JP5064569B2 - 無線チャネルを介する通信方法およびデバイス - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークにおける、特に、無線チャネルにおけるデータの送信／受信のための方法および通信デバイスに関するものである。

近年のセルラー無線システムでは、無線ネットワークは、ユーザ機器の動作に関する厳密な制御を有する。周波数、タイミング、電力のようなアップリンク伝送パラメータは、基地局からユーザ機器ＵＥ（user equipment）へのダウンリンクシグナリングを介して規定される。

電源投入時または長い待機時間の後、ＵＥは、アップリンクにおいて同期していない。ＵＥはダウンリンク（制御）信号からアップリンク周波数および電力推定を導出することができる。しかしながら、タイミング推定を行うことは困難である。これは、基地局とＵＥ間の往復（ラウンドトリップ）伝搬遅延が未知であるからである。それゆえ、ＵＥアップリンクタイミングがダウンリンクに同期しているとしても、伝搬遅延のためＵＥアップリンクタイミングが基地局受信機に到着するのは遅くなりすぎるで場合がある。それゆえ、トラフィックを開始する前に、ＵＥはネットワークへのランダムアクセス（ＲＡ：Random Access）手順を実行しなければならない。ＲＡの後、基地局はＵＥアップリンクのタイミング調整誤りを推定し、訂正メッセージを送信することができる。ＲＡの過程では、タイミングおよび電力のようなアップリンクパラメータは非常に正確ではない。これは、ＲＡ手順の次元決定に特別の課題を呈する。

通常、ＵＥのネットワークへのアクセスリクエストに対しては物理ランダム・アクセス・チャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）が提供される。良好な自動相関特性による特殊シーケンスを伴うプリアンブルを含むアクセスバーストが使用される。ＰＲＡＣＨは、トラフィックチャネルに対して直交でありうる。例えば、ＧＳＭでは、特別なＰＲＡＣＨスロットが定義されている。

複数のＵＥが同時にアクセスをリクエストすることがあるので、リクエストするＵＥ間で衝突が生じることがある。それゆえ、発展化ＵＴＲＡＮ（Ｅ−ＵＴＲＡＮ：Evolved UTRAN）に対して、また、いわゆるＬＴＥであるロングタームエボリューション（Long Term Evolution）に対しても、複数のＲＡプリアンブルが定義されている。ＲＡを実行するＵＥは、プールからランダムにプリアンブルを取り出し、そのプリアンブルを送信する。プリアンブルは、ランダムなＵＥＩＤを表していて、これは、ネットワークへのアクセスをＵＥに許可する場合に基地局によって使用される。基地局受信機は、種々のプリアンブルにより実行されるＲＡの試行を解析し、対応するランダムなＵＥＩＤを使用して各ＵＥに応答メッセージを送信することができる。複数のＵＥが同時に同一のプリアンブルを使用する場合、衝突が生じ、また、ＲＡの試行が殆ど成功しない。これは、基地局が異なるランダムＵＥＩＤを有する２人のユーザを区別できないないからである。ＬＴＥ、Ｅ−ＵＴＲＡＮでは、各セルで６４プリアンブルが提供される。あるセルのＲＡが近傍のセルのＲＡの発生を誘起しないことを保証するために、隣接セルに割り当てられているプリアンブルは典型的に異なっている。ブロードキャストしなければならない情報は、それゆえ、現在のセルのＲＡに対して使用することができるプリアンブルのセットである。

循環シフトによって、単一のザドフ−チュー（Zadoff-Chu）シーケンス−以下でルートシーケンスとも表す−から１つまたは複数のＲＡプリアンブルが導出される：ザドフ−チューシーケンスの理想的な自動相関関数により、最大許容往復時間に加えた時間領域の遅延拡散（delay spread）を複数回１つのルートシーケンスを循環シフトすることによって単一のルートシーケンスから、複数の相互直交シーケンスを導出することができる。各循環シフト量はセルにおける最大許容往復時間に加えた遅延拡散と少なくとも同等に大きくなければならないので、単一のルートシーケンスから導出することができるプリアンブル数はセルサイズに依存し、そして、セルサイズに伴って減少する。種々のサイズを有するセルにおける動作をサポートするために、ＬＴＥは約１．５ｋｍから約１００ｋｍ迄のセルサイズをサポートする１６の基本循環シフト長を定義している。現在のセルで使用される値はブロードキャストされる。

基本循環シフトの長さは最大往復時間に加えた遅延拡散より長くあるべきであるのみならず、循環プレフィックスおよびガード期間−これは、非同期ＲＡのタイミング不確定性に相当する−も最大往復伝搬時間に加えた遅延拡散より長くなるべきである。ＬＴＥ ＦＤＤ、周波数分割２重化（Frequency Division Duplex）は、現在のところ、１５ｋｍ、３０ｋｍおよび１００ｋｍのセルサイズをサポートする３つの異なる循環プレフィックス／ガード期間長を有する４つの異なるＲＡプリアンブルフォーマットを定義している。

一定のＲＡ構成によりサポートされるセルサイズは、それゆえ、以下の
１）循環プレフィックス／ガード期間の長さ、および
２）基本循環シフトの長さ
により制限されている。

これらの制限に加えて、もちろん、受信エネルギーも重要であり、ＲＡプリアンブルフォーマットのいくつかは、それゆえ、基地局で受信されるエネルギーを増やすために比較的長くなっている。

使用される循環プレフィックス／ガード期間またはＲＡプリアンブルフォーマットとは関係なく、現在では、ただ１つの基本循環シフト長／値が定義されている。例えば、１００μｓの循環プレフィックス／ガード期間を有するプリアンブルフォーマットは、１５ｋｍ迄のセルサイズをサポートしている。この場合、より大きなセルサイズをサポートする全ての基本循環シフト長は有効に使用することができない。これは、サポートされるセルサイズが循環プレフィックスおよび／またはガード時間のサイズによって制限され、循環プレフィックスより長い基本循環シフトは不必要な過大次元決定となるからである。
「大規模セル配備でのＲＡＣＨ設計問題」、ＸＰ−００２Ｍ６６６６１ エルジー電子、３ＧＰＰドキュメントは、単一の得るにおける異なるプリアンブルフォーマットの１つを開示している。

実施形態の目的は、ランダムアクセス処理に使用される異なるプリアンブル数を増やすことである。

この目的は、請求項１、６、１０及び１７によって達成される。
実施形態は、無線チャネルでデータを送信する第２の通信デバイスにおける方法に関係する。この方法は、第２の通信デバイスのセルで使用するための第１のプリアンブルフォーマットを判定するステップおよび基本循環シフト値のセットから基本循環シフト値を判定するステップを備える。このセットは、このプリアンブルフォーマットに基づいて選択される。この方法は、更に、判定された第１のプリアンブルフォーマットの指示および基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタを含むデータを送信するステップを備える。

例えば、ＬＴＥ ＴＤＤにおける追加のＲＡプリアンブルの非常に短い継続時間のために、基本循環シフト長の追加テーブルが導入され、また、使用するための基本循環シフト長のセットのセレクタとしてプリアンブルフォーマットが使用される。このプリアンブルフォーマットは、何れにしろ信号で通信される必要があるので、追加のシグナリングはこの方法では要求されない。

実施形態は、更に、第２の通信デバイスのセルで使用するための第１のプリアンブルフォーマットを判定し、かつ基本循環シフト値のセットから基本循環シフト値を判定するように構成されている制御ユニットを備える第２の通信デバイスに関係する。このセットは、このプリアンブルフォーマットに関係する。第２の通信デバイスは、更に、判定された第１のプリアンブルフォーマットの指示および基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタを含むデータを送信するように構成されている送信装置を備えている。

さらに実施形態は、信号を処理するための第１の通信デバイスにおける方法に関係する。この方法は、第２の通信デバイスから無線チャネルでデータを受信するステップおよび受信されたデータからプリアンブルフォーマットを判定するステップを備える。このデータは、プリアンブルフォーマットの指示および基本循環シフト値ポインタを含んでいる。この方法は、更に、判定されたプリアンブルフォーマットおよび基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタに基づいて、基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト値を選択するステップを備える。

加えて、実施形態は、第２の通信デバイスから無線チャネルでデータを受信するように構成されている受信装置を備える第１の通信デバイスを開示する。このデータは、基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタおよび第１のプリアンブルフォーマットの指示を含んでいる。第１の通信デバイスは、更に、受信されたデータにおける指示からランダムアクセス手順で使用するためのプリアンブルフォーマットを判定し、かつ基本循環シフト値ポインタに基づいて基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト値を選択するように構成されている制御ユニットを備える。この基本循環シフト値のセットは、判定されたプリアンブルフォーマットに関係する。

実施形態を次に包含する図面に関してより詳細に説明することにする：

通信する第１の通信デバイスおよび第２の通信デバイスの概観を示す図である。 基本循環シフト値を判定する概要フローチャートである。 種々のプリアンブルフォーマットの基本循環シフト値テーブルを示す図である。 種々のプリアンブルフォーマットの基本循環シフト値テーブルを示す図である。 ＲＡプリアンブルを送信する場合のユーザ機器の判定方法を概略的に示す図である。 ユーザ機器とノードＢ間におけるシグナリングおよび方法を組み合わせた図である。 第２の通信デバイスにおける方法の概要フローチャートである。 第２の通信デバイスの概観を示す図である。 第１の通信デバイスにおける方法の概要フローチャートである。 第１の通信デバイスの概観を示す図である。

以下で、本願のソリューションの実施形態が示される図面を参照して、このソリューションの実施形態をより詳細に説明する。しかしながら、このソリューションは、多くの異なる形式で実施することができ、本明細書で説明される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が十分で、かつ完全であり、当業者にこのソリューションの範囲を十分に示唆するようにするために提供されるものである。同様の番号は、一貫して同様の要素を参照している。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのみであり、本発明を制限することを意図するものではない。本明細書で使用されるように、単数形の「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、内容として明確に示さない限り、複数形も含むことが意図されるものである。さらに、用語「包含する（comprises）」、「包含している（comprising）」、「含む（includes）」および／または「含んでいる（including）」は、本明細書で使用する場合、記述する特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を特定するものであるが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素および／または以上のグループの存在または追加を排除するものでないことが理解されるであろう。

別途定義されない限り、本明細書で使用される（技術的および科学的用語を含む）全ての用語は、この発明が属する技術の当業者が一般に理解するのと同じ意味を有している。さらに、本明細書で使用される用語は、この明細書および関連技術の内容におけるその意味と一致する意味を有するものと解釈されるべきであり、本明細書でそのように明確に定義されない限り理想的または過度に形式的意味に解釈されないであろうことが理解されるであろう。

本発明の実施形態に従う方法、装置（システム）および／またはコンピュータプログラム製品のブロック図および／またはフローチャート図を参照して、本ソリューションを以下に説明する。このブロック図および／またはフローチャート図のいくつかのブロック、およびブロック図および／またはフローチャート図のブロックの組み合わせは、コンピュータプログラム命令によって実装することができることが理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータのプロセッサおよび／またはマシーンを形成するその他のプログラマブルデータ処理装置に供給することができ、これにより、これらのコンピュータのプロセッサおよび／またはその他のプログラマブルデータ処理装置により実行する命令が、ブロック図および／またはフローチャートのブロックまたは複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実装する手段を作成するようにする。

これらのコンピュータプログラム命令は特定の様式で機能するようにコンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置に指令することができるコンピュータ読取可能メモリに記憶することもでき、そうすることで、コンピュータ読取可能メモリに記憶される命令がブロック図および／またはフローチャートのブロックまたは複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実装する命令を含む製造項目を作成するようにする。

コンピュータプログラム命令を、また、コンピュータまたはその他のプログラマブルデータ処理装置にロードすることで、一連の動作ステップをコンピュータまたはその他のプログラマブル装置上で実行させて、そうすることで、コンピュータまたはその他のプログラマブル装置上で実行する命令が、ブロック図および／またはフローチャートのブロックまたは複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実装するステップを供給する、コンピュータによって実現される処理を作成するようにする。

従って、本発明は、ハードウェアおよび／またはソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコード等を含む）において実施することができる。さらに、本発明が取ることができる形式は、コンピュータ使用可能またはコンピュータ読取記憶媒体上のコンピュータプログラム製品である。ここで、このコンピュータプログラム製品は、命令実行システムにより、または命令実行システムと接続して使用する媒体で実施されるコンピュータ使用可能またはコンピュータ読取可能プログラムコードを有している。本明細書の内容で、コンピュータ使用可能またはコンピュータ読取可能媒体は任意の媒体であっても良く、この媒体は、命令実行システム、装置またはデバイスにより、または命令実行システム、装置またはデバイスと接続して使用するプログラムを包含し、記憶し、通信し、伝搬し、または伝送することができる。

コンピュータの使用可能またはコンピュータ読取可能媒体は、例えば、限定されるものではないが、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、または半導体システム、装置、デバイスまたは伝搬媒体でありうる。コンピュータ読取可能媒体のより特定例（非網羅リスト）は、以下のものを含むであろう：１本または複数本の配線を有する電気的結線、ポータブル・コンピュータ・ディスケット、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ：random access memory）、読出専用メモリ（ＲＯＭ：read-only memory）、消去可能プログラマブル読出専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：erasable programmable read-only memoryまたはフラッシュメモリ）、光ファイバ、およびポータブル・コンパクト・ディスク読出専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ：compact disc read-only memory）。ここで、コンピュータ使用可能またはコンピュータ読取媒体は、紙または別の適切な媒体でさえあり得る。この紙または別の適切な媒体には、プログラムを電子的にキャプチャする、例えば、紙またはその他の媒体を光学的にスキャンし、次いでコンパイルし、インタプリートしまたは適切な方法で別途処理し、必要であれば、次いでコンピュータメモリに記憶することできるように、プログラムが印刷されている。

本明細書で使用されるように、通信デバイスは、無線通信デバイスでありうる。本発明の内容で、無線通信デバイスは、例えば、基地局、ＵＥまたはその類のような、ネットワークにおけるノードであり得る。ユーザ機器は、移動電話機、ＰＤＡ（パーソナル・ディジタル・アシスタント：Personal Digital Assistant）、ラップトップコンピュータまたはその類のような任意のタイプのポータブルコンピュータであり得る。

通信デバイス間の無線ネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１１タイプのＷＬＡＮ、ＷｉＭＡＸ、ハイパー（Hiper）ＬＡＮ、ブルートゥース（Bluetooth）ＬＡＮ、またはＧＰＲＳネットワークのようなセルラー移動通信ネットワーク、第３世代ＷＣＤＭＡネットワークまたはＥ−ＵＴＲＡＮのような任意のネットワークであり得る。通信の急速な発展を想定すれば、もちろん本発明を実施することができる将来型無線通信ネットワークも存在するであろうが、ネットワークの実際の設計および機能はこのソリューションの主たる関心事項ではない。

図１に、第２の通信デバイス２０と通信する第１の通信デバイス１０の概観図が示される。この通信は、エアインタフェースまたはその類のような第１のインタフェース３１を介して実行される。例示する例で、第１の通信デバイス１０は、移動電話機、ＰＤＡまたはその類のようなユーザ機器であり、第２の通信デバイス２０は、ｅノードＢ、ノードＢ、ＲＢＳまたはその類のような基地局である。

第１の通信デバイス１０がランダムアクセス処理を実行するために、第２の通信デバイス２０は、ランダムアクセスＲＡ構成をセットアップし、送信する。ＲＡ構成は、プリアンブルフォーマット、基本循環シフト長およびその類を備えている。

基本循環シフト長の細かい粒度が望ましいのは、単一ルートシーケンスから導出することができるプリアンブル数を、その細かい粒度が最大化するからである。

セルにおけるシーケンスの要求がより少ないことが好ましいのは、１）種々のルートシーケンスが直交をなす干渉ではなく、また、２）複数のルートシーケンスの検出は、複雑度を増すからである。

保護時間のサイズは、セルの半径に従って選択される。保護時間のサイズの大きすぎる選択は複雑度およびオーバヘッドを増すことになるであろうが、その小さすぎる選択はセルの範囲を制限することになる。

ＬＴＥはセルで使用される基本循環シフト長を示す４ビットのシグナリングを定義している。以下で、これら４ビットによって搬送される情報を、基本循環シフト値ポインタと呼ぶ。このポインタは、１６の値からなるセット群におけるエントリをアドレス指定することができる。

次に、複数の基本循環シフト値のセットを定義することを提案する。現在のシグナリングにより、これらのテーブルのそれぞれは１６またはそれ以下のエントリを有することができる。使用する基本循環シフト値のセットの解釈は、ＲＡプリアンブルフォーマットまたは循環プレフィックス長により与える。ＲＡプリアンブルフォーマットは、何れにしろ、信号によって通知されるので、これはシグナリング量を増加させない。

さらに他の実施形態における、ＬＴＥ ＴＤＤ、時分割２重化に対して、保護時間のサイズは、例えば、ＲＡ送信タイミングを判定することによって、基本循環シフト値並びにプリアンブルフォーマットから導出することができる。

他のプリアンブルの場合−実質的により大きなセルのために設計する−と同一の基本循環長の再使用は、セルにおけるより多くのルートシーケンスをもたらす。これは、より大きな干渉および検出複雑度を意味する。

ＬＴＥは、現在のところ、簡単にするため遅延分散を無視するが、[１．９ ２．１ ２．６ ３．１ ３．７ ４．６ ５．４ ６．６ ８．４ １０．９ １３．３ １７．０ ２３．９ ３９．９ ５９．９ １２０．０]ｋｍの往復（ラウンドトリップ）時間を考慮する、最大セルサイズを有する基本循環シフト値の単一セットを定義している。

時間で表すと、これらのシフトは、［１２．４ １４．３ １７．２ ２１．０ ２４．８ ３０．５ ３６．２ ４３．９ ５６．３ ７２．５ ８８．７ １１３．５ １５９．２ ２６６．０ ３９９．５０］μｓである。

一方、ＬＴＥは、１５ｋｍ、３０ｋｍ、および１００ｋｍのセルサイズをサポートする３つの循環プレフィックス／ガード期間長を定義する。

基本循環シフト値のただ１つのセットが定義されるので、プリアンブルフォーマットおよびその関連するセルサイズ制限とは関係なく、同一のセットが使用される。これが意味することは、１５ｋｍのセルサイズをサポートするプリアンブルフォーマットに対して、１６の基本循環シフト値の内１１のみを有効に使用することができることである。３０ｋｍのセルサイズをサポートするプリアンブルフォーマットに対しては、１３の値を有効に使用することができる。

３つの異なるテーブルが存在する場合、つまり、１５ｋｍをサポートする最長基本循環シフト長を有するテーブルと、３０ｋｍをサポートする最長基本循環シフト長を有するテーブルと、１００ｋｍまでのセルサイズをサポートする現存テーブルが存在する場合、利用可能な４ビットを使用して、基本循環シフト長のより細かな粒度のシグナリングを達成することができよう。

ＬＴＥ ＴＤＤでは、現在考慮される値が１３３μｓまたは２００μｓである、実質上比較的短い時間の継続時間に亘る新しいプリアンブルが導入される。この非常に短い継続時間のため、セルサイズは恐らく約１ｋｍを主目的とする最大で数ｋｍ迄の非常に小さいセルサイズのみに−リンク割当量（budget）により−、このプリアンブルは適用可能である。リンク割当量の制限のため、さらに重要であることは、単一ルートシーケンスから可能な限り多くの、即ち、循環シフトによる直交プリアンブルを作成することである。現在の特定の基本循環シフト値を用いると、最小基本循環シフトは１２μｓとなる。単一ルートシーケンスから（１３３μｓのプリアンブル長を想定すると）、１３３μｓ／１２μｓ＝１１のプリアンブルのみを導出することができる。大部分が直交でない６４プリアンブルを作成するためには、全体で６４／１１＝６ルートシーケンスが必要とされる。

それゆえ、重要であることは、これらの非常に小さいセルサイズに対して採用される基本循環シフト値の別のセットを有することである。基本循環シフト値を示す送信される４ビットは、この場合、テーブルのポインタであり、これは、プリアンブルフォーマットによって使用するテーブルが示される。

ＬＴＥは現在４つの比較的長いプリアンブルの共通基本循環シフト値テーブルを定義するとはいえ、同一の原理は、もちろん、ここでも適用され、また、複数のテーブルを定義して、使用するテーブルを指示するプリアンブルフォーマットを使用することができよう。現在の基本循環シフト値シグナリング（４ビット）は、１６要素長のテーブルのエントリを指定することができるとはいえ、１６値全てが必要とされない場合、追加テーブルはもちろんさらに短くてよい。

図２は、プリアンブルフォーマットインジケータであるＰＦＩ（preamble format indicator）および基本循環シフト値ポインタであるＢＣＳＶＰ（basic cyclic shift value pointer）から基本循環シフト値であるＢＣＳＶ（basic cyclic shift value）として示される基本循環シフト長の判定方法の概要図を示している。ＰＦＩは、例えば、フォーマット０乃至３に対する第１のテーブル、およびフォーマット４に対する第２のテーブルの、複数のセットの１つのテーブル、基本循環シフトセットＢＣＳＳ（basic cyclic shift set）を示している。基本循環シフト値ＢＣＳＶは、次いで、指示されるテーブルおよびＢＣＳＶＰに基づいて判定される。

図３ａでは、プリアンブルフォーマット０乃至３に対する基本循環シフト値のテーブルが示されている。第１の列５０にＮｃｓ構成が示され、第２の列５２に基本循環シフト値ＢＣＳＶが示されている。

図３ｂでは、プリアンブルフォーマット４に対する基本循環シフト値のテーブルが示される。第１の列５４にＮｃｓ構成が示され、第２の列５６に基本循環シフト値ＢＣＳＶが示される。図示のように、ＢＣＳＶは、列５２におけるものより遙かに小さいので、結果として、ルートシーケンスの循環シフト数は増加している。

さらに、基本循環シフトのサイズは、予測されるセルサイズに関して選択され、上述のように、循環プレフィックスのサイズ並びに保護時間のサイズもまたセルサイズに従って選択される必要がある。実施形態では、保護時間のサイズおよび／またはプリアンブルに関連する循環プレフィックスが、次いで、基本循環シフト並びにプリアンブルフォーマットの関数として選択される。

図４では、ダウンリンクＤＬのみに基づいて、ＵＥがＲＡプリアンブルの送信を判定することが示されている。ＴＤＵは、ＤＬからＵＬへの切換時のガード期間ＧＰ（guard period）を定義する時間であり、送信タイミングＴｓｔはＤＬが終了した後、ＵＥがＲＡＣＨ送信を開始する時間を定義する時間ウインドウである。上図の場合、Ｔｓｔ＝ＴＤＵである。下図の場合、Ｔｓｔは基本循環シフト値の関数ｆ（Ｎｃｓ）で短縮される。

ＴｅｒはｅノードＢの受信ウインドウの長さである。上図の場合、ＴｅｒはＴｐｒｅ＋ＧＴ０迄であり得り、Ｔｐｒｅはプリアンブル長の時間であり、そして、ＧＴ０はｅノードＢにおける初期保護時間である。下図の場合、Ｔｅｒは基本循環シフト値の関数ｆ（Ｎｃｓ）により伸張される。

下図において、ＵＥはプリアンブル送信タイミングＴｓｔをまた基本循環シフト値のサイズの関数として判定する。基本循環シフト値が大きければ、端末はＲＡプリアンブルの送信をより早く開始し、結果として、保護時間は増加する。

保護時間を増加させる１つの方法は基本循環シフト値の関数としてＲＡプリアンブルの送信をＵＥに開始させることである。基本循環シフトが多ければ、ＵＥはＲＡプリアンブルの送信をそれだけ早く開始する。一例としては、ＤＬ期間後にＲＡを受信する場合である。ＴＤＤに対して、ＤＬからＵＬへの遷移時にガード期間ＧＰがあることを思い出されたい、これは、ガード期間ＧＰ中に、例えば、基地局からの干渉はある可能性があるとしても、ガード期間の最終部はＲＡバーストの一部の受信するために使用することができる。従って、ガード期間ＧＰの一部は、ＲＡ受信Ｔｅｒの保護時間として再使用することができる。そのような場合、しかしながら、干渉は、ガード期間の少しの部分のみの使用を許容することができ、これは、次いで、設けることができる保護時間の長さを制限し、これが次いで、サポートされるセルのサイズを制限する。保護時間のサイズ、あるいは等価的なＲＡプリアンブルの送信タイミングＴｓｔは、その場合、端末に信号として通知される基本循環シフトの関数として判定される。

図４が示すこと／想定することは、例えば、ｅノードＢの受信機ウインドウＴｅｒの直後に開始するＵＬ共有チャネル送信から受信される、その他のＵＬデータがあることである。ここで、受信機ウインドウＴｅｒは、プリアンブル長Ｔｐｒｅおよび未知の往復（ラウンドトリップ）時間ＲＴＴ（Round-Trip Time）をしめる保護時間ＧＴ０に等しい長さを有することである。このため、「点線のプリアンブル」は、ＵＥへのＲＴＴがゼロの場合にｅノードＢで受信する信号を示している。空白部＋点線のプリアンブルは、プリアンブルを受信することができるであろう全ウインドウを表している。ＲＴＴがＧＴに等しい場合、ｅノードＢによって受信される信号は、ｅノードＢ受信機ウインドウの終わりに配列される。

これによって、最大ＲＴＴが増加する。これは、受信ウインドウＴｅｒがさらに大きくなるからである。

図５では、ノードＢへのランダムアクセス手順を実行するユーザ機器ＵＥ１０のシグナリングと方法を組み合わせた例が示される。

ステップＳ１０で、ノードＢ１０は、ノードＢのセルで使用される第１のプリアンブルフォーマットを判定する。この判定は、セルサイズ、ネットワークの負荷および／またはその類に基づいてなされ得る。さらに、基本循環シフト長は、基本循環シフト値のテーブルから判定される。このテーブルは、判定される第１のプリアンブルフォーマットに関係する。従って、ノードＢは、選択される少なくとも２つのテーブルを有している。

ステップＳ２０で、ノードＢは、ノードＢのセルを介してブロードキャストチャネルでデータを送信する。このデータは、判定されたプリアンブルフォーマットの指示および選択されるテーブルにおいて判定される基本循環シフト値を指す基本循環シフト値ポインタを備えている。

ステップＳ３０で、ＵＥは、ブロードキャストチャネルでデータを受信し、そのデータをデコードし、使用するプリアンブルフォーマット並びに基本循環シフト値ポインタを取得する。ＵＥは、次いで、プリアンブルフォーマットに関係するテーブルにおける基本循環シフト値ポインタによって示される要素を読み出すことによって、使用する基本循環シフト値を判定する。

基本循環シフト値に従って、循環シフトされるプリアンブルシーケンスを有するランダムアクセスリクエストを形成するプリアンブルフォーマットおよび基本循環シフト値を使用することによって、ＵＥは、次いで、ランダムアクセス手順を実行する。

ステップＳ４０で、ランダムアクセスリクエストは、ノードＢに送信される。

ステップＳ５０で、ランダムアクセスリクエストは、ノードＢで受信され、ＵＥを特定してＵＥに応答することができるようにするために、プリアンブルシーケンスが処理される。

図６では、第２の通信デバイスにおける方法の概要フローチャートが示される。

ステップ３２で、第２の通信デバイスは、例えば、第２の通信デバイスのセルのサイズおよびその類に基づいて使用するためのプリアンブルフォーマットを判定する。

ステップ３４で、第２の通信デバイスは、基本循環シフト値のセットから基本循環シフト長／値を判定する；このセットは、プリアンブルフォーマットに基づいて選択される。このプリアンブルフォーマットは、第２の通信デバイスに記憶される基本循環シフト値の対応するテーブルを有し、この基本循環シフト値は、プリアンブルフォーマットに対応するテーブルから判定される。基本循環シフト値は、例えば、セルサイズおよび／またはその類に基づいて判定される。

実施形態では、選択されるセットは、基本循環シフト値の少なくとも２つのセットの内の１つのセットであり、それぞれのセットは、少なくとも１つのプリアンブルフォーマットに関係する。

基本循環シフト値の各セットは、プリアンブルフォーマットに対応していても良い。

プリアンブルフォーマットの指示、および基本循環シフト値のセットにおいて判定される基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタを含むデータが作成される。

ステップ３６で、第２の通信デバイスは、セルに渡る無線チャネルを経てデータを送信する。無線チャネルは、ブロードキャストチャネルまたはその類であっても良い。

動作中に、第２の通信デバイスは、基本循環シフト値に従い、循環シフトされるルートシーケンスを有するプリアンブルフォーマットのランダムアクセスリクエストを受信することができる。

この方法を実行するために、第２の通信デバイスが提供される。第２の通信デバイスは、ノードＢ、ｅノードＢ、ＲＢＳ、結合ＲＢＳ／ＲＮＣまたはその類のような基地局であっても良い。

図７では、第２の通信デバイス２０の概観が示されている。

第２の通信デバイス２０は制御ユニットＣＰＵ２０１を備える。この制御ユニットＣＰＵは、第２の通信デバイス２０のセルで使用するための第１のプリアンブルフォーマットを判定し、プリアンブルフォーマットに関係する、基本循環シフト値のセットから基本循環シフト値を判定するように構成されている。制御ユニットＣＰＵ２０１は、セルのサイズ、ネットワーク／セルの負荷および／またはその類に基づいて、第１のプリアンブルフォーマットおよび基本循環シフト値を判定するように構成されていても良い。

いくつかの実施形態では、各プリアンブルフォーマットは基本循環シフト値のセットに対応する。

第２の通信デバイス２０はさらに送信装置２０５を備える。この送信装置２０５は、判定された第１のプリアンブルフォーマットの指示および基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト長を示す基本循環シフト値ポインタを含むデータを送信するように構成されている。このデータは、ブロードキャストチャネルまたはその類のような無線チャネルを経て送信される。

第２の通信デバイス２０はさらに受信装置２０３を備える。この受信装置２０３は、異なる通信デバイスからデータを受信するように構成されている。この異なる通信デバイスの、例えば、第１の通信デバイスは、判定されたプリアンブルフォーマットのプリアンブルシーケンスを含み、基本循環シフト値に従って循環シフトされたランダムアクセスリクエストを送信するものである。

図示の例では、第２の通信デバイス２０はメモリユニット２０７を備える。このメモリユニット２０７は、自身にインストールされるアプリケーション／アプリケーション群を有するように構成されていて、アプリケーションは制御ユニット２０１で実行される場合に、本方法のステップを制御ユニット２０１に実行させる。さらに、メモリユニット２０７は、いくつかの実施形態では、基本循環シフト値のテーブルおよびその類のような、記憶されるデータを自身に有することができる。制御ユニット２０１は、基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト値を選択するように構成されていても良く、このセットはメモリ２０７に記憶されている少なくとも２つのセットの１つであり、また、各セットは種々のプリアンブルフォーマットに関係している。

メモリユニット２０７は、単一のユニット、またはいくつかのメモリユニットであっても良い。

さらに、第２の通信デバイス２０は、ネットワークと通信するインタフェース２０９を含んでいても良い。

図８では、第１の通信デバイスにおける方法の概要フローチャートが示される。

ステップ４２で、第１の通信デバイスは、プリアンブルフォーマットを指示し、基本循環シフト値ポインタを含むデータを第２の通信デバイスから、ブロードキャストあるいはその類のチャネルのような無線チャネルで受信する。

第１の通信デバイスは、このデータをデコードし、例えば、プリアンブルフォーマットおよび基本循環シフト値ポインタを取得する。

ステップ４４で、第１の通信デバイスは、プリアンブルフォーマットに基づいて基本循環シフト値のセットを選択する。第１の通信デバイスは、種々のプリアンブルフォーマットに関係する複数のテーブルを有することができる。例えば、第１の通信デバイスは、プリアンブルフォーマット０−３に対する基本循環シフト値の第１のテーブルと、プリアンブルフォーマット４に対する基本循環シフト値の第２のテーブルを有し、ここで、それから選択するためのセットは、判定されたプリアンブルフォーマットに基づいている。

いくつかの実施形態では、各プリアンブルフォーマットは、基本循環シフト値のセットに対応する。

受信データは、基本循環シフト長を示すビットを含んでいても良い。このビットは、テーブルにおける基本循環シフト値ポインタであり、また、プリアンブルフォーマットは、どのテーブルを使用するかを示している。

ステップ４６で、第１の通信デバイスは、選択されたセットにおける基本循環シフト値ポインタに基づいて使用するための基本循環シフト値を判定する。

オプションのステップ４８で、第１の通信デバイスは動作モードにセットアップされ、ネットワークにアクセスするために、基本循環シフト値およびプリアンブルフォーマットを使用して、第１の通信デバイスはランダムアクセス手順を実行する。このため、基本循環シフト値に従って循環シフトされるルートシーケンスを伴うプリアンブルフォーマットのランダムアクセスリクエストが生成され、これは、ネットワークへのアクセスをリクエストする第２の通信デバイスに送信される。

ランダムアクセス手順は、保護時間および／または循環プレフィックスを包含するプリアンブルを含んでいても良く、ここで、循環プレフィックスおよび／または保護時間は基本循環シフト値の関数として判定される。

本方法のステップを実行するために、第１の通信デバイスが提供される。第１の通信デバイスは、移動電話機、ＰＤＡまたはその類のようなユーザ機器であっても良い。

図９では、第１の通信デバイス１０の概観が示される。

第１の通信デバイス１０は、ブロードキャストチャネルまたはその類のような無線チャネルで、第２の通信デバイスから、データを受信するように構成されている受信装置１０３である。このデータは、使用するための第１のプリアンブルフォーマットの指示、および使用するための基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタを備えている。第１の通信デバイス１０は、データをデコードし、プリアンブルフォーマットの指示および基本循環シフト値ポインタを取得するように構成されている制御ユニット１０１を更に備えている。プリアンブルフォーマットは、少なくとも２つのセットの内の１つのセットを選択するために使用され、また、基本循環シフト値ポインタは、基本循環シフト値を判定するために使用される。第１の通信デバイス１０は、次に、プリアンブルフォーマットおよび基本循環シフト値を使用するように調整される動作モードにセットアップされる。

制御ユニット１０１は、いくつかの実施形態で、ネットワークにアクセスするために、ランダムアクセス処理を実行するように更に構成することができる。ランダムアクセス処理で、制御ユニット１０１は、プリアンブルフォーマットおよび基本循環シフト値を使用し、また、送信装置１０５を使用して接続リクエストを送信する。このため、この接続リクエストは、基本循環シフト値に従って循環シフトされるルートシーケンスを伴うプリアンブルフォーマットを有している。

第１の通信デバイス１０は、いくつかの実施形態で、さらに単一のメモリユニットまたはいくつかのメモリユニットを含むメモリ装置１０７を包含することができる。本方法のステップを実行するために、制御ユニット１０１上で実行されるように構成されているアプリケーション、並びにプリアンブルフォーマット、基本循環シフト値およびその類のようなＲＡ構成データは、メモリ装置１０７に記憶することができる。さらに、メモリ装置１０７は、いくつかの実施形態で、基本循環シフト値のテーブルおよびその類のような記憶されたデータを自身に有することができる。制御ユニット（１０１）は、次いで、基本循環シフト値ポインタに基づいて基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト値を選択するように構成されていても良い。このセットは、メモリ（２０７）に記憶される少なくとも２つのセットの内の１つのセットであり、各セットは、種々のプリアンブルフォーマットに関係している。

通信デバイスの受信および送信装置は個別のデバイス、または送受信ユニットのような組み合わせデバイスであっても良いことが理解されるべきである。

図面および明細書では、本発明の例示的実施形態が開示されている。しかしながら、本発明の原理を実質的に逸脱することなく、これらの実施形態に様々な変形および修正を行うことができる。従って、特定の用語が採用されているが、これらの用語は、一般的、説明の意味で使用されるに過ぎず、また、限定のために使用されるものではなく、本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定義されるものである。

Claims (21)

1. 無線チャネルでデータを送信する基地局（２０）における方法であって、
   前記基地局のセルで使用される第１のプリアンブルフォーマットを判定するステップ（３２）と、
   前記プリアンブルフォーマットによって示される、ランダムアクセス手順において使用するための、複数の異なる基本循環シフト値からなる基本循環シフト値のセットから基本循環シフト値を判定するステップ（３４）と、
   判定された前記第１のプリアンブルフォーマットの指示および前記基本循環シフト値のセットにおける前記基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタを含むデータを送信するステップ（３６）と
   を備えることを特徴とする方法。
2. 前記判定するステップ（３４）は、前記基本循環シフト値のセットから基本循環シフト値を選択することを含み、
   前記基本循環シフト値のセットは、少なくとも２つの基本循環シフト値のセットの内の１つであり、それぞれのセットは、異なるプリアンブルフォーマットに関係している
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記判定するステップ（３２）及び前記判定するステップ（３４）は、前記セルのサイズに基づいている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
4. 前記プリアンブルフォーマットそれぞれは、基本循環シフト値のセットに対応する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記データは、ブロードキャストチャネルで送信される
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 基地局（２０）であって、
   前記基地局（２０）のセルで使用するための第１のプリアンブルフォーマットを判定し、かつ前記第１のプリンアンブルフォーマットのセットによって示される、ランダムアクセス手順において使用するための、複数の異なる基本循環シフト値からなる基本循環シフト値のセットから基本循環シフト値を判定するよう構成されている制御ユニット（２０１）と、
   判定された前記第１のプリアンブルフォーマットの指示および前記基本循環シフト値のセットにおける前記基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタを含むデータを送信するよう構成されている送信装置（２０５）と
   を備えることを特徴とする基地局（２０）。
7. ユーザ機器（１０）からランダムアクセスなデータを受信するように構成されている受信装置（２０３）を更に備え、
   前記制御ユニット（２０１）は、受信した前記データを処理するように構成されている ことを特徴とする請求項６に記載の基地局（２０）。
8. メモリ（２０７）を更に備え、
   前記制御ユニット（２０１）は、前記基本循環シフト値のセットから前記基本循環シフト値を選択するように構成されていて、
   前記基本循環シフト値のセットは、前記メモリに記憶されている少なくとも２つの基本循環シフト値のセットの内の１つであり、それぞれのセットは、異なるプリアンブルフォーマットに関係している
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の基地局（２０）。
9. 前記送信装置（２０５）は、前記データをブロードキャストチャネルで送信するように構成されている
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載の基地局（２０）。
10. 信号を処理するユーザ機器における方法であって、
    基地局から無線チャネルで、プリアンブルフォーマットの指示およびランダムアクセス手順において使用するための基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタを含むデータを受信するステップ（４２）と、
    受信した前記データから前記プリアンブルフォーマットを判定するステップ（４４）と、
    前記基本循環シフト値ポインタに基づいて、前記プリアンブルフォーマットによって示される、前記ランダムアクセス手順において使用するための、複数の異なる基本循環シフト値からなる基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト値を選択するステップ（４６）と
    を備えることを特徴とする方法。
11. 判定された前記プリアンブルフォーマットと、および判定された前記基本循環シフト値に基づいている循環シフト値を使用して循環シフトされるプリアンブルシーケンスとを使用してランダムアクセス手順を実行するための動作モードで、前記ユーザ機器をセットアップするステップ（４８）を更に備える
    ことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記選択するステップ（４６）は、少なくとも２つの基本循環シフト値のセットの内の１つの基本循環シフト値のセットから、基本循環シフト値を選択することを含み、
    選択される前記１つの基本循環シフト値のセットは、判定された前記プリアンブルフォーマットに基づいている
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
13. 前記プリアンブルフォーマットのそれぞれは、基本循環シフト値のセットに対応する
    ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の方法。
14. 前記基本循環シフト値のセットは、基本循環シフト値のテーブルであり、
    受信した前記データは、前記基本循環シフト値を示すビットを含み、
    前記ビットは、前記テーブルにおける前記基本循環シフト値ポイントであり、前記プリアンブルフォーマットは、どのテーブルを使用するかを示す
    ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 前記ランダムアクセス手順は、ガード期間及び循環プレフィックスの少なくとも１つを含み、
    前記ガード期間及び循環プレフィックスの少なくとも一方は、前記基本循環シフト値の関数として判定される
    ことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記データは、ブロードキャストチャネルで受信される
    ことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
17. ユーザ機器（１０）であって、
    基地局（２０）から、無線チャネルで、基本循環シフト値を示す基本循環シフト値ポインタおよび第１のプリアンブルフォーマットの指示を含むデータを受信するように構成されている受信装置（１０３）と、
    受信したデータ内の前記指示からランダムアクセス手順において使用するためのプリアンブルフォーマットを判定し、かつ前記基本循環シフト値ポインタに基づいて、複数の異なる基本循環シフト値からなる基本循環シフト値のセットにおける基本循環シフト値を選択するように構成されている制御ユニット（１０１）とを備え、
    前記ランダムアクセス手順において使用するための前記基本循環シフト値のセットは、前記プリアンブルフォーマットによって示される
    ことを特徴とするユーザ機器（１０）。
18. 前記制御ユニット（１０１）は、判定された前記プリアンブルフォーマットと、選択された前記基本循環シフト値に従って循環シフトされるプリアンブルシーケンスとを使用してランダムアクセス手順を実行するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１７に記載のユーザ機器（１０）。
19. 前記基地局（２０）に前記プリアンブルシーケンスを送信するように構成されている送信装置（１０５）を更に備える
    ことを特徴とする請求項１８に記載のユーザ機器（１０）。
20. メモリ（１０７）を更に備え、
    前記制御ユニット（１０１）は、前記メモリ（１０７）に記憶されている少なくとも２つの前記基本循環シフト値のセットの１つの前記基本循環シフト値のセットから前記基本循環シフト値を選択するように構成されていて、
    前記基本循環シフト値のセットそれぞれは、異なるプリアンブルフォーマットに関係している
    ことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載のユーザ機器（１０）。
21. 前記受信装置（１０３）は、ブロードキャストチャネルでデータを受信するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載のユーザ機器（１０）。

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