JP5113261B2 - マルチバンド無線周波数を用いた信号送受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、信号を送受信する方法に関するものであり、マルチバンド無線周波数（ＲＦ）をサポートする通信システムにおいてマルチバンド無線周波数を效率的に管理するためにマルチバンド識別子（ＩＤ）が規定され、信号を送受信するために識別子関連情報が伝送される。

以下の説明では、基地局から伝送された信号が一つ以上の端末機に伝送される下りリンク（ＤＬ）モードを想定して重点的に説明する。ただし、以下に説明する原理は、単に下りリンクモードの手順を逆にすることにより、上りリンク（ＵＬ）モードにそのまま適用できることは明らかである。

マルチバンド（multi-Band）またはマルチキャリア（Multi-Carrier）を效率的に使用するために、複数のキャリアまたは複数の周波数割当バンド（あるいは、単に、周波数割当（Frequency Allocations：ＦＡ））を、物理層以上の特定層に対応する一つのエンティティが管理する技術が提案されてきた。

図１Ａ及び図１Ｂは、マルチバンドＲＦベースの信号送受信方法を、送信側及び受信側の観点で概念的に説明するための図である。

図１Ａ及び図１Ｂにおいて、ＰＨＹ０、ＰＨＹ１、…、ＰＨＹｎ−２、ＰＨＹｎ−１は、本技術によるマルチバンドを表し、それぞれのバンドは、あらかじめ定められた周波数政策によって特定サービスのために割り当てる周波数割当（ＦＡ）バンドサイズを有することができる。例えば、ＰＨＹ０（RF carrier 0）は、一般ＦＭラジオ放送のために割り当てる周波数バンドのサイズを有することができ、ＰＨＹ１（RF carrier 1）は、携帯電話通信のために割り当てる周波数バンドサイズを有することができる。このように、それぞれの周波数バンドは、それぞれの周波数バンド特性にしたがって別々の周波数バンドサイズを有することができるが、以下の説明では、説明の便宜のために各周波数割当バンド（ＦＡ）がＡ［ＭＨｚ］サイズを有するとする。また、それぞれの周波数割当バンドはキャリア周波数により表すことができ、キャリア周波数はベースバンド信号を各周波数バンドで使用することを可能にする。このため、以下では、各周波数割当バンドを「キャリア周波数バンド」、または混同がない限り、各キャリア周波数バンドを代表する意味として単に「キャリア」と呼ぶものとする。なお、最近の３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａのように、上記のキャリアを、マルチキャリアシステムで用いられるサブキャリア（subcarrier）と区別するために「コンポーネントキャリア（component carrier）」と呼ぶこともできる。

また、このような側面から、上記の「マルチバンド」方式を、「マルチキャリア」方式または「キャリアアグリゲーション（carrier aggregation）」方式と呼ぶこともできる。

図１Ａに示すようにマルチバンドを通じて信号を伝送し、図１Ｂに示すようにマルチバンドを通じて信号を受信するために、送／受信機は両方ともマルチバンドで信号を送受信するためのＲＦモジュールを含むことが要求される。また、図１Ａ及び１Ｂにおいて、「ＭＡＣ」は、ＤＬ及びＵＬに関らず、基地局によりその構成方法が決定される。

要するに、本技術は、一つの特定層エンティティ（Entity）、例えば、一つのＭＡＣエンティティ（以下、混同がない限り、「ＭＡＣ」と略す。）が、複数のＲＦキャリアを管理／運営し、信号を送／受信する技術のことをいう。また、一つのＭＡＣで管理されるＲＦキャリアは互いに隣接（contiguous）する必要がない。したがって、本技術によれば、リソース管理の側面でより柔軟（flexible）であるという利点がある。

例えば、下記のような周波数使用を想定する。

図２は、マルチバンドベースの通信方式における周波数割当の一例を示す図である。

図２において、ＦＡ０〜ＦＡ７は、ＲＦ０〜ＲＦ７により管理されることができる。また、図２の例で、ＦＡ０、ＦＡ２、ＦＡ３、ＦＡ６及びＦＡ７は、既存の特定通信サービスに既にそれぞれ割り当てられているとした。一方、ＲＦ１（ＦＡ１）、ＲＦ４（ＦＡ４）、ＲＦ５（ＦＡ５）は、一つのＭＡＣ（ＭＡＣ＃５）により效果的に管理されることができるとする。ここで、一つのＭＡＣを構成するＲＦキャリアは、上記の通り、互いに隣接しない場合も可能なので、周波数リソースをより效果的に管理することができる。

下りリンクを基準に説明すると、上述したマルチバンドベース方式の概念について次のような基地局／端末シナリオの例を挙げることができる。

図３は、マルチバンドベース方式において、一つの基地局と複数の端末との通信がなされるシナリオの一例を示す図である。

図３において、端末機０、１及び２は、互いに多重化（multiplexing）されているとする。基地局０は、ＲＦ０、ＲＦ１のキャリアにより管理される周波数バンドを通じて信号を伝送する。また、端末機０は、ＲＦ０のみを受信できる性能を有し、端末機１は、ＲＦ０及びＲＦ１を受信できる性能を有し、端末機２は、ＲＦ０、ＲＦ１及びＲＦ２を受信できる性能を有するとする。

ここで、端末機２は、基地局がＲＦ０及びＲＦ１のみを伝送するので、ＲＦ０及びＲＦ１に対してのみ信号を受信する。

ただし、上述したようなマルチバンドベースの通信方式は、多少概念的に定義されているだけで、それぞれの周波数割当バンドをより效率的に管理するための識別子規定方法及び識別子関連情報を伝送する方法などについては具体的に規定されていない。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マルチ周波数バンドベースの通信システムにおいてマルチ周波数バンドの識別子情報を規定する方法及び識別子関連情報を效率的に伝送する方法を提案し、これを用いて改善された信号送受信方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、上記のマルチ周波数バンドに対する識別子情報を伝送すると同時に、ピーク対平均電力比（Peak-to-Average Power Ratio：ＰＡＰＲ）問題を解消できる方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一様態では、物理層よりも上位層に該当する特定層の情報単位を、前記特定層に対応する一つのエンティティ（Entity）により管理される複数の周波数割当バンドを通じて伝送する段階と、前記複数の周波数割当バンドのそれぞれを区別するための制御情報を伝送する段階と、を含み、前記一つのエンティティにより管理される前記複数の周波数割当バンドのそれぞれは、あらかじめ定められた周波数政策によって特定サービスのために割り当てる周波数割当バンドサイズを有し、前記複数の周波数割当バンドのそれぞれを区別するための前記制御情報は、前記物理層で前記複数の周波数割当バンドを互いに区別するための第１識別子を、前記特定層で前記一つのエンティティにより管理される複数の周波数割当バンドを互いに区別するために第２識別子に変換して含むことを特徴とする信号伝送方法を提供する。

ここで、前記制御情報は、前記一つのエンティティにより管理される複数の周波数割当バンドのそれぞれに対する前記第１識別子及び前記第２識別子を含み、プリアンブルまたは制御信号のうちいずれか一つ以上を通じて伝送されることができる。

また、前記制御情報が前記プリアンブルを通じて伝送される場合、前記制御情報は、それぞれ異なるプリアンブルコードまたはプリアンブルタイミングオフセットにより相互区別されることができる。ここで、前記プリアンブルタイミングオフセットは、該当のプリアンブルを含むフレーム全体のタイミングオフセットとして適用されることを意味することができる。

また、前記一つのエンティティにより管理される前記複数の周波数割当バンドのそれぞれに対する制御情報は、前記複数の周波数割当バンドのそれぞれに対して別々に規定されて伝送されることもでき、前記一つのエンティティにより管理される前記複数の周波数割当バンドが主キャリア（Primary Carrier）周波数バンド及び補助キャリア（Subsidiary Carrier）周波数バンドとに区分され、前記主キャリア周波数バンドが所定個数の補助キャリア周波数バンドに対する制御情報を含むように設定されることもできる。

なお、前記主キャリア周波数バンドは複数個にすることができ、この場合、前記複数個の主キャリア周波数バンドのそれぞれを用いて所定個数の補助キャリア周波数バンドに関する情報を伝送するように設定することができる。

一方、上記の課題を解決するために、本発明の他の様態では、物理層よりも上位層に該当する特定層の情報単位を、前記特定層に対応する一つのエンティティ（Entity）により管理される複数の周波数割当バンドを通じて受信する段階と、前記複数の周波数割当バンドのそれぞれを区別するための制御情報を受信する段階と、を含み、前記一つのエンティティにより管理される前記複数の周波数割当バンドのそれぞれは、あらかじめ定められた周波数政策によって特定サービスのために割り当てる周波数割当バンドサイズを有し、前記複数の周波数割当バンドのそれぞれを区別するための制御情報は、前記物理層で前記複数の周波数割当バンドを互いに区別するための第１識別子を、前記特定層で前記一つのエンティティにより管理される複数の周波数割当バンドを互いに区別するために第２識別子に変換した情報を含むことを特徴とする信号受信方法を提供する。

上述した本発明の各実施形態によれば、一つのエンティティにより管理される複数のキャリア周波数バンドをより效率的に管理することができ、受信側が複数のキャリアを通じて信号を受信する過程をより簡単に設定することができる。

また、フレーム全体またはフレーム中における伝送されるプリアンブル（同期チャネル）にタイミングオフセットを適用する実施形態によれば、信号伝送時点を分散させ、ＰＡＰＲを減少させることができる。

本発明の更なる理解を提供するために添付される図面は、本発明の実施例を説明し、詳細な説明と共に、本発明の原理を説明するために用いられる。

マルチバンドＲＦベースの信号送受信方法を（ａ）送信側、（ｂ）受信側の観点で概念的に説明するための図である。 マルチバンドベース通信方式における周波数割当の一例を示す図である。 マルチバンドベース方式において、一つの基地局と複数の端末の間に通信がなされるシナリオの一例を示す図である。 本実施形態によってプリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法を説明するための図である。 プリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法の他の実施形態を説明するための図である。 プリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法のさらに他の実施形態を説明するための図である。 プリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法のさらに他の実施形態を説明するための図である。 プリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法のさらに他の実施形態を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって主キャリアを用いて全体キャリア関連制御情報を伝送する概念を説明するための図である。 一つの主キャリアを規定し、該一つの主キャリアが残りの補助キャリアを制御する概念を説明するための図である。 ２個の主キャリアを規定し、２個の主キャリアがそれぞれ所定個数の補助キャリアを制御する概念を説明するための図である。 本発明の一実施形態によって、複数の主キャリアが、グルーピングされた複数の端末の各グループを支援する方式を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の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形態を説明するためのもので、本発明の唯一の実施形態を示すものではない。

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、本発明がそれらの具体的な細部事項なしにも実施可能であるということが当業者にはわかる。場合によっては、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を省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示する。また、本明細書全体において同一の構成要素については同一の図面符号を使用して説明する。

上述したように、本発明は、複数のＲＦキャリアを一つのＭＡＣを通じて效果的に管理するための識別子（ＩＤ）規定方法及び識別子関連情報を伝送する方法を提供する。そのための以下の説明において、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層は、ＯＳＩ ７層において、物理（Physical：ＰＨＹ）層（第１層）よりも上位概念の層（例えば、ネットワーク層）を総称する意味として用いられ、必ずしもＭＡＣ層に限定する必要はない。また、以下の説明において、マルチバンドＲＦが互いに隣接している例が挙げられても、本発明によるマルチバンドは、図２を参照して上述した通り、必ずしも物理的に隣接しているＲＦキャリアで構成される必要はない。また、以下では、説明を容易にするために、ＲＦキャリアのバンド幅が互いに同一の場合のみを示すが、本発明は、各ＲＦキャリアにより管理される周波数バンドのバンド幅がそれぞれ異なる場合も可能である。例えば、ＲＦ０は５ＭＨｚであり、ＲＦ１は１０ＭＨｚであって、これらのＲＦ周波数バンドが一つのＭＡＣエンティティにより管理される形態も可能である。

なお、本発明において、ＲＦキャリアは互いに同一システムのＲＦキャリアであっても良く、異なる無線アクセス技術（Radio Access Technology：ＲＡＴ）が適用されるＲＦキャリアであっても良い。例えば、ＲＦ０及びＲＦ１は３ＧＰＰ ＬＴＥ技術、ＲＦ２はＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ技術、ＲＦ３はＧＳＭ技術が適用される例を想定することができる。

本発明の一実施形態では、一つのＭＡＣが管理している実際の物理層における周波数バンドの位置を、論理的インデックス（logical index）に変換して管理することを提案する。また、あるシステムで一つのＭＡＣが管理するＲＦキャリアの個数は最大Ｍ個であるという制限を与えるとする。

これを、図２でＭＡＣ＃５が管理するＲＦキャリアを取り上げて説明する。

図２の例で、一つのＭＡＣが管理する最大ＲＦキャリアの個数は３であるとする。また、各ＲＦキャリアは、絶対的な基準で周波数バンドインデックス値であるＲＦ１、４、５とそれぞれ命名されているとする。この場合、本実施形態によってそれぞれの物理的周波数インデックスを表すＲＦ１、４、５は、論理的インデックスとしてそれぞれ０、１、２に変換して管理されることができる。

したがって、本実施形態によるキャリアＩＤに関する情報を受信側にシグナリングする方法が必要である。また、場合によっては、あるＭＡＣ内で管理される最大キャリア個数をシグナリングすることも必要になりうる。

あるＭＡＣ内で管理される最大キャリアの個数をＭとした時、本実施形態では、ＩＤシグナリング方法について、１）プリアンブル（Preamble）で知らせる方法と、２）共通制御チャネル（common control channel）または放送チャネル（broadcast channel）等を通じて伝送することを提案する。特に、プリアンブルでＩＤシグナリングを行う方法には、プリアンブルにそれぞれ異なる標識（Signature）を含めて伝送する方法、プリアンブル伝送タイミングにオフセットを与える方法などが可能である。ここで、プリアンブル伝送タイミングにオフセットを与えるということは、プリアンブル自体だけでなく、当該プリアンブルを含むフレーム全体の伝送タイミングにオフセットを与えるものと解釈することができる。

上述した例で、便宜上、一つのキャリアが一つのキャリアＩＤを有しているとしたが、一つ以上の物理的キャリアをまとめて一つの論理的キャリアＩＤで定義することも可能である。また、ここで、プリアンブルとは、同期チャネルで伝送される信号を意味する。したがって、以下において、プリアンブルは、同期チャネルと同等なまたはそれを含む概念とする。

まず、上述したようなキャリアＩＤと選択的に一つのＭＡＣにより管理されるキャリア個数に関する情報をプリアンブルを通しでシグナリングする方法について説明する。

上述したキャリアＩＤを知らせる方法の一例として、本発明の一実施形態では、各キャリアＩＤに異なる標識（signature）を割り当てる方法を提案する。具体的に、各キャリアＩＤに対して異なる標識を提供する方法には、各キャリアＩＤ別にそれぞれ異なるコードを割り当てる方法、プリアンブル伝送タイミングオフセットまたはフレーム全体の伝送タイミングオフセットを通じて各キャリアＩＤを表す方法を提案する。

なお、本実施形態の説明においては、便宜上、キャリア当たり１個のプリアンブルが伝送されるとして説明したが、キャリア当たり複数のプリアンブルが伝送される場合も可能である。

また、本実施形態について、３ＧＰＰ ＬＴＥ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎで使われる構造であるＰ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨのような同期チャネル構造に対してもＰ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨを一つにまとめてそれをプリアンブルと見なすと、上述と同一の概念を適用することができる。

より具体的な実施形態として、以下では、各キャリアＩＤにそれぞれ異なるコードを割り当てる方法について説明する。

まず、本実施形態では、それぞれ異なるキャリアＩＤをそれぞれ異なるコードを通じて表す方法を提案する。通常、プリアンブルはセルＩＤを検出するために使用される。例えば、総１１４個のセルＩＤを区別しなければならない場合には、少なくとも１１４個のそれぞれ異なるコードにより区別されることが要求され、本実施形態によって４個のキャリアＩＤをさらに区別しようとする場合には、総４５６（＝１１４＊４）個のそれぞれ異なるコードを割り当てることが要求される。ここで、それぞれ異なるコードとは、相互間に識別可能なコードであり、相互間に相関値が一定レベル以下であるコード組合せ、循環シフトシーケンスセット、直交シーケンスによりカバーリングされたシーケンスセットなどを含むが、その具体的なコードの種類に特別な制限はない。

また、上述した概念を用いた本発明の他の実施形態では、それぞれの周波数割当バンドを表すキャリアを用途によって区別して使用する方法を提案する。

具体的に、本実施形態では、複数のキャリアのうち一つ以上のキャリアを主キャリア（primary carrier）と規定することを提案する。この主キャリアは、端末が初期セル探索や初期隣接セル探索を行う際に初期の探索を試みるキャリアであり、通常、放送情報や共通制御信号、システムバンド幅やマルチキャリア構成（multi-carrier configuration）を知らせるシステム構成などを伝送する役割を果たすことができる。この場合、端末は、該当のキャリアが主キャリアなのか、その他のキャリア（以下、「補助キャリア（subsidiary carrier）」という。）なのかのみを識別すればよい。

この場合、各キャリアの用途を区別するために２つのコードをさらに割り当てることが好ましい。この時、さらに割り当てられる２つのコードは、上述した例においてキャリアＩＤを区別するための用途ではないことに注意されたい。本例で、例えば、セルＩＤの個数が１１４である場合、必要な総コードの個数は２２８（＝１１４＊２）となる。

以下では、本発明のさらに他の実施形態として、プリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法について説明する。

図４は、本実施形態によってプリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法を説明するための図である。

図４では、２つのプリアンブル標識（Signature）を用いて主キャリアと補助キャリアを区別する例を示しており、特に、主キャリアには標識０を、補助キャリアには標識１を用いる例を示している。

図４の例で、１キャリア単位のタイミングオフセット値を「ｄ」に設定した例を示している。ここで、ｄ値は、下記のように様々に設定することができる。

まず、本発明の一実施形態で、ｄ値は、プリアンブル伝送周期または同期チャネルの伝送周期以下に設定することができる。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムを取り上げると、同期チャネルを構成するＰ−ＳＣＨ及びＳ−ＳＣＨ信号（以下、Ｐ−ＳＣＨ信号を「プライマリー同期信号（Primary Synchronization Signal：ＰＳＳ）」、Ｓ−ＳＣＨ信号を「セカンダリー同期信号（Secondary Synchronization Signal：ＳＳＳ）」と表す。）はサブフレーム長に該当する５ｍｓごと伝送し、２個のサブフレームで構成される１０ｍｓフレーム内には、２個のＰＳＳ／ＳＳＳ対が伝送される。

１０ｍｓ内で伝送される２個のＳＳＳは、それぞれ異なる標識（Signature）、例えば、互いにスワッピングされた短い長さのシーケンスを有することによって、受信端が、１０ｍｓフレーム内で該当のサブフレームがサブフレーム０なのかサブフレーム１なのかを認識することができる。このような仮定の下で、ｄは５ｍｓに設定することができる。

また、本発明の他の実施形態で、ｄ値は、プリアンブル伝送周期または同期チャネル伝送周期以上に設定することができる。これについても同様、上述の３ＧＰＰ ＬＴＥシステムを取り上げて説明すると、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで１０ｍｓごとに同一ＳＳＳが繰り返し伝送されるので、同期チャネルだけでは同期チャネル伝送周期以上に設定されたｄ値を類推することは困難でありうる。このような場合、本実施形態では、システムフレーム番号（System Frame Number：ＳＦＮ）を通じてｄ値を類推することを提案する。

３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで、ＳＦＮは、サブフレーム０にあるＰ−ＢＣＨを通じて伝送される（０〜４０９５）。ｄが１０ｍｓに設定された場合では、キャリア０ではＳＦＮが１０になり、キャリア１ではＳＦＮが１１になるから、ｄ値を類推することができる。ＳＦＮは、１０ｍｓごとに１ずつカウントが増加する。

また、各ＲＦキャリアごとに異なる「ｄ」値を設定することができる。この場合、「ｄ」は、ＯＦＤＭシンボル単位の循環シフト（Circular Shift）形態であっても良く、これよりも小さい単位の遅延値であっても良い。

循環シフトの形態で遅延値を制御する場合、これは時間領域で直接または周波数領域で適用することができる。また、各キャリアバンドを通じて伝送される信号全体（例えば、参照信号（Reference Signal: RS）及びデータ）に同一に循環シフトを適用するように設定することもでき、参照信号またはプリアンブルにのみ循環シフトを適用するように設定することもできる。すなわち、伝送するデータはそのまま置いた状態で参照信号またはプリアンブルのみをｄ値によってオフセットを有するように伝送することができる。また、伝送するデータはそのまま置いた状態で、単にＰ−ＢＣＨで伝送されるＳＦＮのみを増加させる方法も可能である。これは、上述した方式において、ｄ値によってプリアンブル／同期チャネルまたは参照信号にオフセットを与えて伝送する方式に取って代わることができる。一方、伝送するデータも同様、ｄ値によってオフセットを与えて伝送し、これによってＳＦＮが増加するように設定する方法も可能である。

参考として、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでＳＦＮは１２ビットで構成されている。この１２ビットのうち、最上位１０ビットは、４０ｍｓに該当するＰ−ＢＣＨを通じて明示的に伝送され、４０ｍｓの間に０〜１０２３の値を有することができる。また、上記１２ビットのＳＦＮのうち、最下位２ビットは、循環バッファー（circular buffer）の固有の開始点（ＲＶ）を通じてブラインドデコーディング（blind decoding）して類推することができる。

上述の実施形態のように各キャリアバンドを通じて伝送される信号にタイミングオフセットを適用して伝送すると、伝送信号のＰＡＰＲを減少させることができる。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムを取り上げると、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムで一つのＲＦモジュールを用いて４個のキャリアを伝送する場合を仮定する。４個のキャリアが全て同一の物理セルＩＤに基づいて伝送されるからＰＡＰＲが問題になりうるが、上述した通り、各キャリアバンド別に異なる伝送タイミングを設定することによって、ＰＡＰＲ減少効果が得られる。したがって、上述の実施形態によって各キャリア別にそれぞれ異なるタイミングオフセットを適用する方式は、ＰＡＰＲ減少の面でも利用することができる。この時、各キャリア別にタイミングオフセットを適用するためには、上述した通り、循環シフトを利用することができ、循環シフトは、時間領域または周波数領域のいずれにおいても適用可能である。

なお、本発明のさらに他の実施形態では、上述したプリアンブル／同期チャネルとＳＦＮとの組合せを通じて、受信側がｄ値を認識できるようにｄ値を様々に設定することもできる。

例えば、上の説明では、Ｐ−ＢＣＨ単位（１０ｍｓ）でｄ値を設定してオフセットを適用する場合を挙げたが、４個のＰ−ＢＣＨを伝送する単位、すなわち、４０ｍｓでｄ値を設定してオフセットを適用することも可能である。

図４に示すような実施形態によれば、少ない演算量で該当のキャリアＩＤを效率的に検出できるという利点がある。また、キャリアＩＤを搬送するための別途の制御シグナリングが不要であるという利点がある。例えば、端末の初期信号処理過程は下記のような順序にすることができる。
１．プリアンブル標識（signature）０を通じて主キャリアを探し（キャリアＩＤ＝０）、時間同期をなす。
２．特定キャリアに対して標識１のプリアンブルを通じて時間同期をなす。
３．主キャリアとの時間オフセットを用いて現在状態のキャリアＩＤを検出する。

図５は、プリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法の他の実施形態を説明するための図である。

図５は、全てのキャリアが同一プリアンブル標識（コード）を使用し、キャリアＩＤは、タイミングオフセットで表す例を示している。この時、タイミングオフセットを比較する基準を提供するために、主キャリアのプリアンブルのそばに、キャリアＩＤを表すインディケータを伝送することが好ましい。図５では、このようなインディケータを「主キャリアインディケータ（Primary carrier ID indicator）」で表している。

本実施形態によると、端末の初期信号処理過程は、下記の順序とすることができる。
１．プリアンブル標識０及び主キャリアインディケータ（primary carrier indicator）を通じて主キャリアを探し（キャリアＩＤ＝０）、時間同期をなす。
２．特定キャリアに対して標識０のプリアンブルを通じて時間同期をなす。
３．主キャリアとの時間オフセットを用いて現在状態のキャリアＩＤを検出する。

図５の実施形態と同様に各キャリア別にキャリアＩＤ情報を伝送する他の例について説明する。

図６は、プリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法のさらに他の実施形態を説明するための図である。

図６に示す実施形態では、各キャリアに対して、キャリアＩＤを表す制御信号を含めて伝送する方式を示している。この場合、端末は、一旦、いずれか一つのキャリアＩＤのみを検出すれば、残りのキャリアＩＤは制御信号情報までデコーディングしなくても、プリアンブル検出段階で全て検出することができる。

図７及び図８は、プリアンブルタイミングオフセットを用いてキャリアＩＤを区別する方法のさらに他の実施形態を説明するための図である。

具体的に、図７は、図６の実施形態と略同様であり、ただし、キャリアＩＤインディケータを主キャリアと補助キャリアとに区別して伝送する方法を示している。また、図８は、図６の実施形態と略同様であり、ただし、キャリアＩＤ別に、異なるプリアンブルのコードを使用し、異なるキャリア指示情報を定義する方法を示している。

このような本発明の実施形態の要旨は、タイミングオフセットを用いてキャリアＩＤに関する情報を伝送するということであり、これに限定されず、キャリア情報伝送方式は様々なものがありうる。また、図４〜図８で上述した実施形態においてプリアンブル伝送タイミングにオフセットを適用することは、該当のプリアンブを含むフレーム全体に時間オフセットを適用してキャリアＩＤに関する情報を伝送するものと解釈することもできる。

一方、共通制御チャネル（放送チャネル）などを通じて本発明によるキャリア関連情報を伝送する実施形態も可能である。本発明によって定義されたキャリアＩＤは、キャリア当たり放送チャネルあるいは制御信号を通じて伝送されることができる。例えば、レガシーモードをサポートするＩＥＥＥ ８０２．１６ｍの場合に、従来ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅで使用している放送チャネルであるＤＬＦＰの５ビットの予約ビット（reserved bit）を用いてキャリアＩＤをシグナリングすることもでき、ＤＬ−ＭＡＰを通じてキャリアＩＤをシグナリングすることもできる。あるいは、新しいＤＬＦＰ／ＤＬ−ＭＡＰフォーマットを定義してキャリアＩＤを伝送することもできる。なお、３ＧＰＰ ＬＴＥの場合には、ＢＣＨの放送チャネルを通じてキャリアＩＤを伝送することもできる。

換言すると、３ＧＰＰ ＬＴＥの場合、該当のキャリアが主キャリアなのか補助キャリアなのかをＰ−ＢＣＨを通じて１ビットシグナリングとして伝送することができる。すなわち、Ｐ−ＢＣＨ（Physical Broadcast Channel）で主キャリアは０に、補助キャリアは１にシグナリングすることができる（逆に、主キャリアを１に、補助キャリアを０にシグナリングすることもできる。）。ここで、主キャリアは、上述した通り、端末が初期接続（initial access）を試みるキャリアを意味する。

以下、本発明のさらに他の実施形態であり、主キャリアを通じて制御信号（すなわち、キャリアＩＤのようなキャリア関連制御信号）を伝送する方法について説明する。

上述した本発明の一実施形態によって主キャリアを定義した場合、本実施形態では、ＭＡＣが管理する全体制御信号あるいはキャリアＩＤなどを主キャリアを用いて伝送することを提案する。この場合、キャリアＩＤ関連全体情報を主キャリアを用いて伝送する時には、補助キャリアの占める物理インデックス、使用可能な周波数バンドに対する論理インデックスまたは一つのＭＡＣが管理できるキャリアインデックスなどを、主キャリアを用いて伝送するように設定することができる。また、本発明についての説明において、ＭＡＣは例示的なものであり、上述した通り、複数のキャリアを管理でき、物理層よりも上位層に対応する任意の層の一例に過ぎない。また、「ＭＡＣ」と例示される特定層において、「ＭＡＣ」は、ＩＥＥＥで規定される概念だけでなく、３ＧＰＰシステムで各キャリアバンド別に存在するＭＡＣの概念も含むものと見なすことができる。

図２の例に挙げて説明する。ＦＡ１、ＦＡ４、ＦＡ５がマルチキャリアベースのシステムで利用可能な周波数割当バンドであるとし、ＦＡ１を主キャリア周波数バンドであるとする。こうする場合、本実施形態によれば、主キャリア周波数バンドであるＦＡ１を通じてマルチキャリアと関連した制御情報を伝送することができる。本実施形態でＦＡ０〜ＦＡ７をシステムが使用できるので、該当のＭＡＣがカバーするキャリアインデックスである１、４、５を主キャリアの制御信号として伝送することができる。あるいは、ＦＡ１、４、５をＭＡＣ内の論理インデックスに変える場合、インデックス０、１、２となり、主キャリアに物理チャネルＦＡ１に位置する論理インデックス０、ＦＡ４に位置する論理インデックス１、またはＦＡ５に位置する論理インデックス２のような方式でシグナリングする方法も可能である。また、上述した制御シグナルを全て伝送する方式も可能である。

図９は、本発明の一実施形態によって主キャリアを用いて全体キャリア関連制御情報を伝送する概念を説明するための図である。

ここで、主キャリアで伝送される制御信号は、キャリア関連制御信号（carrier-related control signal）、一般的な制御信号、キャリアＩＤなどを含め、上述したあらゆる形態の制御信号を含むことができ、これは図９に概念的に示されている。

上述の実施形態において、主キャリアを用いて制御信号を伝送する場合、各キャリアのプリアンブルは同一であっても良く、同一でなくても良い。また、本実施形態によって主キャリアを用いて全体キャリア関連情報を伝送する方法は、プリアンブルを用いてキャリア情報を伝送する実施形態と結合して利用されることもできる。

以上では一つのＭＡＣが管理するキャリアのうち主キャリアは一つである場合を例に挙げて説明した。ただし、本発明による主キャリアは複数個であっても良く、以下では、このように一つのＭＡＣが管理するキャリアのうち主キャリアが２つ以上である場合について重点的に説明する。

本実施形態を説明するにあたり、キャリア関連情報を別途に規定してプリアンブル、タイミングオフセットなどを用いて伝送する方法、主キャリアを用いて全体キャリア関連情報を伝送する方法のいずれを適用しても良いが、以下では、説明の便宜のために、主キャリアを用いて全体キャリア関連情報を伝送する場合を挙げて説明する。

図１０は、一つの主キャリアを規定し、該一つの主キャリアが残りの補助キャリアを制御する概念を説明している。

図１１は、２個の主キャリアを規定し、２個の主キャリアがそれぞれ所定個数の補助キャリアを制御する概念を説明している。

すなわち、図１０では、一つの主キャリアが残りのｎ−１個のキャリア関連情報を全てシグナリングして管理する方式を示しており、本実施形態による図１１では、２個の主キャリアが全体補助キャリアを二分し、それぞれの主キャリアが残りの補助キャリア関連情報を伝送する形態を示している。

図１１に示すような本実施形態によって主キャリアを複数個に規定する場合、多数の端末間の多重化においてより柔軟な構成を支援することができるという長所がある。例えば、一つのＭＡＣが６個のキャリアを管理し、このＭＡＣに属している端末の個数は６個であり、６個の端末が３個ずつ２個のグループを形成する場合を取り上げる。このような場合、下記のように各グループに該当する端末を支援することが可能である。

図１２は、本発明の一実施形態によって、複数の主キャリアが、グルーピングされた複数の端末を含む各グループを支援する方式を説明するための図である。

すなわち、主キャリアに該当するＲＦキャリア０及びＲＦキャリア３は、残りのキャリアに関する情報を管理し、２個のグループにグルーピングされた６個の端末を、各主キャリアが管理するキャリアグループに割り当ててサービスを提供することが可能である。

図１２の例では、６個の端末が２個のグループにグルーピングされて通信する例に挙げて説明するが、端末は主キャリアの個数によってｎ個のグループにグルーピングされてサービスされることができる。

以上の詳細な説明は、当業者が本発明を具現し実施できるように提供された。以上では具体的な実施形態に上げて本発明を説明したが、当該技術分野における熟練した当業者には、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の思想及び領域を逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更できるということが理解できる。したがって、本発明は、上記の実施形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を有するものである。

上述のように、本発明の各実施形態による信号送受信方法は、一つのＭＡＣエンティティにより複数のキャリア周波数バンドが管理されるマルチキャリアシステムに広範囲に用いることができる。すなわち、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍなどを含め、上述したようなマルチキャリアシステムが適用されるいずれのシステムにも適用可能である。

当業者には当然であるが、本発明の思想又は範囲を逸脱することなく本発明の様々な修正及び変更をすることが可能である。このために、添付する請求項及びそれらと同等なものの範囲内において修正及び変更が行われる場合、本発明はそれら修正及び変更を包含することものとする。

Claims (9)

1. 通信システムにおいて、基地局が移動局に信号を送信する方法であって、
   前記移動局に割当てられた１つ以上の補助キャリア周波数バンドに対する制御情報を、前記移動局の主キャリア周波数バンドを介して前記移動局に送信するステップと、及び、
   前記移動局に割当てられた複数のキャリア周波数バンドの少なくとも１つにおいて、前記移動局にデータを送信するステップと、
   を有し、
   前記移動局に割当てられた前記複数のキャリア周波数バンドは、前記主キャリア周波数バンドと前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドを有し、
   前記移動局に割当てられた前記複数のキャリア周波数バンドの１つのみが、前記移動局に対する前記主キャリア周波数バンドとして使用され、
   前記主キャリア周波数バンドは、前記移動局が最初にアクセスを試みるキャリア周波数バンドであるか、又はキャリアアグリゲーション構成を示す情報が送信されるキャリア周波数バンドであり、
   前記制御情報は、前記移動局に対する前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドにそれぞれ割当てられた１つ以上の論理インデックス、及び前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドとして使用される１つ以上のキャリア周波数バンドの１つ以上の物理インデックスを有し、
   前記１つ以上の論理インデックスのそれぞれは、「０」と「物理層上部の特定層により管理されるキャリア周波数バンドの最大数−１」との間の整数値を有する、方法。
2. 前記１つ以上の物理インデックスのそれぞれは、前記通信システムで利用可能なキャリア周波数バンドに割り当てられた絶対的な周波数バンドインデックスの１つに対応する、請求項１に記載の方法。
3. 前記１つ以上の論理インデックスのそれぞれは、前記特定層内の対応する補助キャリア周波数バンドを識別するために使用され、前記１つ以上の物理インデックスのそれぞれは、前記物理層内の前記対応する補助キャリア周波数バンドを識別するために使用される、請求項１又は２に記載の方法。
4. どのキャリア周波数バンドが、前記移動局に対する前記主キャリア周波数バンドであるかを示す情報を送信するステップを更に有する、請求項３に記載の方法。
5. 通信システムにおいて、移動局が基地局からの信号を受信する方法であって、
   前記移動局に割当てられた１つ以上の補助キャリア周波数バンドに対する制御情報を、前記移動局の主キャリア周波数バンドを介して前記基地局から受信するステップと、及び、
   前記移動局に割当てられた複数のキャリア周波数バンドの少なくとも１つにおいて、前記基地局からデータを受信するステップと、
   を有し、
   前記移動局に割当てられた前記複数のキャリア周波数バンドは、前記主キャリア周波数バンドと前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドを有し、
   前記移動局に割当てられた前記複数のキャリア周波数バンドの１つのみが、前記移動局に対する前記主キャリア周波数バンドとして使用され、
   前記主キャリア周波数バンドは、前記移動局が最初にアクセスを試みるキャリア周波数バンドであるか、又はキャリアアグリゲーション構成を示す情報が送信されるキャリア周波数バンドであり、
   前記制御情報は、前記移動局に対する前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドにそれぞれ割当てられた１つ以上の論理インデックス、及び前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドとして使用される１つ以上のキャリア周波数バンドの１つ以上の物理インデックスを有し、
   前記１つ以上の論理インデックスのそれぞれは、「０」と「物理層上部の特定層により管理されるキャリア周波数バンドの最大数−１」との間の整数値を有する、方法。
6. 前記１つ以上の物理インデックスのそれぞれは、前記通信システムで利用可能なキャリア周波数バンドに割り当てられた絶対的な周波数バンドインデックスの１つに対応する、請求項５に記載の方法。
7. 前記１つ以上の論理インデックスのそれぞれは、前記特定層内の対応する補助キャリア周波数バンドを識別するために使用され、前記１つ以上の物理インデックスのそれぞれは、前記物理層内の前記対応する補助キャリア周波数バンドを識別するために使用される、請求項５又は６に記載の方法。
8. どのキャリア周波数バンドが、前記移動局に対する前記主キャリア周波数バンドであるかを示す情報を送信するステップを更に有する、請求項７に記載の方法。
9. 通信システムにおいて、移動局が基地局からの信号を受信するための動作を、移動局のコンピュータに実行させるためのプログラムあって、該プログラムは、
   前記移動局が、前記移動局に割当てられた１つ以上の補助キャリア周波数バンドに対する制御情報を、前記移動局の主キャリア周波数バンドを介して前記基地局から受信するステップと、及び、
   前記移動局が、前記移動局に割当てられた複数のキャリア周波数バンドの少なくとも１つにおいて、前記基地局からデータを受信するステップと、
   を実行するようプログラムされ、
   前記移動局に割当てられた前記複数のキャリア周波数バンドは、前記主キャリア周波数バンドと前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドを有し、
   前記移動局に割当てられた前記複数のキャリア周波数バンドの１つのみが、前記移動局に対する前記主キャリア周波数バンドとして使用され、
   前記主キャリア周波数バンドは、前記移動局が最初にアクセスを試みるキャリア周波数バンドであるか、又はキャリアアグリゲーション構成を示す情報が送信されるキャリア周波数バンドであり、
   前記制御情報は、前記移動局に対する前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドにそれぞれ割当てられた１つ以上の論理インデックス、及び前記１つ以上の補助キャリア周波数バンドとして使用される１つ以上のキャリア周波数バンドの１つ以上の物理インデックスを有し、
   前記１つ以上の論理インデックスのそれぞれは、「０」と「物理層上部の特定層により管理されるキャリア周波数バンドの最大数−１」との間の整数値を有する、プログラム。

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