JP6252957B2 - 通信装置、通信方法および集積回路 - Google Patents

通信装置、通信方法および集積回路 Download PDF

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Description

本発明は、同じ送信時間間隔の中で上りリンク送信とランダムアクセスプリアンブルとが送信される状況、または複数のランダムアクセスプリアンブルが送信される状況において、上りリンクの電力を制御する方法、に関する。さらに、本発明は、これらの方法をハードウェア（すなわち装置）に実装する、ハードウェアによって実行する、およびソフトウェアに実装することに関する。
ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）
ＷＣＤＭＡ無線アクセス技術をベースとする第３世代の移動通信システム（３Ｇ）は、世界中で広範な規模で配備されつつある。この技術を機能強化あるいは発展・進化させるうえでの最初のステップとして、高速下りリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）と、エンハンスト上りリンク（高速上りリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）とも称する）とが導入され、これにより、極めて競争力の高い無線アクセス技術が提供されている。
ユーザからのますます増大する需要に対応し、新しい無線アクセス技術に対する競争力を確保する目的で、３ＧＰＰは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）と称される新しい移動通信システムを導入した。ＬＴＥは、今後１０年間にわたり、データおよびメディアの高速伝送ならびに大容量の音声サポートに要求されるキャリアを提供するように設計されている。高いビットレートを提供する能力は、ＬＴＥにおける重要な方策である。
ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）に関する作業項目（ＷＩ）の仕様は、Ｅ−ＵＴＲＡ（Evolved UMTS Terrestrial Radio Access(UTRA)：進化したＵＭＴＳ地上無線アクセス）およびＥ−ＵＴＲＡＮ（Evolved UMTS terrestrial Radio Access Network：進化したＵＭＴＳ地上無線アクセスネットワーク）と称され、最終的にリリース８（ＬＴＥ）として公開される（ＬＴＥリリース８）。ＬＴＥシステムは、パケットベースの効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークであり、ＩＰベースの機能を低待ち時間および低コストにおいて完全に提供する。詳細なシステム要件は、文献に記載されている。ＬＴＥにおいては、与えられたスペクトルを使用してフレキシブルなシステム配備を達成する目的で、複数の送信帯域幅（例えば、１．４ＭＨｚ、３．０ＭＨｚ、５．０ＭＨｚ、１０．０ＭＨｚ、１５．０ＭＨｚ、および２０．０ＭＨｚ）が指定されている。下りリンクには、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）をベースとする無線アクセスが採用されている。その理由として、そのような無線アクセスは、シンボルレートが低いため本質的にマルチパス干渉（ＭＰＩ）を受けにくいこと、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）を使用していること、さまざまな送信帯域幅の構成に対応可能であること、が挙げられる。上りリンクには、ＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア周波数分割多元接続）をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、ユーザ機器（ＵＥ）の送信出力が限られていることを考えれば、ピークデータレートを向上させるよりも広いカバレッジエリアを提供することが優先されるためである。ＬＴＥリリース８では、数多くの主要なパケット無線アクセス技術（例えば、ＭＩＭＯ（多入力多出力）チャネル伝送技術）が採用されており、効率の高い制御シグナリング構造が達成されている。
ＬＴＥのアーキテクチャ
図１は、ＬＴＥの全体的なアーキテクチャを示しており、図２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮのアーキテクチャをさらに詳しく示している。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、基地局装置から構成されており、基地局装置は、ユーザ機器（ＵＥ）に向かうＥ−ＵＴＲＡのユーザプレーン（ＰＤＣＰ／ＲＬＣ／ＭＡＣ／ＰＨＹ）および制御プレーン（ＲＲＣ）のプロトコルを終端させる。基地局装置（ｅＮｏｄｅＢ／ｅＮＢ）は、物理層（ＰＨＹ）、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）層、無線リンク制御（ＲＬＣ）層、およびパケットデータ制御プロトコル（ＰＤＣＰ）層（ユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含んでいる）をホストする。基地局装置は、制御プレーンに対応する無線リソース制御（ＲＲＣ）機能も提供する。基地局装置は、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、交渉された上りリンクＱｏＳ（サービス品質）の実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータの暗号化／復号化、下りリンク／上りリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮／復元など、多くの機能を実行する。基地局装置は、Ｘ２インタフェースによって互いに接続されている。
さらに、基地局装置は、Ｓ１インタフェースによってＥＰＣ（Evolved Packet Core：進化したパケットコア）に接続されている。より具体的には、Ｓ１−ＭＭＥによってＭＭＥ（Mobility Management Entity：移動管理エンティティ）に接続されており、Ｓ１−Ｕによってサービングゲートウェイ（ＳＧＷ：Serving Gateway）に接続されている。Ｓ１インタフェースは、ＭＭＥ／サービングゲートウェイと基地局装置との間の多対多関係をサポートする。サービングゲートウェイは、ユーザデータパケットのルーティングおよび転送を行う。一方で、サービングゲートウェイは、基地局装置間のハンドオーバー時にユーザプレーンのモビリティアンカー（mobility anchor）としての役割と、ＬＴＥとそれ以外の３ＧＰＰ技術との間のモビリティのためのアンカーとしての役割と、を果たす（Ｓ４インタフェースを終端させ、２Ｇ／３Ｇシステムとパケットデータネットワークゲートウェイ（ＰＤＮ ＧＷ）との間でトラフィックを中継する）。サービングゲートウェイは、アイドル状態のユーザ機器に対しては、そのユーザ機器への下りリンクデータが到着したとき下りリンク（ＤＬ）データ経路を終端させ、ページングをトリガーする。サービングゲートウェイは、ユーザ機器のコンテキスト（例えば、ＩＰベアラサービスのパラメータ、ネットワーク内部ルーティング情報）を管理および格納する。さらに、サービングゲートウェイは、合法傍受（lawful interception）の場合にユーザトラフィックの複製を実行する。
ＭＭＥは、ＬＴＥのアクセスネットワークの主要な制御ノードである。ＭＭＥは、アイドルモードのユーザ機器の追跡およびページング手順（再送信を含む）の役割を担う。ＭＭＥは、ベアラの有効化／無効化プロセスに関与し、さらには、最初のアタッチ時と、コアネットワーク（ＣＮ）ノードの再配置を伴うＬＴＥ内ハンドオーバー時とに、ユーザ機器のサービングゲートウェイを選択する役割も担う。ＭＭＥは、（ＨＳＳと対話することによって）ユーザを認証する役割を担う。非アクセス層（ＮＡＳ：Non-Access Stratum）シグナリングはＭＭＥにおいて終端され、ＭＭＥは、一時的なＩＤを生成してユーザ機器に割り当てる役割も担う。ＭＭＥは、サービスプロバイダの公衆陸上移動網（ＰＬＭＮ：Public Land Mobile Network）に入るためのユーザ機器の認証を確認し、ユーザ機器のローミング制限を実施する。ＭＭＥは、ＮＡＳシグナリングの暗号化／完全性保護においてネットワーク内の終端点であり、セキュリティキーの管理を行う。シグナリングの合法傍受も、ＭＭＥによってサポートされる。さらに、ＭＭＥは、ＬＴＥのアクセスネットワークと２Ｇ／３Ｇのアクセスネットワークとの間のモビリティのための制御プレーン機能を提供し、ＳＧＳＮからのＳ３インタフェースを終端させる。さらに、ＭＭＥは、ローミングするユーザ機器のためのホームＨＳＳに向かうＳ６ａインタフェースを終端させる。
ＬＴＥにおける上りリンクアクセス方式
上りリンク送信においては、カバレッジを最大にするため、ユーザ端末による電力効率の高い送信が必要である。Ｅ−ＵＴＲＡの上りリンク送信方式としては、シングルキャリア伝送と、ＦＤＭＡ（周波数分割多元接続）および動的な帯域幅割当てとを組み合わせた方式が選択されている。シングルキャリア伝送が選択された主たる理由は、マルチキャリア信号（ＯＦＤＭＡ：直交周波数分割多元接続）と比較して、ピーク対平均電力比（ＰＡＲＲ）が低いためである。また、これに対応して電力増幅器の効率が改善され、カバレッジの向上が見込まれるためである（与えられる端末ピーク電力に対してデータレートが高い）。基地局装置は、各時間間隔において、ユーザデータを送信するための固有の時間／周波数リソースをユーザに割り当て、これによってセル内の直交性が確保される。上りリンクにおける直交多元接続によって、セル内干渉が排除されることでスペクトル効率が高まる。マルチパス伝搬に起因する干渉については、送信信号にサイクリックプレフィックスを挿入することにより基地局（ｅＮｏｄｅＢ）において対処する。
データ送信に使用される基本的な物理リソースは、１つの時間間隔（例えば、０．５ｍｓのサブフレーム）にわたるサイズＢＷｇｒａｎｔの周波数リソースから構成される（符号化された情報ビットはこのリソースにマッピングされる）。なお、サブフレーム（送信時間間隔（ＴＴＩ）とも称する）は、ユーザデータを送信するための最小の時間間隔である。しかしながら、サブフレームを連結することにより、１ＴＴＩよりも長い時間にわたる周波数リソースＢＷｇｒａｎｔをユーザに割り当てることも可能である。
周波数リソースは、図３および図４に示したように、局在型スペクトル（localized spectrum）、または分散型スペクトル（distributed spectrum）のいずれかとすることができる。図３に示したように、局在型のシングルキャリアは、送信信号が、利用可能な全スペクトルの一部分を占める連続的なスペクトルを有することを特徴とする。送信信号のシンボルレートが異なる（対応してデータレートが異なる）ことは、局在型のシングルキャリア信号の帯域幅が異なることを意味する。
これに対して、図４に示したように分散型のシングルキャリアは、送信信号が、システム帯域幅の全体にわたり分散する不連続な（「くし状の」）スペクトルを有することを特徴とする。ただし、分散型のシングルキャリア信号はシステム帯域幅の全体にわたり分散しているが、占有するスペクトルの合計量は、本質的には、局在型のシングルキャリアのスペクトル量と同じである。さらには、シンボルレートを上げる／下げるには、「くしの歯」のそれぞれの「帯域幅」をそのままにして「くしの歯」の数を増やす／減らす。
図４のスペクトルは、一見すると、くしの歯のそれぞれが「サブキャリア」に対応するマルチキャリア信号のような印象を与える。しかしながら、分散型のシングルキャリア信号の時間領域の信号生成では、対応するピーク対平均電力比の低いために、生成される信号は、まさにシングルキャリア信号であることが明らかである。分散型のシングルキャリア信号とマルチキャリア信号（例えばＯＦＤＭ：直交周波数分割多重）との間の重要な違いとして、シングルキャリア信号では、「サブキャリア」または「くしの歯」のそれぞれが１個の変調シンボルを伝えるのではない。そうではなく、「くしの歯」のそれぞれは、すべての変調シンボルに関する情報を伝える。これにより、くしの歯の間に依存性が生じ、結果としてピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ）特性を低くする。さらに、「くしの歯」の間のこの依存性の結果として、送信帯域幅全体にわたりチャネルが周波数非選択性でない限りは、等化の必要性が生じる。これに対して、ＯＦＤＭの場合、サブキャリアの帯域幅全体にわたりチャネルが周波数非選択性である限りは、等化は必要ない。
分散型送信では、局在型送信よりも大きな周波数ダイバーシチゲインを提供することができる。一方で、局在型送信では、チャネルに応じたスケジューリングをより容易に行うことができる。なお、多くの場合、スケジューリングの決定では、高いデータレートを達成するため１つのユーザ機器に帯域幅全体を与えるように決定することができる。
ＬＴＥにおける上りリンクのスケジューリング方式
上りリンクの方式として、スケジューリング制御式の（すなわち基地局装置によって制御される）アクセスと、コンテンション（競合）ベースのアクセスと、の両方を使用することができる。
スケジューリング制御式アクセスの場合、上りリンクデータ送信用として、特定の時間長の特定の周波数リソース（すなわち時間／周波数リソース）が、ユーザ機器に割り当てられる。しかしながら、コンテンションベースのアクセス用に、いくらかの時間／周波数リソースを割り当てることができる。コンテンションベースの時間／周波数リソースの範囲内では、ユーザ機器は、最初にスケジューリングされることなく送信することができる。ユーザ機器がコンテンションベースのアクセスを行う１つのシナリオは、例えばランダムアクセスである。すなわち、ユーザ機器があるセルへ、または上りリンクリソースを要求するため、最初のアクセスを行うときである。
スケジューリング制御式アクセスの場合、基地局装置のスケジューラが、上りリンクデータ送信のための固有の周波数／時間リソースをユーザに割り当てる。より具体的には、スケジューラは以下を決定する。
− 送信を許可する（１つまたは複数の）ユーザ機器
− 物理チャネルリソース（周波数）
− 移動端末が送信に使用するべきトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ（ＴＢＳ）および変調・符号化方式（ＭＣＳ））
割当て情報は、いわゆる第１層／第２層制御チャネルで送られるスケジューリンググラントを通じてユーザ機器にシグナリングされる。以下では、説明を簡潔にするため、この下りリンクチャネルを「上りリンクグラントチャネル」と称する。
スケジューリンググラントメッセージ（本明細書ではリソース割当てとも称する）は、情報として、周波数帯域のうちユーザ機器による使用を許可する部分と、グラントの有効期間と、これから行う上りリンク送信にユーザ機器が使用しなければならないトランスポートフォーマットとを、少なくとも含んでいる。最も短い有効期間は、１サブフレームである。グラントメッセージには、選択される方式に応じて追加の情報も含めることができる。上りリンク共有チャネルＵＬ−ＳＣＨで送信する権利を許可するグラントとしては、「各ユーザ機器に対する」グラントのみが使用される（すなわち、「各ユーザ機器における各無線ベアラに対する」グラントは存在しない）。したがってユーザ機器は、割り当てられたリソースを何らかの規則に従って無線ベアラの間で配分する必要があり、この規則については次節で詳しく説明する。
トランスポートフォーマットは、ＨＳＵＰＡの場合とは異なり、ユーザ機器側では選択しない。基地局（ｅＮｏｄｅＢ）が、いくつかの情報（例えば、報告されたスケジューリング情報およびＱｏＳ情報）に基づいてトランスポートフォーマットを決定し、ユーザ機器は、選択されたトランスポートフォーマットに従わなければならない。ＨＳＵＰＡでは、基地局装置が最大限の上りリンクリソースを割り当てて、ユーザ機器は、それに応じてデータ送信用の実際のトランスポートフォーマットを選択する。
上りリンクのデータ送信では、スケジューリンググラントを通じてユーザ機器に割り当てられる時間／周波数リソースを必ず使用しなければならない。ユーザ機器が有効なグラントを持たない場合、上りリンクデータを送信することは許可されない。各ユーザ機器に専用チャネルが必ず割り当てられるＨＳＵＰＡの場合とは異なり、データ送信用には、複数のユーザによって共有される１つの上りリンクデータチャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）のみが存在する。
リソースを要求するため、ユーザ機器はリソース要求メッセージを基地局装置に送信する。このリソース要求メッセージには、例えば、バッファ状態、ユーザ機器の電力状態、サービス品質（ＱｏＳ）に関連する情報を含めることができる。これらの情報（以下ではスケジューリング情報と称する）により、基地局装置は適切なリソース割当てを行うことができる。本文書全体を通じて、無線ベアラグループごとにバッファ状態が報告されるものと想定する。当然ながら、バッファ状態報告についての別の設定も可能である。無線リソースのスケジューリングは、サービス品質を決定するうえで、共有チャネルアクセスネットワークにおいて最も重要な機能であるため、効率的なＱｏＳ管理を可能にする目的で、ＬＴＥにおける上りリンクスケジューリング方式が満たしているべき要件がいくつかある（非特許文献１を参照）（http://www.3gpp.org/において入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれている）。
− 優先順位の低いサービスのリソース不足を避けるべきである。
− 個々の無線ベアラ／サービスにおいてＱｏＳが明確に区別されるべきである。
− どの無線ベアラ／サービスのデータが送信されるのかを基地局装置のスケジューラが識別できるように、上りリンク報告において、きめ細かいバッファ報告（例えば、無線ベアラごとの報告、または無線ベアラグループごとの報告）を可能にするべきである。
− 異なるユーザのサービスの間でＱｏＳを明確に区別できるようにするべきである。
− 無線ベアラごとに最小限のビットレートを提供できるようにするべきである。
上に挙げた条件から理解できるように、ＬＴＥのスケジューリング方式の１つの重要な側面は、事業者が、自身の総セル容量を、異なるＱｏＳクラスの個々の無線ベアラの間で分配することを制御できるメカニズムを提供することである。無線ベアラのＱｏＳクラスは、前述したようにサービングゲートウェイから基地局装置にシグナリングされる対応するＳＡＥベアラのＱｏＳプロファイルによって識別される。事業者は、自身の総セル容量のうちの特定の量を、特定のＱｏＳクラスの無線ベアラに関連付けられる総トラフィックに割り当てることができる。
クラスに基づくこの方法を採用する主たる目的は、パケットの処理を、パケットが属するＱｏＳクラスに応じて区別できるようにすることである。例えば、セル内の負荷が増加しているとき、事業者が、優先順位の低いＱｏＳクラスに属するトラフィックを抑制することによって対処できるようにするべきである。この段階では、優先順位の高いトラフィックに割り当てられた総リソースは、トラフィックを処理するのに十分であるため、優先順位の高いトラフィックを依然として低負荷状態で処理することができる。このことは、上りリンク方向および下りリンク方向の両方で可能とするべきである。
この方法を採用する１つの恩恵として、事業者は、帯域幅の分配を決めるポリシーを完全に制御することができる。例えば、事業者の１つのポリシーとして、負荷が極めて高いときでも、優先順位が最低のＱｏＳクラスに属するトラフィックのリソース不足を避けるようにすることができる。優先順位の低いトラフィックのリソース不足を避けることは、ＬＴＥにおける上りリンクスケジューリング方式に求められる主たる要件の１つである。現在のＵＭＴＳリリース６（ＨＳＵＰＡ）のスケジューリングメカニズムでは、絶対的な優先順位方式の結果として、優先順位の低いアプリケーションのリソース不足が生じることがある。Ｅ−ＴＦＣ（Enhanced Transport Format Combination：拡張トランスポートフォーマット組合せ）の選択は、論理チャネルの絶対的な優先順位のみに従って行われる（すなわち優先順位の高いデータの送信が最大限に行われる）。このことは、優先順位の低いデータが、優先順位の高いデータによってリソース不足となりうることを意味する。リソース不足を避けるためには、基地局装置のスケジューラは、ユーザ機器がどの無線ベアラのデータを送信するかを制御する手段を備えていなければならない。このことは、主として、下りリンクにおいて第１層／第２層制御チャネルで送信されるスケジューリンググラントの設計および使用に影響を与える。以下では、ＬＴＥにおける上りリンク伝送速度の制御手順について詳しく説明する。
上りリンク伝送速度制御／論理チャネル優先順位付け手順
ＵＭＴＳ ＬＴＥ（ロングタームエボリューション）の上りリンク送信において望まれることは、リソース不足が回避されること、複数のベアラ間でのリソース割当ての高い柔軟性が可能であること、である。その一方で、ユーザ機器のベアラごとではなくユーザ機器ごとにリソース割当てが維持されることである。
ユーザ機器は、複数の無線ベアラ間での上りリンクリソースの共有を管理する上りリンク伝送速度制御機能を有する。以下では、この上りリンク伝送速度制御機能を論理チャネル優先順位付け手順とも称する。論理チャネル優先順位付け（ＬＣＰ）手順は、新しい送信が行われるとき、すなわち、トランスポートブロックを生成する必要があるときに適用される。容量を割り当てるための提案されている１つの方式では、各ベアラが、それぞれの最小限のデータレートに相当する組合せを受け取るまで、優先順位の順序で各ベアラにリソースを割り当て、さらなる容量があれば、それを例えば優先順位の順序でベアラに割り当てる。
論理チャネル優先順位付け手順についての後からの説明から明らかになるように、ユーザ機器に備わる論理チャネル優先順位付け手順は、ＩＰの世界で周知であるトークンバケットモデルに基づいて実施される。このモデルの基本的な機能は以下のとおりである。ある量のデータを送信する権利を表すトークンが、周期的に特定の速度でバケットに追加される。ユーザ機器にリソースが割り当てられると、バケットの中のトークンの数によって表される量までデータを送信することが許可される。ユーザ機器は、データを送信するとき、送信されるデータ量に相当する数のトークンを削除する。バケットが満杯である場合、それ以上のトークンは破棄される。トークンの追加に関して、このプロセスの反復周期はＴＴＩごとであるものと想定できるが、トークンが１秒ごとに追加されるように、この周期を長くすることも容易である。基本的には、１ｍｓごとにトークンをバケットに追加する代わりに、１秒ごとに１０００個のトークンを追加することもできる。
以下では、ＬＴＥリリース８において使用される論理チャネル優先順位付け手順について説明する（さらに詳しくは、非特許文献２を参照）（http://www.3gpp.orgにおいて入手可能であり、参照によって本文書に組み込まれている）。
ＲＲＣは、上りリンクデータのスケジューリングを、各論理チャネルのためのシグナリングによって制御する。このシグナリングにおいて、ｐｒｉｏｒｉｔｙは、値が大きいほど、低い優先順位レベルを示す。ｐｒｉｏｒｉｔｉｓｅｄＢｉｔＲａｔｅは、優先ビットレート（ＰＢＲ：Prioritized Bit Rate）を設定する。ｂｕｃｋｅｔＳｉｚｅＤｕｒａｔｉｏｎは、バケットサイズ期間（ＢＳＤ：Bucket Size Duration）を設定する。優先ビットレートの背後にある発想は、リソース不足の発生を回避する目的で、（保証ビットレートのない（非ＧＢＲ）低優先順位のベアラを含めて）ベアラのそれぞれについて最小限のビットレートをサポートすることである。各ベアラは、少なくとも、優先ビットレート（ＰＢＲ）を達成するための十分なリソースを取得する必要がある。
ユーザ機器は、論理チャネルｊごとに変数Ｂｊを維持する。Ｂｊは、関連する論理チャネルが確立されるときに０に初期化され、ＴＴＩごとに積ＰＢＲ×ＴＴＩ時間長だけインクリメントされる（ＰＢＲは論理チャネルｊの優先ビットレート）。しかしながら、Ｂｊの値はバケットサイズを超えることはできず、Ｂｊの値が論理チャネルｊのバケットサイズより大きい場合、Ｂｊの値はバケットサイズに設定される。論理チャネルのバケットサイズは、ＰＢＲ×ＢＳＤに等しく、ＰＢＲおよびＢＳＤは上位層によって設定される。
ユーザ機器は、新しい送信を行うとき、以下の論理チャネル優先順位付け手順を実行する。この上りリンク伝送速度制御機能によって、ユーザ機器は、自身の（１つまたは複数の）無線ベアラに以下の順序でリソースを割り当てる。
１． すべての論理チャネルについて、それらの設定されているＰＢＲまで、優先順位の高い順（降順）に（Ｂｊによって表されるバケット中のトークンの数に従って）リソースを割り当てる。
２． リソースが残っている場合、すべての論理チャネルについて、各論理チャネルのデータまたは上りリンクグラントのいずれかがなくなる（どちらか先に起こる方）まで、（Ｂｊの値には無関係に）優先順位の厳密に高い順にリソースを割り当てる。同じ優先順位に設定されている論理チャネルは、等しくリソースを割り当てるべきである。
ＰＢＲすべてが０に設定されている場合、最初のステップをスキップし、論理チャネルを優先順位の厳密な順序でリソースを割り当てる。すなわちユーザ機器は、高い優先順位のデータの送信を最大限に行う。
さらに、ユーザ機器は、上のスケジューリング手順時に以下の規則にも従うものとする。
− ＲＬＣ ＳＤＵ（または部分的に送信されるＳＤＵまたは再送信されるＲＬＣ ＰＤＵ）全体が、残っているリソースに収まる場合、ユーザ機器は、そのＲＬＣ ＳＤＵ（または部分的に送信されるＳＤＵまたは再送信されるＲＬＣ ＰＤＵ）を分割しないべきである。
− ユーザ機器は、論理チャネルからのＲＬＣ ＳＤＵを分割する場合、グラントができる限り使用されるようにセグメントのサイズを最大にする。
− ユーザ機器は、データの送信を最大限に行うべきである。
ＬＴＥリリース８においては、論理チャネル優先順位付け（ＬＣＰ）手順では優先ビットレート（ＰＢＲ）のみが使用されるが、今後のリリースにおいてさらなる改良・強化が導入されることもあり得る。例えば、ＰＢＲと同様に、保証ビットレートのある（ＧＢＲ）ベアラごとの最大ビットレート（ＭＢＲ）や、保証ビットレートのない（非ＧＢＲ）ベアラすべてに対する合計最大ビットレート（ＡＭＢＲ）が、ユーザ機器に導入されるかもしれない。ＭＢＲとは、ベアラあたりのトラフィックのビットレートを表し、ＡＭＢＲは、ベアラのグループあたりのトラフィックのビットレートを表す。ＡＭＢＲは、ユーザ機器のＳＡＥベアラのうち、保証ビットレートのないすべてのＳＡＥベアラに適用される。保証ビットレートのあるＳＡＥベアラは、ＡＭＢＲの範囲外である。保証ビットレートのない複数のＳＡＥベアラが同一のＡＭＢＲを共有することができる。すなわち、これらのＳＡＥベアラのそれぞれは、例えば自身以外のＳＡＥベアラがトラフィックを伝えていないとき、ＡＭＢＲ全体を利用することが可能である。ＡＭＢＲは、ＡＭＢＲを共有する非ＧＢＲ ＳＡＥベアラによる提供を期待できる合計ビットレートを制限する。
ユニキャストデータ送信におけるＨＡＲＱプロトコルの動作
信頼できないチャネルを介してのパケット伝送システムにおける誤り検出・訂正のための一般的な手法は、ハイブリッド自動再送要求（ＨＡＲＱ：Hybrid Automatic Repeat reQuest）と称される。ハイブリッドＡＲＱは、順方向誤り訂正（ＦＥＣ）とＡＲＱとの組合せである。
ＦＥＣ符号化されたパケットが送信され、受信側がそのパケットを正しく復号化できない場合（誤りは通常ではＣＲＣ（巡回冗長検査）によってチェックされる）、受信側はそのパケットの再送信を要求する。
ＬＴＥにおいては、信頼性を提供するため２つの再送信レベル、すなわち、ＭＡＣ層におけるＨＡＲＱと、ＲＬＣ層における外部ＡＲＱ（outer ARQ）とが存在する。外部ＡＲＱは、ＨＡＲＱによって訂正されずに残った誤りを処理するために必要であり、ＨＡＲＱは、１ビットの誤りフィードバックメカニズム（すなわち、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を使用することによって単純な形に維持されている。Ｎ個のプロセスによるストップアンドウェイトＨＡＲＱ（stop-and-wait HARQ）が採用され、このＨＡＲＱでは、下りリンクにおける非同期の再送信と、上りリンクにおける同期再送信とが行われる。同期ＨＡＲＱとは、ＨＡＲＱブロックの再送信が所定の周期間隔において行われることを意味する。したがって、再送信スケジュールを受信側に示すための明示的なシグナリングが要求されない。非同期ＨＡＲＱでは、エアインタフェースの条件に基づいて再送信をスケジューリングする柔軟性が提供される。この場合、正しい合成およびプロトコル動作が可能であるように、ＨＡＲＱプロセスの何らかの識別情報をシグナリングする必要がある。３ＧＰＰ ＬＴＥリリース８においては、８個のプロセスによるＨＡＲＱ動作が使用される。下りリンクデータ送信におけるＨＡＲＱプロトコルの動作は、ＨＳＤＰＡに類似する、または同じである。
上りリンクのＨＡＲＱプロトコル動作においては、再送信をスケジューリングする方法として２種類のオプションがある。再送信は、ＮＡＣＫによってスケジューリングされる（同期式非適応型再送信）、または、ＰＤＣＣＨによって明示的にスケジューリングされる（同期式適応型再送信）。同期式非適応型再送信の場合、再送信では前の上りリンク送信と同じパラメータを使用し、すなわち、再送信は同じ物理チャネルリソース上でシグナリングされ、同じ変調方式を使用する。同期式適応型再送信はＰＤＣＣＨを介して明示的にスケジューリングされるため、基地局装置が再送信の特定のパラメータを変更することが可能である。上りリンクにおける断片化（fragmentation）を回避する目的で、再送信を例えば異なる周波数リソース上にスケジューリングすることができ、または、基地局装置は、変調方式を変更する、あるいは、再送信に使用される冗長バージョンをユーザ機器に示すことができる。なお、ＨＡＲＱのフィードバック（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）とＰＤＣＣＨシグナリングは同じタイミングで行われることに留意されたい。したがって、ユーザ機器は、同期式非適応型再送信がトリガーされているか（ＮＡＣＫのみが受信されたか）、または基地局装置が同期式適応型再送信を要求しているか（すなわちＰＤＣＣＨがシグナリングされたか）を、一度だけ確認するのみでよい。
第１層／第２層制御シグナリング
スケジューリング対象のユーザに、ユーザの組合せステータス、トランスポートフォーマット、およびその他のデータ関連情報（例：ＨＡＲＱ）を知らせるためには、第１層／第２層制御シグナリングを下りリンク上でデータと一緒に送信する必要がある。この制御シグナリングは、一般にはサブフレーム内で下りリンクデータと一緒に多重化する必要がある（ユーザ組合せがサブフレーム単位で変化しうるものと想定する）。なお、ユーザ組合せはＴＴＩ（送信時間間隔）ベースで実行されることもあり、その場合、ＴＴＩ長はサブフレームの倍数であることに留意されたい。ＴＴＩ長は、サービスエリアにおいてすべてのユーザに対して一定とする、ユーザごとに異なる、あるいはユーザごとに動的とすることもできる。第１層／第２層制御シグナリングは、一般的にはＴＴＩあたり１回送信するのみでよい。第１層／第２層制御シグナリングは、物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）上で送信される。なお、上りリンクデータ送信のための組合せ（上りリンクグラント）も、ＰＤＣＣＨ上で送信されることに留意されたい。
第１層／第２層制御シグナリングにおいて送られるＰＤＣＣＨ情報は、一般的には、共有制御情報（ＳＣＩ：Shared Control Information）と専用制御情報（ＤＣＩ：Dedicated Control Information）に分類することができる。
共有制御情報（ＳＣＩ）
共有制御情報（ＳＣＩ）は、いわゆるカテゴリ１の情報を伝える。第１層／第２層制御シグナリングの共有制御情報部分は、リソース割当て（指示）に関連する情報を含んでいる。共有制御情報は、一般には以下の情報を含んでいる。
− ユーザ識別情報。割り当てる対象のユーザを示す。
− リソースブロック組合せ情報。ユーザに割り当てられるリソース（リソースブロック：ＲＢ）を示す。なお、ユーザに割り当てられるリソースブロックの数は動的とすることができる。
− 割当ての持続時間（オプション）。複数のサブフレーム（またはＴＴＩ）にわたる組合せが可能である場合。
これらに加えて、共有制御情報は、他のチャネルの設定および専用制御情報（ＤＣＩ）の設定に応じて、上りリンク送信に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ、上りリンクスケジューリング情報、ＤＣＩに関する情報（例：リソース、ＭＣＳ）などの情報を含んでいることができる。
専用制御情報（ＤＣＩ）
専用制御情報（ＤＣＩ）は、いわゆるカテゴリ２およびカテゴリ３の情報を伝える。第１層／第２層制御シグナリングの専用制御情報部分は、カテゴリ１によって示されるスケジューリング対象のユーザに送信されるデータの送信フォーマットに関連する（カテゴリ２）情報を含んでいる。さらに、（ハイブリッド）ＡＲＱを適用する場合、専用制御情報部分はＨＡＲＱ（カテゴリ３）情報を伝える。専用制御情報は、カテゴリ１によるスケジューリング対象ユーザによって復号化されるのみでよい。専用制御情報は、一般には以下に関する情報を含んでいる。
− カテゴリ２：変調方式、トランスポートブロック（ペイロード）サイズ（または符号化率）、ＭＩＭＯ関連情報など。トランスポートブロック（もしくはペイロードサイズ）または符号化率のいずれかをシグナリングできる。いずれの場合も、これらのパラメータは、変調方式情報およびリソース情報（割り当てられたリソースブロックの数）を使用することによって相互に計算することができる。
− カテゴリ３：ＨＡＲＱ関連情報（例えば、ハイブリッドＡＲＱプロセス番号、冗長バージョン、再送信シーケンス番号）
下りリンクデータ送信の第１層／第２層制御シグナリング情報
下りリンクパケットデータ送信とともに、第１層／第２層制御シグナリングが個別の物理チャネル（ＰＤＣＣＨ）上で送信される。この第１層／第２層制御シグナリングは、一般には以下に関する情報を含んでいる。
− データが送信される（１つまたは複数の）物理チャネルリソース（例えば、ＯＦＤＭの場合のサブキャリアまたはサブキャリアブロック、ＣＤＭＡの場合の符号）。ユーザ機器（受信側）は、データが送信されるリソースをこの情報によって識別することができる。
− 送信に使用されるトランスポートフォーマット。例えば、データのトランスポートブロックサイズ（ペイロードサイズ、情報ビットサイズ）、ＭＣＳ（変調・符号化方式）レベル、スペクトル効率、符号化率などが挙げられる。ユーザ機器（受信側）は、復調、デ・レートマッチング（de-rate-matchinｇ）、および復号化のプロセスを開始する目的で、情報ビットサイズ、変調方式、および符号化率を、この情報によって（通常はリソース割当て情報と組み合わせて）識別することができる。場合によっては、変調方式を明示的にシグナリングすることができる。
− ＨＡＲＱ情報：
− プロセス番号：ユーザ機器は、データがマッピングされているＨＡＲＱプロセスを識別することができる。
− シーケンス番号または新規データインジケータ：ユーザ機器は、送信が新しいパケットであるか再送信されたパケットであるかを識別することができる。
− 冗長バージョンもしくはコンステレーションバージョンまたはその両方：それぞれ、使用されているハイブリッドＡＲＱ冗長バージョン（デ・レートマッチングに必要である）、および使用されている変調コンステレーションバージョン（復調に必要である）を、ユーザ機器に知らせる。
− ユーザ機器識別情報（ユーザ機器ＩＤ）：第１層／第２層制御シグナリングの対象であるユーザ機器を知らせる。一般的な実施形態においては、この情報は、制御情報が別のユーザ機器に読まれることを防止する目的で、第１層／第２層制御シグナリングのＣＲＣをマスクするために使用される。
上りリンクデータ送信のための第１層／第２層制御シグナリング情報
上りリンクパケットデータ送信を可能にする目的で、送信の詳細をユーザ機器に知らせるため、第１層／第２層制御シグナリングが下りリンク（ＰＤＣＣＨ）上で送信される。この第１層／第２層制御シグナリングは、一般には以下の情報を含んでいる。
− ユーザ機器がデータ送信に使用するべき（１つまたは複数の）物理チャネルリソース（例えば、ＯＦＤＭの場合のサブキャリアまたはサブキャリアブロック、ＣＤＭＡの場合の符号）。
− ユーザ機器が送信に使用するべきトランスポートフォーマット。例えば、データのトランスポートブロックサイズ（ペイロードサイズ、情報ビットサイズ）、ＭＣＳ（変調・符号化方式）レベル、スペクトル効率、符号化率などが挙げられる。ユーザ機器（送信側）は、変調、レートマッチング、および符号化のプロセスを開始する目的で、情報ビットサイズ、変調方式、および符号化率を、この情報によって（通常はリソース割当て情報と組み合わせて）選択することができる。場合によっては、変調方式を明示的にシグナリングすることができる。
− ハイブリッドＡＲＱ情報：
− プロセス番号：データの取得先のハイブリッドＡＲＱプロセスをユーザ機器に知らせる。
− シーケンス番号または新規データインジケータ：新しいパケットを送信するのか、あるいはパケットを再送信するのかをユーザ機器に知らせる。
− 冗長バージョンもしくはコンステレーションバージョンまたはその両方：それぞれ、使用するハイブリッドＡＲＱ冗長バージョン（レートマッチングに必要である）、および、使用する変調コンステレーションバージョン（変調に必要である）を、ユーザ機器に知らせる。
− ユーザ機器識別情報（ユーザ機器ＩＤ）：データを送信するべきユーザ機器を知らせる。一般的な実施形態においては、この情報は、制御情報が別のユーザ機器に読まれることを防止する目的で、第１層／第２層制御シグナリングのＣＲＣをマスクするために使用される。
上述したさまざまな情報を送信する実際の方法には、いくつか異なるバリエーションが存在する。さらには、第１層／第２層制御情報は、さらなる情報を含んでいることもでき、あるいは、いくつかの情報を省くことができる。例えば以下のとおりである。
− 同期ＨＡＲＱプロトコルの場合、ＨＡＲＱプロセス番号が必要ないことがある。
− チェイス合成（Chase Combining）を使用する（冗長バージョンあるいはコンステレーションバージョンがつねに同じである）場合、または冗長バージョンあるいはコンステレーションバージョンのシーケンスが事前に定義されている場合には、冗長バージョンもしくはコンステレーションバージョンまたはその両方が必要ないことがある。
− 電力制御情報を制御シグナリングにさらに含めることができる。
− ＭＩＭＯに関連する制御情報（例えばプリコーディング情報）を制御シグナリングにさらに含めることができる。
− 複数の符号語によるＭＩＭＯ送信の場合には、複数の符号語のためのトランスポートフォーマットもしくはＨＡＲＱ情報またはその両方を含めることができる。
ＬＴＥにおいてＰＤＣＣＨ上でシグナリングされる上りリンクリソース割当て（ＰＵＳＣＨ）では、第１層／第２層制御情報にＨＡＲＱプロセス番号が含まれず、なぜなら、ＬＴＥの上りリンクには同期ＨＡＲＱプロトコルが採用されているためである。上りリンク送信に使用されるＨＡＲＱプロセスは、タイミングによって認識される。さらには、冗長バージョン（ＲＶ）情報は、トランスポートフォーマット情報と一緒に符号化される、すなわち、ＲＶ情報はトランスポートフォーマット（ＴＦ）フィールドに埋め込まれることに留意されたい。ＴＦフィールドまたはＭＣＳフィールドのサイズは、例えば、３２個のエントリに対応する５ビットである。ＴＦ／ＭＣＳテーブルの３個のエントリは、ＲＶ１、ＲＶ２、またはＲＶ３を示すために予約されている。ＭＣＳテーブルの残りのエントリは、ＲＶ０を暗黙的に示すＭＣＳレベル（ＴＢＳ）をシグナリングするために使用される。ＰＤＣＣＨのＣＲＣフィールドのサイズは１６ビットである。
ＬＴＥにおいてＰＤＣＣＨ上でシグナリングされる下りリンク組合せ（ＰＤＳＣＨ）では、冗長バージョン（ＲＶ）は、２ビットのフィールドにおいて個別にシグナリングされる。さらに、変調次数情報が、トランスポートフォーマット情報と一緒に符号化される。上りリンクの場合と同様に、５ビットのＭＣＳフィールドがＰＤＣＣＨ上でシグナリングされる。エントリのうち３個は、明示的な変調次数をシグナリングするために予約されており、トランスポートフォーマット（トランスポートブロック）情報は提供されない。残りの２９個のエントリにおいては、変調次数およびトランスポートブロックサイズ情報がシグナリングされる。
上りリンク電力制御
移動通信システムにおける上りリンク送信電力制御は、重要な目的を果たす。上りリンク送信電力制御は、要求されるＱｏＳ（サービス品質）が達成されるようにビットあたり十分な送信エネルギを確保する必要性と、システムの他のユーザとの干渉を最小にし、かつ移動端末のバッテリの寿命を最大にする必要性との間で、バランスをとる。この目的を達成する中で、電力制御（ＰＣ：Power Control）の役割は、要求されるＳＩＮＲ（信号対干渉雑音比）を提供すると同時に、隣接するセルに引き起こされる干渉を制御するうえで極めて重要となる。上りリンクにおける古典的な電力制御方式の発想では、すべてのユーザが同じＳＩＮＲで受信する（完全な補償（full compensation）として知られている）。３ＧＰＰは、これに代えて、ＬＴＥにおいて部分電力制御（ＦＰＣ：Fractional Power Control）の使用を採用した。この新しい機能では、経路損失の大きいユーザは、より低いＳＩＮＲ要件で動作し、したがって多くの場合、隣接セルに引き起こされる干渉が小さい。
ＬＴＥにおいては、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、およびサウンディング参照信号（ＳＲＳ）に対しては、きめ細かい電力制御式が指定されている（非特許文献３の５．１節を参照）（http://www.3gpp.orgにおいて入手可能である）。これらの上りリンク信号のそれぞれの電力制御式は、同じ基本原理に従う。電力制御式は、２つの主項、すなわち基地局装置によってシグナリングされる静的パラメータまたは半静的パラメータから導かれる、開ループの基本動作点と、サブフレームごとに更新される動的オフセット（補正）と、の合計と考えることができる。
リソースブロックあたりの送信電力のための開ループの基本動作点は、セル間干渉やセル負荷など複数の要因に依存する。開ループの基本動作点は、さらに２つの成分として、半静的な基本レベルＰ０（これはさらにセル内のすべてのユーザ機器（ＵＥ）の共通電力レベル（測定単位：ｄＢｍ）とユーザ機器に固有なオフセットとからなる）と、開ループの経路損失補償成分とに、分解することができる。リソースブロックあたりの電力の動的オフセットの部分は、さらに２つの成分として、変調・符号化方式（ＭＣＳ）に依存する成分と、明示的な送信器電力制御（ＴＰＣ：Transmitter Power Control）コマンドとに、分解することができる。
ＭＣＳに依存する成分（ＬＴＥ仕様ではΔＴＦと称し、ＴＦはトランスポートフォーマットの略）は、リソースブロックあたりの送信電力を、送信される情報のデータレートに従って適合させることができる。
動的オフセットのもう１つの成分は、ユーザ機器に固有なＴＰＣコマンドである。このコマンドは、以下の２種類のモードで動作することができる。
− 累積的ＴＰＣコマンド（ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、およびＳＲＳに対して利用できる）
− 絶対的ＴＰＣコマンド（ＰＵＳＣＨのみに対して利用できる）
ＰＵＳＣＨに対して、これら２つのモードの間の切替えは、ユーザ機器ごとにＲＲＣシグナリングによって半静的に設定される（すなわち、モードを動的に変更することはできない）。累積的ＴＰＣコマンドの場合、各ＴＰＣコマンドは、前のレベルを基準としたときの電力ステップをシグナリングする。
次の式（１）は、ＰＵＳＣＨのためのユーザ機器の送信電力（単位：ｄＢｍ）を示している。
この式の各項は以下のとおりである。
− ＰＭＡＸは、ユーザ機器が利用できる最大送信電力であり、ユーザ機器のクラスとネットワークによる設定とによって決まる。
− Ｍは、割り当てられている物理リソースブロック（ＰＲＢ）の数である。
− ＰＬは、ユーザ機器の経路損失であり、ＲＳＲＰ（基準信号受信電力：Reference Signal Received Power）の測定値と、シグナリングされたＲＳ（基準シンボル：Reference Symbol）の基地局装置での送信電力とに基づいて、ユーザ機器側で導かれる。
− ΔＭＣＳは、基地局装置によって設定される、ＭＣＳに依存する電力オフセットである。
− Ｐ０＿ＰＵＳＣＨは、ユーザ機器に固有なパラメータ（一部がブロードキャストされ、一部がＲＲＣを使用してシグナリングされる）である。
− αは、セルに固有なパラメータ（ＢＣＨでブロードキャストされる）である。
− Δｉは、基地局装置からユーザ機器にシグナリングされる閉ループ電力制御コマンドである。
− 関数ｆ（）は、閉ループコマンドが累積的か絶対的かを示す。関数ｆ（）は、上位層を通じてユーザ機器にシグナリングされる。
ＬＴＥのさらなる発展（ＬＴＥ−Ａ）
世界無線通信会議２００７（ＷＲＣ−０７）において、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの周波数スペクトルが決定された。ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄのための全体的な周波数スペクトルは決定されたが、実際に利用可能な周波数帯域幅は、地域または国によって異なる。しかしながら、利用可能な周波数スペクトルのアウトラインの決定に続いて、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシッププロジェクト）において無線インタフェースの標準化が開始された。３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＃３９会合において、「Ｆｕｒｔｈｅｒ Ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｅ−ＵＴＲＡ （ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）」に関する検討項目の記述が承認された。この検討項目は、Ｅ−ＵＴＲＡを進化・発展させるうえで（例えば、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄの要求条件を満たすために）考慮すべき技術要素をカバーしている。現在、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（略してＬＴＥ−Ａ）のための２つの主要な技術要素が検討されており、以下ではこれらについて説明する。
ＬＴＥ−Ａにおける、より広い帯域幅のサポート
より広い送信帯域幅（例えば、最大１００ＭＨｚ）およびスペクトルアグリゲーションをサポートする目的で、ＬＴＥ−Ａでは、キャリアアグリゲーション（２つ以上のコンポーネントキャリアがアグリゲートされる）が考慮されている。
端末は、以下のように自身の能力に応じて１つまたは複数のコンポーネントキャリアを同時に受信または送信することができる。
− キャリアアグリゲーションのための受信能力もしくは送信能力またはその両方を備えたＬＴＥ−Ａ端末は、複数のコンポーネントキャリアを同時に受信する、もしくは送信する、またはその両方を行うことができる。コンポーネントキャリアあたり１個のトランスポートブロック（空間多重化が行われないとき）および１つのＨＡＲＱエンティティが存在する。
− ＬＴＥリリース８の端末は、コンポーネントキャリアの構造がリリース８の仕様に従う場合、１つのみのコンポーネントキャリア上で受信および送信を行うことができる。
少なくとも、アグリゲートされるコンポーネントキャリアの数が上りリンクと下りリンクとで同じであるとき、すべてのコンポーネントキャリアを、ＬＴＥリリース８互換として構成することが可能である。ただし、ＬＴＥ−Ａのコンポーネントキャリアを非後方互換として構成することが除外されるものではない。
現在、ＬＴＥ−Ａでは、連続するコンポーネントキャリアおよび不連続なコンポーネントキャリアの両方においてキャリアアグリゲーションがサポートされる。各コンポーネントキャリアは、ＬＴＥリリース８の計算方式（numerology）を使用して、周波数領域における最大１１０個のリソースブロック（ＲＢ）に制限される。同じ基地局装置から送信される異なる数のコンポーネントキャリアをアグリゲートするようにユーザ機器を設定することが可能である。なお、同じ基地局装置から送信されるコンポーネントキャリアは、必ずしも同じカバレッジを提供する必要はない。
さらには、上りリンクと下りリンクとで帯域幅が異なるようにユーザ機器を設定することができる。
− 設定することのできる下りリンクコンポーネントキャリアの数は、ユーザ機器の下りリンクのアグリゲーション能力に依存する。
− 設定することのできる上りリンクコンポーネントキャリアの数は、ユーザ機器の上りリンクのアグリゲーション能力に依存する。
− 下りリンクコンポーネントキャリアよりも上りリンクコンポーネントキャリアが多くなるようにユーザ機器を設定することはできない。
− 一般的なＴＤＤ配備では、コンポーネントキャリアの数および各コンポーネントキャリアの帯域幅は、上りリンクと下りリンクとで同じである。
連続的にアグリゲートされるコンポーネントキャリアの中心周波数の間隔は、３００ｋＨｚの倍数である。これは、ＬＴＥリリース８の１００ｋＨｚの周波数ラスターとの互換性を保つと同時に、１５ｋＨｚ間隔のサブキャリアの直交性を維持するためである。アグリゲーションのシナリオによっては、連続するコンポーネントキャリアの間に少数の使用されないサブキャリアを挿入することによって、ｎ×３００ｋＨｚの間隔あけを容易にすることができる。
複数のキャリアをアグリゲートすることの影響は、ＭＡＣ層に及ぶのみである。ＭＡＣ層には、上りリンクおよび下りリンクにおいて、アグリゲートされるコンポーネントキャリアごとに１つのＨＡＲＱエンティティが要求される。コンポーネントキャリアあたりのトランスポートブロックは最大１個である（上りリンクにおけるシングルユーザ−多入力多出力（ＳＵ−ＭＩＭＯ）を使用しない場合）。トランスポートブロックおよびそのＨＡＲＱ再送信（発生時）は、同じコンポーネントキャリアにマッピングする必要がある。図５および図６は、それぞれ、下りリンクおよび上りリンクにおける、キャリアアグリゲーションが設定された第２層構造を示している。
キャリアアグリゲーションが設定されているとき、ユーザ機器はネットワークとの１つのＲＲＣ接続のみを有する。ＲＲＣ接続の確立／再確立時、１つのセルが、ＬＴＥリリース８と同様に、セキュリティ入力（１つのＥＣＧＩ、１つのＰＣＩ、および１つのＡＲＦＣＮ）と、非アクセス階層（ＮＡＳ）モビリティ情報（例：トラッキングエリア識別子（ＴＡＩ））とを提供する。ＲＲＣ接続の確立／再確立の後、そのセルに対応するコンポーネントキャリアは、下りリンクにおいては下りリンクプライマリコンポーネントキャリア（ＤＬ ＰＣＣ）と称される。接続モードでは、ユーザ機器あたりつねに１つのＤＬ ＰＣＣおよび１つのＵＬ ＰＣＣが設定される。設定された一連のコンポーネントキャリアの中で、ＰＣＣ以外のコンポーネントキャリアをセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）と称される。
ＤＬ ＰＣＣおよびＵＬ ＰＣＣの特徴は以下のとおりである。
− ＵＬ ＰＣＣは、第１層（Ｌ１）上りリンク制御情報を送信するのに使用される。
− ＤＬ ＰＣＣを非アクティブ化することはできない。
− ＤＬ ＰＣＣにおいて無線リンク障害（ＲＬＦ）が発生するとＤＬ ＰＣＣの再確立がトリガーされるが、ＤＬ ＳＣＣに無線リンク障害が発生しても再確立はトリガーされない。
− ＤＬ ＰＣＣセルは、ハンドオーバーに伴って変更され得る。
− ＮＡＳ情報はＤＬ ＰＣＣセルから取得される。
コンポーネントキャリアの再設定、追加、および削除は、ＲＲＣシグナリングによって行うことができる。ＬＴＥ内ハンドオーバー時、ＲＲＣによって、ターゲットセルで使用するためのコンポーネントキャリアを追加、削除、または再設定することもできる。新しいコンポーネントキャリアを追加するときには、コンポーネントキャリアでの送信／受信に必要であるコンポーネントキャリアのシステム情報を送るための専用ＲＲＣシグナリングが使用される（ＬＴＥリリース８におけるハンドオーバー時と同様）。
キャリアアグリゲーションが設定されているとき、同時に複数のコンポーネントキャリアについてユーザ機器をスケジューリングすることができるが、一度に行うことのできるランダムアクセス手順は最大で１つである。クロスキャリアスケジューリング（cross-carrier scheduling）では、コンポーネントキャリアのＰＤＣＣＨによって別のコンポーネントキャリアのリソースをスケジューリングすることができる。この目的のため、専用制御情報フォーマットのそれぞれにコンポーネントキャリア識別フィールド（「ＣＩＦ」と称する）が導入されている。クロスキャリアスケジューリングが行われていないときには、上りリンクのコンポーネントキャリアと下りリンクのコンポーネントキャリアとをリンクすることによって、グラントが適用される上りリンクコンポーネントキャリアを識別することができる。上りリンクコンポーネントキャリアへの下りリンクコンポーネントキャリアのリンクは、１対１である必要はない。言い換えれば、同じ上りリンクコンポーネントキャリアに複数の下りリンクコンポーネントキャリアをリンクすることができる。一方で、１つの下りリンクコンポーネントキャリアは、１つの上りリンクコンポーネントキャリアのみにリンクすることができる。
コンポーネントキャリアの（非）アクティブ化とＤＲＸ動作
キャリアアグリゲーションにおいては、ユーザ機器に１つのみのコンポーネントキャリアが設定されている場合、ＬＴＥリリース８のＤＲＸ動作が適用される。それ以外の場合には、設定されてアクティブになっているすべてのコンポーネントキャリアに同じＤＲＸ動作が適用される（すなわち、ＰＤＣＣＨの監視のアクティブ時間が同じである）。アクティブ時間中には、どのコンポーネントキャリアも、設定されてアクティブになっている任意の別のコンポーネントキャリアのＰＤＳＣＨをスケジューリングすることができる。
キャリアアグリゲーションが設定されているときにユーザ機器のバッテリ消費量が大幅に増大しないように、下りリンクＳＣＣに対するコンポーネントキャリアアクティブ化／非アクティブ化メカニズムが導入されている。下りリンクＳＣＣがアクティブでないときには、ユーザ機器は対応するＰＤＣＣＨまたはＰＤＳＣＨを受信する必要はなく、ＣＱＩ測定を行う必要もない。逆に、下りリンクＳＣＣがアクティブであるときには、ユーザ機器はＰＤＳＣＨおよびＰＤＣＣＨ（存在時）を受信する必要があり、ＣＱＩ測定を実行できるものとみなされる。しかしながら、上りリンクにおいては、ユーザ機器は、設定されている任意の上りリンクコンポーネントキャリアのＰＵＳＣＨで送信できることがつねに要求される（対応するＰＤＣＣＨでスケジューリングされるとき）。すなわち、上りリンクコンポーネントキャリアの明示的なアクティブ化は行われない。
ＳＣＣのアクティブ化／非アクティブ化メカニズムのその他の詳細は以下のとおりである。
− ＤＬ ＳＣＣの明示的なアクティブ化は、ＭＡＣシグナリングによって行われる。
− ＤＬ ＳＣＣの明示的な非アクティブ化は、ＭＡＣシグナリングによって行われる。
− ＤＬ ＳＣＣの暗黙的な非アクティブ化も可能である。
− ＤＬ ＳＣＣは、個々にアクティブ化／非アクティブ化することができ、１つのアクティブ化／非アクティブ化コマンドが、設定されているＤＬ ＳＣＣのサブセットをアクティブ化／非アクティブ化することもできる。
− 設定されているコンポーネントキャリアのセットに追加されるＳＣＣは、最初は「非アクティブ化」されている。
タイミングアドバンス
すでに上述したように、３ＧＰＰ ＬＴＥの上りリンク送信方式としては、上りリンクで送信する複数の異なるユーザ機器の間で時間および周波数における直交多元接続が達成されるように、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ）が選択されている。
上りリンクの直交性は、セル内の複数の異なるユーザ機器からの送信が基地局装置の受信器において時間的に整列する（time-aligned）ようにすることで、維持される。これによって、連続するサブフレームにおいて送信するように割り当てられているユーザ機器の間と、隣接するサブキャリア上で送信するユーザ機器の間と、の両方について、セル内干渉の発生が回避される。上りリンク送信の時間的整列（time alignment）は、図７に例示的に示したように、ユーザ機器の送信器において、下りリンクの受信タイミングを基準とするタイミングアドバンスを適用することによって達成される。タイミングアドバンスの主たる役割は、ユーザ機器ごとに異なる伝搬遅延を打ち消すことである。
初期タイミングアドバンスの手順
ユーザ機器が、基地局装置から受信される下りリンク送信に同期しているとき、初期タイミングアドバンス（initial timing advance）は、以下に説明するランダムアクセス手順によって設定される。ユーザ機器はランダムアクセスプリアンブルを送信し、基地局装置は、このプリアンブルに基づいて上りリンクのタイミングを推定することができる。基地局装置は、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージの中に含まれる１１ビットの初期タイミングアドバンスコマンドによって応答する。これにより基地局装置は、０から最大０．６７ｍｓの範囲内で０．５２μｓの粒度でタイミングアドバンスを設定することができる。
３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）における上りリンクのタイミングの制御およびタイミングアドバンスに関するさらなる情報は、非特許文献４の２０．２章に記載されており、この文書は参照によって本文書に組み込まれている。
タイミングアドバンスの更新
各ユーザ機器においてタイミングアドバンスが最初に設定された後は、基地局装置における上りリンク信号の到着時刻の変化を打ち消すため、タイミングアドバンスがときどき更新される。基地局装置は、タイミングアドバンス更新コマンドを導くとき、そのために有用な何らかの上りリンク信号を測定することができる。基地局装置における上りリンクタイミングの測定の詳細については規定されておらず、基地局装置の実装に委ねられている。
タイミングアドバンス更新コマンドは、基地局装置のＭＡＣ（メディアアクセス制御）層で生成されてＭＡＣ制御要素としてユーザ機器に送信される。このＭＡＣ制御要素は、物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）上にデータと一緒に多重化することができる。更新コマンドの粒度は、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）プリアンブルに対する応答の中の初期タイミングアドバンスコマンドと同様に、０．５２μｓである。更新コマンドのレンジは±１６μｓであり、拡張されたサイクリックプレフィックスの長さに等しい間隔で上りリンクタイミングを変化させることができる。更新コマンドは、一般には約２秒毎より高い頻度で送られることはない。実際に、たとえ５００ｋｍ／ｈで移動しているユーザ機器でも、ラウンドトリップ経路長の変化は２７８ｍ／ｓ以下であり、対応するラウンドトリップタイムの変化は０．９３μｓ／ｓであるため、早い更新は必要ない。
基地局装置は、ユーザ機器が自身の送信バッファにデータが到着したときに迅速に送信する能力が維持される範囲内で、セル内の全ユーザ機器に定期的な更新コマンドを送る。したがって、基地局装置は、各ユーザ機器のタイマーを設定し、ユーザ機器は、タイミングアドバンス更新を受信するたびにこのタイマーをリスタートさせる。タイマーが切れるまでに、ユーザ機器が新しいタイミングアドバンス更新を受信しなかった場合、ユーザ機器の上りリンク同期が失われたものと考えなければならない（非特許文献２も参照）（http://www.3gpp.org/において入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれている）。
このような場合、別のユーザ機器からの上りリンク送信との干渉が発生する危険性を回避する目的で、そのユーザ機器は、いかなる種類の上りリンク送信も新たに行うことが許可されず、上りリンクのタイミングを回復するため初期タイミングアライメント（整列）手順を再び行う必要がある。
ランダムアクセス手順
ＬＴＥにおいて移動端末の上りリンク送信は、上りリンク送信が時間同期している場合にのみスケジューリングすることができる。したがって、ランダムアクセス（ＲＡＣＨ）手順は、同期していない移動端末（ＵＥ）が上りリンク無線アクセスの直交送信を使用するための重要な役割を果たす。
ＬＴＥにおけるランダムアクセスは、本質的には、上りリンクの同期をまだ獲得していないユーザ機器、または上りリンクの同期を失ったユーザ機器において上りリンクの時間同期を達成するために使用される。ユーザ機器が上りリンクの同期を達成すると、基地局装置はユーザ機器のための上りリンク送信リソースをスケジューリングすることができる。したがって、ランダムアクセスに関連するシナリオは以下のとおりである。
− ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが上りリンク同期していないユーザ機器が、上りリンクの新しいデータまたは制御情報を送信しようとする場合
− ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが上りリンク同期していないユーザ機器が、下りリンクデータを受信する必要があり、したがって対応するＨＡＲＱフィードバック（すなわちＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を上りリンクで送信することが要求される場合。このシナリオは、下りリンクデータ到着とも称される。
− ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるユーザ機器が、現在のサービングセルから新しいターゲットセルにハンドオーバーする場合。ターゲットセルにおいて上りリンク同期を達成する目的で、ランダムアクセス手順が実行される。
− ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ状態からＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態に移行する場合（例えば最初にアクセスするとき、またはトラッキングエリア更新時）
− 無線リンク障害から回復する（すなわちＲＲＣ接続を再確立する）。
さらにもう１つのケースとして、ユーザ機器が、たとえ時間同期していてもランダムアクセス手順を実行することがある。このシナリオにおいては、ユーザ機器は、スケジューリング要求を送るための別の上りリンクリソースが割り当てられていない（すなわち専用スケジューリング要求（Ｄ−ＳＲ）チャネルが設定されていない）場合に、スケジューリング要求（すなわち上りリンクバッファ状態報告）を自身の基地局装置に送る目的で、ランダムアクセス手順を使用する。
ＬＴＥでは、２種類のランダムアクセス手順が用意されており、コンテンションベース（すなわち本質的に衝突の危険が存在する）、またはコンテンションフリー（非競合ベース）のいずれかでアクセスすることができる。なお、コンテンションベースのランダムアクセスは、上に挙げた６つのシナリオすべてにおいて適用できるのに対して、非コンテンションベースのランダムアクセス手順は、下りリンクデータ到着とハンドオーバーのシナリオにおいてのみ適用できることに留意されたい。
以下では、コンテンションベースのランダムアクセス手順について、図８を参照しながらさらに詳しく説明する。ランダムアクセス手順の詳細な説明は、非特許文献２にも記載されている。
図８は、ＬＴＥのコンテンションベースのＲＡＣＨ手順を示している。この手順は、４つの「ステップ」からなる。最初に、ユーザ機器が、ランダムアクセスプリアンブルを物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）で基地局装置に送信する（８０１）。プリアンブルは、コンテンションベースのアクセス用に基地局装置によって予約されている利用可能なランダムアクセスプリアンブルのセットから、ユーザ機器が選択する。ＬＴＥにおいては、コンテンションフリーのランダムアクセスおよびコンテンションベースのランダムアクセスに使用でき、セルあたり６４個のプリアンブルが存在する。コンテンションベースのプリアンブルのセットは、さらに２つのグループに分けることができる。したがって、プリアンブルを選択することで、最初のスケジューリング制御式送信（非特許文献２においてはメッセージ３（ｍｓｇ３）と称される）（ステップ８０３を参照）を送信するための必要な送信リソース量に関する情報を示す１ビット分の情報を伝えることができる。セル内でブロードキャストされるシステム情報には、２つのサブグループのそれぞれに属するシグネチャ（プリアンブル）の情報と、各サブグループの意味が含まれる。ユーザ機器は、メッセージ３を送信するのに必要な送信リソースのサイズに対応するサブグループから１つのプリアンブルをランダムに選択する。
基地局装置は、ＲＡＣＨプリアンブルを検出した後、プリアンブルが検出された時間−周波数スロットを識別する（ランダムアクセス）ＲＡ−ＲＮＴＩを使用してＰＤＣＣＨ上でアドレッシングされたランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージを、ＰＤＳＣＨ（物理下りリンク共有チャネル）で送る（８０２）。複数のユーザ機器が同じＰＲＡＣＨリソースで同じＲＡＣＨプリアンブルを送信した場合（衝突とも称する）、これらのユーザ機器は同じランダムアクセス応答を受信する。
ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージは、検出されたＲＡＣＨプリアンブルと、以降の上りリンク送信を同期させるためのタイミングアライメント（整列）コマンド（ＴＡコマンド）と、最初のスケジューリング制御式送信（ステップ８０３を参照）を送信するための最初の上りリンクリソース割当て（グラント）と、Ｔ−ＣＲＮＴＩ（一時的なセル無線ネットワーク一時識別子）の割当てとを伝える。このＴ−ＣＲＮＴＩは、ＲＡＣＨ手順が終了するまで、ＲＡＣＨプリアンブルが検出された（１つまたは複数の）移動端末をアドレッシングする目的で基地局によって使用される。なぜなら、基地局装置はこの時点では移動端末の「真の」識別情報をまだ認識していないためである。
さらに、ランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージは、いわゆるバックオフインジケータを含んでいることもできる。バックオフインジケータは、ランダムアクセスを再試行する前に一時的にバックオフ（待機）するようにユーザ機器に命令する目的で、基地局装置が設定することができる。ユーザ機器は、与えられた時間窓（基地局装置によって設定される）の中で、ランダムアクセス応答が受信されないかＰＤＣＣＨを監視する。ユーザ機器は、設定された時間窓の中でランダムアクセス応答が受信されない場合、バックオフ期間が指定されていればそれを考慮して、次のＰＲＡＣＨ機会（PRACH opportunity）においてプリアンブルを再送信する。
ユーザ機器は、基地局装置から受信されたランダムアクセス応答（ＲＡＲ）メッセージに応えて、スケジューリング制御下の最初の上りリンク送信を、ランダムアクセス応答の中のグラントによって割り当てられたリソースで送信する（８０３）。このスケジューリング制御式上りリンク送信は、実際のランダムアクセス手順メッセージ（例えば、ＲＲＣ接続要求、トラッキングエリア更新、またはバッファ状態報告）を伝える。さらに、この上りリンク送信は、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤモードにあるユーザ機器のＣ−ＲＮＴＩ、または４８ビットの一意のユーザ機器識別情報（ユーザ機器がＲＲＣ＿ＩＤＬＥモードにある場合）のいずれかを含んでいる。プリアンブルの衝突が起きた場合、すなわち、複数のユーザ機器が同じＰＲＡＣＨリソースで同じプリアンブルを送った場合、衝突しているユーザ機器は、ランダムアクセス応答の中で同じＴ−ＣＲＮＴＩを受信し、それぞれのスケジューリング制御式送信を送信するとき（８０３）、やはり同じ上りリンクリソースで衝突する。この結果として干渉が生じ、衝突しているユーザ機器からの送信を基地局装置において復号化できないことがあり、ユーザ機器は、スケジューリング制御式送信の最大再送回数に達した後、ランダムアクセス手順を再び開始する。１基のユーザ機器からのスケジューリング制御式送信が基地局装置によって正常に復号化された場合も、他のユーザ機器のコンテションは解決されないままである。
このタイプのコンテンションを解決するため、基地局装置は、Ｃ−ＲＮＴＩまたは一時的Ｃ−ＲＮＴＩにアドレッシングされたコンテンション解決メッセージを送る（８０４）。そして、スケジューリング制御下の送信に含まれていた４８ビットのユーザ機器識別情報をそのまま送り返す。この場合、ＨＡＲＱがサポートされる。衝突が起きている場合、ステップ８０４で送られたメッセージが正常に復号化されたならば、自身の識別情報（Ｃ−ＲＮＴＩまたは一意のユーザ機器ＩＤ）を検出したユーザ機器のみがＨＡＲＱフィードバック（ＡＲＱ）を送信する。それ以外のユーザ機器は、ステップ１において衝突が発生したことを認識し、現在のＲＡＣＨ手順をただちに終了して新たなＲＡＣＨ手順を開始することができる。
図９は、３ＧＰＰ ＬＴＥリリース８／９のコンテンションフリーのランダムアクセス手順を示している。コンテンションベースのランダムアクセス手順と比較すると、コンテンションフリーのランダムアクセス手順は簡略化されている。基地局装置は、衝突する（すなわち複数のユーザ機器が同じプリアンブルを送信する）危険がないように、ランダムアクセスに使用するためのプリアンブルをユーザ機器に提供する（９０１）。したがって、ユーザ機器は、基地局装置によってシグナリングされたプリアンブルを、上りリンクにおいてＰＲＡＣＨリソースで送る（９０２）。コンテンションフリーのランダムアクセスでは、複数のユーザ機器が同じプリアンブルを送るケースが回避されるため、コンテンションの解決が不要であり、結果として、図８に示したコンテンションベース手順のステップ８０４を省くことができる。コンテンションフリーのランダムアクセス手順は、本質的には、ランダムアクセス応答が正常に受信された時点で終了する。
タイミングアドバンスと上りリンクのコンポーネントキャリアアグリゲーション
３ＧＰＰ規格の現在の仕様においては、ユーザ機器は、１つのタイミングアドバンス値を維持し、アグリゲートされているすべてのコンポーネントキャリアでの上りリンク送信に、この値を適用する。しかし、異なる帯域のコンポーネントキャリアがアグリゲートされているとき、コンポーネントキャリアごとに干渉特性およびカバレッジ特性が異なることがある。
さらには、例えば図１１に示した周波数選択性中継器（ＦＳＲ：Frequency Selective Repeater）や、例えば図１２に示したリモートラジオヘッド（ＲＲＨ：Remote Radio Head）などの技術が配備されている場合、アグリゲートされているコンポーネントキャリアごとに干渉および伝搬の状況が異なる。これにより、１つのユーザ機器の中に複数のタイミングアドバンスを導入する必要が生じる。
このように、単一のユーザ機器において２つ以上のタイミングアドバンスを導入する必要が生じる。１つのオプションとして、アグリゲートされているコンポーネントキャリアごとに個別のタイミングアドバンスを維持することができる。別のオプションとして、同じ場所に属し、したがっていずれも類似する伝搬遅延を受けるコンポーネントキャリアを、タイミングアドバンスグループ（ＴＡグループ）にグループ化する。グループごとに個別のタイミングアドバンスを維持する。
この問題に関しては、すでに３ＧＰＰ内で検討されたが、アグリゲートされている上りリンクコンポーネントキャリアすべてに対して１つのタイミングアドバンスで十分であるものと考えられている。なぜなら、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａリリース１０までの現在の仕様では、同じ周波数帯域のキャリアのアグリゲーションのみがサポートされているためである。
したがって、同じ送信時間間隔（ＴＴＩ）の中で複数の異なるタイプの上りリンク送信を複数のコンポーネントキャリア上で行うときの優先順位付けを考慮する必要がある。例えば、ユーザ機器（ＵＥ）が電力制限状態にあるとき、利用可能な電力をどの上りリンク送信に使用するべきかを決定するための規則が必要である。
3GPP RAN WG#2 Tdoc. R2- R2-062606, "QoS operator requirements/use cases for services sharing the same bearer", by T-Mobile, NTT DoCoMo, Vodafone, Orange, KPN 3GPP TS 36.321, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification", version 8.5 GPP TS 36.213, "Physical layer procedures (Release 8)", version 8.6.0 Stefania Sesia, Issam Toufik and Matthew Baker, "LTE - The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice", John Wiley & Sons, Ltd. 2009 3GPP TS 36.331, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); protocol specification", version 10.0.0
本発明の１つの目的は、移動端末の電力が制限されているとき、すなわち、上りリンクリソース割当てに従って送信時間間隔の中で複数のトランスポートブロックを送信するために要求される送信電力が、送信時間間隔の中での上りリンク送信用に利用可能な送信電力を超える場合に、送信時間間隔の中で複数のトランスポートブロックを上りリンク送信するために利用可能な送信電力を、移動端末がどのように分配するかの基本方針を提案することである。
本発明の別の目的は、電力が制限されている状況において、すなわち、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）および物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）を介して送信するのに要求される送信電力が、与えられた送信時間間隔の中での上りリンク送信用に利用可能な送信電力を超える状況において、送信時間間隔の中で上りリンク送信するために利用可能な送信電力を、移動端末がどのように分配するかの基本方針および分配方法を提案することである。
本発明のさらなる目的は、上りリンクのキャリアアグリゲーションを使用するシステムにおいて、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアに対するＲＡＣＨ手順によって発生する遅延を減少させる基本方針および方法を提案することである。
上記の目的の少なくとも１つは、独立請求項の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
本発明の主たる一態様は、第１のタイミングアドバンスグループに属する第１のコンポーネントキャリアにおける上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上で、ＰＵＳＣＨ送信のための電力で送信されたトランスポートブロックを受信し、第２のタイミングアドバンスグループに属する第２のコンポーネントキャリアにおけるランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）上で、ＰＲＡＣＨ送信のための電力で送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信し、前記第１のタイミングアドバンスグループと前記第２のタイミングアドバンスグループは異なり、端末装置において、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力はサブフレーム毎に決定され、総送信電力が前記端末装置に設定された最大送信電力値PMAXを超える場合は、前記端末装置において、前記第１のコンポーネントキャリア上の第１のサブフレームにおける前記ＰＵＳＣＨ送信と、前記第２のコンポーネントキャリア上の第２のサブフレームにおける前記ＰＲＡＣＨ送信とが重なる部分において調整後の総送信電力がPMAXを超えないように、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されており、前記第１のコンポーネントキャリア上の前記第１のサブフレームと前記第２のコンポーネントキャリア上の前記第２のサブフレームとは、時間軸において前記重なる部分だけ重なっている、受信部と、前記受信されたランダムアクセスプリアンブルに対して、ランダムアクセス応答を前記端末装置に送信する送信部と、を具備する通信装置である。
本発明の第１の態様は、電力制御において、複数の上りリンクリソース割当てに対応する個々のトランスポートブロックに電力を割り当てるときの優先順位付けである。この態様は、特に、移動端末の電力が制限されている状況に適用することができる。本発明のこの態様によると、上りリンクにおいてそれぞれのコンポーネントキャリア上で送信される個々のトランスポートブロックに電力を割り当てるときの電力スケーリングを、上りリンクコンポーネントキャリアの上りリンクリソース割当てを処理する順序（優先順位の順序）を使用して決定する。電力が制限された状況においては、移動端末は、トランスポートブロックの送信に消費される合計送信電力が、トランスポートブロックの送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力より小さいかまたは等しくなるように、トランスポートブロックのそれぞれを送信するための送信電力を、優先順位の順序によって与えられる、それぞれのトランスポートブロックの優先順位に従って減らす。
例示的な一実施例によると、送信電力スケーリングにおいて、それぞれのトランスポートブロック（またはトランスポートブロックが送信されるそれぞれのコンポーネントキャリア）のリソース割当ての優先順位（優先順位の順序／処理の順序によって与えられる）を考慮して、送信電力を低減し、このとき、優先順位の高いトランスポートブロックの送信は、送信電力の低減による影響が最小であるようにする。優先順位の順序による、リソース割当て／コンポーネントキャリアの優先順位が低い（高い）ほど、対応する上りリンクリソース割当てによって要求されるトランスポートブロックの送信電力に対して、大きい（小さい）電力低減が適用されることが有利である。理想的には、可能な場合、優先順位の高いトランスポートブロックの送信電力を低減せず、最初に、優先順位の低いトランスポートブロックを送信するための送信電力を制限することによって、トランスポートブロック送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力を超えない範囲まで送信電力が低減されるように試みるべきである。
本発明の第２の態様は、複数の異なる物理チャネルを介して同時に上りリンク送信する（すなわち同じ送信時間間隔の中に複数の上りリンク送信が存在する）場合に電力を割り当てるときの優先順位付けである。上りリンク送信を行うことのできる物理チャネルの例は、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、および物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）である。複数の異なる物理チャネルを介して上りリンク送信するときの電力割当てを優先順位付けすることによって、個々の送信電力を割り当てることができる。この電力割当ては、それぞれの上りリンク送信が送られるコンポーネントキャリアとは無関係に行うことができる。
この第２の態様によると、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）と物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）とを介して同時に上りリンク送信する場合に、異なる送信電力レベルを使用することができる。あるいは、本発明のこの第２の態様を使用することで、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）と物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）とを介して同時に上りリンク送信する場合に、送信電力を個々にスケーリングすることができる。物理チャネルの優先順位付けに基づいて、上りリンク送信の送信電力をスケーリングすることで、例えば、優先順位付けされた物理チャネルを介してのそれぞれの上りリンク送信のＳＩＮＲを改善することができる。例えば、移動端末の電力が制限された状況にある場合、上りリンク送信用の送信電力を、物理チャネルの優先順位付けに基づいて低減することによって、移動端末は与えられた電力制約を満たすことができる。
本発明の第２の態様に基づく本発明の例示的な実施形態においては、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）送信もしくは物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）送信またはその両方のための送信電力を、対応するチャネルの優先順位付けに従って低減する。この場合、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）送信用の送信電力を、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）送信用の送信電力よりも優先させる、またはこの逆とする。物理チャネル送信の優先順位が低い（高い）ほど、その物理チャネルを介して送信するための送信電力に対して、大きい（小さい）電力低減が適用されることが有利である。理想的には、電力制限状況において送信電力の制約を満たす目的で、最初に、低い優先順位の物理チャネル送信のための送信電力を制限することを試み、それでも送信電力の制約が満たされない場合、より高い優先順位の物理チャネル送信のための送信電力を制限することができる。
本発明の第３の態様は、ランダムアクセス（ＲＡＣＨ）手順を実行するために使用される送信電力を、複数の上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求されるＲＡＣＨ手順の回数に基づいて調整することである。移動端末は、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアの数に応じて、１回または複数回のＲＡＣＨ手順を実行して上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させる。ＲＡＣＨ手順には処理リソースが必要であり、これにより、移動端末が並列に実行できる上りリンク送信が制約される。したがって、できる限り少ないＲＡＣＨ手順を実行することが望ましい。要求されるＲＡＣＨ手順の回数に基づいて送信電力を調整することによって、要求されるＲＡＣＨ手順のそれぞれの成功確率を高めることができる。ＲＡＣＨ手順の成功確率が高いことにより、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるためのＲＡＣＨ手順によって発生する遅延が減少する。
例示的な一実施形態によると、ユーザ機器は、要求されない（すなわち余剰の、または実行されない）１回または複数回のＲＡＣＨ手順の送信電力を利用することで送信電力を調整し、複数の上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求されるＲＡＣＨ手順のみを実行することができ、これによって、要求されるＲＡＣＨ手順のそれぞれの成功確率が高まる。
本発明の第１の態様、第２の態様、および第３の態様は、互いに容易に組み合わせることができ、トランスポートブロックの生成においてリソースを割り当てるとき（論理チャネルの優先順位付け）と、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）上で上りリンク送信をするときとで、同じ優先順位（処理）の順序を使用してもよい。また、生成されたトランスポートブロックを送信するときと、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）上で上りリンク送信をするときとで、同じ電力スケーリングを使用してもよい。
本発明の第１の態様および第２の態様に基づく本発明の例示的な一実施例によると、上りリンク送信用に移動端末によって利用される送信電力を調整する方法であって、移動端末に、少なくとも第１の上りリンクコンポーネントキャリアおよび第２の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されている、方法、が提供される。移動端末は、第１の上りリンクコンポーネントキャリア上で物理上りリンク共有チャネルを介してトランスポートブロックを送信するために要求される送信電力ＰＰＵＳＣＨ（ｉ）を求める。さらに、移動端末は、第２の上りリンクコンポーネントキャリア上で物理ランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するために要求される送信電力ＰＰＲＡＣＨ（ｉ）を求める。さらに、移動端末は、物理上りリンク共有チャネル送信用に求めた送信電力、もしくは、物理ランダムアクセスチャネル送信用に求めた送信電力、またはその両方を、物理上りリンク共有チャネル送信用の送信電力と、物理ランダムアクセスチャネル送信用の送信電力との間の優先順位付けに従って低減する。また移動端末は、第１の上りリンクコンポーネントキャリア上でトランスポートブロックを、第２の上りリンクコンポーネントキャリア上でランダムアクセスプリアンブルを、それぞれの送信電力を使用して送信時間間隔ｉの中で送信する。
本発明の別の例示的な実施形態においては、移動端末は、求めた送信電力の合計が、送信時間間隔ｉの中での上りリンクコンポーネントキャリア上での送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸより小さいかまたは等しいように、求めた送信電力を低減する。
さらに詳細な別の実施例においては、各上りリンクコンポーネントキャリアにセルインデックスが割り当てられており、移動端末は、各ランダムアクセスプリアンブルを送信するために求めた送信電力ｗｃ・ＰＰＲＡＣＨｃ（ｉ）を、上りリンクコンポーネントキャリアのセルインデックスによって与えられる優先順位の順序に基づいて低減する。
さらには、本発明の別の例示的な実施例においては、移動端末には、プライマリコンポーネントキャリアとしての１つの上りリンクコンポーネントキャリアと、セカンダリコンポーネントキャリアとしてのそれ以外の上りリンクコンポーネントキャリアとが設定されている。この場合、移動端末は、プライマリコンポーネントキャリアがそれ以外のセカンダリコンポーネントキャリアよりも優先されるように、各ランダムアクセスプリアンブルを送信するために求めた送信電力ｗｃ・ＰＰＲＡＣＨｃ（ｉ）を低減する。
本発明の別の実施例によると、移動端末は、各ランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力ｗｃ・ＰＰＲＡＣＨｃ（ｉ）を、各ランダムアクセスプリアンブルのフラグに基づいて低減する。このフラグは、送信される各ランダムアクセスプリアンブルについて、対応する上りリンクコンポーネントキャリアのそれぞれのランダムアクセスプリアンブルの送信要求が以前に端末によって受信されたか否かを示す。
本発明の別の実施形態においては、移動端末は、第２のコンポーネントキャリアおよび第４のコンポーネントキャリアのそれぞれにおいてランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアと、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアとが、同じタイミングアドバンスグループに属している場合、第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを利用することによって求め、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアと、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアとが、２つ以上のタイミングアドバンスグループに属している場合、第２の異なるオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを利用することによって求める。
本発明のさらに詳細な実施例においては、第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨおよび第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅは、基地局によって移動端末にシグナリングされる。
さらなる例示的な実施形態においては、移動端末は、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリア上で物理ランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を、対応する上りリンクコンポーネントキャリアについて以前に求めた電力ランピングステップ（power ramping step）Ｎｃを再利用することによって、または異なる上りリンクコンポーネントキャリアについて以前に求めた異なる電力ランピングステップＮ−ｃを再利用することによって、求める。移動端末は、電力ランピングステップＮｃもしくはＮ−ｃまたはその両方を使用して、ランダムアクセスプリアンブルの連続的な送信の送信電力を高める。
本発明の別の実施形態においては、移動端末は、移動端末によって基地局から受信された、基地局に依存する、上りリンクコンポーネントキャリアｃのプリスケーリングオフセット（pre-scaling offset）Δｏｆｆｓｅｔｃ、を追加して、それぞれの上りリンクコンポーネントキャリア上でランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を調整する。
本発明の第２の態様および第３の態様に基づく本発明の別の例示的な実施例によると、１回または複数回のＲＡＣＨ手順において移動端末によって使用される送信電力を調整する方法であって、移動端末に複数の上りリンクコンポーネントキャリア上でのＲＡＣＨアクセスが許可されている、方法、が提供される。移動端末は、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアについて、それら上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求されるＲＡＣＨ手順の回数を求める。さらに、移動端末は、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求される求めた回数のＲＡＣＨ手順を実行し、この場合、１回または複数回のＲＡＣＨ手順すべてのための送信電力は、要求されるＲＡＣＨ手順の求めた回数に従って求められる。
さらに高度な実施例においては、移動端末は、１回または複数回のＲＡＣＨ手順すべてのための送信電力を、要求される１回のＲＡＣＨ手順を求める場合には、第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを利用して求め、要求される２回以上のＲＡＣＨ手順を求める場合には、第２の異なるオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを利用して求め、第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅは第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨよりも大きい値を有する。
別の代替実施形態によると、移動端末には、プライマリコンポーネントキャリアとしての１つの上りリンクコンポーネントキャリアと、セカンダリコンポーネントキャリアとしてのそれ以外の上りリンクコンポーネントキャリアとが設定されている。移動端末は、ＲＡＣＨ手順のための送信電力を、ＲＡＣＨ手順がプライマリコンポーネントキャリア上で実行される場合、第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを利用して求め、１回または複数回のＲＡＣＨ手順がセカンダリコンポーネントキャリア上で実行される場合、第２の異なるオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを利用して求め、第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅは第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨよりも大きい値を有する。
さらなる実施例においては、移動端末は、要求されるＲＡＣＨ手順の回数を、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアが属している異なるタイミングアドバンスグループの数、に基づいて求める。
本発明の別の実施例によると、要求される１回または複数回のＲＡＣＨ手順のそれぞれが、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアのうち異なるタイミングアドバンスグループに属している上りリンクコンポーネントキャリア上で実行される。
さらなる実施形態においては、要求されるＲＡＣＨ手順の識別された回数は、時間的に整列させる複数の上りリンクコンポーネントキャリアの異なるタイミングアドバンスグループの数に等しい。
さらには、別の実施例においては、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアは、移動端末においてアクティブにされている上りリンクコンポーネントキャリアである。
さらに詳細な実施例においては、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるとき、タイミングアドバンスグループごとにタイミングアドバンス値を設定する。
本発明の別の例示的な実施形態によると、要求されるＲＡＣＨ手順の回数は、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループの数から、移動端末がすでに時間的に整列させたタイミングアドバンスグループを除外した数、に一致する。
さらには、当然ながら、上述した複数の異なる基準および規則は、互いに任意に組み合わせて、上りリンク送信用に移動端末によって使用される送信電力を調整することができることに留意されたい。
本発明の第１の態様および第２の態様に基づく本発明の別の例示的な実施例によると、上りリンク送信のための送信電力を制御する移動端末であって、少なくとも第１の上りリンクコンポーネントキャリアおよび第２の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されている、移動端末、が提供される。
移動端末は、第１の上りリンクコンポーネントキャリア上で物理上りリンク共有チャネルを介してトランスポートブロックを送信するために要求される送信電力ＰＰＵＳＣＨ（ｉ）、を求め、第２の上りリンクコンポーネントキャリア上で物理ランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するために要求される送信電力ＰＰＲＡＣＨ（ｉ）、を求める処理ユニット、を備えている。さらに、移動端末は、物理上りリンク共有チャネル送信用に求めた送信電力、もしくは、物理ランダムアクセスチャネル送信用に求めた送信電力、またはその両方を、物理上りリンク共有チャネル送信用の送信電力と、物理ランダムアクセスチャネル送信用の送信電力との間の優先順位付けに従って低減する電力制御ユニット、を含んでいる。さらに、移動端末は、第１の上りリンクコンポーネントキャリア上でトランスポートブロックを、第２の上りリンクコンポーネントキャリア上でランダムアクセスプリアンブルを、それぞれの送信電力を使用して送信時間間隔ｉの中で送信する送信器、を有する。
本発明の第２の態様および第３の態様に基づく本発明の別の実施形態は、１回または複数回のＲＡＣＨ手順において自身が使用する送信電力を調整する移動端末であって、複数の上りリンクコンポーネントキャリア上でのアクセスが許可されている、移動端末、が提供される。この移動端末は、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアについて、それら上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求されるＲＡＣＨ手順の回数を求める手段、を含んでいる。さらに、移動端末は、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求される求めた回数のＲＡＣＨ手順を実行する手段であって、１回または複数回のＲＡＣＨ手順すべてのための送信電力が、要求されるＲＡＣＨ手順の求めた回数に従って求められる、手段、を備えている。
本発明の別の実施形態によると、上りリンクコンポーネントキャリア上で物理ランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を調整する方法、を実行する移動端末と一緒に使用される基地局、が提供される。この基地局は、オフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを移動端末にシグナリングするように構成されている電力制御ユニットであって、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアと、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアとが、２つ以上のタイミングアドバンスグループに属している場合に、ランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を求める目的で、移動端末によってオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅが利用される、電力制御ユニット、を含んでいる。さらに、基地局は、オフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを利用して移動端末によって求められた送信電力によるランダムアクセスプリアンブルを上りリンクコンポーネントキャリア上で受信する受信ユニット、を備えている。
例示的な詳細な実施例においては、基地局は、別のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを移動端末にシグナリングするようにさらに構成されている電力制御ユニットであって、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアと、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアとが、同じタイミングアドバンスグループに属している場合に、ランダムアクセスプリアンブルの送信電力を求める目的で、移動端末によってこの別のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨが利用される、電力制御ユニット、をさらに含んでいる。基地局は、この別のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを利用して移動端末によって求められた送信電力によるランダムアクセスプリアンブルを上りリンクコンポーネントキャリア上で受信するように構成されている受信ユニット、をさらに備えている。
本発明のさらなる例示的な実施形態においては、上りリンクコンポーネントキャリア上で物理ランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を調整する方法、を実行する移動端末と一緒に使用される基地局、が提供される。この基地局は、基地局に依存する、上りリンクコンポーネントキャリアｃのプリスケーリングオフセットΔｏｆｆｓｅｔｃ、を移動端末にシグナリングする電力制御ユニットであって、移動端末が、上りリンクコンポーネントキャリア上でランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を求める目的でプリスケーリングオフセットΔｏｆｆｓｅｔｃを追加する、電力制御ユニット、を含んでいる。さらに、基地局は、移動端末が上りリンクコンポーネントキャリアｃのプリスケーリングオフセットΔｏｆｆｓｅｔｃを追加して求めた送信電力によるランダムアクセスプリアンブルを上りリンクコンポーネントキャリア上で受信する受信ユニット、を備えている。
本発明の第１の態様および第２の態様に基づく本発明の別の例示的な実施形態は、命令を格納しているコンピュータ可読媒体であって、命令が移動端末のプロセッサによって実行されたとき、それに起因して、移動端末が、第１の上りリンクコンポーネントキャリア上で物理上りリンク共有チャネルを介してトランスポートブロックを送信するために要求される送信電力ＰＰＵＳＣＨ（ｉ）を求めるステップと、第２の上りリンクコンポーネントキャリア上で物理ランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するために要求される送信電力ＰＰＲＡＣＨ（ｉ）を求めるステップと、によって、上りリンク送信用に自身が利用する送信電力を調整し、移動端末に、少なくとも第１の上りリンクコンポーネントキャリアおよび第２の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されている、コンピュータ可読媒体、に関する。さらに、命令に起因して、移動端末は、物理上りリンク共有チャネル送信用に求めた送信電力、もしくは、物理ランダムアクセスチャネル送信用に求めた送信電力、またはその両方を、物理上りリンク共有チャネル送信用の送信電力と、物理ランダムアクセスチャネル送信用の送信電力との間の優先順位付けに従って低減し、第１の上りリンクコンポーネントキャリア上でトランスポートブロックを、第２の上りリンクコンポーネントキャリア上でランダムアクセスプリアンブルを、それぞれの送信電力を使用して送信時間間隔ｉの中で送信する。
本発明の第２の態様および第３の態様に基づく本発明の別の実施形態においては、コンピュータ可読媒体における命令がプロセッサによって実行されたとき、それに起因して、移動端末が、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアについて、それら上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求されるＲＡＣＨ手順の回数を求めるステップ、によって、１回または複数回のＲＡＣＨ手順に使用される送信電力を調整し、移動端末に、複数の上りリンクコンポーネントキャリア上でのアクセスが許可されている。さらに、命令が実行されることに起因して、移動端末は、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求される求めた回数のＲＡＣＨ手順を実行し、この場合、１回または複数回のＲＡＣＨ手順すべてのための送信電力は、要求されるＲＡＣＨ手順の求めた回数に従って求められる。
本発明のさらなる実施形態による別のコンピュータ可読媒体は、命令を格納しており、上りリンクコンポーネントキャリア上で物理ランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を調整する方法、を実行する移動端末と一緒に使用される基地局、のプロセッサによって命令が実行されたとき、それに起因して、基地局が、オフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを移動端末にシグナリングし、オフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅは、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアと、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアとが、２つ以上のタイミングアドバンスグループに属している場合に、ランダムアクセスプリアンブルの送信電力を求める目的で、移動端末によって利用される。さらに、基地局は、オフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを利用して移動端末によって求められた送信電力によるランダムアクセスプリアンブルを上りリンクコンポーネントキャリア上で受信する。
本発明の別の実施形態によるさらなるコンピュータ可読媒体は、命令を格納しており、上りリンクコンポーネントキャリア上で物理ランダムアクセスチャネルを介してランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を調整する方法、を実行する移動端末と一緒に使用される基地局、のプロセッサによって命令が実行されたとき、それに起因して、基地局が、基地局に依存する、上りリンクコンポーネントキャリアｃのプリスケーリングオフセットΔｏｆｆｓｅｔｃ、を移動端末にシグナリングし、プリスケーリングオフセットΔｏｆｆｓｅｔｃは、移動端末が、上りリンクコンポーネントキャリア上でランダムアクセスプリアンブルを送信するための送信電力を求める目的で追加する。
さらに、命令が実行されることに起因して、基地局は、移動端末が、基地局に依存する上りリンクコンポーネントキャリアｃのプリスケーリングオフセットΔｏｆｆｓｅｔｃを追加して求めた送信電力によるランダムアクセスプリアンブルを、上りリンクコンポーネントキャリア上で受信する。
以下では、本発明について、添付の図面を参照しながらさらに詳しく説明する。図面において類似または対応する細部には、同じ参照数字を付してある。
３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの例示的なアーキテクチャを示している。 ＬＴＥのＥ−ＵＴＲＡＮアーキテクチャ全体の例示的な概要を示している。 シングルキャリアＦＤＭＡ方式における上りリンク帯域幅の例示的な割当て方式として、局在型割当てを示している。 シングルキャリアＦＤＭＡ方式における上りリンク帯域幅の例示的な割当て方式として、分散型割当てを示している。 下りリンクおよび上りリンクにおけるキャリアアグリゲーションが設定されているときの３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ（リリース１０）の第２層の構造を示している。 下りリンクおよび上りリンクにおけるキャリアアグリゲーションが設定されているときの３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ（リリース１０）の第２層の構造を示している。 ３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）に定義されているタイミングアドバンスによって、下りリンクコンポーネントキャリアに対して上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させる方法を例示的に示している。 ３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）に定義されている、コンテンション（競合）が生じうるＲＡＣＨ手順を示している。 ３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）に定義されている、コンテンション（競合）が生じないＲＡＣＨ手順を示している。 利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸを、ＴＴＩの中で送信されるトランスポートブロックに分配する場合の、本発明の例示的な実施形態による流れ図を示している。 ユーザ機器において２つの無線セルがアグリゲートされている例示的なシナリオを示しており、一方の無線セルが基地局装置から提供され、他方の無線セルが周波数選択性中継器（ＦＳＲ）から提供される。 ユーザ機器において２つの無線セルがアグリゲートされている例示的なシナリオを示しており、一方の無線セルが基地局装置から提供され、他方の無線セルがリモートラジオヘッド（ＲＲＨ）から提供される。 ３ＧＰＰ ＬＴＥ（リリース８／９）に定義されているようにＰＵＳＣＨ送信のタイミングアドバンスを想定したときの、ＲＡＣＨ送信とＰＵＳＣＨ送信の異なる時間的整列を例示的に示している。 複数の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されているユーザ機器において、上りリンクコンポーネントキャリアが同じタイミングアドバンスグループに属する場合のＲＡＣＨの構成を例示的に示している。 複数の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されているユーザ機器において、上りリンクコンポーネントキャリアが２つのタイミングアドバンスグループに属する場合のＲＡＣＨの構成を例示的に示している。 ＰＲＡＣＨ上りリンク送信およびＰＵＳＣＨ上りリンク送信のための送信電力を求める場合の、本発明の別の実施形態による送信電力調整手順の流れ図を示している。 複数回のＲＡＣＨ手順を行う場合の、本発明のさらに別の実施形態による送信電力調整手順の流れ図を示している。 複数回のＲＡＣＨ手順を行う場合の、本発明の図１７の実施形態の例示的な実施例による送信電力調整手順の流れ図を示している。
以下では、本発明のさまざまな実施形態について説明する。これら実施形態のほとんどは、上の背景技術の節で説明したＬＴＥ−Ａ移動通信システムに従った直交シングルキャリア上りリンク無線アクセス方式に関連して概説してあるが、これは例示を目的としているにすぎない。本発明は、例えば前述したＬＴＥ−Ａ通信システムなどの移動通信システムと組み合わせて有利に使用できるが、本発明は、この特定の例示的な通信ネットワークにおける使用に限定されないことに留意されたい。
上の背景技術の説明は、本明細書に記載されている主としてＬＴＥ−Ａに関連する特定の例示的な実施形態を深く理解することを目的としており、移動通信ネットワークにおけるプロセスおよび機能について、説明されている特定の実施形態に本発明を制限するものではないことを理解されたい。しかしながら、本明細書に提案する改良は、背景技術に説明したアーキテクチャ／システムにおいて容易に適用することができる。また、本発明のいくつかの実施形態においては、これらのアーキテクチャ／システムの標準的な手順および改良された手順を利用することもできる。
本発明は、移動端末（３ＧＰＰにおいてはユーザ機器）に１送信時間間隔（例：１つまたは複数のサブフレーム）の中の複数の上りリンクリソースが割り当てられるシナリオにおいて、上りリンク送信を対象とする、基地局（３ＧＰＰにおいては基地局装置（ｅＮｏｄｅＢまたはＮｏｄｅＢ））による効率的かつ厳密なＱｏＳ制御を提供することを目的とする。さらに、本発明は、移動端末の電力が制限されている場合にも、ＴＴＩの中での上りリンク送信用に移動端末が利用可能な送信電力を効率的に利用する方法を提供する。
本発明の基礎をなす発想は、上りリンクリソース割当て（すなわち対応するトランスポートブロック）の優先順位の順序を導入することである。移動端末は、上りリンクで送信するトランスポートブロックを生成するとき、もしくは、ＴＴＩ内での上りリンク送信用に移動端末が利用可能な送信電力を、ＴＴＩの中で送信されるそれぞれのトランスポートブロックに分配するとき、またはその両方において、優先順位の順序を考慮する。優先順位の順序は、処理順序と称されることもある。なぜなら、（以下の説明からさらに明らかになるように）上りリンクリソース割当て（すなわち対応するトランスポートブロック）に対して定義される優先順位の順序は、上りリンクリソース割当て（すなわち対応するトランスポートブロック）が処理される順序を意味するためである。
本発明の一態様は、電力制御において、複数の上りリンクリソース割当てに対応する個々のトランスポートブロックに電力を割り当てるときの優先順位付けである。この態様は、特に、移動端末の電力が制限されている状況に適用することができ、利用可能な送信電力が複数の異なるトランスポートブロックに効率的に分配されるようにする。本発明のこの態様によると、上りリンクにおいてそれぞれのコンポーネントキャリア上で送信される個々のトランスポートブロックに電力を割り当てるときの電力スケーリングを、上りリンクコンポーネントキャリアの上りリンクリソース割当てを処理する順序（優先順位の順序）を使用して決定する。本発明のこの態様によると、コンポーネントキャリア単位で（すなわちトランスポートブロック単位、またはリソース割当て単位で）電力スケーリングが適用される。
電力が制限された状況においては、移動端末は、トランスポートブロックのそれぞれを送信するための送信電力を、優先順位の順序によって与えられる、それぞれのトランスポートブロックの優先順位に従って減らす。なお、トランスポートブロックの送信に消費される合計送信電力は、与えられたＴＴＩ内での上りリンクにおけるトランスポートブロックの送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力より小さいかまたは等しくなるようにしたものである。
例示的な実施例によると、送信電力のスケーリングにおいて、それぞれのトランスポートブロック（またはトランスポートブロックが送信されるそれぞれのコンポーネントキャリア）のリソース割当ての優先順位（優先順位の順序によって与えられる）を考慮して、送信電力を低減する。このとき、優先順位の高いトランスポートブロックの送信は、送信電力の低減による影響が最小であるようにする。優先順位の順序に比例して、リソース割当て／コンポーネントキャリアの優先順位が低い（高い）ほど、対応する上りリンクリソース割当てによって要求されるトランスポートブロックの送信電力に対して、大きい（小さい）電力低減が適用されることが有利である。
前述したように、電力スケーリングは、可能な場合には優先度の高いトランスポートブロックの送信が低減されないように設定されることが理想的である。最初に、優先順位の低いトランスポートブロックを送信するための送信電力を制限することによって、与えられたＴＴＩ内での上りリンクにおけるトランスポートブロックの送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力を超えない範囲まで、送信電力が低減されるように試みるべきである。
さらに、より高度な実施例では、移動端末における電力制御メカニズムにおいて、物理上りリンク制御チャネル（例えばＬＴＥ−ＡにおけるＰＵＣＣＨ）でシグナリングされる制御情報は電力スケーリングの対象とならない。同じＴＴＩの中で制御情報（例えばＬＴＥ−ＡにおけるＰＵＣＣＨ）と同時に送信される、物理上りリンク共有チャネル上の送信（すなわちトランスポートブロック）のみが、電力スケーリングの対象となるようにする。言い換えれば、電力制御メカニズムは、ＴＴＩ内での上りリンク送信用に移動端末が利用可能な送信電力から、物理上りリンク制御チャネルで制御情報をシグナリングするのに要求される送信電力を減じた残りの電力が、物理上りリンク共有チャネルのトランスポートブロックのそれぞれに、トランスポートブロックの優先順位の順序を考慮して分配されるように、設計されている。
本発明の第２の態様は、複数の異なる物理チャネルを介して同時に上りリンク送信する（すなわち同じ送信時間間隔の中に複数の上りリンク送信が存在する）場合に電力を割り当てるときの優先順位付けである。上りリンク送信を行うことのできる物理チャネルの例は、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、および物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）である。複数の異なる物理チャネルを介して上りリンク送信するときの電力割当てを優先順位付けすることによって、個々の送信電力を割り当てることができる。この電力割当ては、それぞれの上りリンク送信が送られるコンポーネントキャリアとは無関係とすることができる。
この第２の態様によると、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）と物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）とを介して同時に上りリンク送信する場合に、異なる送信電力レベルを使用することができる。あるいは、本発明のこの第２の態様では、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）と物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）とを介して同時に上りリンク送信する場合に、送信電力を個々にスケーリングすることができる。物理チャネルの優先順位付けに基づいて、上りリンク送信のための送信電力をスケーリングすることで、例えば、優先順位付けされた物理チャネルを介してのそれぞれの上りリンク送信のＳＩＮＲを改善することができる。例えば、移動端末の電力が制限された状況にある場合、上りリンク送信のための送信電力を、物理チャネルの優先順位付けに基づいて低減することによって、移動端末は与えられた電力制約を満たすことができる。
本発明の第２の態様に基づく本発明の例示的な実施形態においては、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）送信もしくは物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）送信またはその両方のための送信電力を、対応するチャネルの優先順位付けに従って低減する。この場合、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）送信の送信電力を、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）送信の送信電力よりも優先させる、またはこの逆とする。
物理チャネル送信の優先順位が低い（高い）ほど、その物理チャネルを介して送信するための送信電力に対して、大きい（小さい）電力低減が適用されることが有利である。
理想的には、電力制限状況において送信電力の制約を満たす目的で、最初に、優先順位の低い物理チャネル送信の送信電力を制限することを試みる。それでも送信電力の制約が満たされない場合、より高い優先順位の物理チャネル送信の送信電力も制限することができる。
本発明の代替実施形態においては、複数の異なる物理チャネルを介して同時に上りリンク送信する場合に電力を割り当てるときの優先順位付けと、本発明の第１の態様、すなわち電力制御において、複数の上りリンクリソース割当てに対応する個々のトランスポートブロックに電力を割り当てるときの優先順位付けとを、有利に組み合わせることができる。
ユーザ機器に、２つ以上のタイミングアドバンスグループに属する複数の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されているとき、ユーザ機器は、それぞれの上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるため２回以上のＲＡＣＨ手順を同じ送信時間間隔の中で実行することが要求されることがある。言い換えれば、ユーザ機器は、同じＴＴＩの中で２つ以上のランダムアクセスプリアンブルをＰＲＡＣＨチャネルを介して送信することが要求されうる。したがって、本発明のより高度なさらなる実施形態においては、複数回のＰＲＡＣＨ手順が同時に実行される場合、個々のＲＡＣＨ手順のＲＡＣＨプリアンブル送信用の電力を割り当てるときに優先順位付けを実行する。
本発明のさらなる代替実施形態においては、優先順位の順序（ユーザ機器が複数回のＲＡＣＨ手順のＲＡＣＨプリアンブルの送信電力を求めるときに従う順序）は、設定されている上りリンクコンポーネントキャリアに割り当てられるインデックスにリンクされている。各コンポーネントキャリアに個々のセルインデックスまたはキャリアインデックス（ＣＩ）を割り当てることができる。また、上りリンクリソースが割り当てられるコンポーネントキャリアのセルインデックスまたはキャリアインデックスに従って、優先順位の順序を定義することができる。
さらに高度な例示的な実施例においては、基地局装置は、コンポーネントキャリアの優先順位が高い／低いほど、そのコンポーネントキャリアのセルインデックスまたはコンポーネントキャリアインデックスが大きい／小さいように、セルインデックスまたはキャリアインデックスを割り当てることができる。この場合、ユーザ機器は、複数回のＲＡＣＨ手順のＲＡＣＨプリアンブルを送信するための送信電力を、インデックスの大きい順に求めるべきである。
本発明のさらなる代替実施形態においては、複数回のＲＡＣＨ手順のＲＡＣＨプリアンブルの送信電力を求めるための優先順位の順序は、コンポーネントキャリアのタイプに依存する。上述したように、ユーザ機器あたり１つのプライマリ上りリンクコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）と、（必要な場合に）複数のセカンダリ上りリンクコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）と、が設定されている。この実施形態によると、ユーザ機器は、必ず、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）に対するＲＡＣＨ手順の一部であるＲＡＣＨプリアンブルを送信するための送信電力を割り当てた後に、ＴＴＩの中でＰＣＣ以外のコンポーネントキャリアに対して実行されるＲＡＣＨ手順のＲＡＣＨプリアンブルのための送信電力を割り当てる。（１つまたは複数の）ＳＣＣ上で実行されるＲＡＣＨ手順のＲＡＣＨプリアンブルのための送信電力割当てに関しては、いくつかのオプションが存在する。例えば、（１つまたは複数の）ＳＣＣ上でＲＡＣＨ手順を実行するための送信電力の割当ては、ユーザ機器の実装に委ねることができる。これに代えて、（１つまたは複数の）ＳＣＣ上でＲＡＣＨ手順を実行するための送信電力の割当ては、割り当てられているセルインデックスまたはキャリアインデックスの順序で処理することができる。
本発明の第３の態様は、ランダムアクセス（ＲＡＣＨ）手順において使用される送信電力を、複数の上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求されるＲＡＣＨ手順の回数に基づいて調整することである。移動端末は、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアの数に応じて、１回または複数回のＲＡＣＨ手順を実行して上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させる。ＲＡＣＨ手順には処理リソースが必要であり、移動端末が並列に実行できる上りリンク送信は、ＲＡＣＨ手順によって制約される。したがって、できる限り少ないＲＡＣＨ手順を実行することが望ましい。（１つまたは複数の）ＲＡＣＨプリアンブルの送信電力を、要求されるＲＡＣＨ手順の回数に基づいて調整することによって、要求されるＲＡＣＨ手順のそれぞれの成功確率を高めることができる。ＲＡＣＨ手順の成功確率が高いことにより、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるためのＲＡＣＨ手順によって発生する遅延が減少する。
本発明の例示的な一実施形態によると、ユーザ機器は、要求されない（すなわち余剰であるため実行されない）１回または複数回のＲＡＣＨ手順の送信電力を「利用」することで、複数の上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるための要求されるＲＡＣＨ手順のみを実行するように送信電力を調整することができ、これによって、要求されるＲＡＣＨ手順のそれぞれの成功確率が高まる。
本発明の代替実施形態においては、ユーザ機器は、複数の上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために複数回のＲＡＣＨ手順が要求されるとき、ＲＡＣＨプリアンブルを送信するために使用される送信電力を増やす。例えば、ユーザ機器は、実行するＲＡＣＨ手順が１回のみである場合、第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを使用し、実行するＲＡＣＨ手順が複数回である場合、別の第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを使用する。第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅは第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨより大きい値を有することが有利であり、これにより、複数回のＲＡＣＨ手順を実行するときの成功確率を高めることができる。
本発明のさらなる代替実施形態においては、ユーザ機器は、ＲＡＣＨ手順においてＲＡＣＨプリアンブルに使用される送信電力を、ＲＡＣＨ手順のそれぞれが実行されるコンポーネントキャリアのタイプに応じて、個々に増やすことができる。いま、例示を目的として、ユーザ機器あたり１つのプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）と、オプションとして１つまたは複数のセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）と、が設定されているものと想定する。したがって、ユーザ機器は、ＲＡＣＨ手順をプライマリコンポーネントキャリア上で実行する場合、ＲＡＣＨ手順のプリアンブルのための送信電力を、第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを利用して求める。ＲＡＣＨ手順をセカンダリコンポーネントキャリア上で実行する場合、ユーザ機器は第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを利用する。前述したように、第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅは第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨより大きい値を有することができる。
本発明の第３の態様の例示的な実施例においては、時間的に整列させる複数の上りリンクコンポーネントキャリアに要求されるＲＡＣＨ手順の回数を求める（または制限する）ための方法はいくつか存在する。例えば、要求されるＲＡＣＨ手順の回数を求める方法は、ユーザ機器の実装に委ねることができる。別のオプションまたは代替形態として、ユーザ機器は、要求されるＲＡＣＨ手順の回数を、複数の上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループの数に基づいて求める。上述したように、基地局装置は、伝搬遅延が類似するコンポーネントキャリアを同じタイミングアドバンスグループにグループ化することができる。１つのタイミングアドバンスグループの中では、すべてのコンポーネントキャリアの伝搬遅延が等しいため、タイミングアドバンスグループごとに１つのタイミングアドバンスを設定するのみでよい。すなわち、タイミングアドバンスグループのコンポーネントキャリアすべてを時間的に整列させるのに要求されるＲＡＣＨ手順は、タイミングアドバンスグループあたり１回のみである。したがって、タイミングアドバンスグループに関する情報を取得するユーザ機器は、タイミングアドバンスグループあたり１回のみのＲＡＣＨ手順を実行するものとして、要求されるＲＡＣＨ手順の回数を求める。
時間的に整列させる少なくとも１つの上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループごとにＲＡＣＨ手順が要求される状況を考えると、要求されるＲＡＣＨ手順の回数は、時間的に整列させる複数の上りリンクコンポーネントキャリアの異なるタイミングアドバンスグループの数に等しい。
ユーザ機器は、それぞれのタイミングアドバンスグループの、時間的に整列させるべき上りリンクコンポーネントキャリアの１つに対して１回のＲＡＣＨ手順を実行する。その後、基地局装置から取得されるタイミングアドバンス値を使用することで、１つのタイミングアドバンスグループに属している、時間的に整列させるべき１つまたは複数の上りリンクコンポーネントキャリアのそれぞれのタイミングアドバンスを設定することができる。
いま、例示を目的として、ユーザ機器に設定されている上りリンクコンポーネントキャリアがすでに時間的に整列している（例えば過去の時点でＲＡＣＨ手順が実行された）状況を考えると、タイミングアドバンス値がすでに設定されているタイミングアドバンスグループ（すなわち、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアの１つを含んでいるタイミングアドバンスグループ）については、タイミングアドバンス値を取得するためのさらなるＲＡＣＨ手順を実行する必要がない。したがって、要求されるＲＡＣＨ手順の回数は、タイミングアドバンス値が設定されていないタイミングアドバンスグループの数に一致する。言い換えれば、要求されるＲＡＣＨ手順の回数は、すでに時間的に整列された上りリンクコンポーネントキャリアを含んでいないタイミングアドバンスグループの数に等しい。タイミングアドバンスがすでに設定されているタイミングアドバンスグループに属する、時間的に整列させるべきコンポーネントキャリアについては、ユーザ機器は、そのような１つまたは複数の上りリンクコンポーネントキャリアのそれぞれのタイミングアドバンスを、単純に、それぞれのコンポーネントキャリアが属しているそれぞれのタイミングアドバンスグループに設定されているタイミングアドバンスに従って設定する。
すでに上述したように、本発明の一態様は、生成されたトランスポートブロックを、割り当てられたリソースを用いて上りリンクコンポーネントキャリア上で送信できるように、送信電力を分配することである。この場合、特に、移動端末の電力が制限されている状況は、本発明の適用対象である。上りリンクのキャリアアグリゲーションを使用する通信システム（例えばＬＴＥ−Ａ）において本発明を実施するとき、コンポーネントキャリアごとの電力制御を想定した場合、本発明の別の実施形態によると、移動端末の電力が制限された状況において、上りリンクコンポーネントキャリア上で物理上りリンク共有チャネルを介して送信するための電力を割り当てるときに優先順位付けを行うことを提案する。このように、移動端末が利用可能な送信電力を優先順位付けすることによって、データ／上りリンクコンポーネントキャリアの異なるＱｏＳに対応することができる。
電力制限とは、１ＴＴＩの中で上りリンクリソース割当てに従って上りリンクコンポーネントキャリア上でトランスポートブロックを送信するために要求される、移動端末の合計送信電力が、上りリンク送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸを超えている状況を意味する。上りリンク送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸは、移動端末の最大電力性能と、ネットワークによって許可される（すなわち基地局装置によって設定される）最大送信電力とに依存する。
図１０は、利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸを、ＴＴＩの中で送信されるトランスポートブロックに分配する場合の、本発明の例示的な実施形態による流れ図を示している。この例示的な実施形態および以降の例においては、通信システムはＬＴＥ−Ａをベースとしており、上りリンクのキャリアアグリゲーションを使用し、コンポーネントキャリアごとの電力制御を想定する。さらには、ＰＵＣＣＨ（すなわち制御情報）の送信電力がＰＵＳＣＨ送信（すなわち上りリンクリソース割当てに従って生成されるトランスポートブロック）よりも優先される。すなわち、電力制限状況下ではＰＵＳＣＨの送信電力が最初にスケールダウンされるものと想定する。
移動端末は、最初に、１ＴＴＩを対象とする複数の上りリンクリソース割当てを、自身の受信器ユニットを使用して受信し（１００１）、移動端末の処理ユニットが、これらリソース割当ての優先順位の順序を決定する（１００２）。上りリンクリソース割当ての優先順位の順序は、本明細書に記載されているさまざまな例示的なオプションの１つに従って決定することができる。
さらに、移動端末のトランスポートブロック生成ユニットが、上りリンクリソース割当てに従ってトランスポートブロックを生成する（１００３）。このトランスポートブロック生成は、同様に、本明細書に記載されているさまざまな例示的なオプションの１つに従って実施することができる。さらに、別の代替実施例においては、ＬＴＥリリース８における、各上りリンクリソース割当て（すなわち上りリンクコンポーネントキャリア）において公知の論理チャネル優先順位付けを実行することによって、各コンポーネントキャリアのトランスポートブロックを、対応する上りリンクリソース割当てに従って生成することができる。
さらに、移動端末の処理ユニットは、生成されたトランスポートブロックのそれぞれについて、電力制御機能に従って、それぞれの上りリンクリソース割当てによって明示的または暗黙的に要求される送信電力を求める（すなわち、要求される送信電力は電力制御式によって与えられる）（１００４）。例えば、移動端末は、対応する上りリンクリソース割当てに従って上りリンクコンポーネントキャリア上で各トランスポートブロックを送信するのに要求される送信電力を、背景技術に記載されている式（１）を使用して求めることができる。本例においては、移動端末は、与えられたＴＴＩの中でトランスポートブロックを送信するための電力が制限されるものと想定する。移動端末は、例えば、上りリンク送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸから、同じＴＴＩの中でのＰＵＣＣＨ上での制御シグナリングに要求される送信電力ＰＰＵＣＣＨを差し引いた値と、トランスポートブロックに要求される送信電力の合計とを比較する。そして移動端末は、上りリンク送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸから、同じＴＴＩの中でのＰＵＣＣＨ上での制御シグナリングに要求される送信電力ＰＰＵＣＣＨを差し引いた値よりも、トランスポートブロックに要求される送信電力の合計が上回っているものと判定されたとき、自身が電力制御状況にあるものと判断することができる。
上りリンク送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸから、同じＴＴＩの中でのＰＵＣＣＨ上での制御シグナリングに要求される送信電力ＰＰＵＣＣＨを差し引いた値を超えないようにするためには、移動端末は、すべてのトランスポートブロックまたは一部のトランスポートブロックを送信するための上りリンク送信電力を低減する必要がある。この電力低減（電力スケーリングとも称される）の実施方法については、いくつかのオプションが存在する。次いで、図１０に示した例示的な流れ図においては、移動端末は、それぞれのトランスポートブロックの各送信について電力低減率を決定する（１００５）。これは、各トランスポートブロックを送信するための低減後の送信電力の合計が、上りリンク送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸから、同じＴＴＩの中でのＰＵＣＣＨ上での制御シグナリングに要求される送信電力ＰＰＵＣＣＨを差し引いた値に等しいかそれより小さくなるように決定する。ここで、各トランスポートブロックを送信するための低減後の送信電力は、ステップ１００４で求めたそれぞれの要求される送信電力に、求めたそれぞれの電力低減率を適用（１００６）したときに得られる、各トランスポートブロックの送信用の送信電力である。移動端末の送信電力制御ユニットは、ステップ１００４で求めたそれぞれの要求される送信電力に、求めたそれぞれの電力低減率を適用する（１００６）。また、移動端末の送信電力制御ユニットは、トランスポートブロックを、与えられたＴＴＩの中で、割り当てられた上りリンクリソースを介して、低減された送信電力を使用してコンポーネントキャリア上で送信する（１００７）。
電力低減または電力スケーリングは、移動端末によって提供される送信電力制御機能の一部として実施することができる。電力制御機能は、移動端末の物理層の機能と考えることができる。物理層は、論理チャネルとトランスポートブロックとの間のマッピング（すなわち論理チャネルとコンポーネントキャリアとの間のマッピング）についてまったく認識していないものと想定することができる。なぜなら、複数のコンポーネントキャリアにおける論理チャネルデータの多重化は、移動端末のＭＡＣ層が実行するためである。しかしながら、トランスポートブロックの（すなわちＰＵＳＣＨの）送信電力を、上りリンクコンポーネントキャリアの優先順位（すなわちリソースを割り当てる上りリンクリソース割当ての優先順位）に基づいてスケーリングするとき、キャリアアグリゲーションの設定において遅延要件の高いトラフィックを適切にサポートできることが望ましい。
より詳細には、ＰＵＳＣＨで送信されるトランスポートブロックの中の高ＱｏＳデータは、より多くの再送信が許容される低ＱｏＳデータと比較して、低減率が小さいことが望ましい。したがって、本発明の例示的な一実施形態によると、ＰＵＳＣＨ上のトランスポートブロックの送信電力をスケーリングするとき（ステップ１００５およびステップ１００６を参照）、上りリンクリソース割当ての処理順序を考慮することが有利である。この処理順序は、これらのリソース割当てがリソースを割り当てるコンポーネントキャリアの優先順位の順序と等しいものと考えることができる。上りリンクリソース割当ての処理順序と電力スケーリングのいずれも、論理チャネルが受ける送信品質に影響を及ぼす。そのため、移動端末のＭＡＣ層においてトランスポートブロックを生成する（例えばステップ１００３を参照）ときの上りリンクリソース割当ての優先順位付けと、移動端末の物理層における電力スケーリング機能（ステップ１００５およびステップ１００６を参照）との間に、何らかの相互関係が存在することが望ましい。
この相互関係は、例えば、物理層に提供される電力スケーリング機能によってＰＵＳＣＨ送信の電力スケーリングを行うときと、ＭＡＣ層においてトランスポートブロックの生成時に上りリンクリソース割当ての処理順序を決定するときとで、上りリンクリソース割当ての同じ優先順位の順序を使用することによって、達成することができる。例示的な一実施例においては、移動端末は、ＰＵＳＣＨ上のトランスポートブロックに要求される送信電力（ステップ１００４を参照）を、上りリンクリソース割当ての処理順序とは逆の順序でスケールダウンする。移動端末の電力制御ユニットは、基本的には、優先順位が最低である上りリンクリソース割当てに対応するトランスポートブロックの送信に要求される送信電力を、最初にスケールダウンする。次いで、移動端末の電力制御ユニットは、優先順位が２番目に低い上りリンクリソース割当てに対応するトランスポートブロックの送信に要求される送信電力をスケールダウンし、以下同様である。必要な場合、１つまたは複数のトランスポートブロックの送信電力を０までスケールダウンすることができる（すなわち対応するコンポーネントキャリアにおいて移動端末はＤＴＸを実行する）。
さらなる例示的な一実施例においては、１つのトランスポートブロックの送信に要求される送信電力を０までスケールダウンした後、次のトランスポートブロックの電力スケーリングを行う。したがって、電力制御ユニットは、最初に、優先順位が最低である上りリンクリソース割当てに対応するトランスポートブロックの送信に要求される送信電力を、（必要であれば）０までスケールダウンする。もし送信電力をさらに低減する必要がある場合、移動端末の電力制御ユニットは、優先順位が２番目に低い上りリンクリソース割当てに対応するトランスポートブロックの送信に要求される送信電力を、（必要であれば）０までスケールダウンし、以下同様である。
送信電力の電力低減／電力スケーリングは、ＬＴＥ−Ａシステムにおいては例えば以下のように実施することができる。例示的な一実施例においては、各コンポーネントキャリアｃの重み係数ｗｃ（それぞれのコンポーネントキャリア上でのトランスポートブロックのＰＵＳＣＨ送信に適用される）が、基地局装置からユーザ機器にシグナリングされる。ユーザ機器の電力制御ユニットは、自身の電力が制限されているとき、リソースが割り当てられたコンポーネントキャリア上でのＰＵＳＣＨ送信すべての送信電力の加重和をスケーリングする。このスケーリングは、上りリンク送信用に移動端末が利用可能な最大送信電力ＰＭＡＸを超えないように、スケーリング係数ｓを計算することによって実施することができる。スケーリング係数ｓは、次の式（２）から求めることができる。
この式において、ｓはスケーリング係数、ｗｃはコンポーネントキャリアｃの重み係数を表す。ＰＰＵＣＣＨ（ｉ）は、ＴＴＩｉの中でのＰＵＣＣＨ上の制御シグナリングに要求される送信電力を表し、ＰＰＵＳＣＨｃ（ｉ）は、ＴＴＩｉの中でコンポーネントキャリアｃのＰＵＳＣＨ上で送信されるトランスポートブロックの送信電力を表す（ステップ１０４および式（１）を参照）。明らかに、スケーリング係数ｓは、次式によって求めることができる。
コンポーネントキャリアの重み係数ｗｃは、例えば、特定のコンポーネントキャリア上で送信されるデータのＱｏＳと考えることができる。
さらに高度な一実施例においては、上りリンクのプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）のＰＵＳＣＨ上で送信されるトランスポートブロックがスケーリングされないようにすることができる。これは例えば、上りリンクのプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）の重み係数ｗｃを基地局装置が１／ｓに定義することによって達成することができる。これに代えて、上りリンクのプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）以外のコンポーネントキャリアのみを対象とするスケーリング係数ｓを、以下の関係を使用して求めることができる。
したがって、
この式において、ＰＰＵＳＣＨ＿ＰＣＣ（ｉ）は、上りリンクのプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）上で送信されるトランスポートブロックの送信に要求される送信電力である（ステップ１００４および式（１）を参照）。一方、ＰＰＵＳＣＨ＿ＳＣＣｃ（ｉ）は、ＰＣＣ以外の上りリンクセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）上で送信されるトランスポートブロックの送信に要求される送信電力である（ステップ１００４および式（１）を参照）。
本発明のさらなる例示的な一実施形態においては、ユーザ機器は、トランスポートブロックを生成するとき、重み係数ｗｃの大きい順に上りリンクリソース割当てを処理することができる。したがって、優先順位の順序を重み係数ｗｃによって与えることができる。移動端末は、最も高い重み係数ｗｃが割り当てられている上りリンクコンポーネントキャリアの上りリンクリソース割当てを最初に処理する。最も高い重み係数ｗｃは、本質的には、優先順位が最高の上りリンクコンポーネントキャリア（すなわちこの実施形態においては上りリンクリソース割当て）に対応する。
複数の上りリンクコンポーネントキャリアに同じ重み係数ｗｃが適用されている場合、処理の順序はユーザ機器の実装に委ねることができる。これに代えて、同じ重み係数ｗｃの場合、（上述したように）上りリンクリソース割当てが下りリンクで送信されたタイミングに基づいて、あるいは、対応するコンポーネントキャリアのキャリアインデックス（ＣＩ）に基づいて、処理の順序を決定することもできる。
本発明の別の例示的な実施形態においては、移動端末の電力制御ユニットによる電力スケーリングは、それぞれのトランスポートブロックが送信されるコンポーネントキャリアのタイプに依存する。優先度が最高のトラフィックを伝える上りリンクプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）上でのトランスポートブロックのＰＵＳＣＨ送信への電力割当ては、上りリンクセカンダリコンポーネントキャリア上での他のＰＵＳＣＨ送信よりも優先される。ＰＣＣ以外の上りリンクコンポーネントキャリア（すなわち上りリンクセカンダリコンポーネントキャリア）に対する電力割当て（すなわち電力低減／電力スケーリング）は、ユーザ機器の実装に委ねることができる。例えば、ＰＣＣ以外の上りリンクセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）に関して、ユーザ機器は、ＱｏＳ要件の高いデータを、自身が選択するコンポーネントキャリア上に多重化することができる。このコンポーネントキャリアの電力割当てを、それ以外の上りリンクセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）よりも優先させることができる。
キャリアアグリゲーションを使用する通信システムにおいては、移動端末は、１つのコンポーネントキャリア上でランダムアクセスを実行する一方で、スケジューリングされたデータ（トランスポートブロック）を別のコンポーネントキャリア上で送信することができる。したがって、ＬＴＥ−Ａなどの３ＧＰＰベースのシステムの場合、ユーザ機器は、１つのコンポーネントキャリア上でＲＡＣＨ（ランダムアクセスチャネル）アクセスを実行する一方で、別のコンポーネントキャリア上でＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨを同時に送信することが可能である。したがって、ユーザ機器は、ＲＡＣＨプリアンブルを送信し（すなわち物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）上での送信）、さらに、同じＴＴＩの中で、ＰＵＳＣＨもしくはＰＵＣＣＨまたはその両方においてデータを送信することができる。ＰＲＡＣＨとＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨとを同時に送信することが起こりうるケースとして、ユーザ機器が１つの上りコンポーネントキャリアでは同期していないが、別の上りリンクコンポーネントキャリアでは依然として上りリンク同期している状況が挙げられる。「同期していないコンポーネントキャリア」において上りリンク同期を回復する目的で、ユーザ機器は、（例えばＰＤＣＣＨによって命令された）ＲＡＣＨアクセスを行う。さらには、ユーザ機器のための専用のスケジューリング要求チャネルがＰＵＣＣＨ上に確立されていない場合にも、ユーザ機器は、自身のバッファに新しいデータが到着した場合に、上りリンクリソースを要求する目的でＲＡＣＨアクセスを実行することができる。
これらの場合、本発明の別の実施形態によると、ＲＡＣＨアクセス（すなわちＰＲＡＣＨ上でのＲＡＣＨプリアンブルの送信）の送信電力は、アクセスネットワークによる電力制御の対象とならない。しかしながら、この実施形態においては、電力制限状況下にある移動端末によって電力スケーリングが適用されるとき、ＰＲＡＣＨ送信のための送信電力も考慮される。したがって、ＰＲＡＣＨ送信およびＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信が同時に行われる場合、ＴＴＩの中のＰＲＡＣＨ、ＰＵＣＣＨ、およびＰＵＳＣＨの送信電力は、次の関係を満たすべきである。
この式において、ＰＰＲＡＣＨ（ｉ）は、ＴＴＩｉの中でＰＲＡＣＨ上で送信するための送信電力である。電力制限のため電力スケーリングが必要である場合、１つの例示的なシナリオにおいては、満たすべき関係は以下である。
さらに詳細な例示的な実施例においては、プリアンブルの最初の送信電力設定（すなわちＰＰＲＡＣＨ（ｉ）の設定）は、ユーザ機器の開ループ推定（経路損失の完全な補償）に基づくことができる。これによって、ＲＡＣＨプリアンブルの受信電力を経路損失とは無関係にすることができる。さらに基地局装置は、例えば、所望の受信ＳＩＮＲ、ＲＡＣＨプリアンブルに割り当てられる時間−周波数スロットにおける上りリンク干渉／ノイズの測定レベル、および（場合によっては）プリアンブルのフォーマットに応じて、ＰＲＡＣＨの追加の電力オフセットを設定することができる。さらには、基地局装置は、再送信される各プリアンブルの送信電力ＰＰＲＡＣＨ（ｉ）が一定のステップで増大するように（すなわちＰＲＡＣＨ送信の試みが成功しなかった場合）、プリアンブルの電力ランピングをオプションとして設定することができる。
第３のオプションでは、ＰＲＡＣＨおよびＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨの同時送信が許可されない。したがってこの場合、ユーザ機器は、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信またはＰＲＡＣＨ送信のいずれかをドロップする。ＰＲＡＣＨとＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨとでタイミングオフセットが異なるため、電力増幅器（ＰＡ）を両方に利用することはかなり困難である。
言い換えれば、同じ送信時間間隔の中で複数の異なる物理チャネル上で送信するときユーザ機器がどのように電力制御を実行するかは、ＰＵＳＣＨ送信の送信電力とＰＲＡＣＨ送信（すなわちＲＡＣＨプリアンブルの送信）の送信電力との間の優先順位付けによって決まる。
本発明の実施形態によると、ユーザ機器は、ＰＲＡＣＨを介しての上りリンク送信とＰＵＳＣＨを介しての上りリンク送信とを同時に行うとき、異なる送信電力レベルを使用する。異なる電力レベルを使用することによって、ユーザ機器は、与えられる電力制約を満たすことができ、これについて図１６の流れを参照しながら以下に例示的に説明する。
ユーザ機器は、上りリンク送信に自身が利用する送信電力を調整するため、最初に、ＰＲＡＣＨ送信およびＰＵＳＣＨ送信の優先順位を決定する（ステップ１６０１を参照）。さらにユーザ機器は、ＰＵＳＣＨ送信のための送信電力を求め（ステップ１６０２を参照）、同じ送信時間間隔の中で実行されるＰＲＡＣＨ送信のための送信電力を求める（ステップ１６０３を参照）。特に、これらの電力レベルは、それぞれの送信が実行される上りリンクコンポーネントキャリアに基づいて求めることができる。当然ながら、同じサブフレームの中で行われるＰＲＡＣＨ送信およびＰＵＳＣＨ送信は、（キャリアアグリゲーションをサポートするユーザ機器によって）異なる上りリンクコンポーネントキャリア上で実行される。このユーザ機器は、ＬＴＥ−Ａのユーザ機器とすることができる。
次いで、ユーザ機器は、ＰＵＳＣＨ送信のために求めた送信電力、もしくは、ＰＲＡＣＨ送信のために求めた送信電力、またはその両方の電力低減率を決定する（ステップ１６０４を参照）。この電力低減は、ＰＵＳＣＨ送信の送信電力とＰＲＡＣＨ送信の送信電力との間の優先順位付けに従って実行される。ユーザ機器の利用可能な最大送信電力に従って送信電力を低減することによって、電力制限状況において、ユーザ機器に与えられた電力制約が満たされるようにすることができる。したがって、ユーザ機器は、求めたＰＲＡＣＨ送信電力およびＰＵＳＣＨ送信電力に、求めた電力低減率を適用し（ステップ１６０５を参照）、ＰＲＡＣＨ送信およびＰＵＳＣＨ送信を、それぞれの上りリンクコンポーネントキャリア上で、低減した送信電力において送信する（ステップ１６０６を参照）。
キャリアアグリゲーションをサポートするユーザ機器は、ＲＡＣＨアクセスを実行する一方で、別のコンポーネントキャリア上でＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨを同時に送信することができる。言い換えれば、ユーザ機器は、ＲＡＣＨプリアンブル（すなわちＰＲＡＣＨ送信）と、ＰＵＳＣＨもしくはＰＵＣＣＨまたはその両方とを、同じＴＴＩの中で送信する状況に遭遇することがある。ＰＲＡＣＨとＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨとを同時に送信することが起こりうるのは、例えば、ユーザ機器が１つの上りコンポーネントキャリアでは上りリンク同期していないが、別の上りリンクコンポーネントキャリアでは依然として上りリンク同期している状況である。上りリンク同期を回復するため、ユーザ機器は、ＲＡＣＨアクセス（例えば、同期していないコンポーネントキャリアを対象としてＰＤＣＣＨによって命令されるコンテンションフリーのＲＡＣＨアクセス）を実行する。さらには、ユーザ機器のための専用のスケジューリング要求チャネルがＰＵＣＣＨ上に確立されていない場合にも、ユーザ機器は、例えば自身のバッファに新しいデータが到着した場合に、上りリンクリソースを要求する目的でＲＡＣＨアクセスを実行することができる。
ＬＴＥにおいては、本明細書の背景技術に記載されている上りリンク電力制御の対象となるのは、物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）、物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）、およびサウンディング基準信号（ＳＲＳ）であり、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）には適用されないという印象がある。しかしながら、電力制限に起因して電力スケーリングを使用する必要があるとき、ＰＲＡＣＨ送信も考慮する必要がある。
従来、電力制限の場合に考慮されるのは、ＰＵＣＣＨと、上りリンク制御情報（ＵＣＩ）が多重化されたＰＵＳＣＨと、ＰＵＳＣＨであり、この場合、ＰＵＣＣＨはＰＵＳＣＨよりも優先順位が高い。ＵＣＩが多重化されたＰＵＳＣＨ送信は、ＵＣＩが多重化されていないＰＵＳＣＨ送信よりも優先順位が高く、したがって優先される。優先順位の順序は以下である。
ＰＵＣＣＨ＞ＰＵＳＣＨ（ＵＣＩあり）＞ＰＵＳＣＨ（ＵＣＩなし）
さらに、ＲＡＣＨプリアンブルを送信するための最初の電力設定は、ユーザ機器の開ループ推定（経路損失の完全な補償）に基づくことができる。これによって、基地局装置におけるＲＡＣＨプリアンブルの受信電力を経路損失とは無関係にすることができる。
本発明のさらに詳細な実施形態によると、基地局装置は、ＲＡＣＨ送信を対象とする追加の電力オフセットとして、従来の開ループ電力制御メカニズムから求められる電力に加える形で適用される電力オフセットを設定する。ＲＡＣＨ送信のこの電力オフセットは、例えば、所望の受信ＳＩＮＲ、ＲＡＣＨプリアンブルに割り当てられる時間−周波数スロットにおける上りリンク干渉／ノイズの測定レベル、およびプリアンブルのフォーマットに基づいて求めることができる。
本発明の別の詳細な実施形態によると、基地局装置は、再送信される各プリアンブルの送信電力が一定のステップで増大するように（すなわちＰＲＡＣＨ送信の試みが成功しなかった場合）、プリアンブルの電力ランピングを再設定することができる。
言い換えれば、ＰＲＡＣＨ送信およびＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信が同時に行われる場合に電力スケーリングを実行するための、本発明のこの態様の実施方法は、いくつか存在する。
本発明の一実施例によると、ＰＲＡＣＨの送信電力が、ＰＵＣＣＨの送信電力と同様に、ＰＵＳＣＨの送信電力よりも優先される。優先順位の順序は以下である。
ＰＵＣＣＨ＞ＰＲＡＣＨ＞ＰＵＳＣＨ（ＵＣＩあり）＞ＰＵＳＣＨ（ＵＣＩなし）
本発明のさらなる実施例では、ＵＣＩが多重化されたＰＵＳＣＨをＰＲＡＣＨ送信よりも優先させることが有利である。ＵＣＩが多重化されたＰＵＳＣＨには、タイムクリティカルな重要情報が含まれる。したがって、優先順位の順序は以下のようにすることができる。
ＰＵＣＣＨ＞ＰＵＳＣＨ（ＵＣＩあり）＞ＰＲＡＣＨ＞ＰＵＳＣＨ（ＵＣＩなし）
本発明のさらに別の実施例においては、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信がＰＲＡＣＨよりも優先される。この場合、ユーザ機器は、最初にＰＲＡＣＨ送信の送信電力をスケールダウンし、次いで、（必要であれば）ＰＵＳＣＨ送信の送信電力をスケールダウンする。優先順位の順序は以下のように指定される。
ＰＵＣＣＨ＞ＰＵＳＣＨ（ＵＣＩあり）＞ＰＵＳＣＨ（ＵＣＩなし）＞ＰＲＡＣＨ
本発明の上述した実施例は、ユーザ機器のさまざまな設定構成において適用することができる。例えば、ユーザ機器に、２つ以上のタイミングアドバンス（ＴＡ）グループに属する複数の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されており、ユーザ機器は１つのみの電力増幅器（ＰＡ）を有する。あるいは、ユーザ機器に、２つ以上のタイミングアドバンス（ＴＡ）グループに属する複数の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されており、上りリンクコンポーネントキャリアのタイミングアドバンスグループごとに個別の電力増幅器（ＰＡ）が提供される。
ユーザ機器の例示的な設定構成として、２つ以上のタイミングアドバンスグループに属する複数の上りリンクコンポーネントキャリアが設定されており、電力増幅器（ＰＡ）が１基のみである場合、ユーザ機器は、ＰＲＡＣＨとＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨとが同時に送信されないようにしなければならない。このようなユーザ機器の実施例では、ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信またはＰＲＡＣＨ送信のいずれかをドロップする必要がある。その理由として、ＰＲＡＣＨとＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨとでタイミングオフセットが異なるためであり、ＨＳＵＰＡのＨＳ−ＤＰＣＣＨおよびＤＰＣＣＨ／ＤＰＤＣＨの場合に類似して、電力増幅器（ＰＡ）を両方に利用することはかなり困難である。
本発明のさらなる実施形態は、１ＴＴＩの中の複数のＲＡＣＨ送信を優先順位付けすることに関する。
本発明の実施例においては、ユーザ機器は、いくつかのＲＡＣＨ送信のうちどれを優先させるかを、ＰＲＡＣＨプリアンブルを送信する対応する上りリンクコンポーネントキャリアのセルインデックスに従った順序に基づいて決定する。この実施例においては、最も小さいセルインデックスを有する上りリンクコンポーネントキャリア上のＰＲＡＣＨ送信に、最も高い優先順位を割り当てることができる。
本発明の別の実施例においては、ユーザ機器は、自身が開始するＲＡＣＨ手順と、ＰＤＣＣＨ命令によって基地局装置によって命令されるＲＡＣＨ手順（コンテンションフリーのＲＡＣＨアクセスとも称される）とを区別する。この実施例においては、ユーザ機器が開始するＲＡＣＨ手順よりも、基地局装置によって命令されるＲＡＣＨ手順に高い優先順位が割り当てられる。
さらには、上述した優先順位方式の両方の実施例を組み合わせることができる。この場合、ユーザ機器は、最初に、ＰＤＣＣＨ命令による手順か自身が開始する手順かに基づいてＲＡＣＨ手順を順位付けした後、両方のグループのＲＡＣＨ手順を、対応するコンポーネントキャリアのセルインデックスに従って順位付けする。
前述したように、本発明の別の詳細な実施形態においては、再送信される各プリアンブルの送信電力が一定のステップで増大するように（すなわちＰＲＡＣＨ送信の試みが成功しなかった場合）、ユーザ機器によって実行されるＲＡＣＨプリアンブルの電力ランピング手順を再設定する。
ユーザ機器において、２つ以上のタイミングアドバンスグループに属する複数の上りリンクコンポーネントキャリアがアグリゲートされている場合、複数回のＲＡＣＨ手順が必要になる。一例としてハンドオーバーの場合、ユーザ機器は、ハンドオーバー先の基地局装置においてアクティブなキャリアのキャリアアグリゲーションを適用する必要がある。この場合、ハンドオーバー手順の一部として、アクティブなコンポーネントキャリアが含まれるタイミングアドバンスグループすべてを時間的に整列させる。これを連続的に行う場合、さらなる遅延が発生するが、ＲＡＣＨ手順を同時に行う場合にも遅延が増す。なぜなら、異なる上りリンクセカンダリセル上でのＲＡＣＨ手順は、基地局装置がＲＡＣＨプリアンブルのリソースを効率的に管理でき、１ＴＴＩ中のＰＲＡＣＨ送信が多すぎることがないように、ほとんどの場合わずかに互いに離されるためである。
複数の（連続する）ＲＡＣＨ送信が発生しうる別の状況は、時間的に整列していない複数の異なるタイミングアドバンスグループに属するいくつかの上りリンクコンポーネントキャリア上でデータ送信するように、ユーザ機器がスケジューリングされるときである（この状況は、長い期間にわたり非アクティブであったために起こることがある）。
さらに、別の例示的な状況において、ユーザ機器は、コンポーネントキャリアがアクティブになるとき、それらをただちに時間的に整列するように要求されることがある。この場合、２つ以上のタイミングアドバンスグループに属するいくつかのコンポーネントキャリアを対象とするアクティブ化コマンドをユーザ機器が受信し、その時点でこれらのタイミングアドバンスグループが時間的に整列していないとき、ユーザ機器は、これらのタイミングアドバンスグループすべてに対してＲＡＣＨ手順を同時に実行する必要がある。
したがって、本発明の例示的な実施形態によると、ユーザ機器は、ＲＡＣＨ手順を連続して実行することによって発生する追加の遅延が減少するように、複数回のＲＡＣＨ手順を同時に実行する必要が生じることがある。このようにする目的は、１回のＲＡＣＨ手順の遅延時間に近づけることであり、したがって追加のＲＡＣＨ手順に起因する遅延が最小になる。
例示的な実施例によると、ユーザ機器は、再送信の確率が最小になるように、ＲＡＣＨプリアンブル送信を実行するための送信電力を増大させる。ＰＲＡＣＨ電力［ｄＢｍ］は、ユーザ機器によって次のように求められる。
ＰＰＲＡＣＨの最適な電力設定を見つける目的で、ユーザ機器には、以下に説明するいくつかのオプションがある。
本発明の一実施例においては、ＰＲＡＣＨ手順の対象となる複数の上りリンクコンポーネントキャリアがユーザ機器においてアグリゲートされているとき、Ｐ０＿ＰＲＡＣＨを増大させる。この場合、基地局装置が複数の異なるオフセット値（例えば、第１のオフセット値Ｐ０＿ＰＲＡＣＨおよび第２のオフセット値Ｐ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅ）をユーザ機器にシグナリングするならば有利である。２つのオフセット値は、ユーザ機器ごとに設定することができる。第１のオフセット値Ｐ０＿ＰＲＡＣＨは、ユーザ機器においてアグリゲートされている、ＰＲＡＣＨ手順の対象となるコンポーネントキャリアが１つのみであるときに使用することができる。このコンポーネントキャリアは、プライマリセルである。
１回目のＰＲＡＣＨ送信が成功する確率を高めて、ＰＲＡＣＨの再送信によって生じる遅延を低減する目的で、第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅは、第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨよりも高い電力を有する。ユーザ機器において複数のコンポーネントキャリアがアグリゲートされており、複数回のＲＡＣＨ手順が実行される場合に、第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを適用することができる。
この場合、ユーザ機器は、ＰＲＡＣＨ電力［ｄＢｍ］を以下のように求める。
オフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅをシグナリングする別の実施例においては、ユーザ機器は、事前定義される、より高い値を選択する（すなわち、非特許文献５（http://www.3gpp.org/において入手可能であり、参照によって本明細書に組み込まれている）の６．２．２節に規定されているｐｒｅａｍｂｌｅＩｎｉｔｉａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＴａｒｇｅｔｅｄＰｏｗｅｒがとりうる値のうち、次に高い値（the next higher value））。これは、次に高い値（the next higher value）であってもよいし、またはｎ番目に高い値を選択する場合は事前定義されたｎであってもよい。
別の例示的な実施形態においては、上の式におけるＮの値は、初期値Ｎ＝１から開始するよりも、その時点の電力および経路損失の状況に対してすでに適しているように調整される。あるコンポーネントキャリア上で以前にＲＡＣＨ手順がすでに実行されている場合、ユーザ機器は、そのコンポーネントキャリア上での現在のＲＡＣＨ手順において１回目のプリアンブル送信を行う際に、初期値１を使用する代わりに、前回のＲＡＣＨプリアンブル送信において成功することが判明している前回のＮの値を再び使用する。そのコンポーネントキャリア上で以前にＲＡＣＨ手順が行われていない場合、ユーザ機器は最初に初期値１を使用することができる。この実施例は、ＲＡＣＨ手順の対象のコンポーネントキャリアが１つのみであるときにも使用することができる。
本発明のさらなる例示的な実施形態においては、上りリンクコンポーネントキャリア上のＰＲＡＣＨ手順がその上りリンクコンポーネントキャリア上での最初のＰＲＡＣＨ手順であるが、ユーザ機器が別の上りリンクコンポーネントキャリア上で以前にＰＲＡＣＨ手順をすでに実行している状況において、Ｎの値を選択する。この場合、ユーザ機器は、別のコンポーネントキャリア上で最後に成功したときのＮの値を使用することができ、最初のＲＡＣＨ手順を行うコンポーネントキャリアにおける最初のＰＲＡＣＨ電力を求める目的で、その値を適用する。
あるいは、ユーザ機器は最初のＰＲＡＣＨアクセスを必ずプライマリコンポーネントキャリア（すなわちプライマリセル、ＰＣｅｌｌ）上で実行するため、別のコンポーネントキャリア上で新たにＰＲＡＣＨアクセスを行うときのＮの初期値として、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣｅｌｌ）上でＰＲＡＣＨ送信が前回成功したときのＮの値をつねに参照するように、ユーザ機器を設定することができる。
上述したようにＮを利用することの利点として、追加のパラメータを規定する必要がなく、ユーザ機器は、単純な規則を適用することで、ＰＲＡＣＨ手順を実行するための良好な送信電力設定が求められる。さらには、各コンポーネントキャリアについて、同じコンポーネントキャリアの電力レベルとして前回成功したＰＲＡＣＨ送信のＮの値を使用するようにユーザ機器が実施されているとき、上に提示した、または以下に提示する異なる実施例と組み合わせることによって、各ＲＡＣＨ手順を個々に調整することができる。
本発明のさらなる実施形態による別の実施例では、ＰＲＡＣＨ送信電力［ｄＢｍ］を求める元の式に次のように追加される初期パラメータΔｏｆｆｓｅｔを導入することによって、最初のＰＲＡＣＨ送信の電力レベルを調整する。
この場合、値Δｏｆｆｓｅｔｃは、ＲＡＣＨ手順の対象となるアグリゲートされている各コンポーネントキャリアｃごとに、基地局装置によって個々に設定することができる。したがって基地局装置は、ユーザ機器によって実行される最初のＲＡＣＨの電力を、各タイミングアドバンスグループごとに個別に制御することができる。あるいは、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣｅｌｌ）上でのＲＡＣＨ手順に使用する第１のオフセットΔｏｆｆｓｅｔＰＣｅｌｌと、セカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）上でのＲＡＣＨ手順に使用する第２のオフセットΔｏｆｆｓｅｔＳＣｅｌｌとを提供するならば有利であり得る。さらには、以前に成功することが判明したΔｏｆｆｓｅｔの値を使用する、ＰＲＡＣＨ手順の対象となるコンポーネントキャリアのグループを形成することも可能である。
なお、特に明記していない限り、上述したすべての実施例は、組み合わせて使用することもできることに留意されたい。
上述したように、現在の仕様では、例えば、上りリンクキャリアが時間的に整列していないときに上りリンクで送信するべきデータがユーザ機器に到着したとき、あるいはハンドオーバーを行うとき、基地局装置の命令（すなわちユーザ機器にＲＡＣＨ手順を開始させる命令を含んだＰＤＣＣＨを基地局装置が送る）によって、ＲＡＣＨ手順が開始される。
本発明の別の実施形態によると、１つのユーザ機器において、アグリゲートされたコンポーネントキャリア上での複数回のＲＡＣＨ手順が起こり得るとき、ＲＡＣＨ手順を開始するための新規のトリガーによって、ＲＡＣＨ手順の全体的な遅延を低減することができる。このトリガーは、その時点において時間的に整列していないタイミングアドバンスグループに属するコンポーネントキャリアに対するアクティブ化コマンドとして実施される。ユーザ機器は、このアクティブ化コマンドを含んだＭＡＣ ＣＥを受信すると、上りリンクでアック（ＡＣＫ）メッセージを送り、所定の数のサブフレーム（例：２つのサブフレーム）だけ待機した後、ＲＡＣＨ手順を開始する。基地局装置は、この時点でＡＣＫを受信しており、ユーザ機器がＲＡＣＨ手順を開始することを認識している。結果として、基地局装置によって送信されるコンポーネントキャリアアクティブ化コマンドは、ＲＡＣＨ手順を開始させるトリガーとしての役割を果たすことができる。これによって、ＲＡＣＨ手順の全体的な遅延が減少し、ＲＡＣＨ手順を命令する目的で基地局装置からユーザ機器に送られる追加のＰＤＣＣＨ送信の時間が節約される。結果として、ＲＡＣＨ手順をより早く開始することができ、遅延が減少する。
本発明のさらなる例示的な実施形態においては、ユーザ機器に上りリンクデータが到着したときに、その時点で整列していないすべてのタイミングアドバンスグループに対するＲＡＣＨ手順の実行をトリガーするように、ユーザ機器が構成される。このように、その時点で整列していないすべてのタイミングアドバンスグループに対するＲＡＣＨ手順を実行するトリガーによって、基地局装置は、ユーザ機器におけるアクティブな上りリンクキャリアすべてを迅速にスケジューリングすることができる。
本発明の代替実施形態においては、セカンダリコンポーネントキャリア（すなわちプライマリコンポーネントキャリア（ＰＣｅｌｌ）以外のコンポーネントキャリア）上でのＲＡＣＨ手順は、必ずＰＤＣＣＨ命令に応えて実行するようにユーザ機器が構成されることを提案する。言い換えれば、ユーザ機器は、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣｅｌｌ）上のＲＡＣＨ手順を自身の判断で実行することが許可されない。この利点として、基地局装置は、ユーザ機器がＲＡＣＨ手順を開始する正確なタイミングと、対象のコンポーネントキャリアとを認識できるため、基地局装置は、ユーザ機器におけるセカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣｅｌｌ）上のＲＡＣＨ手順を完全に制御する。
すでに上述したように、本発明の別の態様は、ランダムアクセス（ＲＡＣＨ）手順のための送信電力を、複数の上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために要求されるＲＡＣＨ手順の回数に基づいて調整することである。
タイミングアドバンスグループは、類似する伝搬遅延を受ける上りリンクコンポーネントキャリアをグループ化するために導入されたものである。結果として、基地局装置は、同じグループに属するすべての上りリンクコンポーネントキャリアのタイミングアドバンスを制御することが可能である。これを目的として、基地局装置は、最初に時間的に整列させる目的で単一のＲＡＣＨメカニズムを利用することができる。すなわち、初期タイミングアドバンス手順（Initial Timing Advance Procedure）を実行し、その後にタイミングアドバンス（ＴＡ）更新コマンドをＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ＣＥ）を介して送る。
ＴＡ更新コマンドを含んだＭＡＣ制御要素と、それぞれのタイミングアドバンス（ＴＡ）グループとの間の対応付けの実施に関しては、いくつかのオプションが存在する。例えば、ＴＡ更新コマンドを含んだＭＡＣ制御要素とＴＡグループとの間の対応付けは、ユーザ機器の実装に委ねることができる。これに代えて、ＭＡＣ制御要素の中にインジケータを提供することができ、ユーザ機器は、ＴＡ更新コマンドが含まれている受信したＭＡＣ制御要素から、それぞれのＴＡグループをインジケータによって識別することができる。さらに別の代替形態においては、基地局装置は、それぞれのＴＡグループに属する少なくとも１つの下りリンクコンポーネントキャリア上で、ＴＡコマンドを含んだＭＡＣ制御要素を送信することが要求される。
しかしながら、たとえＴＡグループが実施されている場合でも、ユーザ機器には、ランダムアクセス（ＲＡＣＨ）手順の定義の結果としての制約が課される。すでに上述したように、ＲＡＣＨ手順には処理リソースが要求され、これにより、移動端末が並列に実行できる上りリンク送信が制限される。特に、並列に実行できる上りリンク送信が制限されるのは、図１３に例示的に示したように、ＰＲＡＣＨ上りリンク送信（例：図８のステップ８０１および図９のステップ９０２におけるランダムアクセスプリアンブルの送信）とＰＵＳＣＨ送信とで時間的整列が異なるためである。
さらに詳細には、ＰＲＡＣＨ送信と、ＰＵＳＣＨ送信またはＰＵＣＣＨ送信とは、異なる上りリンクタイミングアドバンスを使用する（ＰＲＡＣＨ送信は、つねに下りリンクの受信タイミングに対して整列され、タイミングアドバンス（ＴＡ）が０であるのに対して、ＰＵＳＣＨ送信およびＰＵＣＣＨ送信は、時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリア上でのみ許可され、タイミングアドバンス（ＴＡ）は０より大きい）。さらには、ＰＲＡＣＨ送信では、異なる時間長のガードタイムが適用される。したがって、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信とＰＲＡＣＨ送信とが同じ電力増幅器を介して同時に送信される場合、全体的な送信電力を調整することが困難であり、送信電力の変動が起こりうる。図１３は、ＰＲＡＣＨ送信とＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ送信とに異なるタイミングが適用される例示的な状況を示している。
電力変動の原因となる不整合を回避するためには、タイミングアドバンスの異なる上りリンクコンポーネントキャリア上での上りリンク送信を同じ電力増幅器を介して同時に行うことを避けるべきである。この制約を満たすユーザ機器の例示的な実施例では、１つの電力増幅器を介するすべての上りリンク送信が、同じタイミングアドバンス（ＴＡ）グループに属するようにしている。したがって同じタイミングアドバンス値（時間的に同期した上りリンク送信を意味する）を使用する上りリンクコンポーネントキャリア上で、行われるようにしなければならない。さらに、ユーザ機器のこの例示的な実施例では、異なるタイミングアドバンスを有する上りリンクコンポーネントキャリア上での上りリンク送信においてその同じ電力増幅器を使用することは、差し控えなければならない。
結果として、ユーザ機器において各タイミングアドバンス（ＴＡ）グループごとに、個別の「専用の」電力増幅器が割り当てられる。
すなわち、本発明の実施形態によると、１つまたは複数の上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるのに、要求される回数のＲＡＣＨ手順のみが実行され、１回または複数回のＲＡＣＨ手順すべてを実行するための送信電力は、要求されるＲＡＣＨ手順の回数に従って求められる。
図１７は、本発明のこの実施形態に対応する流れ図を示している。図１７に示したように、ユーザ機器には、時間的に整列させるべき上りリンクコンポーネントキャリアが設定されている。ユーザ機器は、ＲＡＣＨ手順を実行する前に、上述したＲＡＣＨ制約を満たす有利な方法において、提供されている数の電力増幅器を利用するうえで要求されるＲＡＣＨ手順の回数を求める（ステップ１７０１）。いま、要求されるＲＡＣＨ手順の回数が、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアの数よりも小さいものと想定すると、ユーザ機器においてエネルギが節約され、処理リソースの使用が制限される。
要求されるＲＡＣＨ手順の回数を求めた後、ユーザ機器は、ＲＡＣＨ手順のＲＡＣＨプリアンブルのための送信電力を求める（ステップ１７０２）。その後、ユーザ機器は、要求されるＲＡＣＨ手順を、求めた送信電力において実行して、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させる（ステップ１７０３）。
例示的な実施例においては、ユーザ機器は、ステップ１７０１の結果として節約されるエネルギを利用することで、要求されるＲＡＣＨ手順において送信されるＲＡＣＨプリアンブルの送信電力を求める。より詳細には、利用可能な送信電力の合計量を、より少ない回数の要求されるＲＡＣＨ手順によって除する場合（要求されるＲＡＣＨ手順の回数が、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアの数よりも小さいものと想定する）、ユーザ機器は、各ＲＡＣＨ手順を、より大きな送信電力を用いて実行することができる。
別の例示的な実施例によると、ユーザ機器は、要求されるすべてのＲＡＣＨ手順の送信電力を、オフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨとオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅとを切り替えることで求める。ＲＡＣＨ手順を実行するための送信電力を求めるとき、１つのＲＡＣＨ手順が要求される場合には第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを利用し、複数のＲＡＣＨ手順が要求される場合には、より高い値の第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを利用する。これにより、ユーザ機器は、各ＲＡＣＨ手順を実行するときの成功確率を高めて、ＲＡＣＨ手順によって生じる遅延を低減することができる。
さらに別の例示的な実施例によると、ユーザ機器は、要求されるすべてのＲＡＣＨ手順の送信電力を、同様にオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨとオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅとを切り替えることで求める。しかしながらこの例示的な実施例においては、ユーザ機器は、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣｅｌｌ）上でＲＡＣＨ手順を実行するための送信電力を求めるときには第１のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨを利用し、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣｅｌｌ）上でＲＡＣＨ手順を実行する場合には、より高い値の第２のオフセットＰ０＿ＰＲＡＣＨｍｕｌｔｉｐｌｅを利用する。２つ以上のセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）が存在しうるため、セカンダリセル上でＲＡＣＨ手順を実行するための送信電力を増大させることで成功確率が高まり、したがってＲＡＣＨ手順によって生じる遅延が減少する。
図１８に示した本発明のさらに詳細な実施形態においては、ユーザ機器は、要求されるＲＡＣＨ手順の回数を、上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループの数と、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアを有するタイミングアドバンスグループとに基づいて求める。
最初に、ユーザ機器は、１つまたは複数の上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるため、上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループの数を求める（ステップ１８０１）。これにより、ユーザ機器は、各タイミングアドバンスグループあたり最大で１回のＲＡＣＨ手順が実行されるようにすることができる。時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアが存在しない場合、実行されるＲＡＣＨ手順の回数は、上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループの数に等しい。
第２のステップとして、ユーザ機器は、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアが含まれるタイミングアドバンスグループを除外する（ステップ１８０２）。より詳細には、ユーザ機器は、上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループのリスト（例：Ｘｒｅｑ個のＴＡグループ）から、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループ（例：Ｘａｌｉｇｎ個のＴＡグループ）を除外する。本発明のこの実施形態の実施例においては、ユーザ機器は、同じタイミングアドバンスグループの異なる上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させる場合、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアのタイミングアドバンス値をそのまま使用するように構成されている。
第３のステップとして、ユーザ機器は、要求されるＲＡＣＨ手順の回数を、時間的に整列させる上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループの数から、すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループの数を減じた値ｍ＝Ｘｒｅｑ−Ｘａｌｉｇｎとして求める（ステップ１８０３）。すでに時間的に整列している上りリンクコンポーネントキャリアが属しているタイミングアドバンスグループを除外することによって、要求されるＲＡＣＨ手順の回数が得られる。さらには、上りリンクコンポーネントキャリアの少なくとも１つが属しており、ユーザ機器によって時間的に整列されていないタイミングアドバンスグループのリストが得られる。言い換えれば、要求されるＲＡＣＨ手順の回数は、上りリンクコンポーネントキャリアの事前に設定される（または関連付けられる）タイミングアドバンスが存在しないものと想定したとき、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させるために実行される最小のＲＡＣＨ手順に一致する。
その後、ユーザ機器は、要求されるｍ回のＲＡＣＨ手順を実行するための送信電力を求める（ステップ１８０４）。このステップは図１７のステップ１７０２に対応しており、図１７に関連して提案されているものと同じ実施例によって達成することができる。
次いで、ユーザ機器は、要求されるｍ回のＲＡＣＨ手順を、求めた送信電力において実行し、上りリンクコンポーネントキャリアを時間的に整列させる（ステップ１８０５）。
上記の制約を考慮すると、本発明のユーザ機器の有利な一実施例においては、ランダムアクセスのプリアンブル送信がタイミングアドバンスグループあたり１回のみに制限され、同じタイミングアドバンスグループに属している上りリンクコンポーネントキャリアに対しては１回のみのＰＲＡＣＨプリアンブル送信が許可される。同じタイミングアドバンスグループに属している１つまたは複数の上りリンクコンポーネントキャリアのうち、ユーザ機器がどのコンポーネントキャリアに対してＲＡＣＨ手順を実行するかは、基地局装置によって設定することができる。別の代替実施例では、ユーザ機器がどのコンポーネントキャリアに対してＲＡＣＨ手順を実行するかは、ユーザ機器が選択することができる。この場合、ユーザ機器は、１つのタイミングアドバンスグループに属している上りリンクコンポーネントキャリアのうち、ＰＲＡＣＨプリアンブルを送信する対象の１つのコンポーネントキャリアを選択する。
図１４は、ユーザ機器が、アグリゲートされている５つの上りリンクコンポーネントキャリアを有し、そのうちの４つの上りリンクコンポーネントキャリアがアクティブである例示的な構成を示している。すべての上りリンクコンポーネントキャリアは同じタイミングアドバンスグループに属しており、すなわち類似する伝搬遅延を受ける。この例示的な構成においては、第１の上りリンクコンポーネントキャリア（プライマリコンポーネントキャリア／ＰＣｅｌｌに対応させることができる）上でＲＡＣＨ手順が実行される。この例示的な構成は、３ＧＰＰ規格のリリース１０に記載されているキャリアアグリゲーションに準拠する。
図１５は、ユーザ機器において、異なる地理的場所（例：基地局装置およびリモートラジオヘッド）および異なる周波数帯域の上りリンクコンポーネントキャリアがアグリゲートされている例示的な構成を示している。基地局装置は上りリンクコンポーネントキャリア１，２，３を提供しており、これら上りリンクコンポーネントキャリア１，２，３はタイミングアドバンスグループ１にグループ化されている。上りリンクコンポーネントキャリア１，２，３は、類似する伝搬遅延を受ける。リモートラジオヘッドは、異なる地理的位置において異なる周波数帯域の上りリンクコンポーネントキャリア４，５を提供する。これらのコンポーネントキャリアは、第１の３つのコンポーネントキャリアと比較して異なる伝搬遅延を受ける。この伝搬遅延差に対処するため、上りリンクコンポーネントキャリア４，５には異なるタイミングアドバンスが割り当てられ、タイミングアドバンスグループ２にグループ化されている。
タイミングアドバンスグループ１，２のそれぞれには、上述したように、許可されるＲＡＣＨ手順に関する制約を満たすため、異なる電力増幅器が関連付けられている。
プライマリコンポーネントキャリア／ＰＣｅｌｌを有するタイミングアドバンスグループ１においては、ＲＡＣＨ手順はプライマリコンポーネントキャリア／ＰＣｅｌｌ上で許可され、他方のタイミングアドバンスグループ２においては、任意の上りリンクコンポーネントキャリア上でＲＡＣＨプリアンブルを送信することができる。したがって、本発明の例示的な実施例においては、ユーザ機器は、タイミングアドバンスグループの上りリンクコンポーネントキャリアのうち、ＲＡＣＨ手順を実行する１つの上りリンクコンポーネントキャリアを選択する。この実施形態の代替実施例においては、上りリンクコンポーネントキャリアのうちユーザ機器がＲＡＣＨ手順を実行するコンポーネントキャリアを基地局装置が設定できるように、基地局装置を構成する。図１５における例示的な構成においては、ユーザ機器は上りリンクコンポーネントキャリア４を使用してＲＡＣＨ手順を実行する。
上の例においては、帯域幅のアグリゲーションを想定しており、移動端末は、同じＴＴＩの中の複数の異なるコンポーネントキャリアを対象とする複数の上りリンクリソース割当てを受信する。上りリンクリソース割当ての優先順位（すなわち優先順位の順序）を導入する発想は、空間多重化の場合にも同様に適用することができる。空間多重化とはＭＩＭＯ技術またはＭＩＭＯ送信モードを意味し、複数の受信アンテナおよび送信アンテナを使用することで、複数のトランスポートブロックを同じ周波数上で同時に送信することができる。異なるトランスポートブロックの分離は、受信器側もしくは送信器側またはその両方における信号処理によって行われる。本質的には、トランスポートブロックは、異なるＭＩＭＯチャネル（すなわちＭＩＭＯレイヤ）上で、ただし同じコンポーネントキャリア上で送信される。
空間多重化を使用するとき（ＬＴＥ−Ａの上りリンクにおいて考慮される）、上りリンクリソース割当ては、コンポーネントキャリアにおけるＭＩＭＯレイヤを対象とする上りリンクリソースを割り当てる。したがって、１つのコンポーネントキャリアにおける個々のＭＩＭＯレイヤのための複数の上りリンクリソース割当てが存在する。コンポーネントキャリアの優先順位の順序を導入するときと同様に、ＭＩＭＯシナリオの場合にも、トランスポートブロックを生成するとき、ＭＩＭＯレイヤの上りリンクリソース割当ての優先順位または優先順位の順序を使用する。ＭＩＭＯレイヤの優先順位の順序は、（例えば無線ベアラの確立時に）事前に設定する、または前述したように、物理層シグナリング、ＭＡＣシグナリング、またはＲＲＣシグナリングによって伝えることができる。
したがって、コンポーネントキャリアが１つであるシステム（例えばＬＴＥリリース８）を想定すると、このコンポーネントキャリアの個々のＭＩＭＯレイヤのための上りリンクリソース割当てを累積させて仮想トランスポートブロックを形成する。この仮想トランスポートブロックに対して、前述したように連結式論理チャネル手順（joint logical channel procedure）を実行することができる。次いで、仮想トランスポートブロックの内容を、割当ての優先順位の順序に従って個々のトランスポートブロックに分割する必要がある。トランスポートブロックが移動端末のそれぞれのアンテナを介して送信される。
同様に、連結式論理チャネル手順の並列化（parallelization）も可能である。この場合、コンポーネントキャリアのトランスポートブロック（すなわち上りリンクリソース割当て）の代わりに、ＭＩＭＯレイヤのトランスポートブロック（すなわち上りリンクリソース割当て）を対象として処理する。
さらには、本明細書に説明した本発明の発想は、帯域アグリゲーション（すなわち複数のコンポーネントキャリアが設定される）および空間多重化を提供するシステムにおいても使用することができる。この場合、上りリンクリソース割当ては、与えられたＭＩＭＯレイヤおよびコンポーネントキャリア上でトランスポートブロックを送信するための上りリンクリソースを割り当てる。さらに、このシステム設計の場合、連結式論理チャネル手順を、上述した方法と同様に使用することができる。
この場合、上りリンクリソース割当ての「連結式」優先順位の順序として、ＭＩＭＯレイヤおよびコンポーネントキャリアを１つの単位とする順序、あるいは第２のケースとして、個別の優先順位の順序、すなわち、ＭＩＭＯレイヤの優先順位の順序（コンポーネントキャリアとは独立している）と、コンポーネントキャリアの優先順位の順序（ＭＩＭＯレイヤとは独立している）とが存在しうることに留意されたい。さらに第３のケースとして、空間多重化を使用することが可能であり、ただしＭＩＭＯレイヤは等しい優先順位であり（したがってＭＩＭＯレイヤの優先順位の順序は存在しない）、コンポーネントキャリアの優先順位の順序は存在するものと想定する。
第１のケース（ＭＩＭＯレイヤおよびコンポーネントキャリアに基づく「連結式」優先順位付けが存在する）では、（連結式）論理チャネル優先順位付け手順を利用して、個々のコンポーネントキャリアおよびＭＩＭＯレイヤのトランスポートブロックを生成することができる。
第２のケースおよび第３のケースでは、本発明の実施形態によると、最初に、ＭＩＭＯレイヤの上りリンクリソース割当てが、（例えばＭＩＭＯレイヤの優先順位（存在時）に従って）コンポーネントキャリアごとに累積される。次いで、得られたコンポーネントキャリアの仮想トランスポートブロックが、コンポーネントキャリアの優先順位の順序に従って累積され、コンポーネントキャリアごとの累積から得られた仮想トランスポートブロックに対して（連結式）論理チャネル優先順位付けが実行される。
コンポーネントキャリアごとの累積から得られた仮想トランスポートブロックに、論理チャネルのデータを入れた後、この仮想トランスポートブロックを、コンポーネントキャリアあたりの仮想トランスポートブロックに再び分割する。次いで、それらコンポーネントキャリアあたりの仮想トランスポートブロックを、各コンポーネントキャリアにおけるそれぞれのＭＩＭＯレイヤの個々のトランスポートブロックにさらに分割する。
本発明のさらなる実施形態においては、第３のケース（ＭＩＭＯレイヤの優先順位の順序は存在しない）において、コンポーネントキャリアあたり１つの上りリンクリソース割当て（すべてのＭＩＭＯレイヤをカバーする）を送ることができる。従ってこの場合、上の手順においてＭＩＭＯレイヤの上りリンクリソース割当てを累積するステップを省くことができる。しかしながら、分割して得られるコンポーネントキャリアあたりの仮想トランスポートブロックは、各コンポーネントキャリアにおけるＭＩＭＯレイヤのトランスポートブロックにさらに分割する必要がある（例えば、コンポーネントキャリアあたりの仮想トランスポートブロックを均等に分割して各ＭＩＭＯレイヤに割り当てて送信する）。
本発明のいくつかの実施形態においては、本発明の発想は、改良された３ＧＰＰ ＬＴＥシステム（エアインタフェースにおいて１つのコンポーネントキャリアが設定される）に関連して説明してある。本発明の発想は、３ＧＰＰにおいて現在検討されている３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａ）システムにも等しく適用することができる。
本発明の別の実施形態は、上述したさまざまな実施形態をハードウェアおよびソフトウェアを使用して実施することに関する。本発明のさまざまな実施形態は、コンピューティングデバイス（プロセッサ）を使用して実施または実行できることが認識される。コンピューティングデバイスまたはプロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはその他のプログラマブルロジックデバイスとすることができる。本発明のさまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによって実行あるいは具体化することもできる。
さらに、本発明のさまざまな実施形態は、ソフトウェアモジュールによって実施することもでき、これらのソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行される、あるいはハードウェアにおいて直接実行される。さらに、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装とを組み合わせることも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、ＲＡＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどに格納することができる。
さらには、本発明のさまざまな実施形態の個々の特徴は、個別に、または任意の組合せとして、別の発明の主題とすることができることに留意されたい。
具体的な実施形態において示した本発明には、広義に記載されている本発明の概念または範囲から逸脱することなく膨大なバリエーションもしくは変更形態を創案できることが、当業者には理解されるであろう。したがって、本発明の実施形態は、あらゆる点において例示を目的としており、本発明を制限するものではない。

Claims (15)

  1. 第１のタイミングアドバンスグループに属する第１のコンポーネントキャリアにおける上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上で、ＰＵＳＣＨ送信のための電力で送信されたトランスポートブロックを受信し、第２のタイミングアドバンスグループに属する第２のコンポーネントキャリアにおけるランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）上で、ＰＲＡＣＨ送信のための電力で送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信し、前記第１のタイミングアドバンスグループと前記第２のタイミングアドバンスグループは異なり、端末装置において、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力はサブフレーム毎に決定され、総送信電力が前記端末装置に設定された最大送信電力値PMAXを超える場合は、前記端末装置において、前記第１のコンポーネントキャリア上の第１のサブフレームにおける前記ＰＵＳＣＨ送信と、前記第２のコンポーネントキャリア上の第２のサブフレームにおける前記ＰＲＡＣＨ送信とが重なる部分において調整後の総送信電力がPMAXを超えないように、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されており、前記第１のコンポーネントキャリア上の前記第１のサブフレームと前記第２のコンポーネントキャリア上の前記第２のサブフレームとは、時間軸において前記重なる部分だけ重なっている、受信部と、
    前記受信されたランダムアクセスプリアンブルに対して、ランダムアクセス応答を前記端末装置に送信する送信部と、
    を具備する通信装置。
  2. 前記受信部は、さらに、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上で、ＰＵＣＣＨ送信のための電力で送信された制御情報を受信し、
    前記端末装置において、前記ＰＵＣＣＨ送信のための電力が決定され、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力及び前記ＰＵＣＣＨ送信のための電力の少なくとも一方が調整されている、
    請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記ＰＲＡＣＨ送信は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）命令により開始される、
    請求項１又は２に記載の通信装置。
  4. 前記端末装置から前記ランダムアクセスプリアンブルが送信されず、前記受信部が、前記第１のコンポーネントキャリアにおいて、前記ＰＵＳＣＨ上で前記トランスポートブロックを受信すると同時に、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上でＰＵＣＣＨ送信のための電力で送信された制御信号をさらに受信する場合は、前記端末装置において、前記ＰＲＡＣＨ送信のための電力がゼロに設定され、さらに、前記ＰＵＣＣＨ送信のための電力が決定され、調整後の総送信電力が前記PMAXを超えないように、前記第１のコンポーネントキャリア上の前記第１のサブフレームにおける前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されている、
    請求項１に記載の通信装置。
  5. 前記第１のコンポーネントキャリアに複数のＰＵＳＣＨが設定される場合は、前記端末装置において、前記複数のＰＵＳＣＨの各々の電力を削減することにより、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されている、
    請求項１から４のいずれか一項に記載の通信装置。
  6. サブフレーム毎に前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されている、
    請求項１から５のいずれか一項に記載の通信装置。
  7. 前記ＰＲＡＣＨ、前記ＰＵＣＣＨ、前記ＰＵＳＣＨの優先順位にしたがって前記総送信電力が調整されている、
    請求項２に記載の通信装置。
  8. 第１のタイミングアドバンスグループに属する第１のコンポーネントキャリアにおける上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上で、ＰＵＳＣＨ送信のための電力で送信されたトランスポートブロックを受信し、第２のタイミングアドバンスグループに属する第２のコンポーネントキャリアにおけるランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）上で、ＰＲＡＣＨ送信のための電力で送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信し、前記第１のタイミングアドバンスグループと前記第２のタイミングアドバンスグループは異なり、端末装置において、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力はサブフレーム毎に決定され、総送信電力が前記端末装置に設定された最大送信電力値PMAXを超える場合は、前記端末装置において、前記第１のコンポーネントキャリア上の第１のサブフレームにおける前記ＰＵＳＣＨ送信と、前記第２のコンポーネントキャリア上の第２のサブフレームにおける前記ＰＲＡＣＨ送信とが重なる部分において調整後の総送信電力がPMAXを超えないように、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されており、前記第１のコンポーネントキャリア上の前記第１のサブフレームと前記第２のコンポーネントキャリア上の前記第２のサブフレームとは、時間軸において前記重なる部分だけ重なっており、
    前記受信されたランダムアクセスプリアンブルに対して、ランダムアクセス応答を前記端末装置に送信する、
    通信方法。
  9. さらに、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上で、ＰＵＣＣＨ送信のための電力で送信された制御情報を受信し、
    前記端末装置において、前記ＰＵＣＣＨ送信のための電力が決定され、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力及び前記ＰＵＣＣＨ送信のための電力の少なくとも一方が調整されている、
    請求項８に記載の通信方法。
  10. 前記ＰＲＡＣＨ送信は、下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）命令により開始される、
    請求項８又は９に記載の通信方法。
  11. 前記端末装置から前記ランダムアクセスプリアンブルが送信されず、前記受信部が、前記第１のコンポーネントキャリアにおいて、前記ＰＵＳＣＨ上で前記トランスポートブロックを受信すると同時に、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）上でＰＵＣＣＨ送信のための電力で送信された制御信号をさらに受信する場合は、前記端末装置において、前記ＰＲＡＣＨ送信のための電力がゼロに設定され、さらに、前記ＰＵＣＣＨ送信のための電力が決定され、調整後の総送信電力が前記PMAXを超えないように、前記第１のコンポーネントキャリア上の前記第１のサブフレームにおける前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されている、
    請求項８に記載の通信方法。
  12. 前記第１のコンポーネントキャリアに複数のＰＵＳＣＨが設定される場合は、前記端末装置において、前記複数のＰＵＳＣＨの各々の電力を削減することにより、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されている、
    請求項８から１１のいずれか一項に記載の通信方法。
  13. サブフレーム毎に前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されている、
    請求項８から１２のいずれか一項に記載の通信方法。
  14. 前記ＰＲＡＣＨ、前記ＰＵＣＣＨ、前記ＰＵＳＣＨの優先順位にしたがって前記総送信電力が調整されている、
    請求項９に記載の通信方法。
  15. 第１のタイミングアドバンスグループに属する第１のコンポーネントキャリアにおける上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）上で、ＰＵＳＣＨ送信のための電力で送信されたトランスポートブロックを受信し、第２のタイミングアドバンスグループに属する第２のコンポーネントキャリアにおけるランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）上で、ＰＲＡＣＨ送信のための電力で送信されたランダムアクセスプリアンブルを受信し、前記第１のタイミングアドバンスグループと前記第２のタイミングアドバンスグループは異なり、端末装置において、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力はサブフレーム毎に決定され、総送信電力が前記端末装置に設定された最大送信電力値PMAXを超える場合は、前記端末装置において、前記第１のコンポーネントキャリア上の第１のサブフレームにおける前記ＰＵＳＣＨ送信と、前記第２のコンポーネントキャリア上の第２のサブフレームにおける前記ＰＲＡＣＨ送信とが重なる部分において調整後の総送信電力がPMAXを超えないように、前記ＰＵＳＣＨ送信のための電力が調整されており、前記第１のコンポーネントキャリア上の前記第１のサブフレームと前記第２のコンポーネントキャリア上の前記第２のサブフレームとは、時間軸において前記重なる部分だけ重なっている、処理と、
    前記受信されたランダムアクセスプリアンブルに対して、ランダムアクセス応答を前記端末装置に送信する処理と、
    を制御する集積回路。
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