JP2020504584A - 無線通信システムにおいて上りリンク信号を送受信する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、無線通信システムにおいて、ユーザ機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＵＥ）と基地局が上りリンク信号を送受信する方法を開示する。【選択図】図８

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、上りリンク信号を送受信する方法及び装置に関する。

より多い通信装置がより大きい通信容量を要求することにより、レガシー無線アクセス技術（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＲＡＴ）に比べて向上したモバイル広帯域（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｍｏｂｉｌｅ ｂｒｏａｄｂａｎｄ，ｅＭＢＢ）通信に対する必要性が台頭しつつある。また、複数の装置と客体（ｏｂｊｅｃｔ）とを相互接続していつでもどこでも様々なサービスを提供するための大規模機械タイプ通信（ｍａｓｓｉｖｅ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｙｐｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｍＭＴＣ）は、次世代通信において考慮すべき主要争点の一つである。

また、信頼度及び待機時間に敏感なサービス／ＵＥを考慮して設計される通信システムに関する議論が進行中である。次世代（ｎｅｘｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）無線アクセス技術の導入は、 ｅＭＢＢ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ ＢｒｏａｄＢａｎｄ）通信、ｍＭＴＣ（Ｍａｓｓｉｖｅ Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、超高信頼・低遅延通信（ｕｌｔｒａ−ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｌａｔｅｎｃｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ＵＲＬＬＣ）などを考慮して議論されている。

無線通信システムにおいて、上りリンク同期をより効率的に取る方法が求められる。

また、無線通信システムにおいて、ＴＡ値をより効率的に決定する方法が求められる。

本発明で遂げようとする技術的課題は、上記の技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

本発明の一態様によれば、無線通信システムにおいて、ユーザ機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＵＥ）が上りリンク信号を送信する方法は、第１のＴＡコマンド（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを受信し、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）及び第１のＴＡコマンドに基づいて、第１の上りリンク信号の送信のための第１のＴＡ値を決定し、第１のＴＡ値に応じて第１の上りリンク信号を送信することを含むことができる。

一実施例による方法は、第２のＴＡコマンドを含む下りリンクチャンネルを受信し、第２のＴＡコマンドに基づいて第２の上りリンク信号の送信のための第２のＴＡ値を決定し、第２のＴＡ値に応じて第２の上りリンク信号を送信し、ＵＥが複数の上りリンク帯域幅パート（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐａｒｔ）を有する場合、第２のＴＡ値は、複数の上りリンク帯域幅パートの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）のうち最大値及び前記第２のＴＡコマンドに基づいて決定されてもよい。

一実施例による方法は、複数の上りリンク帯域幅パートのうち第２のＴＡ値を決定するのに用いられる副搬送波間隔よりも小さい副搬送波間隔を有する上りリンク帯域幅パートにおいて上りリンク信号を送信する場合、第２のＴＡ値は、第２のＴＡコマンドによって指示される値をＴＡ値の基本単位を基準として四捨五入演算を行うことで決定されてもよい。

本発明の他の態様によれば、無線通信システムにおいて、上りリンク信号を送信するユーザ機器は、トランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）、及びプロセッサー（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を含み、第１のＴＡコマンドを含むランダムアクセス応答メッセージを受信するようにトランシーバーを制御し、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）及び第１のＴＡコマンドに基づいて、第１の上りリンク信号の送信のための第１のＴＡ値を決定し、第１のＴＡ値に応じて第１の上りリンク信号を送信するようにトランシーバーを制御することができる。

一実施例によるプロセッサーは、第２のＴＡコマンドを含む下りリンクチャンネルを受信するようにトランシーバーを制御し、第２のＴＡコマンドに基づいて第２の上りリンク信号の送信のための第２のＴＡ値を決定し、第２のＴＡ値に応じて第２の上りリンク信号を送信し、ＵＥが複数の上りリンク帯域幅パート（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐａｒｔ）を有する場合、第２のＴＡ値は複数の上りリンク帯域幅パートの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）のうち最大値に基づいて決定されてもよい。

本発明の各態様において、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）に基づいてＴＡ値の基本単位が決定され、第１のＴＡ値はＴＡ値の基本単位及び第１のＴＡコマンドに基づいて決定されてもよい。

本発明の各態様において、第１のＴＡ値は、第１のＴＡコマンドによって指示される値に比例して、副搬送波間隔に反比例してもよい。

本発明によれば、無線通信システムにおいて上りリンク同期をより効率的に取ることができる。

また、本発明によれば、無線通信システムにおいてＴＡ値をより効率的に決定することができる。

本発明から得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない別の効果は、以下の記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

発明に関する理解を助け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、本発明に関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。

３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャン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。 新たな無線アクセス技術（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮＲ）において利用可能なスロット構造を例示する図である。 ＴＸＲＵとアンテナ要素の接続方式の例を示す図である。 送受信機ユニット（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ，ＴＸＲＵ）及び物理的アンテナの観点からハイブリッドビームフォーミング構造を概略的に示す図である。 新たな無線アクセス技術（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮＲ）システムのセルを例示する図である。 ＵＥがＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）値に基づいて上りリンク信号を送信する例を示す図である。 ＴＡ値をサンプル数単位に換算して適用するとき、四捨五入又は切り上げ演算する例を示す図である。 本発明による上りリンクの送信方法を示すフローチャートである。 本発明によるＵＥと基地局の構成を示す図である。

以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施し得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。

また、本発明の実施の形態で使われる特定の用語は、本発明の理解を助けるために提供されるものであり、このような特定の用語の使用は、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することもできる。

添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施し得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。

本発明で使う用語は本発明における機能を考慮してできるだけ現在広く使われる一般的な用語を選択したが、これは当該分野の技術者の意図又は判例、新技術の出現などによって変わることもある。また、特定の場合は出願人が任意に選定した用語もあり、この場合、該当の発明の説明部で詳細にその意味を記載する。したがって、本発明で使う用語は単純な用語の名称ではなくて、その用語が有する意味と本発明の全般的な内容に基づいて定義されなければならない。

以下の実施例は本発明の構成要素及び特徴を所定の形態に結合したものである。それぞれの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見なすことができる。それぞれの構成要素又は特徴は他の構成要素又は特徴と結合しなかった形態に実施可能である。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できる。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更可能である。一実施例の一部の構成又は特徴は他の実施例に含まれることができ、あるいは他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えられることができる。

図面の説明において、本発明の要旨をあいまいにすることができる過程又は段階などは記述せず、当業者の水準で理解可能な程度の過程又は段階も記述しなかった。

明細書全体を通じて、ある部分がある構成要素を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ又はｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」というとき、これは、別に反対の記載がない限り、他の構成要素を除外するものではなく、他の構成要素をさらに含み得ることを意味する。また、明細書でいう「…部」、「…器」、「モジュール」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を処理する単位を意味し、これは、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの結合によって具現化することができる。また、「ある（ａ又はａｎ）」、「１つ（ｏｎｅ）」、「その（ｔｈｅ）」及び類似の関連語は、本発明を記述する文脈において（特に、以下の請求項の文脈において）本明細書に別に指示されたり文脈によって明らかに反駁されない限り、単数及び複数の両方を含む意味で使うことができる。

先ず、本明細書において使われる用語は、以下のように定義される。

本発明において、ユーザ機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＵＥ）は、固定していても移動性を有してもよく、基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）と通信してユーザデータ及び／又は各種制御情報を送受信する各種機器がこれに属する。ＵＥは、端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＴ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＵＴ（Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、無線機器（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、無線モデム（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｏｄｅｍ）、携帯機器（ｈａｎｄｈｅｌｄ ｄｅｖｉｃｅ）などとも呼ばれる。

また、本発明において、基地局は、一般に、ＵＥ及び他の基地局と通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）を意味して、ＵＥ及び他の基地局と通信して、各種のデータ及び情報を交換する。ＢＳはＡＢＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＮＢ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）、ＰＳ（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｅｒｖｅｒ）などの用語とも呼ばれる。特に、ＵＴＲＡの基地局はＮｏｄｅ−Ｂ、Ｅ−ＵＴＲＡＮの基地局はｅＮＢ、新たな無線アクセス技術ネットワーク（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｎｅｔｗｏｒｋ）の基地局はｇＮＢとも呼ばれる。

以下に説明する技法（ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）、装置、及びシステムは、様々な無線多元接続システムに適用することができる。例えば、多元接続システムは、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＭＣ−ＦＤＭＡ（ｍｕｌｔｉ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムなどを含むことができる。

ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現化することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（ｉ．ｅ．，ＧＥＲＡＮ）などのような無線技術によって具現化することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現化することができる。

ＵＴＲＡはＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部であり、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）はＥ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳの一部である。３ＧＰＰ ＬＴＥは、下りリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ，ＤＬ）ではＯＦＤＭＡを採用し、上りリンク（ｕｐｌｉｎｋ，ＵＬ）ではＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）システムは３ＧＰＰ ＬＴＥシステムが進化した形態である。説明の便宜のために、以下では、本発明が３ＧＰＰベースの通信システム、例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ、ＮＲ（Ｎｅｗ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）システムに適用される場合を仮定して説明する。しかし、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰベースの通信システムに制限されるものではない。例えば、以下の詳細な説明における移動通信システムが３ＧＰＰベースの通信システムを中心に述べられるが、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＮＲ特有の事項以外は、他の任意の（ａｎｙ）移動通信システムにも適用可能である。

３ＧＰＰベースの通信標準は、上位層からの情報を伝達するリソース要素に対応する下りリンク物理チャンネルと、物理層によって用いられるが、上位層からの情報を送信しないリソース要素に対応する下りリンク物理信号を定義する。例えば、物理下りリンク共有チャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＤＳＣＨ）、物理ブロードキャストチャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＢＣＨ）、物理マルチキャストチャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＭＣＨ）、物理制御フォーマット指示子チャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＣＦＩＣＨ）、物理下りリンク制御チャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＤＣＣＨ）及び物理ハイブリッドＡＲＱ指示子チャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＨＩＣＨ）が下りリンク物理チャンネルとして定義されており、参照信号と同期信号が下りリンク物理信号として定義されている。

参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ，ＲＳ）は、ｇＮＢとＵＥが互いに知っている予め定義された特別な波形の信号を意味して、パイロット（ｐｉｌｏｔ）とも呼ばれる。例えば、セル固有ＲＳ（ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ）、ＵＥ固有ＲＳ（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ，ＵＥ−ＲＳ）、ポジショニングＲＳ（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ＲＳ，ＰＲＳ）及びチャンネル状態情報ＲＳ（ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲＳ，ＣＳＩ−ＲＳ）が下りリンク参照信号として定義される。

３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準は、上位層からの情報を伝達するリソース要素に対応する上りリンク物理チャンネル及び物理層によって用いられるものの、上位層からの情報を伝達しないリソース要素に対応する上りリンク物理信号を定義する。例えば、物理上りリンク共有チャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＵＳＣＨ）、物理上りリンク制御チャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＵＣＣＨ）、物理ランダムアクセスチャンネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＲＡＣＨ）が上りリンク物理チャンネルとして定義され、上りリンク制御／データ信号のための復調参照信号（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ，ＤＭＲＳ）と上りリンクチャンネルの測定に用いられるサウンディング参照信号（ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ，ＳＲＳ）が定義される。

本発明において、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｔｒａｎｓｍｉｔ ｒｅｑｕｅｓｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）のそれぞれは、ＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）／ＣＦＩ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）／下りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫ）／下りリンクデータを伝達する時間−周波数リソースの集合又はリソース要素の集合を意味する。また、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ）／ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＣＨａｎｎｅｌ）のそれぞれは、ＵＣＩ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）／上りリンクデータ／ランダムアクセス信号を伝達する時間−周波数リソースの集合又はリソース要素の集合を意味する。

本発明において、ＵＥがＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨを送信するとは、それぞれＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＲＡＣＨ上において、又はＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＲＡＣＨを介して、上りリンク制御情報／上りリンクデータ／ランダムアクセス信号を送信することと同一の意味で使用されてもよい。また、ｇＮＢがＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨを送信するとは、それぞれＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ上において、又はＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨを介して、下りリンクデータ／制御情報を送信することと同一の意味で使用されてもよい。

本発明で使われる用語及び技術のうち具体的に説明しない用語及び技術については、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準文書、例えば３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１２、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１などと、３ＧＰＰ ＮＲ標準文書、例えば３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１２、３ＧＰＰ ３８．２１３、３ＧＰＰ ３８．２１４、３ＧＰＰ ３８．２１５、３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３２１及び３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３３１などを参照することができる。

図１は、３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャンネル及びこれらを用いた一般的な信号の送信方法を説明するための図である。

ＵＥは、電源がついたり、新しいセルに進入したりした場合、基地局と同期を取るなどの初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）の作業を行う（Ｓ２０１）。そのために、ＵＥは基地局から主同期チャンネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｐ−ＳＣＨ）及び副同期チャンネル（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ことができる。その後、ＵＥは基地局から物理放送チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信して、セル内放送情報を取得することができる。一方、ＵＥは、初期セル探索段階で下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＬ ＲＳ）を受信して下りリンクチャン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ＵＥは、物理下りリンク制御チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ）及びＰＤＣＣＨに載せられた情報によって、物理下りリンク共有チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＳＣＨ）を受信することで、より具体的なシステム情報を取得することができる（Ｓ２０２）。

一方、基地局に最初に接続するか、信号送信のための無線リソースのない場合、ＵＥは基地局に対してランダムアクセス過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＲＡＣＨ）を行うことができる（Ｓ２０３〜Ｓ２０６）。そのために、ＵＥは、物理ランダムアクセスチャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ）を介して特定のシーケンスをプリアンブルで送信して（Ｓ２０３及びＳ２０５）、ＰＤＣＣＨ及び対応するＰＤＳＣＨ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（Ｓ２０４及びＳ２０６）。競合ベースのＲＡＣＨの場合、さらに、衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

上述したような手順を行ったＵＥは、その後、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信（Ｓ２０７）及び物理上りリンク共有チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャンネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ）送信（Ｓ２０８）を行うことができる。特に、ＵＥは、ＰＤＣＣＨを介して下りリンク制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）を受信する。このとき、ＤＣＩはＵＥに対するリソース割り当て情報のような制御情報を含み、その目的に応じてＤＣＩのフォーマットは異なってもよい。

一方、ＵＥが上りリンクによって基地局に送信したり、又はＵＥが基地局から受信する制御情報は、下りリンク／上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含んでもよい。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの場合、ＵＥはＰＵＳＣＨ及び／又はＰＵＣＣＨを介して、上述したＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報を送信することができる。

より多い通信機器がより大きい通信容量を要求することにより、既存の無線アクセス技術（ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＲＡＴ）に比べて向上したモバイルブロードバンド通信の必要性が台頭しつつある。また、複数の機器及びモノを接続していつでもどこでも様々なサービスを提供する大規模（ｍａｓｓｉｖｅ）ＭＴＣが次世代通信において考慮すべき重要なイッシュの１つである。また、信頼性（ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）及び遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）に敏感なサービス／ＵＥを考慮した通信システムデザインが議論されている。このように進歩したモバイルブロードバンド通信、大規模ＭＴＣ、ＵＲＬＬＣ（Ｕｌｔｒａ−Ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを考慮した次世代ＲＡＴの導入が議論されている。現在、３ＧＰＰでは、ＥＰＣ以後の次世代移動通信システムに対する研究が行われており、ＥＰＣ以後の次世代移動通信システムは、新しいＲＡＴ（ｎｅｗ ＲＡＴ，ＮＲ）システム、５Ｇ ＲＡＴシステム、又は５Ｇシステムなどとも呼ばれる。以下、説明の便宜のために、ＮＲシステムと呼ぶことにする。

ＮＲ通信システムは、データレート、容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）、遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）、エネルギー消費及び費用面から、既存の第４世代（４Ｇ）システムより良い性能を支援することが求められる。よって、ＮＲシステムは、帯域幅、スペクトル、エネルギー、シグナリング効率、及びビット当たりコスト（ｃｏｓｔ）の面で相当な進歩が必要である。

ＮＲシステムは、ＯＦＤＭ送信方式又はこれと類似した送信方式を用いて、例えば、以下の表１に表されたニューマロロジーを用いることができる。

ＮＲシステムは、ＬＴＥシステムのＯＦＤＭパラメータとは異なるＯＦＤＭパラメータに従ってもよい。また、ＮＲシステムは、従来のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａのニューマロロジーにそのまま従いながら、従来のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａよりも大きいシステム帯域幅（例えば、１００ＭＨｚ）を有することができる。また、ＮＲシステムは、１つのセルが複数のニューマロロジーを支援することもできる。すなわち、ＮＲシステムでは、互いに異なるニューマロロジーに従って動作するＵＥが１つのセル内に共存してもよい。

３ＧＰＰ ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムにおいて用いられる無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、１０ｍｓ（３０７２００Ｔ_ｓ）の長さを有して、１０個の均等な大きさのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ, ＳＦ）からなる。一無線フレーム内の１０個のサブフレームにはそれぞれ番号が付与されてもよい。ここで、Ｔ_ｓはサンプリング時間を示し、Ｔ_ｓ＝１／（２０４８＊１５ｋＨｚ）で表される。それぞれのサブフレームの長さは１ｍｓであり、２個のスロットからなる。一無線フレーム内に存在する２０個のスロットは０から１９まで順にナンバリングされる。それぞれのスロット長は０．５ｍｓである。一サブフレームを送信するための時間は、送信時間間隔（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ, ＴＴＩ）と定義される。時間リソースは無線フレーム番号（或いは無線フレームインデックス）、サブフレーム番号（或いはサブフレームインデックス）、スロット番号（或いはスロットインデックス）などによって分けられる。ＴＴＩとは、データがスケジュールされる間隔を意味する。例えば、現在のＬＴＥ/ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＵＬグラント又はＤＬグラントの送信機会は１ｍｓごとに存在し、１ｍｓより短時間でＵＬ／ＤＬグラント機会が数回存在することはない。よって、既存のＬＴＥ/ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＴＴＩは１ｍｓである。

図２は、新たな無線アクセス技術（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮＲ）において利用可能なスロット構造を例示する図である。

データ送信の遅延を最小化するために、ＮＲシステムでは、制御チャンネルとデータチャンネルが時分割多重化（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ，ＴＤＭ）されるスロット構造が考慮されている。

図２において、斜線領域は、ＤＣＩを伝達するＤＬ制御チャンネル（例えば、ＰＤＣＣＨ）の送信領域を示し、黒い領域は、ＵＣＩを伝達するＵＬ制御チャンネル（例えば、ＰＵＣＣＨ）の送信領域を示す。ここで、ＤＣＩはｇＮＢ からＵＥへ伝達される制御情報であり、ＤＣＩはＵＥが知るべきセル設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）に関する情報、ＤＬスケジューリングなどのＤＬ固有（ｓｐｅｃｉｆｉｃ）情報、及びＵＬグラントなどのようなＵＬ固有情報などを含んでもよい。また、ＵＣＩは、ＵＥからｇＮＢへ伝達される制御情報であり、ＵＣＩはＤＬデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ報告、ＤＬチャンネル状態に対するＣＳＩ報告、及びスケジューリング要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ，ＳＲ）などを含んでもよい。

図２においてシンボルインデックス１からシンボルインデックス１２までのシンボル領域は、下りリンクデータを伝達する物理チャンネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）の送信に用いられてもよく、上りリンクデータを運ぶ物理チャンネル（例えば、ＰＵＳＣＨ）の送信に用いられてもよい。図２を参照すれば、１つのスロットにおいてＤＬ送信とＵＬ送信とが順次行われ、ＤＬデータの送信／受信と前記ＤＬデータに対するＵＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの受信／送信が１つのスロット内で行われる。よって、データ送信過程でエラーが発生した場合、データの再送信までにかかる時間を減らすことになり、これにつれて最終データ伝達までの遅延を最小化することができる。

図２に示すスロット構造においては、ｇＮＢとＵＥが送信モードから受信モードへ切り換えたり、受信モードから送信モードへ切り換えたりするための時間ギャップ（ｔｉｍｅ ｇａｐ）が必要である。送信モードと受信モードとの切り換えのために、スロット構造において、ＤＬからＵＬへ切り換えられる時点の一部のＯＦＤＭシンボルがガード期間（ｇｕａｒｄ ｐｅｒｉｏｄ，ＧＰ）として設定されてもよい。

ＮＲシステムにおいて基本送信単位（ｂａｓｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｕｎｉｔ）はスロットである。スロット区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）は正規（ｎｏｒｍａｌ）サイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ, ＣＰ）を有する１４個のシンボルで構成されるか、又は延長ＣＰを有する１２個のシンボルで構成される。また、スロットは、使われた副搬送波間隔の関数によって時間的にスケールされる。

近来、議論されているＮＲシステムは、広い周波数帯域を用いて、高い送信率を維持しながら、複数のユーザにデータを送信するために、高い超高周波帯域（例えば、６ＧＨｚ以上の周波数帯域）を用いる案を考慮している。しかしながら、超高周波帯域は高過ぎる周波数帯域を用いるため、距離による信号の減衰が激しく表れる特性を有する。よって、６ＧＨｚ以上の周波数帯域を用いるＮＲシステムは、激しい伝播減衰の特性を補償するために、全方向ではなく、特定の方向にエネルギーを集めて信号を送信する狭ビーム（ｎａｒｒｏｗ ｂｅａｍ）送信方法を用いる。ＮＲシステムは、狭ビーム送信方法を用いることで、激しい伝播減衰によるカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）減少の問題を解決する。しかし、１つの狭ビームのみを用いてサービスを提供する場合、１つの基地局がサービスを提供可能な範囲が狭くなる。よって、基地局は複数の狭ビームを集めて、広帯域でサービスを提供することができる。

超高周波の周波数帯域、すなわち、ミリメートル波長（ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ, ｍｍＷ）帯域では、波長が短くなるため、同一面積に複数のアンテナ要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）を取り付けることができる。例えば、１ｃｍ程度の波長の３０ＧＨｚ帯域では、５ｃｍ×５ｃｍのパネル（ｐａｎｅｌ）に０．５ラムダ（ｌａｍｄａ）間隔で２次元配列（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ａｒｒａｙ）の 形態として全１００個のアンテナ要素を取り付けることができる。したがって、ｍｍＷ帯域では、複数のアンテナ要素を用いて、カバレッジを増加させたり、処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）を高めることが考えられる。

ｍｍＷ帯域において狭ビームを形成するための方法として、基地局又はＵＥが複数のアンテナに適切な位相差を用いて同一の信号を送信することで、特定方向のみにおいてエネルギーが増加するビームフォーミング方式が主に考慮されている。ビームフォーミング方式は、デジタル基底帯域（ｂａｓｅｂａｎｄ）信号に位相差を形成するデジタルビームフォーミング、変調されたアナログ信号に時間遅延（すなわち、循環シフト）を用いて位相差を形成するアナログビームフォーミング、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングとを両方用いるハイブリッドビームフォーミングなどを含むことができる。各々のアンテナ要素において送信パワー及び位相調節ができるようにトランシーバーユニット（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ, ＴＸＲＵ）を有すれば、各々の周波数リソースにおいて独立したビームフォーミングが可能となる。しかし、１００個余りのアンテナ要素の全てにＴＸＲＵを設けるには、コスト面において実効性が低下する問題がある。すなわち、ｍｍＷ帯域は、激しい伝播減衰の特性を補償するために、数多くのアンテナが用いられ、デジタルビームフォーミングは各々のアンテナごとにＲＦコンポーネント（例えば、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）、ミキサー（ｍｉｘｅｒ）、電力増幅器（ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、線形増幅器（ｌｉｎｅａｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）など）を必要とする。よって、ｍｍＷ帯域においてデジタルビームフォーミングを具現化するためには、通信機器の値段が増加してしまう問題がある。したがって、ｍｍＷ帯域のように、多くのアンテナが必要な場合は、アナログビームフォーミング又はハイブリッドビームフォーミング方式が考慮される。アナログビームフォーミング方式は、１つのＴＸＲＵに複数のアンテナ要素をマップし、アナログ位相シフター（ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ）でビーム（ｂｅａｍ）の方向を調節する。但し、アナログビームフォーミング方式は、全帯域において１つのビーム方向のみを形成することができるため、周波数選択的なビームフォーミング（ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ, ＢＦ）は提供できないというデメリットがある。ハイブリッドビームフォーミング方式は、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングとの中間形態であって、アンテナ要素がＱ個であるとき、Ｑ個よりも少ないＢ個のＴＸＲＵを有する方式である。ハイブリッドビームフォーミングの場合、Ｑ個のアンテナ要素とＢ個のＴＸＲＵとの接続方式によって差異はあるが、同時に送信可能なビームの方向はＢ個以下に制限される。

図３は、ＴＸＲＵとアンテナ要素の接続方式の例を示す図である。

図３（ａ）は、ＴＸＲＵがサブ−アレイ（ｓｕｂ−ａｒｒａｙ）に接続された方式を示している。この場合、アンテナ要素は１つのＴＸＲＵにのみ接続される。これとは異なり、図３（ｂ）は、ＴＸＲＵが全てのアンテナ要素に接続された方式を示している。この場合、アンテナ要素は全てのＴＸＲＵに接続される。図３において、Ｗはアナログ位相シフターにより乗じられる位相ベクトルを示す。即ち、Ｗによってアナログビームフォーミングの方向が決定される。ここで、ＣＳＩ−ＲＳアンテナポートとＴＸＲＵとのマッピングは、１：１（１−ｔｏ−１）マッピングであってもよく、又は１：多（１−ｔｏ−ｍａｎｙ）マッピングであってもよい。

上述したように、デジタルビームフォーミングは、送信する又は受信されたデジタル基底帯域信号に対して信号処理を行うため、多重のビームを用いて同時に多方向に信号を送信又は受信することができるが、一方、アナログビームフォーミングは、送信する又は受信されたアナログ信号を変調した状態でビームフォーミングを行うため、１つのビームがカバーできる範囲を超える多方向に信号を同時に送信又は受信することができない。通常、基地局は広帯域送信又は多重アンテナ特性を用いて、同時に複数のユーザと通信を行うが、基地局がアナログ又はハイブリッドビームフォーミングを用いて、１つのビーム方向にアナログビームを形成する場合、アナログビームフォーミングの特性上、同じアナログビームの方向内に含まれるユーザとしか通信できない。後述する本発明に係るＲＡＣＨリソース割り当て及び基地局のリソース活用案は、アナログビームフォーミング又はハイブリッドビームフォーミングの特性から生じる制約事項を反映した上で提案される。

図４は、送受信機ユニット（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ，ＴＸＲＵ）及び物理的アンテナの観点からハイブリッドビームフォーミングの構造を概略的に示す図である。

複数のアンテナが用いられる場合、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングとを組み合わせたハイブリッドビームフォーミング法が台頭している。このとき、アナログビームフォーミング（又は、ＲＦビームフォーミング）は、ＲＦユニットがプリコーディング（又は、コンバイニング）を行う動作を意味する。ハイブリッドビームフォーミングにおいて、基底帯域（ｂａｓｅｂａｎｄ）ユニットとＲＦユニットはそれぞれプリコーディング（又は、コンバイニング）を行い、これによって、ＲＦチェーン（ｃｈａｉｎ）の数とＤ／Ａ（又はＡ／Ｄ）コンバータの数を減らしながらもデジタルビームフォーミングに近づく性能が得られるというメリットがある。便宜のために、ハイブリッドビームフォーミングの構造は、Ｎ個のＴＸＲＵとＭ個の物理的アンテナとで表現されることができる。送信端から送信するＬ個のデータレイヤーに対するデジタルビームフォーミングは、Ｎ−ｂｙ−Ｌ行列で表され、その後、変換されたＮ個のデジタル信号は、ＴＸＲＵを経てアナログ信号に変換された後、Ｍ−ｂｙ−Ｎ行列で表されるアナログビームフォーミングが適用される。

図４において、デジタルビームの数はＬであり、アナログビームの数はＮである。ＮＲシステムでは、アナログビームフォーミングをシンボル単位に変更できるように基地局を設計し、特定の地域に位置するＵＥに、より効率的なビームフォーミングを支援する方向が考慮されている。また、Ｎ個のＴＸＲＵとＭ個のＲＦアンテナを１つのアンテナパネル（ｐａｎｅｌ）と定義するとき、ＮＲシステムでは、互いに独立したハイブリッドビームフォーミングが適用可能な複数のアンテナパネルを導入する案が考慮されている。

基地局が複数のアナログビームを使用する場合、各々のＵＥにおいて信号受信に有利なアナログビームが異なることがある。よって、少なくとも同期信号、システム情報、ページングなどについては、基地局が特定のスロット又はサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ, ＳＦ）において適用する複数のアナログビームをシンボルごとに変更して、全てのＵＥに受信機会を与えるようにするビームスイーピング動作（ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ）が考慮されている。

図５は、新たな無線アクセス技術（ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮＲ）システムのセルを例示する図である。

図５を参照すれば、ＮＲシステムでは、既存ＬＴＥなどの無線通信システムにおいて、１つの基地局が１つのセルを形成していたこととは異なり、複数のＴＲＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ Ｐｏｉｎｔ）が１つのセルを形成する案が議論されている。複数のＴＲＰが１つのセルを形成する場合、ＵＥをサービスするＴＲＰが変更されても、絶えない通信が可能となり、ＵＥの移動性を管理することが容易であるというメリットがある。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＰＳＳ／ＳＳＳは、全方位（ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）に送信される。これとは異なり、ＮＲシステムでは、ｍｍＷａｖｅを適用するｇＮＢがビーム方向を全方位に回しながらＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号をビームフォーミングして送信する方法が考慮されている。このとき、ビーム方向を回しながら信号を送受信することをビームスイーピング（ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ）又はビームスキャニングという。本発明における「ビームスイーピング」は送信機側の動作を示し、「ビームスキャニング」は受信機側の動作を示す。例えば、ｇＮＢが最大Ｎ個のビーム方向を持つことができると仮定すると、ｇＮＢはＮ個のビーム方向のそれぞれに対してＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号を送信する。すなわち、ｇＮＢは、自分が持つことのできる又は支援しようとする方向をスイープしながら、それぞれの方向に対してＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの同期信号を送信する。又は、ｇＮＢがＮ個のビームを形成できる場合、複数のビームを束ねて１つのビームグループとして構成することができ、各々のビームグループにおいてＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを送受信することができる。このとき、１つのビームグループは、１つ以上のビームを含む。同方向に送信されるＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号が１つのＳＳブロックとして定義されてもよく、１つのセル内に複数のＳＳブロックが存在してもよい。複数のＳＳブロックが存在する場合、各々のＳＳブロックを区分するために、ＳＳブロックインデックスを使用してもよい。例えば、一システムにおいて１０個のビーム方向にＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信される場合、同方向へのＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが１つのＳＳブロックを構成することができ、当該システムでは、１０個のＳＳブロックが存在することと理解されてもよい。

図６は、ＵＥがＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）値に基づいて、上りリンク信号を送信する例を示す図である。

移動通信システムは、１つの周波数帯域において複数のＵＥにサービスを提供しなければならないので、複数のＵＥを区分するための多様な方法が必要である。特に、１つの基地局内において全てのＵＥの信号が同一の基準時間に合わせて送信可能な下りリンクとは異なり、上りリンクの場合、ＵＥが正確に同一の基準時間を有することができないため、ＵＥ間のマルチプレクシングのための方法が必要となる。

３ＧシステムのようにＣＤＭＡを用いる場合、基地局が互いに異なるコードを用いて互いに異なるＵＥを区分するように設計され、４Ｇシステムの場合、周波数又は時間軸上において独立してリソースを割り当て、互いに異なるＵＥを区分するように設計される。このとき、基地局が時間軸上においてリソースを動的にスケジュールするためには、複数のＵＥが基地局から受信された時間を基準として上りリンク信号の到着時間を合わせなければならない。

上りリンク時間同期を維持するために、基地局はＵＥにＴＡ値（Ｔｉｍｅ Ａｄｖａｎｃｅ ｖａｌｕｅ，ＴＡ ｖａｌｕｅ）を送信することができ、ＵＥは基地局から受信されたＴＡ値に基づいて、送信タイミングを早めたり遅らせたりして調節することができる。基地局は多様な方法によってＵＥのＴＡ値を計算することができ、計算されたＴＡ値をＵＥに送信することができる。このとき、ＴＡ値はＴＡコマンド（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ，ＴＡＣ）を介して送信されてもよく、ＴＡコマンドはＴＡ値を指示する情報を意味してもよい。ＴＡコマンドはランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ，ＲＡＲ）を介して送信されるか、又はＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を介して周期的に送信されてもよい。遊休モード（ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ）のＵＥは、ランダムアクセス応答を介してＴＡコマンドを受信することができ、接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）のＵＥは、ランダムアクセス応答又はＭＡＣ ＣＥを介してＴＡコマンドを受信することができる。以下、ＵＥがランダムアクセス応答を介してＴＡコマンドを受信する場合とＭＡＣ ＣＥを介してＴＡコマンドを受信する場合について具体的に説明する。

例えば、ＵＥがランダムアクセス応答を介してＴＡコマンドを受信する場合、ＵＥが基地局にランダムアクセスプリアンブルを送信すると、基地局はＵＥから受信したランダムアクセスプリアンブルに基づいてＴＡ値を計算する。基地局は、計算されたＴＡ値を含むランダムアクセス応答をＵＥに送信して、ＵＥは受信されたＴＡ値を用いて上りリンク送信タイミングをアップデートする。

ランダムアクセス応答は、ＴＡコマンド、ＵＬグラント、仮Ｃ−ＲＮＴＩを含んでもよい。

ＵＬグラントは、スケジューリングメッセージの送信に用いられる上りリンクリソース割り当て及びＴＰＣ（ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｍｍａｎｄ）を含む。ＴＰＣはスケジューリングされたＰＵＳＣＨのための送信電力を決定するのに用いられる。また、ＵＥは、ランダムアクセス応答に含まれたＵＬグラントによってスケジュールされたメッセージを基地局に送信する。実施例によって、ランダムアクセスプリアンブル、ランダムアクセス応答メッセージ、及びスケジュールされたメッセージのそれぞれは、Ｍ１メッセージ、Ｍ２メッセージ、及びＭ３メッセージと呼ばれてもよく、Ｍ１メッセージ、Ｍ２メッセージ、及びＭ３メッセージのそれぞれは、メッセージ１（Ｍｓｇ１）、メッセージ２（Ｍｓｇ２）、及びメッセージ3（ｍｓｇ３）と呼ばれてもよい。

また、ＵＥがＭＡＣ ＣＥを介してＴＡコマンドを受信する場合、基地局はＵＥから周期的に又は任意的にサウンディング基準信号（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ，ＳＲＳ）を受信して、受信されたサウンディング基準信号に基づいて、ＵＥのＴＡ値を計算することができる。また、基地局は、計算されたＴＡ値をＭＡＣ ＣＥを介してＵＥに通知することができる。このとき、ＭＡＣ ＣＥを介して送信される周期的なＴＡコマンドは、以前のＴＡ値に対してアップデートされる値を含んでもよい。例えば、以前のＴＡ値が１００Ｔｓであり、ＭＡＣ ＣＥを介して送信されたＴＡコマンドが指示するＴＡ値が−１６Ｔｓである場合、ＵＥは８４Ｔｓ（１００Ｔｓ−１６Ｔｓ）を上りリンク信号の送信のためのＴＡ値として決定することができる。また、ＵＥは８４Ｔｓによって上りリンク信号を送信することができる。

これによって、ＬＴＥシステムでは、基地局がＴＡ値をＵＥに送信して、ＵＥは基地局から受信したＴＡ値だけ時間を早めて上りリンク信号を送信する。

図６を参照すれば、ＵＥは、下りリンクで送信される基準信号（ＬＴＥシステムの場合、同期信号とＣＲＳ）を用いて基地局と時間同期を取る。このとき、基地局と同期を取った時間は、実際の基地局の時間と所定時間だけ差異がある。例えば、基地局と同期を取った時間は、実際の基地局の時間と伝播遅延（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）だけ差異があり得て、伝播遅延は伝播が基地局とＵＥとの間の距離だけ到達するのにかかる遅延時間を意味してもよい。よって、ＵＥが下りリンクを介して基地局と同期を取った時間を基準として、上りリンク信号を送信する場合、上りリンク信号を送信したＵＥによって、上りリンク信号が基地局に到達するまでの時間差が生じる。このとき、上りリンク信号を送信したＵＥによって、基地局とＵＥとの往復遅延（ｒｏｕｎｄ−ｔｒｉｐ ｄｅｌａｙ）時間だけ差異が生じ得る。よって、ＵＥが基地局とＵＥとの往復遅延時間だけ早めて上りリンク信号を送信するように、基地局はＴＡコマンドを介してＴＡ値をＵＥに送信する。

ＴＡコマンドは、初期アクセス（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）過程において送信されるＲＡＣＨ信号に対する応答メッセージ（例えば、ランダムアクセス応答メッセージ）を介して送信されてもよい。また、初期アクセス過程が終了した後、接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）では、ＵＥから送信されるＳＲＳ又はＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨを介して測定された値に基づいて、ＴＡコマンドがＵＥに周期的に送信される。

通常、ＴＡコマンドが送信又は受信されない場合、時間の経過に応じてＵＥの位置変動などにより上りリンク信号の受信時間がずれてしまい、上りリンクに対する同期が取れない（ｏｕｔ−ｏｆ−ｓｙｎｃ）状態になり得る。よって、ＵＥは、定められた時間の間にＴＡコマンドが受信されない場合、接続に対する再接続を行う。

通常、ＵＥは移動性を有するため、ＵＥが移動する速度及び位置などによってＵＥの送信タイミングが変動することができる。よって、ＵＥが基地局から受信したＴＡ値は、特定の時間の間に有効な値であり得る。ＴＡ値が特定の時間の間に有効であるようにするために、時間同期タイマー（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ）を用いてもよい。

例えば、ＵＥが基地局からＴＡ値を受信した後、時間同期をアップデートすると、ＵＥは時間同期タイマーを開始するか再開する。ＵＥは、時間同期タイマーが動作中であるときにのみ上りリンク信号を送信することができる。時間同期タイマーの値は、システム情報又は無線ベアラ再構成（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）メッセージのようなＲＲＣメッセージを介して基地局からＵＥに送信されることができる。

時間同期タイマーが満了したり、時間同期タイマーが動作しない場合、ＵＥは基地局と時間同期が取れないと判断して、ランダムアクセスプリアンブルを除いた何らの上りリンク信号も送信しない。

ＬＴＥシステムでは、各サービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）ごとに独立したＴＡを適用するために、ＴＡグループ（ＴＡ Ｇｒｏｕｐ，ＴＡＧ）が定義される。ＴＡグループは同一のＴＡが適用される１つ以上のセルを含む。各々のＴＡグループにおいてＴＡが適用されてもよく、時間同期タイマーも各々のＴＡグループにおいて作動する。

ＴＡグループのためのＴＡコマンドは、ＴＡグループにおける現在の上りリンクタイミングに対する上りリンクタイミングの変化を１６Ｔｓの倍数で指示する。ランダムアクセス応答の場合、ＴＡグループのための１１ビットＴＡコマンド（Ｔ_Ａ）、Ｔ_Ａのインデックス値でＮ_ＴＡ値を指示する。ＵＥがＳＣＧ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｅｌｌ Ｇｒｏｕｐ）に設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）された場合、Ｔ_Ａのインデックス値は、０，１，２，…，２５６であってよく、ＵＥがＰＣＧ（Pｒｉｍａｒｙ Ｃｅｌｌ Ｇｒｏｕｐ）に設定された場合、Ｔ_Ａのインデックス値は、０，１，２，…，１２８２であってもよい。このとき、ＴＡグループのためのＴＡ値はＮ_ＴＡ＝１６ＴＡと与えられてもよい。

別の実施例によれば、ＴＡグループのための６ビットのＴＡコマンドは、Ｔ_Ａのインデックス値で現在のＮ_ＴＡ値（Ｎ_{ＴＡ，ｏｌｄ}）を新たな_ＮＴＡ値（Ｎ_{ＴＡ，ｎｅｗ}）に調整することを指示する。このとき、Ｔ_Ａ値は０，１，２，…，６３であってもよく、Ｎ_{ＴＡ，ｎｅｗ}はＮ_{ＴＡ，ｏｌｄ}＋（Ｔ_Ａ−３１）×１６と示すことができる。このとき、Ｎ_ＴＡ値を正の数又は負の数に調整することは、与えられた大きさだけＴＡグループのための上りリンク送信タイミングを早めたり遅らせたりすることを指示する。

ｎ番目のサブフレーム上においてＴＡコマンドが受信された場合、受信されたＴＡに対応する上りリンク送信タイミングの調整は、ｎ＋６番目のサブフレームから適用できる。同一のＴＡグループのサービングセルに対して、ｎ番目のサブフレーム及びｎ＋１番目のサブフレームにおけるＵＥの上りリンク送信（例えば、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＳＲＳ）が時間調整のためにオーバーラップされる場合、ＵＥはｎ番目のサブフレームの送信を終了して、ｎ＋１番目のサブフレームのオーバーラップ部分を送信しない。

仮に、受信された下りリンクタイミングが変更され、変更された下りリンクタイミングが補償できないか、又はＴＡコマンドなく上りリンクタイミング調整によって部分的にのみ補償される場合、ＵＥは変更された下りリンクタイミングに応じてＮ_ＴＡを変更する。

また、ＬＴＥシステムでは、１．４ＭＨｚから２０ＭＨｚまでの多様なシステム帯域幅が定義されるが、副搬送波間隔（ｓｕｂ−ｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ，ＳＣＳ）の場合、１５ｋＨｚの単一ニューマロロジー（以下、ニューマロロジーは副搬送波間隔を称する。）が定義される。また、ＣＰ（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）の長さは、１５ＫＨｚの副搬送波間隔に基づいて定義され、全てのシステム帯域幅に対して同様に定義される。

基本的に、ＵＥは全てのシステム帯域幅を支援して、サンプリング周波数（ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）はシステム帯域幅によって１．９２〜３０．７２ＭＨｚに設定される。多様なシステム帯域幅が定義されている環境において、ＵＥは、初期アクセス過程では基地局のシステム帯域幅を知らないため、ＵＥが現在接続する周波数バンドで定義される最小の帯域幅又はＬＴＥシステムが支援する最小の帯域幅を基準として基地局への接続を試みる。このとき、ＵＥは１．９２ＭＨｚのサンプリング周波数を用いてトランシーバー（又は、送受信モジュール、通信モジュール）を運用するために、基地局によって送信されるＴＡコマンドは１６Ｔ_ｓ単位で適用されることが望ましい。このとき、Ｔ_ｓは１／３０．７２ＭＨｚであって、ＬＴＥシステムにおいて定義する最小のサンプリング時間（ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｉｍｅ）に該当する。すなわち、１６Ｔ_ｓは１．９２ＭＨｚのサンプリング周波数に該当するサンプリング時間を意味する。これによって、ＬＴＥシステムでは、初期アクセス時と接続モード時とのＴＡに関する解像度（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を一致させるために、ＴＡ値の基本単位（ｕｎｉｔ）が１６Ｔ_ｓと定義（ｄｅｆｉｎｅ）される。このとき、ＣＰ長は約５ｕｓｅｃであって、全てのシステム帯域幅に対して同様である。よって、ＴＡを介した上りリンク送信の時間調整（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）は、システム帯域幅と関係なく約１／１８ＣＰ長だけ誤差が生じる。

ＮＲシステムでは、基本的な初期アクセス過程及びＴＡを用いた上りリンク送信の時間調整過程がＬＴＥシステムと類似すると予想される。しかし、ＮＲシステムの場合、ＬＴＥシステムとは異なり、数百ＭＨｚから数十ＧＨｚ帯域まで運用される周波数帯域が様々であり、各々の周波数帯域によるユースケース（ｕｓｅ ｃａｓｅ）又はセル環境が極めて異なる。よって、ＮＲシステムでは、多様なニューマロロジーを支援（例えば、データチャンネルを基準として、１５，３０，６０，１２０又は２４０ｋＨｚの副搬送波間隔を支援）する。また、多様なニューマロロジーを支援することに伴って、多様なＣＰ長が定義され、通常、ＣＰ長は副搬送波間隔に反比例して決定される。また、ＮＲシステムでは、１つのシステム帯域内で動作するサービスによって、ＵＥごとに異なるニューマロロジーが用いられてもよい。ＵＥごとに異なるニューマロロジーが用いられる場合、ＬＴＥシステムのようにＴＡコマンドを介して送信されるＴＡ値を１つの基本単位に基づいて解釈するのは、シグナリングオーバーヘッドの面において非効率である。よって、本発明では、ニューマロロジーによってＴＡ値の基本単位を設定する方法を提案する。このとき、ＴＡ値の基本単位は、絶対的なＴＡ値（例えば、ランダムアクセス応答メッセージを介して送信されたＴＡ値）及び相対的なＴＡ値（例えば、接続モードにおいてＴＡコマンドを介して送信されたＴＡ値）の全てに対して共通して適用されてもよい。

１．方法１：ＳＳブロックの副搬送波間隔によってＴＡ値の基本単位を設定

ＮＲシステムでは、ＬＴＥシステムよりも広い周波数帯域を支援する。これによって、ＮＲシステムでは、周波数帯域による周波数オフセットの差がＬＴＥシステムよりも大きいため、時間及び周波数の同期が効率的に行われるように、周波数帯域によってＳＳ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）ブロックの副搬送波間隔が定義される。

ＳＳブロックの副搬送波間隔が大きいことは、その周波数帯域で送信されるデータチャンネルの周波数帯域が広いということを意味する。このとき、ＣＰ長は副搬送波間隔に反比例して短くなるため、ＳＳブロックの副搬送波間隔に応じてＴＡ値の基本単位（Ｔ_ＴＡ）が設定されることができる。このとき、Ｔ_ＴＡはＳＳブロックの副搬送波間隔に反比例して決定されるか、又はＳＳブロックの副搬送波間隔に応じて定められた規則に基づいて決定されてもよく、実施例によって任意の値で決定されてもよい。

例えば、ＳＳブロックの副搬送波間隔が１５ＫＨｚであるとき、Ｔ_ｓは１／３０．７２ＭＨｚであり、Ｔ_ＴＡは４Ｔ_Ｓであってもよい。また、ＳＳブロックの副搬送波間隔が１２０ＫＨｚであるとき、Ｔ_ｓは１／（８×３０．７２ＭＨｚ）であり、Ｔ_ＴＡは４Ｔ_ｓであってもよい。上述した例において、Ｔ_ｓが固定された値と定義される場合、便宜のために、Ｔ_ＴＡ＝Ｎ×Ｔ_ｓのＮの値は、Ｔ_ｓの値に基づいてスケール（ｓｃａｌｉｎｇ）されてもよい。すなわち、Ｔ_ｓの値が１／（１６×３０．７２ＭＨｚ）に固定される場合、ＳＳブロックの副搬送波間隔が１５ｋＨｚであるとき、Ｔ_ＴＡは３２Ｔ_ｓであってもよく、ＳＳブロックの副搬送波間隔が１２０ｋＨｚであるときは、Ｔ_ＴＡは４Ｔ_ｓであってもよい。

２．方法２：周波数バンドによってＴＡ値の基本単位を設定

方法１において提案した方法は、基地局が運用するキャリア周波数（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）によって、全てのチャンネルの副搬送波間隔が大きいと仮定して、全てのチャンネルを代表するチャンネルとしてＳＳブロックを定義したものである。しかしながら、今までの議論によれば、ＮＲシステムの場合、６ＧＨｚ以下ではシステムの最小帯域幅（ｓｙｓｔｅｍ ｍｉｎｉｍｕｍ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を５ＭＨｚと定義することができ、６ＧＨｚ以上ではシステムの最小帯域幅を５０ＭＨｚと定義することもできる。

ＳＳブロックの副搬送波間隔が１５ｋＨｚであるとき、ＳＳブロックの周波数帯域は約４ＭＨｚに該当する。よって、３〜６ＧＨｚ周波数帯域の場合でもＳＳブロックの副搬送波間隔は１５ｋＨｚであるものの、データチャンネルの副搬送波間隔は３０ｋＨｚ又は６０ｋＨｚであってもよい。また、副搬送波間隔が大きくなると、ＣＰ長は短くなるため、副搬送波間隔が小さいＳＳブロックのＳＣＳに基づいてＴ_ＴＡを定義する場合、ＴＡ値の解像度が低くなり過ぎる問題がある。よって、周波数バンドによってＴＡ値の基本単位を設定することがより適切である場合もある。このとき、周波数バンドは、キャリア周波数バンドを意味してもよく、標準で定義する周波数バンド番号（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｂａｎｄ ｎｕｍｂｅｒ）を意味してもよい。

以下の表２は、各々の周波数バンドによるＳＳブロックの副搬送波間隔、Ｔ_ｓ及びＴ_ＴＡの値の例を示す。

表２を参照すれば、周波数バンドが高くなるほどＴ_ＴＡの値が小さくなり、ＳＳブロックの副搬送波間隔が同一であっても、高い周波数バンドであるときにＴ_ＴＡの値がさらに小さい。また、表２において、Ｔ_ｓが固定された値と定義される場合、便宜のために、Ｔ_ＴＡ＝Ｎ×Ｔ_ｓのＮの値はＴ_ｓによってスケールされてもよい。即ち、Ｔ_ｓの値が１／（１６×３０．７２ＭＨｚ）に固定される場合、表２のＴ_ＴＡは上から順に６４Ｔ_ｓ，３２Ｔ_ｓ，８Ｔ_ｓ，４Ｔ_ｓと示される。

３．方法３：ＲＡＣＨニューマロロジーによってＴＡ値の基本単位を設定

ＬＴＥシステム又はＮＲシステムでは、基本的に、初期アクセスの際、ＵＥがＲＡＣＨプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を介して最初に上りリンク送信を試みて、このとき、ＴＡ値は０に設定される。ＴＡ値が０に設定されるとは、ＵＥが下りリンク信号の受信時間を基準として上りリンク信号を送信することを意味する。このとき、基地局はＵＥから送信されたＲＡＣＨプリアンブル信号の到達時間を計算して、ＲＡＣＨプリアンブル信号の到達時間に基づいて設定したＴＡ値をＲＡＲメッセージを介してＵＥに伝達する。即ち、ＲＡＲメッセージを介して送信されるＴＡ値の解像度は、ＲＡＣＨプリアンブル信号の帯域幅によって決定され、ＲＡＣＨプリアンブル信号の帯域幅はＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔に比例する。よって、ＲＡＲメッセージを介して送信されるＴＡ値の解像度は、今後、ＴＡコマンドを介して送信され、ＵＥが上りリンク信号を送信するときに用いられるＴＡ値の基本単位であるＴ_ＴＡで使用できる。Ｔ_ＴＡはＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔に反比例して決定されるか、ＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔によって定められた規則に基づいて決定されてもよく、又は実施例によって任意の値で決定されてもよい。

以下の表３は、ＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔によって決定されるＴ_ＴＡの例を示す。

表３を参照すれば、ＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔に反比例してＴ_ＴＡが決定される。また、表３において、Ｔ_ｓが固定された値で定義される場合、便宜上、Ｔ_ＴＡ＝Ｎ×Ｔ_ｓのＮの値はＴ_ｓによってスケールされることができる。例えば、Ｔ_ｓの値が１／４９１．５２ＭＨｚの固定された値で定義される場合、表３のＴ_ＴＡは、上から順に１２８Ｔ_ｓ，６４Ｔ_ｓ，３２Ｔ_ｓ，１６Ｔ_ｓと示される。

４．方法４：データチャンネルのデフォルトニューマロロジーによってＴＡ値の基本単位を設定

上述のように、ＮＲシステムは、１つのシステムにおいて多様なニューマロロジーを支援することができる。例えば、ＮＲシステムでは、１つのシステムにおいて１５ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの互いに異なる副搬送波間隔を有するデータチャンネル（例えば、ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨなど）を同時に支援することもできる。しかし、互いに異なる副搬送波間隔を有するデータチャンネルを同時に支援しても、ＳＳブロック、ＲＡＣＨのようなユーザ間の共通信号又は接続を確立する前に用いられるチャンネルの場合、副搬送波間隔が１つの値に固定されるしかない。このとき、ＳＳブロック又はＲＡＣＨのような信号のニューマロロジーを基準チャンネル又は基準信号として用いる場合、ＴＡ値の解像度が過度に低下又は上昇する問題が生じ得る。このとき、基準チャンネル又は基準信号は、ＴＡ測定のために用いられるチャンネルや信号を意味してもよい。

今までの議論によれば、ＮＲシステムでは、データチャンネルのデフォルトニューマロロジー（ｄｅｆａｕｌｔ ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）が定義されていない。しかし、データチャンネルのデフォルトニューマロロジーが定義される場合、データチャンネルのデフォルトニューマロロジーがＴ_ＴＡを決定するための基準値として利用できる。データチャンネルのデフォルトニューマロロジーがＴ_ＴＡを決定するための基準値として利用できるということは、データチャンネルのデフォルトニューマロロジーによってＴ_ＴＡが決定できるという意味を含んでもよい。また、データチャンネルのデフォルトニューマロロジーと類似した概念として、ブロードキャストチャンネル（例えば、ＲＭＳＩ（Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、ＯＳＩ（Ｏｔｈｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、又はページング（ｐａｇｉｎｇ）など）の送信のために用いられるＰＤＳＣＨ又はＲＡＣＨ ｍｅｓｓａｇｅ３（ＲＡＣＨ ｍｓｇ３）の送信のために用いられるＰＵＳＣＨのニューマロロジーがＴ_ＴＡを決定するための基準値としても利用できる。ＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨのニューマロロジーがＴ_ＴＡを決定するための基準値として利用できるということは、ＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨのニューマロロジーによってＴ_ＴＡが設定できるという意味を含んでもよい。このとき、Ｔ_ＴＡはデータチャンネルのデフォルトニューマロロジーの副搬送波間隔に比例して設定されるか、データチャンネルのデフォルトニューマロロジーの副搬送波間隔によって定められた規則に基づいて設定されてもよく、又は実施例によって任意の値で設定されてもよい。

以下の表４は、ＲＭＳＩのニューマロロジーによって設定されるＴ_ＴＡの例を示す。

表４を参照すれば、ブロードキャストチャンネルの一例として、ＲＭＳＩの副搬送波間隔によってＴ_ＴＡの設定が異なってもよく、Ｔ_ＴＡはＲＭＳＩの副搬送波間隔に反比例して設定されてもよい。また、表４において、Ｔ_ｓが固定された値で設定される場合、便宜上、Ｔ_ＴＡ＝Ｎ×Ｔ_ｓのＮの値はＴ_ｓの値によってスケールされることができる。例えば、Ｔ_ｓの値が１／４９１．５２ＭＨｚに固定される場合、表４のＴ_ＴＡは、上から順に６４Ｔ_ｓ，３２Ｔ_ｓ，１６Ｔ_ｓ，８Ｔ_ｓと示される。

５．方法５：システム情報によってＴＡ値の基本単位を設定

上述したように、ＮＲシステムは、１つのシステムにおいて１５ｋＨｚ〜６０ｋＨｚの互いに異なる副搬送波間隔を有するデータチャンネルを同時に支援することができる。このとき、ＳＳブロック、ＲＡＣＨのようなユーザ間の共通信号又は接続を確立する前に用いられるチャンネルは、接続する基地局が選好する副搬送波間隔を代表できないことがある。このとき、基地局は、システム情報によってＴ_ＴＡの値を直接設定することができる。また、基地局は選好する副搬送波間隔（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ ＳＣＳ）又は支援する最大の副搬送波間隔（ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｍａｘｉｍｕｍ ＳＣＳ）を設定して、選好する副搬送波間隔又は支援する最大の副搬送波間隔に基づいてＴ_ＴＡの値を設定してもよい。ＵＥが複数のキャリア又は複数の帯域幅パートを割り当てられた場合、ＵＥはＵＥ固有（ｓｐｅｃｉｆｉｃ）メッセージを介して各キャリア又は各帯域幅パートにおいてシステム情報を受信することで、各キャリア又は各帯域幅パートごとにＴ_ＴＡの値が設定されてもよい。

６．方法６：ユーザごとに設定されるデータチャンネル又はＴＡ測定のための基準チャンネルのニューマロロジーによってＴＡ値の基本単位を設定

上述した方法１〜５は、ＲＡＲメッセージを介したＴＡ値と接続モードで受信したＴＡコマンドのＴＡ値との基本単位が同一であることを仮定する。これによって、方法１〜５は、基本的に全てのユーザが同一の副搬送波間隔を用いると仮定してＴ_ＴＡを設定し、全てのユーザが同一の副搬送波間隔を用いると仮定しない場合には、効率的な時間整列（ｔｉｍｉｎｇ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）のために、基地局が現在支援する最大の副搬送波間隔に基づいてＴ_ＴＡを設定する。

ＲＡＲメッセージを介したＴＡ値と接続モードで受信したＴＡコマンドのＴＡ値との基本単位が同一であると仮定する場合、ＵＥによってＴＡ値の解像度が低下するか、又は最大の副搬送波間隔を支援するためにＴＡ値を送信するためのビット数を増加させなければならない問題が生じ得る。

上述した問題を解決するために、方法６では、ユーザごとに設定されるデータチャンネル又はＴＡ測定のための基準チャンネルのニューマロロジーによってＴＡ値の基本単位を設定する方法を提案する。また、方法６は、ＲＡＲメッセージを介して受信されたＴＡ値と接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）でＴＡコマンドを介して受信したＴＡ値との基本単位を異ならせて設定する方法を含む。

例えば、ＵＥが遊休モード（接続セットアップ（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ）を終える前）である場合、Ｔ_ＴＡは、方法１〜５を用いて設定される。

しかしながら、ＵＥが接続モード（接続セットアップを終えた後）である場合、ＵＥは、データチャンネル（例えば、ＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨ）の副搬送波間隔又はＴＡ測定のための基準チャンネル（例えば、ＳＲＳ）のＳＣＳを設定することができ、データチャンネルの副搬送波間隔又はＴＡ測定のための基準チャンネルの副搬送波間隔に基づいてＴ_ＴＡが決定されてもよい。また、下りリンクと上りリンクとの副搬送波間隔が異なる場合、Ｔ_ＴＡは上りリンクの副搬送波間隔に基づいて決定されることができる。

また、ＵＥが複数のキャリア又は複数の帯域幅パートを割り当てられて動作する場合、割り当てられたキャリアに対して、キャリアごとにデータチャンネルの副搬送波間隔が異なってもよい。このとき、全てのキャリアに対して、方法１、３、４、５を同様に用いることが難しい場合があり、キャリアごとにＴ_ＴＡを異ならせて決定した方がより適切であることがある。（以下、キャリアは、１つのキャリア内で帯域幅パートを称してもよい）、このとき、Ｔ_ＴＡは割り当てられたデータチャンネルの副搬送波間隔に基づいて設定されるか、接続セットアップ（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｅｔｕｐ）メッセージを介して直接決定されてもよい。または、実施例によって、接続セットアップ段階の以前に設定されたＴ_ＴＡの値が承継されて用いられてもよい。

方法１−５の場合、ＴＡ値は１つの周波数帯域に対して同一のＴＡ解像度を有する。よって、ＵＥがＲＡＲメッセージを介して受信されたＴＡ値をメモリに記憶させ、その後、接続モードにおいて相対的な値で決定されたＴＡ値を受信する場合、ＵＥはメモリに記憶されたＴＡ値を用いてスケーリングの過程なく、そのまま足したり引いたりして用いることができる。

しかし、方法６の場合、ＵＥは、ＲＡＣＨ過程によって設定されたＴＡ値をデータチャンネルの副搬送波間隔に合わせて使用する。よって、ＵＥは、ＲＡＲメッセージを介して受信したＴＡ値をメモリに記憶させ、データチャンネルの副搬送波間隔が決定されると、副搬送波間隔の比率（ｒａｔｉｏ）に該当する分だけメモリに記憶されたＴＡ値をシフト（ｓｈｉｆｔ）させることができる。このとき、メモリに対する１ビットの解像度はＲＡＲメッセージに該当するＴ_ＴＡであってもよい。

別の実施例によれば、ＵＥは、周波数帯域又はシステムが支援する最大の副搬送波間隔によってメモリのビット解像度を決定することができる。また、ＵＥは、メモリのビット解像度によって、ＲＡＲメッセージを介して受信したＴＡ値や接続モードでＴＡコマンドを介して受信したＴＡ値をスケールしてメモリに記憶させることができる。

複数の周波数帯域によって動作するシステムにおいてＴＡ値の基本単位を決定する方法

以下、上述したＴＡ値の基本単位の設定方法を複数の周波数帯域によってサービスする通信システムに適用する方法について説明する。例えば、複数の周波数帯域によってサービスする通信システムは、ＬＴＥシステムの場合、キャリアアグリゲーション（Ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を含んでもよく、ＮＲシステムの場合、キャリアアグリゲーション又は複数の帯域幅パート（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐａｒｔ）を含んでもよい。すなわち、以下では、ＵＥが複数の周波数帯域を割り当てられ、各周波数帯域に対してＴＡ値の基本単位を設定するための基準チャンネルが異なるとき、ＴＡ値の基本単位を決定する方法について説明する。このとき、ＴＡコマンドは、ＵＥが割り当てられた複数の周波数帯域のうち１つの周波数帯域のみを介して送信されると仮定することができ、全ての周波数帯域を合わせてＴＡグループ（ＴＡ ｇｒｏｕｐ，ＴＡＧ）と称することができる。

以下、説明の便宜のために、ＴＡ値の基本単位は、ＵＥに割り当てられたデータチャンネルの副搬送波間隔又はＴＡ値を測定するためのＳＲＳの副搬送波間隔であると仮定するが、上述した全ての基準チャンネルの副搬送波間隔の値が適用されてもよい。

ＴＡ値の基本単位は、複数のチャンネルのうち、ＴＡコマンドを送信する周波数帯域の（基準チャンネルの）副搬送波間隔を基準として決定されてもよい。ＵＥがＴＡコマンドを受信する場合、受信されたＴＡコマンドを基準としてＴＡ値が決定される。このとき、ＴＡ値は、絶対的な時間によって計算されてもよく、ＵＥが内定した基本単位（例えば、サンプル数）に合わせた値で計算されてもよい。決定されたＴＡ値は、全ての周波数帯域に適用できる。

基地局がＴＡ値を測定することを助けるために、ＵＥがＳＲＳのようなチャンネルを基地局に送信する場合、ＵＥは少なくともＴＡコマンドを送信する周波数帯域を介してＳＲＳを送信することが有利であり得るが、これに限定されない。実施例によって、基地局のロード又はＴＡ値測定の精度を反映して、基地局がＳＲＳの送信される周波数帯域を直接設定することができる。

ＴＡ値の基本単位を設定する周波数帯域が小さい副搬送波間隔で動作して、小さい副搬送波間隔によってＴＡ値の基本単位が決定される場合、ＴＡ値の基本単位が大きくなり過ぎることがある。これによって、動作する副搬送波間隔が大きく、スロット長が短い周波数帯域では、ＴＡがスロット長に比べて大きい単位として適用されてシンボル間に干渉が生じ得る。

上述した問題を解決するための方法として、ＴＡ値の基本単位を決定する基準として、割り当てられた周波数帯域のうち基準チャンネルの副搬送波間隔（又は、副搬送波間隔に相当する値でＣＰ長の逆数）が最大の周波数帯域の副搬送波間隔に基づいて、ＴＡ値の基本単位が設定されてもよい。ＴＡコマンドが受信される場合、ＵＥは受信されたＴＡコマンドに基づいてＴＡ値を決定して、決定されたＴＡ値を全ての周波数帯域に適用する。このとき、基準チャンネルは、上述のように多様なチャンネル又は信号（ｓｉｇｎａｌ）であってもよい。

例えば、複数の周波数帯域がＵＥに割り当てられた場合、ＵＥは既に接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）であるため、ＴＡが適用されるＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ又はＳＲＳが基準チャンネルとして適切であり得る。これによって、上りリンクチャンネルが割り当てられた周波数帯域のうち、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ又はＳＲＳの副搬送波間隔が最大のチャンネル／信号が基準チャンネルとして決定されてもよく、基準チャンネルの副搬送波間隔がＴＡ値の基本単位を決定するための基準値として用いられてもよい。基準チャンネルの副搬送波間隔がＴＡ値の基本単位を決定するための基準値として用いられるという意味は、基準チャンネルの副搬送波間隔に基づいてＴＡ値の基本単位が設定できるという意味を含んでもよい。

また、上りリンクチャンネルが割り当てられない周波数帯域の場合は、ＰＤＳＣＨ／ＰＤＣＣＨチャンネルの副搬送波間隔、上りリンクチャンネルが割り当てられた周波数帯域の場合は、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ又はＳＲＳの副搬送波間隔のうち最大値に基づいてＴＡ値の基本単位が設定されてもよい。

また、上りリンクチャンネルが割り当てられない周波数帯域において、今後、上りリンクチャンネルが割り当てられる可能性を想定して、ＴＡ値の基本単位が設定されてもよい。例えば、上りリンクチャンネルが割り当てられない周波数帯域に対しては、上述した方法１〜４で与えられたチャンネルの副搬送波間隔に基づいてＴＡ値の基本単位が設定されてもよい。また、上りリンクチャンネルが割り当てられた周波数帯域に対しては、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ又はＳＲＳの副搬送波間隔のうち最大値がＴＡ値の基本単位として設定されてもよい。

また、上りリンクチャンネルが割り当てられなくても、今後、上りリンクチャンネルが割り当てられる可能性を想定して、設定された全ての周波数帯域に対して、上述した方法１〜４で与えられたチャンネルの副搬送波間隔のうち最大値に基づいてＴＡ値の基本単位が設定されてもよい。

このとき、基地局がＴＡ値を測定することを助けるために、ＵＥがＳＲＳのようなチャンネルを送信する場合、基準チャンネルとして決定した周波数帯域によってＳＲＳを送信することが有利であり得る。しかし、実施例によって、副搬送波間隔が同一の複数のチャンネルが存在することができ、基地局のロードやＴＡ値の測定の精度を反映して、基地局がＳＲＳを送信するための周波数帯域を直接設定することができる。

図７は、ＴＡ値をサンプル数単位に換算して適用するとき、四捨五入又は切り上げ演算を適用する例を示す図である。

各々の周波数帯域において動作するサンプリング周波数（ｓａｍｐｌｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）が異なり、ＵＥがＴＡコマンドから受信したＴＡ値をサンプル数単位に換算して適用する場合、ＵＥはＴＡコマンドから受信したＴＡ値をそれぞれのサンプリング周波数に合うようにスケールした後、スケールされた値をサンプル数単位に変換して適用することができる。このとき、サンプル数単位に変換された値がサンプリング時間（ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｉｍｅ）に対して整数ではない場合、ＵＥは最も近い整数値を適用することができ、実施例によって切り上げ又は切り捨て演算を適用してもよい。例えば、図７を参照すれば、ＴＡ値の基本単位が１６Ｔ_ｓと設定され、ＵＥがＴＡコマンドから受信したＴＡ値が４Ｔ_ｓである場合、ＵＥは四捨五入演算に従ってＴＡ値を適用することができる。このとき、４Ｔ_ｓは１６Ｔ_ｓの１／２に該当する８Ｔ_ｓよりも小さい値であるため、適用されるＴＡ値は０となり得る。これによって、ＵＥは、上りリンク送信タイミングを調整せず、上りリンク信号を送信することができる。また、ＵＥがＴＡコマンドから受信したＴＡ値が１０Ｔ_ｓである場合、１０Ｔ_ｓは１６Ｔ_ｓの１／２に該当する８Ｔ_ｓよりも大きい値であるため、四捨五入演算に従って１６Ｔ_ｓがＴＡ値に適用されることができ、ＵＥは１６Ｔ_ｓだけ上りリンク送信タイミングを調整して、上りリンク信号を送信することができる。

別の実施例によれば、ＴＡ値を換算するとき、切り上げ又は切り捨て演算が適用されてもよい。例えば、ＴＡ値の基本単位が１６Ｔ_ｓと設定され、切り上げ演算に従ってＴＡ値が換算される場合、ＵＥがＴＡコマンドから受信したＴＡ値が４Ｔ_ｓ又は１０Ｔ_ｓであるとき、切り上げ演算に従っていずれも１６Ｔ_ｓがＴＡ値に適用されることができる。

一方、ＴＡ値を絶対値に変換して適用する場合、ＵＥは各周波数帯域において動作する単位に変換された絶対値を換算して、周波数帯域ごとに互いに異なるＴＡ値を適用することができる。

連接したミニスロット（ｍｉｎｉ ｓｌｏｔ）に対するＵＥの動作に関する考慮事項

一方、通信システムでは、データ送受信の過程において、データ受信領域を向上させるために、パケットを複数のスロットに連接して送信する方法が用いられる。このとき、各々のスロットにおいては、受信された信号からデータを復調して復旧するために、チャンネル推定のための参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ，ＲＳ）が送信されてもよく、ＵＥは参照信号を用いてチャンネルを推定して、信号を受信してもよい。このとき、送信機（例えば、ＵＥ）が連接したスロットの中間地点において時間トラッキングを行ったり、周波数を急激に変更したりすると、受信機（例えば、基地局）の観点から各スロットに該当するチャンネルの特性が変わる。よって、上述した場合を考えて、一般に、各スロットで推定されたチャンネルは、次のスロット又は以前のスロットに適用されず、推定したスロットにのみ適用されてもよい。

ＬＴＥシステム及びＮＲシステムでは、パケット送信の要求が発生する場合、データ送信のための時間遅延を減らすために、データ送信のためのデータチャンネルのスロットが短いミニスロット（ｍｉｎｉ ｓｌｏｔ）を定義して、ミニスロットを用いて低遅延（ｌｏｗ ｌａｔｅｎｃｙ）サービスを適用しようとする。ミニスロットの場合、スロット長が短いため、スロット間の時間間隔が小さいが、スロットごとにＲＳを送信する場合、オーバーヘッドの比率が大きくなり過ぎるという問題がある。これによって、スロットが連接して送信される場合、スロットごとにＲＳを送信せずに、１つのスロットにおいて送信したＲＳを次のスロット又は以前のスロットにおいて用いる方法が議論されている。

上述したように、ＲＳが複数のスロットで共有される場合、送信機が連接したスロットの境界地点において時間トラッキング（ｔｉｍｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ）を行うと、受信機はこれを認知できず、ＲＳが送信されたスロットにおいてチャンネルを推定して、チャンネル推定の結果を隣接したスロットに使用することによって、データ受信性能が大幅に低下するという問題点がある。上述した問題を解決するために、本発明では、ＵＥがＴＡコマンドを受信して、ＴＡコマンドを介して受信したＴＡ値を反映する方法を以下のように提案する。

先ず、ＵＥは、ＴＡコマンドを受信して、ＴＡを介して受信したＴＡ値をＵＥの送信機に反映する過程においてＲＳを共有する方式によって、連接したミニスロットが割り当てられた場合、ＵＥは送信機の送信時点を決定するとき、連接したミニスロットを送信する途中にＴＡ値を反映しない。ＵＥは、連接したミニスロットの送信が終了した後、任意の時点でＴＡ値を送信機のパラメータとして適用する。また、ＴＡ値の反映時点が予め定義されていても、ＵＥはＴＡ値を遅延させて適用することができる。これによって、ＵＥは送信したパケットが受信されるのに問題がないようにする。

第２番目にＴＡコマンドを送信した基地局及びＴＡコマンドを受信してＴＡ値を適用するＵＥは、ＴＡ値を適用する時点を予め定義する。また、少なくとも連接したミニスロットの送信を試みる場合、ＴＡ値を正確に適用させることができる。これによって、基地局がＴＡをチャンネル推定値に正確に反映してデータの受信過程に適用させることができる。このとき、ＴＡ値を適用する時点は、ミニスロットの送信のために、ミニスロットを定義するために用いるスロット単位又はシンボル（例えば、ＯＦＤＭシステムの場合はＯＦＤＭシンボル）単位で定義されてもよい。

また、ＵＥの動作が複雑になり過ぎることを防止するために、ＴＡ値を適用する時点がミニスロットのスロット単位よりも大きい単位で定義されてもよい。また、ＴＡコマンドを送信する基地局がＴＡ値が適用される時点を避けて、連接したミニスロットをスケジュールするように制約を与える方法も可能である。上述した方法は、ＲＳを共有しない連接したミニスロットの場合には適用できないこともある。

上述したように、ＴＡコマンドを適用する過程において、時間遅延が発生して、時間遅延が発生した区間の間に更なるＴＡコマンドが受信され、最終的に、適用すべき累積されたＴＡ値が大きくなり過ぎることがある。このとき、累積されたＴＡ値を一度に適用する場合、基地局の受信機において時間トラッキング（ｔｉｍｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ）を受信したり、データを受信したりすることに問題が発生する可能性がある。上述した問題が生じることを防止するために、累積されたＴＡ値は、複数の時点に分けて適用されてもよい。このとき、複数の時点に分ける基準は、予め設定した上限／下限値又は基地局が適用した上限／下限値に基づいて決定されてもよい。また、ＵＥは、各々のＴＡコマンドを介して受信されたＴＡ値ごとに適用せず、累積されたＴＡ値を基準として任意に適用することができる。

図８は、本発明によるＵＥが上りリンク信号を送信する方法を示すフローチャートである。

図８を参照すれば、Ｓ８００ステップでは、ＵＥは第１のＴＡコマンドを含むランダムアクセス応答メッセージを受信する。

Ｓ８１０ステップでは、ＵＥはランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）及び第１のＴＡコマンドに基づいて第１の上りリンク信号送信のための第１のＴＡ値を決定する。

例えば、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔に基づいて、ＴＡ値の基本単位が決定されてもよい。このとき、ＲＡＣＨ ｍｓｇ３のサブキャリア間隔は、ＲＡＣＨ設定によってＵＥに指示されることができる。また、第１のＴＡ値は、ＴＡ値の基本単位及び第１のＴＡコマンドに基づいて決定されることができる。第１のＴＡコマンドは、ＵＥが１つの上りリンクキャリアを介して上りリンク信号を送信する場合、ＵＥが遊休モード又は接続モードであるとき、ランダムアクセス応答によって受信するＴＡコマンドを意味してもよい。また、第１のＴＡコマンドは、ＵＥが接続モードであるとき、ＭＡＣ ＣＥによって受信するＴＡコマンドを意味してもよい。このとき、第１のＴＡ値は第１のＴＡコマンドによって指示される値に比例して、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔に反比例してもよい。

ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルは、ＵＥが遊休モード（ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ）である場合、ＲＡＣＨメッセージ３（ＲＡＣＨ ｍｓｇ３）を意味してもよく、ＵＥが接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）である場合、ＰＵＳＣＨを意味してもよい。

Ｓ８２０ステップでは、ＵＥは第１のＴＡ値に応じて第１の上りリンク信号を送信する。このとき、第１のＴＡ値に応じて送信される第１の上りリンク信号は、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルを含むことができる。例えば、遊休モードのＵＥは、第１のＴＡ値によってＲＡＣＨ ｍｓｇ３を送信することができる。

図９は、本発明によるＵＥと基地局の構成を示す図である。

提案する実施例によるＵＥ１００は、トランシーバー１１０、プロセッサー１２０及びメモリ１３０を含むことができる。ＵＥ１００のトランシーバー１１０は、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＲＦ）ユニット又は送受信モジュールとも呼ばれる。トランシーバー１１０は、各種の信号、データ及び情報を外部装置に送信して、各種の信号、データ及び情報を外部装置から受信するように構成される。また、トランシーバー１１０は、送信部と受信部とに分離されて具現化されてもよい。ＵＥ１００は外部装置と有線及び／又は無線で接続されてもよい。プロセッサー１２０はＵＥ１００全般の動作を制御することができ、ＵＥ１００が外部装置と送受信する情報などを演算処理する機能を行うように構成される。また、プロセッサー１２０は、本発明において提案するＵＥ１００の動作を行うように構成される。プロセッサー１２０は、本発明の提案に従って、データ又はメッセージを送信するようにトランシーバー１１０を制御することができる。メモリ１３０は演算処理された情報などを所定時間の間に記憶させることができ、バッファー（未図示）などの構成要素に取り替えられることができる。

図９を参照すれば、提案する実施例による基地局２００は、トランシーバー２１０、プロセッサー２２０及びメモリ２３０を含むことができる。ＵＥ１００と通信する場合、トランシーバー２１０は送受信モジュール又は無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ＲＦ）とも呼ばれる。トランシーバー２１０は、各種の信号、データ及び情報を外部装置に送信して、各種の信号、データ及び情報を外部装置から受信するように構成される。基地局２００は、外部装置と有線及び／又は無線で接続されてもよい。トランシーバー２１０は、送信部と受信部とに分離されて具現化されてもよい。プロセッサー２２０は基地局２００全般の動作を制御することができ、基地局２００が外部装置と送受信する情報などを演算処理する機能を行うように構成される。また、プロセッサー２２０は、本発明において提案する基地局２００の動作を行うように構成される。プロセッサー２２０は、本発明の提案に従って、データ又はメッセージをＵＥ１００又は他の基地局に送信するようにトランシーバー２１０を制御することができる。メモリ２３０は演算処理された情報などを所定時間の間に記憶させることができ、バッファー（未図示）などの構成要素に取り替えられることができる。接続ネットワークにおいて基地局２００はｅＮＢ又はｇＮＢであってもよい。

また、上述のようなＵＥ１００及び基地局２００の具体的な構成は、上述した本発明の様々な実施例において説明した事項が独立的に適用されてもよく、又は２つ以上の実施例が同時に適用されるように具現化されてもよい。なお、重複する内容は明確性のために説明を省略する。

本発明によるＵＥ１００のプロセッサー１２０は、第１のＴＡコマンドを含むランダムアクセス応答メッセージを受信するようにトランシーバー１１０を制御して、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔及び第１のＴＡコマンドに基づいて、上りリンク信号の送信のための第１のＴＡ値を決定することができる。上述したように、第１のＴＡコマンドは、ＵＥが１つの上りリンクキャリアを介して上りリンク信号を送信する場合、ＵＥが遊休モード又は接続モードであるとき、ランダムアクセス応答を介して受信するＴＡコマンドを意味してもよい。このとき、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルは、ＵＥが遊休モード（ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ）である場合にはＲＡＣＨメッセージ３（ＲＡＣＨ ｍｓｇ３）を意味してもよく、ＵＥが接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）である場合にはＰＵＳＣＨを含んでもよい。例えば、ＵＥが遊休モードであるとき、ＵＥはランダムアクセス応答メッセージを介して第１のＴＡコマンドを受信することができ、第１のＴＡ値は、第１のＴＡコマンドによって指示される値及びＴＡ値の基本単位に基づいて決定されてもよい。このとき、ＴＡ値の基本単位は、ＲＡＣＨ ｍｓｇ３の副搬送波間隔に基づいて決定されてもよい。

また、ＵＥが接続モードであるとき、ＵＥは、ランダムアクセス応答メッセージ又はＭＡＣ ＣＥによって第１のＴＡコマンドを受信することができる。このとき、ＭＡＣ ＣＥによって送信される第１のＴＡコマンドは、周期的に送信されるＴＡコマンドを意味して、以前のＴＡ値に対してアップデータされた値を指示することができる。このとき、第１のＴＡ値は、第１のＴＡコマンドによって指示される値及びＴＡ値の基本単位に基づいて決定されてもよい。ＵＥが接続モードであるとき、ＴＡ値の基本単位は、ランダムアクセス応答以後に最初に送信されるＰＵＳＣＨの副搬送波間隔に基づいて決定されてもよい。また、ＵＥがＭＡＣ ＣＥによって第１のＴＡコマンドを受信する場合、以前のＴＡ値に第１のＴＡコマンドによって指示される値をアップデートして第１のＴＡ値が決定されてもよい。

また、ＵＥは、第１のＴＡ値に応じて第１の上りリンク信号を送信するようにトランシーバー１１０を制御することができる。このとき、第１のＴＡ値に応じて送信される第１の上りリンク信号は、ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルを含んでもよい。例えば、遊休モードのＵＥは、第１のＴＡ値によってＲＡＣＨ ｍｓｇ３を送信することができる。

また、ＵＥが複数の上りリンク帯域幅パート（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐａｒｔ）を割り当てられた場合、ＴＡ値の基本単位は、複数の上りリンク帯域幅パートの副搬送波間隔のうち、最大値に基づいて設定されてもよい。例えば、ＵＥは、第２のＴＡコマンドを含む下りリンクチャンネルを受信することができる。このとき、第２のＴＡコマンドは、ＵＥが複数の上りリンク帯域幅パートを有する場合、基地局から送信されるＴＡコマンドを意味してもよい。また、ＵＥは第２のＴＡコマンドに基づいて第２の上りリンク信号の送信のための第２のＴＡ値を決定することができる。例えば、第２のＴＡ値は、ＴＡ値の基本単位及び第２のＴＡコマンドによって指示される値に基づいて決定されてもよい。ＵＥが複数の上りリンク帯域幅パートを割り当てられた場合、ＴＡ値の基本単位は、複数の上りリンク周波数帯域のうち、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ又はＳＲＳの副搬送波間隔のうち最大値と設定されてもよい。

また、複数の上りリンク帯域幅パートのうち、ＴＡ値の基本単位を設定するのに用いられる副搬送波間隔よりも小さい副搬送波間隔を有する上りリンク帯域幅パートにおいて上りリンク信号を送信する場合、第２のＴＡ値は、ＴＡに関する情報をＴＡ値の基本単位に対して四捨五入演算を行うことで決定されてもよい。

上述した本発明の実施例は、様々な手段によって具現化することができる。例えば、本発明の実施例は、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具現化することができる。

ハードウェアによる具現化の場合、本発明の一実施例は、１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）、プロセッサー、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ーなどによって具現化することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現化の場合、本発明の実施例による方法は、以上で説明した機能又は動作を実行する装置、手順又は関数などの形態として具現化することができる。ソフトウェアコードはメモリユニットに記憶させてプロセッサーによって駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサー内部又は外部に位置して、既に公知された様々な手段によってプロセッサーとデータを送受信することができる。

以上、開示した本発明の好ましい実施例についての詳細な説明は、当業者が本発明を具現化して実施できるように提供された。以上では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者に理解されるように、本発明の領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更することもできる。例えば、当業者は、上記の実施例に記載された各構成を組み合わせる方式で用いてもよい。したがって、本発明は、ここに開示した実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示した原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えようとするものである。

上述したような通信方法は、３ＧＰＰシステムのみならず、その他にもＩＥＥＥ ８０２．１６ｘ、８０２．１１ｘシステムを含む様々な無線通信システムに適用することができる。さらに、提案した方法は、超高周波帯域を用いるｍｍＷａｖｅ通信システムに適用することもできる。

Claims (10)

1. 無線通信システムにおいて、ユーザ機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＵＥ）が上りリンク信号を送信する方法であって、
   第１のＴＡコマンド（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを受信し、
   前記ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）及び前記第１のＴＡコマンドに基づいて、第１の上りリンク信号の送信のための第１のＴＡ値を決定し、
   前記第１のＴＡ値に応じて前記第１の上りリンク信号を送信することを含む、方法。
2. 前記ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）に基づいてＴＡ値の基本単位が決定され、
   前記第１のＴＡ値は、前記ＴＡ値の基本単位及び前記第１のＴＡコマンドに基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１のＴＡ値は、前記第１のＴＡコマンドによって指示される値に比例し、前記副搬送波間隔に反比例する、請求項１に記載の方法。
4. 第２のＴＡコマンドを含む下りリンクチャンネルを受信し、
   前記第２のＴＡコマンドに基づいて、第２の上りリンク信号の送信のための第２のＴＡ値を決定し、
   前記第２のＴＡ値に応じて前記第２の上りリンク信号を送信し、前記ＵＥが複数の上りリンク帯域幅パート（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐａｒｔ）を有する場合、前記第２のＴＡ値は、前記複数の上りリンク帯域幅パートの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）のうち最大値及び前記第２のＴＡコマンドに基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
5. 前記複数の上りリンク帯域幅パートのうち前記第２のＴＡ値を決定するのに用いられる副搬送波間隔よりも小さい副搬送波間隔を有する上りリンク帯域幅パートにおいて前記第２の上りリンク信号を送信する場合、
   前記第２のＴＡ値は、前記第２のＴＡコマンドによって指示される値をＴＡ値の基本単位を基準として四捨五入演算を行うことで決定される、請求項４に記載の方法。
6. 無線通信システムにおいて、上りリンク信号を送信するユーザ機器（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＵＥ）であって、
   トランシーバー（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）と、
   プロセッサー（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）と、を含み、
   前記プロセッサーは、
   第１のＴＡコマンド（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを受信するように前記トランシーバーを制御し、
   前記ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）及び前記第１のＴＡコマンドに基づいて、第１の上りリンク信号の送信のための第１のＴＡ値を決定し、
   前記第１のＴＡ値に応じて前記第１の上りリンク信号を送信するように前記トランシーバーを制御する、ＵＥ。
7. 前記ランダムアクセス応答メッセージを受信した後、最初に送信される上りリンクチャンネルの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）に基づいてＴＡ値の基本単位が決定され、
   前記第１のＴＡ値は、前記ＴＡ値の基本単位及び前記第１のＴＡコマンドに基づいて決定される、請求項６に記載のＵＥ。
8. 前記第１のＴＡ値は、前記第１のＴＡコマンドによって指示される値に比例し、前記副搬送波間隔に反比例する、請求項６に記載のＵＥ。
9. 第２のＴＡコマンドを含む下りリンクチャンネルを受信するように前記トランシーバーを制御し、
   前記第２のＴＡコマンドに基づいて、第２の上りリンク信号の送信のための第２のＴＡ値を決定し、
   前記第２のＴＡ値に応じて前記第２の上りリンク信号を送信し、前記ＵＥが複数の上りリンク帯域幅パート（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐａｒｔ）を有する場合、前記第２のＴＡ値は、前記複数の上りリンク帯域幅パートの副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ）のうち最大値及び前記第２のＴＡコマンドに基づいて決定される、請求項６に記載のＵＥ。
10. 前記複数の上りリンク帯域幅パートのうち前記第２のＴＡ値を決定するのに用いられる副搬送波間隔よりも小さい副搬送波間隔を有する上りリンク帯域幅パートにおいて前記上りリンク信号を送信する場合、
    前記第２のＴＡ値は、前記第２のＴＡコマンドによって指示される値をＴＡ値の基本単位を基準として四捨五入演算を行うことで決定される、請求項９に記載のＵＥ。

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