JP6616551B2 - ランダムアクセスチャンネルを送受信する方法及びそのための装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ランダムアクセスチャンネルを送受信する方法及びそのための装置に関し、より詳細には、同期信号ブロックとランダムアクセスチャンネルのためのリソースをマッピングし、同期信号ブロックと対応するランダムアクセスチャンネルのためのリソースを介してランダムアクセスチャンネルを送受信する方法及びそのための装置に関する。
時代の流れに沿って、より多くの通信機器が、より大きい通信トラフィックを求めるにつれて、既存のＬＴＥシステムより向上した無線広帯域通信である次世代５Ｇシステムが求められている。ＮｅｗＲＡＴと称される、かかる次世代５Ｇシステムでは、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄ Ｂａｎｄ(ｅＭＢＢ)／Ｕｌｔｒａ−ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ−ｌａｔｅｎｃｙ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ(ＵＲＬＬＣ)／Ｍａｓｓｉｖｅ Ｍａｃｈｉｎｅ−Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ(ｍＭＴＣ)などと通信シナリオが区分される。
ここで、ｅＭＢＢは、高スペクトル効率(Ｈｉｇｈ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ)、高ユーザ体感データレート(Ｈｉｇｈ Ｕｓｅｒ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ)、高ピークデータレート(Ｈｉｇｈ Ｐｅａｋ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ)などの特性を有する次世代移動通信シナリオであり、ＵＲＬＬＣは超高信頼性(Ｕｌｔｒａ Ｒｅｌｉａｂｌｅ、超低待機時間(Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ)、超高有用性(Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ)などの特性を有する次世代移動通信シナリオであり(ｅ.ｇ., ｖ２Ｘ, Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｓｅｒｖｉｃｅ, Ｒｅｍｏｔｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)、ｍＭＴＣは低コスト(Ｌｏｗ Ｃｏｓｔ)、低エネルギー(Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ)、短いパケット(Ｓｈｏｒｔ Ｐａｃｋｅｔ)、大規模接続性(Ｍａｓｓｉｖｅ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ)の特性を有する次世代移動通信シナリオである。(ｅ.ｇ., ＩｏＴ).
本発明はランダムアクセスチャンネルを送受信する方法及びそのための装置を提供しようとする。
本発明で遂げようとする技術的目的は以上で言及した事項に限定されず、言及していない別の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者によって考慮され得る。
本発明の実施例に係る無線通信システムにおいて、端末がランダムアクセスチャンネル(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＲＡＣＨ)を送信する方法であって、実際に送信される同期信号ブロック(Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｂｌｏｃｋ；ＳＳＢ)に関する情報及びＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨ設定情報を受信して、前記実際に送信されるＳＳＢに関する情報及びＲＡＣＨ設定情報をベースとして、実際に送信されるＳＳＢにマッピングされたＲＡＣＨリソースのうち、少なくとも１つのＲＡＣＨリソースでＲＡＣＨを送信することを含み、前記実際に送信されるＳＳＢは、前記ＲＡＣＨ設定情報をベースとしたＲＡＣＨ設定周期内において、前記実際に送信されるＳＳＢの数の正の整数倍だけ繰り返してＲＡＣＨリソースにマッピングされる。
このとき、前記実際に送信されるＳＳＢの数の正の整数倍だけ繰り返してマッピングされて、残りのＲＡＣＨリソースは前記実際に送信されるＳＳＢにマッピングされない。
また、前記実際に送信されるＳＳＢにマッピングされないＲＡＣＨリソース上において、前記ＲＡＣＨ以外の上りリンク信号を送信するか、または下向きリンク信号を受信する。
また、ＲＡＣＨリソース当たりマッピング可能なＳＳＢの数が１より小さい場合、１つのＳＳＢは前記１つのＲＡＣＨリソースにマッピング可能なＳＳＢの数の逆数だけ連続したＲＡＣＨリソースにマッピングされる。
本発明に係る無線通信システムにおいて、ランダムアクセスチャンネル(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＲＡＣＨ)を送信する端末であって、基地局と無線信号を送受信するトランシーバー(Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ)、および前記トランシーバーと連結され、前記トランシーバーを制御するように構成されたプロセッサーを含み、前記プロセッサーは、実際に送信される同期信号ブロック(Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｂｌｏｃｋｓ；ＳＳＢｓ)に関する情報及びＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨ設定情報を受信するように前記トランシーバーを制御し、前記実際に送信されるＳＳＢに関する情報及びＲＡＣＨ設定情報をベースとして、実際に送信されるＳＳＢにマッピングされたＲＡＣＨリソースのうち、少なくとも１つのＲＡＣＨリソースでＲＡＣＨを送信するように前記トランシーバーを制御して、前記実際に送信されるＳＳＢは、前記ＲＡＣＨ設定情報をベースとしたＲＡＣＨ設定周期内において、前記実際に送信されるＳＳＢの数の正の整数倍だけ繰り返してＲＡＣＨリソースにマッピングされる。
このとき、前記実際に送信されるＳＳＢの数の正の整数倍だけ繰り返してマッピングされて、残りのＲＡＣＨリソースは前記実際に送信されるＳＳＢにマッピングされない。
また、前記実際に送信されるＳＳＢにマッピングされないＲＡＣＨリソース上において、前記ＲＡＣＨ以外の上りリンク信号を送信するか、または下りリンク信号を受信する。
また、ＲＡＣＨリソース当たりマッピング可能なＳＳＢの数が１より小さい場合、１つのＳＳＢは前記１つのＲＡＣＨリソースにマッピング可能なＳＳＢの数の逆数だけ連続したＲＡＣＨリソースにマッピングされる。
本発明の実施例に係る無線通信システムにおいて、基地局がランダムアクセスチャンネル(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＲＡＣＨ)を受信する方法であって、実際に送信される同期信号ブロック(Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｂｌｏｃｋｓ；ＳＳＢｓ)に関する情報及びＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨ設定情報を送信して、前記実際に送信されるＳＳＢに関する情報及び前記ＲＡＣＨ設定情報をベースとして、前記実際に送信されるＳＳＢにマッピングされたＲＡＣＨリソース上において、ＲＡＣＨ受信を行うことを含み、前記実際に送信されるＳＳＢは、前記ＲＡＣＨ設定情報をベースとしたＲＡＣＨ設定周期内において、前記実際に送信されるＳＳＢの数の正の整数倍だけ繰り返してＲＡＣＨリソースにマッピングされる。
このとき、前記ＲＡＣＨを受信したＲＡＣＨリソースをベースとして、前記ＲＡＣＨを送信した端末が獲得しようとする同期に対応する実際に送信されるＳＳＢに関する情報を獲得する。
本発明に係る無線通信システムにおいて、ランダムアクセスチャンネル(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＲＡＣＨ)を受信する基地局であって、端末と無線信号を送受信するトランシーバー(Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ)、および前記トランシーバーと連結され、前記トランシーバーを制御するように構成されたプロセッサーを含み、前記プロセッサーは、実際に送信される同期信号ブロック(Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ Ｂｌｏｃｋｓ；ＳＳＢｓ)に関する情報及びＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨ設定情報を送信するように前記トランシーバーを制御して、前記実際に送信されるＳＳＢに関する情報及び前記ＲＡＣＨ設定情報をベースとして、前記実際に送信されるＳＳＢにマッピングされたＲＡＣＨリソース上において、前記ＲＡＣＨ受信を行うように前記トランシーバーを制御して、前記実際に送信されるＳＳＢは、前記ＲＡＣＨ設定情報をベースとしたＲＡＣＨ設定周期内において、前記実際に送信されるＳＳＢの数の正の整数倍だけ繰り返してＲＡＣＨリソースにマッピングされる。
本発明によれば、同期信号ブロックとランダムアクセスチャンネルのためのリソースをマッピングし、同期信号ブロックとマッピングされないランダムアクセスチャンネルのためのリソースを介しては他の信号が送受信できるようにすることで、効率的な初期アクセス手続きを行うことができる。
本発明で得られる効果は以上に言及した効果に制限されなく、言及しなかった他の効果は下記の記載から本発明が属する当該技術分野の当業者に明確に理解可能であろう。
以下に添付する図面は、本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれるものであり、本発明に関する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施し得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。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、当業者にとってはこのような具体的な細部事項なしにも本発明を実施できることは明らかである。
いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置を省略したり、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示すことができる。また、本明細書全体を通じて同一の構成要素については、同一の図面符号を付して説明する。
以下に説明する技法(ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ)及び装置、システムは、様々な無線多元接続システムに適用することができる。多元接続システムの例には、ＣＤＭＡ(ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＦＤＭＡ(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＴＤＭＡ(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＯＦＤＭＡ(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ(ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システム、ＭＣ−ＦＤＭＡ(ｍｕｌｔｉ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)システムなどがある。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ)又はＣＤＭＡ２０００のような無線技術(ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ(Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)、ＧＰＲＳ(Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ)、ＥＤＧＥ(Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)(ｉ．ｅ．，ＧＥＲＡＮ)などのような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ(Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ)８０２．１１(ＷｉＦｉ)、ＩＥＥＥ８０２．１６(ＷｉＭＡＸ)、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ(ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＴＲＡ)などのような無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ(Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ)の一部であり、３ＧＰＰ(３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ)ＬＴＥ(Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ)は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳの一部である。３ＧＰＰ ＬＴＥは、下りリンク(ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ)ではＯＦＤＭＡを採択し、上りリンク(ｕｐｌｉｎｋ、ＵＬ)ではＳＣ−ＦＤＭＡを採択している。ＬＴＥ−Ａ(ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄ)は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化した形態である。説明の便宜のために、以下では、本発明が３ＧＰＰベース通信システム、例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ，ＮＲに適用される場合を仮定して説明する。しかし、本発明の技術的特徴がこれに制限されるものではない。例えば、以下の詳細な説明が、移動通信システムが３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＮＲシステムに対応する移動通信システムに基づいて説明されても、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＮＲ特有の事項以外は、他の任意の(ａｎｙ)移動通信システムにも適用可能である。
例えば、本発明は、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムのように、ｅＮＢがＵＥに下りリンク／上りリンク時間／周波数リソースを割り当て、ＵＥがｅＮＢの割り当てによって下りリンク信号を受信し、上りリンク信号を送信する非−競合ベース(ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ)通信だけでなく、ＷｉＦｉのような競合ベース(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ)通信にも適用することができる。非−競合ベース通信技法は、接続ポイント(ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ，ＡＰ)或いは上記接続ポイントを制御する制御ノード(ｎｏｄｅ)が、ＵＥと前記ＡＰとの間の通信のためのリソースを割り当てるが、競合ベース通信技法は、ＡＰに接続しようとする複数のＵＥ間の競合によって通信リソースが占有される。競合ベース通信技法について簡略に説明すると、競合ベース通信技法の一種として搬送波感知多元接続(ｃａｒｒｉｅｒ ｓｅｎｓｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ，ＣＳＭＡ)がある。ＣＳＭＡとは、ノード或いは通信器機が周波数帯域(ｂａｎｄ)のような、共有送信媒体(ｓｈａｒｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ)(共有チャネルともいう。)上でトラフィック(ｔｒａｆｆｉｃ)を送信する前に、同一の共有送信媒体上に他のトラフィックがないことを確認する確率的(ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ)媒体接続制御(ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ，ＭＡＣ)プロトコル(ｐｒｏｔｏｃｏｌ)を指す。ＣＳＭＡにおいて送信装置は受信装置にトラフィックを送信することを試みる前に、他の送信が進行中であるか否か決定する。言い換えれば、送信装置は、送信を試みる前に、他の送信装置からの搬送波(ｃａｒｒｉｅｒ)の存在を検出(ｄｅｔｅｃｔ)することを試みる。搬送波が感知されると、送信装置は、自身の送信を開始する前に、進行中の他の送信装置によって送信が完了(ｆｉｎｉｓｈ)することを待つ。結局、ＣＳＭＡは、「ｓｅｎｓｅ ｂｅｆｏｒｅ ｔｒａｎｓｍｉｔ」或いは「ｌｉｓｔｅｎ ｂｅｆｏｒｅ ｔａｌｋ」の原理に基づいた通信技法といえる。ＣＳＭＡを用いる競合ベース通信システムにおいて送信装置間の衝突を回避するための技法としてＣＳＭＡ／ＣＤ(Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ)及び／又はＣＳＭＡ／ＣＡ(Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ)が用いられる。ＣＳＭＡ／ＣＤは、有線ＬＡＮ環境での衝突検出技法であり、イーサネット(ｅｔｈｅｒｎｅｔ)環境で通信をしようとするＰＣ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ)やサーバー(ｓｅｒｖｅｒ)がまず、ネットワーク上で通信が行われているか確認した後、他の装置(ｄｅｖｉｃｅ)がデータを前記ネットワーク上で送信している場合、待ってからデータを送る。すなわち、２人以上のユーザ(例え、ＰＣ、ＵＥなど)が同時にデータを送信する場合、前記同時送信間に衝突が発生するが、ＣＳＭＡ／ＣＤは、前記衝突を監視し、柔軟性あるデータ送信がなされるようにする技法である。ＣＳＭＡ／ＣＤを用いる送信装置は、特定規則を用いて他の送信装置によるデータ送信を感知し、自身のデータ送信を調節する。ＣＳＭＡ／ＣＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準に明示されている媒体接近制御プロトコルである。ＩＥＥＥ８０２．１１標準に従うＷＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ８０２．３標準で用いられたＣＳＭＡ／ＣＤを用いず、ＣＡ、すなわち、衝突を回避する方式を用いている。送信装置は、常にネットワークの搬送波を感知して、ネットワークが空になるとき、目録に登載された自身の位置によって、定められた時間を待ってからデータを送る。目録内で送信装置間の優先順位を決め、これを再設定(ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)するためには様々方法が用いられる。ＩＥＥＥ８０２．１１標準の一部バージョンに従うシステムでは、衝突が起きることがあり、この場合には衝突感知手順が行われる。ＣＳＭＡ／ＣＡを用いる送信装置は、特定規則を用いて、他の送信装置によるデータ送信と自身のデータ送信との間の衝突を回避する。
後述する本発明の実施例において「仮定する」という表現は、チャネルを送信する主体が該当「仮定」に符合するようにチャネルを送信することを意味する。前記チャネルを受信する主体は、前記チャネルが該当「仮定」に符合するように送信されたという前提の下に、該当「仮定」に符合する形態で前記チャネルを受信或いは復号するものであることを意味する。
本発明において、特定のリソースでチャネルがパンクチャリングされるとは、前記チャネルのリソースマッピング過程で前記チャネルの信号が前記特定のリソースにマッピングされるものの、前記チャネルの送信時にパンクチャリングされるリソースにマッピングされた信号部分は除外されたまま送信されることを意味する。言い換えれば、パンクチャリングされる特定のリソースは、該当チャネルのリソースマッピング過程で前記該当チャネルのリソースとしてカウントされるものの、前記該当チャネルの信号のうち、前記特定のリソースにマッピングされた信号は実際には送信されない。前記該当チャネルの受信装置はパンクチャリングされた特定のリソースにマッピングされた信号部分は送信されなかったと仮定し、前記該当チャネルを受信、復調或いは復号する。反面、特定のリソースでチャネルがレートマッチングされるとは、前記チャネルのリソースマッピング過程で前記チャネルが前記特定のリソースに全くマッピングされないことにより、前記チャネルの送信に使用されないことを意味する。言い換えれば、レート−マッチングされる特定のリソースは、該当チャネルのリソースマッピング過程で該当チャネルのリソースとして全くカウントされない。前記該当チャネルの受信装置はレート−マッチングされた特定のリソースが前記該当チャネルのマッピング及び送信に全然使用されなかったと仮定して、前記該当チャネルを受信、復調又は復号する。
本発明において、ＵＥは、固定していても移動性を有してもよく、基地局(ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ，ＢＳ)と通信してユーザデータ及び／又は各種制御情報を送受信する各種器機がこれに属する。ＵＥは、端末(Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ)、ＭＳ(Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ)、ＭＴ(Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ)、ＵＴ(Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ)、ＳＳ(Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ Ｓｔａｔｉｏｎ)、無線器機(ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ)、ＰＤＡ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ)、無線モデム(ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｏｄｅｍ)、携帯器機(ｈａｎｄｈｅｌｄ ｄｅｖｉｃｅ)などと呼ぶことができる。また、本発明において、ＢＳは、一般に、ＵＥ及び／又は他のＢＳと通信する固定局(ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ)のことをいい、ＵＥ及び他のＢＳと通信して各種データ及び制御情報を交換する。ＢＳは、ＡＢＳ(Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ)、ＮＢ(Ｎｏｄｅ−Ｂ)、ｅＮＢ(ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ)、ＢＴＳ(Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ)、接続ポイント(Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ)、ＰＳ(Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｅｒｖｅｒ)等の他の用語と呼ぶこともできる。特に、ＵＴＲＡＮの基地局はＮｏｄｅ−Ｂと、Ｅ−ＵＴＲＡＮの基地局はｅＮＢと、新しい無線アクセス技術ネットワーク(ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｎｅｔｗｏｒｋ)の基地局はｇＮＢと呼ばれる。以下では、説明の便宜のために、ＢＳをｇＮＢと通称する。
本発明でいうノード(ｎｏｄｅ)とは、ＵＥと通信して無線信号を送信／受信し得る固定した地点(ｐｏｉｎｔ)のことを指す。様々な形態のｅＮＢを、その名称に関係なくノードとして用いることができる。例えば、ＢＳ、ＮＢ、ｅＮＢ、ピコセルｅＮＢ(ＰｅＮＢ)、ホームｅＮＢ(ＨｅＮＢ)、ｇＮＢ、リレー(ｒｅｌａｙ)、リピータ(ｒｅｐｅａｔｅｒ)などをノードとすることができる。また、ノードは、ｇＮＢでなくてもよい。例えば、無線リモートヘッド(ｒａｄｉｏ ｒｅｍｏｔｅ ｈｅａｄ、ＲＲＨ)、無線リモートユニット(ｒａｄｉｏ ｒｅｍｏｔｅ ｕｎｉｔ、ＲＲＵ)とすることもできる。ＲＲＨ、ＲＲＵなどは、一般に、ｇＮＢの電力レベル(ｐｏｗｅｒ ｌｅｖｅｌ)よりも低い電力レベルを有する。ＲＲＨ或いはＲＲＵ(以下、ＲＲＨ／ＲＲＵ)は、一般に、光ケーブルなどの専用回線(ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｌｉｎｅ)でｇＮＢに接続されているため、一般に、無線回線で接続されたｇＮＢによる協調通信に比べて、ＲＲＨ／ＲＲＵとｇＮＢによる協調通信を円滑に行うことができる。１つのノードには少なくとも１つのアンテナが設置される。前記アンテナは物理アンテナを意味することもでき、アンテナポート、仮想アンテナ、又はアンテナグループを意味することもできる。ノードは、ポイント(ｐｏｉｎｔ)とも呼ばれる。
本発明でいうセル(ｃｅｌｌ)とは、１つ以上のノードが通信サービスを提供する一定の地理的領域を指す。したがって、本発明で特定セルと通信するということは、前記特定セルに通信サービスを提供するｇＮＢ或いはノードと通信するということを意味する。また、特定セルの下りリンク／上りリンク信号は、前記特定セルに通信サービスを提供するｇＮＢ或いはノードからの／への下りリンク／上りリンク信号を意味する。ＵＥに上りリンク／下りリンク通信サービスを提供するセルを特にサービングセル(ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ)という。また、特定セルのチャネル状態／品質は、前記特定セルに通信サービスを提供するｇＮＢ或いはノードとＵＥ間に形成されたチャネル或いは通信リンクのチャネル状態／品質を意味する。３ＧＰＰベース通信システムにおいて、ＵＥは、特定ノードからの下りリンクチャネル状態を、前記特定ノードのアンテナポートが前記特定ノードに割り当てられたＣＲＳ(Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)リソース上で送信されるＣＲＳ及び／又はＣＳＩ−ＲＳ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)リソース上で送信するＣＳＩ−ＲＳを用いて測定することができる。
一方、３ＧＰＰベース通信システムは、無線リソースを管理するためにセル(ｃｅｌｌ)の概念を用いているが、無線リソースと関連するセル(ｃｅｌｌ)は、地理的領域のセル(ｃｅｌｌ)とは区別される。
地理的領域の「セル」は、ノードが搬送波を用いてサービスを提供できるカバレッジ(ｃｏｖｅｒａｇｅ)と理解することができ、無線リソースの「セル」は、前記搬送波によって設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ)される周波数範囲である帯域幅(ｂａｎｄｗｉｄｔｈ，ＢＷ)に関連する。ノードが有効な信号を送信できる範囲である下りリンクカバレッジと、ＵＥから有効な信号を受信できる範囲である上りリンクカバレッジは、当該信号を運ぶ搬送波に依存するので、ノードのカバレッジは、前記ノードが用いる無線リソースの「セル」のカバレッジと関連することもある。したがって、「セル」という用語は、時にはノードによるサービスのカバレッジを、時には無線リソースを、時には前記無線リソースを用いた信号が有効な強度で到達できる範囲を意味することに用いることができる。
一方、３ＧＰＰ通信標準は、無線リソースを管理するために、セル(cell)の概念を用いる。無線リソースに関連した「セル」とは下りリンクリソース(ＤＬ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ)と上りリンクリソース(ＵＬ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ)の組み合わせ、つまりＤＬコンポーネント搬送波(ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ，ＣＣ)とＵＬ ＣＣの組み合わせで定義される。セルはＤＬリソース単独、又はＤＬリソースとＵＬリソースの組み合わせで設定される(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)ことができる。搬送波集成が支援される場合、ＤＬリソース(又は、ＤＬ ＣＣ)の搬送波周波数(ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)とＵＬリソース(又は、ＵＬ ＣＣ)の搬送波周波数(ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)との間のリンケージ(ｌｉｎｋａｇｅ)はシステム情報によって指示されることができる。例えば、システム情報ブロックタイプ２(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ Ｔｙｐｅ２，ＳＩＢ２)リンケージ(ｌｉｎｋａｇｅ)によってＤＬリソースとＵＬリソースの組み合わせが指示されることができる。ここで、搬送波周波数とは各セル又はＣＣの中心周波数(ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)を意味する。以下では、１次周波数(ｐｒｉｍａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)上で動作するセルを１次セル(ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ，Ｐｃｅｌｌ)又はＰＣＣと言い、２次周波数(Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)(又はＳＣＣ)上で動作するセルを２次セル(ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ，Ｓｃｅｌｌ)又はＳＣＣと言う。下りリンクでＰｃｅｌｌに対応する搬送波は下りリンク１次ＣＣ(ＤＬ ＰＣＣ)と言い、上りリンクでＰｃｅｌｌに対応する搬送波はＵＬ１次ＣＣ(ＤＬ ＰＣＣ)と言う。ＳｃｅｌｌとはＲＲＣ(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ)連結開設(ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ)がなされた後に設定可能であり、追加的な無線リソースを提供するために使われることができるセルを意味する。ＵＥの性能(ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ)によって、ＳｃｅｌｌがＰｃｅｌｌと一緒に、前記ＵＥのためのサービングセルの集団(ｓｅｔ)を形成することができる。下りリンクでＳｃｅｌｌに対応する搬送波はＤＬ２次ＣＣ(ＤＬ ＳＣＣ)と言い、上りリンクで前記Ｓｃｅｌｌに対応する搬送波はＵＬ２次ＣＣ(ＵＬ ＳＣＣ)と言う。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが、搬送波集成が設定されていないか搬送波集成を支援しないＵＥの場合、Ｐｃｅｌｌにだけ設定されたサービングセルがただ一つ存在する。
３ＧＰＰベース通信標準は、上位層からの情報を運ぶリソース要素に対応する下りリンク物理チャンネルと、物理層によって使用されるものの上位層からの情報を運ばないリソース要素に対応する下りリンク物理信号を定義する。例えば、物理下りリンク共有チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＤＳＣＨ)、物理ブロードキャストチャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＢＣＨ)、物理マルチキャストチャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＭＣＨ)、物理制御フォーマット指示子チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＣＦＩＣＨ)、物理下りリンク制御チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＤＣＣＨ)及び物理ハイブリッドＡＲＱ指示子チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＨＩＣＨ)が下りリンク物理チャネルとして定義されており、参照信号と同期信号が下りリンク物理信号として定義されている。パイロット(ｐｉｌｏｔ)とも呼ばれる参照信号(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ，ＲＳ)は、ｇＮＢとＵＥとが互いに知っている予め定義された特別な波形の信号を意味するが、例えば、セル特定的ＲＳ(ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ)、ＵＥ−特定的ＲＳ(ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ，ＵＥ−ＲＳ)、ポジショニングＲＳ(ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ＲＳ，ＰＲＳ)及びチャネル状態情報ＲＳ(ｃｈａｎｎｅｌ ｓｔａｔｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲＳ，ＣＳＩ−ＲＳ)が下りリンク参照信号として定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準は、上位層からの情報を運ぶリソース要素に対応する上りリンク物理チャネルと、物理層によって用いられるが、上位層からの情報を運ばないリソース要素に対応する上りリンク物理信号を定義している。例えば、物理上りリンク共有チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＵＳＣＨ)、物理上りリンク制御チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＵＣＣＨ)、物理ランダムアクセスチャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＲＡＣＨ)が上りリンク物理チャネルとして定義され、上りリンク制御／データ信号のための復調参照信号(ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ，ＤＭＲＳ)と上りリンクチャネル測定に用いられるサウンディング参照信号(ｓｏｕｎｄｉｎｇ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ，ＳＲＳ)が定義される。
本発明で、ＰＤＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ)／ＰＣＦＩＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ)／ＰＨＩＣＨ((Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｔｒａｎｓｍｉｔ ｒｅｑｕｅｓｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ)／ＰＤＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ)はそれぞれ、ＤＣＩ(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)／ＣＦＩ(Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)／下りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ(ＡＣＫｎｏｗｌｅｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ ＡＣＫ)／下りリンクデータを運ぶ時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。また、ＰＵＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ)／ＰＵＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ)／ＰＲＡＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＣＨａｎｎｅｌ)はそれぞれ、ＵＣＩ(Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)／上りリンクデータ／ランダムアクセス信号を運ぶ時間−周波数リソースの集合或いはリソース要素の集合を意味する。本発明では、特に、ＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨに割り当てられたり、これに属した時間−周波数リソース或いはリソース要素(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ，ＲＥ)をそれぞれ、ＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨ ＲＥ又はＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨリソースと称する。以下では、ユーザ機器がＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨを送信するという表現は、それぞれ、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＲＡＣＨ上で、或いは、を通じて、上りリンク制御情報／上りリンクデータ／ランダムアクセス信号を送信することと同じ意味で使われる。また、ｇＮＢがＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨを送信するという表現は、それぞれ、ＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ上で、或いは、を通じて、下りリンクデータ／制御情報を送信することと同じ意味で使われる。
以下では、ＣＲＳ／ＤＭＲＳ／ＣＳＩ−ＲＳ／ＳＲＳ／ＵＥ−ＲＳが割り当てられた或いは設定された(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)ＯＦＤＭシンボル／副搬送波／ＲＥを、ＣＲＳ／ＤＭＲＳ／ＣＳＩ−ＲＳ／ＳＲＳ／ＵＥ−ＲＳシンボル／搬送波／副搬送波／ＲＥと称する。例えば、トラッキングＲＳ(ｔｒａｃｋｉｎｇ ＲＳ，ＴＲＳ)が割り当てられた或いは設定されたＯＦＤＭシンボルは、ＴＲＳシンボルと称し、ＴＲＳが割り当てられた或いは設定された副搬送波は、ＴＲＳ副搬送波と称し、ＴＲＳが割り当てられた或いは設定されたＲＥはＴＲＳ ＲＥと称する。また、ＴＲＳ送信のために設定された(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)サブフレームを、ＴＲＳサブフレームと称する。また、ブロードキャスト信号が送信されるサブフレームを、ブロードキャストサブフレーム或いはＰＢＣＨサブフレームと称し、同期信号(例えば、ＰＳＳ及び／又はＳＳＳ)が送信されるサブフレームを、同期信号サブフレーム或いはＰＳＳ／ＳＳＳサブフレームと称する。ＰＳＳ／ＳＳＳが割り当てられた或いは設定された(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)ＯＦＤＭシンボル／副搬送波／ＲＥをそれぞれ、ＰＳＳ／ＳＳＳシンボル／副搬送波／ＲＥと称する。
本発明で、ＣＲＳポート、ＵＥ-ＲＳポート、ＣＳＩ−ＲＳポート、ＴＲＳポートとは、それぞれ、ＣＲＳを送信するように設定された(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)アンテナポート、ＵＥ−ＲＳを送信するように設定されたアンテナポート、ＣＳＩ−ＲＳを送信するように設定されたアンテナポート、ＴＲＳを送信するように設定されたアンテナポートを意味する。ＣＲＳを送信するように設定されたアンテナポートは、ＣＲＳポートによってＣＲＳが占有するＲＥの位置によって相互区別でき、ＵＥ−ＲＳを送信するように設定された(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)アンテナポートは、ＵＥ−ＲＳポートによってＵＥ−ＲＳが占有するＲＥの位置によって相互区別でき、ＣＳＩ−ＲＳを送信するように設定されたアンテナポートは、ＣＳＩ−ＲＳポートによってＣＳＩ−ＲＳが占有するＲＥの位置によって相互区別できる。したがって、ＣＲＳ／ＵＥ−ＲＳ／ＣＳＩ−ＲＳ／ＴＲＳポートという用語が、一定リソース領域内でＣＲＳ／ＵＥ−ＲＳ／ＣＳＩ−ＲＳ／ＴＲＳが占有するＲＥのパターンを意味する用語として用いられることもある。
本発明で使われる用語及び技術のうち具体的に説明しない用語及び技術については、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ標準文書、例えば３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１２、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１などと、３ＧＰＰ ＮＲ標準文書、例えば３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３８．２１２、３ＧＰＰ ３８．２１３、３ＧＰＰ ３８．２１４、３ＧＰＰ ３８．２１５、３ＧＰＰ ＴＳ ３８．３２１及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１などを参照することができる。
ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムにおけるＵＥは、電源がオンされる、又は新たにセルに接続しようとする場合、前記セルとの時間及び周波数同期を獲得し、前記セルの物理層セル識別子(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｃｅｌｌ ＩＤｅｎｔｉｔｙ)Ｎｃｅｌｌ ＩＤを検出(ｄｅｔｅｃｔ)するなどのセル探索(ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ)過程(ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)を行う。このために、ＵＥはｅＮＢから同期信号、例えば、１次同期信号(Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ, ＰＳＳ)及び２次同期信号(Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ, ＳＳＳ)を受信してｅＮＢと同期を取り、セル識別子(ｉｄｅｎｔｉｔｙ, ＩＤ)などの情報を獲得することができる。初期セル探索を終えたＵＥは、ｅＮＢへのアクセスを完了するために、ランダムアクセス過程(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)を行うことができる。このために、ＵＥは、物理ランダムアクセスチャンネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ, ＰＲＡＣＨ)を通じてプリアンブル(ｐｒｅａｍｂｌｅ)を送信し、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨを通じてプリアンブルへの応答メッセージを受信することができる。上述のような手順を行ったＵＥは、その後、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信及びＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信を行うことができる。前記ランダムアクセス過程は、ランダムアクセスチャンネル(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ, ＲＡＣＨ)過程とも称される。ランダムアクセス過程は初期アクセス、上りリンク同期調整、リソース割り当て、ハンドオーバーなどの用途に様々に用いられる。
ＲＡＣＨプリアンブルを送信した後、ＵＥは予め−設定された時間ウィンドウ内でランダムアクセス応答(ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ, ＲＡＲ)の受信を試みる。具体的に、ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムにおけるＵＥは、時間ウィンドウ内でＲＡ−ＲＮＴＩ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＲＮＴＩ)を持つＰＤＣＣＨ(以下、ＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨ)(例え、ＰＤＣＣＨにおいてＣＲＣがＲＡ−ＲＮＴＩでマスクされる)の検出を試みる。ＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨ検出時に、ＵＥは、ＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨ内に、自身のためのＲＡＲが存在するか否かを確認する。ＲＡＲは、ＵＬ同期化のためのタイミングオフセット情報を示すタイミングアドバンス(ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ, ＴＡ)情報、ＵＬリソース割り当て情報(ＵＬグラント情報)、臨時端末識別子(例え、ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ, ＴＣ−ＲＮＴＩ)などを含む。ＵＥは、ＲＡＲ内のリソース割り当て情報及びＴＡ値に基づいてＵＬ送信(例え、Ｍｓｇ３)を行うことができる。ＲＡＲに対応するＵＬ送信にはＨＡＲＱが適用される。したがって、ＵＥは、Ｍｓｇ３を送信した後、Ｍｓｇ３に対応する受信応答情報(例え、ＰＨＩＣＨ)を受信することができる。
図１は、既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおけるランダムアクセスプリアンブルフォーマットを例示する図である。
既存のＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムにおけるランダムアクセスプリアンブル、すなわち、ＲＡＣＨプリアンブルは、物理層において長さＴＣＰの循環前置(ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ)及び長さＴＳＥＱのシーケンスからなる。パラメータ値ＴＣＰのＴＳＥＱは以下の表にリストされており、フレーム構造とランダムアクセス設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)に依存する。プリアンブルフォーマットは上位層により制御される。３ＧＰＰ ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムにおけるセルのシステム情報及び移動性制御情報によってＰＲＡＣＨ設定情報をシグナリングする。前記ＰＲＡＣＨ設定情報は、該当セル内のＲＡＣＨ過程に用いられる、ルートシーケンスインデックス、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの循環シフト単位(ＮＣＳ)、ルートシーケンスの長さ、プリアンブルフォーマットなどを示す。３ＧＰＰ ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、プリアンブルフォーマット、またＲＡＣＨプリアンブルが送信可能な時期であるＰＲＡＣＨ機会(ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ)は、前記ＲＡＣＨ設定情報の一部であるＰＲＡＣＨ設定インデックスによって指示される(３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１のセクション５．７及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１の「ＰＲＡＣＨ−Ｃｏｎｆｉｇ」を参照)。ＲＡＣＨプリアンブルに用いられるＺＣシーケンスの長さは、プリアンブルフォーマットで定められている(表４を参照)。
ＬＴＥ/ＬＴＥ−ＡシステムにおけるＲＡＣＨプリアンブルはＵＬサブフレームから送信される。ランダムアクセスプリアンブルの送信は、特定の時間及び周波数リソースに制限(restrict)される。このようなリソースをＰＲＡＣＨリソースと呼び、ＰＲＡＣＨリソースは、インデックス０が無線フレームにおいて低い番号のＰＲＢ及びサブフレームに対応するように、前記無線フレーム内のサブフレーム番号と、周波数ドメインにおいてＰＲＢの増加順で番号付けられる。ランダムアクセスリソースがＰＲＡＣＨ設定インデックスで定義される(３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１標準文書を参照)。ＰＲＡＣＨ設定インデックスは(ｅＮＢによって送信される)上位層信号によって与えられる。
ＲＡＣＨプリアンブルのうち、シーケンス(以下、プリアンブルシーケンス)はＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスを用いる。ＲＡＣＨのためのプリアンブルシーケンスは、１つ又は複数のルートＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスから生成された、ゼロ相関ゾーンを有するＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスから生成される。ネットワークは、ＵＥが使用することが許容(allow)されるプリアンブルシーケンスのセットを設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ)する。既存のＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、各セル内で利用可能な６４個のプリアンブルシーケンスがある。セル内の６４個のプリアンブルシーケンスのセットは、先ず、増加する(ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ)循環シフト(ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ)の手順(ｏｒｄｅｒ)で、論理(ｌｏｇｉｃａｌ)インデックスＲＡＣＨ＿ＲＯＯＴ＿ＳＥＱＵＥＮＣＥを有するルートＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの利用可能な全ての循環シフトを含ませることによって見つかる(ｆｏｕｎｄ)。ここで、ＲＡＣＨ＿ＲＯＯＴ＿ＳＥＱＵＥＮＣＥは(該当セルの)システム情報の一部としてブロードキャストされる。６４個のプリアンブルシーケンスが単一ルートＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスから生成できない場合、前記６４個のプリアンブルシーケンスの全てが見つかるまで追加(ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ)プリアンブルシーケンスが連続的(ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ)論理インデックスを有するルートシーケンスから得られる(ｏｂｔａｉｎ)。前記論理ルートシーケンスの手順(ｏｒｄｅｒ)は循環的(ｃｙｃｌｉｃ)であり、論理インデックス０が論理インデックス８３７に連続する。論理ルートシーケンスインデックスと物理ルートシーケンスインデックスuとの関係は、プリアンブルフォーマット０−３に対しては表２で与えられ、プリアンブルフォーマット４に対しては表３で与えられる。
ｕ−番目のルートＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスは次式で定義される。
［式１］
前記Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスの長さＮＺＣは、下記の表で与えられる。
前記ｕ−番目ルートＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕシーケンスから、長さＮＺＣ−１のゼロ相関ゾーンを有するランダムアクセスプリアンブルが、ｘｕ,ｖ(n) = ｘｕ((ｎ＋Ｃｖ) ｍｏｄ ＮＺＣ)による循環シフトで定義される。ここで、前記循環シフトは次式で与えられる。
［式２］
ＮＣＳは、プリアンブルフォーマット０〜３に対して表５で与えられ、プリアンブルフォーマット４に対して表６で与えられる。
パラメータｚｅｒｏＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＺｏｎｅＣｏｎｆｉｇは上位層によって提供される。上位層によって提供されるパラメータＨｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ−ｆｌａｇは、制限されていない(ｕｎｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ)セット又は制限された(ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ)セットの使用を決定する。
変数(ｖａｒｉａｂｌｅ)ｄｕは、大きさ１／ＴＳＥＱのドップラーシフトに該当する循環シフトであり、次式で与えられる。
［式３］
ｐは、(ｐｕ)ｍｏｄ ＮＺＣ＝１を満たす(ｆｕｌｆｉｌ)最小(ｓｍａｌｌｅｓｔ)の負ではない整数である。循環シフトの制限されたセットに対するパラメータはｄｕに依存する。ＮＺＣ≦ｄｕ<ＮＺＣ／３に対して、パラメータは以下のように与えられる。
［式４］
ＮＺＣ／３≦ｄｕ<ＮＺＣ−ＮＣＳ)／２に対して、パラメータが以下のように与えられる。
［式５］
ｄｕの全ての他の値に対して、制限されたセット内に何ら循環シフトがない。
ＲＡＣＨの基底帯域(ｂａｓｅｂａｎｄ)信号である時間−連続(ｔｉｍｅ−ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ)ランダムアクセス信号ｓ(ｔ)は、次式で定義される。
［式６］
ここで、０≦ｔ<ＴＳＥＱ−ＴＣＰ、βＰＲＡＣＨは３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３に特定された送信電力ＰＰＲＡＣＨに 一致させる(ｃｏｎｆｏｒｍ)ための振幅(ａｍｐｌｉｔｕｄｅ)スケーリング因子(ｆａｃｔｏｒ)であり、ｋ０＝ｎＲＡ ＰＲＢＮＲＢ ｓｃ−ＮＵＬ ＲＢＮＲＢ ｓｃ／２である。ＮＲＢ ｓｃは、１つのＲＢを成す副搬送波の数を示す。ＮＵＬ ＲＢは、ＵＬスロットにおけるＲＢの数を示し、ＵＬ送信帯域幅に依存する。周波数ドメイン内の位置(ｌｏｃａｔｉｏｎ)は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１のセクション５．７．１から導出(ｄｅｒｉｖｅ)される、パラメータｎＲＡ ＰＲＢによって制御される。因子(ｆａｃｔｏｒ)Ｋ＝△ｆ／△ｆＲＡは、ランダムアクセスプリアンブルと上りリンクデータ送信との間の副搬送波間隔の差を説明する(ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ)。ランダムアクセスプリアンブルのための副搬送波間隔である変数△ｆＲＡと物理リソースブロック内の前記ランダムアクセスプリアンブルの周波数＝ドメイン位置を決定する固定した(ｆｉｘｅｄ)オフセットである変数φは以下の表で与えられる。
ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムにおいて副搬送波間隔△ｆは、１５ｋＨｚ又は７．５ｋＨｚであるが、表７のように、ランダムアクセスプリアンブルのための副搬送波間隔△ｆＲＡは、１．２５ｋＨｚ又は０．７５ｋＨｚである。
より多くの通信機器がより大きい通信容量を要求するにつれて、既存の無線アクセス技術(ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＲＡＴ)に比べて向上したモバイルブロードバンド通信の必要性が台頭している。また、複数の機器及びモノを連結して、いつでもどこでも様々なサービスを提供する大規模(ｍａｓｓｉｖｅ)ＭＴＣも次世代通信において考慮される主なイッシュの１つである。また、信頼性(ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ)及び遅れ(ｌａｔｅｎｃｙ)に敏感なサービス／ＵＥを考慮した通信システムデザインが論議されている。このように進歩したモバイルブロードバンド通信、大規模ＭＴＣ、ＵＲＬＬＣ(Ｕｌｔｒａ−Ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)などを考慮した次世代ＲＡＴの導入が論議されている。現在、３ＧＰＰでは、ＥＰＣ以後の次世代移動通信システムに対する研究が行われている。本発明では、便宜のために、該当技術を新ＲＡＴ(ｎｅｗ ＲＡＴ, ＮＲ)又は５Ｇ ＲＡＴと称する。
ＮＲ通信システムは、データレート、容量(ｃａｐａｃｉｔｙ)、遅れ(ｌａｔｅｎｃｙ)、エネルギー消費及び費用面から、既存の４世代(４Ｇ)システムより非常に改善した性能を支援することが求められる。よって、ＮＲシステムは、帯域幅、スペクトル、エネルギー、シグナリング効率、及びビット当たりコスト(ｃｏｓｔ)の面で相当な進歩が必要である。
<ＯＦＤＭニューマロロジー>
新ＲＡＴシステムは、ＯＦＤＭ送信方式又はこれと類似している送信方式を用いる。新ＲＡＴシステムは、ＬＴＥのＯＦＤＭパラメータとは異なるＯＦＤＭパラメータを従ってもよい。または、新ＲＡＴシステムは、既存のＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａのニューマロロジーをそのまま従ってもよく、より大きいシステム帯域幅(例え、１００ＭＨｚ)を有してもよい。または、１つのセルが複数のニューマロロジーを支援してもよい。すなわち、互いに異なるニューマロロジーで動作するＵＥが１つのセル内で共存してもよい。
<サブフレームの構造>
３ＧＰＰ ＬＴＥ/ＬＴＥ−Ａシステムにおいて用いられる無線フレームは、１０ｍｓ(３０７２００Ｔｓ)の長さを有して、１０個の均等な大きさのサブフレーム(ｓｕｂｆｒａｍｅ, ＳＦ)からなる。一無線フレーム内の１０個のサブフレームにはそれぞれ番号が付与されてもよい。ここで、Ｔｓはサンプリング時間を示し、Ｔｓ＝１／(２０４８＊１５ｋＨｚ)で表される。それぞれのサブフレームの長さは１ｍｓであり、２個のスロットからなる。一無線フレーム内で２０個のスロットは０から１９まで順次にナンバリングされる。それぞれのスロット長は０．５ｍｓである。一サブフレームを送信するための時間は、送信時間間隔(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ, ＴＴＩ)と定義される。時間リソースは無線フレーム番号(或いは無線フレームインデックスともいう)、サブフレーム番号(或いはサブフレームインデックスともいう)、スロット番号(或いはスロットインデックス)などで分けられる。ＴＴＩとは、データがスケジュールされる間隔を意味する。例えば、現在のＬＴＥ/ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＵＬグラント又はＤＬグラントの送信機会は１ｍｓごとに存在し、１ｍｓより短時間でＵＬ／ＤＬグラント機会が数回存在することはない。よって、既存のＬＴＥ/ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＴＴＩは１ｍｓである。
図２は、新しい無線アクセス技術(ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, ＮＲ)において利用可能なスロット構造を例示する図である。
データ送信遅れを最小化するために、５世代の新ＲＡＴでは、制御チャンネルとデータチャンネルが時間分割多重化(ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ, ＴＤＭ)されるスロット構造が考慮されている。
図２において斜線領域は、ＤＣＩを運ぶＤＬ制御チャンネル(例え、ＰＤＣＣＨ)の送信領域を示し、黒い領域は、ＵＣＩを運ぶＵＬ制御チャンネル(例え、ＰＵＣＣＨ)の送信領域を示す。ここで、ＤＣＩはｇＮＢがＵＥに伝達する制御情報であり、前記ＤＣＩは前記ＵＥが知るべきセル設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)に関する情報、ＤＬスケジューリングなどのＤＬ特定的(ｓｐｅｃｉｆｉｃ)情報、またＵＬグラントなどのようなＵＬ特定的情報などを含んでもよい。また、ＵＣＩはＵＥがｇＮＢに伝達する制御情報であり、前記ＵＣＩはＤＬデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ報告、ＤＬチャンネル状態に対するＣＳＩ報告、またスケジューリング要請(ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ, ＳＲ)などを含んでもよい。
図２においてシンボルインデックス１からシンボルインデックス１２までのシンボル領域は、下りリンクデータを運ぶ物理チャンネル(例え、ＰＤＳＣＨ)の送信に用いられてもよく、上りリンクデータを運ぶ物理チャンネル(例え、ＰＵＳＣＨ)の送信に用いられてもよい。図２のスロット構造によれば、１つのスロット内でＤＬ送信とＵＬ送信とが順次行われ、ＤＬデータの送信／受信と前記ＤＬデータに対するＵＬ ＡＣＫ/ＮＡＣＫの受信／送信が前記１つのスロット内で行われる。結果として、データ送信エラーが発生するとき、データの再送信までかかる時間を減らすことになり、これにつれて最終データ伝達の遅れを最小化することができる。
このスロット構造では、ｇＮＢとＵＥが送信モードから受信モードへの切換過程又は受信モードから送信モードへの切換過程のためのタイムギャップ(ｔｉｍｅ ｇａｐ)が必要である。このような送信モードと受信モードとの切換過程のためにスロット構造においてＤＬからＵＬへ切り換えられる時点の一部ＯＦＤＭシンボルがガード期間(ｇｕａｒｄ ｐｅｒｉｏｄ, ＧＰ)として設定される。
既存のＬＴＥ/ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＤＬ制御チャンネルは、データチャンネルとＴＤＭされ、制御チャンネルであるＰＤＣＣＨはシステムの全帯域に広がって送信される。しかし、新ＲＡＴでは、一システムの帯域幅が少なくとも略１００ＭＨｚに達することが予想されるため、制御チャンネルを全帯域に広げて送信するには無理がある。ＵＥがデータの送信／受信のために、下りリンク制御チャンネルを受信するために全帯域をモニタリングすることは、ＵＥのバッテリー消耗増大及び効率性阻害の可能性がある。よって、本発明では、ＤＬ制御チャンネルがシステム帯域、すなわち、チャンネル帯域内の一部の周波数帯域でローカライズ(ｌｏｃａｌｉｚｅ)されて送信されてもよく、分散(ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅ)されて送信されてもよい。
ＮＲシステムにおいて基本送信単位(ｂａｓｉｃ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｕｎｉｔ)はスロットである。スロット区間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)は正規(ｎｏｒｍａｌ)循環前置(ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ, ＣＰ)を有する１４個のシンボル、又は延長ＣＰを有する１２個のシンボルからなる。また、スロットは、使われた副搬送波間隔の関数として時間でスケーリングされる。
<アナログビームフォーミング(ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ)>
近来、論議されている５世代移動通信システムは、広い周波数帯域を用いて、複数のユーザへの高い送信率を保持しながらデータを送信するために、高い超高周波帯域、すなわち、６ＧＨｚ以上のミリメートル周波数帯域を用いる方案を考慮している。３ＧＰＰでは、これをＮＲと称しているが、本発明ではＮＲシステムと称する。しかし、ミリメートル周波数帯域は、高過ぎる周波数帯域を用いることによって、距離による信号の減殺が激しく示される周波数特性を有する。よって、少なくとも６ＧＨｚ以上の帯域を用いるＮＲシステムは、激しい伝播減殺特性を補償するために、信号送信を全方向ではなく特定方向へとエネルギーを集めて送信することで、激しい伝播減殺によるカバレッジ減少の問題を解決する狭ビーム(ｎａｒｒｏｗ ｂｅａｍ)送信法を用いる。しかし、１つの狭ビームのみを用いてサービスする場合、１つの基地局がサービスできる範囲が狭くなるので、基地局は複数の狭ビームを集めて広帯域でサービスすることになる。
ミリメートル周波数帯域、すなわち、ミリメートル波長(ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ, ｍｍＷ)帯域では、波長が短くなり、同一面積に複数のアンテナ要素(ｅｌｅｍｅｎｔ)を取り付けることができる。例えば、１ｃｍ程度の波長の３０ＧＨｚ帯域では、５ ｂｙ ５ｃｍのパネル(ｐａｎｅｌ)に０．５ラムダ(ｌａｍｄａ)(波長)間隔で２−次元(ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ)配列の形態として全１００個のアンテナ要素を取り付けることができる。したがって、ｍｍＷでは、複数のアンテナ要素を用いて、ビームフォーミングの利得を高めて、カバレッジを増加させたり、処理量(ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)を高めることが考えられる。
ミリメートル周波数帯域で狭ビームを形成するための方法として、基地局やＵＥにおいて数多くのアンテナに適宜な位相差を用いて同信号を送信することで、特定方向のみにおいてエネルギーを高くするビームフォーミング方式が主に考慮されている。このようなビームフォーミング方式には、デジタル基底帯域(ｂａｓｅｂａｎｄ)信号に位相差を形成するデジタルビームフォーミング、変調されたアナログ信号に時間遅れ(すなわち、循環シフト)を用いて位相差を形成するアナログビームフォーミング、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングとを両方用いるハイブリッドビームフォーミングなどがある。各アンテナ要素で送信パワー及び位相調節ができるようにトランシーバーユニット(ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ, ＴＸＲＵ)を有すれば、各周波数リソースに対して独立したビームフォーミングが可能となる。しかし、１００個余りのアンテナ要素の全てにＴＸＲＵを設けるには、コスト面において実効性が落ちる問題がある。すなわち、ミリメートル周波数帯域は、激しい伝播減殺の特性を補償するために、数多くのアンテナを使用しなければならず、デジタルビームフォーミングはアンテナの数分だけＲＦコンポーネント(例えば、デジタルアナログコンバータ(ＤＡＣ)、ミキサー(ｍｉｘｅｒ)、電力増幅器(ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、線形増幅器(ｌｉｎｅａｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)など)が必要となるため、ミリメートル周波数帯域においてデジタルビームフォーミングを具現するためには、通信機器の値段が増加してしまう問題点がある。したがって、ミリメートル周波数帯域のように、多くのアンテナが必要な場合は、アナログビームフォーミング又はハイブリッドビームフォーミング方式が考慮される。アナログビームフォーミング方式は、１つのＴＸＲＵに複数のアンテナ要素をマッピングし、アナログ位相シフター(ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ)でビーム(ｂｅａｍ)の方向を調節する。かかるアナログビームフォーミング方式は、全帯域において１つのビーム方向のみを形成することができるため、周波数選択的なビームフォーミング(ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ, ＢＦ)はできないというデメリットがある。ハイブリッドＢＦは、デジタルＢＦとアナログＢＦとの中間形態であって、Ｑ個のアンテナ要素よりも少ないＢ個のＴＸＲＵを有する方式である。ハイブリッドＢＦの場合、Ｂ個のＴＸＲＵとＱ個のアンテナ要素の連結方式によって差異はあるが、同時に送信可能なビームの方向はＢ個以下に制限される。
上述したように、デジタルビームフォーミングは、送信する又は受信されたデジタル基底帯域信号に対して信号処理を行うため、多重のビームを用いて同時に多方向に信号を送信又は受信することができるが、一方、アナログビームフォーミングは、送信する又は受信されたアナログ信号を変調した状態でビームフォーミングを行うため、１つのビームがカバーできる範囲を超える多方向に信号を同時に送信又は受信することができない。通常、基地局は広帯域送信又は多重アンテナ特性を用いて、同時に複数のユーザと通信を行うが、基地局がアナログ又はハイブリッドビームフォーミングを用いて、１つのビーム方向にアナログビームを形成する場合には、アナログビームフォーミングの特性から、同じアナログビームの方向内に含まれるユーザとしか通信できない。後述する本発明に係るＲＡＣＨリソース割り当て及び基地局のリソース活用方案は、アナログビームフォーミング又はハイブリッドビームフォーミングの特性から生じる制約事項を反映した上で提案される。
<ハイブリッドアナログビームフォーミング(ｈｙｂｒｉｄ ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ)>
図３は、送受信ユニット(ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ, ＴＸＲＵ)及び物理的アンテナの観点におけるハイブリッドビームフォーミングの構造を抽象的に示した図である。
複数のアンテナが用いられる場合、デジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングとを組み合わせたハイブリッドビームフォーミング法が台頭している。このとき、アナログビームフォーミング(又は、ＲＦビームフォーミング)は、ＲＦユニットがプリコーディング(又は、コンバイニング)を行う動作を意味する。ハイブリッドビームフォーミングにおいて、基底帯域(ｂａｓｅｂａｎｄ)ユニットとＲＦユニットはそれぞれプリコーディング(又は、コンバイニング)を行い、これによって、ＲＦチェーン(ｃｈａｉｎ)の数とＤ／Ａ(又はＡ／Ｄ)コンバータの数を減らしながらもデジタルビームフォーミングに近づく性能が出せるというメリットがある。便宜のために、ハイブリッドビームフォーミングの構造は、Ｎ個のＴＸＲＵとＭ個の物理的アンテナとで表現されることができる。送信端から送信するＬ個のデータレイヤーに対するデジタルビームフォーミングは、Ｎ−ｂｙ−Ｌ行列で表され、その後、変換されたＮ個のデジタル信号は、ＴＸＲＵを経てアナログ信号に変換された後、Ｍ−ｂｙ−Ｎ行列で表されるアナログビームフォーミングが適用される。図３において、デジタルビームの数はＬであり、アナログビームの数はＮである。さらに、ＮＲシステムでは、アナログビームフォーミングをシンボル単位に変更できるように基地局を設計し、特定の地域に位置するＵＥにより効率的なビームフォーミングを支援する方向が考慮されている。ひいては、Ｎ個のＴＸＲＵとＭ個のＲＦアンテナを１つのアンテナパネル(ｐａｎｅｌ)と定義するとき、ＮＲシステムでは、互いに独立したハイブリッドビームフォーミングが適用可能な複数のアンテナパネルを導入する方案まで考慮されている。このように、基地局が複数のアナログビームを活用する場合、各々のＵＥにおいて信号受信に有利なアナログビームが異なることがあるため、少なくとも同期信号、システム情報、ページングなどについては、特定のスロット又はサブフレーム(ｓｕｂｆｒａｍｅ, ＳＦ)において、基地局が適用する複数のアナログビームを各シンボルで変更して、全てのＵＥに受信機会を与えるようにするビームスイーピング動作が考慮されている。
近来、３ＧＰＰ標準化団体では、５Ｇ無線通信システムである新ＲＡＴシステム、すなわち、ＮＲシステムにおいて単一物理ネットワーク上に、複数の論理ネットワークを具現するネットワークスライシングが考慮されている。前記論理ネットワークは、様々な要求条件を有する様々なサービス(例え、ｅＭＢＢ、ｍＭＴＣ、ＵＲＬＬＣなど)が支援できる必要があり、ＮＲシステムの物理層システムでは、前記様々なサービスに伴われる可変的な(ｖａｒｉａｂｌｅ)ニューマロロジーを有することのできる直交周波数分割多重化(ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ, ＯＦＤＭ)方式を支援する方案が考慮されている。言い換えれば、前記ＮＲシステムでは、各時間及び周波数リソース領域(ｒｅｇｉｏｎ)において互いに独立したニューマロロジーを有するＯＦＤＭ方式(又は、マルチアクセス(ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ)方式)が考慮される。
また、近来、スマート機器の登場によって、データトラフィックが激しく増加するにつれて、ＮＲシステムではさらに高い通信容量(例え、データ収率など)を支援することが求められている。前記通信容量を高める１つの方案として、複数の送信(又は受信)アンテナを活用してデータ送信を行う方案が考えられる。前記複数のアンテナに対してデジタルビームフォーミングを適用しようとする場合、各アンテナごとにＲＦチェーン(例え、電力増幅器(ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ)、ダウンコンバータ(ｄｏｗｎ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ)などＲＦ素子からなるチェーン)とデジタル−ｔｏ−アナログ(ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−ａｎａｌｏｇ, Ｄ／Ａ)又はアナログ−ｔｏ−デジタル(ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ, Ａ／Ｄ)コンバータが必要となり、このような構造は、高いハードウェア複雑さ及び高い電力消耗を引き起こして、実用性が低下する。よって、ＮＲシステムでは、複数のアンテナが用いられる場合、上述したデジタルビームフォーミングとアナログビームフォーミングとを混用するハイブリッドビームフォーミング法が考慮される。
図４は、新しい無線アクセス技術(ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ, ＮＲ)システムのセルを例示する図である。
図４を参照すれば、ＮＲシステムでは、既存ＬＴＥなどの無線通信システムに１つの基地局が１つのセルを形成していたこととは異なり、複数のＴＲＰが１つのセルを構成する方案が論議されている。複数のＴＲＰが１つのセルを構成する場合、ＵＥをサービスするＴＲＰが変更されても、絶えない通信が可能となり、ＵＥの移動性を管理することが容易であるというメリットがある。
ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＰＳＳ／ＳＳＳは、全−方位(ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ)に送信されるのに対して、ｍｍＷａｖｅを適用するｇＮＢがビーム方向を全−方位に回しながらＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号をビームフォーミングして送信する方法が考慮されている。このように、ビーム方向を回しながら信号を送信／受信することをビームスイーピング(ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ)又はビームスキャニングという。本発明における「ビームスイーピング」は送信機側の行動であり、「ビームスキャニング」は受信機側の行動である。例えば、ｇＮＢが最大Ｎ個のビーム方向を持つことができると仮定すると、Ｎ個のビーム方向のそれぞれに対してＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号を送信する。すなわち、ｇＮＢは、自分が持つことのできる又は支援しようとする方向をスイーピングしながら、それぞれの方向に対してＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの同期信号を送信する。又は、ｇＮＢがＮ個のビームを形成できる場合、いくつかのビームを束ねて１つのビームグループとして構成することができ、各ビームグループでＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信／受信されることができる。このとき、１つのビームグループは、１つ以上のビームを含む。同方向に送信されるＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号が１つのＳＳブロックと定義されてもよく、１つのセル内に複数のＳＳブロックが存在してもよい。複数のＳＳブロックが存在する場合、各々のＳＳブロックを区分するために、ＳＳブロックインデックスを使用してもよい。例えば、一システムにおいて１０個のビーム方向にＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信される場合、同方向へのＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが１つのＳＳブロックを構成することができ、当該システムでは、１０個のＳＳブロックが存在することと理解されてもよい。本発明において、ビームインデックスは、ＳＳブロックインデックスとして解釈されてもよい。
図５は、ＳＳブロック送信及びＳＳブロックにリンクされたＲＡＣＨリソースを例示する図である。
ｇＮＢが１つのＵＥと通信を行うためには、前記ｇＮＢと前記ＵＥとの間の最適なビーム方向を検出する必要があり、前記ＵＥの動きに応じて最適なビーム方向も変化するため、最適なビーム方向を追跡し続ける必要がある。ｇＮＢとＵＥとの間の最適なビーム方向を検出する過程をビーム獲得(ｂｅａｍ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ)過程といい、最適なビーム方向を追跡し続ける過程をビーム追跡(ｂｅａｍ ｔｒａｃｋｉｎｇ)過程という。ビーム獲得過程は、１)ＵＥがｇＮＢに最初にアクセスを試みる初期アクセス、２)ＵＥが１つのｇＮＢから他のｇＮＢへ移るハンドオーバー、３)ＵＥとｇＮＢと間の最適なビームを探すビーム追跡を行ううち、最適なビームをなくして、前記ｇＮＢと最適な通信状態を持続することができなくなったり、通信不可に入ったりする状態、すなわち、ビーム失敗(ｂｅａｍ ｆａｉｌｕｒｅ)を復旧するためのビーム回復(ｂｅａｍ ｒｅｃｏｖｅｒｙ)などが必要である。
現在、開発中のＮＲシステムの場合、多重ビームを使用する環境におけるビーム獲得のための多段階のビーム獲得過程が論議されている。多段階ビーム獲得過程において、ｇＮＢとＵＥが初期アクセス段階(ｓｔａｇｅ)では広(ｗｉｄｅ)ビームを用いて連結セットアップを行い、連結セットアップが完了した後、前記ｇＮＢと前記ＵＥは狭(ｎａｒｒｏｗ)ビームを用いて最適な品質で通信を行う。本発明において主に論議されるＮＲシステムのビーム獲得ために様々な方式が論議されているが、現在、最も活発に論議される方式は以下のようである。
１)ｇＮＢはＵＥが初期アクセス段階でｇＮＢを検出し、すなわち、セル探索(ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ)又はセル獲得(ｃｅｌｌ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ)を行い、広ビームの各々のチャンネル品質を測定して、ビーム獲得の１次段階で使用する最適な広ビームが検出できるようにするために、広ビーム別に同期ブロック(ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ)を送信する。２)ＵＥは各ビームの同期ブロックに対してセル探索を行い、各ビームのセル検出(ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ)の結果を用いて下りリンクビーム獲得を行う。３)ＵＥは自分で検出したｇＮＢに自身が接続しようとしていることを通知するためにＲＡＣＨ過程を行う。４)ＵＥがＲＡＣＨ過程と同時に広ビームレベルで下りリンクビーム獲得の結果(例え、ビームインデックス)をｇＮＢに通知するために、前記ｇＮＢはビーム別に送信された同期ブロックと、ＲＡＣＨ送信のために使用されるＲＡＣＨリソースを連結又は関連させておく。ＵＥが検出した最適なビーム方向と連結されたＲＡＣＨリソースを用いてＲＡＣＨ過程を行う場合、ｇＮＢはＲＡＣＨプリアンブルを受信する過程で前記ＵＥに適した下りリンクビームに関する情報を得る。
<ビーム対応性(ｂｅａｍ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ, ＢＣ)>
多重−ビームの環境では、ＵＥと送信及び受信ポイント(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ, ＴＲＰ)間のＴｘビーム及び／又は受信(ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ, Ｒｘ)ビーム方向をＵＥ及び／又はＴＲＰが正確に決定できるか否かが問題になる。多重−ビームの環境においてＴＲＰ(例え、ｅＮＢ)或いはＵＥのＴＸ／ＲＸ相互(ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ)能力(ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ)によって信号送信を繰り返し又は信号受信のためのビームスイーピングが考慮される。ＴＸ／ＲＸ相互能力はＴＲＰ及びＵＥにおけるＴＸ／ＲＸビーム対応性(ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ)ともいう。多重−ビームの環境においてＴＲＰ及びＵＥでＴＸ／ＲＸ相互能力が有効(ｈｏｌｄ)でない場合、ＵＥは下りリンク信号を受信したビーム方向に上りリンク信号を送れないことがある。ＵＬの最適な経路とＤＬの最適な経路とが異なる可能性があるためである。ＴＲＰにおけるＴＸ／ＲＸビーム対応性は、ＴＲＰがＴＲＰの１つ以上のＴＸビームに関するＵＥの下りリンク測定に基づいて、当該上りリンク受信のためのＴＲＰ ＲＸビームを決定することができれば、及び／又は、ＴＲＰがＴＲＰの１つ以上ＲＸビームに関するＴＲＰ’の上りリンク測定に基づいて、当該下りリンク送信に対するＴＲＰ ＴＸビームを決定することができれば、有効である(ｈｏｌｄ)。ＵＥにおけるＴＸ／ＲＸビーム対応性は、ＵＥがＵＥの１つ以上のＲＸビームに関するＵＥの下りリンク測定に基づいて、当該上りリンク送信のためのＵＥ ＲＸビームを決定することができれば、及び／又はＵＥがＵＥの１つ以上のＴＸビームに関する上りリンク測定をベースとしたＴＲＰの指示(ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)に基づいて、当該下りリンク受信に対するＵＥ ＴＸビームを決定することができれば、有効である(ｈｏｌｄ)。
ＬＴＥシステム及びＮＲシステムにおいて、ｇＮＢへの初期アクセス、すなわち、前記ｇＮＢが使用するセルを介した前記ｇＮＢへの初期アクセスのために使用するＲＡＣＨ信号は、以下の要素を用いて構成され得る。
＊ 循環前置(ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ, ＣＰ)：以前／前の(ＯＦＤＭ)シンボルから入る干渉を防ぎ、様々な時間遅れを有してｇＮＢに到着するＲＡＣＨプリアンブル信号を１つの同時間帯に束ねる役割である。つまり、セルの最大半径に符合するようＣＰを設定すると、前記セル内のＵＥが同一のリソースから送信したＲＡＣＨプリアンブルがＲＡＣＨ受信のためにｇＮＢが設定したＲＡＣＨプリアンブル長に該当するＲＡＣＨ受信ウィンドウ内に入るようになる。一般に、ＣＰ長は、最大送信遅れ(ｍａｘｉｍｕｍ ｒｏｕｎｄ ｔｒｉｐ ｄｅｌａｙ)より同等か大きく設定される。
＊ プリアンブル： 信号が送信されたことをｇＮＢが検出するためのシーケンスが定義され、プリアンブルは該シーケンスを運ぶ役割をする。
* ガードタイム(ｇｕａｒｄ ｔｉｍｅ, ＧＴ)： ＲＡＣＨカバレッジにおいてｇＮＢと最遠方から送信され遅れて、前記ｇＮＢに入るＲＡＣＨ信号がＲＡＣＨシンボル区間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)以後に入る信号に干渉しないようにするために定義された区間であって、この区間においてＵＥは信号を送信しないため、ＧＴはＲＡＣＨ信号として定義されないことがある。
図６は、ＲＡＣＨプリアンブルの構成／フォーマットと受信機の機能(ｆｕｎｃｔｉｏｎ)を例示する図である。
ＵＥは同期信号により得られたｇＮＢのシステムのタイミングに合わせて指定されたＲＡＣＨリソースを介してＲＡＣＨ信号を送信する。ｇＮＢは複数のＵＥからの信号を受信することになる。一般に、ｇＮＢは、ＲＡＣＨ受信のために、図５に例示する過程を行う。ＲＡＣＨ信号に対してＣＰは最大送信遅れの以上に設定されるため、ｇＮＢは最大送信遅れとＣＰ長との間の任意の点を信号受信のための境界(ｂｏｕｎｄａｒｙ)として設定することができる。前記境界点を信号受信のための開始点とし、この開始点からシーケンス長に該当する長さだけの信号に対して相関(ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ)を適用すると、ｇＮＢはＲＡＣＨ信号の存否と循環シフトの情報を得ることができる。
ｇＮＢが運用する通信環境がミリメートル帯域のように多重ビームを使用する環境である場合、ＲＡＣＨ信号が多方向から前記ｇＮＢに入り、前記ｇＮＢは多方向から入るＲＡＣＨ受信のために、ビーム方向を変えながらＲＡＣＨプリアンブル(すなわち、ＰＲＡＣＨ)に対する検出を行う。上述したように、アナログビームを使用する場合、ｇＮＢは１つの時点には一方向だけに対してＲＡＣＨ受信を行うしかない。この理由によって、ｇＮＢがＲＡＣＨプリアンブルの検出を適宜に行えるようにするためのＲＡＣＨプリアンブル及びＲＡＣＨ過程を設計する必要がある。本発明は、ｇＮＢにおいてビーム対応性(ｂｅａｍ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ, ＢＣ)が有効な場合と、ＢＣが有効ではない場合とを考慮して、ＮＲシステム、特にビームフォーミングが適用できる高周波帯域のためのＲＡＣＨプリアンブル及び／又はＲＡＣＨ過程を提案する。
図７は、ＲＡＣＨプリアンブルを受信するために、ｇＮＢに形成される受信(ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ, Ｒｘ)ビームを例示する図である。
ＢＣが有効ではない場合、ＳＳブロックに対して、ＲＡＣＨリソースがリンクされている状態でｇＮＢはＳＳブロックの送信ビーム方向に受信ビームを形成しても、ビーム方向が外れることがあるため、複数の方向に対して、すなわち、受信ビームを変えながらＲＡＣＨプリアンブル検出を行う／試みるビームスキャニングが行えるように、図７(ａ)に例示するフォーマットでＲＡＣＨプリアンブルが設定されることができる。一方、ＢＣが有効な場合、同期信号ブロック(ＳＳブロック)に対して、ＲＡＣＨリソースがリンクされているために、ｇＮＢは１つのＲＡＣＨリソースに対して、ＳＳブロックを送信するために使用したビーム方向に受信ビームを形成して、その方向のみに対してＲＡＣＨプリアンブルの検出を行えばよい。よって、図７(ｂ)に例示するフォーマットでＲＡＣＨプリアンブルを設定することができる。
上述したように、ＵＥの下りリンクビーム獲得報告及び下りリンク選好(ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ)ビーム報告とｇＮＢのＢＣによるビームスキャニングというＲＡＣＨ過程における２つの目的を反映して、ＲＡＣＨ信号及びＲＡＣＨリソースを構成する。
図８は、ＲＡＣＨ信号及びＲＡＣＨリソースに関連して、本発明の説明に用いられる用語を説明するための図である。以下、本発明では、ＲＡＣＨ信号が以下のような形態で設定されてもよい。
＊ ＲＡＣＨリソース要素(ＲＡＣＨ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ)： ＲＡＣＨリソース要素は、ＵＥがＲＡＣＨ信号を送信する基本単位である。異なるＲＡＣＨリソース要素は、各々異なるＵＥによってＲＡＣＨ信号送信のために使用されるため、各ＲＡＣＨリソース要素内のＲＡＣＨ信号にＣＰが挿入される。ＵＥ間信号に対する保護は、既にＣＰによって保持されるため、ＧＴはＲＡＣＨリソース要素間には不要である。
＊ ＲＡＣＨリソース(ＲＡＣＨ ｒｅｓｏｕｒｃｅ)： ＲＡＣＨリソースは、１つのＳＳブロックと連結されている連結したＲＡＣＨリソース要素の集合で定義される。ＲＡＣＨリソースが連続的に隣接して割り当てられる場合、ＲＡＣＨリソース要素と同様に、連続した２つのＲＡＣＨリソースが各々異なるＵＥによる信号送信のために使用されることができるため、各ＲＡＣＨリソース内のＲＡＣＨ信号にＣＰが挿入されてもよい。ＣＰによって、時間遅れによる信号検出歪曲が防止されるため、ＲＡＣＨリソースとＲＡＣＨリソースとの間にＧＴは不要である。ただし、ＲＡＣＨリソースが１つのみで構成される場合、すなわち、ＲＡＣＨリソースが連続的に構成されない場合、ＲＡＣＨリソースの後ろにＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨが割り当てられることができるため、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨの前にＧＴが挿入されてもよい。
＊ ＲＡＣＨリソースセット(ＲＡＣＨ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｓｅｔ)： ＲＡＣＨリソースセットは、連結したＲＡＣＨリソースの集合である。セルに複数のＳＳブロックが存在し、前記複数のＳＳブロックのそれぞれ(ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ)に連結されたＲＡＣＨリソースが連結される場合、前記連結されたＲＡＣＨリソースが１つのＲＡＣＨリソースセットと定義される。ＲＡＣＨリソースからなるＲＡＣＨリソースセットがＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨのような異なる信号と合える部分であるＲＡＣＨリソースセットの最後にＧＴが挿入される。ＧＴは、上述したように、信号を送信しない区間であるため、信号として定義されなくてもよい。ＧＴは、図８に図示されない。
＊ ＲＡＣＨプリアンブル繰り返し(ＲＡＣＨ ｐｒｅａｍｂｌｅ ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ)： ｇＮＢの受信ビームスキャニングのためのＲＡＣＨプリアンブルを構成する場合、すなわち、ｇＮＢが受信ビームスキャニングを行えるように、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを設定する場合、ＲＡＣＨプリアンブル内において同一の信号(つまり、同一のシーケンス)が繰り返されると、繰り返された信号そのものがＣＰの役割となるため、繰り返される信号間にＣＰが不要であるが、異なる信号を用いてプリアンブルがＲＡＣＨプリアンブル内で繰り返される場合は、プリアンブルとプリアンブルとの間にＣＰが必要である。ＲＡＣＨプリアンブルとＲＡＣＨプリアンブルとの間にはＧＴが不要である。以下、同一信号の繰り返しを仮定した上、本発明を説明する。例えば、ＲＡＣＨプリアンブルが「ＣＰ + プリアンブル + プリアンブル」の形態で構成される場合、前記ＲＡＣＨプリアンブル内のプリアンブルは、同一のシーケンスからなると仮定して本発明を説明する。
図８は、ｇＮＢの観点から複数のＳＳブロックに対するＲＡＣＨリソースと、各ＲＡＣＨリソース内のＲＡＣＨプリアンブルを示す図であり、ｇＮＢは、前記ＲＡＣＨリソースが設定された時間領域において該当セル上の各ＲＡＣＨリソース内のＲＡＣＨプリアンブルの受信を試みる。ＵＥは、セルの全てのＳＳブロックに対するＲＡＣＨリソースの各々においてＲＡＣＨプリアンブルを送信するのではなく、特定のＳＳブロック(例え、受信品質の良いＳＳブロック)とリンクされたＲＡＣＨリソースを介して自身のＲＡＣＨプリアンブルを送信する。上述したように、互いに異なるＲＡＣＨリソース要素、又は、互いに異なるＲＡＣＨリソースは、互いに異なるＵＥによるＲＡＣＨプリアンブル送信に使用されてもよい。
図９は、ＲＡＣＨリソースセットを例示する図である。図９(ａ)は、ＢＣが有効なｇＮＢのセル上にＲＡＣＨリソース当たり２つのＲＡＣＨリソース要素が設定された場合の例示であり、図９(ｂ)は、ＢＣが有効なｇＮＢのセル上にＲＡＣＨリソース当たり１つのＲＡＣＨリソース要素が設定された場合の例示である。図９(ａ)によれば、ＳＳブロックにリンクされたＲＡＣＨリソース内において２つのＲＡＣＨプリアンブルが送信されてもよい。図９(ｂ)によれば、ＳＳブロックにリンクされたＲＡＣＨリソース内において１つのＲＡＣＨプリアンブルが送信されてもよい。
図８において説明したＲＡＣＨ信号構成の特性を用いて、ＲＡＣＨリソースの効率性を最大化するために、ＲＡＣＨリソースセットが図９のように構成される。図９のように、ＲＡＣＨリソースの使用／割り当ての効率性を高めるためには、ＲＡＣＨリソースセット内のＲＡＣＨリソース間に空き区間を割り当てず、ＲＡＣＨリソース又はＲＡＣＨリソースが完全に連結されて使用されるように設定されてもよい。
しかし、図９のように、ＲＡＣＨリソースを設定する場合、以下のような問題が発生する。１)ＢＣが有効であり、ＳＳブロック ＃Ｎに該当するＲＡＣＨリソースの受信のために、ｇＮＢがＳＳブロック ＃Ｎの方向にビームを形成して受信する場合、データ又は制御チャンネルのために定義されたＯＦＤＭシンボル(ＯＦＤＭ ｓｙｍｂｏｌ, ＯＳ)の途中で受信ビームが変更されるため、ＲＡＣＨリソースに割り当てられた周波数リソース以外のリソースを部分的にしか使用できないという問題点が生じる。すなわち、図９(ａ)の例のように、ＳＳブロック ＃１を受信するために、ｇＮＢが受信ビームを形成すると、ＯＳ ＃４はデータチャンネル又は制御チャンネル用として使用できないという問題点が生じる。２)ＢＣが有効ではなく、ｇＮＢがＲＡＣＨリソース要素内においてＲｘビームスキャニングを行うとき、ＳＳブロック ＃１に対応するＲＡＣＨリソースに対しては、ＯＳ＃１／ＯＳ＃２／ＯＳ＃３の境界に合わせて、ＯＳの各々においてＲｘビームを形成して、データ／制御信号を受信しながらＲＡＣＨプリアンブル検出を行うことができるが、ＳＳブロック ＃２に該当するＲＡＣＨリソースに対するビームスキャニングを行うとき、ＯＳ＃４に該当する区間においてデータ／制御信号の受信のためのビーム方向と、ＲＡＣＨプリアンブル受信のためのビーム方向とが一致せず、ＲＡＣＨプリアンブルを検出するに問題が生じる可能性がある。
要するに、ＲＡＣＨ信号受信のために、ｇＮＢが受信ビームの方向を変更しながらビームスキャニングを行い、受信ビームを変更する時点がデータ又は制御チャンネルのために定義されるＯＦＤＭシンボル境界から外れる場合、ＲＡＣＨリソースとして割り当てられた周波数リソースではない周波数領域においてサービスされるデータ又は制御チャンネルのリソース使用／割り当ての効率性が低下する問題が生じる。この問題点を解決するために、本発明は、多重ビームシナリオにおいてｇＮＢがビーム方向を変更しながらＲＡＣＨプリアンブルの検出ができるようにすると同時に、前記ｇＮＢがＲＡＣＨリソース以外の全ての無線リソースをデータ及び制御チャンネルのために使用できるようにするために、ＯＦＤＭシンボル境界と整列(ａｌｉｇｎ)される構造でＲＡＣＨリソースを割り当てることを提案する。例えば、ＢＣが有効な場合、ＲＡＣＨリソース又は前記ＲＡＣＨリソースを介して送信されるＲＡＣＨプリアンブルは、図１０のように、２つの方法でＯＦＤＭシンボル境界と整列される。
図１０は、ＲＡＣＨリソースの境界整列に関する本発明を説明するために示された図である。図１０は、例えば、ＢＣが有効で、且つ１つのＲＡＣＨリソースに２つのＲＡＣＨリソース要素が送信される場合である。ＢＣが有効ではない場合、図７(ａ)又は図８(ａ)のように、１つのＲＡＣＨプリアンブルが１つのＣＰと複数の連続したプリアンブルから構成されてもよく、この場合でも、以下の本発明を適用することができる。１つのＲＡＣＨリソースに１つのＲＡＣＨリソース要素のみが送信されてもよく、この場合でも以下の本発明を適用することができる。
１)ＯＦＤＭシンボル境界とＲＡＣＨリソース境界とを一致させる方法の１つ(以下、方法１)は、図１０(ａ)のように、ｇＮＢによるＲＡＣＨプリアンブル検出能力、前記ｇＮＢのカバレッジ、ＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔を反映して、ＲＡＣＨプリアンブルのＣＰ長とプリアンブル長を決めた後、これを用いてＲＡＣＨリソース要素を設定する。ｇＮＢは、ＲＡＣＨリソース容量(ｃａｐａｃｉｔｙ)を反映して、ＲＡＣＨリソース当たりＲＡＣＨリソース要素の数を決めて、ＲＡＣＨリソースを設定することができる。ｇＮＢは、連結して使用するそれぞれのＲＡＣＨリソースの境界をデータ及び制御チャンネルのために使用するＯＦＤＭシンボル境界と一致するようにＲＡＣＨリソースを設定する。この場合、ＲＡＣＨリソース間には空き区間が発生することがある。この空き区間は何ら信号も送信しない区間として設定されてもよい。又は、ＲＡＣＨリソース内の最後のＲＡＣＨリソース要素に限って、ポストフィックス(ｐｏｓｔ−ｆｉｘ)として信号がさらに送信されてもよい。すなわち、ＲＡＣＨリソース内のＲＡＣＨリソース要素のうち、時間ドメインにおいて最後のＲＡＣＨリソース要素を用いてＲＡＣＨプリアンブルを送信するＵＥは、自身のＲＡＣＨプリアンブルにポストフィックス(ｐｏｓｔ−ｆｉｘ)信号をさらに送信し、前記最後のＲＡＣＨリソース要素ではなくＲＡＣＨリソース要素を用いてＲＡＣＨプリアンブルを送信するＵＥは、ポストフィックス信号を追加せずに送信することができる。
２)ＯＦＤＭシンボル境界とＲＡＣＨリソース境界とを一致させる他の方法(以下、方法２)は、図１０(ｂ)の例示のように、ＲＡＣＨリソース境界をＯＦＤＭシンボル境界と整列させるために、ＣＰ長及びプリアンブル長を設定する。しかし、ＲＡＣＨリソース当たりＲＡＣＨリソース要素の数が変化するため、ＲＡＣＨプリアンブル長をＯＦＤＭシンボル境界に合わせて変更する場合、前記ＲＡＣＨプリアンブル内のプリアンブルシーケンスの特性が変わってしまう恐れがある。すなわち、プリアンブルの生成に使用されるＺＣシーケンスの長さは、表４に示すように、プリアンブルフォーマットに応じて８３９又は１３９と定められているが、ＲＡＣＨプリアンブル長をＯＦＤＭシンボル境界に合わせるために、プリアンブル長を調節する場合、プリアンブルシーケンスであるＺＣシーケンスの特性が変わる恐れがある。よって、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットが定められて、ＲＡＣＨリソース当たりＲＡＣＨリソース要素が定められると、ＲＡＣＨプリアンブル長は固定するものの、ＲＡＣＨリソースがＯＦＤＭシンボル境界と整列されるように、ＣＰ長をＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの設定で定められた長さより大きくすることが可能である。すなわち、この方法は、プリアンブルシーケンスの特性を保持するように、ＲＡＣＨプリアンブル内の各プリアンブル長は固定し、ＣＰ長をＯＦＤＭシンボル境界に合わせて延長することで、ＲＡＣＨリソースの境界、つまり、前記ＲＡＣＨリソースを介して送信／受信されるＲＡＣＨプリアンブルの境界をデータ／制御チャンネルの送信用ＯＦＤＭシンボル(すなわち、一般ＯＦＤＭシンボル)境界と合わせることである。この場合、ｇＮＢは、一部ＲＡＣＨリソース要素のＣＰ長のみを延長するように設定(すなわち、一部ＲＡＣＨプリアンブルのＣＰ長のみを延長するように設定)するか、又は全てのＲＡＣＨリソース要素のＣＰ長を適宜に延長するように設定(つまり、各ＲＡＣＨプリアンブルのＣＰ長を適宜に延長するように設定)することができる。よって、例えば、ｇＮＢがＯＦＤＭシンボルからなる時間領域にＲＡＣＨリソースを設定する場合、前記ｇＮＢは、ＣＰ長とシーケンス部分の長さを示すプリアンブルフォーマットを設定するが、シーケンス部分の長さは、当該ＲＡＣＨプリアンブルに含まれたプリアンブルの数に応じて特定の長さ(例え、ＲＡＣＨのためのＺＣシーケンスの長さ)から得られたプリアンブル長の正の整数倍であり、ＣＰ長は、前記一般ＯＦＤＭシンボルの全長から前記プリアンブル部分の長さを引いた値と同一になるようにプリアンブルフォーマットを設定してシグナリングすることができる。全てのＯＦＤＭシンボルの長さが同一の場合、本発明に係るＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、プリアンブルの予め定義された長さ(例え、予め定義された長さのＺＣシーケンスから得られたプリアンブル長)の正の整数倍とＣＰ長との和がＯＦＤＭシンボル長の複数倍と同一になるように定義される。ＵＥは、セルのＳＳブロックを検出して、前記ＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースから送信するＲＡＣＨプリアンブルを生成するとき、ｇＮＢが設定したプリアンブルフォーマットによって特定の長さのシーケンス(例えば、ＺＣシーケンス)を用いて、ＲＡＣＨプリアンブルに含まれる各プリアンブルを生成して、ＣＰを前記プリアンブル又は前記プリアンブルの繰り返しの前に付加して、前記ＲＡＣＨプリアンブルを生成する。
方法１及び方法２は、ＢＣが有効ではなく、ｇＮＢがＲｘビームスキャニングを行う場合でも同様に適用することができる。方法１及び方法２について、ＢＣが有効な場合には、ＲＡＣＨプリアンブルが１つのプリアンブルを含むフォーマットで構成される可能性が高く、一方、ＢＣが有効ではない場合には、ＲＡＣＨプリアンブルがプリアンブルの繰り返しを含むように構成される可能性が高いという点を除けば、図１０を参考して説明した方法１及び方法２は、ＢＣが有効ではなく、ｇＮＢがＲｘブームスキャニングを行おうとする場合でも同様に適用することができる。例えば、ＢＣが有効ではなく、ｇＮＢがＲｘビームスキャニングを行おうとする場合は、前記ｇＮＢはＲＡＣＨプリアンブルがプリアンブルの繰り返しを含む形態で、プリアンブルフォーマット(例え、図７(ａ)又は図８(ａ)を参照)を設定してシグナリングするが、方法１の形態でＲＡＣＨリソースを設定して、一ＲＡＣＨリソースの最後から次のＲＡＣＨリソースの開始直前までを空き区間又はポストフィックス区間とみてＲＡＣＨプリアンブルをモニタリングするか、又は方法２の形態でＲＡＣＨリソースを構成して、ＲＡＣＨプリアンブルの境界がＯＦＤＭシンボルの境界と一致すると仮定して、前記ｇＮＢが設定した各ＲＡＣＨリソース内においてＲＡＣＨプリアンブルをモニタリングすることができる。
本発明において提案された前記ＲＡＣＨリソース割り当て方案は、ＲＡＣＨリソースのために使用される１つのスロット又は複数のスロットにおいてＲＡＣＨリソースが占める周波数リソース以外の周波数リソースをデータリソース又は制御チャンネルリソースとして効率的に使用するためのものである。したがって、ＲＡＣＨリソースを考慮したデータ／制御チャンネルリソースの効率的な使用のために、ｇＮＢは、ＲＡＣＨリソースとして割り当てたスロットに対して、ビームをいずれの単位で形成するのかに関する情報を用いて、データ又は制御チャンネルをスケジュールする。また、ＵＥは、ｇＮＢがいずれのＯＦＤＭシンボル単位でスケジュールするのかに関する情報を受信することで、前記情報に基づいてデータ又はデータチャンネルを送信することができる。このために、ｇＮＢがデータ又は制御チャンネルをＲＡＣＨリソースが割り当てられた時間領域にスケジュールするために、２つの方法が考慮される。
* ミニスロット割り当て
ＲＡＣＨリソースが割り当てられた時間領域にスケジュールされる場合、スケジュールされるチャンネルは、１つのビーム領域に含まれるため、該チャンネルが割り当てられたリソースの時間長さは、ＲＡＣＨリソースの時間長さより短く、１つのＲＡＣＨリソースに対して複数の短い長さのスロットを含むことができる。
ｇＮＢが各ＲＡＣＨリソースにおいてビームの方向を設定して動作し、ＲＡＣＨリソースが割り当てられた時間領域とＲＡＣＨリソースが割り当てられない時間領域とにおいて、ｇＮＢがＵＥにリソースを割り当てる時間単位が一致しない場合、ｇＮＢはＲＡＣＨリソースが占める時間領域においてスケジュールするためのスロットを定義して、これに関する情報をＵＥに通知する。以下では、ＲＡＣＨリソースが占める時間領域においてスケジューリングに使用されるスロットをミニスロットと称する。このような構造においてミニスロットを介してデータ又は制御チャンネルが送信されるためには、いくつか考慮すべき事項がある。例えば、以下のような事項を考慮する。
１)ＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロットに対して、１つのミニスロットを定義する場合：
図１１は、ＢＣが有効な場合に対するＲＡＣＨ用スロット(ＳＬＯＴＲＡＣＨ)内にミニスロットを設定する方法を例示する図である。
ＵＥは、システム情報を通じてｇＮＢが使用するＲＡＣＨリソースに対する全ての情報を知っている。したがって、ＳＳブロック当たり割り当てられたＲＡＣＨリソースを全て含む最小のＯＦＤＭシンボルの集合が１つのミニスロットとして定義される。また、ｇＮＢがＲＡＣＨリソースが割り当てられた時間にスケジューリングを行う場合、ＵＥはミニスロットをＴＴＩの長さと解釈して、データ又は制御チャンネルを送信する。１つの正規(ｎｏｒｍａｌ)スロット内に複数のミニスロットを含む場合、ＵＥはいずれのミニスロットからデータ／制御チャンネルを送信するかを決定する。ＵＥがデータ／制御チャンネルの送信に使用するミニスロットを決定する方法には大きく以下の２つがある。
> Ａ. ｇＮＢが上りリンクデータ／制御チャンネルの送信をスケジュールする場合、ＤＣＩを通じて、ＵＥがスロット内でいずれのミニスロットを介して送信するかを指定することができる。
> Ｂ. ＵＥは多重ビームシナリオにおいて持続にビームを追跡する。このとき、ＵＥは、現在サービスされているサービングビームがいずれのＳＳブロックと連結されているかの情報を事前にｇＮＢから伝達されたら、前記ＵＥはサービングビームに関連するＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースと同一の時間領域を自身が送信する時間として解釈する。ＵＥがスケジュールされたスロット内に前記ＵＥのサービングビームに関連するＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースが存在しない場合、前記ＵＥはビーム不一致(ｍｉｓｍａｔｃｈ)が生じたと判断することができる。
２)ＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロットに対して複数のミニスロットを定義する場合：
図１２は、ＢＣが有効な場合に対するＲＡＣＨ用スロット(ＳＬＯＴＲＡＣＨ)内にミニスロットを設定する他の方法を例示する図である。
ＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロットに対して、複数のミニスロットを定義することは、１つのＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロット内に複数のミニスロットが存在するという点を除けば、基本的に、ＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロットに対して複数のミニスロットを定義することと類似している。図１１に示された方法と同様に動作するが、図１２のように、ＲＡＣＨリソースを全て含む最小のＯＦＤＭシンボルの集合がいくつかに区分され、それぞれがミニスロットとして定義される。この場合、ｇＮＢは、一次には、ＲＡＣＨリソースを含む最小のＯＦＤＭシンボルの集合をどうように分けて使用するかをＵＥに通知する。例えば、ｇＮＢはビットマップの形態でＲＡＣＨリソースを含む最小のＯＦＤＭシンボルをどのように分けるかをＵＥに指示することができる。或いは、ＲＡＣＨリソースを含む最小のＯＦＤＭシンボルを同等に複数分割できる場合、割り当てるミニスロットの数を通知することもできる。また、スケジュールされたＵＥが複数のミニスロットのうち、いずれのミニスロットを介してデータ／制御チャンネルを送信するかをｇＮＢが指示する。ｇＮＢはいずれのミニスロットを介してデータ／制御チャンネルを送信するかをＤＣＩを通じて直接指示したり、或いはＲＡＣＨリソースが割り当てられた時間領域においてＵＥがスケジュールされる場合、いずれのミニスロットを使用するかを予め(例え、連結セットアップ時に)前記ＵＥに通知することができる。又は、ＵＥ ＩＤのような前記ＵＥと前記ｇＮＢが共有している情報を用いて、予め定められた規則に従って、使用するミニスロットを決定することもできる。
３)ＢＣが有効ではなく、プリアンブルが繰り返される間に行われる場合：
図１３は、ＢＣが有効ではない場合に対するＲＡＣＨ用スロット(ＳＬＯＴＲＡＣＨ)内にミニスロットを設定する方法を例示する図である。
ＢＣが有効ではない場合には、上述したように、ｇＮＢは１つのＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロット内で受信機のビーム方向を変えながらビームスキャニングを行う。よって、ＢＣが有効であり、ＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロット内に複数のミニスロットが存在する場合と同様に運用される。そのために、図１２に示したように、ＲＡＣＨリソースを含む最小のＯＦＤＭシンボルの集合に対してビームスキャニングをどのように行うのかに関する情報と、それぞれのビームがいずれのＳＳブロックと連結されているのかに関する情報を伝達して、この情報を前記ＵＥはいずれのミニスロットにスケジュールされ得るのかに関する情報として利用することができる。この場合、ＵＥは、スケジュールされることのできる複数のミニスロットのうち、データ／制御チャンネルがいずれのミニスロットにスケジュールされたのかは、図１２の方法と同様に、ＤＣＩを通じて伝達されるか、ＲＲＣ信号を通じて予め約束されているか、又はｇＮＢとＵＥが共有する情報を用いて予め定義された規則によって定義されることができる。
４)グラント−フリー(ｇｒａｎｔ−ｆｒｅｅ)スケジュールの場合：
> Ａ. ＵＥがグラント−フリーリソースから送信するデータ／制御チャンネルの時間リソースがＲＡＣＨリソースと重なる場合、前記データ／制御チャンネルが前記ＲＡＣＨリソースの時間領域に対して定義されたミニスロットで送信されることができる。ところが、グラント−フリースケジューリングであり、ＵＥが前記グラント−フリースケジューリングによって、すなわち、グラント−フリーリソースによって送信するデータ／制御チャンネルの信号フォーマットが正規スロットあるか、又は正規スロットよりも短いスロットであるが、ＲＡＣＨリソース領域に対して定義されたミニスロットよりは長い場合、また前記ミニスロット長が正規スロット長に比べて短過ぎて、前記ミニスロットを介したデータ／制御チャンネルの送信が指定したコーティング率に比べて高過ぎる場合、前記ＵＥは、ｉ)送信をドロップする、ｉｉ)送信ブロックサイズ(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ ｓｉｚｅ)を変更する、又はｉｉｉ)複数のミニスロットが利用可能な場合には複数のミリスロットを用いて、当該データ／制御チャンネルを送信することができる。一方、ミニスロット長で送信しても、指定したコーディング率に比べて低い場合は、指定されている送信ブロックサイズで送信することもできる。
> Ｂ．グラント−フリースケジューリングであり、ＵＥが前記グラント−フリースケジューリングによって、すなわち、グラント−フリーリソースによって送信するデータ／制御チャンネルの信号フォーマットがミニスロットよりも短い場合は、上述した方式によって定められたミニスロット位置を通じて正常に送信することができる。つまり、グラント−フリースケジューリングによるデータ／制御チャンネルが時間ドメインにおいてミニスロットよりも短い長さのリソースを要する場合、ＵＥはＲＡＣＨリソース(すなわち、ＲＡＣＨプリアンブル)長に合わせて設定されたミニ−スロットのうち、前記データ／制御チャンネルと同一のｇＮＢ Ｒｘビームに該当するミニスロットによって、前記データ／制御チャンネルを送信する。このとき、送信ブロックサイズを予め設定された信号フォーマットと比較して、ミニスロット長に比例して、予め定められた規則に従って大きくすることができる。例えば、グラント−フリースケジューリングで送信する信号フォーマットが２つのＯＦＤＭシンボルを用いるものと定義され、ＲＡＣＨスロット内のミニスロット長が３つのＯＦＤＭシンボルに対応する場合、グラント−フリースケジュールのデータ／制御チャンネルが送信可能な送信ブロックサイズが１．５倍になることができる。
５)ガードタイム又は空き区間(ｂｌａｎｋ ｄｕｒａｔｉｏｎ)にミニスロット割り当て：
図１４は、ガードタイムを用いてミニスロットを設定する方法を例示する図である。
ｇＮＢは、ガードタイムとして設定された区間の一部又はガードタイムの用途ではなくても１つのスロット内にＲＡＣＨリソースを構成した後に残ったスロット内の空き区間に対しては自由に受信ビームを設定することができる。したがって、ｇＮＢは、ＲＡＣＨリソースに関する情報と共に、スロット内においてＲＡＣＨリソース受信のためのビームと独立して使用可能なミニスロットに関する情報をＵＥへ知らせ、前記ＵＥは、ガードタイムに設定されたミニスロットに対して、動的スケジューリングがあると期待することができる。割り当てられたミニスロットの位置は、上述した方法(例え、ＲＡＣＨスロット内に設定されるミニスロット長、位置、ビーム方向などを通知する方法)が使用される。
６)短いＰＵＣＣＨリソース割り当て：
ＴＤＤシステムの場合、制御チャンネルを短い長さにして、１つのスロット内の一部区間に送信する方式が可能である。ＮＲシステムの場合、１つのスロットに対してスロットの前部には下りリンク制御チャンネルを、スロットの最後には上りリンク制御チャンネルを送信する方式が論議されており、特に、このように送信される上りリンク制御チャンネルを短いＰＵＣＨＨという。短いＰＵＣＣＨは、スロットの最後の１〜２つのシンボルに送信されるようにチャンネルが構成されるため、上述したミニスロットで送信されることができる。しかし、上述したように、１つのスロット内においてビーム方向が変化するため、短いＰＵＣＣＨは常にスロットの最後に配置されるとは限らない。したがって、短いＰＵＣＣＨがＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロット領域にスケジュールされる場合、ＵＥは、サービスされているビームと同方向のビーム(すなわち、ｇＮＢ Ｒｘビーム、又は前記ｇＮＢ Ｒｘビームに相応するＵＥ Ｔｘビーム)或いはｇＮＢが短いＰＵＣＣＨに対して予めリンクを形成しているビーム(すなわち、ｇＮＢ Ｒｘビーム、又は前記ｇＮＢ Ｒｘビームに相応するＵＥ Ｔｘビーム)が存在するミニスロットにおいて短いＰＵＣＣＨ送信を行う。このとき、ＰＵＣＣＨはミニスロット内の最後のシンボルの位置、又はｇＮＢがシグナリングを通じて指定するシンボルの位置或いは規則で決定されるシンボルの位置から送信されることができる。しかし、ＵＥは、サービスされているビームと同方向のビーム又はｇＮＢが短いＰＵＣＣＨに対して予めリンクを形成しているビームが存在しない場合は、前記短いＰＵＣＣＨ送信をドロップしてもよい。
＊ ミニスロット連結(ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ)
ＲＡＣＨリソースセットに対する受信ビームを形成するステップにおいて、各ＲＡＣＨリソースの受信ビームの方向が大きく変わらない場合、ＲＡＣＨリソースセット区間にかけて送信する長いスロットを介してデータ又は制御チャンネルが送信されることも可能である。これを上述したミニスロットを連結して使用するミニスロット連結と称する。
図１５は、ＢＣが有効であり、正規スロットと同一の長さでミニスロット連結を行ってデータを送信する例を示す図である。特に、図１５は、ＢＣが有効な場合、ＲＡＣＨリソース区間において連結したミニスロットの送信及び参照信号の挿入を例示する図である。例えば、正規スロットと同一の長さになるように、ミニスロットが連結して得られた長いスロット(ｌｏｎｇ ｓｌｏｔ)にかけて１つのデータパケットが送信され得る。この場合、１つのデータパケットが長いスロット内のミニスロットに分割されて送信される。
このように連結したミニスロットを用いたデータ送信の場合、ｇＮＢがＳＳブロック送信方向情報を用いて各ＲＡＣＨリソースに受信ビームを形成するために、ＵＥはそれぞれのＳＳブロックを最良の品質で受信できる方向に信号を送信することが望ましい。したがって、ｇＮＢはＲＡＣＨリソース時間領域において(ＢＣが有効ではない場合)各ＯＦＤＭシンボル、又は(ＢＣが有効な場合)各ＲＡＣＨリソースの受信ビーム形成に関する情報(例え、ＳＳブロックとの関連情報)をＵＥへ通知する。このとき、連結されたミニスロットを送信して、正規スロットに対して定義されたフォーマットで参照信号(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ)を送信する場合、ＵＥによる信号送信中にｇＮＢの受信ビームの方向が変化するため、データチャンネルの受信が円滑に行われないことがある。したがって、ｇＮＢの受信ビーム方向の変化を反映して、ｇＮＢの受信ビーム方向の変化の単位で参照信号が挿入されることが必要である。このためには、ＲＡＣＨリソース区間に割り当てられる連結したミニスロットのための参照信号構造を定義することが望ましい。ＲＡＣＨリソース区間に連結したミニスロットフォーマットのデータ又は制御チャンネルが割り当てられたＵＥは、連結されたミニスロットフォーマットの参照信号を送信する。
ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨを送信するとき、ＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨのＵＥ Ｔｘビーム方向に対して１つの安定したｇＮＢ Ｒｘビームが存在しない場合、又は複数のビームが類似した品質である場合、ビームダイバーシティー特性が利用できるように、連結されたミニスロットを介してＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨを送信することで、ＰＵＳＣＨ又は長いＰＵＣＣＨの安定した受信が可能である。この場合、ｇＮＢはＲＡＣＨリソース領域においてＰＵＳＣＨ又はＰＵＣＣＨを送信することで、ＲＡＣＨリソースが割り当てられた時間リソースを効率的に利用することができる。
さらに、ｇＮＢは、多重ビーム環境においてサービスを安定的に維持するために、最良の品質を有するビームがサービングビームとして維持されるように、送信ビーム又は受信ビーム対するビームトラッキングを行う。したがって、ｇＮＢはＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロット区間内において前記ｇＮＢが受信ビームを変更する特性を用いて、ＵＥがＰＵＳＣＨ、長いＰＵＣＣＨ、又は短いＰＵＣＣＨの各ＲＡＣＨリソース領域の繰り返し送信又はビームトラッキングのために定義されるＲＳを複数のミニスロットにかけて送信するように指示することで、前記ｇＮＢはｇＮＢ受信ビーム又はＵＥ送信ビームに対する品質を測定してビームトラッキングを行うこともできる。すなわち、ビームトラッキングに対するリソースの効率的な利用のために、ＲＡＣＨリソースが割り当てられた時間領域に対して特性に合う物理チャンネル送信を指示して、これをビームトラッキングのためのリソースとして利用することができる。言い換えれば、ビームトラッキングに対するリソースの効率的な利用のために、ｇＮＢはＲＡＣＨリソースが割り当てられた時間領域に設定されたミニスロットの各々に符合するＵＥ Ｔｘビームで物理チャンネルを送信するようにＵＥに指示して、各ミニスロット内の物理チャンネルをビームトラッキングのために使用することができる。ビームトラッキングのための信号をＵＥが効率的に送信するためには、上述したように、ｇＮＢがビーム方向の変更情報をＵＥへ通知して、前記ＵＥは、この情報と予め定義された規則に従って参照信号をｇＮＢの各受信ビームに挿入して送信する。ｇＮＢは、このように送信された参照信号を用いて受信ビーム区間に対するチャンネル推定用信号又はビームトラッキングのための信号品質測定用信号として前記参照信号を使用することができる。
ビームダイバーシティーによるｇＮＢにおける受信のために送信されたＰＵＳＣＨ又は長いＰＵＣＣＨの送信時、前記ｇＮＢは受信ビームの各区間で信号の受信を試みるため、アンテナ利得が異なる特性を有することができる。よって、前記ＵＥは、受信ビームの各方向(例え、各ＲＡＣＨリソース領域)に関してＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨの送信電力を異なるように設定することができる。このために、前記ｇＮＢは、前記ＵＥに各々のＲＡＣＨリソース領域で開ループ(ｏｐｅｎ ｌｏｏｐ)電力制御用経路損失(ｐａｔｈｌｏｓｓ)計算のための参照チャンネル／信号情報及び電力制御パラメータを別途に設定するように通知することができる。ＵＥは、この情報を用いて、各ＲＡＣＨリソース時間領域で異なる送信電力を設定して送信する。
これとは異なり、ビームトラッキング(又は、ビーム管理)のための用途として、複数のＲＡＣＨリソース領域別に送信する際には、ｇＮＢによる受信信号の品質を測定するために、各ＲＡＣＨリソース領域において同一の送信電力を維持する必要がある。したがって、この場合には、１つの電力を制御するために必要とされる参照チャネル／信号は１つだけであり、前記参照チャンネル／信号に対する情報をｇＮＢが通知するか、規則に従って予め定義される場合、ＵＥは前記参照チャンネル／信号を用いて送信電力の大きさを決定して、前記送信電力を全ての領域に同様に適用して、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨを送信することができる。
各ＵＬチャンネルごとに、ｇＮＢはＲＡＣＨリソース送信時間領域、すなわち、該当セルにＲＡＣＨリソースが設定された時間領域を介したＵＬデータ又は制御チャンネルがビームダイバーシティーのための用途であるかビームトラッキングのための用途であるかをＵＥへ通知して、前記用途に合わせて前記ＵＥが電力制御動作を行うようにすることができる。
<ＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)>
ＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)は、ＲＡＣＨリソースの時間／周波数の情報を含み、Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ(ＲＭＳＩ)に含まれる。ＲＭＳＩは、ＳＩＢ１(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ １)と解釈されてもよく、ＰＢＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介してＭＩＢ(Ｍａｓｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ)を受信した後、ＵＥが獲得すべきシステム情報である。
ＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)情報を受信すると、ＵＥはＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)に含まれたＲＡＣＨプリアンブル集合のうち、少なくとも１つのＲＡＣＨプリアンブルを用いて、指定された時間及び周波数リソース上においてＰＲＡＣＨ Ｍｓｇ.１を送信することができる。また、ＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)情報に含まれるＲＡＣＨプリアンブルフォーマットによって、ＣＰ長、繰り返し回数、副搬送波間隔(Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｓｐａｃｉｎｇ)及びシーケンス長などを獲得することができる。
以下、ＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)に関する詳しい事項について説明する。
１．時間ドメインにおけるＲＡＣＨリソース設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)
図１６乃至図１７を参照して、時間ドメインにおけるＲＡＣＨリソース設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)について説明する。ここで、ＲＡＣＨリソースは、ＰＲＡＣＨ Ｍｓｇ.１が送信可能な時間／周波数リソースを意味する。ＲＡＣＨリソースにおけるＲＡＣＨプリアンブルインデックス設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)について説明すると、ＲＡＣＨリソースは、選好する下りリンク送信ビームの方向を識別するために、ＳＳブロックと関連付けられる。すなわち、時間ドメインにおける各ＲＡＣＨリソースはＳＳブロックインデックスと関連付けられる。
また、時間ドメインにおけるＲＡＣＨリソースセットは、セル内においてＳＳブロックのデフォルト周期(ｄｅｆａｕｌｔ ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ)の観点から定義できる。１つのＳＳブロックに関連した複数のＲＡＣＨリソースが時間ドメインにおいて前記ＲＡＣＨリソースセット内にあってもよい。図１６を参照すれば、ＳＳブロック周期及びＲＡＣＨリソースセット周期が、図１６のように設定されてもよい。ＲＡＣＨリソースセットの周期は、ＳＳブロック周期に基づいて決定され、ＲＡＣＨリソースセットの周期内で複数のＲＡＣＨリソースが設定されてもよい。一方、前記ＲＡＣＨリソースセットの周期は、上述のように、ＰＲＡＣＨ設定情報によって設定されてもよく、この場合、ＲＡＣＨリソースセットの周期は、ＰＲＡＣＨ設定周期と同一であってもよい。本発明においてＰＲＡＣＨ設定周期、すなわち、ＲＡＣＨ設定周期は該当ＲＡＣＨ設定によるＲＡＣＨリソースのセットが示される時間周期を意味してもよい。
図１６において、ＲＡＣＨリソースが割り当てられる各々の時間インスタンス(ｔｉｍｅ ｉｎｓｔａｎｃｅ)はＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎと称される。すなわち、シーケンスドメインを考慮せずに、時間ドメイン及び周波数ドメインのみを考慮すると、１つのＲＡＣＨリソースは１つのＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎと称することができる。ＲＡＣＨリソースセットの周期がＳＳブロック周期に基づいて決定される場合、正確なタイミングインスタンス(ｔｉｍｉｎｇ ｉｎｓｔａｎｃｅ)は該当ＲＡＣＨリソースに関連したＳＳブロックの送信タイミングからのオフセットとして指示されることができる。ＲＡＣＨリソースセット内のＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの正確な位置もＵＥに提供される。
図１７は、ＳＳブロックとＲＡＣＨリソースとの関連を指示する方法を例示する図である。各ＲＡＣＨリソースセットは、ＳＳブロック周期を用いて設定される。時間ドメインにおける正確な開始位置は、ＳＳブロックに対応するＲＡＣＨリソースセットごとに異なり得るため、各々のＳＳブロックから対応ＲＡＣＨリソースセットまでのタイミングオフセットがシグナリングされる。
ＲＡＣＨリソースの持続期間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)は、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットによって決定される。ガードタイムを含むＲＡＣＨプリアンブル長(例え、プリアンブルフォーマット)は、セルカバレッジで設定される。また、プリアンブルの繰り返し回数は、ＲＡＣＨリソースの持続期間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)を決定する。したがって、ＲＡＣＨリソースの設定は、ＣＰ長に対するＲＡＣＨプリアンブルフォーマットに加えて、プリアンブル長の指示のためのＲＡＣＨシーケンスの繰り返し回数を含む。
一方、上述のように、多重ビームを使用するＮＲシステムにおいて初期下りリンクのビーム獲得過程は、最良の品質を有するＳＳブロックに対する検出によって優先して行われる。これにより、ＵＥが選好するｄｏｗｎｌｉｎｋ ｂｅａｍに関する情報を、初期ＲＡＣＨ課程を通じて基地局へ通知する。よって、ＮＲシステムでは、ＵＥが検出したＳＳブロックに該当するビームインデックスに関する情報を、ＲＡＣＨプリアンブル送信のためのリソースの位置によって間接的に通知することができる。例えば、図５のように、ＲＡＣＨリソースは、各々のＳＳブロックにリンクされており、ＵＥは基地局に各々のＳＳブロックに連結されたＲＡＣＨリソースの形態でビームインデックスに関する情報を通知する。すなわち、ＵＥが検出したＳＳブロックと関連したＲＡＣＨリソースを用いてＰＲＡＣＨを送信することで、ＵＥは、選考する下りリンクビーム、つまりＳＳブロックを基地局に通知することができる。
このように、基本的に、ＲＡＣＨリソースの時間／周波数リソースはＳＳブロックと連結されているため、初期アクセス段階で使用するＳＳブロックの基本送信周期に基づいてＲＡＣＨリソースを割り当てることが望ましい。ただし、基地局のセルに位置したＵＥの数が少ない場合には、ＲＡＣＨリソースも基本送信周期に比べて間欠的に割り当てられてもよい。したがって、本発明では、ＲＡＣＨリソースが割り当てられたスロットをＲＡＣＨスロットとして定義して、ＲＡＣＨスロットの周期をＳＳブロックの基本送信周期の倍数に割り当てることを提案する。上述では、多重ビーム環境を説明したが、単一ビーム環境でも同様な構造を維持するために、同一の方式でＲＡＣＨリソースを割り当てることが効率的でもある。また、前記ＲＡＣＨスロットの周期は、上述したＰＲＡＣＨ設定情報によって設定されるＲＡＣＨ設定周期に関連していてもよく、１つのＲＡＣＨ設定周期内において同一の位置にあるか、又は同一のインデックスを有するＲＡＣＨスロット間の周期は、前記ＲＡＣＨ設定周期と同一であってもよい。ネットワーク／ｇＮＢがＵＥに送信するＲＡＣＨリソース割り当て情報のうちＲＡＣＨ時間リソースに関する情報は以下を含んでもよい。
１)関連したＳＳブロックインデックス
２) ＳＳブロックからＲＡＣＨスロットの位置
３)ＳＳブロック周期の倍数又はＳＳブロック周期の関数で表されるＲＡＣＨスロットの周期
４)ＳＳブロックの周期に対するＲＡＣＨスロットの周期が１より大きいとき、曖昧ではなく正確な位置を通知するためのオフセット値。このとき、前記オフセット値はサブフレーム番号０を基準として設定される。
このように、ＲＡＣＨリソースが割り当てられる時間／周波数リソースがＳＳブロックと連結される場合、ＵＥがＲＡＣＨを送信できる時点であるＲＡＣＨリソースの数は、基本的に、ＳＳブロックの数と同一である。通常、ＲＡＣＨリソースは、ＲＡＣＨプリアンブルを送信可能な時間、周波数、コードドメインリソースを全て含むが、本発明では、説明の便宜のために、通常、ＲＡＣＨリソースがＲＡＣＨプリアンブルを送信可能な時間／周波数リソースブロックの意味として使われる。ただし、プリアンブルシーケンスと共に言われるＲＡＣＨリソースは、シーケンスドメイン、つまり、コードドメインを含む概念として使われる。例えば、ＲＡＣＨリソースが同一時間／周波数リソースを共有すると表現される場合、前記ＲＡＣＨリソースは時間／周波数リソースの観点からは１つのＲＡＣＨリソースであるが、シーケンスドメインまで考慮すれば、複数のＲＡＣＨリソースに該当する。
しかし、基地局内に存在するＵＥの数が多くない環境では、各ＳＳブロックに異なるＲＡＣＨリソースを割り当てることは非効率的である。よって、基地局が同一の受信ビームでＲＡＣＨプリアンブルが受信できるか、又は同時に複数のビームを介してＲＡＣＨプリアンブルが受信できる場合、複数のＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースに対して同一の時間／周波数リソースを割り当てることもできる。つまり、複数のＳＳブロックが１つのＲＡＣＨ時間−周波数リソースと関連することもできる。この場合、ＲＡＣＨリソースに対するＳＳブロックは、前記ＲＡＣＨリソースにおいて使用されるプリアンブルインデックス又はプリアンブルインデックスセットによって区分されてもよい。つまり、ＲＡＣＨリソースの数は、ＳＳブロックの数と同等か小さく割り当てられてもよい。
基地局はＲＡＣＨリソースをいずれの時間／周波数領域に割り当てるかを決定して、これに関する情報をシステム情報を通じてＵＥへ通知する。ＬＴＥシステムの場合、プリアンブルフォーマットに従って、１つ又は２つのサブフレームがＲＡＣＨスロットを構成したため、基地局がＰＲＡＣＨ設定情報によって、特定のサブフレームの位置を指定すると、ＵＥは時間ドメインにおいてＲＡＣＨリソースの位置を分かることができた。一方、ＮＲシステムは、基地局の設定及び環境に応じて、これとは異なる形態の情報を要する。特に、ＮＲシステムにおいてＲＡＣＨプリアンブルは、高い(ｈｉｇｈ)ドップラー周波数に対する堅牢さ(ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ)、受信ビームスキャニング(Ｒｘ ｂｅａｍ ｓｃａｎｎｉｎｇ)、ＴＤＤ／ＦＤＤに一致した設計などの理由によって短い基本シーケンスを定義して、これをビームスキャニング及びカバレッジの確保のために基本シーケンスを繰り返す形態で設定するため、基地局又は環境に応じてＲＡＣＨ時間リソースの位置が非常に可変的である。さらに、ＮＲシステムでは、ごく小さい大きさの複数のスモールセルでシステムが構成されてもよい。この場合、ＲＡＣＨプリアンブル長が非常に短くなり、時間ドメインにおいて複数のＲＡＣＨプリアンブルが送信できるＲＡＣＨスロットが設定されることが可能である。例えば、図１８のように、ＲＡＣＨ時間リソース情報がＵＥに提供されることができる。
図１８は、ＲＡＣＨ時間リソース情報を例示する図である。ＲＡＣＨリソースの時間リソース関連情報、すなわち、ＰＲＡＣＨ時間リソース情報は、以下のような情報を含むことができる。：
１)ＲＡＣＨリソースのＳＳブロック位置に対するＲＡＣＨリソース／スロットの相対的な位置、又はＳＳ周期に対するＲＡＣＨスロットの位置；
２)ＲＡＣＨスロット内でＲＡＣＨリソースの開始するＯＦＤＭシンボルの位置；
３)ＲＡＣＨリソースに対するプリアンブルフォーマット(つまり、ＣＰ長、 シーケンス長)及びシーケンス繰り返し回数；及び／又は
４)上述のように定義されたＲＡＣＨリソースを時間軸にいくつかを割り当てるかについての情報。複数のＲＡＣＨリソースが割り当てられ、前記複数のＲＡＣＨリソースが時間軸上で連続(ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ)しない場合、各々の位置に対応する情報、例えば、各々のＲＡＣＨリソースに対する相対的な位置又は絶対的な位置。
一方、複数のＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースが同一の時間／周波数リソースを共有しても、ＵＥはビーム獲得情報を基地局に伝達するために、同一の時間／周波数リソースに対して、いずれのＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースに対するものであるかを区分して、ＲＡＣＨプリアンブルを送信する。このために、１つのＲＡＣＨリソース内で利用可能なプリアンブルシーケンスが各ＳＳブロックに分けられて割り当てられる必要がある。ＬＴＥ及びＮＲシステムにおけるプリアンブルシーケンスは、基本シーケンスを決定するルートシーケンス、また各ルートシーケンス内においてゼロ相関特性を有する循環シフトされたバージョンのシーケンス及び直交カバーシーケンスの組み合わせからなる。このとき、リソースの効率性を高めるために、ＲＡＣＨリソース内でプリアンブルシーケンスの数を多く確保するために、複数のルートシーケンスが割り当てられてもよい。通常、ルートシーケンス間の交差相関(ｃｒｏｓｓ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ)が、循環シフトされたバージョンの異なる又は直交カバーシーケンスの異なるシーケンス間の交差相関よりも大きい。また、ＵＥに適したビームとは異なるビームから入る信号は、ビーム特性によって受信信号が弱いため、ＵＥに対するビーム方向と相違するビーム方向に対しては、該当シーケンス間に交差相関を少し大きくてもＲＡＣＨ受信性能に大きい影響を与えない。したがって、同一の時間／周波数リソースを複数のＲＡＣＨリソースが共有する場合、各々のＲＡＣＨリソースはできれば小さい交差相関を有するプリアンブルシーケンスからなることが望ましい。仮に、上述した実施例のように、ＲＡＣＨプリアンブルシーケンスがルートシーケンスと前記ルートシーケンス内の循環シフトバージョン又は直交カバーシーケンスが異なるシーケンスの組み合わせからなる場合、優先して、同一のルートシーケンス内の循環シフトバージョンの異なるプリアンブルシーケンス又は同一のルートシーケンス内の直交カバーシーケンスの異なるプリアンブルシーケンスが同一のビーム、つまり１つのＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースに対して割り当てられ、その後、互いに異なるルートシーケンスインデックスが割り当てられる。例えば、図１９のように、プリアンブルシーケンスがＲＡＣＨ時間／周波数リソースに割り当てられる。
図１９は、ＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの割り当て例を示す図である。
図１９を参照すれば、１つの時間／周波数リソースに対して、ルートシーケンスで{１５, ２７, １２７, １３８}が割り当てられ、各々のルートシーケンスに対して、直交カバー{０, １}及び循環シフトバージョン{０, １, ２, ３}が割り当てられる。このとき、前記時間／周波数リソースに対して２つのＲＡＣＨリソースが割り当てられる場合、Ｎ−ｔｈ ＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースに対して、ＯＣＣインデックス循環シフトバージョンからなるＺＣインデックスが優先して割り当てられ、２つのルートシーケンス{1５, ２７}からなるＲＡＣＨプリアンブルシーケンスセットが割り当てられる。(Ｎ＋１)−ｔｈ ＳＳブロックと連結されたＲＡＣＨリソースに対しても、同一手順でＲＡＣＨプリアンブルシーケンスセットが割り当てられる。基地局はＲＡＣＨリソースをＵＥへ通知するために、各ＲＡＣＨリソースのＲＡＣＨプリアンブルシーケンスセットを構成するための情報を通知して、予め定義された規則に従って、ＲＡＣＨプリアンブルシーケンスセット内のＲＡＣＨプリアンブルシーケンスの手順を決定する。このとき、前記予め定義された規則は、{ＯＣＣインデックス、循環シフトバージョン}に対して優先してＲＡＣＨプリアンブルシーケンスインデックスを増加させて、次に、ルートシーケンスインデックスをベースとして、次のＲＡＣＨプリアンブルシーケンスインデックスを増加させる。すなわち、シーケンス間交差相関特性の低い順で優先的にＲＡＣＨプリアンブルシーケンスインデックスが増加される。
２．周波数ドメインにおけるＲＡＣＨリソース設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)
ＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)は、ＲＡＣＨリソースの周波数領域に関する情報を提供することができる。ＵＥが未だセルに接続していない状況で、ＵＥがＰＲＡＣＨ送信を試みるとき、全体のシステム帯域幅又はリソースブロックインデックシングを認識できないことがある。
ＬＴＥシステムでは、同期化信号がシステム帯域幅の中心から送信され、ＰＢＣＨはシステム帯域幅を提供するため、ＵＥはＲＡＣＨリソースの正確な位置を容易に獲得することができる。しかし、ＮＲの場合、同期化信号がシステム帯域幅の中心から送信されることが補償されない。よって、ＮＲの場合、ＵＥがＰＲＡＣＨを送信するためのリソースブロックインデックシングを得ることが容易ではない。したがって、周波数ドメインからＲＡＣＨリソース位置を提供する方法が求まれる。
ＩＤＬＥモードのＵＥは、ＳＳブロックに基づいて周波数同期を獲得するため、ＲＡＣＨリソースの周波数位置に関する情報は、ＳＳブロック帯域幅の観点から提供されることが望ましい。すなわち、周波数ドメインにおけるＲＡＣＨリソースは、ＵＥがＳＳブロックを検出するＳＳブロック帯域幅内に位置すべきである。ＲＡＣＨプリアンブルの送信帯域幅は、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨの１５ｋＨｚデフォルト副搬送波間隔に固定された値を有する。例えば、ＲＡＣＨプリアンブルの送信帯域幅は１５ｋＨｚのデフォルト副搬送波間隔において１．０８ＭＨｚに固定されてもよい。また、ＲＡＣＨプリアンブルの送信帯域幅が１．０８ＭＨｚである場合、１５ｋＨｚ副搬送波間隔を仮定したＳＳブロックの送信帯域幅は、ＲＡＣＨ送信帯域幅の４倍である。ネットワークはＳＳブロック内の周波数ドメインにおいてＲＡＣＨリソースの正確な位置を提供する必要がある。
仮に、ネットワークが、ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが送信されるＳＳブロックの外側にＲＡＣＨリソースを設定する場合、前記ＲＡＣＨリソースに関する情報は、ＳＳブロックの帯域幅及びＲＡＣＨの帯域幅に基づいてシグナリングされなければならない。このとき、全体のシステム帯域幅は、ＳＳブロック帯域幅の単位でインデックシングされる。
３．時間領域におけるリソースの数
ＮＲ ＰＲＡＣＨプリアンブルとして短いＺＣシーケンスが使用されるが、前記短いＺＣシーケンスは、ＣＰ及びＲＡＣＨプリアンブルで定義された時間リソースにおいてシーケンス不足を引き起こす。この問題を解決するために、ＲＡＣＨスロット内において、複数の時間及び周波数リソースがＲＡＣＨリソースに割り当てられてもよく、ｇＮＢは周波数リソース情報の他に、ＲＡＣＨスロットにおいて使用される時間リソースの量をＵＥに通知する必要がある。
４．シーケンス情報
ＬＴＥシステムでは、６４個のシーケンスがＲＡＣＨリソースに割り当てられ、ルートコード(つまり、ルートシーケンス)が割り当てられると、ゼロ交差相関特性によって他のルートコードを使用する前に、前記ルートコードの循環シフトバージョンがプリアンブルインデックスにまずマッピングされる。
ＮＲ−ＰＲＡＣＨにおいても同一の特性が再使用される。ゼロ交差相関特性を有するシーケンスがＲＣＨプリアンブルのために先ず割り当てられてもよく、ここで、ゼロ交差相関は循環シフトバージョン及び(定義された場合)予め定義された直交カバーによって提供される。ルートコードが割り当てられると、直交カバーは予め定義された規則又は設定によって割り当てられ、前記ルートコード及び前記直交カバーを有する循環シフトバージョンがプリアンブルインデックスにマッピングされる。
要するに、ｇＮＢによってＵＥにシグナリングされるＰＲＡＣＨ設定は、以下のパラメータを含む：
− 時間／周波数ドメインにおけるＲＡＣＨリソース割り当て：プリアンブルフォーマット(ＣＰ持続時間及びＺＣシーケンスの繰り返し回数)
− シーケンス情報：ルートコードインデックス、(定義された場合)直交カバーインデックス、循環シフト長
５．ＲＡＣＨスロットのパターン
ＲＡＣＨリソースが含まれ得る特定の時間間隔内の複数のスロットパターンは、ＲＡＣＨ ｍｓｇ １副搬送波間隔に基づいて決定される。
(１) ＲＡＣＨスロットパターンの設定方法１
ＳＳブロックの送信周期が５ｍｓの場合、５ｍｓ周期内の全ての第一のスロットは、ＳＳブロック送信のために予約される。仮に、ＳＳブロック送信周期が１０ｍｓの場合、１０ｍｓ周期内の第一のハーフフレームの第一のスロットは全てＳＳブロック送信のために予約される。
ＮＲにおいてＳＳブロック送信のためのスロットの位置、すなわち、ＳＳブロック送信が可能なＳＳブロック候補スロット位置について定義しているが、前記候補スロット位置において常にＳＳブロックが送信されるのではない。つまり、候補スロット位置が常にＳＳブロック送信のために予約されるのではない。
一方、ＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨスロットパターンは、ＳＳブロック送信のための候補スロットの位置に大きく依存する。しかし、ＳＳブロック送信のための候補スロット位置のみに依存してＲＡＣＨスロットパターンを定義することは、リソース柔軟性面において効率的ではないため、ＳＳブロックが実際に送信されるスロットを考慮して、ＲＡＣＨスロットパターンを定義すべきである。したがって、本発明では、ＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨスロット割り当て(ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ)に対する規則を以下のように定義する。
− ＳＳブロックが送信可能なスロットは、実際に送信されたＳＳブロックによってＲＡＣＨリソースのために予約される。このとき、実際に送信されたＳＳブロックに関する情報は、ＲＭＳＩを通じてシグナリングされる。
− ＲＡＣＨスロットがＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)によってＲＡＣＨリソースとして予約されていても、ＲＡＣＨスロットはＳＳブロック送信周期によっては、ＲＡＣＨリソースとして使用されないことがある。
− 例えＲＡＣＨスロットがＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)によってＲＡＣＨリソースとして予約されていても、ＲＭＳＩを通じて実際にＳＳブロックが送信されることでシグナリングされたＲＡＣＨスロットは、ＲＡＣＨリソースとして使用されないことがある。
実際に送信されるＳＳブロックの位置はネットワークの選択によって決定されるため、該当情報はＲＭＳＩを通じてＵＥにシグナリングされるが、実際に送信されＳＳブロックパターン及び相違するＳＳブロック送信周期に応じてＲＡＣＨリソースに対して固定した単一ＲＡＣＨスロットパターンを定義することは難しい。よって、ＲＡＣＨスロットパターンを定義するための原則は、実際に送信されたＳＳブロックに関する情報がＲＡＣＨリソース設定よりも優先されることのみで定義することができる。
ＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨスロット設定区間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)は、１０ｍｓ／２０ｍｓであってもよく、かかるＲＡＣＨスロット設定区間は、ネットワーク作動及び負荷を考慮して決定される。また、８０ｍｓ及び１６０ｍｓのようにより大きい周期を有するＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨスロットパターン設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)を支援するためにネットワークは、２０ｍｓスロットパターンのような基本スロットパターンに基づいてＲＡＣＨスロットパターンの周期を提供する。
具体的には、ＲＡＣＨリソースを含むことのできるスロットパターンは、ＳＳブロックが送信される可能性のある候補スロットの位置とは関係なく設定されてもよく、ＳＳブロックが送信される可能性のある候補スロットの位置に設定されてもよい。
図２０は、６ＧＨｚ以下の帯域の１０ｍｓウィンドウ内においてＳＳブロックが送信可能な候補スロットの位置を示す図である。６ＧＨｚ以下においてＳＳブロック送信に使用され得る副搬送波間隔(Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｓｐａｃｉｎｇ)は、1５ｋＨｚと３０ｋＨｚであり、ＳＳブロックが送信可能な数(Ｌ)は最大８個である。
仮に、６ＧＨｚにおいてＲＡＣＨプリアンブル送信のために、ｌ.２５ｋＨｚ又は５ｋＨｚの副搬送波間隔を有する長いシーケンス(ｌｏｎｇ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)が使用される場合、ＲＡＣＨリソースとして予約可能なＲＡＣＨスロットパターン設定(ＲＡＣＨ ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)は、長さ１ｍｓのスロットに基づいて設定される。[表８]は、上述のように、長さ１ｍｓのスロットに基づいて設定されたＲＡＣＨスロットパターン設定の例示である。
なお、以下の[表８]に用いられるＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの正確な情報は、別途にシグナリングされてもよい。
一方、短いシーケンスのＲＡＣＨスロットパターンの場合は、１５／３０／６０／１２０ｋＨｚのようにＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔(Ｓｐａｃｉｎｇ)を有するＰＵＳＣＨスロット境界と整列されることを考慮して、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔に基づいて決定される。ＲＡＣＨスロットパターンがＭｓｇ １の副搬送波間隔に基づいて決定されるとは、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔によって決定されるスロット長を基準単位としてＲＡＣＨスロットパターン情報を決定し、ＵＥにシグナリングすることである。Ｍｓｇ １の副搬送波間隔は、６ＧＨｚ以下において１５／３０ｋＨｚの副搬送波間隔のみ使用され、６ＧＨｚ以上においては６０／１２０ｋＨｚの副搬送波間隔が使用される。
ＳＳブロックの副搬送波間隔とＭｓｇ １の副搬送波間隔とは相違し得る。例えば、６ＧＨｚ未満の帯域幅では、ＳＳブロックの副搬送波間隔が１５ｋＨｚであり、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔が３０ｋＨｚ、又はＳＳブロックの副搬送波間隔が３０ｋＨｚであり、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔が１５ｋＨｚであってもよい。同様に、ＳＳブロックの副搬送波間隔が１２０ｋＨｚであり、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔が６０ｋＨｚ、又はＳＳブロックの副搬送波間隔が２４０ｋＨｚであり、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔が１２０ｋＨｚであってもよい。
一方、ＲＡＣＨスロットパターンは、上りリンクスロット設定情報に関するものであるため、ＲＡＣＨスロットパターンは、少なくともＭｓｇ １ニューマロロジーのＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎを有する。したがって、ＳＳブロックの副搬送波間隔とは関係なく、ＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨスロットパターンは、ＳＳブロックが送信され得るスロット／時間区間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)を考慮して、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔に基づいて決定される。また、上述のように、ＳＳブロック割り当てを考慮したＲＡＣＨリソース割り当ての原理は、長いシーケンスベースＲＡＣＨプリアンブルに対して論議したことと同様に、実際に送信されたＳＳブロックに関する情報がＲＡＣＨリソース設定よりも優先することのみで定義できる。
また、１５ｋＨｚ副搬送波間隔を有するＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの場合、ＲＡＣＨスロット長が１５ｋＨｚの副搬送波間隔に基づいて決定される。すなわち、この場合、ＲＡＣＨスロット長は１ｍｓであり、よって１５ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＲＡＣＨプリアンブルは、１ｍｓスロット内において少なくとも１つのシンボル(好ましくは、２つ以上のシンボル)に配置されるＲＡＣＨスロットパターンを有してもよい。また、１５ｋＨｚの副搬送波間隔に基づくＲＡＣＨスロット長は１ｍｓであるため、前記１５ｋＨｚの副搬送波間隔に基づくＲＡＣＨスロットパターンは、長さ１ｍｓのスロットの観点から、ＲＡＣＨスロットパターンが定義される長いシーケンスに対するＲＡＣＨスロットパターンとして利用されてもよい。
つまり、１５ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＲＡＣＨプリアンブルフォーマットに対するスロットパターンは、前記[表８]のように、長いシーケンスを有するＲＡＣＨプリアンブルフォーマットと同一のパターンを使用することができる。
また、３０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの場合、ＲＡＣＨスロット長は、３０ｋＨｚの副搬送波間隔に基づいて決定される。すなわち、ＲＡＣＨスロット長は０．５ｍｓであり、無線フレーム当たり２０スロットを含む。同様に、６０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの場合、ＲＡＣＨスロットパターンは、０．２５ｍｓスロット、すなわち、無線フレーム当たり４０スロットを含み、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットが１２０ｋＨｚの副搬送波間隔を有する場合、ＲＡＣＨスロットパターンは、無線フレーム当たり８０スロットに基づいて決定される。よって、ＲＡＣＨスロットパターンは、ＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔によって特定されることができる。言い換えれば、ＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔によって、Ｍ個の状態(ｓｔａｔｅ)が特定される必要があり、副搬送波間隔による各状態は異なるＲＡＣＨスロット頻度(特定の時間区間内におけるＲＡＣＨスロットの数)及び／又は周期性を有する。
その他の方法では、１５ｋＨｚ副搬送波間隔のためのＲＡＣＨスロットパターンのような基本スロットパターン(ｂａｓｉc ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ)が時間領域において繰り返されることで、さらに広い副搬送波間隔のために使用されることができる。
かかる方法は、上述した長さ１ｍｓのスロットをベースとしたＲＡＣＨスロットパターンを再使用するが、副搬送波間隔によるスロット長をｓｃａｌｅ ｄｏｗｎ方式で縮約してパターンを構成する方式である。例えば、副搬送波間隔が３０ｋＨｚである場合、スロット長が０．５ｍｓに減縮されて無線フレームには２０個のスロットが含まれる。すなわち、[表８]においてＲＡＣＨスロットパターン設定インデックス０の場合、偶数のフレームにおいて、スロットインデックス０がＲＡＣＨリソースとして予約される。つまり、ＲＡＣＨスロットパターンの基準は、１０ｍｓの無線フレームに１０個のスロットが含まれるとみなされる。これを３０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するスロットにスケーリングする場合、１０ｍｓの無線フレーム内において１０個のスロットが２グループを存在する。すなわち、該当時間の長さ(１０ｍｓ)の間、ＲＡＣＨスロットパターン基準(ＲＡＣＨ ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｂａｓｅ)として１０個のスロットを有する２つのスロットパターンが存在する。このとき、実際にＲＡＣＨリソースに割り当てられるスロットはＲＡＣＨスロットパターン基準単位でシグナリングすることができるが、例えば、毎偶数システムのフレームナンバーごとに、以下のようにビットマップをシグナリングし、ＲＡＣＨリソースに割り当てられたスロットを特定することができる。
− １１’： １０ｍｓ無線フレーム内で繰り返される２つ束の１０個単位のスロットパターンが全てＲＡＣＨリソースのためのＲＡＣＨスロットパターンとして有効である。
− １０’： １０ｍｓ無線フレーム内で繰り返される２つ束の１０個単位のスロットパターンのうち、一番目のパターンのみがＲＡＣＨリソースのためのＲＡＣＨスロットパターンとして有効である。
− ０１’： １０ｍｓ無線フレーム内で繰り返される２つ束の１０個単位のスロットパターンのうち、二番目のパターンのみがＲＡＣＨリソースのためのＲＡＣＨスロットパターンとして有効である。
同様に、６０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するスロットで前記ＲＡＣＨスロットパターン基準をスケーリングすれば、１０ｍｓ無線フレーム内で１０個のスロット束が４つ存在するが、該当時間の長さ(１０ｍｓ)の間に、１０個のスロットをＲＡＣＨスロットパターンウィンドウとして有する４つのＲＡＣＨスロットパターンが存在し、１２０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するスロットの場合、８つのＲＡＣＨスロットパターンが存在する。
すなわち、１５ｋＨｚの副搬送波間隔に基づいて、まずＲＡＣＨスロットパターン設定(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)を構成して、ＲＡＣＨスロットパターンのスロット長を決定する副搬送波間隔が増加するにつれて、基準時間(例えば、１０ｍｓ)内において複数のスロットパターンが繰り返されてもよく、繰り返されるＮ個のスロット束のうち、実際ＲＡＣＨリソースとして用いられる束がいずれなのかをビットマップなどの形態でシグナリングすることができる。
(２) ＲＡＣＨスロットパターン設定方法２
長いシーケンスのためのＲＡＣＨプリアンブルが少なくとも１ｍｓの長さであるため、ＲＡＣＨスロットパターンは、長さ１ｍｓのスロットの観点から設定される。図２０は、６ＧＨｚ帯域以下の場合、１０ｍｓのウィンドウ内において、ＳＳブロックが送信可能なスロットの位置を示す。ただし、図２０に示すように、ＳＳブロックが送信可能な候補スロットの位置は定義されるが、前記候補スロットが常にＳＳブロックのために予約されるのではない。また、ＲＡＣＨリソースのためのＲＡＣＨスロットパターンは、ＳＳブロック送信のためのスロットの位置に大きく依存する。よって、実際にＳＳブロックを送信したスロットを考慮して、ＲＡＣＨスロットパターンを定義することは現実的に難しい。よって、本発明では、帯域幅に応じて送信可能なＳＳブロックの最大数を考慮して、ＲＡＣＨリソースのためのスロット割り当て(ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ)を提案する。
表９は、６ＧＨｚ以下の帯域において無線フレーム内のＲＡＣＨリソースのためのＲＡＣＨスロットインデックスを示す。表９を参照して、ＳＳブロックの最大数に相応するＲＡＣＨリソースの最大数を支援する方法を説明すると、６ＧＨｚ以下の帯域では主にＣＤＭ／ＦＤＭｅｄ方式が用いられるため、ＲＡＣＨリソースは５ｍｓのＳＳブロック送信周期(ｐｅｒｉｏｄ)を考慮して論議され、ＲＡＣＨリソースパターンは１０ｍｓ／２０ｍｓ区間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)内に設定される。
なお、８０ｍｓ／１６０ｍｓウィンドウ内でＲＡＣＨリソース割り当てを支援するためには、ＲＡＣＨリソースの開始位置に対するオフセット値は１０ｍｓ又は２０ｍｓのような基本時間区間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)に基づいて決定される。
一方、短いシーケンスの場合、ＲＡＣＨスロットパターンは、１５／３０／６０／１２０ｋＨｚのように、ＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔を有するＰＵＳＣＨスロットの境界に整列されることを考慮して、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔に基づいて決定される。Ｍｓｇ １の副搬送波間隔の場合、６ＧＨｚ以下の帯域では、１５／３０ｋＨｚの副搬送波間隔が用いられ、６ＧＨｚ以上の帯域では、６０／１２０ｋＨｚの副搬送波間隔が用いられる。
ＳＳブロックの副搬送波間隔とＭｓｇ １に対する副搬送波間隔とは相違してもよい。例えば、６ＧＨｚ未満の帯域幅では、ＳＳブロックの副搬送波間隔が１５ｋＨｚであり、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔が３０ｋＨ、又はＳＳブロックの副搬送波間隔が３０ｋＨｚであり、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔が１５ｋＨｚであってもよい。同様に、６ＧＨｚ以上の帯域幅では、１２０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＳＳブロックと６０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＭｓｇ １が送信されるか、２４０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＳＳブロック及び１２０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＭｓｇ １が送信されてもよい。一方、ＲＡＣＨスロットパターンは、上りリンクスロット構成情報に関するものであるため、Ｍｓｇ １ニューマロロジーのＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎに基づいて設定される。したがって、ＳＳブロックの副搬送波間隔には関係なく、ＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨスロットパターンは、ＳＳブロックが送信可能なスロット／時間区間(ｄｕｒａｔｉｏｎ)を考慮して、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔に基づいて決定される。ここで、ＲＡＣＨスロットパターンがＭｓｇ １の副搬送波間隔に基づいて決定されるとは、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔によって決定されるスロット長を基準単位としてＲＡＣＨスロットパターン情報を決定して、ＵＥにシグナリングすることである。
また、１５ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの場合、ＲＡＣＨスロット長が１５ｋＨｚの副搬送波間隔に基づいて決定される。すなわち、この場合、ＲＡＣＨスロット長は１ｍｓであり、よって１５ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＲＡＣＨプリアンブルは、１ｍｓスロット内において少なくとも１つのシンボル(好ましくは、２つ以上のシンボル)に配置されるＲＡＣＨスロットパターンを有する。また、１５ｋＨｚの副搬送波間隔に基づくＲＡＣＨスロット長は１ｍｓであるため、前記１５ｋＨｚの副搬送波間隔に基づくＲＡＣＨスロットパターンは、長さ１ｍｓのスロット観点からＲＡＣＨスロットパターンが定義される、長いシーケンスに対するＲＡＣＨスロットパターンとしても利用される。
また、３０ｋＨｚの副搬送波間隔を有するＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの場合、ＲＡＣＨスロット長は３０ｋＨｚの副搬送波間隔に基づいて決定される。すなわち、ＲＡＣＨスロット長は０．５ｍｓであり、無線フレーム当たり２０スロットを含む。図２１は、６ＧＨｚ未満の帯域においてＳＳブロックが送信可能なスロットの位置を示す。無線フレーム内におけるＲＡＣＨリソースのためのスロットの位置は、ＳＳブロックの副搬送波間隔及びＲＡＣＨ Ｍｓｇ １の副搬送波間隔に基づいて、[表１０]のように決定される。
ＲＡＣＨスロットパターンは６０ｋＨｚの副搬送波間隔を用いる場合、長さ０．２５ｍｓのスロット及び無線フレーム当たり４０スロットを含むことをベースとし、１２０ｋＨｚの副搬送波間隔を用いる場合、長さ０．１２５ｍｓのスロット及び無線フレーム当たり８０スロットを含むことをベースとする。したがって、ＲＡＣＨスロットパターンは、ＲＡＣＨプリアンブルの副搬送波間隔に応じて相違してもよい。図２２は、６ＧＨｚ以上の帯域において、ＳＳブロックの副搬送波間隔及びＭｓｇ １の副搬送波間隔をベースとしてＳＳブロックが送信可能なスロットの位置を示し、無線フレーム内でＲＡＣＨリソースのためのスロットの位置は、ＳＳブロックの副搬送波間隔及びＲＡＣＨ Ｍｓｇ １の副搬送波間隔をベースとして、[表１１]のように決定される。
要するに、ＲＡＣＨプリアンブルのための副搬送波間隔当たりＭ個の状態(ｓｔａｔｅ)が特定される必要があり、副搬送波間隔による各状態は相違するＲＡＣＨスロットの頻度及び／又は周期を有してもよい。
６. ＡＴＳＳ(Ａｃｔｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ)及びＲＡＣＨリソース間の優先順位
以下では、ＲＡＣＨリソース設定のためのＲＡＣＨスロットパターンに含まれた特定のスロットにおいてＳＳブロックが実際に送信される場合(以下、実際に送信されるＳＳブロックは「ＡＴＳＳ」と称する)、又はＰＲＡＣＨ設定ウィンドウ(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ)又はＰＲＡＣＨ設定周期(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ)内の特定のＲＡＣＨスロットパターンに該当する区間でＡＴＳＳが生じた場合、これを解決する方案を提案する。
ＲＡＣＨリソースとＡＴＳＳとの衝突関係は、上述したＲＡＣＨスロットパターン設定方法１及び２のいずれにおいても生じ得る。ただし、相違点は、方法１の場合、スロット単位におけるＡＴＳＳとの衝突が生じるが、方法２の場合は、ＳＳブロックの送信周期によって衝突が生じる。
かかる問題をより効率的に解決するために、ＲＡＣＨスロットパターンを設定する前記[表８]の３列目に対応するシステムフレームナンバーが偶数であるか否かによって、ＲＡＣＨスロット設定インデックス(ｓｌｏｔ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ)が変更されるが、これとは異なり、特定のｍ個のスロットを基本単位として、例えば、１０個又は２０個のスロットを基本単位として、前記ＲＡＣＨスロットパターン設定表(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｔａｂｌｅ)を構成することができる。
このとき、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマット、ｍｓｇ １の副搬送波間隔及びＲＡＣＨスロットパターンを構成するスロット長に応じて、ＲＡＣＨスロットパターン設定(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)のための基準が変更されてもよい。例えば、１ｍｓのスロットの場合、ＲＡＣＨスロットパターン設定の基準は１０個のスロットになってもよく、０．２５ｍｓのスロットの場合、ＲＡＣＨスロットパターン設定の基準は２０個のスロットになってもよい。以下では、ＲＡＣＨスロットパターンを決定する単位長さをＲＡＣＨスロットパターンベース(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｂａｓｅ)といい、このＲＡＣＨスロットパターンベースは絶対的時間単位、すなわち、ｍｓ単位よりはスロットの数で単位が指定されると仮定する。
ＲＡＣＨリソース設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)のためのＲＡＣＨスロットパターンベースを前記[表８]のような方式で構成すれば、以下の[表１２]のようである。
ただし、[表８]と[表１２]との相違点は、ＲＡＣＨスロットパターンベース(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｂａｓｅ)の長さ単位でＲＡＣＨスロットパターン設定表を構成することである。すなわち、実際ＲＡＣＨリソース設定ウィンドウ(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ)内において１つ以上のＲＡＣＨスロットパターンベースが繰り返されてもよい。ＲＡＣＨリソース設定ウィンドウ(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ)は、ＲＡＣＨリソースが設定される時間区間を指定して、該当ウィンドウ単位でＲＡＣＨリソース設定を繰り返す。例えば、ＲＡＣＨスロットパターンベース(Ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｂａｓｅ)は１０スロットであるが、ＲＡＣＨリソース設定ウィンドウが４０個のスロットからなる場合、４０個のスロットの間に１０個のスロット単位のＲＡＣＨスロットパターンベースが４回繰り返されることになる。このとき、繰り返される４個のＲＡＣＨスロットパターンベース(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｂａｓｅ)は全てＲＡＣＨリソースとして割り当てられてもよく、一部のみがＲＡＣＨリソースとして割り当てられてもよい。すなわち、４個のＲＡＣＨスロットパターンベース＃０、＃１、＃２、＃３のうち、ＲＡＣＨリソースとして割り当てられるＲＡＣＨスロットパターンベース番号をシグナリングすることができる。例えば、
− 全てがＲＡＣＨリソースとして割り当てられる場合： １１１１
− 一部ＲＡＣＨスロットパターンベースのみがＲＡＣＨリソースとして割り当てられる場合：何番目のＲＡＣＨスロットパターンベースがＲＡＣＨリソースとして割り当てられるのかを直接にシグナリング(例えば、１番、３番のＲＡＣＨスロットパターンベースがＲＡＣＨリソースとして割り当てられる場合 - ０１０１)
一方、このように、特定のＲＡＣＨスロットパターンベースをＲＡＣＨリソースとして設定するか否かを決定してシグナリングするとき、ＳＳブロックの送信周期を共に考慮する。例えば、前記実施例において、ＲＡＣＨスロット長が１ｍｓであり、ＳＳブロックの送信周期が２０ｍｓであると仮定すると、ＳＳブロックが送信されるフレームに該当する区間においてはＲＡＣＨリソースが設定されないことと設定することができる。より具体的には、ＲＡＣＨスロットパターンベース＃０、＃１、＃２、＃３はそれぞれ、長さ１０ｍｓに該当する０番目、１番目、２番目、３番目のフレームにマッピングされるが、ＳＳブロックが０番、２番のフレークで送信される場合、ＲＡＣＨスロットパターンベース＃０、＃２はＲＡＣＨリソース設定から除外される。また、１、３番のフレームにおいてＲＡＣＨリソースのためのＲＡＣＨスロットパターンが適用される。しかし、ＳＳブロック送信周期が４０ｍｓである場合、０番目のフレームはＲＡＣＨリソース設定から除外され、１，２，３番目のフレームがＲＡＣＨリソースとして設定されるが、ＲＡＣＨリソースとして設定されないフレームに対しては別途のシグナリングは必要である。
ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウがＲＡＣＨスロットパターンベースの１より大きい整数倍の長さである場合、繰り返されるＲＡＣＨスロットパターンベースのうち、ＲＡＣＨリソースとして有効なＲＡＣＨスロットパターンベース番号をシグナリングすると、ＵＥは該当ＲＡＣＨスロットパターンベースが適用される区間だけにおいてＲＡＣＨリソースが設定されることと認知して、他の区間はＲＡＣＨリソースとして認知しない。
言い換えれば、ＲＡＣＨリソースの使用のために有効なＲＡＣＨスロットパターンベース区間の一部がＡＴＳＳと重なる場合、
１) 該当ＲＡＣＨスロットパターンベース全区間がＲＡＣＨリソースとして用いられない。ただし、この場合でも、ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウ内においてＡＴＳＳと重ならない有効なＲＡＣＨスロットパターンベースがさらに存在する場合には用いられる。
２) 該当ＲＡＣＨスロットパターンベース区間においてハーフフレーム単位でＡＴＳＳが含まれたハーフフレーム又はフレームはＲＡＣＨリソースとして用いられず、ＡＴＳＳが含まれていないハーフフレーム又はフレームはＲＡＣＨリソースとして用いられる。特に、ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウ内において複数のＲＡＣＨスロットパターンベースが存在して、ＳＳブロック送信周期がＲＡＣＨスロットパターンベースの長さよりも長いとき、本方式を適用することができる。
３) 該当ＲＡＣＨスロットパターンベース区間内においてＡＴＳＳが含まれたスロットはＲＡＣＨリソースとして用いられず、ＡＴＳＳが含まれていないスロットをＲＡＣＨリソースとして用いる。特に、ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウ(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ)内に１つのＲＡＣＨスロットパターンベース(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｂａｓｅ)のみが存在して、ＳＳブロックの送信周期がＲＡＣＨスロットパターンベース(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｂａｓｅ)の長さと同一の場合には、必ずこの方式を使用する。
４) 前記１)、２)、３)のうち、いずれの方式でＡＴＳＳとの衝突を避けてＲＡＣＨリソースを使用するかについて、別途のシグナリング又は約束が必要であり、この３つの方式は、条件／環境に応じて組み合わせ／選択することができる。
ＲＡＣＨリソース設定のためのＲＡＣＨスロットパターンは、上述のように、短いシーケンスの場合、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔をベースとしてＲＡＣＨスロットパターンをシグナリングし、長いシーケンスの場合は、１５ｋＨｚの副搬送波間隔に基づいて構成されるスロット長(１ｍｓ)をベースとしてＲＡＣＨスロットパターンをシグナリングすることを提案した。また、短いシーケンスベースのＭｓｇ １の場合、ＲＡＣＨスロットパターンをＭｓｇ １で構成する理由は、事実上、ＰＵＳＣＨ送信のためのスロット境界整列(ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ)のためである。そうであれば、Ｍｓｇ ３のようなＰＵＳＣＨを送信するとき、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔をそのまま従うべきであると解釈されるが、様々な理由によって、Ｍｓｇ １の副搬送波間隔とＭｓｇ ３の副搬送波間隔とは異なってもよい。また、ネットワークがフォールバックモードなどの動作のために、副搬送波間隔やスロット長のような基本(ｄｅｆａｕｌｔ)ニューマロロジー又は参照ニューマロロジー(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ)を設定することができるが、この場合、ＲＡＣＨリソース設定のためのＲＡＣＨスロットパターンは、基本(ｄｅｆａｕｌｔ)ニューマロロジー又は参照ニューマロロジー(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ)をベースとして決定される。なお、このような基本(ｄｅｆａｕｌｔ) ニューマロロジー又は参照ニューマロロジー(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ)は、ネットワークがＰＲＡＣＨ設定(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)又はシステム情報としてＵＥにシグナリングすることができる。また、基本ニューマロロジー又は参照ニューマロロジーは、特定値で直接指定されるか、Ｍｓｇ １の各副搬送波間隔ごとにＲＡＣＨリソース設定のためのスロットパターンを決定するＲＡＣＨスロットのニューマロロジーと連結される。
７． ＲＡＣＨリソースとＳＳブロックインデックスとの連携
以下では、初期アクセス状態において、基地局の送信ビーム方向とＲＡＣＨリソースに対する連結情報をＵＥにシグナリングする方法を具体的に説明する。基地局の送信ビーム方向とは、上述のように、ＳＳブロックのビーム方向を示し、さらにＵＥが初期アクセス状態でＳＳブロックの他に特定のＲＳを観測／測定できる場合、該当ＲＳを示してもよい。例えば、前記特定のＲＳはＣＳＩ-ＲＳであってもよい。
ＮＲでは、基地局のビームの数に応じて、複数のＳＳブロックが形成されて送信されてもよい。また、各々のＳＳブロックは固有なインデックスを有してもよく、ＵＥはＰＳＳ／ＳＳＳを検出してＰＢＣＨをデコーティングすることで、該当ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが属するＳＳブロックのインデックスを類推することができる。その後、基地局が送信するシステム情報には、ＲＡＣＨ設定情報が含まれるが、前記ＲＡＣＨ設定情報は、複数のＲＡＣＨリソースに対するリスト、前記複数のＲＡＣＨリソースを識別するための情報及び各ＲＡＣＨリソースとＳＳブロックに対する連結情報を含んでもよい。
上述のように、ＲＡＣＨリソースをＵＥがＰＲＡＣＨプリアンブルを送信可能な時間／周波数リソースに限定したことと同様に、後述でもＲＡＣＨリソースは、時間／周波数リソースに限定される。以下では、時間軸におけるＲＡＣＨ位置のみならず、周波数軸におけるＲＡＣＨ位置を指示する方法も説明する。上述において１つのＲＡＣＨリソースは１つ以上のＳＳブロックと連結され、時間軸に連続しているＲＡＣＨリソースをＲＡＣＨリソースセットと定義したことがある。時間軸のみならず周波数軸に連続している複数のＲＡＣＨリソースセットを１つのＲＡＣＨリソースブロックとして定義する。
図２３は、ＲＡＣＨリソースブロックを例示する図である。
図２３のように、ＲＡＣＨリソースブロックは、ＲＡＣＨリソースが集合している１つの時間／周波数チャンクとして定義され、ＲＡＣＨリソースブロック内のそれぞれのＲＡＣＨリソースは、時間／周波数の位置によって決定される固有なインデックスを有する。
ＲＡＣＨリソースブロック内のＲＡＣＨリソースインデックスは、特定の規則に従ってマッピングされる。例えば、周波数−時間の手順又は時間−周波数の手順でＲＡＣＨリソースインデックスが与えられる。例えば、図２１を参照すると、周波数−時間の手順の場合、ＲＡＣＨリソースブロック内のＲＡＣＨリソースが以下のようにインデックスされる。
- ＲＡＣＨリソース ＃０ (時間、周波数)： (０,０)、
- ＲＡＣＨリソース ＃１： (１, ０)
- ＲＡＣＨリソース ＃２： (２, ０)
- ……….
ここで、ＲＡＣＨリソースブロックにおいて時間軸の長さの単位は、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットによって決定されてもよく、周波数軸の長さの単位は、ＲＡＣＨリソース帯域幅(例えば、１．０８ＭＨｚ)又はリソースブロックグループ(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ Ｇｒｏｕｐ, ＲＢＧ)単位によって決定されてもよい。
一方、ＵＥが特定のＲＡＣＨプリアンブルを送信することで、システム情報送信を要請する場合、一システム／セル内にはＳＳブロックの数又はシステム情報送信の目的のために、複数のＲＡＣＨリソースブロックが指定されてもよい。特に、ＳＳブロックの数が多い場合、上述したように、それぞれのＳＳブロックに該当する全てのＲＡＣＨリソースを連続して設定する場合、上りリンク／下りリンクデータサービスに大きく制約が加わることがあるため、ネットワークは時間／周波数軸に連続的なＲＡＣＨリソースをＲＡＣＨリソースブロックと設定して、前記設定されたＲＡＣＨリソースブロックのそれぞれを不連続的に配置することができる。よって、複数のＲＡＣＨリソースブロックが設定されてもよく、それぞれのＲＡＣＨリソースブロックが固有のインデックスを有してもよい。
言い換えれば、ＲＡＣＨリソースブロックが設定された区間(以下、ＲＡＣＨ設定区間)が１つのシステム／セル内で指定されてもよく、前記ＲＡＣＨ設定区間内で１つ以上のＲＡＣＨブロックが存在してもよい。図２２は、本発明に係るＲＡＣＨ設定区間を例示する図である。ネットワーク／ｇＮＢがＵＥに通知するべき情報には、ＲＡＣＨ設定区間の長さ、ＲＡＣＨリソースブロック(つまり、ＲＡＣＨブロック)の数、各ＲＡＣＨブロックの位置などがある。図２４のように、ＲＡＣＨ設定区間(つまり、ＲＡＣＨ設定周期)内の各ＲＡＣＨブロック間の間隔がＵＥに通知されてもよい。例えば、ネットワーク／ｇＮＢは、ＲＡＣＨブロック＃０からのスロットの数又は絶対時間単位のオフセット情報のような相対的な位置をＲＡＣＨブロックの位置情報として通知するか、ＲＡＣＨ設定区間内においてＲＡＣＨブロックの開始スロットインデックスをＲＡＣＨブロック別に直接に通知することもできる。
ＲＡＣＨリソースブロック内の各ＲＡＣＨリソースは固有な設定を有してもよい。この場合、各ＲＡＣＨリソースはＲＡＣＨリソースの発生頻度及び周期が相違してもよく、各ＲＡＣＨリソースは特定のＳＳブロック、ＣＳＩ−ＲＳ又は下りリンクビーム方向に連結されてもよい。このような連結関係がある場合、前記連結関係に関する情報もＵＥに提供される。図２２は、ＲＡＣＨリソースブロック内の各ＲＡＣＨリソースの設定を例示する図である。特定のＲＡＣＨリソース周期内においてＲＡＣＨリソースとして予約可能なスロットインデックスが標準文書に定義されてもよく、図２５のように、ＲＡＣＨリソースの発生頻度に応じて互いに異なる設定番号が割り当てられてもよい。ネットワーク／ｇＮＢは、システム情報を通じて特定の設定番号を通知することで、特定のＲＡＣＨリソースがどんな発生頻度／周期を有するのかをＵＥに通知することができる。
ネットワークは、ＵＥにＲＡＣＨリソースブロック(すなわち、ＲＡＣＨブロック)の数及び各ＲＡＣＨリソースブロックの開始点(例え、スロットインデックス)を通知することができる。さらに、ネットワークは、各ＲＡＣＨリソースブロックに関する情報をＵＥに通知するとき、時間軸におけるＲＡＣＨリソースの数(Ｎｔ)、周波数軸におけるＲＡＣＨリソースの数(Ｎｆ)を通知する。Ｎｔ及びＮｆは、各ＲＡＣＨリソースブロックにおいて相違してもよい。ネットワーク／ｇＮＢは、ＲＡＣＨリソースブロック内においてＲＡＣＨリソースインデックスをＲＡＣＨリソースの時間／周波数の位置に応じてマッピングし、各ＲＡＣＨリソースの周期／発生頻度の情報(例え、設定番号)、連結されるＳＳブロック又はＣＳＩ−ＲＳインデックスなどの情報をＵＥに通知する。このとき、前記各ＲＡＣＨリソースの周期／発生頻度は、上述のように、ＲＡＣＨリソースの発生頻度に応じて設定された特定の設定番号を指示することで通知することができる。
また、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、各ＲＡＣＨリソースごとに設定されてもよい。もちろん、システムにおいて全てのＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを一様に構成することもできるが、現実的にはＲＡＣＨリソースブロック内においては副搬送波間隔、繰り返し回数などを同一に維持して、ＲＡＣＨリソースブロック間には上述したＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを相違するように設定してもよい。ただし、同一のＲＡＣＨリソースブロック内においてＲＡＣＨプリアンブルの繰り返し回数は同一に設定されるが、該当ＲＡＣＨリソースブロックに含まれたそれぞれのＲＡＣＨリソースは互いに異なるプリアンブルシーケンスを使用するように設定されてもよい。例えば、ＲＡＣＨリソースブロック内のそれぞれのＲＡＣＨリソースは、ルートインデックス又は循環シフト(ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ, ＣＳ)バージョンなどが相違するように設定されてもよい。
ＲＡＣＨ設定に対するシグナリングの観点から再び説明すると、ネットワークはＲＡＣＨプリアンブル送信のための時間／周波数リソース、つまり、ＲＡＣＨリソースを識別する過程を行う。このために、本発明において、ＲＡＣＨリソースインデックスは、ＲＡＣＨリソースブロックインデックスとＲＡＣＨリソースブロック内のＲＡＣＨリソースインデックスによって決定され、各ＲＡＣＨリソースインデックスのＲＡＣＨリソースの発生頻度／周期は、複数のＲＡＣＨ設定番号のそれぞれに対応される。さらに、ネットワークは各ＲＡＣＨリソースで使用可能なＲＡＣＨプリアンブル情報をＵＥに送信し、連結されているＳＳブロックインデックス又はＣＳＩ−ＲＳインデックス情報を送信する。これによって、ＵＥは特定の下りリンクビーム方向に対してＲＡＣＨを行おうとするとき、使用するＲＡＣＨ時間／周波数リソース及びプリアンブルリソースに関する情報を獲得することができ、該当リソースを用いてＲＡＣＨを行うことができる。
一方、上述したように、ＲＡＣＨリソース設定のためのＲＡＣＨスロットパターンの決定において、ＲＡＣＨリソースを含むことのできるＲＡＣＨスロットパターンはＳＳブロックが送信可能なスロットとは関係なく設定されるか、又はＳＳブロックが送信可能なスロットに対して設定されてもよい。
(１) ＲＡＣＨリソースのマルチプレキシング(ＴＤＭ／ＦＤＭ／ＣＤＭ)
６ＧＨｚ以下の帯域においてＳＳブロックは最大８個まで送信できるが、最大８個のＳＳブロックが送信される場合のために、ＲＡＣＨスロットパターンウィンドウ(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｗｉｎｄｏｗ)内でＲＡＣＨリソースが予約され得るスロットが必ず８個必要な場合もあるが、必ずしも８個を予約しなくてもよい。一応、ＳＳブロックの数だけＲＡＣＨリソースのための長さ１ｍｓのスロットを８個予約することは、システムの大きいオーバーヘッドとして作用して、６ＧＨｚ以下の帯域であるため、ｍｍＷａｖｅとは異なってデジタルビームフォーミングが適用できるため、一時点にｇＮＢが一方向のみに信号を送信／受信しなければならないという制約がなくなるためである。
よって、６ＧＨｚ以下の帯域におけるＲＡＣＨリソースは、設定されたスロット内においてＣＤＭ又はＦＤＭされ得る。すなわち、送信されるＳＳブロックの数が多くなるほど、周波数軸リソースを増やすか、ＲＡＣＨプリアンブルリソースをＳＳブロック同士に分けて使用する。
一方、６ＧＨｚ以上の帯域におけるＳＳブロックは、最大に６４個又は１２８個まで送信できるが、１２８個のＳＳブロックが送信された場合、このために１２８個のＲＡＣＨリソースをＴＤＭに常に設定すべきではない。小さい副搬送波間隔を有する場合とは異なり、大きい副搬送波間隔を使用する場合、時間軸にスロット長は減るが、１２８個のＲＡＣＨリソースを常にＴＤＭに設定しておくのは、ネットワークの負担となる。よって、ＳＳブロック送信のためには、１つの方向のみにビームフォーミングを行うが、ｇＮＢの能力に応じて同時に複数の方向にＲＡＣＨプリアンブルを受信するか、同時に複数の方向に信号送信が可能な場合、前記６ＧＨｚ以下のシステムと同様に、ＲＡＣＨリソースのＴＤＭに加えてＣＤＭ／ＦＤＭを共に考慮する。
このために、指示されるＲＡＣＨスロットパターン設定(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)下において、該当スロットでＦＤＭされるリソースの数が共にシグナリングされる。ＲＡＣＨプリアンブル送信のための周波数軸情報、すなわち、ＲＡＣＨリソースがＦＤＭされる場合、開始周波数情報(ｓｔａｒｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)といくつかの周波数帯域がＲＡＣＨリソースとして割り当てられるか、開始周波数から周波数が増加する方向に周波数が割り当てられるのか、減少する方向に周波数が割り当てられるのかがシグナリング又はＵＥとｇＮＢとの間に特定の方向に約束されている必要がある。周波数軸に複数のリソースがＲＡＣＨリソースとしてＦＤＭされる場合、特定の時点又は特定のスロットからＦＤＭされるリソース又は帯域に対してインデックシングすることができ、各ＳＳブロックでマッピングされる周波数リソースインデックス情報がシグナリングされるか、ＵＥとｇＮＢとの間に特定の方式で約束されている必要がある。
また、ＲＡＣＨプリアンブルを用いてＣＤＭされる場合、各ＳＳブロック別に何個のＲＡＣＨプリアンブルが割り当てられるのかに関する情報がシグナリングされる。また、ＣＤＭ／ＦＤＭされる場合を考慮して、各ＳＳブロックに割り当てられるＲＡＣＨプリアンブルの数がシグナリングされる。
(２) ＲＭＳＩ(ＳＩＢ １／２)内におけるＡＴＳＳブロック
ＳＳブロックは最大８個又は１２８個送信できるが、実際のシステムにおいては８個又は１２８個以下で送信できる。ｇＮＢが何個のＳＳブロックを送信したかの情報を別途にシグナリングしない場合、ＵＥはこの情報を正確に知っているため、ｇＮＢはこの情報をＲＭＳＩ(Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ)を通じてシグナリングする。この情報をＡｃｔｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ＳＳ ｂｌｏｃｋｓ(ＡＴＳＳ)という。
ＲＡＣＨリソースは、システムの無駄を防ぐために、標準で具現する最大のＳＳブロック送信数を仮定して割り当てるより、実際に送信されたＳＳブロックをベースとして割り当てることが望ましい。前記[表９]のように、ＲＡＣＨリソース割り当てのためのＲＡＣＨスロットパターンを構成する場合、ＲＡＣＨスロットパターン設定(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)において指示したスロットにＳＳブロックが送信されるか、又は送信されないことがあるが、この情報は前記ＲＭＳＩに含まれたＡＴＳＳを通じて検出することができる。前記ＲＡＣＨスロットパター設定方法２においても、ＲＡＣＨリソースのためのＲＡＣＨスロットパターンは、ＳＳブロックが送信可能なスロットを除外して設定したが、実際のＲＡＣＨリソースとのマッピングはＡＴＳＳをベースとする。ＲＡＣＨスロットパターン設定(Ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)とＡＴＳＳ情報とが一部衝突する場合、すなわち、ＲＡＣＨスロットパターンにおいて指示したスロットにＳＳブロックが送信されることとＡＴＳＳを指示するＲＭＳＩが通知する場合、ＵＥは該当スロットにおいてはＳＳブロックが送信されるため、ＲＡＣＨリソースとして用いられないことと認知する。つまり、該当スロットにおけるＲＡＣＨプリアンブル送信を試みることなく、該当スロットはＳＳブロックとＲＡＣＨリソース関連(ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ)のためのマッピング方式からも除外する。
一方、ＵＥはＰＲＡＣＨ設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)とＡＴＳＳ情報とを組み合わせて、使用可能なＲＡＣＨスロットの数及び位置を確認する。時間軸上で可用なスロットの数及びＲＡＣＨプリアンブルフォーマットによるＲＡＣＨスロット内のＲＡＣＨリソースの数、周波数軸リソースの数、及び／又は各ＳＳブロックで使用可能なＲＡＣＨプリアンブルの数の情報を組み合わせて、ＳＳブロックとＲＡＣＨリソースとの関関連係を決定する。すなわち、ＳＳブロックとＲＡＣＨリソースとの関関連係は、ＲＡＣＨリソース割り当てのためのＲＡＣＨスロットパターン及びＳＳブロックの最大数によって予め規定されるのではなく、提供されるシグナリングによって決定されてマッピングされるものである。
仮に、ＲＡＣＨリソース間ＴＤＭされた後、ＲＡＣＨリソースがＦＤＭされれば、周波数軸リソースの位置と共に、周波数軸リソースの数、１つのＳＳブロックがいくつの周波数リソースに割り当てられるのかに関する情報、各周波数リソースに割り当てられるＲＡＣＨプリアンブルの数に関する情報がシグナリングされる。仮に、ＲＡＣＨリソース間ＴＤＭされた後、ＲＡＣＨリソースがＣＤＭされれば、各ＳＳブロックで使用可能なＲＡＣＨプリアンブルの数の情報がシグナリングされる。
言い換えれば、ＮｓをＳＳブロックの数とするとき、以下の情報をシグナリングする。
− Ｎｆ： 一時点にＦＤＭされるＲＡＣＨリソースの数、
− Ｎｆｃ： １つの周波数リソースにおいて使用可能なＲＡＣＨプリアンブルの数
− Ｎｆｓ：１つのＳＳブロックと関連(ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ)され得る周波数リソースの数
− Ｎｃ： 各ＳＳブロック別に割り当てられるＲＡＣＨプリアンブルの数
ＵＥは、ＲＡＣＨスロットパターン設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)とＡＴＳＳ情報とを組み合わせて、時間軸上で可用なＲＡＣＨリソースとして使用できるスロットの数及び位置を検出し、シグナリングされたＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを用いて、時間軸上でのＲＡＣＨリソースの数を算出する。
その後、前記シグナリングされた周波数及びコードドメインの情報を組み合わせて、ＲＡＣＨリソースとして使用可能な時間／周波数／コード情報を算出し、該当ＲＡＣＨリソース別にインデックシングを行った後、ＳＳブロックと該当ＲＡＣＨリソースのインデックスとのマッピングを算出する。なお、ＵＥがＲＡＣＨリソースインデックスを計算する方式は、ＵＥとネットワークとの間に予め約束された方式で行われ、実際に送信されたＳＳブロックは、ＳＳブロックインデックスの昇順に、ＲＡＣＨリソースインデックスの昇順にそれぞれマッピング／関連(ｍａｐｐｉｎｇ／ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ)される。
すなわち、ＡＴＳＳを指示するＲＭＳＩを通じてシグナリングされたＳＳブロックインデックスが２，４，５，７であり、ＲＡＣＨリソースインデックスが０，１，２，３であるとき、２番ＳＳブロックは０番ＲＡＣＨリソースと、４番ＳＳブロックは１番ＲＡＣＨリソースと、５番ＳＳブロックは２番ＲＡＣＨリソースと、７番ＳＳブロックは３番ＲＡＣＨリソースとそれぞれマッピングされる。
ＲＡＣＨリソースをインデックシングする手順は、インデックシングの基準時間／周波数領域においてコードリソースの順にインデックスして、同時にコードリソースに対してインデックスした後、周波数リソースにインデックスが増加して、またコードリソースの順にインデックスする。または、同時間において周波数リソースに対して全てインデックスした後、時間リソースに移ってインデックスを与える。
与えられた手順で、ＲＡＣＨリソースに対するインデックシングを行った後、全体のＲＡＣＨリソースの数とＳＳブロックの数とが常に一致するとは限らない。この場合、主にＲＡＣＨリソースの数がＳＳブロックの数より同等か大きくなるが、全てのＡＴＳＳと関連した後に残ったＲＡＣＨリソースがあり、これによって、ＲＡＣＨリソース設定ウィンドウ(ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ)又はＲＡＣＨスロットパターン設定ウィンドウ(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ)内において、いずれのＳＳブロックとも関連しないＲＡＣＨリソースがある場合、該当ＲＡＣＨ時間／周波数リソースは、ＲＡＣＨリソースとして予約されない。ＵＥは、該当リソースからＲＡＣＨが送信されると仮定されず、常に上りリンクが送信されるとも仮定されない。仮に、特定のＡＴＳＳと関連したＲＡＣＨリソースがない場合、すなわち、ＲＡＣＨリソースがＳＳブロックの数に比べて足りない場合、このためにネットワークは、ＵＥがＲＡＣＨリソースのためのＲＡＣＨスロットパターン設定(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)に含まれた特定のスロットと隣接したスロットをＲＡＣＨリソースとして許容するシグナリングを送信してもよい。
このとき、前記シグナリングを通じて、特定のスロットインデックス及びスロットの数を指定することができ、暗黙に該当ＲＡＣＨスロットパターン設定(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)において指示したスロットのうち、最後又は指示された特定のスロットと隣接したスロットの中で、ＳＳブロックが送信されない最初のスロットをＲＡＣＨリソースとして設定することができる。
または、ＲＡＣＨスロットパターン設定(ｓｌｏｔ ｐａｔｔｅｒｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)とＡＴＳＳの情報とが衝突するスロットの数だけＵＥがさらにＲＡＣＨリソースとして使用できるようにする。２つのスロットがＳＳブロック送信に用いられる場合、ＵＥは該当ＲＡＣＨスロットパターン設定が指示するスロットのうち、ＳＳブロック送信に使用された２つのスロットにそれぞれ隣接するスロットをＲＡＣＨのためのスロットとして用いることができる。もちろん、該当スロットは、ＳＳブロック送信のために使用されないスロットであり、隣接したスロットにおいてＳＳブロックが送信される場合、その以後のスロットを選択する。その後、残ったＲＡＣＨリソースに対する処理は、上述と同様である。
いずれのＳＳブロックとも関連しないＲＡＣＨリソースがある場合のためのその他の方法としては、残りのＲＡＣＨリソースに対して、第一のＡＴＳＳから再び順にマッピングする。すなわち、ＡＴＳＳの数よりもＲＡＣＨリソースが多くてもよく、好ましくは、ＡＴＳＳ別にｋ回繰り返してＲＡＣＨリソースをマッピングする。言い換えれば、ＡＴＳＳはＲＡＣＨリソースにｋ回循環的に(ｃｙｃｌｉｃａｌｌｙ)関連される。図２６によれば、ＡＴＳＳが３個であり、ＲＡＣＨリソースが８個である場合、３個のＡＴＳＳが３個のＲＡＣＨリソースにマッピングされ、また次の３個のＲＡＣＨリソースにマッピングされ、２個のＲＡＣＨリソースはＡＴＳＳと関連しない。ＡＴＳＳとＲＡＣＨリソースとの数の関係は、ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウ(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｗｉｎｄｏｗ)内において各ＡＴＳＳが少なくとも１つのＲＡＣＨリソースにマッピングされ、ネットワークの自由度によってＡＴＳＳとＲＡＣＨリソースのマッピングパターンがｋ回繰り返される。ＡＴＳＳをＲＡＣＨリソースにｋ回繰り返しマッピングしたにも残ったＲＡＣＨリソースがある場合、該当ＲＡＣＨリソースは、実際にはＲＡＣＨリソースとして予約されず、残りのＲＡＣＨリソースがスロット／ミニスロット長単位である場合、ＵＥは該当スロットにおいてＤＣＩモニタリングを行う。このとき、ｋは正の整数であり、ｋはＡＴＳＳをＲＡＣＨリソースにマッピングできる最大回数である。つまり、ｋはｆｌｏｏｒ(ＲＡＣＨリソースの数／ＡＴＳＳの数)であってもよい。つまり、ＡＴＳＳをＰＲＡＣＨ設定ウィンドウ内において正の整数であるｋだけ繰り返しマッピングして、残りのＲＡＣＨリソースはＲＡＣＨリソースとして有効ではないこと意味する。
また、ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウ内において各ＡＴＳＳが少なくとも１つのＲＡＣＨリソースにマッピングされるパターンは繰り返される。上述した例から具体的に説明すると、特定の区間のＰＲＡＣＨ設定ウィンドウ内において３個のＡＴＳＳが８個のＲＡＣＨリソースにそれぞれ２回ずつマッピングされ、２個のＲＡＣＨリソースが残った場合、同一のパターンで次の区間のＰＲＡＣＨ設定ウィンドウにおいても、３個のＡＴＳＳが８個のＲＡＣＨリソースに順次に２回繰り返してマッピングされ、２個のＲＡＣＨリソースが有効ではないＲＡＣＨリソースであって、ＲＡＣＨリソースとして予約されない。
一方、前記ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウは、前記ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウが別途のシグナリングを通じて設定されるなどの格別な事情のない限り、ＲＡＣＨ設定周期と同一の区間を有してもよい。すなわち、ＰＲＡＣＨ設定ウィンドウは、格別な説明のない限り、ＰＲＡＣＨ設定周期と同一であってもよい。
(３) ＲＲＣシグナリングを通じたＡＴＳＳの指示
上述したＡＴＳＳはＰＲＡＣＨ設定と同時に送信される情報であって、ＰＢＣＨ送信以後のシステムの最も基本的な情報を送信するＲＭＳＩ、すなわち、ＳＩＢ１／２によって送信される情報である。ただし、該当情報はセルの全てのＵＥに放送すべき情報であって、最大１２８個のＳＳブロックの送信可否を指示するにはシグナリングのオーバーヘットの負担が相当である。
よって、ＲＭＳＩにおいてはＡＴＳＳに関する情報をフールビットマップではなく圧縮したビットマップ(ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｂｉｔ ｍａｐ)として送信する。ランダムアクセス手続き以後のシステムでは、サービングセルの測定のために、正確なＡＴＳＳ情報を提供するが、これはＲＲＣを通じて伝達する。ＲＭＳＩを通じて受信したＡＴＳＳ情報とＲＲＣで受信したＡＴＳＳの情報とが相違することがあるが、この場合、ＲＲＣシグナリングによるＡＴＳＳ情報がＲＭＳＩで送信した情報に優先する。この場合、ＲＡＣＨリソースに対するＵＥの動作に追加的な要素が考慮される。
ＵＥはＲＡＣＨリソースとして割り当てられた時間／周波数にはＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ及びいずれの下りリンクチャンネルを送受信することと仮定されない。ＲＡＣＨのために予約された(ｒｅｓｅｒｖｅｄ)リソースは、ＳＳブロックが送信されるリソースの次にリソース割り当ての優先順位を持つ。しかし、ＲＭＳＩを通じて受信したＡＴＳＳのうち一部のＳＳブロックが実際には送信されなかったことを、ＲＲＣを通じて送信されるＡＴＳＳ情報によってＵＥが知った場合、ＵＥは実際に送信されないＳＳブロックと関連(ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ)されたＲＡＣＨリソースを全て解除(ｒｅｌｅａｓｅ)する。つまり、解除されたリソースではＲＡＣＨプリアンブルが送信されないことと仮定する。さらに、解除されたリソースは下りリンクリソースとして用いられてもよい。すなわち、ＵＥは解除されたリソース／スロットにおいてＤＣＩモニタリングを行う。
８. ＲＡＣＨスロット内におけるリソース割り当て
ＲＡＣＨスロットに対する情報が明確に提供されると、各ＲＡＣＨスロット内のＲＡＣＨリソースは、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットとＰＲＡＣＨ Ｍｓｇ １によって指示される、副搬送波間隔(Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｓｐａｃｉｎｇ)の組み合わせに基づいて獲得され得る。
また、スロット内のＲＡＣＨリソースの位置を正確に通知するために、ネットワークは、図２７のように、ＲＡＣＨリソースの開始シンボルインデックスのような、ＲＡＣＨスロット類型情報をシグナリングする。このとき、開始シンボルインデックスは、０，１，又は２になり得る。ＲＡＣＨスロット類型情報シグナリングは、各ＲＡＣＨスロットごとに行われるが、シグナリングオーナーヘッドを減らすために、全てのＲＡＣＨスロットに対して行うことがさらに望ましい。
(１) 周波数ドメイン設定
ＲＡＣＨリソースの周波数の位置は、周波数部分(Ｂａｎｄｗｉｔｄｈ Ｐａｒｔ； ＢＷＰ)内の上りリンクのための初期ＢＷＰ及びＲＡＣＨ送信のためのリソース割り当て情報に基づいてシグナリングされる。
(２) ＲＡＣＨスロット内におけるＲＡＣＨリソース割り当て
短いシーケンスベースのＲＡＣＨプリアンブルを用いる場合、１つのＲＡＣＨスロット内に複数のＲＡＣＨリソースが含まれてもよい。この場合、ＲＡＣＨリソースは連続的に又は非連続的に割り当てられるが、ＲＡＣＨリソースの非連続的な割り当ては、柔軟性及び待機時間の減少の面からはメリットがあるが、ネットワークはいずれのシンボルがＲＡＣＨのために予約されているかを指示する必要がある。よって、リソース効率及びシグナリングオーバーヘッドを考慮するとき、ＲＡＣＨリソースはＲＡＣＨスロット内において連続的に割り当てられた方が好ましい。すなわち、ＲＡＣＨスロットに含まれたリソースの全てがＲＡＣＨリソースとして使用されなくても、ＲＡＣＨスロットに複数のＲＡＣＨリソースが含まれた場合、連続的に配置された方が好ましい。
一方、ＲＡＣＨリソースが連続的であるとき、ＲＡＣＨスロット内にある連続したＲＡＣＨリソースのうち、最後に位置したＲＡＣＨリソースは、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットＢが適用され、残りのＲＡＣＨリソースにはＲＡＣＨプリアンブルフォーマットＡ／Ｂが適用される。
また、ＮＲにおいて、ＵＲＬＬＣなどを支援するために、ＲＡＣＨスロットの設定を以下のように行う。
− オプション１： ＲＡＣＨスロット内のＲＡＣＨリソース割り当ては、ミニスロットをベースとして設定され、前記ミニスロット長は、ＩＤＬＥモードのＲＭＳＩ又は他のシステム情報送信によって決定される。
− オプション２： ＲＡＣＨスロットパターンはミニスロットをベースとして設定され、前記ミニスロットはＩＤＬＥモードのシステムによって支援される。
− オプション３： 動的又は半静的なシグナリングはＲＡＣＨリソース設定に優先する。
一方、オプション１及び２の場合、ＲＡＣＨスロット内において、ＲＡＣＨリソースはミニスロット内で連続的に割り当てられ、ＲＡＣＨリソースは前記連続的にＲＡＣＨリソースが割り当てられたミニスロット以後に来るミニスロットには割り当てられない。また、オプション１及び２の場合、ＲＡＣＨリソースが割り当てられるミニスロットに含まれるＲＡＣＨリソースの開始シンボルインデックスがシグナリングされるか、ＲＡＣＨスロット内でミニスロットが同一のＲＡＣＨリソース割り当てパターンを有してもよい。
しかし、オプション２の場合、ＲＡＣＨスロット内に含まれるミニスロット数の増加につれてＲＡＣＨスロットパターン数が増加して、これによって、ＲＡＣＨスロットパターンを指定するためのオーバーヘットが大きくなり得る。よって、リソースの動的な使用及び柔軟性のために、ネットワークシグナリングは、ＲＡＣＨリソース設定に優先してもよい。しかし、ＲＡＣＨリソースは、優先順位の高いＩＤＬＥモードにおいて予約されるため、上述した方法は好ましくない。
<ＲＡＣＨリソース関連(Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ)>
ＲＡＣＨリソース情報を獲得すると、ＲＡＣＨリソース当たり関連したＳＳブロックインデックスを獲得する必要がある。このために最も簡単な方法は、ＲＡＣＨリソース当たり関連したＳＳブロックインデックスをシグナリングすることである。しかし、シグナリングオーバーヘッドを減らすために、ＳＳブロックは定義された規則を用いてＲＡＣＨリソースにマッピングされるようにする。例えば、前記予め定義された規則は、ＳＳブロックが時間領域において順次方式でＲＡＣＨリソースグループにマッピングされ、実際に送信されたＳＳブロックがＲＡＣＨリソースグループにまたマッピングされる方法が考えられる。
(１) 有効(Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ)ＲＡＣＨスロット及び有効(Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ)ＲＡＣＨシンボルの誘導(Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ)
ＴＤＤ／ＦＤＤにおいて実際に送信されたＳＳブロックの時間位置とは関係なく、ＰＲＡＣＨ設定に従って、ＲＡＣＨスロット上にＲＡＣＨリソースをマッピングするため、ＵＥはＰＲＡＣＨ設定に含まれた情報及びＲＭＳＩを通じて送信された実際に送信されたＳＳブロックに関する情報を組み合わせて、有効ＲＡＣＨスロットを導出する。また、ＳＳブロック送信のための候補スロットの位置が常にＳＳブロック送信のために予約されるのではない。すなわち、上述したように、それぞれのＳＳブロックが実際に送信されるか否かに関する情報は、ＲＭＳＩ、すなわち、実際に送信されたＳＳブロック情報によって指示される。
言い換えれば、ＵＥはＲＭＳＩを通じて送信された実際に送信されたＳＳブロックの情報及びＰＲＡＣＨ設定情報を組み合わせ、予め定義された規則を考慮して、有効ＲＡＣＨスロットを導出する。
また、ＵＥが有効ＲＡＣＨスロットを導出すると、ＵＥはシグナリングされたＲＡＣＨプリアンブルフォーマット及び全てのセルに特定されたＲＡＣＨスロットの開始シンボルインデックスに基づいて、有効なＲＡＣＨシンボルを導出する。また、ＵＥが有効ＲＡＣＨシンボルを導出するとき、すなわち、ＳＦＩ(Ｓｌｏｔ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)によって上りリンクと表示されたシンボルが有効ＲＡＣＨシンボルであることがあるため、ＳＦＩを考慮して有効ＲＡＣＨシンボルを導出する。ここで、有効ＲＡＣＨシンボルは、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットによって定義された連続したシンボルの数を満たす。また、１つの有効ＲＡＣＨシンボルの集合は、１つのＲＡＣＨ Ｏｃａｓｓｉｏｎと定義される。
また、ＲＡＣＨリソースが常にＲＡＣＨスロット内において連続的に割り当てられるか否か、及びＲＡＣＨスロット当たりＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数が全てのＲＡＣＨスロットにわたって同一か否かを決定する必要があるため、ＲＡＣＨスロット当たりＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数がセルに応じて相違する場合、明示的なシグナリングを行う。また、ＵＥがＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数を算出するために、ネットワークは２次元の時間／周波数リソース領域においてＲＡＣＨ-Ｃｏｎｆｉｇ ｉｎｄｅｘを通じて、ＦＤＭされるＲＡＣＨリソースの数をシグナリングする。
(２) 有効ＲＡＣＨリソース又は有効ＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎをＳＳブロックにマッピングするための規則
ＰＲＡＣＨ設定周期内で割り当てられるＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数が決まれると、各ＳＳブロックをＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングする方法を決定する。仮に、ＳＳブロック当たりＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数が１つである場合、すなわち、ＳＳブロック及びＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの一対一のマッピングが行われる場合、各ＳＳブロックをＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングする方法は容易に決定できる。その理由は、ＳＳブロックを順次方式でＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングして済むからである。同様に、ＦＤＭｅｄ ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎがある場合、ＳＳブロックは先にＦＤＭされたＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされた後、時間領域のＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされた方が好ましい。このとき、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの時間周期は、ＰＲＡＣＨ設定周期によって設定される。
一方、図２８は、４個のシンボル長を有するＲＡＣＨプリアンブルフォーマット、時間スロットにおいて４個のＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ及び開始シンボルインデックスが２と仮定された場合を示す。図２８を参照して、ＳＳブロックとＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎとのマッピング関係を説明すると、ＦＤＭされたＲＡＣＨ Ｏｃａｓｓｉｏｎが存在するとき、ＳＳブロックが先ず周波数側にマッピングされ、次に時間軸にマッピングされる方式を用いてもよい。
ＲＡＣＨリソースのマッピングパターンの周期は、実際に送信されたＳＳブロック及びＳＳブロックの有効ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎとのマッピング規則に基づいて決定されるため、ＲＡＣＨリソースのマッピングパターンの周期及びＰＲＡＣＨ設定周期は互いに異なってもよい。
より一般的なマッピング規則を作るために、以下の媒介変数を仮定してみる。
− Ｘ： ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数
− ＮＳＳＢ_ｐｅｒ_ＲＯ： ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ当たりＳＳブロックの数
− Ｎｓｅｑ_ｐｅｒ_ＳＳＢ_ｐｅｒ_ＲO： ＲＡＣＨ送信Ｏｃｃａｓｉｏｎに対するＳＳブロック当たりＣＢＲＡプリアンブルの数
− Ｍ： ＳＳブロック当たりＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数、ＭはＮｓｅｑ_ｐｅｒ_ＳＳＢ／ Ｎｓｅｑ_ｐｅｒ_ＳＳＢ_ｐｅｒ_ＲＯによって獲得される。
− Ｆｄ： １つのＳＳブロックに同時にマッピング可能なＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数
１) Ｍ≧１の場合、
ＳＳブロックが複数のＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎとマッピングされる一対多のマッピング関係を成し、Ｍの値がＭ>１の整数であり、Ｆｄ=１である場合、ＴＤＭｅｄ Ｍ個のＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎが順次に１つのＳＳブロックにマッピングされてもよい。
言い換えれば、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ当たりＳＳブロックの数である１／Ｍの値が１よりも小さい場合、ＳＳブロックはＭだけのＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされることができ、このとき、１個のＳＳブロックにマッピングされるＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎは連続したＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎであってもよい。
仮に、Ｆｄ>１である場合、Ｍ ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎは、周波数−時間順にＳＳブロックにマッピングされる。好ましくは、ＭはＦｄの倍数である場合、単一ＳＳブロックが所定時間でＦＤＭされたＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされることができる。仮に、複数のＳＳブロックが同時に１つのＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされる場合には、ネットワークが同時に複数のＳＳブロックに対応するビームを受信可能な方向であることが保障されている必要がある。
上述した内容をまとめると、以下の[表１３]のようである。
２) Ｍ<１の場合
これから複数のＳＳブロックが１つのＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされる場合、すなわち、多対一のマッピングが行われる場合を説明する。Ｍの値が０<Ｍ<１であれば、１／Ｍ=Ｎにおいて、Ｎは１つのＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎにマッピングされるＳＳブロックの数と定義し、複数のＳＳブロックは、１つのＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎにＣＤＭされ、複数のＳＳブロックに対応するビーム方向は、ネットワークが同時に受信できる方向と仮定する。
ＲＡＣＨプリアンブルインデックスが、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎに６４個のＲＡＣＨプリアンブルインデックスが割り当てられることのように、最大に割り当てられる場合、ＳＳブロックの各々にマッピングされたＲＡＣＨプリアンブルは、ＲＡＣＨプリアンブルがＳＤＭ(Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)方式で受信されるという仮定下において、ＲＡＣＨ受信性能を増加させるために、ｃｏｍｂ−ｔｙｐｅでマッピングされてもよい。言い換えれば、２つのＳＳブロックが１つのＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされる場合、他のＲＡＣＨプリアンブルインデックスは前記２つのＳＳブロックにマッピングされる。このとき、ＲＡＣＨプリアンブルの受信性能が向上されるように、ＳＳブロック当たり割り当てられた実際の循環シフトはＮ＊Ｎｃｓと定義される。
一方、複数のＳＳブロックが１つのＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎに関連するとき、各ＳＳブロックに対するＣＢＲＡのプリアンブルインデックスは、ＲＡＣＨ性能向上のために非連続的にマッピングされてもよい。また、複数のＳＳブロックを複数のＲＡＣＨ Ｏｃａｓｓｉｏｎにマッピングすることを考慮してもよいが、このマッピング方式は具現の複雑さをもたらすため、マッピング類型から除外した方がさらに好ましい。
(４) ＲＡＣＨリソースをＲＡＣＨプリアンブルにマッピングするための規則
ＲＡＣＨリソース及びＲＡＣＨリソースグループ当たりＲＡＣＨプリアンブルの最大数が制限されるため、ＲＡＣＨプリアンブルはＲＡＣＨリソース／ＲＡＣＨリソースグループにルートインデックスの循環シフトが増加して、ルートインデックスが増加し、時間領域が増加する方向に割り当てられる。このとき、第一のＲＡＣＨリソースにマッピングされる開始ルートインデックスはシグナリングされる。
ＩＤＬＥ状態において少なくともＲＡＣＨ手続きに対して、セルのターゲットカバレッジを考慮して、ＲＡＣＨリソースごとに異なるＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを使用する理由がないため、共通のＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを同一の繰り返し回数で全てのＲＡＣＨリソースに適用する。
１)実施例１： ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ又はＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数
ＲＡＣＨプリアンブルをＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングするために、ＵＥが知るべきＲＡＣＨプリアンブル及び支援されるＲＡＣＨプリアンブル値の範囲に関する情報が[表１４]に示される。また、ＵＥはＳＳブロック当たりＣＢＲＡ(Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ)に対するＲＡＣＨプリアンブルの数及びＳＳブロック当たりＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数に基づいて、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ当たりＲＡＣＨプリアンブルの数を計算することができ、ＳＳブロック当たりＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数をシグナリングすることができる。
Ｍ≧１であるとき、ＣＢＲＡのためのＲＡＣＨ Ｏｃｃａｉｏｎ当たりＲＡＣＨプリアンブルの数は、ＳＳブロック当たりＣＢＲＡに対するＲＡＣＨプリアンブルの数をＭに割ったＲＡＣＨプリアンブルの数で算出される。このとき、０ではない残りがある場合、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされない残りのＲＡＣＨプリアンブルは、ＳＳブロックに関連する最大又は最小のインデックスを有するＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎに割り当てられる。または、ＲＡＣＨプリアンブルはラウンドロビン方式でＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされてもよい。例えば、ＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数が４８であり、ＳＳブロックにマッピングされたＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数が４である場合、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ当たりプリアンブルの数は１２となる。なお、ＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数が４８であり、ＳＳブロックにマッピングされたＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数が５である場合、各ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにおいて少なくとも９個のＲＡＣＨプリアンブルが用いられる。また、残りの３個のＲＡＣＨプリアンブルは、ＳＳブロックにマッピングされたＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの各々に対して周波数−時間順にＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎインデックスに対して、順にマッピングされる。
一方、Ｍ＜１である場合、すなわち、複数のＳＳブロックが１つのＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされ、同一のＲＡ−ＲＮＴＩが複数のＳＳブロックの間に共有される場合、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ当たりＲＡＣＨプリアンブルの数は、最大に６４ ＲＡＰＩＤである。仮に、複数のＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブルの和が６４より大きくない場合、ＵＥはシグナリングされたＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎに対するＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数を用いることができる。しかし、複数のＳＳブロックに対するＲＡＣＨプリアンブルの和が６４より大きい場合は、ＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎにおけるＳＳＢ当たりＲＡＣＨプリアンブルの数は６４を超えないように、ＵＥによって利用可能なＲＡＣＨプリアンブル番号を再計算することができる。例えば、Ｍが１／４であり、ＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数が１６の場合、４個のＳＳブロックに対するＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの和が６４より大きくないため、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ当たり１６個のプリアンブルが用いられる。すなわち、Ｍが１／４であり、ＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数は３２であれば、ＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎのＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数は１６に制限される。
一方、複数のＳＳブロックが１つのＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎにマッピングされるＭ<１である場合、ＲＡ−ＲＮＴＩは同一の時間／周波数の位置においてＳＳブロックごとに割り当てられる。言い換えれば、Ｍが１／４であり、ＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数が３２である場合、ＳＳブロックに特定されたＲＡ−ＲＮＴＩを有するＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎには３２＊４個のＲＡＣＨプリアンブルが用いられ、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎに対する各ＳＳブロック別に相違するＲＡＲを生成する。これは、仮想ＳＳブロックインデックスを計算するか否かとは関係なく、ＲＡ−ＲＮＴＩを計算する方法に関係している。
２)実施例２：ＳＳブロック及びＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎをＲＡＣＨプリアンブルインデックスにマッピングさせる方法
ＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数とＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ当たりＲＡＣＨプリアンブルの数は、ＲＡＣＨプリアンブルインデックスマッピング規則に従って決定される。ＲＡＣＨプリアンブルインデックスは、ＲＡＣＨリソースグループ内にマッピングされる。単一ＳＳブロックが１つのＲＡＣＨリソースグループに関わると仮定すると、ＲＡＣＨプリアンブルインデックスは、ＳＳブロックに関わるＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにマッピングされる。
Ｍ≧１である場合、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ当たりＲＡＣＨプリアンブルの数がＮｐｒｅａｍｂｌｅ＿ｏｃｃａｓｉｏｎであり、各ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎが＃ｎ(ｎ＝０, １, … , Ｍ−１)インデックスを有する場合、ｎ番目のＲＡＣＨ ＯｃｃｓｉｏｎはＲＡＣＨプリアンブルインデックス{０〜(Ｎｐｒｅａｍｂｌｅ＿ｏｃｃａｓｉｏｎ−１)＋(ｎ＊ＮＰｒｅａｍｂｌｅ＿ｏｃｃａｓｉｏｎ)}を有する。
一方、Ｍ<１である場合、ＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎにおいてＳＳブロック間にＲＡ−ＲＮＴＩが共有されて、ＳＳブロック当たり算出されたＲＡＣＨプリアンブルの数がＮｐｒｅａｍｂｌｅ＿ＳＳＢであると仮定すると、ＲＡＣＨプリアンブルインデックス{(０〜Ｎｐｒｅａｍｂｌｅ＿ＳＳＢ−１)＋(ｍ＊Ｎｐｒｅａｍｂｌｅ＿ＳＳＢ)}がｍ番目のＳＳブロックに割り当てられる。ここで、ｍは実際に送信されたＳＳブロックに基づいて再順序化されたＳＳブロックインデックスである。また、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎは、Ｎｐｒｅａｍｂｌｅ＿ｏｃｃａｓｉｏｎに対するＲＡＣＨプリアンブルインデックスは、０乃至Ｎｐｒｅａｍｂｌｅ＿ｏｃｃａｓｉｏｎの値を有してもよく、ここでＮｐｒｅａｍｂｌｅ＿ｏｃｃａｓｉｏｎは６４であってもよい。
なお、各ＳＳブロックにＲＡ−ＲＮＴＩを割り当て、各ＳＳブロックにＲＡＣＨプリアンブルインデックス{０乃至(Ｎｐｒｅａｍｂｌｅ＿ＳＳＢ−１)}を割り当てる。ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎに関連されるＲＡＣＨプリアンブルの数は、ｍ＊Ｎｐｒｅａｍｂｌｅ＿ＳＳＢであってもよく、ここで、ｍはＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ上にマッピングされたＳＳブロックの数であり、Ｎｐｒｅａｍｂｌｅ＿ＳＳＢはＳＳブロック当たりＲＡＣＨプリアンブルの数であり、シグナリングによって獲得することができる。
３)実施例３：ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ／ＳＳブロックをＲＡＣＨプリアンブルにマッピングさせる方法
基本的に、ＲＡＣＨプリアンブルは、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎにルートインデックスの循環シフトが増加し、ルートインデックスが増加する方向に割り当てられる。仮に、ＲＡＣＨリソースグループがＦｄ＝１であるＴＤＭｅｄ ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎからなる場合、ＲＡＣＨプリアンブルはＲＡＣＨリソースグループにルートインデックスの循環シフトが増加し、ルートインデックスが増加して、時間領域が増加する方向、すなわち、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎ指数が増加する方向に割り当てられる。
また、ＲＡＣＨリソースグループがＦｄ>１であるＴＤＭｅｄ ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎからなる場合、ＲＡＣＨプリアンブルはＲＡＣＨリソースグループにルートインデックスの循環シフトを増加させ、ルートインデックスを増加させ、周波数領域を増加させて、時間領域を増加させる方向に割り当てられる。
ＲＡＣＨプリアンブルシーケンスが各ＲＡＣＨリソースグループで相違する場合、通常、ＲＡＣＨプリアンブルはルートインデックスの循環シフトを増加させ、ルートインデックスを増加させて、Ｆｄ>１である場合には周波数領域を増加させ、時間領域を増加させる方向に割り当てられる。
(５) ＰＲＡＣＨ設定周期内のＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数
ＰＲＡＣＨ設定に含まれた、サブフレーム内のＲＡＣＨスロットの数、ＲＡＣＨスロット内のＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数、ＰＲＡＣＨ設定インデックス当たりサブフレームの数、２ビット値で表される時間インスタンス内のＦＤＭｅｄ ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数及びＰＲＡＣＨ設定周期を掛け算することで、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数が計算できる。
また、ＵＥは前記情報に基づいて、２次元時間／周波数領域上におけるＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数を導出することができる。
一方、ＰＲＡＣＨ設定周期(ｐｅｒｉｏｄ)内において、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数と実際に送信されたＳＳブロックとが関係するために求められるＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎは正確に一致しないことがある。ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数が、求められたＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎより大きい場合、残りのＲＡＣＨ ＯｃｃａｓｉｏｎはＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎのために使用されず、上りリンクデータ送信のために用いられる。なお、ＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの全数が、求められるＲＡＣＨ Ｏｃｃａｓｉｏｎの数より少ない場合は、ネットワークにおいて設定エラーとして認識して、このような種類の設定は避ける。
図２９は、本発明を行う送信装置１０及び受信装置２０の構成要素を示すブロック図である。
送信装置１０及び受信装置２０は、情報及び／又はデータ、信号、メッセージなどを運ぶ無線信号を送信又は受信できるＲＦ(Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)ユニット１３, ２３と、無線通信システム内の通信に関する各種情報を記憶するメモリ１２, ２２、前記ＲＦユニット１３, ２３及びメモリ１２, ２２などの構成要素と動作的に連結されて、前記構成要素を制御して、当該装置が上述した本発明の実施例の少なくとも１つを実行するようにメモリ１２, ２２及び／又はＲＦユニット１３, ２３を制御するように構成された(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)プロセッサー１１, ２１をそれぞれ備える。
メモリ１２, ２２はプロセッサー１１, ２１の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入／出力される情報を仮記憶することができる。メモリ１２, ２２がバッファーとして活用されてもよい。
プロセッサー１１, ２１は、通常、送信装置又は受信装置内の各種モジュールの動作全般を制御する。特に、プロセッサー１１, ２１は、本発明を実行するための各種制御機能を果たすことができる。プロセッサー１１, ２１は、コントローラ(ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、マイクロコントローラ(ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ)、マイクロプロセッサー(ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ)、マイクロコンピュータ(ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ)などと称してもよい。プロセッサー１１, ２１はハードウェア(ｈａｒｄｗａｒｅ)又はファームウェア(ｆｉｒｍｗａｒｅ)、ソフトウェア、又はこれらの組み合わせによって具現されてもよい。ハードウェアを用いて本発明を具現する場合には、本発明を実行するように構成されたＡＳＩＣｓ(ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ)又はＤＳＰｓ(ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ)、ＤＳＰＤｓ(ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ)、ＰＬＤｓ(ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ)、ＦＰＧＡｓ(ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ)などがプロセッサー１１, ２１に備えられる。なお、ファームウェア又はソフトウェアを用いて本発明を具現する場合には、本発明の機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェア又はソフトウェアを構成して、本発明が実行できるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサー１１, ２１内に備えられたり、メモリ１２, ２２に記憶されてプロセッサー１１, ２１によって駆動されてもよい。
送信装置１０のプロセッサー１１は、前記プロセッサー１１又は前記プロセッサー１１に連結されたスケジューラーからスケジュールされて外部に送信される信号及び／又はデータに対して所定の符号化(ｃｏｄｉｎｇ)及び変調(ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)を行った後、ＲＦユニット１３に送信する。例えば、プロセッサー１１は送信しようとするデータ列を逆多重化及びチャンネル符号化、スクランブリング、変調の過程などを経て、Ｋ個のレイヤーに変換する。符号化されたデータ列は、コードワードとも称され、ＭＡＣ層が提供するデータブロックである輸送ブロックと等価である。一輸送ブロック(ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ, ＴＢ)は、一コードワードで符号化され、各コードワードは１つ以上のレイヤーの形態で受信装置に送信される。周波数上り変換のために、ＲＦユニット１３は、オシレータ(ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ)を含んでもよい。ＲＦユニット１３は、Ｎｔ個(Ｎｔ は１以上の正の整数)の送信アンテナを含んでもよい。
受信装置２０の信号処理過程は、送信装置１０の信号処理過程の逆となる。プロセッサー２１の制御下において、受信装置２０のＲＦユニット２３は、送信装置１０によって送信された無線信号を受信する。前記ＲＦユニット２３は、Ｎｒ個の受信アンテナを含み、前記ＲＦユニット２３は、受信アンテナで受信された信号のそれぞれを周波数下り変換して(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｔ)基底帯域信号として復元する。ＲＦユニット２３は、周波数下り変換のためにオシレータを含んでもよい。前記プロセッサー２１は、受信アンテナを通じて受信された無線信号に対する復号(ｄｅｃｏｄｉｎｇ)及び復調(ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)を行い、送信装置１０が本来送信しようとしたデータに復元することができる。
ＲＦユニット１３, ２３は、１つ以上のアンテナを備える。アンテナは、プロセッサー１１, ２１の制御下において本発明の一実施例によって、ＲＦユニット１３, ２３によって処理された信号を外部に送信するか、外部から無線信号を受信して、ＲＦユニット１３, ２３に伝達する機能を行う。アンテナは、アンテナポートとも称される。各アンテナは、１つの物理アンテナに該当するか、１つより多い物理アンテナ要素(ｅｌｅｍｅｎｔ)の組み合わせから構成(ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ)されてもよい。各アンテナから送信された信号は、受信装置２０によってさらに分解されることはできない。該当アンテナに対応して送信された参照信号(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ, ＲＳ)は、受信装置２０の観点から本アンテナを定義して、チャンネルが一物理アンテナからの単一(ｓｉｎｇｌｅ)無線チャンネルであるか、又は前記アンテナを含む複数の物理アンテナ要素(ｅｌｅｍｅｎｔ)からの合成(ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ)チャンネルであるかとは関係なく、前記受信装置２０が前記アンテナに対してチャンネルを推定できるようにする。すなわち、アンテナは前記アンテナ上のシンボルを伝達するチャンネルが前記同一のアンテナ上の他のシンボルが伝達される前記チャンネルから導出できるように定義される。複数のアンテナを用いてデータを送受信する多重入出力(Ｍｕｌti−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ, ＭＩＭＯ)機能を支援するＲＦユニットの場合には、２つ以上のアンテナと連結されてもよい。
本発明においてＲＦユニット１３, ２３は、受信ビームフォーミングと送信ビームフォーミングを支援することができる。例えば、本発明において、ＲＦユニット１３，２３は、図３に例示された機能を行うように構成される。また、本発明においてＲＦユニット１３, ２３は、トランシーバー(Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ)とも称される。
本発明の実施例において、ＵＥは上りリンクでは送信装置１０として動作して、下りリンクでは受信装置２０として動作する。本発明の実施例において、ｇＮＢは上りリンクでは受信装置２０として動作して、下りリンクでは送信装置１０として動作する。以下、ＵＥに備えられたプロセッサー、ＲＦユニット及びメモリはＵＥプロセッサー、ＵＥ ＲＦユニット及びＵＥメモリとそれぞれ称されて、ｇＮＢに備えられたプロセッサー、ＲＦユニット及びメモリはｇＮＢプロセッサー、ｇＮＢ ＲＦユニット及びｇＮＢメモリとそれぞれ称される。
本発明のｇＮＢプロセッサーは、ＡＴＳＳに関する情報及びＲＡＣＨリソースに対するＲＡＣＨ設定情報を端末に送信して、ＲＡＣＨリソース上においてＲＡＣＨを受信すると、前記ＲＡＣＨが送信されたＲＡＣＨリソースをベースとして、端末が獲得しようとする同期に対応するＳＳＢに関する情報を獲得することができる。すなわち、ＲＡＣＨが送信されたＲＡＣＨリソースをベースとして端末がＡＴＳＳのうち、ＲＳＲＰ値が最良なもので測定して、選択されたビームに対応するＳＳＢに関する情報を知ることができる。よって、ｇＮＢプロセッサーはＡＴＳＳにマッピングされないＲＡＣＨリソースからはＲＡＣＨを受信することができない。
本発明のＵＥプロセッサーは、基地局から受信したＡＴＳＳ情報及びＲＡＣＨリソースに関する情報に基づいて、ＡＴＳＳとＲＡＣＨリソースをマッピングし、ＡＴＳＳ情報に基づいて、受信したＳＳＢのうち、ＲＳＲＰ値が最良なもので選択されたＳＳＢにマッピングされるＲＡＣＨリソース上において、ＲＡＣＨを送信する。よって、ＡＴＳＳにマッピングされないＲＡＣＨリソースでは、ＲＡＣＨを送信しない。
一方、ＡＴＳＳにマッピングされないＲＡＣＨリソースでは、ＲＡＣＨリソース以外の上りリンク送信が生じてもよく、下りリンクを受信してもよい。
このとき、ＵＥプロセッサーは、ＲＡＣＨ設定周期内において、ＡＴＳＳの数の正の整数倍だけ繰り返してＲＡＣＨリソースにＡＴＳＳをマッピングして、マッピングした後に残ったＲＡＣＨリソースを介してはＲＡＣＨを送信しない。また、前記ＡＴＳＳを繰り返してマッピングする繰り返し回数は、ＲＡＣＨリソースの数をＡＴＳＳの数で割り算した値よりも小さい整数のうち最大の整数と同一であってもよい。また、ＲＡＣＨリソースにマッピング可能なＳＳＢの数が１よりも小さい場合、その値の逆数だけ連続したＲＡＣＨリソースに１つのＳＳＢをマッピングする。
本発明のｇＮＢプロセッサー又はＵＥプロセッサーはアナログ又はハイブリッドビームフォーミングが使用される６ＧＨｚ以上の高周波帯域において動作するセル上に本発明を適用するように構成されてもよい。
上述のような本発明の好適な実施例に関する詳細な説明は、当業者が本発明を具現して実施できるように提供される。上述では、本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術分野における熟練した当業者には、添付する特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を様々に修正及び変更できるということが理解できる。したがって、本発明は、ここに示した実施の形態に制限されるものではなく、ここに開示した原理及び新規な特徴と一致する最広の範囲を与えるためのものである。
上述したようなランダムアクセスチャンネルを送受信する方法及びそのための装置は、５世代ＮｅｗＲＡＴシステムに適用される例を中心として説明したが、５世代ＮｅｗＲＡＴシステムの他にも様々な無線通信システムに適用可能である。
Claims (19)
- 無線通信システムにおいて、端末（ＵＥ）がランダムアクセスチャンネル(ＲＡＣＨ)を送信する方法であって、
少なくとも１つの同期信号ブロック(ＳＳＢ)の送信に関連する第１情報、及び（ｉ）前記ＲＡＣＨを送信するための複数のＲＡＣＨリソース、（ｉｉ）前記複数のＲＡＣＨリソース内の前記ＲＡＣＨを送信するための時間区間に関連する第２情報を受信するステップと、
前記時間区間内の前記複数のＲＡＣＨリソースのうちの少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースへの前記少なくとも１つのＳＳＢのマッピングを決定するステップであって、前記マッピングは、前記時間区間内において、正の整数回による前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの繰り返しマッピングを含む、ステップと、
前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされた前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースのうち、１つのＲＡＣＨリソースで前記ＲＡＣＨを送信するステップと、を含み、
前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの前記正の整数回の繰り返しマッピングの後、前記複数のＲＡＣＨリソースは、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースを更に含み、
前記ＲＡＣＨは、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである前記少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースで送信されない、ランダムアクセスチャンネル送信方法。 - ＲＡＣＨリソース当たりにマッピング可能なＳＳＢの数が１より小さい場合、１つのＳＳＢは、ＲＡＣＨリソース当たりにマッピング可能なＳＳＢの数の逆数だけ連続した第１ＲＡＣＨリソースにマッピングされる、請求項１に記載のランダムアクセスチャンネル送信方法。
- 無線通信システムにおいて、ランダムアクセスチャンネル(ＲＡＣＨ)を送信するよう構成された端末であって、
トランシーバーと、
少なくとも１つのプロセッサーと、
前記少なくとも１つのプロセッサーと動作可能に接続可能な少なくとも１つのコンピュータメモリと、を含み、
前記少なくとも１つのコンピュータメモリは、実行されるとき、前記少なくとも１つのプロセッサーに、
前記トランシーバーを通じて、少なくとも１つの同期信号ブロック(ＳＳＢ) の送信に関連する第１情報、及び（ｉ）前記ＲＡＣＨを送信するための複数のＲＡＣＨリソース、（ｉｉ）前記複数のＲＡＣＨリソース内の前記ＲＡＣＨを送信するための時間区間に関連する第２情報を受信し、
前記時間区間内の前記複数のＲＡＣＨリソースのうちの少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースへの前記少なくとも１つのＳＳＢのマッピングを決定し、前記マッピングは、前記時間区間内において、正の整数回による前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの繰り返しマッピングを含み、
前記トランシーバーを通じて、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされた前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースのうち、１つのＲＡＣＨリソースで前記ＲＡＣＨを送信することを含む動作を実行させる命令を格納し、
前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの前記正の整数回の繰り返しマッピングの後、前記複数のＲＡＣＨリソースは、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースを更に含み、
前記端末により、前記ＲＡＣＨは、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである前記少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースで送信されない、端末。 - ＲＡＣＨリソース当たりにマッピング可能なＳＳＢの数が１より小さい場合、１つのＳＳＢは、ＲＡＣＨリソース当たりにマッピング可能なＳＳＢの数の逆数だけ連続した第１ＲＡＣＨリソースにマッピングされる、請求項３に記載の端末。
- 無線通信システムにおいて、基地局がランダムアクセスチャンネル(ＲＡＣＨ)を端末から受信する方法であって、
少なくとも１つの同期信号ブロック(ＳＳＢ) の前記端末の送信に関連する第１情報、及び（ｉ）前記端末が前記ＲＡＣＨを送信するための複数のＲＡＣＨリソース、（ｉｉ）前記端末が前記複数のＲＡＣＨリソース内の前記ＲＡＣＨを送信するための時間区間に関連する第２情報を前記端末に送信するステップと、
前記時間区間内の前記複数のＲＡＣＨリソースのうちの少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースへの前記少なくとも１つのＳＳＢのマッピングを決定するステップであって、前記マッピングは、前記時間区間内において、正の整数回による前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの繰り返しマッピングを含む、ステップと、
前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされた前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースのうち、１つのＲＡＣＨリソースで前記ＲＡＣＨを前記端末から受信するステップと、を含み、
前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの前記正の整数回の繰り返しマッピングの後、前記複数のＲＡＣＨリソースは、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースを更に含み、
前記端末により、前記ＲＡＣＨは、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである前記少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースで送信されない、ランダムアクセスチャンネル受信方法。 - 前記ＲＡＣＨが受信された前記第１ＲＡＣＨリソースに基づいて、前記端末が獲得しようとする同期に対応する前記少なくとも１つのＳＳＢに関する情報を獲得するステップを更に含む、請求項５に記載のランダムアクセスチャンネル受信方法。
- 無線通信システムにおいて、ランダムアクセスチャンネル(ＲＡＣＨ)を端末から受信するよう構成された基地局であって、
トランシーバーと、
少なくとも１つのプロセッサーと、
前記少なくとも１つのプロセッサーと動作可能に接続可能な少なくとも１つのコンピュータメモリと、を含み、
前記少なくとも１つのコンピュータメモリは、実行されるとき、前記少なくとも１つのプロセッサーに、
前記トランシーバーを通じて、少なくとも１つの同期信号ブロック(ＳＳＢ) の前記端末の送信に関連する第１情報、及び（ｉ）前記端末が前記ＲＡＣＨを送信するための複数のＲＡＣＨリソース、（ｉｉ）前記端末が前記複数のＲＡＣＨリソース内の前記ＲＡＣＨを送信するための時間区間に関連する第２情報を前記端末に送信し、
前記時間区間内の前記複数のＲＡＣＨリソースのうちの少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースへの前記少なくとも１つのＳＳＢのマッピングを決定し、前記マッピングは、前記時間区間内において、正の整数回による前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの繰り返しマッピングを含み、
前記トランシーバーを通じて、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされた前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースのうち、１つのＲＡＣＨリソースで前記ＲＡＣＨを前記端末から受信することを含む動作を実行させる命令を格納し、
前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの前記正の整数回の繰り返しマッピングの後、前記複数のＲＡＣＨリソースは、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースを更に含み、
前記端末により、前記ＲＡＣＨは、前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである前記少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースで送信されない、基地局。 - 前記時間区間内における前記正の整数回による前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの前記繰り返しマッピングは、前記時間区間内に前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上にｋ回マッピングされる前記少なくとも１つのＳＳＢのうちの各ＳＳＢを含み、ｋは前記繰り返しマッピングの前記正の整数回である、請求項１に記載のランダムアクセスチャンネル送信方法。
- 前記少なくとも１つのＳＳＢは、前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースのうちのｋ個の異なるグループの第１ＲＡＣＨリソースにマッピングされる、請求項８に記載のランダムアクセスチャンネル送信方法。
- 前記少なくとも１つのＳＳＢのうちの各ＳＳＢが、前記時間区間内に前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上へｋ回マッピングされた後、前記少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースは前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである、請求項８に記載のランダムアクセスチャンネル送信方法。
- 前記時間区間内における前記正の整数回による前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの前記繰り返しマッピングは、前記時間区間内に前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上にｋ回マッピングされる前記少なくとも１つのＳＳＢのうちの各ＳＳＢを含み、ｋは前記繰り返しマッピングの前記正の整数回である、請求項３に記載の端末。
- 前記少なくとも１つのＳＳＢは、前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースのうちのｋ個の異なるグループの第１ＲＡＣＨリソースにマッピングされる、請求項１１に記載の端末。
- 前記少なくとも１つのＳＳＢのうちの各ＳＳＢが、前記時間区間内に前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上へｋ回マッピングされた後、前記少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースは前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである、請求項１１に記載の端末。
- 前記時間区間内における前記正の整数回による前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの前記繰り返しマッピングは、前記時間区間内に前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上にｋ回マッピングされる前記少なくとも１つのＳＳＢのうちの各ＳＳＢを含み、ｋは前記繰り返しマッピングの前記正の整数回である、請求項５に記載のランダムアクセスチャンネル受信方法。
- 前記少なくとも１つのＳＳＢは、前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースのうちのｋ個の異なるグループの第１ＲＡＣＨリソースにマッピングされる、請求項１４に記載のランダムアクセスチャンネル受信方法。
- 前記少なくとも１つのＳＳＢのうちの各ＳＳＢが、前記時間区間内に前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上へｋ回マッピングされた後、前記少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースは前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである、請求項１４に記載のランダムアクセスチャンネル受信方法。
- 前記時間区間内における前記正の整数回による前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上への前記少なくとも１つのＳＳＢの前記繰り返しマッピングは、前記時間区間内に前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上にｋ回マッピングされる前記少なくとも１つのＳＳＢのうちの各ＳＳＢを含み、ｋは前記繰り返しマッピングの前記正の整数回である、請求項７に記載の基地局。
- 前記少なくとも１つのＳＳＢは、前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソースのうちのｋ個の異なるグループの第１ＲＡＣＨリソースにマッピングされる、請求項１７に記載の基地局。
- 前記少なくとも１つのＳＳＢのうちの各ＳＳＢが、前記時間区間内に前記少なくとも１つの第１ＲＡＣＨリソース上へｋ回マッピングされた後、前記少なくとも１つの第２ＲＡＣＨリソースは前記少なくとも１つのＳＳＢにマッピングされないままである、請求項１７に記載の基地局。
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