JP2023015350A

JP2023015350A - 無線通信システムにおいて同期信号を送受信する方法及びそのための装置

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Publication number: JP2023015350A
Application number: JP2022185057A
Authority: JP
Inventors: ソクミンシン; Seokmin Shin; チャンファンパク; Changhwan Park; チュンクイアン; Joonkui Ahn; ソンキョファン; Seunggye Hwang
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2017-06-21
Filing date: 2022-11-18
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2038-06-21
Also published as: JP7512355B2; US20200205098A1; US10925021B2; US20230189173A1; KR20190102163A; CN110785951A; KR102116965B1; US20200196256A1; US20210235400A1; US10986597B2; EP3644530A4; EP3644530A1; US11570734B2; CN113301536A; KR20180138556A; CN113301536B; US11832200B2; EP3644530B1; JP2020524941A; CN110785951B

Abstract

【課題】狭帯域モノのインターネット（NarrowBand-Internet of Things：ＮＢ－ＩｏＴ）をサポートする無線通信システムにおいて同期信号を送受信する方法を提供する。【解決手段】本発明では、狭帯域モノのインターネット（ＮＢ－ＩｏＴ）をサポートする無線通信システムにおいて同期信号を送受信する方法及びそのための装置が開示される。具体的に、同期信号を送受信する方法において、当該方法は、基地局から、狭帯域同期信号を受信する過程と、前記狭帯域同期信号に基づいて、前記基地局に対するセルサーチ手続を行う過程とを含み、前記狭帯域同期信号は、狭帯域プライマリ同期信号及び狭帯域セカンダリ同期信号を含み、前記狭帯域プライマリ同期信号と前記狭帯域セカンダリ同期信号は、異なるサブフレームにおいて送信され、前記狭帯域セカンダリ同期信号が送信されるサブフレームは、無線フレーム構造のタイプに応じて異なるように設定される。【選択図】図１８

Description

本発明は、無線通信システムにおいて同期信号を送受信する方法に関し、より詳細に、狭帯域モノのインターネット（NarrowBand-Internet of Things：ＮＢ－ＩｏＴ）をサポートする無線通信システムにおいて同期信号を送受信するための方法及びこれをサポートする装置に関する。

移動通信システムは、ユーザの活動性を保証しながら音声サービスを提供するために開発された。しかしながら、移動通信システムは、音声だけでなくデータサービスまで領域を拡張し、現在では、爆発的なトラフィックの増加によってリソースの不足現象が引き起こされ、ユーザがより高速のサービスを要求するので、より発展した移動通信システムが要求されている。

次世代移動通信システムの要求条件は、大きく爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザ当たりの送信率の画期的な増加、大幅に増加した接続デバイス数の収容、非常に低いエンドツーエンド遅延（End-to-End Latency）、高エネルギー効率をサポートできなければならない。このために、デュアルコネクティビティ（Dual Connectivity）、大規模多重入出力（ＭａｓｓｉｖｅＭＩＭＯ：Massive Multiple Input Multiple Output）、全二重（In-band Full Duplex）、非直交多元接続（ＮＯＭＡ：Non-Orthogonal Multiple Access）、超広帯域（Super wideband）サポート、端末ネットワーキング（Device Networking）等、多様な技術が研究されている。

本明細書は、狭帯域モノのインターネット（NarrowBand-Internet of Things：ＮＢ－ＩｏＴ）をサポートする無線通信システムにおいて同期信号を送受信する方法を提案する。

具体的に、本明細書は、無線フレーム構造のタイプの区分のために、ＮＰＳＳ、ＮＳＳＳ、及び／又はＮＰＢＣＨに対する設定を異なるように設定する方法を提案する。

また、本明細書は、無線フレーム構造のタイプに応じて異なるように適用されるＮＰＳＳのカバーコード（cover code）を設定する方法を提案する。

また、本明細書は、ＮＰＳＳの周波数オフセットを考慮して、ＮＰＳＳシーケンス生成及び当該シーケンスのリソースマッピング方法を提案する。

本発明で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しないまた別の技術的課題は、以下の記載から本発明が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るべきである。

本発明の実施形態による狭帯域モノのインターネット（NarrowBand-Internet of Things：ＮＢ－ＩｏＴ）をサポートする無線通信システムにおいて同期信号（synchronization signal）を送受信する方法であって、前記方法は、基地局から、狭帯域同期信号（narrowband synchronization signal）を受信する過程と、前記狭帯域同期信号に基づいて前記基地局に対するセルサーチ手順（cell search procedure）を行う過程と、を含む。ここで、前記狭帯域同期信号は、狭帯域プライマリ同期信号（narrowband primary synchronization signal）及び狭帯域セカンダリ同期信号（narrowband secondary synchronization signal）を含み、前記狭帯域プライマリ同期信号と前記狭帯域セカンダリ同期信号は、異なるサブフレーム（subframe）において送信され、前記狭帯域セカンダリ同期信号が送信されるサブフレームは、無線フレーム構造（radio frame structure）のタイプ（type）に応じて異なるように設定されてもよい。

また、本発明の実施形態による前記方法において、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）のための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号は、無線フレーム（radio frame）の＃９サブフレームにおいて送信され、ＴＤＤ（Time Division Duplex）のための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号は無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信されることができる。このとき、前記狭帯域プライマリ同期信号は、無線フレームの＃５サブフレームにおいて送信されることができる。

この場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号の送信周期は、前記狭帯域プライマリ同期信号の送信周期の２倍に設定されてもよい。例えば、前記狭帯域セカンダリ同期信号は、前記無線通信システムがサポートする複数の無線フレームのうち偶数番目（even-numbered）の無線フレームにおいて送信されることができる。

また、前記狭帯域プライマリ同期信号及び前記狭帯域セカンダリ同期信号は、それぞれサブフレームの１１個のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルを介して送信されることができる。

また、前記方法は、前記基地局から、狭帯域放送チャネル（narrowband broadcast channel）を受信する過程をさらに含み、前記狭帯域放送チャネルが送信されるサブフレームは、前記無線フレーム構造のタイプに応じて異なるように設定されることができる。具体的に、ＦＤＤのための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域放送チャネルは、無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信され、ＴＤＤのための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域放送チャネルは、無線フレームの＃９サブフレームにおいて送信されることができる。

また、前記狭帯域同期信号は、ザドフチューシーケンス（Zadoff-Chu sequence）に基づいて生成される。

また、前記方法は、前記狭帯域プライマリ同期信号が送信されるサブフレームと前記狭帯域セカンダリ同期信号が送信されるサブフレームとの間の間隔（gap）を利用して、前記基地局が提供する無線フレーム構造を決定する過程をさらに含むことができる。

本発明の実施形態による狭帯域モノのインターネット（NarrowBand-Internet of Things：ＮＢ－ＩｏＴ）をサポートする無線通信システムにおいて同期信号（synchronization signal）を受信する端末であって、前記端末は、無線信号を送受信するためのＲＦ（Radio Frequency）ユニットと、前記ＲＦユニットと機能的に接続されているプロセッサとを含む。前記プロセッサは、基地局から、狭帯域同期信号（narrowband synchronization signal）を受信し、前記狭帯域同期信号に基づいて、前記基地局に対するセルサーチ手順（cell search procedure）を行うことができる。ここで、前記狭帯域同期信号は、狭帯域プライマリ同期信号（narrowband primary synchronization signal）及び狭帯域セカンダリ同期信号（narrowband secondary synchronization signal）を含み、前記狭帯域プライマリ同期信号と前記狭帯域セカンダリ同期信号は、異なるサブフレーム（subframe）において送信され、前記狭帯域セカンダリ同期信号が送信されるサブフレームは、無線フレーム構造（radio frame structure）のタイプ（type）に応じて異なるように設定される。

また、本発明の実施形態による前記端末において、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）のための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号は無線フレーム（radio frame）の＃９サブフレームにおいて送信され、ＴＤＤ（Time Division Duplex）のための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号は無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信されることができる。このとき、前記狭帯域プライマリ同期信号は無線フレームの＃５サブフレームで送信されることを特徴とする端末。

また、前記プロセッサは、前記基地局から、狭帯域放送チャネル（narrowband broadcast channel）を受信し、前記狭帯域放送チャネルが送信されるサブフレームは、前記無線フレーム構造のタイプに応じて異なるように設定されることができる。具体的に、ＦＤＤのための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域放送チャネルは無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信され、ＴＤＤのための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域放送チャネルは無線フレームの＃９サブフレームにおいて送信されることができる。

本発明の実施形態によると、端末がセルに対して行う初期接続（initial access）手順段階において当該セルがサポート又は提供する無線フレーム構造のタイプを把握できる効果がある。

また、本発明の実施形態によると、端末が信号に対するブラインド検出（blind detection）動作ではない、シーケンス検出（sequence detection）のみによっても当該セルがサポート又は提供する無線フレーム構造のタイプを把握できる効果がある。

また、本発明の実施形態によると、中心周波数の高い帯域に設定される場合にも、ＮＰＳＳの送信領域がアナログフィルタ（analog filter）の帯域を外れない効果がある。

本発明で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されるものではなく、言及していないまた別の効果は、以下の記載から本発明が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るべきである。

本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図面は、本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。

本発明が適用できる無線通信システムにおける無線フレームの構造を示す。本発明が適用できる無線通信システムにおける１つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド（resource grid）を例示した図である。本発明が適用できる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。本発明が適用できる無線通信システムにおけるアップリンクサブフレームの構造を示す。本発明が適用できる無線通信システムにおけるコンポーネントキャリア及びキャリアアグリゲーションの一例を示す。キャリアアグリゲーションをサポートするシステムのセルの区分を例示した図である。カバーコードが適用された場合、ＮＰＳＳ又はａＮＰＳＳの自己相関特性を示す。カバーコードが適用された場合、ＮＰＳＳ又はａＮＰＳＳの自己相関特性を示す。カバーコードが適用された場合、ＮＰＳＳ又はａＮＰＳＳの自己相関特性を示す。カバーコードが適用された場合、ＮＰＳＳ又はａＮＰＳＳの自己相関特性を示す。循環シフト値によるＮＳＳＳ又はａＮＳＳＳの相互相関値を示す。ＮＳＳＳ又はａＮＳＳＳのためのリソースマッピング方法の例を示す。ＮＳＳＳ又はａＮＳＳＳのためのリソースマッピング方法の例を示す。ＮＳＳＳ又はａＮＳＳＳのためのリソースマッピング方法の例を示す。ＮＳＳＳ又はａＮＳＳＳのためのリソースマッピング方法の例を示す。リソースマッピング方法によるレガシーＮＢ－ＩｏＴ端末のＮＳＳＳ相互相関特性を示す。リソースマッピング方法によるレガシーＮＢ－ＩｏＴ端末のＮＳＳＳ相互相関特性を示す。リソースマッピング方法によるレガシーＮＢ－ＩｏＴ端末のＮＳＳＳ相互相関特性を示す。リソースマッピング方法によるレガシーＮＢ－ＩｏＴ端末のＮＳＳＳ相互相関特性を示す。ＬＴＥシステムの無線フレーム構造による同期信号の送信位置を示す。本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法の一例を示す。本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法の他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法のまた他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法のまた他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法のまた他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法のまた他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムにおいて端末が同期信号を利用してセルサーチ手順を行う動作フローチャートを示す。本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳのカバーコード値に対する相関電力グラフの例を示す。本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳのカバーコード値に対する相関電力グラフの他の例を示す。既存のＮＢ－ＩｏＴシステムのＮＰＳＳが占有するリソース領域を示す。既存のＮＢ－ＩｏＴシステムのＮＰＳＳに対する周波数オフセットの一例を示す。既存のＮＢ－ＩｏＴシステムのＮＰＳＳに対する周波数オフセットの他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳシーケンスマッピング方法の一例を示す。本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳシーケンスマッピング方法の他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳに対する周波数オフセットの一例を示す。本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳシーケンスマッピング方法のまた他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳに対する周波数オフセットの他の例を示す。本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のブロック構成図を例示する。本発明の一実施形態による通信装置のブロック構成図を例示する。

以下、本発明にかかる好ましい実施の形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面と共に以下に開示する詳細な説明は、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、本発明が実施されうる唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的な細部事項がなくても実施できることを理解すべきである。

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、または各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図形式で示されることができる。

本明細書において基地局は、端末と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード（terminal node）としての意味を有する。本文書において基地局により行われると説明された特定の動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（upper node）により行われても良い。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において端末との通信のために行われる多様な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードにより行われうることは明らかである。「基地局（ＢＳ：Base Station）」は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ（evolved-NodeB）、ＢＴＳ（base transceiver system）、アクセスポイント（ＡＰ：Access Point）などの用語により代替されることができる。また、「端末（Terminal）」は、固定されるか、またはモビリティを有することができ、ＵＥ（User Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）、ＵＴ（user terminal）、ＭＳＳ（Mobile subscriber Station）、ＳＳ（Subscriber Station）、ＡＭＳ（Advanced Mobile Station）、ＷＴ（Wireless terminal）、ＭＴＣ（Machine-Type Communication）装置、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）装置、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）装置などの用語に代替されることができる。

以下、ダウンリンク（ＤＬ：downlink）は、基地局から端末への通信を意味し、アップリンク（ＵＬ：uplink）は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおける送信機は、基地局の一部で、受信機は、端末の一部でありうる。アップリンクにおける送信機は、端末の一部で、受信機は、基地局の一部でありうる。

以下の説明において用いられる特定の用語は、本発明の理解に役立つために提供されたものであり、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外れない範囲内で他の形態に変更されることができる。

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）、ＮＯＭＡ（non-orthogonal multiple access）などのような多様な無線アクセスシステムに利用されることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（universal terrestrial radio access）またはＣＤＭＡ２０００のような無線技術（radio technology）により実現されることができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（global system for mobile communications）／ＧＰＲＳ（general packet radio service）／ＥＤＧＥ（enhanced data rates for GSM evolution）のような無線技術により実現されることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ－Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２－２０、Ｅ－ＵＴＲＡ（evolved UTRA）などのような無線技術により実現されることができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）の一部である。３ＧＰＰ（登録商標）（3^rd generation partnership project）ＬＴＥ（long term evolution）は、Ｅ－ＵＴＲＡを使用するＥ－ＵＭＴＳ（evolved UMTS）の一部であり、ダウンリンクにおいてＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクにおいてＳＣ－ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ－Ａ（advanced）は、３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥの進化である。

本発明の実施形態は、無線アクセスシステムであるＩＥＥＥ８０２、３ＧＰＰ（登録商標）、及び３ＧＰＰ（登録商標）２のうち少なくとも１つに開示された標準文書によって裏付けられることができる。すなわち、本発明の実施形態のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために説明していない段階又は部分は、前記文書によって裏付けられることができる。また、本文書で開示している全ての用語は、前記標準文書によって説明されることができる。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを中心に記述するが、本発明の技術的特徴がこれに制限されるわけではない。

システム一般

図１は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおける無線フレームの構造を示す。

３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａでは、ＦＤＤ（Frequency division Duplex）に適用可能なタイプ１無線フレーム（radio frame）構造とＴＤＤ（Time division Duplex）に適用可能なタイプ２無線フレーム構造をサポートする。

図１において、無線フレームの時間領域でのサイズは、Ｔ＿ｓ＝１／（１５０００＊２０４８）の時間単位の倍数で表される。ダウンリンク及びアップリンク送信は、Ｔ＿ｆ＝３０７２００＊Ｔ＿ｓ＝１０ｍｓの区間を有する無線フレームから構成される。

図１の（ａ）は、タイプ１無線フレームの構造を示す。タイプ１無線フレームは、全二重（full duplex）及び半二重（half duplex）ＦＤＤに全部適用されることができる。

無線フレーム（radio frame）は、１０個のサブフレーム（subframe）から構成される。１つの無線フレームは、Ｔ＿ｓｌｏｔ＝１５３６０＊Ｔ＿ｓ＝０．５ｍｓ長の２０個のスロットから構成され、各スロットは、０から１９までのインデックスが付与される。１つのサブフレームは、時間領域（time domain）で連続した２個のスロット（slot）から構成され、サブフレームｉは、スロット２ｉ及びスロット２ｉ＋１から構成される。１つのサブフレームを送信するのにかかる時間をＴＴＩ（transmission time interval）という。例えば、１つのサブフレームは、長さは１ｍｓで、１つのスロットの長さは、０．５ｍｓでありうる。

ＦＤＤにおいてアップリンク送信及びダウンリンク送信は、周波数ドメインにおいて区分される。全二重ＦＤＤに制限がないことに対し、半二重ＦＤＤ動作における端末は、同時に送信及び受信ができない。

１つのスロットは、時間領域において複数のＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing）シンボルを含み、周波数領域において複数のリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）を含む。３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥは、ダウンリンクにおいてＯＦＤＭＡを使用するから、ＯＦＤＭシンボルは、１つのシンボル区間（symbol period）を表現するためのものである。ＯＦＤＭシンボルは、１つのＳＣ－ＦＤＭＡシンボルまたはシンボル区間ということができる。リソースブロック（resource block）は、リソース割り当て単位で、１つのスロットにおいて複数の連続した副搬送波（subcarrier）を含む。

図１の（ｂ）は、タイプ２フレーム構造（frame structure type 2）を示す。タイプ２無線フレームは、各１５３６００＊Ｔ＿ｓ＝５ｍｓの長さの２個のハーフフレーム（half frame）から構成される。各ハーフフレームは、３０７２０＊Ｔ＿ｓ＝１ｍｓ長の５個のサブフレームから構成される。

ＴＤＤシステムのタイプ２フレーム構造においてアップリンク－ダウンリンク構成（uplink-downlink configuration）は、すべてのサブフレームに対してアップリンクとダウンリンクが割り当てられ（または予約され）るかどうかを表す規則である。表１は、アップリンク－ダウンリンク構成を示す。

表１を参照すると、無線フレームの各サブフレーム別に、「Ｄ」は、ダウンリンク送信のためのサブフレームを表し、「Ｕ」は、アップリンク送信のためのサブフレームを表し、「ｓ」は、ＤｗＰＴＳ（Downlink Pilot Time Slot）、ガード区間（ＧＰ：Guard Period）、ＵｐＰＴＳ（Uplink Pilot Time Slot）の３通りのフィールドから構成されるスペシャルサブフレーム（special subframe）を表す。

ＤｗＰＴＳは、端末での初期セルサーチ、同期化また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端末のアップリンク送信同期とを合せるのに使用される。ＧＰは、アップリンクとダウンリンクとの間にダウンリンク信号の多重経路の遅延によりアップリンクにおいて生じる干渉を除去するための区間である。

各サブフレームｉは、各Ｔ＿ｓｌｏｔ＝１５３６０＊Ｔ＿ｓ＝０．５ｍｓ長のスロット２ｉ及びスロット２ｉ＋１から構成される。

アップリンク－ダウンリンク構成は、７通りに区分されることができ、各構成別にダウンリンクサブフレーム、スペシャルサブフレーム、アップリンクサブフレームの位置及び／又は数が異なる。

ダウンリンクからアップリンクに変更される時点またはアップリンクからダウンリンクに切り替えられる時点を切り替え時点（switching point）という。切り替え時点の周期性（Switch-point periodicity）は、アップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームが切り替えられる様相が同様に繰り返される周期を意味し、５ｍｓまたは１０ｍｓが全てサポートされる。５ｍｓのダウンリンク－アップリンク切り替え時点の周期を有する場合には、スペシャルサブフレーム（Ｓ）は、ハーフフレーム毎に存在し、５ｍｓのダウンリンク－アップリンク切り替え時点の周期を有する場合には、１番目のハーフフレームだけに存在する。

すべての構成において、０番、５番サブフレーム及びＤｗＰＴＳは、ダウンリンク送信だけのための区間である。ＵｐＰＴＳ及びサブフレームサブフレームに直ちにつながるサブフレームは、常にアップリンク送信のための区間である。

このような、アップリンク－ダウンリンク構成はシステム情報であって、基地局と端末ともが知っていることができる。基地局は、アップリンク－ダウンリンク構成情報が変わる毎に構成情報のインデックスだけを送信することによって、無線フレームのアップリンク－ダウンリンク割り当て状態の変更を端末に知らせることができる。また、構成情報は、一種のダウンリンク制御情報として他のスケジューリング情報と同様にＰＤＣＣＨ（Physical Downlink control Channel）を介して送信されることができ、放送情報としてブロードキャストチャネル（broadcast channel）を介してセル内のすべての端末に共通に送信されることもできる。

表２は、スペシャルサブフレームの構成（ＤｗＰＴＳ／ＧＰ／ＵｐＰＴＳの長さ）を示す。

図１の例示による無線フレームの構造は、１つの例示に過ぎず、無線フレームに含まれる副搬送波の数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、多様に変更されることができる。

図２は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおける１つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド（resource grid）を示した図である。

図２に示すように、１つのダウンリンクスロットは、時間領域において複数のＯＦＤＭシンボルを含む。ここで、１つのダウンリンクスロットは、７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１つのリソースブロックは、周波数領域において１２個の副搬送波を含むことを例示的に述べるが、これに限定されるものではない。

リソースグリッド上において各要素（element）をリソースエレメント（resource element）とし、１つのリソースブロック（ＲＢ：resource block）は、１２×７個のリソースエレメントを含む。ダウンリンクスロットに含まれるリソースブロックの数Ｎ^DLは、ダウンリンク送信帯域幅（bandwidth）に従属する。

アップリンクスロットの構造は、ダウンリンクスロットの構造と同一でありうる。

図３は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。

図３に示すように、サブフレーム内の第１番目のスロットにおいて前の最大３個のＯＦＤＭシンボルが制御チャネルが割り当てられる制御領域（control region）であり、残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）が割り当てられるデータ領域（data region）である。３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥで使用されるダウンリンク制御チャネルの一例にＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink control Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などがある。

ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの第１番目のＯＦＤＭシンボルにおいて送信され、サブフレーム内に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）に関する情報を運ぶ。ＰＨＩＣＨは、アップリンクに対する応答チャネルで、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat Request）に対するＡＣＫ（Acknowledgement）／ＮＡＣＫ（Not-Acknowledgement）信号を運ぶ。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報（ＤＣＩ：downlink control information）という。ダウンリンク制御情報は、アップリンクリソース割り当て情報、ダウンリンクリソース割り当て情報または任意の端末グループに対するアップリンク送信（Ｔｘ）パワー制御命令を含む。

ＰＤＣＣＨは、ＤＬ－ＳＣＨ（Downlink Shared Channel）のリソース割り当て及び送信フォーマット（これをダウンリンクグラントともいう）、ＵＬ－ＳＣＨ（Uplink Shared Channel）のリソース割り当て情報（これをアップリンクグラントともいう）、ＰＣＨ（Paging Channel）でのページング（paging）情報、ＤＬ－ＳＣＨでのシステム情報、ＰＤＳＣＨから送信されるランダムアクセス応答（random access response）のような上位層（upper-layer）制御メッセージに対するリソース割り当て、任意の端末グループ内の個別端末に対する送信パワー制御命令の集合、ＶｏＩＰ（Voice over IP）の活性化などを運ぶことができる。複数のＰＤＣＣＨは、制御領域内で送信されることができ、端末は、複数のＰＤＣＣＨをモニタリングできる。ＰＤＣＣＨは、１つまたは複数の連続したＣＣＥ（control channel elements）の集合から構成される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に応じる符号化率（coding rate）をＰＤＣＣＨに提供するために使用される論理的割り当て単位である。ＣＣＥは、複数のリソースエレメントグループ（resource element group）に対応する。ＰＤＣＣＨのフォーマット及び使用可能なＰＤＣＣＨのビット数は、ＣＣＥの数とＣＣＥにより提供される符号化率との間の関係によって決定される。

基地局は、端末に送信しようとするＤＣＩに応じてＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報にＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を付ける。ＣＲＣには、ＰＤＣＣＨの所有者（owner）または用途に応じて、固有の識別子（これをＲＮＴＩ（Radio Network Temporary Identifier）という。）がマスキングされる。特定の端末のためのＰＤＣＣＨであれば、端末の固有の識別子、例えばＣ－ＲＮＴＩ（Cell-RNTI）がＣＲＣにマスキングされることができる。またはページングメッセージのためのＰＤＣＣＨであれば、ページング指示識別子、例えばＰ－ＲＮＴＩ（Paging-RNTI）がＣＲＣにマスキングされることができる。システム情報、さらに具体的にシステム情報ブロック（ＳＩＢ：system information block）のためのＰＤＣＣＨであれば、システム情報識別子、ＳＩ－ＲＮＴＩ（system information RNTI）がＣＲＣにマスキングされることができる。端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するために、ＲＡ－ＲＮＴＩ（random access-RNTI）がＣＲＣにマスキングされることができる。

ＥＰＤＣＣＨ（enhanced PDCCH）は、端末固有の（UE-specific）シグナリングを運ぶ。ＥＰＤＣＣＨは、端末固有に設定された物理リソースブロック（ＰＲＢ：physical resource block）に位置する。言い換えると、前述したように、ＰＤＣＣＨは、サブフレーム内の１番目のスロットにおいて前の最大３つのＯＦＤＭシンボルにおいて送信できるが、ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＣＣＨ以外のリソース領域において送信される。サブフレーム内のＥＰＤＣＣＨが開始する時点（すなわち、シンボル）は、上位層シグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリングなど）を介して端末に設定される。

ＥＰＤＣＣＨは、ＤＬ－ＳＣＨに関連する送信フォーマット、リソース割り当て及びＨＡＲＱ情報、ＵＬ－ＳＣＨに関連する送信フォーマット、リソース割り当て及びＨＡＲＱ情報、ＳＬ－ＳＣＨ（Sidelink Shared Channel）及びＰＳＣＣＨ（Physical Sidelink Control Channel）に関連するリソース割り当て情報などを運ぶことができる。複数のＥＰＤＣＣＨがサポートされることができ、端末はＥＰＣＣＨのセットをモニターすることができる。

ＥＰＤＣＣＨは、１つ又はそれ以上の連続した進歩したＣＣＥ（ＥＣＣＥ：enhanced CCE）を利用して送信されてもよく、各ＥＰＤＣＣＨフォーマット別に単一のＥＰＤＣＣＨ当たりのＥＣＣＥの個数が決められてもよい。

各ＥＣＣＥは、複数のリソースエレメントグループ（ＥＲＥＧ：enhanced resource element group）から構成される。ＥＲＥＧは、ＥＣＣＥのＲＥへのマッピングを定義するために使われる。ＰＲＢペア別に１６個のＥＲＥＧが存在する。各ＰＲＢペア内でＤＭＲＳを運ぶＲＥを除いて、全てのＲＥは、周波数が増加する順に、その次、時間が増加する順に、０ないし１５までの番号が付与される。

端末は、複数のＥＰＤＣＣＨをモニターすることができる。例えば、端末がＥＰＤＣＣＨ送信をモニターする１つのＰＲＢペア内に１つ又は２つのＥＰＤＣＣＨセットが設定されることができる。

異なる個数のＥＣＣＥが併合されることにより、ＥＰＣＣＨのための異なる符号化率（coding rate）が実現される。ＥＰＣＣＨは、地域的送信（localized transmission）又は分散的送信（distributed transmission）を使用することができ、これによってＰＲＢ内のＲＥへのＥＣＣＥのマッピングが変わる可能性がある。

図４は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるアップリンクサブフレームの構造を示す。

図４に示すように、アップリンクサブフレームは、周波数領域において制御領域とデータ領域とに分けられる。制御領域には、アップリンク制御情報を運ぶＰＵＣＣＨ（Physical Uplink control Channel）が割り当てられる。データ領域は、ユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）が割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、１つの端末は、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に送信しない。

１つの端末に対するＰＵＣＣＨには、サブフレーム内にリソースブロック（ＲＢ：Resource Block）対が割り当てられる。ＲＢ対に属するＲＢは、２個のスロットの各々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）から周波数ホッピング（frequency hopping）されるという。

キャリアアグリゲーション一般

本発明の実施形態において考慮する通信環境は、マルチキャリア（Multi-carrier）サポート環境を全て含む。すなわち、本発明で使用されるマルチキャリアシステム又はキャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）システムとは、広帯域をサポートするために、目標とする広帯域を構成するときに目標帯域より小さい帯域幅（bandwidth）を有する１つ以上のコンポーネントキャリア（ＣＣ：Component Carrier）を併合（aggregation）して使用するシステムをいう。

本発明においてマルチキャリアは、キャリアの併合（又は、搬送波集成）を意味し、ここで、キャリアの併合は、隣接した（contiguous）キャリア間の併合だけでなく、非隣接した（non-contiguous）キャリア間の併合の両方ともを意味する。また、ダウンリンクとアップリンクとの間に集成されるコンポーネントキャリアの数は異なるように設定されることができる。ダウンリンクコンポーネントキャリア（以下、「ＤＬＣＣ」という。）の数とアップリンクコンポーネントキャリア（以下、「ＵＬＣＣ」という。）の数が同一である場合を対称的（symmetric）集成といい、その数が異なる場合を非対称的（asymmetric）集成という。このようなキャリアアグリゲーションは、搬送波集成、帯域幅集成（bandwidth aggregation）、スペクトル集成（spectrum aggregation）などの用語と混用して使用されることができる。

２つ以上のコンポーネントキャリアが結合されて構成されるキャリアアグリゲーションは、ＬＴＥ－Ａシステムでは１００ＭＨｚ帯域幅までサポートすることを目標とする。目標帯域より小さい帯域幅を有する１つ以上のキャリアを結合するとき、結合するキャリアの帯域幅は、既存のＩＭＴシステムとの互換性（backward compatibility）の維持のために既存のシステムで使用する帯域幅に制限することができる。例えば、既存の３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥシステムにおいては、｛１．４，３，５，１０，１５，２０｝ＭＨｚ帯域幅をサポートし、３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥ－ａｄｖａｎｃｅｄシステム（すなわち、ＬＴＥ－Ａ）においては、既存のシステムとの互換性のために前記帯域幅のみを利用して２０ＭＨｚより大きい帯域幅をサポートするようにすることができる。また、本発明で使用されるキャリアアグリゲーションシステムは、既存のシステムで使用する帯域幅と関係なく新たな帯域幅を定義してキャリアアグリゲーションをサポートするようにすることもできる。

ＬＴＥ－Ａシステムは、無線リソースを管理するためにセル（cell）の概念を使用する。

前述したキャリアアグリゲーション環境は、マルチセル（multiple cells）環境ということができる。セルは、ダウンリンクリソース（ＤＬＣＣ）とアップリンクリソース（ＵＬＣＣ）の一対の組み合わせで定義されるが、アップリンクリソースは必須要素ではない。従って、セルは、ダウンリンクリソース単独、又はダウンリンクリソースとアップリンクリソースで構成されることができる。特定の端末がただ１つの設定されたサービングセル（configured serving cell）を有する場合、１つのＤＬＣＣと１つのＵＬＣＣを有することができるが、特定の端末が２つ以上の設定されたサービングセルを有する場合は、セルの数の分だけのＤＬＣＣを有し、ＵＬＣＣの数は、それと等しいかより少ない。

また、その逆にＤＬＣＣとＵＬＣＣが構成されることもできる。すなわち、特定の端末が複数の設定されたサービングセルを有する場合、ＤＬＣＣの数よりＵＬＣＣがさらに多いキャリアアグリゲーション環境もサポートされることができる。すなわち、キャリアアグリゲーション（carrier aggregation）は、それぞれキャリア周波数（セルの中心周波数）が異なる２つ以上のセルの併合として理解されることができる。ここで言う「セル（Cell）」は、一般的に使用される基地局がカバーする領域としての「セル」とは区別されるべきである。

ＬＴＥ－Ａシステムで使用されるセルは、プライマリセル（ＰＣｅｌｌ：Primary Cell）及びセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ：Secondary Cell）を含む。ＰセルとＳセルは、サービングセル（Serving Cell）として用いられることができる。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、Ｐセルのみで構成されたサービングセルがただ１つ存在する。それに対して、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、１つ以上のサービングセルが存在することができ、全体のセルにはＰセルと１つ以上のＳセルが含まれる。

サービングセル（ＰセルとＳセル）は、ＲＲＣパラメータにより設定されることができる。ＰｈｙｓＣｅｌｌＩｄは、セルの物理層識別子として０から５０３までの整数値を有する。ＳＣｅｌｌＩｎｄｅｘは、Ｓセルを識別するために使用される簡略な（short）識別子として１から７までの整数値を有する。ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘは、サービングセル（Ｐセル又はＳセル）を識別するために使用される簡略な（short）識別子として０から７までの整数値を有する。０値はＰセルに適用され、ＳＣｅｌｌＩｎｄｅｘは、Ｓセルに適用するために予め付与される。すなわち、ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘにおいて最小のセルＩＤ（又は、セルインデックス）を有するセルがＰセルとなる。

Ｐセルは、プライマリ周波数（又は、primary CC）上で動作するセルを意味する。端末が初期接続設定（initial connection establishment）過程を行うか、接続再設定過程を行うことに使用されることができ、ハンドオーバー過程で指示されたセルを称することもできる。また、Ｐセルは、キャリアアグリゲーション環境で設定されたサービングセルのうち制御関連通信の中心となるセルを意味する。すなわち、端末は、自分のＰセルにおいてのみＰＵＣＣＨの割り当てを受けて送信することができ、システムの情報を取得するか、モニタリング手順を変更することにＰセルのみを利用することができる。Ｅ－ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）は、キャリアアグリゲーション環境をサポートする端末にモビリティ制御情報（ｍｏｂｉｌｉｔｙＣｏｎｔｒｏｌＩｎｆｏ）を含む上位層のＲＲＣ接続再設定（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｔａｉｏｎ）メッセージを利用して、ハンドオーバー手順のためにＰセルのみを変更することもできる。

Ｓセルは、セカンダリ周波数（又は、Secondary CC）上で動作するセルを意味することができる。特定の端末にＰセルは１つのみが割り当てられ、Ｓセルは、１つ以上が割り当てられることができる。Ｓセルは、ＲＲＣ接続の設定が行われた後に構成可能であり、追加的な無線リソースを提供することに使用されることができる。キャリアアグリゲーション環境で設定されたサービングセルのうちＰセルを除いた残りのセル、すなわち、ＳセルにはＰＵＣＣＨが存在しない。Ｅ－ＵＴＲＡＮは、Ｓセルをキャリアアグリゲーション環境をサポートする端末に追加するとき、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にある関連セルの動作と関連した全てのシステム情報を特定シグナル（dedicated signal）により提供することができる。システム情報の変更は、関連したＳセルの解除及び追加により制御されることができ、ここで、上位層のＲＲＣ接続再設定（ＲＲＣＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＲｅｃｏｎｆｉｇｕｔａｉｏｎ）メッセージを利用することができる。Ｅ－ＵＴＲＡＮは、関連したＳセル内においてブロードキャストするよりは端末別に異なるパラメータを有する特定シグナリング（dedicated signaling）をすることができる。

初期セキュリティ活性化の過程が開始された後、Ｅ－ＵＴＲＡＮは、接続設定過程で、初期に構成されるＰセルに付加して１つ以上のＳセルを含むネットワークを構成することができる。キャリアアグリゲーション環境でＰセル及びＳセルは、それぞれのコンポーネントキャリアとして動作することができる。以下の実施形態では、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）はＰセルと同一の意味で用いられることができ、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）はＳセルと同一の意味で用いられることができる。

図５は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるコンポーネントキャリア及びキャリアアグリゲーションの一例を示す。

図５の（ａ）は、ＬＴＥシステムで使用される単一キャリア構造を示す。コンポーネントキャリアにはＤＬＣＣとＵＬＣＣがある。１つのコンポーネントキャリアは、２０ＭＨｚの周波数範囲を有することができる。

図５の（ｂ）は、ＬＴＥ－Ａシステムで使用されるキャリアアグリゲーション構造を示す。図５の（ｂ）の場合、２０ＭＨｚの周波数サイズを有する３つのコンポーネントキャリアが結合された場合を示す。ＤＬＣＣとＵＬＣＣがそれぞれ３つずつあるが、ＤＬＣＣとＵＬＣＣの個数に制限があるわけではない。キャリアアグリゲーションの場合、端末は、３つのＣＣを同時にモニターすることができ、ダウンリンク信号／データを受信することができ、アップリンク信号／データを送信することができる。

特定のセルにおいてＮ個のＤＬＣＣが管理される場合、ネットワークは、端末にＭ（Ｍ≦Ｎ）個のＤＬＣＣを割り当てることができる。ここで、端末は、Ｍ個の制限されたＤＬＣＣのみをモニターし、ＤＬ信号を受信することができる。また、ネットワークは、Ｌ（Ｌ≦Ｍ≦Ｎ）個のＤＬＣＣに優先順位を与えて主なＤＬＣＣを端末に割り当てることができ、このような場合、ＵＥは、Ｌ個のＤＬＣＣを必ずモニターしなければならない。このような方式は、アップリンクの送信にも同様に適用されることができる。

ダウンリンクリソースの搬送波周波数（又は、ＤＬＣＣ）とアップリンクリソースの搬送波周波数（又は、ＵＬＣＣ）の間のリンケージ（linkage）は、ＲＲＣメッセージのような上位層メッセージやシステム情報により指示されることができる。例えば、ＳＩＢ２（System Information Block Type2）により定義されるリンケージによりＤＬリソースとＵＬリソースの組み合わせが構成されることができる。具体的に、リンケージは、ＵＬグラントを運ぶＰＤＣＣＨが送信されるＤＬＣＣと、前記ＵＬグラントを使用するＵＬＣＣとの間のマッピング関係を意味することができ、ＨＡＲＱのためのデータが送信されるＤＬＣＣ（又は、ＵＬＣＣ）とＨＡＲＱＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が送信されるＵＬＣＣ（又は、ＤＬＣＣ）との間のマッピング関係を意味することもできる。

図６は、キャリアアグリゲーションをサポートするシステムのセルの区分を例示した図である。

図６に示すように、設定されたセル（configured cell）は、図５のように、基地局のセルのうち測定報告に基づいてキャリアアグリゲーションできるようにしたセルであり、端末別に設定される。設定されたセルは、ＰＤＳＣＨの送信に対するａｃｋ／ｎａｃｋ送信のためのリソースを予め予約しておくことができる。活性化されたセル（activated cell）は、設定されたセルのうち実際にＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨを送信するように設定されたセルであり、ＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信のためのＣＳＩ（Channel State Information）報告とＳＲＳ（Sounding Reference Signal）送信を行う。非活性化されたセル（de-activated cell）は、基地局の命令又はタイマー動作によりＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨの送信をしないようにするセルであり、ＣＳＩ報告及びＳＲＳ送信も中断することができる。

ＮＢ－ＩｏＴのための同期信号（synchronization signal）

ＮＢ－ＩｏＴシステムにおいて、同期信号は、ＮＰＳＳ（Narrowband Primary Synchronization Signal）及びＮＳＳＳ（Narrowband Secondary Synchronization Signal）に分類される。このとき、５０４個の固有物理層識別子は、ＮＳＳＳにより指示されることができる。

まず、ＮＰＳＳのために利用されるシーケンスｄ_ｌ（ｎ）は、数式１による周波数領域上のザドフチューシーケンス（Zadoff-Chu sequence）から生成されることができる。

数式１において、ザドフチュールートシーケンスインデックス（Zadoff-Chu root sequence index）ｕは５であり、異なるシンボルインデックスｌに対するＳ（ｌ）値は表３により与えられる。表３は、Ｓ（ｌ）値の定義を示す。

ＮＰＳＳのために用いられるシーケンスは、次のような方式によりリソースエレメント（resource element(s)）にマッピングされる。

具体的に、サブフレーム内のＮＰＳＳの全てのシンボルに対して同一のアンテナポートが利用される必要がある。端末は、ＮＰＳＳが任意のダウンリンク参照信号と同一のアンテナポートを介して送信されると仮定することはできない。また、端末は、与えられたサブフレームでのＮＰＳＳ送信が任意の他のサブフレームでのＮＰＳＳと同一のアンテナポートを利用すると仮定することはできない。

このとき、シーケンスｄ_ｌ（ｎ）は、各無線フレーム（すなわち、フレーム）のサブフレーム＃５においてリソースエレメント（ｋ、ｌ）にマッピングされ、シーケンスｄ_ｌ（ｎ）は、インデックスｋが増加する順にマッピングされた後、インデックスｌが増加する順にマッピングされることができる。セル固有の参照信号（cell-specific reference signal）が送信されるリソースエレメントと重なるリソースエレメントの場合、当該シーケンス要素ｄ（ｎ）はＮＰＳＳのためには利用されないが、マッピング手順でカウントされることができる。

次に、ＮＳＳＳをために利用されるシーケンスｄ（ｎ）は、数式２による周波数領域上のザドフチューシーケンスから生成されることができる。

数式２において、二進シーケンスｂ_ｑ（ｍ）は表４により与えられ、フレーム番号ｎ_ｆでの循環シフト

は数式３により与えられる。

ＮＳＳＳのために用いられるシーケンスは、次のような方式によりリソースエレメントにマッピングされることができる。

具体的に、サブフレーム内のＮＳＳＳの全てのシンボルに対して同一のアンテナポートが利用される必要がある。端末は、ＮＳＳＳが任意のダウンリンク参照信号と同一のアンテナポートを介して送信されると仮定することはできない。また、端末は、与えられたサブフレームでのＮＳＳＳ送信が任意の他のサブフレームでのＮＳＳＳと同一のアンテナポートを利用すると仮定することはできない。

シーケンスｄ(ｎ)は、ｄ（０）からリソースエレメント（ｋ、ｌ）に順次マッピングされる。このとき、シーケンスｄ（ｎ）は、無線フレームのサブフレーム＃９において、１２個の割り当てされたサブキャリアにわたって１番目のインデックスｋが増加する順に、それ以後に割り当てられた最後の

シンボルにわたってインデックスｌが増加する順にマッピングされることができる。ここで、無線フレームはｎ_ｆｍｏｄ２＝０を満足する無線フレームに該当する。ここで、

は、表５により与えられる。

セル固有参照信号が送信されるリソースエレメントと重なるリソースエレメントの場合、当該シーケンス要素ｄ(ｎ)はＮＳＳＳのためには利用されないが、マッピング手順でカウントされることができる。

また、前述したＮＰＳＳ及びＮＳＳＳとは異なり、セルサーチ向上のためのＮＢ－ＩｏＴチャネル構造の場合、下記のような「ａＮＰＳＳ」及び「ａＮＳＳＳ」が追加的に考慮されることもある。ここで、「ａＮＰＳＳ」は向上したＮＰＳＳ（advanced NPSS）を意味し、「ａＮＳＳＳ」は向上したＮＳＳＳ（advanced NSSS）を意味する。そのとき、「ａＮＰＳＳ」はＮＰＳＳのタイプの一部に該当するか、ＮＰＳＳとは別途に定義されることもある。これと同様に、「ａＮＳＳＳ」はＮＳＳＳのタイプの一部に該当するか、ＮＳＳＳとは別途に定義されることもある。

まず、「ａＮＰＳＳ」の構成について具体的に説明する。

追加的に考慮されるａＮＰＳＳが前述した数式１により定義される既存のＮＰＳＳと同一の信号で構成されると、ＮＢ－ＩｏＴ端末は、検出されたシーケンスがＮＰＳＳ及びａＮＰＳＳを両方とも送信する基地局から受信されたものであるか、又は異なる送信時間を有する基地局からＮＰＳＳを受信したのかを区分しにくい可能性がある。

従って、ａＮＰＳＳは、既存のＮＰＳＳと異なるように構成される必要があり、これは、ＮＰＳＳのＰＡＰＲより高くなく、ＮＢ－ＩｏＴ端末の実現及び演算複雑度の増加を最小化する方法で設計される必要がある。これを達成するために、次のようにザドフチューシーケンス（Zadoff-Chu sequence）のルートインデックスとカバーコード（cover code）を変更することができる。

１）ａＮＰＳＳのためのザドフチューシーケンス

ａＮＰＳＳは、前述した数式１のｕの値として６を利用するように設定されることができる。

一般的に、長さＬを有するザドフチューシーケンスのルート（root）がｕ及びＬ－ｕである場合、両シーケンスは互いに複素共役（complex conjugate）関係であるので、サンプル（sample）ごとに一回の複素多重化（complex multiplication）により相互相関を求めることができるという長所がある。また、これは、ＮＰＳＳと同一のＰＡＰＲ特性を有することができ、長さＬのシーケンス内でＮＰＳＳとの相互相関値が低い値を有するという長所がある。

すなわち、レガシー（legacy）（すなわち、既存の）ＮＢ－ＩｏＴ端末はａＮＰＳＳを検出できない確率が高く、ａＮＰＳＳを利用するＮＢ－ＩｏＴ端末はＮＰＳＳに対する相互相関モジュール（module）を再活用することができる。これは、初期セルサーチ（cell search）のときに当該アンカー搬送波（anchor carrier）の基地局がａＮＰＳＳを送信するか否かが分からない場合、複雑度の側面から特に長所がある。また、既存のシーケンスと同一の構造を有するため、ＮＰＳＳとａＮＰＳＳに対するそれぞれの相互相関値を累積するにおいて、同一の加重値を適用できるという長所がある。

２）ａＮＰＳＳのためのカバーコード

ＮＢ－ＩｏＴ端末は、前述した数式１に定義されたカバーコードＳ（ｌ）の特性を利用して、ＮＰＳＳ検出のために自己相関特性基盤のセルサーチ（cell search）を行うことができる。このような端末の実現を考慮すると、前記提案された「ルートｕ＝６」はＮＰＳＳの「ルートｕ＝５」と区分されない可能性もある。

従って、ＮＰＳＳのカバーコードと相互相関特性が低い新たなカバーコードをａＮＰＳＳに適用する必要がある。

図７は、カバーコードが適用された場合、ＮＰＳＳ又はａＮＰＳＳの自己相関特性を示す。

特に、図７ａは、ＮＰＳＳのカバーコード（Ｓ＝［１１１１－１－１１１１－１１］）を使用した場合のＮＰＳＳの自己相関特性を示す。

それとは異なり、図７ｂないし図７ｄは、ａＮＰＳＳに対して既存のＮＳＳＳのカバーコードと異なるカバーコードを適用した場合のａＮＰＳＳの自己相関特性を示す。具体的に、図７ｂは、ａＮＰＳＳにカバーコードとしてＳ＝［１－１１－１１－１１－１１－１１］を利用した場合の自己相関特性を示し、図７ｃは、ａＮＰＳＳにカバーコードとしてＳ＝［－１－１１－１－１－１１－１１１１］を利用した場合の自己相関特性を示し、図７ｄは、ａＮＰＳＳにカバーコードとしてＳ＝［１１－１１－１－１１－１１－１１］を利用した場合の自己相関特性を示す。

図７ａから図７ｄにおいて、レガシーＮＢ－ＩｏＴに該当するグラフは、ＮＢ－ＩｏＴ端末が既存のＮＰＳＳのカバーコードを利用して自己相関を推定した場合を示し、ＮＲシステム（例えば、Ｒｅｌ．１５）において考慮されるＮＢ－ＩｏＴグラフは、各図において新たに追加されたカバーコードを適用して自己相関を推定した場合を示す。

図７ａから分かるように、ＮＰＳＳのカバーコードを活用する場合、自己相関値は正確なタイミング（timing）である特定の

において最大値を有し、該当タイミング（timing）を基準に狭い領域においてピーク（peak）（すなわち、狭いピーク）を形成する。また、最大値を含むピークを除いた周辺ピーク（side peak）値は相対的に低い値を有する。

それに対して、図７ｂに利用されたカバーコードは、周辺ピーク値をほとんど有していないが、正確なタイミングの周囲において広い領域にピーク（すなわち、広いピーク）を有する短所がある。これは、端末のタイミング推定性能に劣化をもたらす可能性がある。

また、図７ｃに利用されたカバーコードは、正確なタイミング位置で狭いピーク（narrow peak）を有するが、直ぐ隣接した領域にわたって相対的に高い周辺ピーク値を有する。

また、図７ｄに利用されたカバーコードは、正確なタイミング位置において図７ａと類似した狭いピークを有し、図７ｃよりは低い周辺ピークを有する。また、図７ｄに示すように、レガシーＮＢ－ＩｏＴ端末のＮＰＳＳ検出にはほとんど影響を及ぼさない自己相関特性を有することを確認することができる。従って、ａＮＰＳＳのカバーコードＳ(ｌ)として［１１－１１－１－１１－１１－１１］が考慮されることができる。

前述したように提案されたザドフチューシーケンスのルート（ｕ＝６）とカバーコード（Ｓ＝［１１－１１－１－１１－１１－１１］）はａＮＰＳＳに全て適用されることではなく、既存のＮＰＳＳ（ｕ＝５）と提案したＳ＝［１１－１１－１－１１－１１－１１］を結合して適用されるか、既存のＮＰＳＳのカバーコードと提案する（ｕ＝６）を結合して構成する方法が考慮されることもできる。

次に、「ａＮＳＳＳ」の構成について具体的に説明する。

前述したＮＳＳＳのシーケンスを構成する情報（例えば、数式２及び３）のうちｕと

を変形してａＮＳＳＳを定義する場合、レガシー端末のＮＳＳＳ検出に影響を与えることがある。このような点を考慮して、前述した表４において定義されたＮＳＳＳのｂ_ｑ（ｍ）を追加する方法及び変形されたリソースマッピング方法を利用してａＮＳＳＳが構成される。追加的に、

の値を追加する方法によりａＮＳＳＳが構成されることもある。

１）ａＮＳＳＳのためのｂ_ｑ（ｍ）

ＮＳＳＳのザドフチューシーケンスを変更せずに、ｂ_ｑ（ｍ）のみを変更又は追加してａＮＳＳＳを構成する場合、レガシーＮＢ－ＩｏＴ端末は、変更又は追加されたｂ_ｑ（ｍ）の検出を試みることなく、ａＮＳＳＳ検出を試みるＮＢ－ＩｏＴ端末はＮＳＳＳ検出のために使われた複素乗算（complex multiplication）の結果を再活用できる長所がある。従って、ａＮＳＳＳのために利用されるｂ_ｑ（ｍ）には既存のＮＳＳＳのｂ_ｑ（ｍ）に利用された１２８次アダマール行列（Hadamard matrix）の１、３２、６４、１２８列を除いた値１６、４８、８０、１１２列を追加で利用することができる。

２）ａＮＳＳＳのための

追加

数式３のように、

は０、３３／１３２、６６／１３２、９９／１３２を２０ｍｓｅｃごとに循環することができる。それに対して、ａＮＳＳＳの場合、

は３３／２６４、９９／２６４、１６５／２６４、２３１／２６４を２０ｍｓｅｃごとに循環するか、又は４つの値の一部の集合を循環するか、又は特定の値に固定されることもできる。

図８は、循環シフト値

によるＮＳＳＳ又はａＮＳＳＳの相互相関値を示す。

具体的に、図８は、ＮＳＳＳを使用する場合に相互関係値（例えば、ＬｅｇａｃｙＮＢ－ＩｏＴｗ／ＮＳＳＳ）、

を３３／２６４、９９／２６４、１６５／２６４、２３１／２６４のうち選択したａＮＳＳＳを受信した場合にａＮＳＳＳに適用された

を利用した相互関係値（例えば、Ｒｅｌ．１５ＮＢ－ＩｏＴｗ／ａＮＳＳＳ）及びＮＳＳＳの

を使用した相互関係値（例えば、Ｒｅｌ．１５ＮＢ－ＩｏＴｗ／ＮＳＳＳ）の特性を示す。

図８に示すように、相互相関値の分布から分かるように、ＮＳＳＳにおいて使用された

及び他の

を使用したａＮＳＳＳの相互相関値は互いに干渉が大きくないことを確認することができる。

このような相互関係値の観察により、ａＮＳＳＳの

は｛０、３３／１３２、６６／１３２、９９／１３２｝ではない値の集合と選択されることができるが

と比較してＮＢ－ＩｏＴ端末においてシーケンスの生成のためにより多くのメモリが必要となる短所があり得る。

３）ａＮＳＳＳのためのリソースマッピング

周波数選択的な（Frequency selective）環境では、ＮＳＳＳのシーケンス相互相関特性が悪化する可能性がある。これによって、ＮＳＳＳとａＮＳＳＳの間の相互相関特性をリソースマッピングの過程でランダム化（randomization）する方法が考慮されることができる。

図９は、ＮＳＳＳ又はａＮＳＳＳのためのリソースマッピング方法の例を示す。

図９に示すように、図９ａないし図９ｄは、ｌ_ｓ番目のＯＦＤＭシンボルのｋ_ｓ番目のリソースエレメント（Resource Element：ＲＥ）の位置から周波数優先マッピング（frequency first mapping）方式でＮＳＳＳ又はａＮＳＳＳを割り当て、ｌ_ｅ番目のＯＦＤＭシンボルのｋ_ｅ番目のＲＥの位置まで実線と点線の矢印に沿って順次にマッピングするリソースマッピング方式を示す。

具体的に、図９ａは、ＮＳＳＳに対するリソースマッピング方式であり、図９ｂは、図９ａにおいてリソースマッピング開始ＯＦＤＭシンボルの位置を特定の値の分だけ移動させる方式である。また、図９ｃは、図９ａ方式のリソースマッピング順序を逆に行う方式であり、図９ｄは、図９ａ方式と同一の開始位置及び終了位置を有するが、時間優先マッピング（time first mapping）方式を適用する方式である。

図１０は、リソースマッピング方法によるレガシーＮＢ－ＩｏＴ端末のＮＳＳＳ相互相関特性を示す。図１０に示すように、図１０ａないし図１０ｄは、図９ａないし図９ｄにおいて説明された各リソースマッピング方法によるレガシーＮＢ－ＩｏＴ端末のＮＳＳＳザドフチューシーケンスの相互相関特性を示す。

図１０ａで確認できるように、レガシーＮＢ－ＩｏＴ端末のＮＳＳＳザドフチューシーケンス相互相関特性は、ｕとｕ’が同一である場合にシーケンスの長さの分だけの値を有し、そうでない場合は、相対的に低い相互相関特性を有する。それに対して、図１０ｂの方式は、既存のＮＳＳＳザドフチューシーケンスと一部ｕとｕ’組み合わせにおいて約５０％程度に該当する値を有することを確認することができる。また、図１０ｃの方式は、大部分のｕとｕ’との組み合わせにおいて既存のＮＳＳＳザドフチューシーケンスと低い相互相関値を示すが、特定のｕとｕ’との組み合わせにおいては約７０％以上の相互関係値を有する。それに対して、図１０ｄの方式は、全てのｕとｕ’との組み合わせにおいて既存のザドフチューシーケンスと相対的に低い相互関係値を有することを確認することができる。

これによって、ａＮＳＳＳのリソースマッピング方式で図１０ｄのような時間優先マッピング方式を考慮することが好ましいかもしれず、リソースマッピングの開始及び終了ＲＥ位置は特定の値の分だけ循環移動（circular shift）される。

そのとき、前述した

を追加する方法は、提案されたｂ_ｑ（ｍ）と必ず同時に適用されるべきではなく、提案されたリソースマッピング方式ではない他の方法のリソースマッピング方式に従う場合に適用されることもできる。また、前記提案されたｂ_ｑ（ｍ）の１２８アダマール行列の列の値は、提案された図１０ｄに示すリソースマッピング方式と結合されて同時に適用されることもできる。また、既存のＮＳＳＳのｂ_ｑ（ｍ）と図１０ｄに示すリソースマッピング方式を結合して適用されるか、又は既存のＮＳＳＳのリソースマッピング方式と提案するｂ_ｑ（ｍ）の１２８アダマール行列の列の値を結合して構成されることもできる。

前述した方法に関連して、ＮＰＳＳとＮＳＳＳの構造及び送信位置は、ＮＰＳＳのみが追加送信される場合に適用されるか、又はＮＳＳＳのみが追加送信される場合にも独立的に適用されることもできる。すなわち、前述したＮＰＳＳ及びＮＳＳＳではない新しいシーケンスを有するＮＰＳＳとＮＳＳＳが追加送信される場合にも、当該シーケンスが追加送信されるサブフレーム及び無線フレームの位置は前述した方式に従うことができる。

また、前述したａＮＰＳＳとａＮＳＳＳが検出される場合、ＮＢ－ＩｏＴ端末は、システム情報（例えば、ＭＩＢ－ＮＢ、ＳＩＢ１－ＮＢ）も追加的な送信があり得ると判断することができる。すなわち、ＮＢ－ＩｏＴ端末は、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳの検出可否に応じて、既存のＭＩＢ－ＮＢ及びＳＩＢ１－ＮＢ検出の試みと共に追加送信されるＭＩＢ－ＮＢとＳＩＢ１－ＮＢに対する追加検出を試みることができる。反対の場合として、ＮＢ－ＩｏＴ端末は、システム情報の追加的な情報提供があるセルであると判断される場合、当該セルのａＮＰＳＳとａＮＳＳＳの送信可否も判断することができる。

また、前述したａＮＰＳＳとａＮＳＳＳは、基地局においてＮＰＳＳ及びＮＳＳＳとともに常に周期的に送信されるべきではなく、基地局の必要に応じて特定の時間中にａＮＰＳＳとａＮＳＳＳが送信されることもできる。また、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳの周期的又は非周期的な送信可否は相互独立的に決定されることもでき、ＮＢ－ＩｏＴ端末の測定などの特定の動作のためにａＮＰＳＳとａＮＳＳＳ送信に関する情報（例えば、送信周期及び区間）を基地局において設定することができる。これは、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳの送信可否をＮＢ－ＩｏＴ端末が分からない場合、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳをブラインド検出しなければならないため、特定の条件を満足する場合に対して基地局がａＮＰＳＳとａＮＳＳＳの送信を開始又は中断することができる。ただし、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳに基づいて測定を行うなどの端末の安定的な動作のために、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳの送信開始と中断をセル内の一部又は全体端末に通知することができる。

また、前述した内容は、ＮＢ－ＩｏＴシステムだけでなく、ＬＴＥシステムの帯域幅の一部を活用するｅＭＴＣ（enhanced Machine Type Communication）のようなシステムにも同様に適用できる。特に、前述したａＮＰＳＳ及び／又はａＮＳＳＳの概念のように、ｅＭＴＣにおいてセルサーチとシステム情報の取得のための遅延を効率的に改善するために新しい同期信号又は既存のＰＳＳ及び／又はＳＳＳが変形して送信される場合、これはシステム情報に関する情報（例えば、ＭＩＢ及び／又はＳＩＢ１－ＢＲ）も該当セルにおいて追加に送信されることを指示することができる。反対の場合も同様に該当することができる。すなわち、端末がセルサーチの過程でセルサーチ向上（cell search enhancement）のための同期信号を検出できなかった場合も、当該端末は、後続過程で向上したシステム情報が追加送信されると、当該セルにおいて向上した同期信号があることを期待することができる。

特に、ｅＭＴＣ端末がセルサーチ性能向上のためにＮＰＳＳ及び／又はＮＳＳＳを追加的に受信する場合、該当セルにおいてＮＢ－ＩｏＴサービスをサポートするか否かによって下記のように２つの場合に区分されることができる。

第一に、当該セルにおいてｅＭＴＣとＮＢ－ＩｏＴサービスを同時にサポートする場合、ｅＭＴＣ端末は当該セルにおいてＮＢ－ＩｏＴサービスのために送信されるＮＰＳＳ及び／又はＮＳＳＳを追加的に受信してセルサーチ性能向上が期待することができる。このとき、一部のサブフレーム（例えば、５番サブフレームの位置ではＬＴＥＰＳＳ／ＳＳＳとＮＢ－ＩｏＴＮＰＳＳが基地局から同時に送信）においてはＬＴＥのセルサーチのための信号とＮＢ－ＩｏＴのセルサーチのための信号が同時に送信されることができる。従って、ｅＭＴＣ端末がどの信号を選択的に受信するかに対しては、当該端末が直接選択することもでき、又は基地局から指示された動作を行うこともできる。

第二に、当該セルにおいてｅＭＴＣサービスはサポートするが、ＮＢ－ＩｏＴサービスはサポートしない場合、基地局は、当該セルにおいてＮＢ－ＩｏＴをサービスしないと、ｅＭＴＣ端末のセルサーチ性能向上のために、追加的にＮＰＳＳとＮＳＳＳを送信することができる。そのとき、他のＮＢ－ＩｏＴ端末が当該ＮＰＳＳとＮＳＳＳを受信して当該セルにおいてＮＢ－ＩｏＴをサービスすると誤認することを防ぐために、基地局は、既存のＮＰＳＳ及びＮＳＳＳとは異なる信号を送信する必要がある。

この場合、前述したａＮＰＳＳとａＮＳＳＳが使用されることができる。このとき、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳは、前述したサブフレーム位置と異なる所から送信されることがあり、アンカー搬送波ではない非アンカー搬送波の位置から送信されることもある。また、ＬＴＥセル識別子（cell ID）と異なるＮＢ－ＩｏＴセル識別子を設定して送信することができ、このような場合は、ＬＴＥセル識別子とＮＢ－ＩｏＴセル識別子に対するマッピング方式が定義されることもできる。ただし、このように実際のＮＢ－ＩｏＴ端末をサービスするためのａＮＰＳＳとａＮＳＳＳの送信でない場合には、ＮＲＳ（Narrowband Reference Signal）を含まずに送信できる違いがあり得る。

また、前記提案されたａＮＰＳＳとａＮＳＳＳは、ＮＢ－ＩｏＴ及びｅＭＴＣのような狭帯域（narrow band）システムのセルサーチ性能向上などの用途だけでなく、システム情報の更新などの指示信号として活用されることもある。ここで、システム情報の更新は、端末がセルから基本的又は追加的に受信しなければならないセルの情報（例えば、ＭＩＢ及びＳＩＢなど）を意味することができる。当該情報が変更された場合には、一般的にページング指示（paging indication）又はページングメッセージ（paging message）などにより基地局が端末にシステム情報を更新することを指示することができる。

一般的に、レガシーシステム（例えば、ＬＴＥシステム）では、特定区間（paging occasion）においてＰ－ＲＮＴＩなどにスクランブルされたＰＤＣＣＨ、ＭＰＤＣＣＨ、又はＮＰＤＣＣＨでシステム情報の更新（又は、変更）可否を指示する。これは、ＮＢ－ＩｏＴ又はｅＭＴＣのように低コスト（low cost）と長いバッテリ寿命（long battery life）を特徴とするシステムでは、電力消費の観点から効果的でない可能性がある。このような点を考慮して、同期化のために設計されたＮＰＳＳ、ＮＳＳＳを一部変形して指示信号として活用することができ、既存のＮＰＳＳ及びＮＳＳＳと区分するために前述したａＮＰＳＳ及び／又はａＮＳＳＳが使用されることができる。

このとき、ページングインジケータ又はシステム情報の更新可否に関する情報検出のフォールスアラーム（false alarm）を減らすために、ａＮＰＳＳ及び／又はａＮＳＳＳのセル識別子、無線フレーム番号情報を一部の情報に制限してページングインジケータとして活用することができる。このとき、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳの送信位置は、前述した一部のサブフレームの位置に常に送信されるべきではなく、ページング機会などと連係して特定の位置に制限されることがあり、周期的又は非周期的に送信されることがある。それだけでなく、ページングインジケータとして活用される場合、これを検出した端末の動作は、システム情報の更新又は特定区間中にシステム情報の更新と関連した動作を行わないように定義されることもある。

また、このような用途でａＮＰＳＳとａＮＳＳＳが活用される場合は、同一の基地局から送信されるａＮＰＳＳとａＮＳＳＳが毎度同一の信号及び／又はシーケンスではないかもしれない。すなわち、セルサーチ用途で活用される場合は、ａＮＰＳＳとａＮＳＳＳが送信毎に同一の情報（例えば、セル識別子、無線フレーム番号）を伝達する必要があるが、ページングインジケータのような用途で活用される場合は、ａＮＰＳＳ及び／又はａＮＳＳＳ送信毎に異なる情報を伝達することができる。

また、前述したａＮＰＳＳとａＮＳＳＳは、ＴＤＤとＦＤＤの二重モード（duplex mode）を区分するために使われてもよい。この場合、ａＮＰＳＳ及びａＮＳＳＳは、前述したサブフレーム位置と異なる位置に送信されることもある。また、ＴＤＤシステムの同期信号として使われる場合は、ＵＬ－ＤＬ設定（UL-DL configuration）を区分するために、ａＮＰＳＳのルートｕ及び／又はカバーコードが使用されることができる。

例えば、カバーコードは、二重モードを区分するために使用されてもよく、ルートｕは、ＵＬ－ＤＬ設定を区分するために使用されてもよい。もし、ＵＬ－ＤＬ設定を全て区分できるルートｕ及び／又はカバーコードの種類が十分でないか、全てのＵＬ－ＤＬ設定を区分できるようにルートｕ及び／又はカバーコードを使用することによる性能劣化が予想される場合は、ＵＬ－ＤＬ設定のうち一部のみを区分できるようにルートｕ及び／又はカバーコードの種類が使用できる。すなわち、ＵＬ－ＤＬ設定に応じて（ａ）ＮＰＳＳ及び（ａ）ＮＳＳＳの相対的な位置が変わる場合、（ａ）ＮＰＳＳは（ａ）ＮＳＳＳとの相対的な位置関係に対する区分のみを可能にする情報を伝達できれば十分である。この場合、端末は、（ａ）ＮＰＳＳ及び（ａ）ＮＳＳＳの検出後にＴＤＤ用のＭＩＢ－ＮＢ又はＳＩＢを介して実際のＵＬ－ＤＬ設定を取得することができる。

前述したように、ＮＢ（Narrowband）－ＬＴＥは、ＬＴＥシステムの１ＰＲＢ（Physical Resource Block）に該当するシステム帯域幅（system BW）を有する低い複雑度（complexity）、低い電力消費（power consumption）をサポートするためのシステムをいう。

すなわち、ＮＢ－ＬＴＥシステムは、主にＭＴＣ（machine-type communication）端末及び／又はＩｏＴ端末のような装置をセルラーシステム（cellular system）においてサポートするための通信方式として利用されることもある。すなわち、ＮＢ－ＬＴＥシステムはＮＢ－ＩｏＴシステムと称されることもできる。

ＮＢ－ＩｏＴシステムは、既存のＬＴＥシステムで使用するサブキャリア間隔（subcarrier spacing）などのＯＦＤＭパラメータをＬＴＥシステムと同様のものを使うことにより、ＮＢ－ＩｏＴシステムのために追加的な帯域（band）を割り当てなくてもよい。この場合、レガシーＬＴＥシステム帯域（band）の１ＰＲＢをＮＢ－ＩｏＴ用として割り当てることにより、周波数を効率的に使用できる長所がある。

このとき、ＮＢ－ＩｏＴシステムの物理チャネルは、ダウンリンクの場合、Ｎ－ＰＳＳ（N-Primary Synchronization Signal）／Ｎ－ＳＳＳ（N-Secondary Synchronization Signal）、Ｎ－ＰＢＣＨ（N-Physical Broadcast Channel）、Ｎ－ＰＤＣＣＨ／Ｎ－ＥＰＤＣＣＨ、Ｎ－ＰＤＳＣＨなどに定義されることもできる。ここで、レガシーＬＴＥと区別するために「Ｎ－」が利用されてもよい。

また、以下に説明される本発明の実施形態は、既存のＬＴＥシステムを基準に説明されるが、ＮＲ（New RAT）システムにも同一又は類似に適用できることは言うまでもない。例えば、本明細書で説明されるシーケンス生成及びリソースマッピング方法は、ＬＴＥシステムにおける送信単位（例えば、サブフレーム）を基準に説明されるが、ＮＲシステムにおける送信単位（例えば、短い送信単位、サブフレーム、スロットなど）にも同一又は類似に適用できる。

また、ＮＢ－ＩｏＴシステムの場合、各端末は、単一ＰＲＢ（single PRB）をそれぞれの搬送波（carrier）と認識するので、本明細書で言及されるＰＲＢは搬送波と同一の意味に解釈されることもできる。

また、本明細書で言及されるＤＣＩフォーマットＮ０、ＤＣＩフォーマットＮ１、及びＤＣＩフォーマットＮ２は、先に説明された（例えば、３ＧＰＰ（登録商標）標準に定義された）ＤＣＩフォーマットＮ０、ＤＣＩフォーマットＮ１、及びＤＣＩフォーマットＮ２を意味することもある。

また、アンカータイプＰＲＢ（anchor-type PRB）（又は、アンカータイプ搬送波（anchor-type carrier）又はアンカー搬送波（anchor carrier））は、基地局の観点から初期接続（initial access）のためにＮ－ＰＳＳ、Ｎ－ＳＳＳ、Ｎ－ＰＢＣＨ、及び／又はシステム情報ブロック（Ｎ－ＳＩＢ）のためのＮ－ＰＤＳＣＨなどの送信するＰＲＢを意味することもある。この場合、１つのアンカータイプＰＲＢが存在するか、又は複数のアンカータイプＰＲＢが存在することもある。

また、本明細書において、前述したように、１つ又は複数のアンカータイプＰＲＢが存在する場合、端末が初期接続により選択した特定アンカータイプＰＲＢは、アンカーＰＲＢ（anchor PRB）又はアンカー搬送波（anchor carrier）と称されることもできる。また、本明細書において、初期接続以後のダウンリンク過程（又は、手順）を行うために基地局から割り当てられたＰＲＢは、追加ＰＲＢ（additional PRB）（又は、追加搬送波（additional carrier））と称されることもできる。

ＮＢ－ＩｏＴシステムの同期信号を利用して無線フレーム構造を区分する方法

既存のＬＴＥシステムの場合、端末が当該セルが提供する無線フレーム構造のタイプを初期接続（initial access）段階で分かるようにするために、端末がＰＳＳとＳＳＳの送信位置の違いにより無線フレーム構造を区分できるように設定されている。ここで、無線フレーム構造は、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）をサポートする第１タイプとＴＤＤ（Time Division Duplex）をサポートする第２タイプとに区分される。

図１１は、ＬＴＥシステムの無線フレーム構造による同期信号の送信位置を示す。

図１１の（ａ）に示すように、ＬＴＥシステムにおいてＦＤＤの場合、ＰＳＳは＃０サブフレームの＃６シンボルにおいて送信され、ＳＳＳはＰＳＳのすぐ前のシンボル、すなわち、＃０サブフレームの＃５シンボルにおいて送信される。

これとは異なり、図１１の（ｂ）に示すように、ＬＴＥシステムにおいてＴＤＤの場合、ＰＳＳは＃１サブフレームの＃２シンボルにおいて送信され、ＳＳＳはＰＳＳより３シンボル前である＃０サブフレームの＃１３シンボルにおいて送信される。

本明細書で、「＃ｎ」は「ｎ番目」を意味する。すなわち、＃０サブフレームは、無線フレームの０番目のサブフレームを意味する。

このように、ＰＳＳ及びＳＳＳが送信される場合、端末は、ＰＳＳとＳＳＳが送信される位置の違いにより当該セルがＴＤＤを提供するか、又はＦＤＤを提供するかを区別することができる。一例として、端末は、一般ＣＰ（normal Cyclic Prefix）及び拡張ＣＰ（extended CP）を含む４つの候補（すなわち、一般ＣＰの場合にＴＤＤ、一般ＣＰの場合にＦＤＤ、拡張ＣＰの場合にＴＤＤ、及び拡張ＣＰの場合にＦＤＤ）のうち１つを選択することができる。

同様に、ＮＲシステム（又は、向上した（enhanced）ＬＴＥシステム）のＮＢ－ＩｏＴにおいて、端末及び／又は基地局のＴＤＤ動作（すなわち、第２タイプの無線フレーム構造を利用する動作）が考慮される場合も、前述した理由のように初期接続段階で無線フレーム構造を区分できるように設定する方法が考慮される必要がある。

従って、本明細書は、ＮＰＳＳ（又は、前述したａＮＰＳＳ）及びＮＳＳＳ（又は、前述したａＮＳＳＳ）を用いて初期接続段階で無線フレーム構造のタイプを区分できるように設定する方法を提案する。

ただし、本明細書で提案する実施形態は、無線フレーム構造のタイプを区別するためのものだけでなく、それ以外の他の情報を区別するためにも利用できることは言うまでもない。例えば、以下に説明される方法は、動作モード（operation mode）、ＣＰ長、同期信号周期（Synchronization Signal Periodicity）などの情報を区別するためにも利用される。具体的に、動作モードを区別するにおいて、既存の方式によってインバンド（in-band）モード及び／又はガードバンド（guard band）モードを指示し、新しい方式でスタンドアローン（standalone）モードを指示することができる。

また、本明細書で提案する実施形態を拡張して、ＴＤＤ又はＦＤＤ以外の無線フレーム構造までも区分するように設定することもできる。ここで、追加的に考慮される無線フレーム構造は、ＬＴＥシステムの第３タイプの無線フレーム構造（frame structure type 3）又は新しく導入される無線フレーム構造でもあり得る。

以下に説明される本明細書で提案する実施形態は、説明の便宜のために区分されたものに過ぎず、ある実施形態の一部構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、又は他の実施形態の対応する構成又は特徴と交換されることもできる。

（第１の実施形態）

まず、ＮＳＳＳ又はＮＰＳＳの密度（density）を変更してＴＤＤ又はＦＤＤを区分するように設定する方法が考慮されることができる。ここで、ＮＳＳＳ又はＮＰＳＳの密度は、ＮＳＳＳ又はＮＰＳＳが送信される周期、すなわち、送信周期により設定されることができる。

すなわち、当該方法は、ＴＤＤに該当する第２タイプの無線フレーム構造におけるＮＳＳＳ又はＮＰＳＳの送信周期（すなわち、シーケンス密度（sequence density））をＦＤＤに該当する第１タイプの無線フレーム構造におけるＮＳＳＳ又はＮＰＳＳの送信周期と異なるように設定して無線フレーム構造を区別する方法である。以下、説明の便宜のためにＮＳＳＳの場合に限定して当該方法を説明するが、これはＮＰＳＳの場合にも拡張して適用できることは言うまでもない。

既存のＮＢ－ＩｏＴシステム（例えば、Ｒｅｌ．１３におけるＮＢ－ＩｏＴシステム）において、ＮＳＳＳは２０ｍｓ当たり１つのサブフレームを占有して送信するように設定される。具体的に、ＮＳＳＳは２０ｍｓごとに＃９サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルを介して送信される。ここで、残りの３つのシンボルはダウンリンク制御チャネルの送信のために設定された領域に該当することもある。

このとき、ＮＳＳＳに利用されるシーケンスは、前述した数式２のようであり、二進シーケンスｂ_ｑ（ｍ）は、前述した表４のようである。また、フレーム番号ｎ_ｆでの循環シフト

は数式３のようである。

この場合、フレーム番号によって循環シフト値

は｛０、１／４、１／２、３／４｝のうち１つの値であり得る。このとき、ＮＰＳＳに対して４つの異なるシーケンスを利用することは、２０ｍｓごとに送信されるＮＳＳＳを利用して８０ｍｓの境界（boundary）を判断（又は、確認）するためである。この場合、８０ｍｓ内で２０ｍｓごとに４つの異なるシーケンスが利用されることができる。

無線フレーム構造の区別のためにＴＤＤに利用されるＮＳＳＳの密度を従来と比較して半分に設定する場合、ＮＳＳＳを介して８０ｍｓ境界を区分するためには、前記４つの循環シフト値のうち２つのみを利用するように設定されることができる。すなわち、ＮＳＳＳが４０ｍｓごとに１つのサブフレーム（例えば、＃９サブフレーム）を占有（例えば、１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）する場合、循環シフト値

のうち２つのみが利用されることができる。

例えば、ＴＤＤに利用されるＮＳＳＳの循環シフト値

は、フレーム番号によって｛０、１／２｝のうち１つに設定される。この場合、循環シフト値

は、前述した数式３とは異なって、下記の数式４のように定義されることができる。

他の例を挙げると、ＴＤＤに利用されるＮＳＳＳの循環シフト値

は、フレーム番号によって｛１／４、３／４｝のうち１つに設定されることもできる。この場合、循環シフト値

は、前述した数式３とは異なって、以下の数式５のように定義されることができる。

当該方法を利用する場合、ＮＳＳＳの密度が半分に減少されることにより、ＴＤＤにおいて不足しているダウンリンクサブフレーム（DL subframe）を確保できるという長所がある。ただし、循環シフト値がＦＤＤにおいて利用されていた値の部分集合（subset）に指定されることによるエラー率の側面、２つのＮＳＳＳの密度によってブラインドデコーディングを行った後、無線フレーム構造を決定することによる端末の負担の側面で好ましくない可能性がある。

前述した方法を利用することにより、端末は、受信されるＮＳＳＳ又はＮＰＳＳの周期によって、自分の属するセルがＴＤＤ方式を提供するか、又はＦＤＤ方式を提供するかを区分することができる。

また、前述した方法の他にも、ＮＰＳＳ及びＮＳＳＳの両方ともの送信周期（すなわち、密度）を変更してＦＤＤ／ＴＤＤを区別する方法、及び／又は特徴的にＮＰＳＳ又はＮＳＳＳの送信周期を伸ばすこと（すなわち、密度を減少させること）によりＦＤＤ／ＴＤＤを区別する方法も考慮されることができる。

（第２実施形態）

次に、前述した第１実施形態で説明されたＮＳＳＳ又はＮＰＳＳの密度を変更することに、追加的にシーケンスまで変更してＴＤＤ又はＦＤＤを区分するように設定する方法も考慮されることができる。当該方法の場合、第１実施形態の方法によるＴＤＤのための循環シフト値がＦＤＤにおいて利用されていた値の部分集合（subset）に指定されることによるエラー率の側面を解決できる長所がある。

すなわち、当該方法は、ＴＤＤに該当する第２タイプの無線フレーム構造におけるＮＳＳＳ又はＮＰＳＳの送信周期や循環シフト値を変更して無線フレーム構造を区別する方法である。

無線フレーム構造の区別のためにＴＤＤに利用されるＮＳＳＳの密度を従来と比較して半分に設定する場合、第１実施形態で説明したように２つの循環シフト値が決定される必要がある。すなわち、ＮＳＳＳが４０ｍｓごとに１つのサブフレーム（例えば、＃９サブフレーム）を占有（例えば、１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）する場合、２つの循環シフト値が利用されることができる。

このとき、ＦＤＤにおいて利用されない循環シフト値

のうち２つのみを利用するように設定することができる。この場合、考慮される６つの場合は以下の数式６のようである。

数式６は、ＴＤＤにおいて利用されるＮＳＳＳの循環シフト値が｛１／８、３／８｝、｛１／８、５／８｝、｛１／８、７／８｝、｛３／８、５／８｝、｛３／８、７／８｝、又は｛５／８、７／８｝に設定される場合を示す。

当該方法を利用する場合、ＮＳＳＳの密度が半分に減少されることにより、ＴＤＤにおいて不足しているダウンリンクサブフレームを確保できる長所がある。また、端末が２つのＮＳＳＳ密度によるブラインドデコーディングを行う必要なく、シーケンス検出のみでＴＤＤ又はＦＤＤを区別できる長所もある。また、前述したように、ＦＤＤのために利用される既存のＮＳＳＳと前述したＮＳＳＳ（すなわち、ＴＤＤのために設定可能なＮＳＳＳ）との間の明確な区分が相互相関結果によって判断されることができる。この場合、端末のＮＳＳＳ検出のための追加的な演算が要求されることもある。

本実施形態は、主にＮＳＳＳを基準に説明されているが、これはＮＰＳＳの場合にも共通して拡張して適用できることは言うまでもない。すなわち、ＮＳＳＳだけでなく、ＮＰＳＳのシーケンス及び周期（すなわち、密度）を変更する方法も考慮されることができる。前述したように、ＮＰＳＳのカバーコード及び／又はルートインデックスの変更以外に、ＮＰＳＳの密度変更によりＴＤＤ又はＦＤＤが区別されることもできる。

（第３実施形態）

次に、ＮＰＳＳが送信されるサブフレームの位置によってＴＤＤ又はＦＤＤを区分するように設定する方法も考慮されることができる。すなわち、これは、予め約束された（又は、設定された、定義された）特定区間内でＮＰＳＳが非周期的に送信されるように設定し、当該特定区間は周期的に繰り返されるように設定する方法である。

特に、当該特定区間内で、ＮＰＳＳが予め約束されたパターンによって非周期的に送信されるように設定することもできる。例えば、予め約束された特定の区間を２０ｍｓに設定し、２０ｍｓの区間が周期的に繰り返されることができる。このとき、２０ｍｓの区間内に送信されるＮＳＳＳは２０ｍｓごとに（例えば、偶数番目の無線フレームごとに）１回ずつ＃９サブフレームにおいて送信されるように設定でき、ＮＰＳＳは、偶数番目の無線フレームでは＃５サブフレームにおいて、奇数番目の無線フレームでは＃９サブフレームにおいて送信されるように設定することができる。

図１２は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号送信方法の一例を示す。図１２は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。

図１２に示すように、ＦＤＤの場合（すなわち、第１タイプの無線フレーム構造）、ＮＰＳＳは１０ｍｓごとに（すなわち、各無線フレームごとに）１回ずつ＃５サブフレームにおいて送信されるように設定され、ＮＳＳＳは２０ｍｓごとに（例えば、偶数番目の無線フレームごとに）１回ずつ＃９サブフレームにおいて送信されるように設定される。

これとは異なって、ＴＤＤの場合（すなわち、第２タイプの無線フレーム構造）、予め約束された特定区間内でＮＰＳＳは非周期的に送信されるように設定され、当該特定区間を定期的に繰り返すように設定する方法が考慮されることができる。このような方法で、端末はＴＤＤ又はＦＤＤを区分することができる。

例えば、図１２のように、ＮＳＳＳは、２０ｍｓごとに（例えば、偶数番目の無線フレームごとに）１回ずつ＃９サブフレームにおいて送信されるように設定され、ＮＰＳＳは、偶数番目の無線フレームでは＃５サブフレームにおいて送信され、奇数番目の無線フレームでは＃９サブフレームにおいて送信されるように設定することができる。この場合、前述したＮＰＳＳの送信と関連した予め約束された特定の区間は、２０ｍｓに設定される場合が仮定される。このとき、ＮＰＳＳの具体的な送信位置は、図１２に示すこととは異なるように設定されることもある。

当該方法を利用すると、端末は、ＮＰＳＳの位置（すなわち、送信サブフレーム位置）のみによりＴＤＤ又はＦＤＤを区分できるので、迅速に無線フレーム構造を区分できるという長所がある。ただし、この場合、端末は、ＮＰＳＳの検出のための検出ウィンドウ（detection window）を既存より大きな範囲に設定する必要があり得る。

また、前述した方法に追加的に、予め約束された特定区間内に送信される２つ以上のＮＰＳＳが異なるシーケンスを有するように設定する方法も考慮されることができる。前述したように、ＮＰＳＳのカバーコード又はルートインデックスが異なるように設定されたＮＰＳＳが予め約束された特定区間内で送信されるように設定することができる。

例えば、偶数番目の無線フレームの＃５サブフレームに送信されるＮＰＳＳのルートインデックスは５に設定され、奇数番目の無線フレームの＃９サブフレームに送信されるＮＰＳＳのルートインデックスは５ではない値（例えば、６）に設定されることができる。特に、２つのうち１つのＮＰＳＳのルートインデックスはＦＤＤに利用されるＮＰＳＳのルートインデックス値と同一であり、他の１つのＮＰＳＳのルートインデックスはＦＤＤに利用されるＮＰＳＳのルートインデックス値と異なるように設定されることができる。

（第４実施形態）

本実施形態では、前述した第３実施形態のように、ＦＤＤの場合にＮＰＳＳは１０ｍｓごとに１回ずつ＃５サブフレームにおいて送信されるように設定され、ＮＳＳＳは２０ｍｓごとに（例えば、偶数番目の無線フレームごとに）１回ずつ＃９サブフレームにおいて送信されるように設定される場合が仮定される。

ただし、前述した第３実施形態とは異なり、本実施形態ではＮＰＳＳとＮＳＳＳとの間の送信サブフレームの間隔差を利用して、ＴＤＤ又はＦＤＤを区分できるように設定する方法について説明する。

具体的には、ＴＤＤ又はＦＤＤの区分のために、ＴＤＤの場合のＮＰＳＳ、ＮＳＳＳ、及び／又はＮＰＢＣＨの送信サブフレームの位置をＦＤＤと異なるように設定する方法が考慮されることができる。すなわち、無線フレームのタイプによって、ＮＰＳＳ、ＮＳＳＳ、及び／又はＮＰＢＣＨは異なる位置（すなわち、サブフレーム）に配置されることができる。以下、これに関する例示を方法１）及び方法２）を介して具体的に説明する。

方法１）

例えば、ＴＤＤの場合、ＮＰＳＳは＃９サブフレームにおいて送信され、ＮＳＳＳは＃５サブフレームにおいて送信するように設定されることができる。すなわち、ＴＤＤ又はＦＤＤを区別するために、ＴＤＤにおいてＮＰＳＳは１０ｍｓごと１回ずつ＃９サブフレームにおいて送信されるように設定し、ＮＳＳＳは２０ｍｓごとに（例えば、偶数番目の無線フレームごとに）１回ずつ＃５サブフレームにおいて送信されるように設定する方法が考慮されることができる。これに対する具体的な例示は図１３のようである。

図１３は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法の他の例を示す。図１３は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図１３に示すように、ＦＤＤ又はＴＤＤの区分のために、ＴＤＤにおけるＮＰＳＳ及びＮＳＳＳの送信サブフレームの位置がＦＤＤの場合と異なるように設定される。これにより、ＮＰＳＳの送信完了時点以後に最も近い時点に送信されるＮＳＳＳまでの距離は、ＦＤＤとＴＤＤの場合に異なるように設定される。

具体的に、ＦＤＤの場合、ＮＰＳＳ送信が終了した時点からＮＳＳＳ送信が開始される時点まで３つのサブフレーム（すなわち、３ｍｓ）の間隔が存在する。それに対して、ＴＤＤの場合、ＮＰＳＳ送信が終了した時点からＮＳＳＳ送信が開始される時点まで５つのサブフレーム（すなわち、５ｍｓ）の間隔が存在する。これにより、端末は、ＮＰＳＳとＮＳＳＳとの距離の差を利用してＴＤＤ又はＦＤＤを区分することができる。

当該方法を利用すると、ＦＤＤの場合、奇数番目の無線フレームの＃９サブフレームにおいてＮＲＳが送信される可能性があるため、すぐに後続して送信されるＮＰＢＣＨを検出するとき、端末は、＃９サブフレームと次の無線フレームの＃０サブフレームとの間にクロスサブフレームチャネル推定（cross-subframe channel estimation）を行うことができる。それに対して、ＴＤＤの場合、＃９サブフレームに常にＮＰＳＳが送信されてＮＲＳは送信されないので、端末は、ＮＰＢＣＨの検出のためのクロスサブフレームチャネル推定を行うことができない。

ここで、ＮＲＳは、狭帯域のための参照信号を意味し、当該サブフレームでのチャネルを推定するために用いられることができる。ＮＲＳは、ＮＰＳＳ又はＮＳＳＳが送信されるサブフレームにおいては送信されないように設定される。また、クロスサブフレームチャネル推定は、サブフレーム間のチャネル推定を行うことを意味し得る。

ただし、ＴＤＤのＵＬ－ＤＬ設定による＃１のスペシャルサブフレーム（special subframe）に前述したＮＲＳがデフォールト（default）として送信されるように設定される場合は、端末は、＃０サブフレームと＃１サブフレームとの間にクロスサブフレームチャネル推定を行うことができる。

方法２）

他の例を挙げると、ＴＤＤの場合、ＮＰＢＣＨは＃９サブフレームにおいて送信され、ＮＳＳＳは＃０サブフレームにおいて送信するように設定される。この場合、前述した方法１）と異なって、ＮＰＢＣＨの検出のためのクロスサブフレームチャネル推定がＴＤＤの場合にも行われることができる。

すなわち、ＴＤＤ又はＦＤＤを区別するために、ＴＤＤにおいてＮＰＢＣＨは１０ｍｓごとに１回ずつ＃９サブフレームにおいて送信されるように設定し、ＮＳＳＳは２０ｍｓごとに（例えば、偶数番目の無線フレームごとに）１回ずつ＃０サブフレームにおいて送信されるように設定する方法が考慮される。これに関する具体的な例示は図１４のようである。

図１４は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法のまた他の例を示す。図１４は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図１４に示すように、ＦＤＤ又はＴＤＤの区分のために、ＴＤＤにおけるＮＰＢＣＨ及びＮＳＳＳの送信サブフレームの位置がＦＤＤの場合と異なるように設定される。これによって、ＮＰＳＳの送信完了時点に最も近い時点に送信されるＮＳＳＳまでの距離はＦＤＤとＴＤＤの場合に異なるように設定される。

具体的に、ＦＤＤの場合、ＮＰＳＳ送信が終了した時点からＮＳＳＳ送信が開始される時点まで３つのサブフレーム（すなわち、３ｍｓ）の間隔が存在する。それに対して、ＴＤＤの場合、ＮＰＳＳ送信が終了した時点からＮＳＳＳ送信が開始される時点まで４つのサブフレーム（すなわち、４ｍｓ）の間隔が存在する。これによって、端末は、ＮＰＳＳとＮＳＳＳとの距離の差を利用してＴＤＤ又はＦＤＤを区分することができる。

当該方法を利用すると、ＴＤＤの場合、奇数番目の無線フレームの＃０サブフレームにＮＲＳを送信するように設定することができる。これは、当該方法において＃０サブフレームがＮＰＳＳ又はＮＳＳＳにより常に占有されることではないからである。従って、端末は、＃０サブフレームにおいて送信されるＮＲＳを利用して、＃９サブフレームにおいて送信されるＮＰＢＣＨの検出のためのクロスサブフレームチャネル推定を行うことができる長所がある。

（第５実施形態）

また、ＮＰＳＳ又はＮＳＳＳにサブフレームレベルのカバーコード（subframe level cover code ）を追加してＴＤＤ又はＦＤＤを区別できるように設定する方法も考慮される。

図１５は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法のまた他の例を示す。図１５は、説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図１５に示すように、ＮＢ－ＩｏＴシステムにおける同期信号にサブフレームレベルのカバーコードが適用されることができる。図１５の（ａ）は、ＦＤＤ又はＴＤＤによるカバーコードが適用されたＮＰＳＳを示し、図１５の（ｂ）は、ＦＤＤ又はＴＤＤによるカバーコードが適用されたＮＳＳＳを示す。ここで、ＮＰＳＳの送信周期は１０ｍｓであり、ＮＳＳＳの送信周期は２０ｍｓである場合が仮定される。

このとき、ＦＤＤの場合にサブフレームレベルのカバーコードとして［１、１、１、．．．］が用いられるように設定し、ＴＤＤの場合は、［１、１、１、．．．］と異なって検出性能が良いサブフレームレベルのカバーコードが利用されるように設定することができる。例えば、図１５のように、ＴＤＤの場合、ＮＰＳＳ及び／又はＮＳＳＳに対してサブフレームレベルのカバーコードとして［１、－１、１、－１、．．．］が用いられるように設定することができる。

当該方法は、基地局及び端末の両方ともに複雑度が高くない簡単な方法であって、端末がカバーコードのみを検出してＴＤＤ又はＦＤＤを判断できる長所がある。この場合、端末は、ＴＤＤ又はＦＤＤを判断するために多数のサブフレームを検出しなければならないこともある。

（第６実施形態）

また、前述した第１実施形態ないし第５実施形態は２つ又は２つ以上の組み合わせであって、ＴＤＤ又はＦＤＤを区別するために利用されることもできる。

一例として、前述した第２実施形態と前述した第４実施形態の方法２）を組み合わせてＴＤＤ又はＦＤＤを区別する方法が考慮される。具体的に、ＴＤＤに利用されるＮＳＳＳの密度（すなわち、送信周期）を従来と比較して半分に減らす場合、前述した第２実施形態の方法を適用して循環シフト値

を決定することができる。すなわち、ＮＳＳＳが４０ｍｓごとに１つのサブフレーム（例えば、＃９サブフレーム）を占有（例えば、１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）する場合、２つの循環シフト値が決定される必要がある。このとき、追加的に、前述した第４実施形態のように、ＮＰＢＣＨは＃９サブフレームにおいて送信し、ＮＳＳＳは＃０サブフレームにおいて送信するように設定されることができる。これに対する具体的な例示は、図１６のようである。

図１６は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法のまた他の例を示す。図１６は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。図１６に示すように、前述した第２実施形態の方法と第４実施形態の方法２）が結合して適用される場合が仮定される。

図１６に示すように、ＴＤＤの場合（すなわち、第２タイプの無線フレーム構造）、ＮＳＳＳは４つの無線フレームごとに１回ずつ送信され、ＮＰＳＳの送信が終了した時点からＮＳＳＳの送信が開始する時点までの間隔がＦＤＤ又はＴＤＤによって異なるように設定される。すなわち、無線フレーム構造のタイプを区分するにおいて、ＮＰＳＳの送信サブフレームとＮＳＳＳの送信サブフレームとの間の距離の差だけでなく、ＮＳＳＳのシーケンスの差まで考慮されることができる。

このように、前述した実施形態の組み合わせからなる方法が利用される場合、端末の立場でエラー補正（error correction）効果を得ることができる長所がある。

また、ＮＰＳＳ及びＮＳＳＳの両方ともの送信周期（すなわち、密度）を変更し、特徴的に周期を伸ばし（すなわち、密度を減らし）、それぞれのシーケンスまで変更してＴＤＤ又はＦＤＤを区別する方法も考慮されることができる。

例えば、ＦＤＤの場合、ＮＰＳＳは１０ｍｓごとに１つのサブフレームを占有（例えば、＃５サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）するように設定し、ＮＳＳＳは２０ｍｓごとに１つのサブフレームを占有（例えば、＃９サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）するように設定する場合を仮定する。このとき、ＴＤＤの場合、ＮＰＳＳは２０ｍｓごとに１つのサブフレームを占有（例えば、＃５サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルだけが占有）するように設定し、ＮＳＳＳは４０ｍｓごとに１つのサブフレームを占有（例えば、＃９サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）するように設定することができる。これに、追加的に、ＮＰＳＳのルートインデックス及び／又はカバーコードを変更するように設定することができ、ＮＳＳＳの循環シフト値を前述した方法によって変更するように設定することもできる。

このように多数の方法の組み合わせにより無線フレーム構造のタイプを区別する場合、端末のエラー補正効果を得ることができる長所がある。

他の例を挙げて、ＦＤＤの場合、ＮＰＳＳは１０ｍｓごとに１つのサブフレームを占有（例えば、＃５サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）するように設定し、ＮＳＳＳは２０ｍｓごとに１つのサブフレームを占有（例えば、＃９サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）するように設定する場合を仮定する。このとき、ＴＤＤの場合、ＮＰＳＳは２０ｍｓごとに１つのサブフレームを占有（例えば、＃５サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）するように設定し、ＮＳＳＳは４０ｍｓごとに１つのサブフレームを占有（例えば、＃５サブフレームの１４個のシンボルのうち１１個のシンボルのみを占有）するように設定することができる。これに、追加的に、ＮＰＳＳのルートインデックス及び／又はカバーコードを変更するように設定されることができ、ＮＳＳＳの循環シフト値を前述した方法によって変更するように設定することもできる。

当該例示の場合、ＴＤＤにおいてＮＰＳＳとＮＳＳＳが占有するサブフレームの位置が同一である。これに対する具体的な例示は図１７のようである。

図１７は、本明細書で提案する方法が適用できる同期信号の送信方法のまた他の例を示す。図１７は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図１７に示すように、ＦＤＤの場合でＮＰＳＳ及びＮＳＳＳを送信する方式とＴＤＤの場合でＮＰＳＳ及びＮＳＳＳを送信する方式が異なるように設定される。

このとき、ＴＤＤの場合、ＮＰＳＳとＮＳＳＳは両方とも＃５サブフレームにおいて送信されることができる。ただし、ＮＰＳＳとＮＳＳＳの送信周期が異なるように設定（ＮＰＳＳは２０ｍｓ、ＮＳＳＳは４０ｍｓ）されることにより、ＮＰＳＳとＮＳＳＳは互いに重畳されずに送信されることができる。

この場合、ＮＰＳＳとＮＳＳＳが占有するサブフレームの位置が同一であるので、すなわち、１つのサブフレームのみを利用してＮＰＳＳとＮＳＳＳが送信できるので、ＴＤＤの側面からダウンリンクサブフレームを確保できるという長所がある。これは、ＴＤＤについては、ダウンリンクサブフレームの数が制限されることを考慮すると、ダウンリンクの送信をより効率的に行うことができることと関連がある。

また、ＴＤＤのための無線フレーム構造の毎＃９サブフレームにおいてＮＲＳが送信できるので、端末が＃０サブフレームにおいて送信されるＮＰＢＣＨを検出するためのクロスサブフレームチャネル推定を行うことができる長所がある。また、前述したように、端末のエラー補正効果を得ることもできる。

図１８は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信システムにおいて端末が同期信号を利用してセルサーチ手順を行う動作フローチャートを示す。図１８は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図１８に示すように、狭帯域同期信号はＮＢ－ＩｏＴシステムのために設定された同期信号（例えば、前述したＮＰＳＳ、ＮＳＳＳなど）を意味し、特に、基地局及び／又は端末は前述した実施形態（特に、第４実施形態の方法２））によってＮＰＳＳ、ＮＳＳＳ、及び／又はＮＰＢＣＨを送受信することができる。

まず、端末は、基地局から狭帯域同期信号（narrowband synchronization signal）（例えば、ＮＰＳＳ、ＮＳＳＳ）を受信することができる（Ｓ１８０５段階）。この場合、狭帯域同期信号は、前述した方法によって送信される。

例えば、端末は、ＮＰＳＳ及びＮＳＳＳを受信し、当該ＮＰＳＳ及びＮＳＳＳは異なるサブフレームにおいて送信されることができる。特に、ＮＳＳＳが送信されるサブフレームは、無線フレーム構造のタイプによって異なるように設定されることができる。

具体的に、ＦＤＤのための無線フレーム構造（例えば、前述した第１タイプの無線フレーム構造）の場合、ＮＳＳＳは無線フレームの＃９サブフレームにおいて送信され、ＴＤＤのための無線フレーム構造（例えば、前述した第２タイプの無線フレーム構造）の場合、ＮＳＳＳは無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信される（例えば、図１４）。また、ＮＰＳＳは無線フレームの＃５サブフレームにおいて送信されることができる。

この場合、ＮＳＳＳの送信周期（例えば、２０ｍｓ）はＮＰＳＳの送信周期（例えば、１０ｍｓ）の２倍に設定され、ＮＳＳＳは無線通信システムがサポートする多数の無線フレームのうち偶数番目の無線フレームにおいて送信される。また、前述したように、ＮＰＳＳ及びＮＳＳＳのそれぞれは、サブフレーム内の１１個のＯＦＤＭシンボルを介して送信されることができる。

追加的に、端末は、狭帯域放送チャネル（narrowband broadcast channel）（例えば、ＮＰＢＣＨ）を受信することができ、狭帯域放送チャネルが送信されるサブフレームも無線フレーム構造のタイプによって異なるように設定されることができる。例えば、ＦＤＤのための無線フレーム構造の場合、狭帯域放送チャネルは無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信され、ＴＤＤのための無線フレーム構造の場合、狭帯域放送チャネルは無線フレームの＃９サブフレームにおいて送信される（例えば、図１４）。

このとき、当該端末は、前述した方法のように、ＮＰＳＳが送信されるサブフレームとＮＳＳＳが送信されるサブフレームとの間の間隔（gap）を利用して、当該基地局が提供する無線フレーム構造を決定することができる。

次に、端末は、受信された狭帯域同期信号に基づいて、基地局に対するセルサーチ手順（cell search procedure）を行うことができる。ここで、セルサーチ手順は、同期信号を利用して時間及び周波数同期を取得し、当該基地局のセル識別子（cell ID）を取得する手順を意味する。

前述のような過程を通じて、端末は、初期接続（initial access）手順を行いながら同期信号（例えば、ＮＰＳＳ、ＮＳＳＳ、及び／又はＮＰＢＣＨ）を利用して自分に提供される無線フレーム構造を迅速に判断又は確認することができる。

ＮＢ－ＩｏＴシステムの無線フレーム構造区分のための新しいＮＰＳＳカバーコード

前述した表３を参照すると、ＦＤＤのための無線フレーム構造（以下、第１タイプの無線フレーム構造）において利用されるＮＰＳＳの長さ１１カバーコードは［１、１、１、１、－１、－１、１、１、１、－１、１］のようである。

前述したようなＮＰＳＳを利用して無線フレーム構造のタイプを区分する多数の方法だけでなく、ＴＤＤのための無線フレーム構造（以下、第２タイプの無線フレーム構造）において利用されるＮＰＳＳのカバーコード値をＦＤＤの場合と異なるように設定して無線フレーム構造のタイプを区分する方法も考慮されることができる。このとき、ＴＤＤのための無線フレーム構造において考慮できるカバーコードは、次のような３つの特性を有するように設定される。

１）第１タイプの無線フレーム構造をサポートする基地局が送信するＮＰＳＳシーケンスは、第２タイプの無線フレーム構造をサポートする基地局に接続することを希望する端末からよく検出されてはならない。

２）第２タイプの無線フレーム構造をサポートする基地局が送信するＮＰＳＳシーケンスは、第１タイプの無線フレーム構造をサポートする基地局に接続することを希望する端末からよく検出されてはならない。

３）第２タイプの無線フレーム構造をサポートする基地局が送信するＮＰＳＳシーケンスは、第２タイプの無線フレーム構造をサポートする基地局に接続することを希望する端末からよく検出されなければならない。このとき、よく検出されるということは、第１タイプの無線フレーム構造をサポートする基地局が送信するＮＰＳＳシーケンスを、第１タイプの無線フレーム構造をサポートする基地局に接続することを希望する端末が検出できるレベルと類似していることを意味する。

このような特性を有するカバーコードは、以下に説明される２つの実験により決定されることができる。

まず、１番目の実験として、基地局端のＮＰＳＳカバーコード値を第１タイプの無線フレーム構造において利用される［１、１、１、１、－１、－１、１、１、１、－１、１］に設定し、端末が受信段階で２０４７個のカバーコードに対して算出された相関電力（correlation power）値を比較して、ピーク電力（peak power）値が小さく設定されるカバーコードを見つける方法が考慮されることができる。

ここで、前記２０４７個のカバーコードは、長さ１１の全てのカバーコードにおいて第１タイプの無線フレーム構造において利用されるカバーコードを除いた２^１１－１つのカバーコードを意味する。また、前記相関電力値は、複数のＯＦＤＭシンボルレベルの差分アルゴリズム（several OFDM symbol level differential algorithm）により算出される。

該当実験を通じて、前記ピーク電力値が小さい順にカバーコードが羅列されることができ、このうち、上位１５個のカバーコードは表６のようであり得る。すなわち、表６は、１番目の実験の結果として、ピーク電力値が小さい上位１５個のカバーコードのインデックスを示す。

表６において、カバーコードインデックスは、カバーコードを２進数（このとき、－１は０とみなす）とみなすときに取得し得る値を意味する。例えば、［－１、－１、－１、－１、－１、－１、－１、－１、－１、－１、－１］はカバーコードインデックス０で表現され、［１、１、１、１、１、１、１、１、１、１、１］はカバーコードインデックス２０４７で表現される。このような方式に従うと、表６での下線のカバーコードインデックス１６９９は［１、１、－１、１、－１、１、－１、－１、－１、１、１］を意味することができる。

次に、２番目の実験として、基地局端のＮＰＳＳカバーコード値を２０４８個のカバーコードのうち１つを選択するように設定し、端末が受信段階で先に選択したカバーコードを用いて算出された相関電力値を比較することができる。

このとき、選択されたカバーコードを利用して取得された相関電力の２番目のピーク電力（second peak power）対比ピーク電力値（以下、Ａ値）が、第１タイプの無線フレーム構造において利用されるカバーコード（例えば、［１、１、１、１、－１、－１、１、１、１、－１、１］）を利用して取得された相関電力の２番目のピーク電力対比ピーク電力値（以下、Ｂ値）より大きいか同一のカバーコードが存在し得る。

ここで、２番目のピーク電力対比ピーク電力値は、相関電力値に対する周辺ピーク（side peak）対比メインピーク（main peak）値を意味する。例えば、ピーク電力（すなわち、メインピーク）が１であり、２番目のピーク電力（すなわち、周辺ピーク）が０．５である場合、２番目のピーク電力対比ピーク電力値は２である。２番目のピーク電力対比ピーク電力値が大きいということは、当該シーケンスの相関性能が高いことを意味する。

すなわち、Ａ値がＢ値より大きいか同一である条件を満足するカバーコードが決定されることができ、このようなカバーコードのうちピーク電力値が大きいカバーコードが第２タイプの無線フレーム構造のＮＰＳＳに対するカバーコードとして設定されることができる。

該当実験を通じて、Ａ値がＢ値より大きいか同一である条件を満足するカバーコードがピーク電力値が大きい順に羅列されることができ、このうち、上位１５個のカバーコードは表７のようである。すなわち、表７は、２番目の実験の結果としてピーク電力値が大きい上位１５個のカバーコードのインデックスを示す。

表７を参照すると、１番目の実験で上位１５個のカバーコードに含まれたカバーコードインデックス１６９９（すなわち、［１、１、－１、１、－１、１、－１、－１、－１、１、１］）は２番目の実験でも上位１５個のカバーコードに含まれる。

前述した両実験の結果を考慮すると、第２タイプの無線フレーム構造に対して適合したカバーコードは、カバーコードインデックス１６９９（すなわち、［１、１、－１、１、－１、１、－１、－１、－１、１、１］）であり得る。

追加的に、各実験の結果のうち最上位のカバーコード（すなわち、カバーコードインデックス２００７及び５６２）、第２タイプの無線フレーム構造に対して適合したと判断されたカバーコードインデックス１６９９、及び第１タイプの無線フレーム構造に利用されるカバーコード（すなわち、カバーコードインデックス１９４９）を利用して、１番目の実験及び２番目の実験に対する相関電力値を算出した結果は、それぞれ図１９及び図２０のようである。

図１９は、本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳのカバーコード値に対する相関電力グラフの例を示す。図１９は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限するものではない。

図１９を参照すると、第２タイプの無線フレーム構造と関連したカバーコードインデックス２００７、５６２、及び１６９９に該当するカバーコードと第１タイプの無線フレーム構造において利用されるカバーコードを利用して、１番目の実験の方式に基づいて複数のＯＦＤＭシンボルレベルの差分アルゴリズムにより相関電力値が算出されることができる。

図１９のグラフを分析すると、カバーコードインデックス１６９９及び２００７は０に近い値を有するのに対して、カバーコードインデックス５６２は不正確な時間サンプルインデックス（time sample index）において０．１に近いピーク値を有する。

従って、１番目の実験の場合、カバーコードインデックス５６２はカバーコードインデックス１６９９及び２００７に比べて性能がよくないと判断され得る。すなわち、図１９のグラフを通じて、１番目の実験結果の上位１５個のカバーコードにカバーコードインデックス５６２が含まれていない点が類推されることができる。

図２０は、本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳのカバーコード値に対する相関電力グラフの他の例を示す。図２０は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図２０に示すように、第２タイプの無線フレーム構造と関連したカバーコードインデックス２００７、５６２、及び１６９９に該当するカバーコードと第１タイプの無線フレーム構造において利用されるカバーコードを利用して、２番目の実験の方式に基づいて複数のＯＦＤＭシンボルレベルの差分アルゴリズムを通じて相関電力値が算出されることができる。

図２０のグラフを分析すると、カバーコードインデックス５６２及び１６９９は、先鋭なメインピーク（main peak）のみを有するに対して、カバーコードインデックス２００７はメインピークだけでなく、両側に周辺ピーク（side peak）を追加的に有することができる。

従って、２番目の実験の場合、カバーコードインデックス２００７は、カバーコードインデックス５６２及び１６９９に比べて性能がよくないと判断される可能性がある。すなわち、図２０のグラフを通じて、２番目の実験結果の上位１５個のカバーコードにカバーコードインデックス２００７が含まれていないことが類推されることができる。

このとき、メインピークは、複数のＯＦＤＭシンボルレベルの差分アルゴリズムにより取得された出力（すなわち、相関電力）値が最も大きい値を意味し、周辺ピークは、メインピークから特定の範囲を外れた最も大きな出力値を意味する。ここで、特定の範囲は、ピーク値の検出後に受信側において次の動作を行うのにおいて追加演算に利用される区間（すなわち、ピーク値から特定の範囲内のサンプル）を意味することができる。一例として、特定の区間は±１６Ｔｓ’に設定されることができ、ここで、Ｔｓ’は、２４０ｋＨｚサンプリング周波数の時間単位（240kHz sampling frequency time unit）を意味することができる。

従って、前述した結果によって、第２タイプの無線フレーム構造においてＮＰＳＳに適用されるカバーコードとして［１、１、－１、１、－１、１、－１、－１、－１、１、１］（すなわち、カバーコードインデックス１６９９）が設定される。ＦＤＤの場合にＮＰＳＳに利用されるカバーコードを示す表３と比較して、ＴＤＤの場合にＮＰＳＳに利用されるカバーコードＳ（ｌ）は、表８のように表現されることができる。

また、前述したように選択された［１、１、－１、１、－１、１、－１、－１、－１、１、１］は、第２タイプの無線フレーム構造のＮＰＳＳに利用できるだけでなく、また他の無線フレーム構造タイプ（例えば、ＬＴＥシステムの第３タイプの無線フレーム構造、ＮＲシステムにおいて新たに導入される無線フレーム構造）のＮＰＳＳに利用されるように設定されることもできる。また、当該カバーコードがＮＰＳＳではない他の信号（例えば、ｗａｋｅ－ｕｐ信号、ｇｏ－ｔｏ－ｓｌｅｅｐ信号など）にも拡張して適用できることは言うまでもない。

これは、既存の（すなわち、レガシー）ＮＢ－ＩｏＴ端末のうち第１タイプの無線フレーム構造のみをサポートする場合が存在するため、追加的な信号が標準に反映されていることを考慮するとき、既存の端末に及ぼす影響が少なくなければならないことを考慮するとき、前述に説明された方法によってカバーコードを選択することが好ましいかもしれない。

また、第２タイプの無線フレーム構造において先に選択されたカバーコード（すなわち、数式８のカバーコード）が利用されるとき、当該ＮＰＳＳのシーケンス（例えば、ＺＣシーケンス）のルートインデックス値は、既存の値（例えば、５）が適用されるか、これと異なる新しい値（例えば、６）が適用されることもできる。

また、前述したルートインデックスやカバーコードを設定する方法だけでなく、無線フレーム構造のタイプによってＮＰＳＳとＮＳＳＳとの間隔（すなわち、サブフレーム間隔（subframe gap））の差が発生するように設定することもできる。例えば、ＮＰＳＳの送信が終了した時点とＮＳＳＳの送信が開始する時点との間の間隔が第１タイプの無線フレーム構造の場合に４つのサブフレームに設定されるのに対して、第２タイプの無線フレーム構造の場合は５つのサブフレームに設定されることもできる。すなわち、ＮＰＳＳとＮＳＳＳとの間の間隔を異なるように設定するためにＮＰＳＳ及びＮＳＳＳの送信サブフレームの位置を変更する方法も、第２タイプの無線フレーム構造のＮＰＳＳ及びＮＳＳＳ設定に適用されることができる。

ＮＢ－ＩｏＴシステムの新しいＮＰＳＳ設計

前述したように、既存のＮＢ－ＩｏＴシステム（例えば、Ｒｅｌ．１３ＮＢ－ＩｏＴシステム）のＮＰＳＳは、１１個のＯＦＤＭシンボルと１１個のサブキャリアを占有するように設計される。

図２１は、既存のＮＢ－ＩｏＴシステムのＮＰＳＳが占有するリソース領域を示す。

図２１に示すように、ＮＰＳＳは、時間領域上で＃３ＯＦＤＭシンボルから＃１３ＯＦＤＭシンボルまでの１１個のＯＦＤＭシンボルを占有し、周波数領域上で＃０サブキャリアから＃１０サブキャリアまでの１１個のサブキャリアを占有するように設定される。

このとき、中心周波数（center frequency）が低い帯域（例えば、９００ＭＨｚ）において、図２１のように設計されたＮＰＳＳは、オシレータエラー（oscillator error）による周波数オフセット（frequency offset）と追加的なラスタオフセットを考慮しても最大±２５．５ｋＨｚほどの誤差が発生する可能性がある。これに対する具体的な例示は図２２のようである。

図２２は、既存のＮＢ－ＩｏＴシステムのＮＰＳＳに対する周波数オフセットの一例を示す。

図２２に示すように、中心周波数の帯域幅が小さく設定され（例えば、９００ＭＨｚ）、ＮＰＳＳは１１個のサブキャリア（すなわち、１６５ｋＨｚ）を占有する場合が仮定される。このとき、周波数オフセットは、ＮＢ－ＩｏＴ端末の場合に２０ｐｐｍ、追加的なラスタオフセットは±７．５ｋＨｚであり得る。

この場合、周波数オフセット及び追加的なラスタオフセットを考慮しても最大±２５．５ｋＨｚほどの誤差のみが発生するので、ＮＰＳＳが占有するリソース領域はアナログフィルタ帯域（例えば、２４０ｋＨｚ）を外れない。これは、２４０ｋＨｚ帯域のアナログフィルタと１８０ｋＨを占有するＮＰＳＳの間に上下にそれぞれ３０ｋＨｚの分だけの余裕空間（margin）が存在するためである。

それとは異なり、中心周波数が高い帯域（例えば、２．６ＧＨｚ）において、図２１のように設計されたＮＰＳＳは、オシレータエラーによる周波数オフセットと追加的なラスタオフセットを考慮すると、最大±５９．５ｋＨｚほどの誤差が発生する可能性がある。これに対する具体的な例示は図２３のようである。

図２３は、既存のＮＢ－ＩｏＴシステムのＮＰＳＳに対する周波数オフセットの他の例を示す。

図２３に示すように、中心周波数の帯域幅が高く設定され（例えば、２．６ＧＨｚ）、ＮＰＳＳは１１個のサブキャリア（すなわち、１６５ｋＨｚ）を占有する場合が仮定される。このとき、周波数オフセットはＮＢ－ＩｏＴ端末の場合に２０ｐｐｍ、追加的なラスタオフセットは±７．５ｋＨｚであり得る。

この場合、周波数オフセット及び追加的なラスタオフセットを考慮すると、最大±５９．５ｋＨｚほどの誤差が発生するので、ＮＰＳＳが占有するリソース領域がアナログフィルタ帯域（例えば、２４０ｋＨｚ）を離れる場合が発生する。これは、５９．５ｋＨｚの誤差値がアナログフィルタの帯域とＮＰＳＳの占有帯域間に存在する余裕空間（例えば、３０ｋＨｚ）より大きいためである。

従って、前述したように、ＮＰＳＳリソース領域がアナログフィルタ帯域を外れることを防止するために、本明細書は、ＮＰＳＳが占有するサブキャリアの数をＮＢ－ＩｏＴシステムが運用される中心周波数の値によって従来の１１個から１１－（Ｋ_１＋Ｋ_２）個に変更して利用するように設定する方法を提案する。

ここで、Ｋ_１及びＫ_２は０≦Ｋ_１＋Ｋ_２＜１１、０≦Ｋ_１＜１１、０≦Ｋ_２＜１１を満足する整数を意味することができる。特に、Ｋ_１は低い周波数（low frequency）の方から除外できるサブキャリアの数を示し、Ｋ_２は高い周波数（high frequency）の方から除外できるサブキャリアの数を示す。

この場合、基地局は、基本的に中心周波数に関する情報を知っていることが仮定されるので、基地局は中心周波数の値によって予め約束された（又は、設定された、定義された）Ｋ_１及びＫ_２値を選択してＮＰＳＳを送信するように設定されることができる。また、端末は、現在自分が接続したいセル（cell）が配置された帯域（band）に関する情報を知っていることが仮定されるので、当該帯域に存在することができる中心周波数の値によって予め約束されたＫ_１及びＫ_２値を選択してＮＰＳＳを検出するように設定される。

表９は、中心周波数の値による最大周波数オフセット、予め約束されたＫ_１及びＫ_２値、及びそれによってＮＰＳＳが占有するサブキャリア数の例を示す。

前述したようにＮＰＳＳが占有できるサブキャリア数が１１－（Ｋ_１＋Ｋ_２）に決定される場合、ＮＰＳＳシーケンス（NPSS sequence）は次のような方法によりマッピングされることができる。

まず、ＮＰＳＳのために設定された既存の長さ１１のザドフチューシーケンス（Length 11 Zadoff-Chu sequence, Length 11 ZC sequence）を同様に利用する場合を仮定する。このとき、長さ１１のザドフチューシーケンスを低い周波数の方からＫ_１個のＲＥを除き、高い周波数の方からＫ_２のＲＥを除いて、残りのシーケンスを１１－（Ｋ_１＋Ｋ_２）個のＲＥにマッピングする方法が考慮されることができる。ここで、残りのシーケンスをマッピングするということは、除かれたＲＥには０をマッピングし、除外されていないＲＥには既存のシーケンス値をマッピングすることを意味する。これに関する例示は、図２４のようであり得る。

図２４は、本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳシーケンスマッピング方法の一例を示す。図２４は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図２４に示すように、低い周波数の方で適用されるＫ_１が２に設定され、高い周波数の方で適用されるＫ_２が２に設定される場合が仮定される。この場合、ＮＰＳＳシーケンスの長さは７（すなわち、１１－４）に変更され、長さ７シーケンスが＃２サブキャリアから＃８サブキャリアまでの７つのサブキャリアにマッピングされることができる。このとき、シーケンスがマッピングされないＲＥには、既存のシーケンスの値ではない「０」がマッピングされることができる。

追加的に、既存の長さ１１のザドフチューシーケンスに対して、低い周波数又は高い周波数のいずれか一方からＫ_１＋Ｋ_２のＲＥを除いて残りのシーケンスをマッピングするように設定することもできる。例えば、残りのシーケンスは、＃０サブフレームから＃６サブフレームまでマッピングされるか、＃４サブフレームから＃１０サブフレームまでマッピングされることもできる。

当該方法の特徴は、最初にザドフチューシーケンスを生成するときはルートインデックス５を使用してシーケンスを生成するが、実際のリソースにマッピングされたシーケンスは、このうち長さ１１－（Ｋ_１＋Ｋ_２）の分だけのシーケンスに該当するということである。

次に、既存の長さ１１のザドフチューシーケンスの代わりに、ＮＰＳＳのための長さ１１－（Ｋ_１＋Ｋ_２）のザドフチューシーケンスを生成して、ＮＰＳＳが占有できるサブキャリアに該当するＲＥにマッピングする方法が考慮されることができる。ＮＰＳＳを構成するザドフチューシーケンスの特性上、奇数長のシーケンスが性能が良く、ルートインデックスはシーケンス長の中間数字と選択することが好ましいかもしれない。

例えば、中心周波数が２．６ＧＨｚである場合、最大周波数オフセットが±５９．５ｋＨｚであるので、Ｋ_１は２に設定され、Ｋ_２は１又は２に設定される。これに関する例示は図２５のようである。

図２５は、本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳシーケンスマッピング方法の他の例を示す。図２５は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図２５に示すように、低い周波数の方で適用されるＫ_１が２に設定され、高い周波数の方で適用されるＫ_２が２に設定される場合が仮定される。この場合、ＮＰＳＳのために生成された長さ７のザドフチューシーケンスが利用され、該当シーケンスは＃２サブキャリアから＃８サブキャリアまでの７つのサブキャリアにマッピングされることができる。

性能的な側面を考慮すると、長さ１１のザドフチューシーケンスを生成して両方又は一方の一部を除いて利用するシーケンスの性能より、より短い長さのザドフチューシーケンスであるが全体を利用するシーケンスの性能がより良い可能性がある。

図２６は、本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳに対する周波数オフセットの一例を示す。図２６は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図２６に示すように、Ｋ_１及びＫ_２が２と選択された場合、ＮＰＳＳがアナログフィルタ帯域（すなわち、２４０ｋＨｚ）を外れないことを確認することができる。すなわち、Ｋ_１及びＫ_２が２と選択された場合、最大誤差（例えば、±５９．５ｋＨｚ）を考慮してもＮＰＳＳがマッピングされたサブキャリアは２４０ｋＨｚ帯域内に存在することができる。

また、前述した方法により減少したＲＥ数の分だけ（すなわち、Ｋ_１＋Ｋ_２）、ＮＰＳＳの送信時にパワーブースティング（power boosting）になることができる。減少されたＲＥに相応するパワーブースティング効果を期待することができ、これはＮＰＳＳに適用されることができる。

また、前述した方法のように、中心周波数によってＮＰＳＳの占有するサブキャリア数を変更する代わりに、ＮＰＳＳのためのサブキャリア間隔を変更する方法が考慮されることもできる。すなわち、既存のＮＰＳＳのように１５ｋＨｚのサブキャリア間隔を利用する代わりに、中心周波数が高い場合（例えば、２．６ＧＨｚ）、ＮＰＳＳの送信のための時点（timing）（例えば、１ｍｓ内、１サブフレーム内）のサブキャリア間隔を減らしてＮＰＳＳを送信するように設定することができる。ここで、サブキャリア間隔を減らすことは、シンボル長さを伸ばすことを意味する。これに関する例示は図２７のようである。

図２７は、本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳシーケンスマッピング方法のまた他の例を示す。図２７は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図２７に示すように、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚ（すなわち、既存のＬＴＥでのサブフレーム間隔）から半分に縮まった７．５ｋＨｚを利用してＮＰＳＳを送信する場合が仮定される。サブキャリア間隔が半分に縮まったことにより、シンボル長さは２倍に増加する。このとき、既存のＬＴＥシステムの制御領域を保証するために最初の２つのシンボルは空けるように設定される。

また、既存のＮＰＳＳ設計において長さ１１のザドフチューシーケンス及びルートインデックス値をそのままに維持することはできるが、１１個のシンボルにわたって利用されるカバーコードは５つのシンボルにわたって利用できるように変更される必要がある。このとき、変更方法は既存のカバーコード（長さ１１に合わせて設定されたカバーコード）を前から５つまで切って利用するか、長さ５に該当するカバーコードを新しく導入して利用するように設定することもできる。

図２８は、本明細書で提案する方法が適用できるＮＰＳＳに対する周波数オフセットの他の例を示す。図２８は、単に説明の便宜のためのものに過ぎず、本発明の範囲を制限することではない。

図２８に示すように、サブキャリア間隔が半分に縮まったとき（すなわち、７．５ｋＨｚのサブキャリア間隔）、中心周波数が２．６ＧＨｚである帯域において、ＮＰＳＳがアナログフィルタ帯域（すなわち、２４０ｋＨｚ）を外れないことを確認することができる。

本明細書で前述した方法はＬＴＥシステムを基準に説明されたが、これはＮＲシステムにおいても共通して適用できることは言うまでもない。例えば、前述した方法は、ＮＲシステムにおいて限定された帯域幅（limited bandwidth）を利用するシステムに利用されることができる。

本発明が適用できる装置一般

図２９は、本明細書で提案する方法適用できる無線通信装置のブロック構成図を例示する。

図２９に示すように、無線通信システムは、基地局２９１０と基地局２９１０の領域内に位置する複数の端末２９２０を含む。

基地局２９１０は、プロセッサ（processor）２９１１、メモリ（memory）２９１２及びＲＦ部（radio frequency unit）２９１３を含む。プロセッサ２９１１は、図１ないし図２８で提案された機能、過程及び／又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコルの階層は、プロセッサ２９１１により実現されることができる。メモリ２９１２は、プロセッサ２９１１と接続されて、プロセッサ２９１１を駆動するための様々な情報を保存する。ＲＦ部２９１３は、プロセッサ２９１１と接続されて、無線信号を送信及び／又は受信する。

端末２９２０は、プロセッサ２９２１、メモリ２９２２及びＲＦ部２９２３を含む。

プロセッサ２９２１は、図１ないし図２８で提案された機能、過程及び／又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコルの階層は、プロセッサ２９２１により実現されることができる。メモリ２９２２は、プロセッサ２９２１と接続されて、プロセッサ２９２１を駆動するための様々な情報を保存する。ＲＦ部２９２３は、プロセッサ２９２１と接続されて、無線信号を送信及び／又は受信する。

メモリ２９１２、２９２２は、プロセッサ２９１１、２９２１の内部又は外部に位置し、周知の多様な手段でプロセッサ２９１１、２９２１と接続される。また、基地局２９１０及び／又は端末２９２０は、１つのアンテナ（single antenna）又は複数のアンテナ（multiple antenna）を有することができる。

図３０は、本発明の一実施形態による通信装置のブロック構成図を例示する。

特に、図３０では、図２９の端末をより詳細に例示する図である。

図３０に示すように、端末は、プロセッサ（又は、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：digital signal processor）３０１０、ＲＦモジュール（RF module）（又は、ＲＦユニット）３０３５、パワー管理モジュール（power management module）３００５、アンテナ（antenna）３０４０、バッテリ（battery）３０５５、ディスプレイ（display）３０１５、キーパッド（keypad）３０２０、メモリ（memory）３０３０、ＳＩＭカード（SIM（Subscriber Identification Module） card）３０２５（この構成は、選択的である）、スピーカ（speaker）３０４５及びマイクロホン（microphone）３０５０を含んで構成される。端末はまた、単一のアンテナ又は多重のアンテナを含むことができる。

プロセッサ３０１０は、図１ないし図２８で提案された機能、過程及び／又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコルの階層はプロセッサ３０１０により実現されることができる。

メモリ３０３０は、プロセッサ３０１０と接続され、プロセッサ３０１０の動作に関する情報を保存する。メモリ３０３０は、プロセッサ３０１０の内部又は外部に位置し、周知の多様な手段でプロセッサ３０１０と接続される。

ユーザは、例えば、キーパッド３０２０のボタンを押すか（又は、タッチするか）又はマイクロホン３０５０を利用した音声駆動（voice activation）により電話番号などの命令情報を入力する。プロセッサ３０１０は、このような命令情報を受信し、電話番号で電話をかけるなどの適切な機能を果たすように処理する。駆動上のデータ（operational data）はＳＩＭカード３０２５又はメモリ３０３０から抽出することができる。また、プロセッサ３０１０はユーザの認知及び便宜のために命令情報又は駆動情報をディスプレイ３０１５上にディスプレイすることができる。

ＲＦモジュール３０３５は、プロセッサ３０１０に接続されて、ＲＦ信号を送信及び／又は受信する。プロセッサ３０１０は、通信を開始するために、例えば、音声通信データを構成する無線信号を送信するように命令情報をＲＦモジュール３０３５に伝達する。ＲＦモジュール３０３５は、無線信号を受信及び送信するために受信機（receiver）及び送信機（transmitter）で構成される。アンテナ３０４０は、無線信号を送信及び受信する機能を果たす。無線信号を受信するとき、ＲＦモジュール３０３５は、プロセッサ３０１０により処理するために信号を伝達し、基底帯域に信号を変換することができる。処理された信号は、スピーカ３０４５を介して出力される可読又は可聴情報に変換されることができる。

以上で説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は、別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態に実施できる。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形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更可能である。ある実施形態の一部の構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と取替えできる。特許請求の範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは明らかである。

本発明に従う実施形態は多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（firmware）、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより具現化できる。ハードウェアによる具現化の場合、本発明の一実施形態は１つまたはそれ以上の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り具現化できる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現化の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手続、関数などの形態に具現化できる。ソフトウェアコードは、メモリに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリは、前記プロセッサ内部または外部に位置し、既に公知の多様な手段により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、本発明の必須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明らかである。従って、前述した詳細な説明は全ての面から制約的に解析されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付の請求項の合理的解析により決定されなければならず、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。

本発明のＮＢ－ＩｏＴをサポートする無線通信システムにおいて信号を送受信する方法は、３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ（登録商標）ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステム以外にもＮＲ（New RAT）システムのような多様な無線通信システムに適用することができる。

Claims

狭帯域モノのインターネット（NarrowBand-Internet of Things：ＮＢ－ＩｏＴ）をサポートする無線通信システムにおいて同期信号（synchronization signal）を送受信する方法であって、
基地局から、狭帯域同期信号（narrowband synchronization signal）を受信する過程と、
前記狭帯域同期信号に基づいて、前記基地局に対するセルサーチ手順（cell search procedure）を行う過程と、を含み、
前記狭帯域同期信号は、狭帯域プライマリ同期信号（narrowband primary synchronization signal）及び狭帯域セカンダリ同期信号（narrowband secondary synchronization signal）を含み、
前記狭帯域プライマリ同期信号と前記狭帯域セカンダリ同期信号は、異なるサブフレーム（subframe）において送信され、
前記狭帯域セカンダリ同期信号が送信されるサブフレームは、無線フレーム構造（radio frame structure）のタイプ（type）によって異なるように設定される、ことを特徴とする方法。
ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）のための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号は、無線フレーム（radio frame）の＃９サブフレームにおいて送信され、
ＴＤＤ（Time Division Duplex）のための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号は、無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
前記狭帯域プライマリ同期信号は、無線フレームの＃５サブフレームにおいて送信されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
前記狭帯域セカンダリ同期信号の送信周期は、前記狭帯域プライマリ同期信号の送信周期の２倍に設定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
前記狭帯域セカンダリ同期信号は、前記無線通信システムがサポートする多数の無線フレームのうち偶数番目（even-numbered）の無線フレームにおいて送信されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
前記狭帯域プライマリ同期信号及び前記狭帯域セカンダリ同期信号は、それぞれサブフレームの１１個のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルを介して送信されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
前記基地局から、狭帯域放送チャネル（narrowband broadcast channel）を受信する過程をさらに含み、
前記狭帯域放送チャネルが送信されるサブフレームは、前記無線フレーム構造のタイプによって異なるように設定されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
ＦＤＤのための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域放送チャネルは、無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信され、
ＴＤＤのための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域放送チャネルは、無線フレームの＃９サブフレームにおいて送信されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
前記狭帯域同期信号は、ザドフチューシーケンス（Zadoff-Chu sequence）に基づいて生成されることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
前記狭帯域プライマリ同期信号が送信されるサブフレームと前記狭帯域セカンダリ同期信号が送信されるサブフレームとの間の間隔（gap）を利用して、前記基地局が提供する無線フレーム構造を決定する過程をさらに含むことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
狭帯域モノのインターネット（NarrowBand-Internet of Things：ＮＢ－ＩｏＴ）をサポートする無線通信システムにおいて同期信号（synchronization signal）を受信する端末であって、
無線信号を送受信するためのＲＦ（Radio Frequency）ユニットと、
前記ＲＦユニットと機能的に接続されているプロセッサと、を含み、
前記プロセッサは、
基地局から、狭帯域同期信号（narrowband synchronization signal）を受信し、
前記狭帯域同期信号に基づいて、前記基地局に対するセルサーチ手順（cell search procedure）を行い、
前記狭帯域同期信号は、狭帯域プライマリ同期信号（narrowband primary synchronization signal）及び狭帯域セカンダリ同期信号（narrowband secondary synchronization signal）を含み、
前記狭帯域プライマリ同期信号と前記狭帯域セカンダリ同期信号は、異なるサブフレームにおいて送信され、
前記狭帯域セカンダリ同期信号が送信されるサブフレームは、無線フレーム構造（radio frame structure）のタイプ（type）によって異なるように設定される、ことを特徴とする端末。
ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）のための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号は、無線フレーム（radio frame）の＃９サブフレームにおいて送信され、
ＴＤＤ（Time Division Duplex）のための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域セカンダリ同期信号は、無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信されることを特徴とする、請求項１１に記載の端末。
前記狭帯域プライマリ同期信号は、無線フレームの＃５サブフレームにおいて送信されることを特徴とする、請求項１２に記載の端末。
前記プロセッサは、前記基地局から、狭帯域放送チャネルを受信し、
前記狭帯域放送チャネルが送信されるサブフレームは、前記無線フレーム構造のタイプに応じて異なるように設定されることを特徴とする、請求項１３に記載の端末。
ＦＤＤのための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域放送チャネルは、無線フレームの＃０サブフレームにおいて送信され、
ＴＤＤのための無線フレーム構造の場合、前記狭帯域放送チャネルは、無線フレームの＃９サブフレームにおいて送信されることを特徴とする、請求項１４に記載の端末。