JP6858697B2 - 端末間の通信を支援する無線通信システムで信号を送受信する方法及びこのための装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関し、具体的に、端末間の通信を支援する無線通信システムで信号を送受信する方法及びこのための装置に関する。

本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という）通信システムに対して概略的に説明する。

図１は、無線通信システムの一例として、Ｅ−ＵＭＴＳ網構造を概略的に示した図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進化したシステムであって、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと称することもできる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容は、それぞれ「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７とＲｅｌｅａｓｅ ８を参照することができる。

図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置し、外部ネットワークと連結される接続ゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に送信することができる。

一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．４４、３、５、１０、１５、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうちの一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。基地局は、多数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データに対して、基地局は、下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データに対して、基地局は、上りリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当端末が使用できる時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局間では、ユーザトラフィック又は制御トラフィック送信のためのインターフェースを使用することができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧと、端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位で端末の移動性を管理する。

無線通信技術は、ＷＣＤＭＡをベースにしてＬＴＥまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は持続的に増加している。また、他の無線接続技術が継続して開発されているので、将来に競争力を有するためには新しい技術進化が要求される。ビット当たりの費用減少、サービス可用性の増大、融通性のある周波数帯域の使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適切なパワー消耗などが要求される。

本発明の目的は、端末間の通信を支援する無線通信システムで信号を送受信する方法及びこのための装置を提供することにある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、前記の技術的課題に制限されなく、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

本発明は、機器間（Ｄ２Ｄ）通信を支援する無線接続システムで使用されるものであって、Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ）通信のための信号を送受信する方法及びこのための装置を提供する。

本発明の一様相として、端末が信号を送受信する方法は、Ｄ２Ｄ送受信のために設定された特定サブフレームにスケジュールされた信号を把握すること、前記スケジュールされた信号の重畳有無を決定すること、及び前記スケジュールされた信号が重畳された場合、前記スケジュールされた各信号を既に設定された優先順位に基づいて送信することを含むことができる。ここで、前記優先順位は信号の種類に基づいて決定することができる。より好ましくは、前記優先順位は、同期化信号、Ｄ２Ｄ通信信号、Ｄ２Ｄディスカバリ信号の順に決定することができる。

また、前記予約された各信号を既に設定された優先順位に基づいて送信することは、前記優先順位を有する信号を送信すること、及び前記優先順位を有する信号と重畳される信号の送受信をドロップすることを含むことができる。

前記端末が信号を送受信する方法は、隣接端末で送受信される隣接信号を検出すること、及び前記優先順位を考慮して、前記スケジュールされた各信号の送信有無を決定することをさらに含むことができる。前記隣接信号が前記スケジュールされた信号に比べて優先順位を有する場合、前記スケジュールされた信号の送受信をドロップすることができる。

本発明の他の様相に係る、端末間（Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｖｉｃｅ、Ｄ２Ｄ）通信を支援する無線通信システムで信号を送受信する方法を行う端末は、信号を送受信するための送受信モジュール、及びＤ２Ｄ通信を支援するプロセッサを含み、前記プロセッサは、Ｄ２Ｄ送受信のために設定された特定サブフレームにスケジュールされた信号を把握し、前記スケジュールされた信号の重畳有無を決定し、前記スケジュールされた信号が重畳された場合、前記スケジュールされた各信号を既に設定された優先順位に基づいて送信することを特徴とする。ここで、前記優先順位は、信号の種類に基づいて決定することができる。好ましくは、前記優先順位は、同期化信号、Ｄ２Ｄ通信信号、Ｄ２Ｄディスカバリ信号の順に決定することができる。

前記予約された各信号を既に設定された優先順位に基づいて送信する動作は、前記優先順位を有する信号を送信する動作、及び前記優先順位を有する信号と重畳される信号の送受信をドロップする動作を含むことができる。

また、前記プロセッサは、隣接端末で送受信される隣接信号を検出し、前記優先順位を考慮して、前記スケジュールされた各信号の送信有無を決定することができる。さらに、前記プロセッサは、前記隣接信号が前記スケジュールされた信号に比べて優先順位を有する場合、前記スケジュールされた信号の送受信をドロップすることができる。

上述した本発明の実施様相は、本発明の好ましい実施例のうちの一部に過ぎなく、本願発明の技術的特徴が反映された多様な実施例が当該技術分野の通常の知識を有する者によって、以下で説明する本発明の詳細な説明に基づいて導出されて理解され得るだろう。

本発明によると、無線通信システムでＤ２Ｄ（ＤＥＶＩＣＥ−ＴＯ−ＤＥＶＩＣＥ）信号の送受信を効率的に行うことができる。

本発明で得られる効果は、以上で言及した効果に制限されなく、言及していない他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

本発明に関する理解を促進するために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に対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。

無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳ網構造を示す図である。 ３ＧＰＰ無線接続網規格をベースにした端末とＥ−ＵＴＲＡＮと間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御平面（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザ平面（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）構造を示す図である。 ３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を示す図である。 ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を示す図である。 下りリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示す図である。 下りリンクサブフレームの構造を例示する図である。 ＬＴＥで使用される上りリンクサブフレームの構造を示す図である。 搬送波併合を説明するための図である。 クロス−搬送波スケジューリングを説明するための図である。 ＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥの構造を示す図である。 別個の周波数特性を有する複数のセルが併合される例を示す図である。 本発明に適用できる通信システムを例示する図である。 本発明の一実施例を説明するための図であって、Ｄ２Ｄ信号とＷＡＮの送信が別個のセルを介して行われる場合を例示する図である。 本発明の他の実施例を説明するための図であって、Ｄ２Ｄ信号とＷＡＮの送信が別個のセルを介して行われる場合を例示する図である。 本発明の更に他の実施例を説明するための図であって、Ｄ２Ｄ信号が複数の別個のセルを介して送信される場合を例示する図である。 本発明に適用できる送受信装置のブロック図である。

以下の技術は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ―ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などの多様な無線接続システムに使用することができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００などの無線技術によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ―Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２―２０、Ｅ―ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などの無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ―ＵＴＲＡを使用するＥ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であって、下りリンクでＯＦＤＭＡを採用し、上りリンクでＳＣ―ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ―Ａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化されたバージョンである。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ―Ａを中心に記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。また、以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。

図２は、３ＧＰＰ無線接続網規格をベースにした端末とＥ―ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御平面（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザ平面（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。制御平面は、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワークがコールを管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザ平面は、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。

第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位にある媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは送信チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して連結されている。送信チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側と受信側の物理層間には、物理チャネルを介してデータが移動する。物理チャネルは、時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクでＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクでＳＣ―ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

第２層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ送信を支援する。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣの内部の機能ブロックで具現することもできる。第２層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰｖ４やＩＰｖ６などのＩＰパケットを効率的に送信するために不要な制御情報を減少させるヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を行う。

第３層の最下部に位置した無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ―ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第２層によって提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は、互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ層間にＲＲＣ連結（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）がある場合、端末はＲＲＣ連結状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）に置かれ、そうでない場合、端末はＲＲＣ休止状態（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）に置かれる。ＲＲＣ層の上位にあるＮＡＳ（Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ）層は、セッション管理（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。

基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは、１．４、３、５、１０、１５、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうちの一つに設定され、多くの端末に下り又は上り送信サービスを提供する。別個のセルは、別個の帯域幅を提供するように設定することができる。

ネットワークから端末にデータを送信する下り送信チャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りＳＣＨを介して送信されてもよく、又は別途の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されてもよい。一方、端末からネットワークにデータを送信する上り送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。送信チャネルの上位にあり、送信チャネルにマップされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

図３は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。

電源が消えた状態で再び電源が入ったり、新しくセルに進入したりしたユーザ機器は、段階Ｓ３０１で、基地局と同期を取る等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。そのために、ユーザ機器は、基地局からプライマリ同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｐ−ＳＣＨ）及びセカンダリ同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤなどの情報を取得する。その後、ユーザ機器は、基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信し、セル内の放送情報を取得することができる。一方、ユーザ機器は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、ＤＬ ＲＳ）を受信し、下りリンクチャネル状態を確認することができる。

初期セル探索を終えたユーザ機器は、段階Ｓ３０２で、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＣＣＨ）、及び物理下りリンク制御チャネル情報による物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）を受信し、より具体的なシステム情報を取得することができる。

その後、ユーザ機器は、基地局への接続を完了するために、以降の段階Ｓ３０３〜段階Ｓ３０６などの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、ユーザ機器は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブルを送信し（Ｓ３０３）、物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ３０４）。競争ベースのランダムアクセスの場合、追加的な物理ランダムアクセスチャネルの送信（Ｓ３０５）、及び物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ３０６）などの衝突解決手続（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

上述の手続を行ったユーザ機器は、以降、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手続として、物理下りリンク制御チャネル／物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ３０７）、及び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）の送信（Ｓ３０８）を行うことができる。ユーザ機器が基地局に送信する制御情報を上りリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＵＣＩ）と総称する。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ−ＡＣＫ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などを含む。本明細書において、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、簡単にＨＡＲＱ−ＡＣＫ或いはＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａ／Ｎ）と称される。ＨＡＲＱ−ＡＣＫは、ポジティブＡＣＫ（簡単に、ＡＣＫ）、ネガティブＡＣＫ（ＮＡＣＫ）、ＤＴＸ及びＮＡＣＫ／ＤＴＸのうちの少なくとも一つを含む。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などを含む。ＵＣＩは、一般にＰＵＣＣＨを介して送信されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されなければならない場合、ＰＵＳＣＨを介して送信され得る。また、ネットワークの要求／指示によって、ＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に送信することができる。

図４は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構造を例示する図である。

図４を参照すると、セルラーＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、上りリンク／下りリンクデータパケット送信はサブフレーム単位で行われ、１サブフレームは、多数のＯＦＤＭシンボルを含む一定時間区間と定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ１の無線フレーム構造と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造を支援する。

図４の（ａ）は、タイプ１の無線フレームの構造を例示する。下りリンク無線フレームは１０個のサブフレームで構成され、１サブフレームは時間領域で２個のスロットで構成される。１サブフレームが送信されるのにかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）と言う。例えば、１サブフレームの長さは１ｍｓで、１スロットの長さは０．５ｍｓであり得る。一つのスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で多数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは下りリンクでＯＦＤＭＡを使用するので、ＯＦＤＭシンボルが一つのシンボル区間を示す。また、ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ―ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と称することもできる。リソース割り当て単位としてのリソースブロック（ＲＢ）は、一つのスロットで複数の連続的な副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。

１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の構成によって変わり得る。ＣＰには、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）と一般ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが一般ＣＰによって構成された場合、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個であり得る。ＯＦＤＭシンボルが拡張ＣＰによって構成された場合、１ＯＦＤＭシンボルの長さが増加するので、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は一般ＣＰの場合より少ない。例えば、拡張ＣＰの場合、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であり得る。ユーザ機器が速い速度で移動する場合などのようにチャネル状態が不安定な場合、シンボル間の干渉をさらに減少させるために拡張ＣＰを使用することができる。

一般ＣＰが使用される場合、スロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含むので、１サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。このとき、各サブフレームの最初の最大３個のＯＦＤＭシンボルはＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当て、残りのＯＦＤＭシンボルはＰＤＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てることができる。

図４の（ｂ）は、タイプ２の無線フレームの構造を示す図である。タイプ２の無線フレームは、２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは、２個のスロットを含む４個の一般サブフレーム、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ、ＧＰ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）を含む特別サブフレームで構成される。

特別サブフレームにおいて、ＤｗＰＴＳは、ユーザ機器での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に使用される。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定とユーザ機器の上りリンク送信同期を取るのに使用される。すなわち、ＤｗＰＴＳは下りリンク送信に、ＵｐＰＴＳは上りリンク送信に使用され、特に、ＵｐＰＴＳは、ＰＲＡＣＨプリアンブルやＳＲＳ送信の用途で活用される。また、保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間において下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。

特別サブフレームに関して、現在の３ＧＰＰ標準文書では、下記の表１のように設定を定義している。表１において、

である場合のＤｗＰＴＳとＵｐＰＴＳを示し、残りの領域が保護区間として設定される。

一方、タイプ２の無線フレームの構造、すなわち、ＴＤＤシステムにおける上りリンク／下りリンクサブフレーム設定（ＵＬ／ＤＬ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、下記の表２の通りである。

上記の表２において、Ｄは下りリンクサブフレーム、Ｕは上りリンクサブフレームを表し、Ｓは特別サブフレームを表す。また、上記の表２は、それぞれのシステムでの上りリンク／下りリンクサブフレーム設定において下りリンク−上りリンクスイッチング周期も示している。

上述した無線フレームの構造は例示に過ぎなく、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、及びスロットに含まれるシンボルの数は多様に変更可能である。

図５は、下りリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示する。

図８は、下りリンクスロットが７ＯＦＤＭシンボルを含み、リソースブロックが１２副搬送波を含むことを例示しているが、必ずしもこれに限定されることはない。例えば、下りリンクスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの個数は、循環前置（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ、ＣＰ）の長さによって変形可能である。

リソースグリッド上の各要素をリソース要素（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＲＥ）とし、１つのリソース要素は、一つのＯＦＤＭシンボルインデックス及び一つの副搬送波インデックスで指示される。

図６は、本発明の実施例で使用できる上りリンクサブフレームの構造を示す。

図６を参照すると、上りリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに区別される。制御領域には、上りリンク制御情報を搬送するＰＵＣＣＨが割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを搬送するＰＵＳＣＨが割り当てられる。ＬＴＥシステムでは、単一搬送波特性を維持するために、一つの端末はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に送信しない。しかし、ＬＴＥ−Ａシステムでは、キャリア併合技術の導入によってＰＵＣＣＨ信号とＰＵＳＣＨ信号を同時に送信することができる。一つの端末に対するＰＵＣＣＨには、サブフレーム内にＲＢ対が割り当てられる。ＲＢ対に属する各ＲＢは、２個のスロットのそれぞれで異なる副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられたＲＢ対はスロット境界（ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ）で周波数跳躍（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ）するという。

図７は、本発明の実施例で使用できる下りリンクサブフレームの構造を示す。

図７を参照すると、サブフレーム内の第１スロットで、ＯＦＤＭシンボルインデックス０から最大３個のＯＦＤＭシンボルが、各制御チャネル割り当てられる制御領域であり、残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨが割り当てられるデータ領域である。３ＧＰＰ ＬＴＥで使用される下りリンク制御チャネルの例としては、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ―ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの第１ＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内の各制御チャネルの送信に使用されるＯＦＤＭシンボルの数（すなわち、制御領域のサイズ）に関する情報を搬送する。ＰＨＩＣＨは、上りリンクに対する応答チャネルであり、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）に対するＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）／ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ―Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）信号を搬送する。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報を、下りリンク制御情報（ＤＣＩ：ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称する。下りリンク制御情報は、上りリンクリソース割り当て情報、下りリンクリソース割り当て情報又は任意の端末グループに対する上りリンク送信（Ｔｘ）電力制御命令を含む。

搬送波併合（Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）

図８は、搬送波併合を説明するための図である。搬送波併合を説明する前に、まず、ＬＴＥ−Ａで無線リソースを管理するために導入されたセル（Ｃｅｌｌ）の概念に対して説明する。セルは、下りリンクリソースと上りリンクリソースとの組合せと理解することができる。ここで、上りリンクリソースは必須要素でないので、セルは、下りリンクリソース単独又は下りリンクリソースと上りリンクリソースで構成することができる。但し、これは、現在のＬＴＥ−Ａリリース１０での定義であり、反対の場合、すなわち、セルが上りリンクリソース単独で構成されることも可能である。下りリンクリソースは下りリンク構成搬送波（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ、ＤＬ ＣＣ）と称し、上りリンクリソースは上りリンク構成搬送波（Ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ、ＵＬ ＣＣ）と称することができる。ＤＬ ＣＣ及びＵＬ ＣＣは、搬送波周波数（ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）と表現することができ、搬送波周波数は、該当セルでの中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を意味する。

セルは、プライマリ周波数（ｐｒｉｍａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で動作するプライマリセル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ、ＰＣｅｌｌ）と、セカンダリ周波数（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で動作するセカンダリセル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ、ＳＣｅｌｌ）とに分類することができる。ＰＣｅｌｌとＳＣｅｌｌは、サービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）と総称することができる。端末が初期連結設定（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）過程を行ったり、連結再設定過程又はハンドオーバー過程で指示されたセルがＰＣｅｌｌになり得る。すなわち、ＰＣｅｌｌは、後述する搬送波併合環境で制御関連中心となるセルと理解することができる。端末は、自身のＰＣｅｌｌでＰＵＣＣＨを受け取って送信することができる。ＳＣｅｌｌは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）連結設定が行われた後で構成可能であり、追加的な無線リソースを提供するのに使用することができる。搬送波併合環境でＰＣｅｌｌを除いた残りのサービングセルをＳＣｅｌｌと見ることができる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが、搬送波併合が設定されていないか、搬送波併合を支援しない端末の場合、ＰＣｅｌｌでのみ構成されたサービングセルが一つのみ存在する。その一方で、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあり、搬送波併合が設定された端末の場合、一つ以上のサービングセルが存在し、全体のサービングセルにはＰＣｅｌｌと全体のＳＣｅｌｌが含まれる。搬送波併合を支援する端末のために、ネットワークは、初期保安活性化（ｉｎｉｔｉａｌ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）過程が開始された後、連結設定過程で初期に構成されるＰＣｅｌｌに加えて一つ以上のＳＣｅｌｌを構成することができる。

以下、図８を参照して搬送波併合に対して説明する。搬送波併合は、高い高速送信率に対する要求に符合するために、より広い帯域を使用できるように導入された技術である。搬送波併合は、搬送波周波数が別個の２個以上の構成搬送波（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ、ＣＣ）又は２個以上のセルの併合（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）と定義することができる。図８を参照すると、図８（ａ）は、既存のＬＴＥシステムで一つのＣＣを使用する場合のサブフレームを示し、図８（ｂ）は、搬送波併合が使用される場合のサブフレームを示す。図８（ｂ）には、例示的に２０ＭＨｚのＣＣが３個使用され、総６０ＭＨｚの帯域幅を支援することを示している。ここで、各ＣＣは、連続的であってもよく、非連続的であってもよい。

端末は、下りリンクデータを複数のＤＬ ＣＣを介して同時に受信してモニタすることができる。各ＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣとの間のリンケージ（ｌｉｎｋａｇｅ）はシステム情報によって指示することができる。ＤＬ ＣＣ／ＵＬ ＣＣリンクは、システムに固定されているか、半−静的に構成することができる。また、システム全体の帯域がＮ個のＣＣで構成されるとしても、特定端末がモニタ／受信できる周波数帯域はＭ（＜Ｎ）個のＣＣに限定され得る。キャリア併合に対する多様なパラメータは、セル特定（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）、端末グループ特定（ＵＥ ｇｒｏｕｐ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）又は端末特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）方式で設定することができる。

図９は、クロス−搬送波スケジューリングを説明するための図である。クロス−搬送波スケジューリングとは、例えば、複数のサービングセルのうちのいずれか一つのＤＬ ＣＣの制御領域に他のＤＬ ＣＣの下りリンクスケジューリング割り当て情報を全て含むこと、又は複数のサービングセルのうちのいずれか一つのＤＬ ＣＣの制御領域にそのＤＬ ＣＣとリンクされている複数のＵＬ ＣＣに対する上りリンクスケジューリング承認情報を全て含むことを意味する。

以下では、搬送波指示子フィールド（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｆｉｅｌｄ、ＣＩＦ）に対して説明する。

ＣＩＦは、上述したように、ＰＤＣＣＨを介して送信されるＤＣＩフォーマットに含まれたり（例えば、３ビットサイズと定義される）又は含まれないこともあり（例えば、０ビットサイズと定義される）、含まれた場合、クロス搬送波スケジューリングが適用されたことを示す。クロス搬送波スケジューリングが適用されていない場合、下りリンクスケジューリング割り当て情報は、現在の下りリンクスケジューリング割り当て情報が送信されるＤＬ ＣＣ上で有効である。また、上りリンクスケジューリング承認は、下りリンクスケジューリング割り当て情報が送信されるＤＬ ＣＣとリンクされた一つのＵＬ ＣＣに対して有効である。

クロス搬送波スケジューリングが適用された場合、ＣＩＦは、いずれか一つのＤＬ ＣＣでＰＤＣＣＨを介して送信される下りリンクスケジューリング割り当て情報と関連するＣＣを指示する。例えば、図９を参照すると、ＤＬ ＣＣ Ａ上の制御領域内のＰＤＣＣＨを介してＤＬ ＣＣ Ｂ及びＤＬ ＣＣ Ｃに対する下りリンク割り当て情報、すなわち、ＰＤＳＣＨリソースに対する情報が送信される。端末は、ＤＬ ＣＣ Ａをモニタし、ＣＩＦを通じてＰＤＳＣＨのリソース領域及び該当ＣＣを知ることができる。

ＰＤＣＣＨにＣＩＦが含まれるか否かは半−静的に設定することができ、上位層シグナリングによって端末−特定に活性化することができる。

ＣＩＦが非活性化（ｄｉｓａｂｌｅｄ）された場合、特定ＤＬ ＣＣ上のＰＤＣＣＨは、該当の同一のＤＬ ＣＣ上のＰＤＳＣＨリソースを割り当て、特定ＤＬ ＣＣにリンクされたＵＬ ＣＣ上のＰＵＳＣＨリソースを割り当てることができる。この場合、既存のＰＤＣＣＨ構造と同一のコーディング方式、ＣＣＥベースのリソースマッピング、ＤＣＩフォーマットなどを適用することができる。

一方、ＣＩＦが活性化（ｅｎａｂｌｅｄ）される場合、特定ＤＬ ＣＣ上のＰＤＣＣＨは、複数の併合されたＣＣのうちＣＩＦが指示する一つのＤＬ／ＵＬ ＣＣ上でのＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨリソースを割り当てることができる。この場合、既存のＰＤＣＣＨ ＤＣＩフォーマットにＣＩＦを追加的に定義することができ、固定された３ビット長のフィールドと定義したり、ＣＩＦ位置をＤＣＩフォーマットサイズとは関係なく固定することもできる。この場合にも、既存のＰＤＣＣＨ構造と同一のコーディング方式、ＣＣＥベースのリソースマッピング、ＤＣＩフォーマットなどを適用することができる。

ＣＩＦが存在する場合にも、基地局は、ＰＤＣＣＨをモニタするＤＬ ＣＣセットを割り当てることができる。これによって、端末のブラインドデコーディングの負担が減少し得る。ＰＤＣＣＨモニタリングＣＣセットは、全体の併合されたＤＬ ＣＣの一部分であり、端末は、ＰＤＣＣＨの検出／デコーディングを該当ＣＣセットでのみ行うことができる。すなわち、端末に対してＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨをスケジュールするために、基地局は、ＰＤＣＣＨをＰＤＣＣＨモニタリングＣＣセット上でのみ送信することができる。ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣセットは、端末−特定、端末グループ−特定又はセル−特定に設定することができる。例えば、図９の例示のように、３個のＤＬ ＣＣが併合される場合、ＤＬ ＣＣ ＡをＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣに設定することができる。ＣＩＦが非活性化される場合、それぞれのＤＬ ＣＣ上のＰＤＣＣＨは、ＤＬ ＣＣ ＡでのＰＤＳＣＨのみをスケジュールすることができる。一方、ＣＩＦが活性化されると、ＤＬ ＣＣ Ａ上のＰＤＣＣＨは、ＤＬ ＣＣ Ａはもちろん、他のＤＬ ＣＣでのＰＤＳＣＨもスケジュールすることができる。ＤＬ ＣＣ ＡがＰＤＣＣＨモニタリングＣＣに設定される場合、ＤＬ ＣＣ Ｂ及びＤＬ ＣＣ ＣにはＰＤＣＣＨが送信されないことがある。

送信タイミング調整（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｓ）

ＬＴＥシステムにおいて、端末から送信された信号が基地局に到逹するのにかかる時間は、セルの半径、セルでの端末の位置、端末の移動性などによって変わり得る。すなわち、基地局が各端末に対する上りリンク送信タイミングを制御しない場合、端末と基地局が通信する間、端末間に干渉の可能性が存在する。これは、基地局での誤り発生率を増加させ得る。端末から送信された信号が基地局に到逹するのにかかる時間はタイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）と称することができる。端末がセル内でランダムに位置すると仮定すると、端末のタイミングアドバンスは端末の位置によって変わり得る。例えば、端末がセルの中心に位置するときより、セルの境界に位置する場合、端末のタイミングアドバンスは遥かに長くなり得る。また、タイミングアドバンスは、セルの周波数帯域によって変わり得る。よって、基地局は、各端末間の干渉を防止するために、セル内にある各端末の送信タイミングを管理又は調整しなければならない。このように、基地局によって行われる送信タイミングの管理又は調整を、タイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）又はタイミング整列（ｔｉｍｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）の維持と称することができる。

タイミングアドバンス維持又はタイミング整列は、上述したようなランダムアクセス過程を通じて行うことができる。ランダムアクセス過程の間、基地局は、端末からランダムアクセスプリアンブルを受信し、受信されたランダムアクセスプリアンブルを用いてタイミングアドバンス値を計算することができる。計算されたタイミングアドバンス値は、ランダムアクセス応答を通じて端末に送信され、端末は、受信されたタイミングアドバンス値に基づいて信号送信タイミングを更新することができる。或いは、基地局は、端末から周期的に又はランダムに送信される上りリンク参照信号（例、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ））を受信してタイミングアドバンスを計算することができ、端末は、計算されたタイミングアドバンス値に基づいて信号送信タイミングを更新することができる。

上述したように、基地局は、ランダムアクセスプリアンブル又は上りリンク参照信号を通じて端末のタイミングアドバンスを測定することができ、タイミング整列のための調整値を端末に知らせることができる。この場合、タイミング整列のための調整値は、タイミングアドバンス命令（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ、ＴＡＣ）と称することができる。ＴＡＣは、ＭＡＣ層によって処理することができる。端末が基地局からＴＡＣを受信する場合、端末は、受信されたＴＡＣが一定時間の間にのみ有効であると仮定する。一定時間を指示するためにタイミング整列タイマー（Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｔｉｍｅｒ、ＴＡＴ）を使用することができる。ＴＡＴ値は、上位層シグナリング（例、ＲＲＣシグナリング）を通じて端末に送信することができる。

端末からの上りリンク無線フレームｉの送信は、対応する下りリンク無線フレームが開始される（Ｎ_TA＋Ｎ_TAoffset）×Ｔ_s秒前に開始することができる。０≦Ｎ_TA≦２０５１２であってもよく、ＦＤＤフレーム構造の場合はＮ_TAoffset＝０、ＴＤＤフレーム構造の場合はＮ_TAoffset＝６２４であってもよい。Ｎ_TAは、タイミングアドバンス命令によって指示することができる。Ｔ_sはサンプリングタイムを示す。上りリンク送信タイミングは１６Ｔ_sの倍数単位で調整することができる。ＴＡＣは、ランダムアクセス応答で１１ビットとして与えることができ、０〜１２８２の値を指示することができる。Ｎ_TAはＴＡ＊１６として与えることができる。或いは、ＴＡＣは、６ビットであり、０〜６３の値を指示することができる。この場合、Ｎ_TAはＮ_TA,old＋（ＴＡ−３１）＊１６として与えることができる。サブフレームｎで受信されたタイミングアドバンス命令はサブフレームｎ＋６から適用することができる。

タイミングアドバンスグループ（ＴＡＧ：Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｃｅ Ｇｒｏｕｐ）

一方、端末で複数のサービングセルが用いられる場合、類似するタイミングアドバンス特性を示すサービングセルが存在し得る。例えば、類似する周波数特性（例、周波数帯域）を用いたり、類似する伝播遅延を有するサービングセルは、類似するタイミングアドバンス特性を有することができる。よって、キャリア併合時、複数の上りリンクタイミング同期化の調整によるシグナリングオーバーヘッドを最適化するために、類似するタイミングアドバンス特性を示すサービングセルをグループとして管理することができる。このようなグループは、タイミングアドバンスグループ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｇｒｏｕｐ、ＴＡＧ）と称することができる。類似するタイミングアドバンス特性を有するサービングセルは一つのＴＡＧに属することができ、ＴＡＧで、少なくとも一つのサービングセルは上りリンクリソースを有さなければならない。各サービングセルに対して、基地局は、上位層シグナリング（例、ＲＲＣシグナリング）を通じてＴＡＧ識別子を用いてＴＡＧ割り当てを端末に知らせることができる。２個以上のＴＡＧを一つの端末に設定することができる。ＴＡＧ識別子が０を指示する場合、ＰＣｅｌｌを含むＴＡＧを意味し得る。便宜上、ＰＣｅｌｌを含むＴＡＧは、プライマリＴＡＧ（ｐｒｉｍａｒｙ ＴＡＧ、ｐＴＡＧ）と称し、ｐＴＡＧでない他のＴＡＧはセカンダリＴＡＧ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＴＡＧ、ｓＴＡＧ又はｓｅｃＴＡＧ）と称することができる。セカンダリＴＡＧ識別子（ｓＴＡＧ ＩＤ）は、ＳＣｅｌｌの該当ｓＴＡＧを指示するのに使用することができる。ｓＴＡＧ ＩＤがＳＣｅｌｌに対して設定されない場合、ＳＣｅｌｌはｐＴＡＧの一部として構成することができる。一つのＴＡグループに属した全てのＣＣには一つのＴＡを共通的に適用することができる。

以下、ＴＡＣを端末に送信するためのＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥの構造に対して説明する。

ＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ ＭＡＣ ＣＥ）

３ＧＰＰ ＬＴＥで、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ） ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）は、ＭＡＣヘッダー、ＭＡＣ ＣＥ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）及び少なくとも一つのＭＡＣ ＳＤＵ（ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を含む。ＭＡＣヘッダーは、少なくとも一つのサブヘッダー（ｓｕｂｈｅａｄｅｒ）を含み、各サブヘッダーはＭＡＣ ＣＥとＭＡＣ ＳＤＵに対応する。サブヘッダーはＭＡＣ ＣＥとＭＡＣ ＳＤＵの長さ及び特徴を示す。

ＭＡＣ ＳＤＵは、ＭＡＣ層の上位層（例えば、ＲＬＣ層又はＲＲＣ層）から来たデータブロックであり、ＭＡＣ ＣＥは、バッファ状態報告（ｂｕｆｆｅｒ ｓｔａｔｕｓ ｒｅｐｏｒｔ）のようにＭＡＣ層の制御情報を伝達するために使用される。

ＭＡＣサブヘッダーは、次のようなフィールドを含む。

− Ｒ（１ビット）：予約された（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールド。

− Ｅ（１ビット）：拡張（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）フィールド。次にＦ及びＬフィールドが存在するか否かを知らせる。

− ＬＣＩＤ（５ビット）：論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）ＩＤフィールド。如何なる種類のＭＡＣ ＣＥであるのか、又はいずれの論理チャネルのＭＡＣ ＳＤＵであるのかを知らせる。

− Ｆ（１ビット）:フォーマット（Ｆｏｒｍａｔ）フィールド。次のＬフィールドのサイズが７ビットであるのか、それとも１５ビットであるのかを知らせる。

− Ｌ（７ビット又は１５ビット）:長さ（Ｌｅｎｇｔｈ）フィールド。ＭＡＣサブヘッダーに該当するＭＡＣ ＣＥ又はＭＡＣ ＳＤＵの長さを知らせる。

固定サイズ（Ｆｉｘｅｄ−ｓｉｚｅｄ）のＭＡＣ ＣＥに対応するＭＡＣサブヘッダーにはＦ及びＬフィールドが含まれない。

図１０は、固定されたサイズのＭＡＣ ＣＥであって、ＴＡＣ ＭＡＣ ＣＥを示す。ＴＡＣは、端末が適用する時間調節の量を制御するために使用され、ＭＡＣ ＰＤＵサブヘッダーのＬＣＩＤによって識別される。ここで、ＭＡＣ ＣＥは固定されたサイズを有し、図１０に示したように、単一オクテット（Ｏｃｔｅｔ）で構成される。

− Ｒ（１ビット）:予約された（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールド

− ＴＡＣ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ）（６ビット）：端末が適用しなければならないタイミング調整値の総量を制御するために使用されるＴ_Aインデックス値（０、１、２、…、６３）を示す。

タイミング整列のための調整値は、タイミングアドバンス命令（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ、ＴＡＣ）を通じて送信されてもよいが、初期アクセスのために端末機が送信したランダムアクセスプリアンブルに対する応答メッセージ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、以下、ＲＡＲと称する）を介して送信されてもよい。以下、ＴＡＣを受信するために提案されたランダムアクセス過程を行う方法に対して説明する。

ランダムアクセス過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）

ＬＴＥシステムで、端末は、次のような場合にランダムアクセス手続を行うことができる。

− 端末が、基地局との連結（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）がないので、初期接続（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）をする場合

− 端末が、ハンドオーバー手続において、ターゲットセルに最初に接続する場合

− 基地局の命令によって要求される場合

− 上りリンクの時間同期が取られないか、無線リソースを要求するために使用される指定された無線リソースが割り当てられていない状況で、上りリンクへのデータが発生する場合

− 無線連結失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ）又はハンドオーバー失敗（ｈａｎｄｏｖｅｒ ｆａｉｌｕｒｅ）時の復旧手続の場合

これに基づいて、以下では、一般的な競争ベースのランダムアクセス手続を説明する。

（１）第１メッセージ送信

まず、端末は、システム情報又はハンドオーバー命令（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｍａｎｄ）を通じて指示されたランダムアクセスプリアンブルの集合から任意に（ｒａｎｄｏｍｌｙ）一つのランダムアクセスプリアンブルを選択し、ランダムアクセスプリアンブルを送信できるＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲＡＣＨ）リソースを選択して送信することができる。

（２）第２メッセージ受信

端末は、ランダムアクセスプリアンブルを送信した後、基地局が、システム情報又はハンドオーバー命令を通じて指示されたランダムアクセス応答受信ウィンドウ内で自身のランダムアクセス応答の受信を試みる（Ｓ９０２）。より詳細に、ランダムアクセス応答情報はＭＡＣ ＰＤＵの形式で送信することができ、ＭＡＣ ＰＤＵはＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して伝達することができる。また、ＰＤＳＣＨで伝達される情報を端末が適切に受信するために、端末はＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）をモニタすることが好ましい。すなわち、ＰＤＣＣＨには、ＰＤＳＣＨを受信しなければならない端末の情報、ＰＤＳＣＨの無線リソースの周波数、時間情報、及びＰＤＳＣＨの送信形式などが含まれていることが好ましい。一旦端末が自身に送信されるＰＤＣＣＨの受信に成功すると、ＰＤＣＣＨの情報によってＰＤＳＣＨで送信されるランダムアクセス応答を適切に受信することができる。そして、ランダムアクセス応答には、ランダムアクセスプリアンブル区別子（ＩＤ；例えば、ＲＡＰＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）、上りリンク無線リソースを知らせる上りリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）及び時間同期補正値（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ：ＴＡＣ）を含ませることができる。

上述したように、ランダムアクセス応答でランダムアクセスプリアンブル区別子が必要な理由は、一つのランダムアクセス応答には一つ以上の端末のためのランダムアクセス応答情報が含まれ得るので、上りリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子及びＴＡＣがいずれの端末に有効であるのかを知らせる必要があるためである。本段階で、端末は、自身が選択したランダムアクセスプリアンブルと一致するランダムアクセスプリアンブル識別子を選択すると仮定する。これを通じて、端末は、上りリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ）及び時間同期補正値（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ）などを受信することができる。

（３）第３メッセージ送信

端末が自身に有効なランダムアクセス応答を受信した場合は、ランダムアクセス応答に含まれた各情報をそれぞれ処理する。すなわち、端末はＴＡＣを適用させ、臨時セル識別子を格納する。また、有効なランダムアクセス応答受信に対応して送信するデータをメッセージ３バッファに格納することができる。

一方、端末は、受信されたＵＬ承認を用いて、データ（すなわち、第３メッセージ）を基地局に送信する。第３メッセージには、端末の識別子が含まれなければならない。これは、競争ベースのランダムアクセス手続では、基地局でいずれの端末がランダムアクセス手続を行うのかを判断できないが、今後、衝突を解決するためには端末を識別しなければならないためである。

端末の識別子を含ませる方法としては二つの方法が論議された。第一の方法は、端末がランダムアクセス手続前に既に該当セルで割り当てられた有効なセル識別子を有していた場合、端末は、ＵＬ承認に対応する上りリンク送信信号を通じて自身のセル識別子を送信する。その一方で、ランダムアクセス手続前に有効なセル識別子の割り当てを受けていない場合、端末は、自身の固有識別子（例えば、Ｓ−ＴＭＳＩ又は任意のＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ Ｉｄ））を含ませて送信する。一般に、固有識別子はセル識別子より長い。端末は、ＵＬ承認に対応するデータを送信した場合、衝突解決のためのタイマー（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｉｍｅｒ；以下、「ＣＲタイマー」と称する）を開始する。

（４）第４メッセージ受信

端末が、ランダムアクセス応答に含まれたＵＬ承認を通じて自身の識別子を含むデータを送信した後、衝突解決のために基地局の指示を待つ。すなわち、特定メッセージを受信するためにＰＤＣＣＨの受信を試みる（Ｓ９０４）。ＰＤＣＣＨを受信する方法においても二つの方法が論議された。上述したように、ＵＬ承認に対応して送信された第３メッセージが、自身のセル識別子を用いて送信された場合は、自身のセル識別子を用いてＰＤＣＣＨの受信を試み、識別子が固有識別子である場合は、ランダムアクセス応答に含まれた臨時セル識別子を用いてＰＤＣＣＨの受信を試みることができる。その後、前者の場合、衝突解決タイマーが満了する前に自身のセル識別子を通じてＰＤＣＣＨを受信したとき、端末は、正常にランダムアクセス手続が行われたと判断し、ランダムアクセス手続を終了する。後者の場合、衝突解決タイマーが満了する前に臨時セル識別子を通じてＰＤＣＣＨを受信した場合、ＰＤＣＣＨが指示するＰＤＳＣＨが伝達するデータを確認する。データの内容に自身の固有識別子が含まれている場合、端末は、正常にランダムアクセス手続が行われたと判断し、ランダムアクセス手続を終了する。

一方、非競争ベースのランダムアクセス手続での動作は、図７に示した競争ベースのランダムアクセス手続と異なり、第１メッセージ送信及び第２メッセージ送信のみでランダムアクセス手続が終了する。但し、端末が基地局に第１メッセージとしてランダムアクセスプリアンブルを送信する前に、端末は、基地局からランダムアクセスプリアンブルの割り当てを受けるようになり、この割り当てられたランダムアクセスプリアンブルを基地局に第１メッセージとして送信し、基地局からランダムアクセス応答を受信することによってランダムアクセス手続が終了する。

本発明と関連して、同期を確保するために、基地局は、ＰＤＣＣＨを介してＰＤＣＣＨ命令でＰＲＡＣＨをトリガすることができる。そうすると、端末は、ＰＲＡＣＨプリアンブルを基地局に送信する。端末が初期に同期を取るためのＰＲＡＣＨプリアンブル送信は、競争−ベースのＰＲＡＣＨプリアンブル送信である。基地局は、受信した第１メッセージに対する応答としてランダムアクセス応答メッセージを端末に送信する。ここで、ランダムアクセス応答メッセージには、ＴＡＣ及び下記の表３のような内容が含まれている。次の表７は、３ＧＰＰ ＬＴＥ ＴＳ ３６．２１３でランダムアクセス応答グラント（ＲＡ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｇｒａｎｔ）に含まれた情報を示す。

複数のＴＡを有する場合

図１１は、別個の周波数特性を有する複数のセルが併合される例を示す。ＬＴＥ−Ａシステムでは、端末が別個の周波数帯域に属しているか（すなわち、周波数上で大きく離隔しているか）、伝播遅延（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｄｅｌａｙ）特性が異なるか、或いは別個のカバレッジを有する複数のセルを併合することを許容することができる。また、特定セルの場合は、カバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）を拡大したり、或いはカバレッジホール（ｃｏｖｅｒａｇｅ ｈｏｌｅ）を除去するために、リピータなどのＲＲＨ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｈｅａｄ）装置がセル内に配置される状況を考慮することができる。例えば、別個の場所に形成される各セル間でキャリアを併合することができる（ｉｎｔｅｒ−ｓｉｔｅ ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）。ＲＲＨは、ＲＲＵ（Ｒｅｍｏｔｅ Ｒａｄｉｏ Ｕｎｉｔ）と称することができ、基地局（ｅＮＢ）とＲＲＨ（又はＲＲＵ）は、いずれもノード又は送信ノードと総称することができる。

一例において、図１１の（ａ）を参照すると、端末が２個のセル（セル１、セル２）を併合しており、セル１（又はＣＣ１）は、ＲＲＨ無しで基地局（ｅＮＢ）と直接通信するように形成し、セル２は、制限されたカバレッジなどの理由でＲＲＨを用いて形成することができる。この場合、端末からセル２（又はＣＣ２）を介して送信されるＵＬ信号の伝播遅延（或いは、ｅＮＢでの受信タイミング）とセル１を介して送信されるＵＬ信号の伝播遅延（或いは、ｅＮＢでの受信タイミング）は、端末位置及び周波数特性などの理由で異なり得る。このように複数のセルが別個の伝播遅延特性を有する場合は、複数のＴＡを有することが不可避である。

一方、図１１の（ｂ）は、別個のＴＡを有する複数のセルを例示する。端末が２個のセル（例、ＰＣｅｌｌ、ＳＣｅｌｌ）を併合しており、各セルに対して別個のＴＡを適用してＵＬ信号（例、ＰＵＳＣＨ）を送信することができる。

端末が複数のＴＡを受信する場合、特定セル（例えば、ＰＣｅｌｌ）の上り信号送信時点と他のセルの上り信号送信時点との間の差が過度に大きい場合、該当セルの上り信号送信を制限する方案を考慮することができる。例えば、送信時点のギャップが特定しきい値を超える場合、該当セルの上り信号送信を制限する方案を考慮することができる。特定しきい値は、上位信号に設定されたり、端末が予め知っている値であり得る。このような動作は、例えば、端末機が上りリンクで送信するシグナルの送信時点が大きく食い違う場合、基地局と端末との間の上りリンク／下りリンク信号送信タイミング関係が一定でなくなり、誤動作が起こることを防止するために必要であり得る。

また、一つの端末が同一のサブフレームで別個のセル（ＣＣ）に対してＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨなどを送信するタイミング差が大きい場合、端末の上りリンク信号構成及び下りリンク−上りリンク間の応答時間調節の複雑度が非常に大きくなり得る。

したがって、複数のセル間の上りリンク送信タイミングが独立的なＴＡ動作によって大きく食い違う場合、端末の上りリンク信号（例、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＳＲＳ、ＲＡＣＨなど）送信をドロップしたり、送信タイミングを制限する方式を考慮することができる。具体的には、本発明では次のような方式を提案する。

方式１）
端末が上りリンク送信を行わなければならない複数のセル間のＴＡ差がしきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）以上である場合は、任意のセルの上りリンク送信を常にドロップし、実際に送信する上りリンク信号間のＴＡ差は常にしきい値以内になるように調整することができる。この場合、特定セルを基準にしてＴＡ差がしきい値を超えるセルに対する上りリンク信号の送信をドロップすることができる。より具体的に、特定セルは、ＰＣｅｌｌ或いはＰＣｅｌｌグループであり得る。又は、ネットワークがＲＲＣシグナリングなどを通じて特定セルを設定することもできる。ここで、上りリンク信号送信をドロップする動作は、予め送信するように設定された信号を送信しない動作であるか、ＴＡ差がしきい値を超える場合、該当セルに対するＰＵＳＣＨなどのスケジューリング命令を期待しないか無視する動作であり得る。

方式２）
端末が上りリンク送信を行わなければならない複数のセル間のＴＡ差がしきい値以上である場合は、任意のセルの上りリンク送信タイミングを他のセルとの送信タイミングに比べてＴＡ以内になるように調整して送信する。この場合、特定セルを基準にしてＴＡ差がしきい値を超えるセルに対する上りリンク信号の送信タイミングを調整することができる。ここで、特定セルは、ＰＣｅｌｌ或いはＰＣｅｌｌグループであり得る。又は、ネットワークがＲＲＣシグナリングなどを通じて特定セルを設定することもできる。

方式３）
端末が上りリンク送信を行わなければならない複数のセル間のＴＡ差がしきい値以上になるＴＡＣを受信した場合、端末は、該当ＴＡＣを無視したり、ＴＡ差がしきい値以内になる限度でのみ適用する。このとき、特定セルを基準にしてＴＡ差がしきい値を超えるＴＡＣを受け取った場合に前記方式を適用することができる。ここで、特定セルは、ＰＣｅｌｌ或いはＰＣｅｌｌグループであり得る。又は、ネットワークが上位層シグナリング（例、ＲＲＣシグナリング）などを通じて特定セルを設定することもできる。

各方式において、ＴＡしきい値は、ネットワークが上位層シグナリング（例、ＲＲＣシグナリング）などを通じて設定することができる。また、セルとは、複数のセルグループ、さらに特徴的には、同一のＴＡＣが適用されるセルグループであり得る。ＴＡの差は、端末が管理しているＴＡ値の差のみならず、端末が特定サブフレームで送信に適用しなければならないＴＡ値の差、端末が受信したＴＡＣでの値の差、或いは端末が送信に適用する送信タイミング（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｉｎｇ）の差になり得る。また、前記方式で、ＰＲＡＣＨのように、ＴＡＣ値を通じて管理されるＴＡ適用が例外になる信号送信時には、ＴＡ差制限方式が適用されなくてもよい。

一方、機器間（Ｄ２Ｄ：Ｄｅｖｉｃｅ−ｔｏ−Ｄｅｉｖｉｃｅ）通信の場合にも、各キャリア間の送信時点の不一致が発生し得るが、端末又はｅＮＢの動作に対して決定されたことはない。よって、本発明は、ＷＡＮとＤ２Ｄの送信時点が不一致する場合、又はＤ２Ｄ信号間の送信時点が不一致する場合に信号を送受信する方法に対して提案する。

機器間（Ｄ２Ｄ：Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信

以下で、上述した無線通信システム（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム又は３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステム）にＤ２Ｄ通信が導入される場合、Ｄ２Ｄ通信を行うための具体的な方案に対して説明する。

以下では、本発明で使用される機器間の通信環境に対して簡略に説明する。

機器間（Ｄ２Ｄ：Ｄｅｖｉｃｅ ｔｏ Ｄｅｖｉｃｅ）通信とは、その表現通り、各電子装置間の通信を意味する。広義では、電子装置間の有線或いは無線通信や、人が制御する装置と機械との間の通信を意味する。しかし、最近は、人の関与無しで行われる各電子装置間の無線通信を称することが一般的である。

図１２は、Ｄ２Ｄ通信を概念的に説明するための図である。図１２は、Ｄ２Ｄ通信の一例として機器間（Ｄ２Ｄ）又は端末間（ＵＥ−ｔｏ−ＵＥ）通信方式を示すものであって、端末間のデータ交換を基地局を経ることなく行うことができる。このように各装置間に直接設定されるリンクをＤ２Ｄリンクと称することができる。Ｄ２Ｄ通信は、既存の基地局中心の通信方式に比べて遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）が減少し、より少ない無線リソースを必要とするなどの長所を有する。ここで、ＵＥは、ユーザの端末を意味するが、ｅＮＢなどのネットワーク装備がＵＥ間の通信方式にしたがって信号を送受信する場合は、これを一種のＵＥと見なすことができる。

Ｄ２Ｄ通信は、基地局を経ることなく装置間（又は端末間）の通信を支援する方式であるが、Ｄ２Ｄ通信は、既存の無線通信システム（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ）のリソースを再使用して行われるので、既存の無線通信システムに干渉又はかく乱を起こしてはならない。同じ脈絡で、既存の無線通信システムで動作する端末、基地局などによってＤ２Ｄ通信が受ける干渉を最小化することも重要である。

一方、Ｄ２Ｄ動作を行うＵＥも、直接通信が可能な領域以外のＵＥとの通信を維持するためにｅＮＢとの通信（これをＷＡＮと称する）を行わなければならない。これは、ＵＥが特定リソースを用いてＤ２Ｄ信号を送受信しながら、特定リソースとは異なるリソースを用いてＷＡＮ信号を送受信しなければならないことを意味する。例えば、特定ＵＥが上りリンクキャリアに対して複数のサービングセルが設定されたＵＬキャリア併合（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）状況を仮定することができる。この場合、Ｄ２Ｄ信号及びＷＡＮ信号の送受信のために、ＵＥは、少なくとも特定時点で一つのキャリア（以下、ＣＣ１と称する）ではＷＡＮ信号を送受信しながら、他の一つのキャリア（以下、ＣＣ２と称する）ではＤ２Ｄ信号を送受信するように動作することができる。一般的なＷＡＮ送信において、ＵＥはタイミングアドバンス（ＴＡ：ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ）を適用する。これは、ＵＥとｅＮＢとの間の距離を補正し、異なる位置にある各ＵＥが送信した信号を同時にｅＮＢに到着させるためである。ｅＮＢは、ＴＡＣを送信し、ＵＥが適用するタイミング値、Ｎ_TAを調節することができ、ＵＥは、Ｎ_TA値と事前に定められたオフセット値Ｎ_TA,offsetを足すことによって、最終的に適用するＴＡを決定する。ＵＥは、ｅＮＢから受信したＤＬサブフレームの境界から決定されたＴＡだけ速い時点を自身のＵＬサブフレームの境界として判断し、信号送信を開始する。

その一方で、一部のＤ２Ｄ信号に対しては、上記で決定されたＵＬサブフレームの境界とは異なる時点で信号送信を開始することができる。一部のＤ２Ｄ信号の一例として、ｅＮＢに接続しないため、有効なＴＡＣを受信できなかった休止状態の（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）ＵＥも信号送信に参加できるＤ２Ｄ信号であり、特に、ｅＮＢの個別的な指示を受けることなく送信するＤ２Ｄディスカバリ信号及びＤ２Ｄ通信信号がある。一例として、一部のＤ２Ｄ信号は、ＵＥがｅＮＢから受信したＤＬサブフレームの境界からＮ_TA,offsetだけ速い時点をＤ２Ｄ信号の送信開始時点と見なして送信することができ、休止状態の（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）ＵＥとの共通性のために、有効なＴＡＣを受信している連結状態の（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）ＵＥも同一の動作を行うことができる。ここで、Ｄ２Ｄ信号は、信号の属性によってＴＡの適用有無が変わり得る。例えば、ＴＡの適用有無は、下記のように決定することができる。

１）ｅＮＢからのＵＥ−特定のリソース割り当てを通じてＤ２Ｄ信号を送信する場合はＴＡを適用することができる。

２）ｅＮＢから不特定多数のＵＥに割り当てられたリソースプール（ｐｏｏｌ）内で、個別ＵＥが一つのリソースを選択してＤ２Ｄ信号を送信する場合はＴＡが適用されなくてもよい。

３）Ｄ２Ｄ送受信に介入する各ＵＥ間の同期化のための信号にはＴＡが適用されなくてもよい。

４）後行するＤ２Ｄ送信信号に対する各種制御情報を送信するＤ２Ｄ制御信号にはＴＡが適用されなくてもよい。

このように、Ｄ２Ｄ信号に対しても各キャリア間の送信時点の不一致が発生し、端末又はｅＮＢの動作に対して決定されたことはない。Ｄ２Ｄ信号が他の信号などと重畳される場合、干渉などの問題によって信号送受信が円滑に行われない場合が発生し得る。このようにＷＡＮ信号とＤ２Ｄの送信時点が不一致する場合、Ｄ２Ｄ信号間の送信時点が不一致する場合、又はＤ２Ｄ信号が他の信号などと重畳的に送信される場合に信号を送受信する方法に対して提案する。まず、図１３及び図１４を参照して、ＷＡＮとＤ２Ｄの送信時点が不一致する場合に対して説明する。

ＷＡＮとＤ２Ｄの送信時点が不一致する場合

図１３及び図１４は、上述したように、Ｄ２Ｄ信号がＷＡＮ信号のＵＬサブフレーム境界と異なる時点で送信される一例を示す図である。これは、有効なＴＡＣを受信したＵＥがＣＣ１ではＴＡＣを適用してＷＡＮ信号を送信しながら、ＣＣ２ではＴＡＣを適用することなくＤ２Ｄ信号を送信する場合に該当する。ここで、ＣＣ１とＣＣ２でＵＥが受信した下りリンクサブフレーム境界は同一であり、Ｎ_TA,offsetは０である状況を仮定した。したがって、図１３及び図１４を参照すると、ＷＡＮを送信するＣＣ１とＤ２Ｄを送信するＣＣ２との間に送信時点の不一致が発生するようになる。

以下、図１３及び図１４で説明したＷＡＮとＤ２Ｄ送信時点が不一致する場合に信号を送受信する方法を提案する。提案する方法は、ＵＥが複数のＴＡを支援する力量（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を備えているか否かによって変わり得る。ＵＥが複数のＴＡを支援する力量を備えているか否かは、初期にＵＥがネットワークに接続する過程を通じて知ることができる。

以下、複数のＴＡを支援する力量を備えることができなかった場合と、力量を備えた場合とに分けて、それぞれの場合に信号を送受信する方法を説明する。まず、複数のＴＡを支援する力量を備えることができなかった場合に対して説明する。

複数のＴＡを支援する力量を備えることができなかった場合

ＵＥが複数のＴＡを支援する力量を備えることができない場合は、ＵＥが二つのＵＬキャリアに対して同時に信号を送信する能力があるとしても、二つのキャリアに適用されるＴＡ値は互いに同一でなければならないという制約がある。よって、図１３で説明したような場合（互いに送信時点が変わる場合）にＷＡＮとＤ２Ｄを同時に送信するためには、ＵＥの送信回路具現に大きな変化を与えなければならなく、これは、キャリアに異なるＴＡを適用できる端末の具現とほぼ同一のレベルになり得る。

よって、本発明の実施例として、送信時点が異なるＷＡＮとＤ２Ｄが同一時点に異なるキャリアで送信されることがスケジュールされる場合は、ＷＡＮ及びＤ２Ｄ信号のうちの一つのみを選択して送信することを提案する。すなわち、このようなＵＥの具現複雑度を既存と同じレベルに維持するために、該当条件（複数のＴＡを支援する力量を備えることができなかった場合）のＵＥは、送信時点が異なるＷＡＮ及びＤ２Ｄが同一時点に異なるキャリアで送信されることがスケジュールされる場合は、ＷＡＮ及びＤ２Ｄ信号のうちの一つのみを選択して送信することができる。

ＷＡＮ及びＤ２Ｄ信号のうちのいずれの信号を選択するのかに関して、ＵＥは次のように動作することができる。一般に、ＷＡＮリソースは、ＵＥとｅＮＢとの間の各種制御情報を含み、ｅＮＢを経てバックホールリンク（ｂａｋｈａｕｌ ｌｉｎｋ）を介して最終目的地まで伝達されなければならないので、Ｄ２Ｄに比べてより迅速に送信される必要がある。したがって、ＷＡＮ及びＤ２Ｄのうちの一つを選択するとき、ＷＡＮ信号の送信を選択することが好ましい。すなわち、図１３及び／又は図１４のような状況が発生する場合、該当ＵＥは、ＣＣ２でのＤ２Ｄ信号送信を中断し、ＣＣ１でのＷＡＮ信号のみを送信することができる。

Ｄ２Ｄ信号送信を中断する具体的な動作として、ＵＥは、下記の実施例によって動作することができる。

（１）方法１
ＵＥは、該当サブフレームのＤ２Ｄ信号の送信全体を中断することができる。図１３の実施例においては、その次のサブフレームでＣＣ１でのＷＡＮ送信がないとしても、該当サブフレームでＣＣ２でのＤ２Ｄ信号送信全体を中断する。但し、一つのサブフレームの一部のシンボルのみを用いて送信される信号（例えば、同期化のために、一つのサブフレームで４シンボルのみを用いるＤ２Ｄ同期化信号）の場合は、例外的に直接的な重畳が発生しない限り、送信を持続することができる。

（２）方法２
ＵＥは、該当サブフレームのＤ２Ｄ信号の送信全体を中断する代わりに、問題となる時間領域でのみＤ２Ｄ信号送信を中断することができる。図１３を参照すると、ＷＡＮ送信が行われるサブフレームの次のサブフレームでＣＣ１でのＷＡＮ送信がないとすると、ＣＣ２ではＷＡＮ送信と重畳される区間でのみＤ２Ｄ信号送信を中断し、残りの区間ではＤ２Ｄ信号送信を持続することができる。ここで、重畳される区間は、ＵＥがＣＣ１でＷＡＮ信号を送信した後、ＷＡＮ信号送信中断状態に遷移する時間領域及び／又はＵＥがＣＣ１で何ら信号も送信していない状態でＷＡＮ信号を送信するために遷移する時間領域を含むことができる。

（３）方法３
前記説明したＤ２Ｄ信号の送信を中断する方法は、状況に応じて適切なものを選択して適用することができる。図１３及び図１４を参照して方法３に関して説明する。図１３は、Ｄ２Ｄ信号の前側の場合で、ＷＡＮ送信と重畳される場合を示し、図１４は、Ｄ２Ｄ信号の後側の一部がＷＡＮ送信と重畳される場合を示す。

図１３を参照すると、Ｄ２Ｄ信号の前側部分がＷＡＮ送信と重畳される場合は、サブフレーム全体のＤ２Ｄ送信が中断され得る。これは、一般にＴＡ値が大きくないので、前側部分が重畳される場合は、ほとんどのシンボルで重畳が発生する可能性が高いためであり、また、Ｄ２Ｄ信号の前側部分には、より重要な信号、例えば、復調のための参照信号が含まれる可能性が高いためである。

一方、図１４を参照すると、Ｄ２Ｄ信号の後側部分がＷＡＮ送信と重畳される場合は、重畳される区間のＤ２Ｄ信号のみが中断されてもよい。特に、このような方式は、ＴＡ値が大きくないため、後側で重畳される区間が短い場合、ほとんどのシンボルで重畳無しでＤ２Ｄ信号を送信できるという長所を有する。

この場合、ＵＥの動作をより明確に定義するために、ＷＡＮと重畳される時間区間の長さに対するしきい値を設定し、重畳期間がこのしきい値より大きい場合は、該当サブフレーム全体のＤ２Ｄ送信を中断し、重畳期間がしきい値以下である場合は、重畳区間でのみＤ２Ｄ送信を中断するように動作することができる。図１４では省略したが、Ｄ２Ｄサブフレームの最後の一部のシンボルはＤ２Ｄ信号送受信間の転換などの目的で常に空にすることができ、この場合は、このような空になったシンボルは、ＷＡＮとの重畳から除外するものと見なすことができる。一方、上述したように、場合によって、ＵＥが複数のＴＡを支援する力量を備えることができない場合、ＵＥが二つのＵＬキャリアに対して同時に信号を送信する能力があるとしても、二つのキャリアに適用されるＴＡ値は互いに同一でなければならないという制約がある。また、同一のＴＡ値を使用するときにも、各信号の送信時点が変わる場合が発生し、この場合は、同時に信号を送信することが難しくなり得る。一例として、ＴＡが適用されない信号を含む場合が発生し得る。

このとき、ｅＮＢは、個別ＵＥが同時に信号を送受信できる状況であるか否かを正確に把握できなかった状態でスケジューリングを行う場合が発生し、ｅＮＢの立場では効率的なスケジューリングのために追加的な情報が必要であり得る。よって、ＵＥは、ｅＮＢにＵＥの力量に関する報告を行うことを提案する。ここで、力量に関する報告は、ＷＡＮとＤ２Ｄ信号の送信時点の差に対する上限値、ＷＡＮとＤ２Ｄ信号の送信時点の差又は該当ＵＥが複数の信号を同時に送受信できるか否か（又は該当タイミング差を支援する力量があるか否か）などに関する情報を含むことができる。さらに、力量に関する報告は、同時送信又は受信可能帯域を示すフィールド、Ｄ２Ｄ送受信帯域を示すフィールドなどを含むことができる。また、ＵＥは、初期にネットワークに接続する過程を通じてｅＮＢに力量に関する報告を行うことができる。

例えば、Ｄ２Ｄディスカバリ信号の場合、常にＴＡが適用されなくてもよく、Ｄ２Ｄ通信信号の場合、必須なＳＡ送信に対してＴＡが適用されなくてもよい。よって、複数のＴＡを支援できない端末は、ＷＡＮ信号とＤ２Ｄ信号を同時に送信することができない。この場合、特定の上りリンク送信周波数の組合せに対して複数のＴＡを支援できない端末は、ｅＮＢに該当組合せに対してＷＡＮ信号とＤ２Ｄ信号を同時に送信できないことを報告することができる。

ＵＥがｅＮＢに報告する方法として、別途のシグナリングを用いて明示的に知らせることもでき、又は、使用される信号を用いて黙示的に知らせることもできる。明示的な指示の一例として、ＵＥは、力量に関する情報として、ＵＥが二つの信号を同時に送受信できるか否かをｅＮＢに知らせることができる。

複数のＴＡを支援する力量を備えた場合

以下、複数のＴＡを支援する力量を備えた場合、ＵＥの信号送受信動作に関して説明する。ＵＥが複数のＴＡを支援する力量を備えているとしても、二つのキャリアに適用できるＴＡ差には一定の上限が存在し得る。例えば、二つのキャリアでのサブフレーム境界の差の上限は、３２．４７μｓなどの値として与えることができる。

図１３に関する説明において、ＣＣ１のＷＡＮ送信開始時点とＣＣ２のＤ２Ｄ送信開始時点との間の差（二つのＣＣのＤＬサブフレームの同期が取られる場合、二つのＣＣの送信信号に適用するＴＡ値の差）が上限値より小さいと、二つの信号の送信は該当ＵＥの動作可能領域内で行われるので、二つのキャリアで信号を同時に送信することができる。

その一方で、ＣＣ１のＷＡＮ送信開始時点とＣＣ２のＤ２Ｄ送信開始時点との間の差が上限値より大きいと、該当ＵＥの観点では、自身が有している能力を超える状況が発生する。この場合、ＵＥは、二つの信号のうちの一つのみを送信するように動作することができる。この場合、上述したように、ＣＣ２でのＤ２Ｄ送信を取り消し、ＣＣ１でのＷＡＮ信号のみを送信するように動作することができる。

前記のような状況の発生頻度をより緩和するために、ＷＡＮ信号とＤ２Ｄ信号の送信時点の差に対する上限値は、ＷＡＮ信号とＷＡＮ信号の送信時点の差に対する上限値より大きく設定することもできる。

この場合、ＵＥは、ＷＡＮ信号とＤ２Ｄ信号を同時に送受信できるか否かに関する情報をｅＮＢに送信することができる。ここで、ＵＥは、上限値を考慮して、二つの信号を同時に送受信できるか否かを直接ｅＮＢに知らせることができる。又は、ＵＥは、初期接続過程でＷＡＮ信号とＤ２Ｄ信号の送信時点の差に対する上限値をｅＮＢに知らせることもできる。但し、上限値をｅＮＢに予め送信するとしても、場合によって、ｅＮＢの立場では、ＵＥのＤ２Ｄ送信時点を明確に把握することが難しくなり得る。よって、上限値をｅＮＢに知らせる場合にも、二つの信号を同時に送受信できるか否かを直接ｅＮＢに知らせることができる。

ＷＡＮとＤ２Ｄ信号の送信時点の差が、ＵＥが支援できる上限値以上になり、Ｄ２Ｄ信号送信が中断される場合にも、上述した方法（方法１、２、３）によって動作することができる。具体的に、Ｄ２Ｄサブフレームでの全体のＤ２Ｄ信号送信が中断されてもよく、或いは、ＷＡＮとの重畳が発生する区間でのみＤ２Ｄ信号送信が中断されてもよい。ここでも、同様に、重畳区間の長さ及び位置によってサブフレームでの全体のＤ２Ｄ信号送信が中断されるのか、それとも一部のシンボルでのみＤ２Ｄ信号送信が中断されるのかを決定することもできる。一例として、図１４に示したように、Ｄ２Ｄ信号送信の終了部分の一部のみが次のサブフレームのＷＡＮ送信と重畳され、その重畳される区間の長さが一定レベル以下に与えられた場合、Ｄ２Ｄサブフレームの前側の一部のシンボルでは信号が送信される一方、ＷＡＮと重畳される領域ではＤ２Ｄ信号送信が中断され得る。この場合、ＵＥは、ＷＡＮ信号とＤ２Ｄ信号を同時に送受信できるか否かに関してｅＮＢに知らせることができる。ＷＡＮとＤ２Ｄ信号の送信時点の差が上限値以上になる場合、ＵＥは、ｅＮＢに二つの信号が同時に送信できないことを知らせることができる。

一方、特定ＵＥは、同期が取られない二つのキャリアを介して信号を同時に送信できる能力を有することもできる。一例として、二つのｅＮＢが各キャリアでＵＬ信号を受信し、二つのｅＮＢの同期が取られない場合、該当ＵＥは、二つのキャリアで各ｅＮＢに同期が取られない状況でＷＡＮ信号を同時に送信することもできる。このような機能を二重接続（ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）と称することができる。このような状況は、該当ＵＥが支援できる二つのキャリアの送信時点の差に制限がない場合と見ることができ、このときは、Ｄ２Ｄも、同様に、図１３又は図１４に示すように、ＷＡＮとの同期が取られない重畳が発生する場合にも同時送信が可能である。同様に、この場合、ＵＥは、ＷＡＮ信号とＤ２Ｄ信号を同時に送受信できるか否かに関してｅＮＢに知らせることができる。ＵＥは、ｅＮＢに二つの信号を同時に送信できることを知らせることができる。

但し、この場合、ＷＡＮ信号が、ＵＥが有する全ての電力を消耗する場合にも、Ｄ２Ｄ信号の送信が中断され得る。これは、ＷＡＮ信号への電力割り当てに優先権を付与することが、多くのＵＥとリソースを共有するＷＡＮの運営にさらに効果的であるためである。ＷＡＮ信号が全ての電力を消耗し、Ｄ２Ｄ信号の送信が中断される場合にも、上述した方法（方法１、２、３）によって動作し得る。具体的に、サブフレーム全体のＤ２Ｄ送信中断と重畳領域でのＤ２Ｄ送信中断との間で選択して動作を行うことができる。一例として、サブフレーム内でＤ２Ｄ信号の後側が重畳される場合は、上述したように、サブフレーム全体のＤ２Ｄ信号の送信が中断され得る。サブフレーム内でＤ２Ｄ信号の後側が重畳される場合は、その重畳される程度を基準値と比較し、基準値以上である場合は、サブフレーム全体での送信を中断し、基準値以下である場合は、重畳領域でのみ送信を中断するように動作することができる。

上述したように、場合によって、ｅＮＢは、個別ＵＥが使用している正確なＴＡ値を把握することができなく、効率的なスケジューリングのために追加的な情報が必要であり得る。よって、ＵＥは、ｅＮＢにＵＥの力量に関する報告を行うことを提案する。ここで、力量に関する報告は、ＷＡＮとＤ２Ｄ信号の送信時点の差に対する上限値、ＷＡＮとＤ２Ｄ信号の送信時点の差又は該当ＵＥが複数の信号を同時に送受信できるか否か（又は該当タイミング差を支援する力量があるか否か）などに関する情報を含むことができる。さらに、力量に関する報告は、同時送信又は受信可能帯域を示すフィールド、Ｄ２Ｄ送受信帯域を示すフィールドなどを含むことができる。また、ＵＥは、初期にネットワークに接続する過程を通じてｅＮＢに力量に関する報告を行うことができる。

一例として、図１３に示した状況が発生し、二つの信号送信時点の差が前記説明した上限値より大きくなると、ＵＥは、送信時点の差が上限値より大きいという事実又はＵＥが二つの信号を同時に送受信できないことをｅＮＢに知らせ、ｅＮＢの動作を促進することができる。或いは、二つの信号の送信時点に対する差を報告することもできる。この場合、ＵＥは、ｅＮＢに予めＷＡＮとＤ２Ｄ信号の送信時点の差に対する上限値を知らせることができる。よって、ｅＮＢは、二つの信号の送信時点に対する差を受信した場合、これを上限値と比較して、ＵＥが二つの信号を同時に送受信できるか否かを判断することもできる。

このような報告を受信したｅＮＢは、該当ＵＥのＷＡＮとＤ２Ｄ信号の同時送信が不可能であると判断される場合、Ｄ２Ｄ信号を送信すると予想される時点では、異なるキャリアであるとしてもＷＡＮ信号の送信をスケジュールしないように動作することができる。その反対に、Ｄ２Ｄ信号の送受信をスケジュールしないように動作することもできる。

ＵＥがｅＮＢに報告する方法として、別途のシグナリングを用いて明示的に知らせることもでき、又は、使用される信号を用いて黙示的に知らせることもできる。明示的な指示の一例として、ＵＥは、力量に関する情報として、ＵＥが二つの信号を同時に送受信できるか否かをｅＮＢに知らせることができる。ＵＥが複数のキャリアでＷＡＮ信号送受信と他のＵＥとのＤ２Ｄ送受信を同時に行う力量がない場合、ＵＥは、下記のような優先順位にしたがって信号を送受信することができる。

１）ｅＮＢとＵＥとの間の上りリンク信号送信は、Ｄ２Ｄ信号送受信に比べて優先的に選択されて送信される。

２）Ｄ２Ｄ同期化信号は、送信が省略される場合、他のＵＥの同期性能に大きな影響を及ぼすので、他のＤ２Ｄ信号に比べて優先的に選択されて送信される。

３）後行するＤ２Ｄ送信信号に対する制御信号（例えば、Ｄ２Ｄ通信チャネル（Ｄ２Ｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）に対するスケジューリング情報を送信するスケジューリング割り当て（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）を含む信号）は、１回の制御信号送信で複数のＤ２Ｄ通信チャネルを制御できるので、Ｄ２Ｄ通信チャネル信号に比べて優先的に選択されて送信される。

４）二つのＤ２Ｄ信号が同期情報や制御情報を含まない場合は、送信周期の長い信号が優先的に選択されて送信される。

一方、二つのキャリアは、ＷＡＮ信号送信の観点では常に同一のＴＡが適用される同一のタイミングアドバンスグループ（ＴＡＧ：ｔｉｍｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ ｇｒｏｕｐ）に属していてもよい。この場合も、同様に、図１３に示した問題が発生し、このときのＵＥ動作に対して未だに決定されたことはない。よって、以下のような方法で動作することを定義することができる。

図１３の場合、ＣＣ１とＣＣ２が同一のＴＡＧに属すると、ＵＥは、同一のＴＡＧでは常に同一のＴＡを適用するＷＡＮ送信の動作を拡張することができ、このとき、異なる送信時点を有する信号が同時に送信される場合は、二つのうちの一つのみを選択することができる。すなわち、図１３において、ＣＣ１とＣＣ２が同一のＴＡＧに属する場合、同一のＴＡＧで二つの信号が異なる送信時点を有することができないので、一つの信号（例えば、ＷＡＮ信号）のみを選択的に送信することができる。

但し、図１３の場合、ＣＣ１とＣＣ２が同一のＴＡＧに属するとしても、特定時点に異なる送信時点の信号送信がスケジュールされ、ＵＥがこれを支援できる条件であると、ＵＥは、同一のＴＡＧ内でも異なる送信時点を適用し、二つの信号を同時に送信するように動作することもできる。例えば、図１３において、二つの信号の送信時点の差が上限値より小さいと、二つのキャリアが同一のＴＡＧにあるとしても、異なる時点を用いて同時に送信することができる。

一方、Ｄ２Ｄ信号を送信するとき、複数のキャリアで信号を送信したり、一つのキャリア（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ）で信号を送信する場合にも、タイミングの不一致又は多くの信号が重畳される場合が発生し得る。

以下、本発明の一実施例として、二つのキャリアで同時にＤ２Ｄ信号を送信する場合の端末の動作に対して説明する。

図１５は、二つのキャリアで同時にＤ２Ｄ信号を送信する場合に対して例示する。図１５を参照すると、図１５の場合と同様に、ＣＣ１ではＴＡが適用されるＤ２Ｄ信号が送信される一方、ＣＣ２ではＴＡが適用されないＤ２Ｄ信号が送信され得る。ここで、Ｄ２Ｄ信号は、信号の属性によってＴＡの適用有無が変わり得る。例えば、ＴＡの適用有無は、下記のように決定することができる。

１）ｅＮＢからのＵＥ−特定のリソース割り当てを通じてＤ２Ｄ信号を送信する場合にはＴＡを適用することができる。

２）ｅＮＢから不特定多数のＵＥに割り当てられたリソースプール内で、個別ＵＥが一つのリソースを選択してＤ２Ｄ信号を送信する場合にはＴＡが適用されなくてもよい。

３）Ｄ２Ｄ送受信に介入するＵＥ間の同期化のための信号にはＴＡが適用されなくてもよい。

４）後行するＤ２Ｄ送信信号に対する各種制御情報を送信するＤ２Ｄ制御信号にはＴＡが適用されなくてもよい。

また、このように二つのキャリアで同時にＤ２Ｄ信号を送信する場合に送信時点が変わると、図１３〜図１４で説明したＷＡＮとＤ２Ｄの同時送信の場合に対する動作原理をそのまま適用することができる。但し、二つの信号のうちの一つのみが選択されて送信される場合、その選択の基準がＤ２Ｄ信号の重要性によって変わり得る。一般に、下記の原理にしたがって選択基準を設定することができる。

１）Ｄ２Ｄ同期化信号は、送信が省略される場合、他のＵＥの同期性能に大きな影響を及ぼすので、他のＤ２Ｄ信号に比べて優先的に選択されて送信される。

２）後行するＤ２Ｄ送信信号に対する制御信号（例えば、Ｄ２Ｄ通信チャネル）に対するスケジューリング情報を送信するスケジューリング割り当てを含む信号）は、１回の制御信号送信で複数のＤ２Ｄ通信チャネルを制御できるので、Ｄ２Ｄ通信チャネル信号に比べて優先的に選択されて送信される。

３）二つのＤ２Ｄ信号が同期情報や制御情報を含まない場合は、送信周期の長い信号が優先的に選択されて送信される。

一方、複数のキャリア又は一つのキャリアのみが使用される場合にも、Ｄ２Ｄ信号は、上りリンク信号と時間的に同時に行われ得る。ここで、同時に行われることは、信号が部分的に又は全体的に重畳される場合を意味する。例えば、ｅＮＢからＤ２Ｄへの送受信のためのスケジューリングが行われた場合にも、上りリンクシグナリングなどを通じて該当サブフレームが同期化などの目的で設定される場合が発生し得る。この場合、ＵＥは、いずれの信号の送受信を中断するのかを決定しなければならない。

上りリンク信号とＤ２Ｄ信号との間又はＤ２Ｄ信号間に重畳が発生するとき、一つの信号の送信を中断する場合にも、上述したＤ２Ｄ信号送信方法を適切に選択して適用することが可能である。

以下、本発明では、下記のような優先順位によって動作することを提案する。

１）ｅＮＢとＵＥとの間の上りリンク信号送信は、Ｄ２Ｄ信号送受信に比べて優先的に選択されて送信される。

２）Ｄ２Ｄ同期化信号は、送信が省略される場合、他のＵＥの同期性能に大きな影響を及ぼすので、他のＤ２Ｄ信号に比べて優先的に選択されて送信される。

３）後行するＤ２Ｄ送信信号に対する制御信号（例えば、Ｄ２Ｄ通信チャネル）に対するスケジューリング情報を送信するスケジューリング割り当てを含む信号）は、１回の制御信号送信で複数のＤ２Ｄ通信チャネルを制御できるので、Ｄ２Ｄ通信チャネル信号に比べて優先的に選択されて送信される。

４）二つのＤ２Ｄ信号が同期情報や制御情報を含まない場合は、送信周期の長い信号が優先的に選択されて送信される。

具体的に、Ｄ２Ｄ信号の送信のためのサブフレームｎが同期化の目的で設定される場合は、Ｄ２Ｄデータ（又は通信チャネル）信号、Ｄ２Ｄディスカバリなどの送受信は中断され得る。ここで、同期化の有無は、上位層パラメータによって決定することができる。

更に他の一例として、Ｄ２Ｄ信号の送信のためのサブフレームでＤ２Ｄ通信信号とＤ２Ｄディスカバリ信号とが重畳される場合は、Ｄ２Ｄディスカバリなどの信号送受信は中断され得る。

また、ＵＥと基地局との間の信号が重畳される場合は、ＵＥと基地局との間の信号送信が優先順位を有することができる。この場合、Ｄ２Ｄ信号の送受信はドロップ又は中断され得る。

さらに、他のＵＥで同期化信号を受信する場合として、該当同期化信号を隣接ＵＥで検出する場合、隣接ＵＥは、予約されたＤ２Ｄ送受信動作を中断することもできる。

この場合、図１３に関する説明のように、ＵＥは、ｅＮＢにＵＥの力量に関する報告を行うことができる。ここで、ＵＥの力量とは、Ｄ２Ｄ信号送受信のための帯域でＵＥが別個の信号を送受信できるか否かに関するものであり得る。具体的に、力量に関する報告は、ｅＮＢに対する信号とＤ２Ｄ信号の送信時点の差に対する上限値、ｅＮＢに対する信号とＤ２Ｄ信号の送信時点の差又は該当ＵＥが複数の信号を同時に送信できるか否か（又は該当タイミング差を支援する力量があるか否か）などに関する情報を含むことができる。さらに、力量に関する報告は、同時送信又は受信可能帯域を示すフィールド、Ｄ２Ｄ送受信帯域を示すフィールドなどを含むことができる。また、ＵＥは、初期にネットワークに接続する過程を通じてｅＮＢに力量に関する報告を行うことができる。

このような報告を受信したｅＮＢは、該当ＵＥのｅＮＢとの信号送信とＤ２Ｄ信号同時送信が不可能であると判断される場合、Ｄ２Ｄ信号を送信すると予想される時点では同一のキャリアであっても、又は異なるキャリアであっても、ｅＮＢへの上りリンク信号の送信をスケジュールしないように動作することができる。その反対に、Ｄ２Ｄ信号の送受信をスケジュールしないように動作することもできる。

ＵＥがｅＮＢに報告する方法として、別途のシグナリングを用いて明示的に知らせることもでき、又は、使用される信号を用いて黙示的に知らせることもできる。明示的な指示の一例として、ＵＥは、力量に関する情報として、ＵＥが二つの信号を同時に送受信できるか否かをｅＮＢに知らせることができる。

また、信号が重畳された場合、Ｄ２Ｄ信号とＷＡＮとの間の信号送受信方法で説明した事項を適用することもできる。例えば、重畳された信号の区間が既に設定されたしきい値又は上限値より小さい場合は、後順位を有する信号のうちの一部のみが送信され得る。この場合、後順位を有する信号の種類を考慮して、信号が重要でない信号である場合は、信号の全部をドロップすることなく、一部のみを送信することができる。図１６は、本発明の実施例に適用できる基地局及び端末を例示する。リレーを含むシステムの場合、基地局又は端末はリレーに取り替えることができる。

図１６を参照すると、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）１１０及び端末（ＵＥ）１２０を含む。基地局１１０は、プロセッサ１１２、メモリ１１４及び無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニット１１６を含む。プロセッサ１１２は、本発明で提案した手続及び／又は方法を具現するように構成することができる。メモリ１１４は、プロセッサ１１２と連結され、プロセッサ１１２の動作と関連する多様な情報を格納する。ＲＦユニット１１６は、プロセッサ１１２と連結され、無線信号を送信及び／又は受信する。端末１２０は、プロセッサ１２２、メモリ１２４及びＲＦユニット１２６を含む。プロセッサ１２２は、本発明で提案した手続及び／又は方法を具現するように構成することができる。メモリ１２４は、プロセッサ１２２と連結され、プロセッサ１２２の動作と関連する多様な情報を格納する。ＲＦユニット１２６は、プロセッサ１２２と連結され、無線信号を送信及び／又は受信する。基地局１１０及び／又は端末１２０は、単一アンテナ又は多重アンテナを有することができる。

以上で説明した実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定形態に結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途の明示的言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されない形態で実施することができる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することも可能である。本発明の実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含ませることができ、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項として含ませ得ることは自明である。

本文書において、本発明の実施例は、主に端末と基地局との間のデータ送受信関係を中心に説明した。本文書で基地局によって行われると説明した特定動作は、場合によっては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行うことができる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作が、基地局又は基地局以外の他のネットワークノードによって行えることは自明である。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に取り替えることができる。また、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に取り替えることができる。

本発明に係る実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手続、関数などの形態に具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知の多様な手段によってプロセッサとデータをやり取りすることができる。

本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。よって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定しなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

本発明は、端末、リレー、基地局などの無線通信装置に使用することができる。

Claims (12)

1. 端末間（Ｄ２Ｄ）通信を支援する無線通信システムにおいて端末が信号を送信する方法において、
   第１信号の送信に対し、第１周波数帯域上で第１上りリンクリソースを予約するステップと、
   第２信号の送信に対し、第２周波数帯域上で第２上りリンクリソースを予約するステップと、
   を有し、
   前記第１信号と前記第２信号のそれぞれは、上りリンク信号、Ｄ２Ｄ同期化信号、Ｄ２Ｄ制御信号、又はＤ２Ｄ通信信号の１つであり、
   前記第１信号と前記第２信号は、前記上りリンク信号、前記Ｄ２Ｄ同期化信号、前記Ｄ２Ｄ制御信号、及び前記Ｄ２Ｄ通信信号の優先順位に従い決定され、
   前記第１信号のタイミングアドバンス値と前記第２信号のタイミングアドバンス値が異なり、かつ、前記端末が、複数のタイミングアドバンスを支援する力量を備えていない場合、
   前記第２信号の前側部分が前記第１信号と重畳される場合、前記端末は前記第２信号の送信全体を中断するが、前記第２信号が前記Ｄ２Ｄ同期化信号の場合、直接的な重畳が発生しない限り、前記第２信号の送信を持続することができ、
   前記第２信号の後側部分が前記第１信号と重畳される場合、前記端末は重畳される区間の前記第２信号送信を中断する、信号送信方法。
2. 前記端末が、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域を介して同時送信ができる場合、前記第１信号と前記第２信号を同時に送信する、請求項１に記載の信号送信方法。
3. 前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域を介する同時送信の能力に関する情報を送信するステップをさらに有する、請求項１に記載の信号送信方法。
4. 前記第１上りリンクリソースと前記第２上りリンクリソースのタイミングが互いに異なる、請求項１に記載の信号送信方法。
5. 前記第１上りリンクリソースは、タイミングアドバンス命令が適用されたタイミングを有し、
   前記第２上りリンクリソースは、タイミングアドバンス命令が適用されないタイミングを有する、請求項４に記載の信号送信方法。
6. 前記第１上りリンクリソースと前記第２上りリンクリソースは、時間単位に関して同じサブフレームを含む、請求項１に記載の信号送信方法。
7. 端末間（Ｄ２Ｄ）通信を支援する無線通信システムで信号を送信する端末において、
   信号を送信するための送受信モジュールと、
   Ｄ２Ｄ通信を支援するプロセッサと、を含み、
   前記プロセッサは、
   第１信号の送信に対し、第１周波数帯域上で第１上りリンクリソースを予約し、
   第２信号の送信に対し、第２周波数帯域上で第２上りリンクリソースを予約するよう構成され、
   前記第１信号と前記第２信号のそれぞれは、上りリンク信号、Ｄ２Ｄ同期化信号、Ｄ２Ｄ制御信号、又はＤ２Ｄ通信信号の１つであり、
   前記第１信号と前記第２信号は、前記上りリンク信号、前記Ｄ２Ｄ同期化信号、前記Ｄ２Ｄ制御信号、及び前記Ｄ２Ｄ通信信号の優先順位に従い決定され、
   前記第１信号のタイミングアドバンス値と前記第２信号のタイミングアドバンス値が異なり、かつ、前記端末が、複数のタイミングアドバンスを支援する力量を備えていない場合、
   前記第２信号の前側部分が前記第１信号と重畳される場合、前記端末は前記第２信号の送信全体を中断するが、前記第２信号が前記Ｄ２Ｄ同期化信号の場合、直接的な重畳が発生しない限り、前記第２信号の送信を持続することができ、
   前記第２信号の後側部分が前記第１信号と重畳される場合、前記端末は重畳される区間の前記第２信号送信を中断する、端末。
8. 前記端末が、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域を介して同時送信ができる場合、前記第１信号と前記第２信号を同時に送信する、請求項７に記載の端末。
9. 前記プロセッサは、前記第１周波数帯域と前記第２周波数帯域を介する同時送信の能力に関する情報を送信するよう更に構成される、請求項７に記載の端末。
10. 前記第１上りリンクリソースと前記第２上りリンクリソースのタイミングが互いに異なる、請求項７に記載の端末。
11. 前記第１上りリンクリソースは、タイミングアドバンス命令が適用されたタイミングを有し、
    前記第２上りリンクリソースは、タイミングアドバンス命令が適用されないタイミングを有する、請求項１０に記載の端末。
12. 前記第１上りリンクリソースと前記第２上りリンクリソースは、時間単位に関して同じサブフレームを含む、請求項７に記載の端末。

Images