２Ｄ信号を生成し、
    前記Ｄ２Ｄ信号の送受信が可能であるか否かは、前記少なくとも一つの周波数帯域でキャリアアグリゲーションが適用されるか否かに基づいて判断される、端末。
  13. キャリアアグリゲーションをサポートする無線通信システムで端末間（Ｄｅｖｉｃｅ―ｔｏ―Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信のための信号を送受信する基地局であって、
    周波数帯域の能力に関する情報を端末から受信する送受信モジュールと、
    前記周波数帯域の能力に関する情報に基づいて、少なくとも一つの周波数帯域で前記端末がＤ２Ｄ信号の送受信を行えるか否かを判断し、前記少なくとも一つの周波数帯域のうち特定周波数帯域に対して前記Ｄ２Ｄ信号をスケジュールするプロセッサと、を含む、基地局。
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