JP6912589B2 - 無線通信システムにおいて参照信号を送受信する方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本発明は、参照信号を送受信する方法及びそのための装置に関し、より詳しくは、ＣＳＩ−ＲＳ(ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)のシーケンスをマッピングするための参照位置(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎ)を設定する方法及びそのための装置に関する。

時代の流れによってより多くの通信装置がより大きな通信トラフィックを要求することになり、既存のＬＴＥシステムに比べて向上した無線広帯域通信である次世代５Ｇシステムが要求されている。ＮｅｗＲＡＴと呼ばれるこの次世代５Ｇシステムは、Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ ＢｒｏａｄＢａｎｄ(ｅＭＢＢ)／Ｕｌｔｒａ−Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｌｏｗ−Ｌａｔｅｎｃｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ(ＵＲＬＬＣ)／Ｍａｓｓｉｖｅ Ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ(ｍＭＴＣ)などに通信シナリオが区分される。

ここで、ｅＭＢＢはＨｉｇｈ Ｓｐｅｃｔｒｕｍ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ、Ｈｉｇｈ Ｕｓｅｒ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ、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Ｕｌｔｒａ Ｒｅｌｉａｂｌｅ、Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ、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Ｌｏｗ Ｃｏｓｔ、Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、Ｓｈｏｒｔ Ｐａｃｋｅｔ、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、参照信号を送受信する方法及びそのための装置を提供する。

本発明が遂げようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の発明の詳細な説明から本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者には明確に理解されるであろう。

本発明の実施例による無線通信システムにおいて、端末がＣＳＩ−ＲＳ(ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)を受信する方法であって、測定帯域幅に関する情報及び複数のセルに対するセルリスト情報を受信し、複数のセルのＣＳＩ−ＲＳを受信し、測定帯域幅内でＣＳＩ−ＲＳに対する受信電力を測定することを含み、ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスは、上位階層により設定される同じ参照位置を基準として物理リソースにマッピングされる。

この時、ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスは各々同じ参照位置に基づいて生成される。

またＣＳＩ−ＲＳのシーケンスの各々の１番目の要素がマッピングされる副搬送波は、同じ参照位置に対応する副搬送波である。

また複数のセルのうちのいずれか１つの受信電力に関する情報を報告することを含む。

またＣＳＩ−ＲＳのシーケンスは各々上位階層により設定される該当セルのスクランブルＩＤ(Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)に基づいて生成される。

また測定帯域幅に関する情報は、測定帯域幅の開始ＲＢ(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ)情報を含む。

本発明による無線通信システムにおいてＣＳＩ−ＲＳ(ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)を受信する端末であって、基地局と信号を送受信するトランシーバ、及び該トランシーバを制御するプロセッサを含み、該プロセッサは、測定帯域幅に関する情報及び複数のセルに対するセルリスト情報を受信するようにトランシーバを制御し、複数のセルのＣＳＩ-ＲＳを受信するようにトランシーバを制御し、測定帯域幅内でＣＳＩ−ＲＳに対する受信電力を測定することを特徴とし、ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスは、上位階層により設定される同じ参照位置を基準として物理リソースにマッピングされる。

この時、ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスは各々同じ参照位置に基づいて生成される。

またＣＳＩ−ＲＳのシーケンスの１番目の要素がマッピングされる副搬送波は、１つの参照信号位置に対応する副搬送波である。

またプロセッサは、複数のセルのうちのいずれか１つの受信電力に関する情報を報告するようにトランシーバを制御する。

またＣＳＩ−ＲＳのシーケンスは各々上位階層により設定される該当セルのスクランブルＩＤ(Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ)に基づいて生成される。

また測定帯域幅に関する情報は、測定帯域幅の開始ＲＢ(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ)情報を含む。

本発明によれば、各セルごとに設定されたＢＷＰ(Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐａｒｔ)が異なることにより発生するＣＳＩ−ＲＳシーケンスの間の衝突の問題を緩和することができる。

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ず、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における当業者に明確に理解されるであろう。

３ＧＰＰ無線接続網の規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ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)及び使用者平面(Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ)構造を示す図である。 ３ＧＰＰ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図である。 ＬＴＥシステムで使用される同期信号(ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ，ＳＳ)の伝送のための無線フレームの構造を例示する図である。 新しい無線接続技術(ｎｅｗ ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＮＲ)で利用可能なスロット構造を例示する図である。 ＴＸＲＵとアンテナ要素の連結方式の一例を示す図である。 送受信器ユニット(ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ、ＴＸＲＵ)及び物理的アンテナの観点でハイブリッドビーム形成の構造を抽象的に示す図である。 下りリンク送信過程において同期信号とシステム情報に関するビームスイーピング(Ｂｅａｍ Ｓｗｅｅｐｉｎｇ)動作を示す図である。 新しい無線接続技術(ｎｅｗ ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＮＲ)システムのセルを例示する図である。 測定帯域幅(ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)を設定する実施例を示す図である。 測定帯域幅(ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)を設定する実施例を示す図である。 測定帯域幅(ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)を設定する実施例を示す図である。 ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスをマッピングする実施例を示す図である。 ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスをマッピングする実施例を示す図である。 ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスをマッピングする実施例を示す図である。 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。

以下に添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された例である。

本明細書ではＬＴＥシステム、ＬＴＥ−Ａシステム及びＮＲシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。

また、本明細書では、基地局をＲＲＨ（ｒｅｍｏｔｅ ｒａｄｉｏ ｈｅａｄ）、ｅＮＢ、ＴＰ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、ＲＰ（ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｐｏｉｎｔ）、中継機（ｒｅｌａｙ）などを含む包括的な名称として使うことができる。

３ＧＰＰ基盤の通信標準は、上位階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ネルと、物理階層によって用いられるが、上位階層からの情報を搬送し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、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が互いに知っている既に定義された特別な波形の信号を意味するが、例えば、セル特定のＲＳ(ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ)、ＵＥ特定の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、上位階層から生じる情報を搬送するリソース要素に対応する上りリンク物理チャネルと、物理階層によって用いられるが、上位階層からの情報を搬送し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)、物理任意接続チャネル(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搬送する時間−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搬送する時間−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、ＵＥがＰＵＣＣＨ／ＰＵＳＣＨ／ＰＲＡＣＨを送信するとは、それぞれ、ＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ／ＰＲＡＣＨ上で／或いは、それらを通じて、上りリンク制御情報／上りリンクデータ／任意接続信号を送信することと同じ意味である。また、ｇＮＢがＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨを送信するとは、それぞれ、ＰＤＣＣＨ／ＰＣＦＩＣＨ／ＰＨＩＣＨ／ＰＤＳＣＨ上で／或いは、それらを通じて、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ある。

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。従って、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。

図１は３ＧＰＰ無線接続網の規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコルの制御平面及び使用者平面の構造を示す図である。制御平面は端末(Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ)とネットワークが信号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。使用者平面はアプリケーション階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の階層である物理階層は、物理チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)を用いて上位階層に情報送信サービス(Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ)を提供する。物理階層は上位にある媒体接続制御(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ)階層とは送信チャネル(Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介して連結される。この送信チャネルを介して媒体接続制御階層と物理階層の間でデータが移動する。送信側と受信側の物理階層の間で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。具体的には、物理チャネルは、下りリンクにおいて、ＯＦＤＭＡ(Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)方式で変調され、上りリンクにおいては、ＳＣ−ＦＤＭＡ(Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ)方式で変調される。

第２の階層である媒体接続制御(Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ)階層は、論理チャネル(Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介して上位階層である無線リンク制御(Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ)階層にサービスを提供する。第２の階層のＲＬＣ階層は信頼性のあるデータ送信を支援する。ＲＬＣ階層の機能はＭＡＣ内部の機能ブロックにより具現できる。第２の階層のＰＤＣＰ階層は帯域幅が狭い無線インターフェースにおいてＩＰｖ４或いはＩＰｖ６のような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らすヘッダ圧縮(Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ)の機能を果たす。

第３の階層である最下部に位置する無線リソース制御(Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ)階層は、制御平面でのみ定義される。ＲＲＣ階層は無線ベアラ(Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ)の設定(ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)、再設定(ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)及び解除(ｒｅｌｅａｓｅ)に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。無線ベアラは端末とネットワークの間のデータ伝達のために第２の階層により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階層は互いにＲＲＣメッセージを交換する。端末とネットワークのＲＲＣ階層の間にＲＲＣ連結(ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ)がある場合、端末はＲＲＣ連結状態(Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ)であり、そうではない場合はＲＲＣ休止状態(Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ)である。ＲＲＣ階層の上位にあるＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)階層は、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。

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)、使用者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、又は特の下りＭＣＨ(Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)を介して送信されることができる。なお、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)、使用者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かつ送信チャネルにマッピング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２は３ＧＰＰ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図である。

端末は、電源がオンになったり新たにセルに進入した場合は、基地局と同期を合わせるなどの初期セル探索(Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ)作業を行う(Ｓ２０１)。このために、端末は基地局から主同期チャネル(Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ； Ｐ−ＳＣＨ)及び副同期チャネル(Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｓ−ＳＣＨ)を受信することによって基地局と同期を合わせ、セルＩＤなどの情報を得ることができる。その後、端末は基地局から物理放送チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ)を受信してセル内の放送情報を得ることができる。なお、端末は初期セル探索段階において下りリンク参照信号(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＬ ＲＳ)を受信して下りリンクチャネル状態を確認することができる。

初期セル探索を終了した端末は、物理下りリンク制御チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ)及び該ＰＤＣＣＨに載せられた情報によって物理下りリンク共有チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＳＣＨ)を受信することによって、より具体的なシステム情報を得ることができる(Ｓ２０２)。

一方、基地局に最初に接続したか或いは信号伝送のための無線リソースがない場合は、端末は、基地局に対して任意接続過程(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＲＡＣＨ)を行うことができる(段階Ｓ２０３〜段階Ｓ２０６)。このために、端末は、物理任意接続チャネル(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ)を介して特定シーケンスをプリアンブルとして伝送し(Ｓ２０３及びＳ２０５)、ＰＤＣＣＨ及び対応するＰＤＳＣＨ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(Ｓ２０４及びＳ２０６)。競争基盤のＲＡＣＨの場合、さらに衝突解決手順(Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)を行うことができる。

上述した手順を行った端末は、その後、一般的な上り／下りリンク信号伝送の手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信(Ｓ２０７)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(Ｓ２０８)を行う。特に、端末は、ＰＤＣＣＨを介して下りリンク制御情報(Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ)を受信する。ここで、ＤＣＩは、端末に対するリソース割り当て情報などの制御情報を含み、その使用目的に応じてフォーマットが互いに異なる。

一方、端末が上りリンクを通じて基地局に伝送したり、端末が基地局から受信したりする制御情報は、下り／上りリンクＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)、ＰＭＩ(Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ)、ＲＩ(Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)などを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの場合、端末は上述したＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨ及び／又はＰＵＣＣＨを介して伝送することができる。

図３はＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ基盤の無線通信システムにおいて、同期信号(ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ、ＳＳ)の送信のための無線フレーム構造を例示する図である。特に図３は周波数分割双方向(ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ、ＦＤＤ)において、同期信号及びＰＢＣＨの送信のための無線フレーム構造を例示しており、図３(ａ)は正規ＣＰ(Ｎｏｒｍａｌ ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ)として設定された無線フレームにおけるＳＳ及びＰＢＣＨの送信位置を、図３(ｂ)は拡張ＣＰ(ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ)として設定された無線フレームにおけるＳＳ及びＰＢＣＨの送信位置を示す。

図３を参照しながらＳＳについてより具体的に説明すると以下の通りである。ＳＳはＰＳＳ(Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ＳｉｇｎａｌとＳＳＳ(Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ)とに区分される。ＰＳＳはＯＦＤＭシンボル同期、スロット同期などの時間ドメイン同期及び／又は周波数ドメイン同期を得るために使用され、ＳＳＳはフレーム同期、セルグループＩＤ及び／又はセルのＣＰ設定(即ち、一般ＣＰ又は拡張ＣＰの使用情報)を得るために使用される。図３を参照すると、ＰＳＳとＳＳＳは毎無線フレームの２つのＯＦＤＭシンボルで各々送信される。具体的には、ＳＳはインタ−ＲＡＴ(ｉｎｔｅｒ ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ)測定を容易にするためにＧＳＭ(Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ)フレーム長さである４.６ｍｓを考慮して、サブフレーム０の１番目のスロットとサブフレーム５の１番目のスロットで各々送信される。特に、ＰＳＳはサブフレーム０の１番目のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルとサブフレーム５の１番目のスロットの最後のＯＦＤＭシンボルで各々送信され、ＳＳＳはサブフレーム０の１番目のスロットの最後から２番目のＯＦＤＭシンボルとサブフレーム５の１番目のスロットの最後から２番目のＯＦＤＭシンボルで各々送信される。該当無線フレームの境界はＳＳＳにより検出できる。ＰＳＳは該当スロットの最後のＯＦＤＭシンボルで送信され、ＳＳＳはＰＳＳの直前のＯＦＤＭシンボルで送信される。ＳＳの送信ダイバーシティ(ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)方式では単一のアンテナポート(Ｓｉｎｇｌｅ ａｎｔｅｎｎａ ｐｏｒｔ)のみを使用し、標準では別に定義していない。

ＰＳＳは５ｍｓごとに送信されるので、ＵＥはＰＳＳを検出することにより該当サブフレームがサブフレーム０とサブフレーム５のうちの１つであることを分かるが、該当サブフレームがサブフレーム０とサブフレーム５のうち、具体的に何であるかは分からない。よってＵＥはＰＳＳのみでは無線フレームの境界を認知できない。即ち、ＰＳＳのみではフレーム同期を得られない。ＵＥは１無線フレーム内で２回送信され、互いに異なるシーケンスとして送信されるＳＳＳを検出して無線フレームの境界を検出する。

ＰＳＳ／ＳＳＳを用いたセル探索過程を行って、ＵＬ信号の復調(ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ)及びＵＬ信号の送信を正確な時点で行うために必要な時間及び周波数パラメータを決定したＵＥは、ｅＮＢからＵＥのシステム設定に必要なシステム情報を得られないと、ｅＮＢとの通信を行うことができない。

システム情報はマスタ情報ブロック(Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、ＭＩＢ)及びシステム情報ブロック(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、ＳＩＢ)により設定される。各システム情報ブロックは機能的に連関したパラメータの集まりを含み、含むパラメータによってマスタ情報ブロック(Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ、ＭＩＢ)及びシステム情報ブロックタイプ１(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ ｔｙｐｅ １、ＳＩＢ１)、システム情報ブロックタイプ２(Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ ｔｙｐｅ ２、ＳＩＢ２)、ＳＩＢ３―ＳＩＢ１７に区分される。

ＭＩＢはＵＥがｅＮＢのネットワークに初期接続するために必須である、最も頻繁に送信されるパラメータを含む。ＵＥはＭＩＢをブロードキャストチャネル(例、ＰＢＣＨ)を介して受信する。ＭＩＢには下りリンクシステム帯域幅(ＤＬ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ、ＤＬ ＢＷ)、ＰＨＩＣＨ設定、システムフレーム番号(ＳＦＮ)が含まれる。従って、ＵＥはＰＢＣＨを受信することにより明示的に(ｅｘｐｌｉｃｉｔ)ＤＬ ＢＷ、ＳＦＮ、ＰＨＩＣＨ設定に対する情報を把握できる。一方、ＰＢＣＨ受信によりＵＥが暗黙的に(ｉｍｐｌｉｃｉｔ)把握できる情報としては、ｅＮＢの送信アンテナポート数がある。ｅＮＢの送信アンテナ数に関する情報はＰＢＣＨのエラー検出に使用される１６ビットＣＲＣ(Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ)に送信アンテナ数に対応するシーケンスをマスキング(例、ＸＯＲ演算)して暗黙的にシグナリングされる。

ＳＩＢ１は他のＳＩＢの時間ドメインスケジューリングに関する情報だけではなく、特定セルがセル選択に適合したセルであるか否かを判断するために必要なパラメータを含む。ＳＩＢ１はブロードキャストシグナリング又は専用(ｄｅｄｉｃａｔｅｄ)シグナリングによりＵＥに受信される。

ＤＬ搬送波周波数と該当システム帯域幅はＰＢＣＨが運ぶＭＩＢにより得られる。ＵＬ搬送波周波数及び該当システム帯域幅はＤＬ信号であるシステム情報により得られる。ＭＩＢを受信したＵＥは該当セルに対して貯蔵された有効システム情報がないと、システム情報ブロックタイプ２(ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅ２、ＳＩＢ２)が受信されるまで、ＭＩＢ内のＤＬ ＢＷ値をＵＬ−帯域幅(ＵＬ ＢＷ)に適用する。例えば、ＵＥはシステム情報ブロックタイプ２(ＳｙｓｔｅｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＢｌｏｃｋＴｙｐｅ２、ＳＩＢ２)を得て、ＳＩＢ２内のＵＬ−搬送波周波数及びＵＬ−帯域幅情報により自分がＵＬ送信に使用可能な全体ＵＬシステム帯域を把握することができる。

周波数ドメインにおいて、ＰＳＳ／ＳＳＳ及びＰＢＣＨは実際システム帯域幅とは関係なく、該当ＯＦＤＭシンボル内でＤＣ副搬送波を中心として左右３個ずつ総６個のＲＢ、即ち、総７２個の副搬送波内でのみ送信される。従って、ＵＥは該ＵＥに設定された下りリンク送信帯域幅とは関係なく、ＳＳ及びＰＢＣＨを検出或いは復号できるように設定される。

初期セル探索を終えたＵＥは、ｅＮＢへの接続を完了するために任意接続過程(ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)を行う。このために、ＵＥは物理任意接続チャネル(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ)を介してプリアンブル(ｐｒｅａｍｂｌｅ)を送信し、ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨ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。競争−基盤の任意接続(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ)の場合、さらなるＰＲＡＣＨの送信、またＰＤＣＣＨ及びＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨのような衝突解決手順(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ)を行うことができる。

かかる手順を行ったＵＥは、今後一般的な上／下りリンクの信号送信手順としてＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信及びＰＵＳＣＨ／ＰＵＣＣＨ送信を行う。

任意接続過程は任意接続チャネル(ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ、ＲＡＣＨ)過程とも呼ばれる。任意接続過程は初期接続、任意接続過程は初期接続、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使用される。任意接続過程は競争−基盤(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ)過程と、専用の(ｄｅｄｉｃａｔｅｄ)(即ち、非競争−基盤)過程とに分かれる。競争−基盤の任意接続過程は初期接続を含めて一般的に使用され、専用の任意接続過程はハンドオーバーなどに制限的に使用される。競争−基盤の任意接続過程においてＵＥはＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを任意に(ｒａｎｄｏｍｌｙ)選択する。従って、複数のＵＥが同時に同じＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信することが可能であり、これにより今後、競争解消過程が必要である。反面、専用の任意接続過程においてＵＥはｅＮＢが該当ＵＥに唯一に割り当てられたＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを使用する。従って、他のＵＥとの衝突無しに任意接続過程を行うことができる。

競争−基盤の任意接続過程は以下の４段階を含む。以下、段階１〜４で送信されるメッセージを各々メッセージ１〜４(Ｍｓｇ１〜Ｍｓｇ４)という。

−段階１：ＲＡＣＨプリアンブル(ｖｉａ ＰＲＡＣＨ)(ＵＥ ｔｏ ｅＮＢ)

−段階２：任意接続応答(ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡＲ)(ｖｉａ ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨ)(ｅＮＢ ｔｏ ＵＥ)

−段階３：レイヤ２／レイヤ３メッセージ(ｖｉａ ＰＵＳＣＨ)(ＵＥ ｔｏ ｅＮＢ)

−段階４：競争解消(ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ)メッセージ(ｅＮＢ ｔｏ ｕｅ)

専用の任意接続過程は以下の３段階を含む。以下、段階０〜２で送信されるメッセージを各々メッセージ０〜２(Ｍｓｇ０〜Ｍｓｇ２)という。任意接続過程の一部としてＲＡＲに対応する上りリンク送信(即ち、段階３)も行われることができる。専用の任意接続過程は基地局がＲＡＣＨプリアンブル送信を命令する用途のＰＤＣＣＨ(以下、ＰＤＣＣＨオーダー)を用いてトリガーされる。

−段階０：専用のシグナリングによるＲＡＣＨプリアンブル割り当て(ｅＮＢ ｔｏ ＵＥ)

−段階１：ＲＡＣＨプリアンブル(ｖｉａ ＰＲＡＣＨ)(ＵＥ ｔｏ ｅＮＢ)

−段階２：任意接続応答(ＲＡＲ)(ｖｉａ ＰＤＣＣＨ及びＰＤＳＣＨ)(ｅＮＢ ｔｏ ＵＥ)

ＲＡＣＨプリアンブルを送信した後、ＵＥは所定の時間ウィンドウ内で任意接続応答(ＲＡＲ)の受信を試みる。具体的には、ＵＥは時間ウィンドウ内でＲＡ−ＲＮＴＩ(Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＲＮＴＩ)を有するＰＤＣＣＨ(以下、ＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨ)(例、ＰＤＣＣＨでＣＲＣがＲＡ−ＲＮＴＩにマスキングされる)の検出を試みる。ＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨの検出時、ＵＥはＲＡ−ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨ内に自分のための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、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値によってＵＬ送信(例、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。従って、ＵＥはＭｓｇ３の送信後、Ｍｓｇ３に対応する受信応答情報(例、ＰＨＩＣＨ)を受信できる。

任意接続プリアンブル、即ち、ＲＡＣＨプリアンブルは物理階層で長さT_CPの循環前置(ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ)及び長さT_SEQのシーケンス部分で構成される。T_CPのT_SEQはフレーム構造と任意接続設定に依存する。プリアンブルフォーマットは上位階層により制御される。ＰＡＣＨプリアンブルはＵＬサブフレームで送信される。任意接続プリアンブルの送信は特定時間及び周波数リソースに制限される。かかるリソースをＰＲＡＣＨリソースといい、ＰＲＡＣＨリソースはインデックス０が無線フレームで低い番号のＰＲＢ及びサブフレームに対応するように、無線フレーム内のサブフレーム番号と、周波数ドメインで物理リソースブロック(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＰＲＢ)の増加順に番号付けられる。任意接続リソースがＰＲＡＣＨ設定インデックスによって定義される(３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１標準文書参照)。ＰＲＡＣＨ設定インデックスは(ｅＮＢで送信される)上位階層信号により与えられる。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて任意接続プリアンブル、即ち、ＲＡＣＨプリアンブルのための副搬送波間隔(Ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ Ｓｐａｃｉｎｇ)は、プリアンブルフォーマット０〜３の場合は１.２５ｋＨｚであり、プリアンブルフォーマット４の場合は７.５ｋＨｚであると規定される(３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１を参照)。

＜ＬＴＥにおけるＲＲＭ(ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ)測定＞

ＬＴＥシステムでは、電力制御(Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ)、スケジューリング(Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ)、セル検索(Ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ)、セル再選択(Ｃｅｌｌ ｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ)、ハンドオーバー(Ｈａｎｄｏｖｅｒ)、ラジオリンク又は連結モニタリング(Ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｏｒ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ)、連結確立／再確立(Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ／ｒｅ−ｅｓｔａｂｌｉｓｈ)などを含むＲＲＭ動作を支援する。この時、サービングセルは端末にＲＲＭ動作を行うための測定値であるＲＲＭ測定(ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ)情報を要請することができる。特に、ＬＴＥシステムにおいてＵＥは各セルに対するセル検索(Ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ)情報、ＲＳＲＰ(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ)、ＲＳＲＱ(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｑｕａｌｉｔｙ)などの情報を測定して報告することができる。具体的には、ＬＴＥシステムにおいて端末はサービングセルからＲＲＭ測定のための上位層信号として「ｍｅａｓＣｏｎｆｉｇ」が伝達され、端末はこの「ｍｅａｓＣｏｎｆｉｇ」の情報に従ってＲＳＲＰ又はＲＳＲＱを測定する。ここで、ＬＴＥシステムのＴＳ３６．２１４文書によるＲＳＲＰ、ＲＳＲＱ及びＲＳＳＩは、以下のように定義される。

−ＲＳＲＰ：ＲＳＲＰは測定周波数帯域幅内で送信される、セル特定の参照信号(ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ；ＣＲＳ)のリソース要素(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＲＥ)の電力寄与度([Ｗ])に対する線形平均で定義される。またＲＳＲＰの決定のために、ＴＳ ３６．２１１によるＣＲＳ Ｒ０が使用される。場合によっては、信頼性を高めるために、さらにＣＲＳ Ｒ１が用いられる。ＲＳＲＰのための基準点はＵＥのアンテナコネクターになり、受信ダイバーシティが使用される場合、報告されるＲＳＲＰ値は個別ダイバーシティのうちのいずれか１つのＲＳＲＰより低くてはならない。

−ＲＳＲＱ：ＲＳＲＱはＮ＊ＲＳＲＰ／(Ｅ−ＵＴＲＡ搬送波のＲＳＳＩ)と定義される。この時、ＮはＥ−ＵＴＲＡ搬送波ＲＳＳＩ測定帯域幅のＲＢ数である。この時、‘Ｎ＊ＲＳＲＰ’の測定及び‘Ｅ−ＵＴＲＡ搬送波のＲＳＳＩ’の測定は、同じリソースブロック集合(ＲＢ ｓｅｔ)により行われる。

Ｅ−ＵＴＲＡ搬送波ＲＳＳＩは、サービングセルとノン−サービングセル(ｎｏｎ−ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ)の同一チャネル、隣接チャネル干渉、熱雑音などを含む全てのソースから得られるＮ個のリソースブロック上で、アンテナポート０のための参照シンボルを含むＯＦＤＭシンボルのみで測定された総受信電力の線形平均値により得られる。

もし上位階層シグナリングがＲＳＲＰ測定を行うための特定のサブフレームを指示すると、ＲＳＳＩは指示された全てのＯＦＤＭシンボル上で測定される。この時にも、ＲＳＲＱのための基準点はＵＥのアンテナコネクターになり、受信ダイバーシティが使用される場合、報告されるＲＳＲＱ値は個別ダイバーシティのうちのいずれか１つのＲＳＲＱより低くてはならない。

−ＲＳＳＩ：受信器パルス成型フィルター(Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｐｕｌｓｅ Ｓｈａｐｉｎｇ Ｆｉｌｔｅｒ)により定義される帯域幅内で生成される雑音及び熱雑音を含む広帯域受信電力(ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｗｉｄｅ ｂａｎｄ ｐｏｗｅｒ)を意味する。この時にも、ＲＳＳＩのための基準点はＵＥのアンテナコネクターになり、受信ダイバーシティが使用される場合、報告されるＲＳＳＩ値は個別ダイバーシティのうちのいずれか１つのＲＳＳＩより低くてはならない。

上記定義によって、ＬＴＥシステムで動作するＵＥは、イントラ−周波数測定の場合、システム情報ブロックタイプ(ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ ｔｙｐｅ ３、ＳＩＢ３)で送信される許し(ａｌｌｏｗｅｄ)測定帯域幅関連の情報要素(ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ、ＩＥ)に基づいて、６、１５、２５、５０、７５、１００個のＲＢのうちの１つに対応する帯域幅においてＲＳＲＰを測定するように許される。もしＩＥがない場合には、デフォルトで全体ＤＬシステムの周波数帯域においてＲＳＲＰを測定することができる。ＵＥが許し測定帯域幅情報を受信する場合、ＵＥは該当値を最大(ｍａｘｉｍｕｍ)測定帯域幅であると思い、該当値以内で自由にＲＳＲＰの値を測定することができる。

但し、サービングセルが広帯域ＲＳＲＱ(ｗｉｄｅ ｂａｎｄ ＲＳＲＱ、ＷＢ−ＲＳＲＱ)と定義されるＩＥを送信し、許し測定帯域幅を５０個のＲＢ以上に設定すると、ＵＥは全体許し測定帯域幅に対するＲＳＲＰ値を計算しなければならない。なお、ＲＳＳＩはＲＳＳＩ帯域幅の定義によってＵＥの受信器が有する周波数帯域で測定される。

ＮＲ通信システムは、データレート容量(ｃａｐａｃｉｔｙ)、遅延(ｌａｔｅｎｃｙ)、エネルギー消費及び費用の面において、既存の４世代(４Ｇ)システムより優れる性能が求められる。従って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の費用の領域で進歩が促されている。

＜チャネル状態情報(ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＣＳＩ)報告＞

ＬＴＥ標準では、チャネル状態情報無しに運用される開ループ(ｏｐｅｎ−ｌｏｏｐ)ＭＩＭＯとチャネル状態情報に基づいて運用される閉ループ(ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ)ＭＩＭＯの２つの送信方式がある。特に、閉ループＭＩＭＯでは、ＭＩＭＯアンテナの多重化利得を得るために、基地局及び端末が各々チャネル状態情報に基づいてビーム形成を行う。基地局はチャネル状態情報を端末から得るために、端末に参照信号を送信し、それに基づいて測定したチャネル状態情報をＰＵＣＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ)又はＰＵＳＣＨ(Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ ＣＨａｎｎｅｌ)を介してフィードバックするように命令する。

ＣＳＩは大きく、ＲＩ(Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ)、ＰＭＩ(Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｅｘ)、ＣＱＩ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ)の３つの情報に分類される。まずＲＩは、上述したように、チャネルのランク情報を示し、端末が同じ周波数−時間リソースにより受信可能なストリーム数を意味する。またＲＩはチャネルの長期間フェージング(ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｆａｄｉｎｇ)により決定されるので、通常ＰＭＩ、ＣＱＩ値よりも長い周期で基地局にフィードバックされる。

またＰＭＩは、チャネルの区間特性を反映した値であり、ＳＩＮＲなどのメトリック(ｍｅｔｒｉｃ)を基準として端末が選好する基地局のプリコーディング行列インデックスを示す。最後に、ＣＱＩはチャネルの強度を示す値であり、通常基地局がＰＭＩを用いた時に得られる受信ＳＩＮＲを意味する。

ＬＴＥ−Ａ標準のようなより進歩した通信システムでは、ＭＵ−ＭＩＭＯ(ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ ＭＩＭＯ)を用いた更なる多重ユーザダイバーシティ(ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)を得ることが追加されている。ＭＵ−ＭＩＭＯではアンテナドメインで多重化される端末間の干渉が存在するので、ＣＳＩの正確性有無はＣＳＩを報告した端末だけではなく、多重化される他の端末の干渉にも大きい影響を及ぼす。従って、ＭＵ−ＭＩＭＯではＳＵ−ＭＩＭＯに比べて正確なＣＳＩ報告が求められる。

よって、ＬＴＥ−Ａ標準では、最終ＰＭＩを長期間(ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ)及び／又は広帯域(ｗｉｄｅｂａｎｄ)ＰＭＩであるＷ１と、短期間(ｓｈｏｒｔ ｔｅｒｍ)及び／又はサブバンド(ｓｕｂ−ｂａｎｄ)ＰＭＩであるＷ２とに分けて設計する。

これらＷ１及びＷ２情報からの１つの最終ＰＭＩを構成する構造的コードブック変換(ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ ｃｏｄｅｂｏｏｋ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ)方式の例示として、以下の数1のようにチャネルの長期間共分散行列(ｌｏｎｇ−ｔｅｒｍ ｃｏｖａｒｉａｎｃｅ ｍａｔｒｉｘ)を用いることができる。

上記数１において、Ｗ２は短期間ＰＭＩであって、短期間チャネル情報を反映するために構成されたコードブックのコードワードであり、Ｗは最終コードブックのコードワードであり、

は行列

の各列のノルム(ｎｏｒｍ)が１と正規化(ｎｏｒｍａｌｉｚａｔｉｏｎ)された行列を意味する。

既存のＷ１とＷ２の具体的な構造は以下の数２の通りである。

上記数２において、コードワードの構造は交差偏波アンテナ(ｃｒｏｓｓ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ａｎｔｅｎｎａ)を使用し、アンテナ間の間隔が密な場合、例えば、通常隣接アンテナ間の距離が信号波長の半分以下である場合、発生するチャネルの相関関係(ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ)の特性を反映して設計した構造である。交差偏波アンテナの場合、アンテナを水平アンテナグループ(ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ａｎｔｅｎｎａ ｇｒｏｕｐ)と垂直アンテナグループ(ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｎｔｅｎｎａ ｇｒｏｕｐ)とに区分できるが、各々のアンテナグループはＵＬＡ(ｕｎｉｆｏｒｍ ｌｉｎｅａｒ ａｒｒａｙ)アンテナ特性を有し、２つのアンテナグループは共存する(ｃｏ−ｌｏｃａｔｅｄ)。

従って、各グループのアンテナ間の相関関係は同じ線形位相増加(ｌｉｎｅａｒ ｐｈａｓｅ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ)の特性を有し、アンテナグループ間の相関関係は位相回転(ｐｈａｓｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ)の特性を有する。結局、コードブックはチャネルを量子化(ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ)した値であるので、チャネルの特性をそのまま反映してコードブックを設計する必要がある。説明の便宜のために、上述した構造からなるランク１のコードワードを以下の数３のように例示する。

上記数３において、コードワードは送信アンテナ数

のベクトルで示され、上位ベクトル

と下位ベクトル

で構造化されており、各々は水平アンテナグループと垂直アンテナグループの相関関係特性を示す。

は各アンテナグループのアンテナ間の相関関係特性を反映して線形位相増加の特性を有するベクトルで示すことが有利であり、代表例としてＤＦＴ行列を用いることができる。

ＬＴＥ−Ａ標準のようなより進歩した通信システムでは、ＭＵ−ＭＩＭＯ(ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ ＭＩＭＯ)を用いた更なる多重ユーザダイバーシティ(ｍｕｌｔｉ−ｕｓｅｒ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ)を得ることが追加されている。ＭＵ−ＭＩＭＯではアンテナドメインで多重化される端末間の干渉が存在するので、ＣＳＩの正確性有無はＣＳＩを報告した端末だけではなく、多重化される他の端末の干渉にも大きい影響を及ぼす。従って、ＭＵ−ＭＩＭＯではＳＵ−ＭＩＭＯに比べてより正確なＣＳＩ報告が求められる。

また、ＣｏＭＰ ＪＴの場合、複数の基地局が特定の端末に同じデータを協力送信するので、理論的にアンテナが地理的に分散されているＭＩＭＯシステムと見なすことができる。即ち、ＪＴでＭＵ−ＭＩＭＯする場合にも、単一セル−ＭＵ−ＭＩＭＯと同様に協力スケジューリングされる端末間の干渉を避けるために高い正確度のチャネル状態情報が求められる。ＣｏＭＰ ＣＢの場合にも、隣接セルがサービングセルに与える干渉を避けるために、精巧なチャネル状態情報が求められる。一般的にチャネル状態情報フィードバックの正確度を高めるためには、端末の更なるチャネル状態情報フィードバック報告が必要であり、これはＰＵＣＣＨ又はＰＵＳＣＨを介して基地局に送信される。

＜参照信号(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ)＞

一般的にチャネル測定のために、データと共に送受信側の既知の参照信号が送信側から受信側に送信される。かかる参照信号は、チャネル測定だけではなく、変調技法を知らせて復調過程が行われるようにする。参照信号は、基地局と特定の端末のための専用参照信号(ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＲＳ；ＤＲＳ)、即ち、端末特定の参照信号とセル内における全ての端末のためのセル特定の参照信号である共通参照信号(ｃｏｍｍｏｎ ＲＳ又はＣｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲＳ；ＣＲＳ)に区分される。また、セル特定の参照信号は、端末でＣＱＩ/ＰＭＩ/ＲＩを測定して基地局に報告するための参照信号を含み、これをＣＳＩ-ＲＳ(Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−ＲＳ)という。

＜ＯＦＤＭニューマロロジー＞

新しいＲＡＴシステムは、ＯＦＤＭ伝送方式又はこれと類似する伝送方式を使用する。新しいＲＡＴシステムは、ＬＴＥのＯＦＤＭパラメータとは異なるＯＦＤＭパラメータに従う。又は、新しい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うが、より大きいシステム帯域幅(例えば、１００ＭＨｚ)を有することができる。又は、１つのセルが複数のニューマロロジーを支援することもできる。即ち、互いに異なるニューマロロジーで動作するＵＥが１つのセル内に共存することができる。

＜サブフレームの構造＞

３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで用いられる無線フレームは、１０ｍｓ(３０７２００Ｔｓ)の長さを有し、１０個の均等なサイズのサブフレーム(ｓｕｂｆｒａｍｅ、ＳＦ)で構成される。１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を与えることができる。ここで、Ｔｓは、サンプリング時間を表し、Ｔｓ＝１／(２０４８＊１５ｋＨｚ)で表示される。それぞれのサブフレームは１ｍｓの長さを有し、２個のスロットで構成される。１無線フレームにおいて２０個のスロットには０から１９まで順に番号を付けることができる。それぞれのスロットは、０.５ｍｓの長さを有する。１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、無線フレームであるデックスともいう)、サブフレーム番号(或いは、サブフレーム番号)、スロット番号(或いは、スロットインデックス)などによって区分することができる。ＴＴＩとは、データがスケジューリング可能な間隔を意味する。例えば、現在のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＵＬグラント或いはＤＬグラントの送信機会は１ｍｓごとに存在し、１ｍｓより短い時間内にＵＬ／ＤＬグラントの機会が複数回存在することではない。従って、現在のＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＴＴＩは１ｍｓである。

図４は新しい無線接続技術(ｎｅｗ ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＮＲ)で利用可能なスロット構造の一例を示す図である。

データ送信の遅延を減少又は最小化するために、５世代新しいＲＡＴでは、制御チャネルとデータチャ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４において斜線部分の領域はＤＣＩを運ぶＤＬ制御チャネル(例えば、ＰＤＣＣＨ)の送信領域を示し、黒色部分はＵＣＩを運ぶＵＬ制御チャネル(例えば、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、ＤＣＩはＵＥが分かるべきセル設定に関する情報、ＤＬスケジューリングなどのＤＬ特定的情報、及びＵＬグラントなどのようなＵＬ特定的情報などを含む。また、ＵＣＩはＵＥがｇＮＢに伝達する制御情報であり、ＵＣＩはＤＬデータに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ報告、ＤＬチャネル状態に対するＣＳＩ報告、及びスケジューリング要請(ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ、ＳＲ)などを含む。

図４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では、下りリンクデータを運ぶ物理チャネル(例えば、ＰＤＳＣＨ)の送信に使用されることができ、上りリンクデータを運ぶ物理チャネル(例えば、ＰＵＳＣＨ)の送信に使用されることもできる。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送信が順に進行されて、ＤＬデータの送受信とＤＬデータに対するＵＬ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送受信が１つのスロット内で行われることができる。結果として、データ送信のエラー発生時にデータの再送信までかかる時間を減らすことができ、これにより最終データの伝達遅延を最小化することができる。

かかるスロット構造では、ｇＮＢとＵＥが送信モードから受信モードへの転換過程又は受信モードから送信モードへの転換過程のための時間ギャップが必要である。かかる送信モードと受信モードの間の転換過程のために、スロット構造においてＤＬからＵＬに転換される時点の一部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制御チャネルはデータチャネルとＴＤＭされ、制御チャネルであるＰＤＣＣＨはシステム全帯域に広がって送信される。しかし、新しいＲＡＴでは１つのシステムの帯域幅が略最小１００ＭＨｚに至ると予想されるので、制御チャネルを全帯域に拡散して送信させるには無理がある。ＵＥがデータ送受信のために下りリンク制御チャネルの受信のために全帯域をモニタすることにより、ＵＥのバッテリー消耗が増大し、効率性が阻害される。よって、この開示では、ＤＬ制御チャネルがシステム帯域、即ちチャネル帯域内の一部の周波数帯域でローカライズ(ｌｏｃａｌｉｚｅ)されて送信されるか、又は分散されて送信される。

ＮＲシステムにおいて、基本伝送単位(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つのシンボルからなるか、或いは拡張ＣＰを有する１２つのシンボルからなる。また、スロットは使用された副搬送波間隔の関数であって時間でスケーリングされる。即ち、副搬送波間隔が大きくなると、スロットの長さは短くなる。例えば、スロット当たりのシンボルの数が１４である場合、１０ｍｓのフレーム内におけるスロットの数が１５ｋＨｚの副搬送波間隔について１０個であると、３０ｋＨｚの副搬送波間隔については２０個、６０ｋＨｚの副搬送波間隔については４０個になる。副搬送波間隔が大きくなると、ＯＦＤＭシンボルの長さも短くなる。スロット内におけるＯＦＤＭシンボルの数は、正規ＣＰであるか拡張ＣＰであるかによって変化し、副搬送波間隔によっては変化しない。ＬＴＥ用の基本時間ユニットであるＴ_ｓはＬＴＥの基本副搬送波間隔１５ｋＨｚと最大ＦＦＴのサイズ２０４８を考慮して、Ｔ_ｓ＝１／(１５０００＊２０４８)秒に定義され、これは１５ｋＨｚの副搬送波間隔に対するサンプリング時間である。ＮＲシステムにおいては、１５ｋＨｚの副搬送波間隔以外に様々な副搬送波間隔を使用でき、副搬送波間隔と該当時間の長さは反比例するので、１５ｋＨｚより大きい副搬送波間隔に対応する実際のサンプリング時間は、Ｔ_ｓ＝１／(１５０００＊２０４８)秒より短くなる。例えば、副搬送波間隔３０ｋＨｚ、６０ｋＨｚ、１２０ｋＨｚに対する実際のサンプリング時間は各々、１／(２＊１５０００＊２０４８)秒、１／(４＊１５０００＊２０４８)秒、１／(８＊１５０００＊２０４８)秒になる。

＜アナログビーム形成(ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ)＞

最近論議されている５世代移動通信システムは、広い周波数帯域を用いて多数のユーザに高い送信率を維持しながらデータを送信するために高い超高周波帯域、即ち、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と称しており、以下本発明ではＮＲシステムと称する。しかし、ミリメートル周波数帯域は非常に高い周波数帯域を用いるため、距離による信号減殺が急激であるという周波数特性を有する。従って、少なくとも６ＧＨｚ以上の帯域を使用するＮＲシステムでは、急激な電波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の方向にエネルギーを集めて送信することにより、急激な電波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)送信技法を使用している。しかし、１つの狭ビームのみでサービスする場合、１つの基地局がサービスを提供する範囲が狭くなるので、基地局は多数の狭ビームを集めて広帯域にサービスを提供する。

ミリメートル周波数帯域、即ち、ミリメートル波長(ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅ、ｍｍＷ)では波長が短くなって、同じ面積に多数のアンテナ要素を設けることが可能になる。例えば、１ｃｍ程度の波長を有する３０ＧＨｚ帯域においては５ｂｙ５ｃｍのパネルに０.５λ(波長)間隔で２次元配列形態で総１００個のアンテナ要素を設けることができる。よって、ｍｍＷでは、多数のアンテナ要素を使用してビームフォーミング利得を高めてカバレッジを増加させるか、或いは処理量(ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ)を高めることが考えられる。

ミリメートル周波数帯域において狭ビームを形成する方法として、基地局やＵＥから多数のアンテナに適切な位相差を用いて同じ信号を送信することにより、特定の方向でのみエネルギーが高くなるビームフォーミング方式が主に考えられている。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延(即ち、循環遷移)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を全て利用するハイブリッドビームフォーミングなどがある。アンテナ要素ごとに送信パワー及び位相調節ができるようにトランシーバユニット(ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ、ＴＸＲＵ)を有すると、周波数リソースごとに独立したビームフォーミングが可能になる。しかし、１００余個の全てのアンテナ要素にＴＸＲＵを設けることは費用面で実効性が乏しい。即ち、ミリメートル周波数帯域は急激な電波減殺特性を補償するために多数のアンテナを使用する必要があり、デジタルビームフォーミングはアンテナ数ほどの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)を必要とするので、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単価が上がる問題がある。従って、ミリメートル周波数帯域のようにアンテナが多く必要な場合には、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に多数のアンテナ要素をマッピングし、アナログ位相遷移器(ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ)でビームの方向を調節する。かかるアナログビームフォーミング方式は全体帯域において１つのビーム方向のみを形成するので、周波数選択的ビームフォーミング(ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ、ＢＦ)ができない短所がある。ハイブリッドＢＦはデジタルＢＦとアナログＢＦの中間形態であって、Ｑ個のアンテナ要素より少ない数である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。

図５はＴＸＲＵとアンテナ要素の連結方式の一例を示す。

図５の(ａ)はＴＸＲＵがサブアレイ(ｓｕｂ−ａｒｒａｙ)に連結された方式を示す。この場合、アンテナ要素は１つのＴＸＲＵのみに連結される。一方、図５の(ｂ)はＴＸＲＵが全てのアンテナ要素に連結される方式を示す。この場合、アンテナ要素は全てのＴＸＲＵに連結される。図５において、Ｗはアナログ位相シフター(ａｎａｌｏｇ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔｅｒ)により乗じられる位相ベクトルを示す。即ち、Ｗによってアナログビーム形成の方向が決定される。ここで、ＣＳＩ-ＲＳアンテナポートと複数のＴＸＲＵとのマッピングは１：１又は１：多である。

上述したように、デジタルビームフォーミングは、送信又は受信デジタルの基底帯域信号に対して信号処理を行うので、多重ビームを用いて同時に複数の方向に信号を送信又は受信できる反面、アナログビームフォーミングは、送信又は受信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ので、１つのビームがカバーする範囲を超える複数の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多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使用し、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上、同じアナログビーム方向内に含まれるユーザとのみ通信が可能である。後述する本発明による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により発生する制約事項を反映して提案される。

＜ハイブリッドアナログビーム形成(ｈｙｂｒｉｄ ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ)＞

図６は送受信器ユニット(ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ ｕｎｉｔ、ＴＸＲＵ)及び物理的アンテナの観点でハイブリッドビーム形成の構造を抽象的に示す図である。

複数のアンテナが使用される場合、デジタルビーム形成及びアナログビーム形成を結合したハイブリッドビーム形成技法が考えられている。この時、アナログビーム形成(又はＲＦビーム形成)は、ＲＦユニットがプリコーディング(又は混合(ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ))を行う動作を意味する。ハイブリッドビーム形成において、基底帯域(ｂａｓｅｂａｎｄ)ユニットとＲＦユニットは各々プリコーティング(又は混合)を行い、これによりＲＦチェーンの数とＤ／Ａ(又はＡ／Ｄ)コンバーターの数を減らしながらデジタルビーム形成に近接する性能を得られるという長所がある。説明の便宜上、ハイブリッドビーム形成の構造は、Ｎ個のＴＸＲＵとＭ個の物理的アンテナで表すことができる。この時、送信端から伝送するＬ個のデータレイヤに対するデジタルビーム形成は、Ｌ−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を介してアナログ信号に変換され、変換された信号に対してＭ−ｂｙ−Ｎ行列で表されるアナログビーム形成が適用される。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システムにおいては、アナログビーム形成をシンボル単位で変更できるように基地局を設計して、特定の地域に位置したＵＥに効率的なビーム形成を支援する方向が考えられている。また、Ｎ個のＴＸＲＵとＭ個のＲＦアンテナを１つのアンテナパネルと定義した時、ＮＲシステムにおいては、互いに独立したハイブリッドビーム形成が適用可能な複数のアンテナパネルを導入する方案も考えられている。以上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、ＵＥごとに信号の受信に有利なアナログビームが異なるので、少なくとも同期信号、システム情報、ページング(ｐａｇｉｎｇ)などについては、特定のスロット又はサブフレームにおいて基地局が適用する複数のアナログビームをシンボルごとに変化させて全てのＵＥが受信機会を有するようにするビームスイーピング(ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ)動作が考えられている。

図７は下りリンクの伝送過程において同期信号とシステム情報に対するビームスイーピング(Ｂｅａｍ ｓｗｅｅｐｉｎｇ)動作を示す図である。図７において、Ｎｅｗ ＲＡＴシステムのシステム情報が放送(Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ)される物理的リソース又は物理チャネルをｘＰＢＣＨ(ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ)と称する。この時、１つのシンボル内において互いに異なるアンテナパネルに属するアナログビーム(Ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍ)が同時に伝送されることができ、アナログビーム(Ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍ)ごとにチャネルを測定するために、図７に示したように、特定のアンテナパネルに対応する単一のアナログビーム(Ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍ)のために伝送される参照信号(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ；ＲＳ)であるＢｅａｍ ＲＳ(ＢＲＳ)を導入する方案が論議されている。ＢＲＳは複数のアンテナポートに対して定義することができ、ＢＲＳの各アンテナポートは単一のアナログビーム(Ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍ)に対応することができる。この時、ＢＲＳとは異なり、同期信号(Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ)又はｘＰＢＣＨは、任意のＵＥがよく受信できるようにアナログビームグループ(Ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍ Ｇｒｏｕｐ)に含まれた全てのアナログビーム(Ａｎａｌｏｇ ｂｅａｍ)のために伝送されることができる。

図８は新しい無線接続技術(ｎｅｗ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ＮＲ)システムのセルを例示する図である。

図８を参照すると、ＮＲシステムにおいて、既存の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と、ＵＥをサービスするＴＲＰが変わっても中断されず続けて通信が可能であり、ＵＥの移動性管理が容易である。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、ＰＳＳ／ＳＳＳは全−方位的(ｏｍｎｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ)に伝送されることに反して、ｍｍＷａｖｅを適用するｇＮＢがビーム方向を全−方位的に変化しながらＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号をビーム形成して伝送する方法が考えられている。このように、ビーム方向を変化しながら信号を伝送／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。本発明において“ビームスイーピング’は伝送器側の行動であり、“ビームスキャニング”は受信器側の行動を示す。例えば、ｇＮＢが最大Ｎ個のビーム方向を有すると仮定すると、Ｎ個のビーム方向に対して各々ＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号を伝送する。即ち、ｇＮＢは自分が有し得る又は支援しようとする方向をスイーピングしながら各々の方向に対してＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの同期信号を伝送する。又はｇＮＢがＮ個のビームを形成できる場合、いくつずつのビームを集めて１つのビームグループを構成でき、ビームグループごとにＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨを伝送／受信することができる。この時、１つのビームグループは１つ以上のビームを含む。同じ方向に伝送されるＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨなどの信号が１つのＳＳブロックと定義されることができ、１つのセル内に複数のＳＳブロックが存在することができる。複数のＳＳブロックが存在する場合、各ＳＳブロックの区分のために、ＳＳブロックインデックスを使用できる。例えば、１つのシステムにおいて１０つのビーム方向にＰＳＳ／ＳＳＳ／ＰＢＣＨが伝送される場合、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、該当システムでは１０つのＳＳブロックが存在すると理解できる。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解析できる。

以下、本格的に本発明による参照信号、特にＣＳＩ−ＲＳを送受信する方法について説明する。

＜ＲＲＭ測定のための下りリンク参照信号＞

ＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳ対ＳＳＳの電力オフセットは固定値を使用する。この時、固定値を決定するために、ＳＳＢがマッピングされたシンボルにおいて、ＰＳＳ／ＳＳＳを含むＳＳ及びＰＢＣＨのために使用されないリソース要素(Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＲＥ)をどのように活用するかを決定する必要がある。

即ち、もしＳＳＢのｎｕｌｌ ＲＥが他のチャネルのために使用されないと、ＲＥに対する電力はＳＳの送信電力増加のために使用されることが好ましい。この時、ＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳ電力ブーストなどのような任意の他の方式が考慮されないと、ＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳに対するＳＳＳの電力オフセットは３．５ｄＢに決定される。しかし、ＳＳＢのｎｕｌｌ ＲＥは他のチャネルのためのリソースと見なされ、ＳＳに対する電力ブーストは具現側面のイシューであるので、ＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳ対ＳＳＳの電力オフセット値は０ｄＢと決定されることが好ましい。

この時、ＳＳＢ内のｎｕｌｌ ＲＥの数は２８８であり、これはＰＤＳＣＨのためのＲＥ、ページング指示子などのような様々なチャネルに対するリソースとして十分に使用可能な数である。よって、特定チャネルの送信のためにｎｕｌｌ ＲＥを使用し、ＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳに対するＳＳＳの電力オフセットは０ｄＢと固定することができる。この場合、カバレッジ向上のためのＳＳの電力増大はｇＮｏｄｅＢの具現イシューとして残されることができる。

＜ＲＳＲＰ及びＲＳＲＱの定義＞

１．ＲＳＲＰの定義

ＲＳＲＰは、ＬＴＥシステムではＣＲＳに基づいて測定されたが、ＮＲシステムではＳＳとＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳを使用してＲＳＲＰを測定する。ＲＳＲＰの具体的な定義は以下の[表１]の通りである。

以下、上記[表１]の内容について詳しく説明する。

(１)ＳＳＳ又はＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳのＲＳＲＰ

ＳＳ／ＰＢＣＨ ＲＳＲＰはＳＳＳ及びＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳにより測定でき、実際に、どの信号を使用して測定するかは具現イシューになる。しかし、少なくとも報告される値がＳＳＳに基づいて測定されたか、又はＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳに基づいて測定されたかについては定義する必要がある。基本的には、殆どのＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳはＳＳＳの補助信号と思われるので、実際ＳＳＳ ＲＳＲＰがＳＳ／ＰＢＣＨ ＲＳＲＰとして使用され、ＰＢＣＨ ＤＭ−ＲＳ ＲＳＲＰはＳＳ／ＰＢＣＨ ＲＳＲＰを得るための電力オフセット値として補償されなければならない。

(２)ＲＳＲＰがビームレベルで測定されるか又はセルレベルで測定されるか

ＮＲシステムにおいて、まずＲＳＲＰはビームレベルで測定され、セルレベルのＲＳＲＰはビームレベルのＲＳＲＰに基づいて算出されて報告される。即ち、セル品質は絶対値で設定された臨界値以上の品質を有する最上のビームをＮ−１個まで選択し、この選択されたＮ−１以下の最上のビームに対する平均値を算出して得ることができる。従って、物理階層ではビームレベルに対するＲＳＲＰ測定のみを定義すればよい。

(３)アンテナコネクター

ＮＲシステムにおいて、ダイバーシティブランチ、即ち、受信器アンテナポートはアナログビーム形成のための多数のアンテナ要素で構成され、これによる測定位置を正確に指定する必要がある。またＵＥのＭＣＬ(Ｍａｘｉｍｕｍ Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｌｏｓｓ)又はチャネル品質に対して論議する時、アンテナ利得はビーム形成利得を含む。従って、ダイバーシティブランチ、即ち、測定位置用のアンテナコネクターはアナログビーム形成完了後の位置として定義されなければならない。

２．ＲＳＳＩ及びＲＳＲＰの定義

ＲＳＲＱは単純に線形ドメインでＲＳＲＰ／ＲＳＳＩと定義されるが、本発明においては、ＲＳＳＩのみを定義すればよい。もし、どのような設定も使用されないと、ＲＳＳＩはＲＳＲＰ測定のためのＳＳブロックに含まれる全てのＲＥによってのみ測定できる。しかし、多重ビームシナリオにおいて、ビームが調律されるか、又はセル或いはＴＲＰの間にスケジューリングが調整される場合は、ＲＳＳＩ測定のためのＲＥはネットワークにより指定されることができ、ＵＥはｇＮｏｄｅＢにより構成されたＯＦＤＭシンボルを用いてＲＳＳＩを測定しなければならない。ここで、ＲＳＳＩ測定のためのＲＥはビーム−特定(ｂｅａｍ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ)であるか又はビーム−共通(ｂｅａｍ−ｃｏｍｍｏｎ)である。

＜ＳＳＢ基盤の測定のための設定＞

１．ＳＳＢ基盤の測定のための設定

ＳＳＢ基盤の測定のために基本的に設定可能なパラメータは測定持続時間、周期及びフレーム境界からのスロットオフセットで構成される。そのうち、測定周期の数はＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定のために最大２回、又は休止モード及びｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定のためには最大１回までと設定される。セル目録又はターゲットセルに含まれたセルの全てのＳＳＢが設定された測定ウィンドウ内で送信されるように、測定期間とフレーム境界からのオフセットを設定する必要がある。もし測定周期が多数個である場合、設定されたウィンドウ間の測定機会がセルごとに設定されることができる。

２．実際に送信されるＳＳＢ(Ａｃｔｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ ＳＳ ｂｌｏｃｋｓ)

基本的に設定可能なパラメータ以外に実際に送信されたＳＳＢに関する情報はＵＥ複雑性を考慮して設定される必要がある。隣接セルの実際に送信されるＳＳＢに関する情報は、候補ＳＳＢのサブセット測定に関する情報である。

休止(ＩＤＬＥ)モードの場合、ＳＳＢ基盤測定の設定パラメータとして隣接セルの実際送信されたＳＳＢに関する情報がＵＥに送信される。またセル当たりの設定がシグナリングオーバーヘッドの観点で大きくない場合、セルリストに含まれていないセルについては周波数ごとのデフォルト値と共に実際送信されるＳＳＢに関する情報が設定されることができ、サービングセルの実際送信されたＳＳＢに関する情報はサービングセル動作の最適化のためにさらに設定されることができる。連結モードの場合は、休止モードで設定された情報を基本値として使用でき、測定周期と共に、サービングセルと隣接セルの全てに対してセルごとに追加情報を設定することができる。

サービングセルのために、実際に送信されたＳＳＢに関する情報は測定動作の最適化だけではなく、ＰＤＳＣＨの正確なレートマッチングのためにフルビットマップ情報と設定する必要がある。例えば、送信可能なＳＳＢ数が６４個であると、６４ビットのビットマップ情報と設定される。

反面、隣接セルに対するセルごとの設定は大量のシグナリングメッセージを必要とするので、シグナリングオーバーヘッドを最小化するために、圧縮した形態で送信する必要がある。またセルごとに設定される設定以外にもセル目録に含まれないセルのために実際に送信されたＳＳＢに対する基本設定も必要である。

＜ＣＳＩ−ＲＳリソース及び測定設定＞

ＲＲＭ測定のためのＣＳＩ−ＲＳのデザインはビーム管理のためにＣＳＩ−ＲＳと同一である。即ち、ポート番号、リソース密度、ＣＳＩ−ＲＳリソース当たりのＯＦＤＭシンボル数、ＣＳＩ−ＲＳ設定可能有無などのＲＲＭ測定のための基本リソース設定は、ビーム管理のためのＣＳＩ−ＲＳによって決定される。なお、上述したＣＳＩ−ＲＳリソース設定以外に使用されるＲＲＭ測定関連パラメータについては後述する。

１．周期(Ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ)

Ｌ３移動性のためのＣＳＩ−ＲＳの基本特性はＣＳＩ−ＲＳの周期性、即ち、ＣＳＩ−ＲＳが周期的に送信されるか又は非周期的に送信されるかを決定することである。非周期的な方式でＣＳＩ−ＲＳをトリガーすると、下りリンク制御オーバーヘッドが発生する。また、Ｌ３移動性のために隣接セルのＣＳＩ−ＲＳ送信を動的にトリガーすることは容易ではない。従って、Ｌ３移動性のＵＥ動作を考慮してＬ３移動性のためのＣＳＩ−ＲＳを周期的に送信しなければならない。

なお、移動性のためのＳＳＢの周期性に関する論議において、ＳＳＢの周期設定は{５ｍｓ、１０ｍｓ、２０ｍｓ、４０ｍｓ、８０ｍｓ、１６０ｍｓ}と決定される。また、ＣＳＩ−ＲＳはＳＳＢが長い周期性を有しかつより細分化したビームレベルを有する場合に安定した移動性を支援するために、ＳＳＢに対する補完ＲＳとして使用される。よって、ＣＳＩ−ＲＳの送信周期がＳＳＢの送信周期より長い必要がなく、よって{５ｍｓ、１０ｍｓ、２０ｍｓ、４０ｍｓ}がＲＲＭ測定のためのＣＳＩ−ＲＳの周期として使用される。また測定周期は少なくともＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定のためにＵＥ専用のシグナリングメッセージのＣＳＩ−ＲＳリソース設定によりリソースごとに設定されることができる。

２．セル間の互いに異なる帯域幅及び中心周波数の設定

ＮＲシステムでは、周波数効率を高めるために、基地局が広帯域の周波数帯域を１つのＣＣ(ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ)で支援する。この場合、基地局は広帯域の周波数を支援するが、ＵＥはＵＥごとに他のＲＦ(ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ)或いはプロセシング性能(ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ)を有することができ、サービスによって求められる周波数帯域が異なるので、基地局は１つの広帯域周波数において互いに異なる周波数帯域で動作するＵＥを同時に支援する必要がある。この時、ＵＥごとにサービスを支援するために設定される周波数帯域をｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｐａｒｔ(ＢＷＰ)といい、ＢＷＰはＵＥごとに異なるパラメータにより設定される。

さらに、広帯域内で多数の狭帯域のＵＥを支援する場合、データロードを分散させるか又は異なる副搬送波間隔(ｓｕｂ−ｃａｒｒｉｅｒ ｓｐａｃｉｎｇ；ＳＣＳ)を支援するためにＵＥごとに互いに異なる周波数位置にＢＷＰを設定することができる。この時、全体広帯域内で使用しない一部の周波数帯域が存在することができ、基地局は電力効率を高め、かつ隣接セルに対する干渉量を減らすために、使用しない周波数帯域に対しては信号を送信しないことができる。

また基地局は地域によるデータロードが異なることができるので、費用の最適化のために、セルごとに異なる帯域幅を設定することができる。各々の基地局に対して上述したような設定を適用する場合、図９乃至図１１から分かるように、セルごとに異なる帯域幅及び中心周波数を設定することができる。

３．測定帯域幅(Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)

ＬＴＥシステムではＣＲＳがＲＲＭ測定に使用され、隣接セルのシステム帯域幅がサービングセルと異なることができるので、ＣＲＳのＲＲＭ測定のための測定帯域幅が設定される。また、ＵＥが最小限の性能要求事項を満たしたとして、ＵＥ複雑性を最小化するためにＵＥが設定された測定帯域幅に対してＣＲＳを十分に使用しないことではない。

なお、ＮＲシステムではＬＴＥシステムと同様の戦略を使用して、全ての隣接セルに適用されるＣＳＩ−ＲＳの測定帯域幅はＵＥ専用のＲＲＣ設定メッセージにより設定されることができ、全てのＣＳＩ−ＲＳリソースに共通に適用されることができる。ＵＥの観点で、ＵＥ専用のＲＲＣ設定メッセージにより設定されるＣＳＩ−ＲＳの測定帯域幅情報は、ＣＳＩ−ＲＳ測定のために許容される最大の測定帯域幅を意味し、ＣＳＩ−ＲＳの帯域幅がＵＥによる測定に実際にどのくらい使用されるかは具現イシューである。例えば、ＣＳＩ−ＲＳ測定のために許容される最大の測定帯域幅は、６ＧＨｚ以下では５〜１００ＭＨｚに設定され、６ＧＨｚ以上では５０〜４００ＭＨｚに設定される。

一方、測定帯域幅以外にも測定帯域の周波数位置に対する定義が必要である。また、測定帯域の周波数位置のためのＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ及びｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定に対する定義は以下の通りである。

１）Ｉｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定：ＵＥはＳＳＢ及び／又はＣＳＩ−ＲＳリソースに対するＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定を行うように設定される。ＳＳＢ基盤のＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定及びＣＳＩ−ＲＳ基盤のＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定は以下のように定義される。

−隣接セルに対してＵＥが行うＳＳＢ基盤の測定において、サービングセルの測定に使用されたＳＳＢの中心周波数及び隣接セルの測定に使用されたＳＳＢの中心周波数が同一である。

−隣接セルでＵＥが行ったＣＳＩ−ＲＳ基盤の測定は、サービングセルの測定のために設定されたＣＳＩ−ＲＳリソースの中心周波数により提供されるＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定と言われ、この時、サービングセル測定のために設定されたＣＳＩ−ＲＳリソースの中心周波数は隣接セルにおける測定のために設定されたＣＳＩ−ＲＳの中心周波数と同一である。

２）Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定：ＵＥはＳＳＢ及び／又はＣＳＩ−ＲＳリソースに対してｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定を行うように設定される。ＳＳＢ基盤のｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ及びＣＳＩ−ＲＳ基盤のｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定は以下のように定義される。

−隣接セルでＵＥが行うＳＳＢ基盤の測定は、サービングセルの測定に使用されたＳＳＢの中心周波数と隣接セルの測定に使用されたＳＳＢの中心周波数とが異なる。

−隣接セルでＵＥが行ったＣＳＩ−ＲＳ基盤の測定は、サービングセルの測定のために設定されたＣＳＩ−ＲＳリソースの中心周波数により提供されるＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定と言われ、この時、サービングセル測定のために設定されたＣＳＩ−ＲＳリソースの中心周波数は隣接セルにおける測定のために設定されたＣＳＩ−ＲＳの中心周波数とは異なる。

３）サービングセルで多数のＳＳＢのためのシナリオ：ＵＥのサービングセルが多数のＳＳブロックを送信すると、ＵＥはＳＳＢ基盤のＩｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定を行うために、サービングセルで参照ＳＳＢ(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ＳＳＢ)を設定する。

もし測定帯域が活性ＢＷＰ(Ａｃｔｉｖｅ ＢＷＰ)の外部に位置すると、これはＩｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定に該当する。よって、ＣＳＩ−ＲＳ基盤の測定は測定帯域が活性ＢＷＰ内に位置する場合のみを考慮する。従って、測定帯域幅が活性ＢＷＰより小さい場合、測定帯域の周波数位置がＵＥにシグナリングされる。この時、測定帯域の周波数位置情報として活性ＢＷＰ内の開始ＲＢ位置がＵＥにシグナリングされる。但し、測定帯域幅が活性ＢＷＰの帯域幅と同一であると、開始ＲＢ位置が同一であるので、測定帯域の周波数位置情報を省略できる。

上述したＣＳＩ−ＲＳの測定帯域幅の設定についてより具体的に説明する。

移動通信システムでは移動性を支援するために、サービングセルだけではなく、隣接セルの信号品質を測定してこれを基地局に報告する。また、基地局はこれらに基づいてサービングセルを決定してＵＥに知らせる。このために、図９に示したように、一般的にＵＥはシステムが定義するシステム帯域幅(Ｓｙｓｔｅｍ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)内で送信される信号を用いて信号品質を測定することができる。

しかし、ＬＴＥやＮＲのようなシステムでは、標準上で多数の帯域幅を定義し、１つの事業体が運用する周波数帯域内でセルごとに周波数帯域を異なるように設定できる。従って、事業体が運用するシステム帯域幅内でセルごとに設定される帯域幅は異なるが、全てのセルに対するシステム帯域の中心周波数が同一であれば、図１０に示したように、基地局は基地局が関心を持つ全てのセルの信号品質を測定できる測定帯域幅(ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)に関する情報をＵＥに知らせる必要がある。この時、図１０に示したように、測定帯域の中心周波数もシステム帯域の中心周波数と同様に設定可能である。

さらに事業体が運用するシステム帯域幅内でセルごとに設定された帯域幅が異なり、システム帯域内でセル間の中心周波数も異なる場合、即ち、活性ＢＷＰより測定帯域幅が小さい場合は、図１１に示したように、基地局はＵＥに測定帯域幅に関する情報と共に測定帯域幅が活性ＢＷＰ内で周波数帯域上どこに位置するかに関する情報を知らせることができる。より具体的には、図１１を参照すると、測定帯域幅の位置は、活性ＢＷＰの開始周波数又は開始ＲＢを基準として測定ＢＷＰの開始周波数又は開始ＲＢの相対的な位置、即ちオフセット値により知らせることができる。但し、測定帯域が活性ＢＷＰを全て含む場合には、活性ＢＷＰと測定帯域幅のサイズが同一であるので、活性ＢＷＰに関する情報の送信を省略できる。即ち、特に活性ＢＷＰに関する情報設定がないと、ＵＥは活性ＢＷＰが測定帯域幅として設定されたと仮定して、移動性参照信号(ｍｏｂｉｌｉｔｙ ＲＳ)に対する測定を行う。

４．ＣＳＩ−ＲＳのニューマロロジー

一般的には、リソース割り当てを容易にするために、ＣＳＩ−ＲＳの副搬送波間隔はデータチャネルの副搬送波間隔に基づくが、隣接セルのデータチャネルの副搬送波間隔はサービングセルのデータチャネルの副搬送波間隔と同一ではないこともできる。従って、ＣＳＩ−ＲＳの副搬送波間隔はＲＲＣ設定メッセージによりセルごとに又は周波数ごとに準−静的(Ｓｅｍｉ-Ｓｔａｔｉｃａｌｌｙ)に設定できる。但し、周波数ごとにＣＳＩ−ＲＳの副搬送波間隔を設定することがＵＥの複雑性(Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ)の側面で好ましい。また上述したように、異なる副搬送波間隔を有するセルに対する測定はｉｎｔｅｒ-Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定に対応する。従って、ＣＳＩ−ＲＳの副搬送波間隔は周波数当たり又は測定対象当たりに設定される。

即ち、ＣＳＩ−ＲＳのシンボル持続時間はデータチャネルの副搬送波間隔に基づき、ＲＲＣシグナリングメッセージにより周波数ごとに設定される。この時、６ＧＨｚ以下の帯域でデータチャネルの副搬送波間隔は{１５、３０、６０ｋＨｚ}であり、６ＧＨｚ以上の帯域でデータチャネルの副搬送波間隔は{６０、１２０ｋＨｚ}である。

５．リソース設定及びＲＥマッピング

Ｉｎｔｒａ-Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの測定において、ＣＳＩ−ＲＳリソースに関する情報は効率的なリソース使用のためにリソースごとに設定され、時間及び周波数リソース情報に設定される必要がある。時間リソースに関する情報は、ＳＳＢタイミング情報により決定される各々のターゲットセルに対するＳＦＮ、フレーム及びスロット境界情報に基づいて絶対的なシンボル位置に関する情報により提供される。また周波数リソースに関する情報は、ＢＷＰ内の開始ＲＢ位置、ＲＥの密度及びＲＢ内のＲＥの位置により設定される。この時、ＢＷＰ内の開始ＲＢ位置が設定される場合は、測定帯域幅が活性ＢＷＰの帯域幅より小さい場合に限られ、ＲＥ密度が設定される場合は、標準文書上でＲＥの密度が固定されない場合に限られる。

また、上述したように、ＣＳＩ−ＲＳリソースに関する時間情報はＳＦＮ、フレーム及びスロット境界情報に基づく。この時、時間情報は６ＧＨｚ以上の周波数帯域で送信されるＰＢＣＨをデコーディングすることにより得られる。

しかし、ｉｎｔｅｒ-Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ測定の場合、測定間隔設定(Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｇａｐ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ)によってＨＡＲＱを完全に結合できないので、ＰＢＣＨデコーディング性能を保障できない。従って、ＣＳＩ−ＲＳリソースがＱＣＬｅｄ ＳＳＢに対するシンボル内に限定されていないと、ＵＥはＣＳＩ−ＲＳリソース設定に関係なく、ＣＳＩ−ＲＳリソースに対するシンボル位置を決定できない。従ってｉｎｔｅｒ-Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙの測定において、ＣＳＩ−ＲＳ基盤のＲＲＭ測定はＱＣＬｅｄ ＳＳＢのシンボル内にＣＳＩ−ＲＳのための時間リソースが設定される場合にのみ許容され、そうではないと、６ＧＨｚ以上の帯域ではＣＳＩ−ＲＳ基盤のＲＲＭ測定は設定されない。

６．ＱＣＬ情報と測定報告のコンテンツ

ＣＳＩ−ＲＳは自己同期化属性(ｓｅｌｆ-ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｙ)を有せず、ＣＳＩ−ＲＳリソースの時間位置を得るために物理的セルＩＤを必要とする。またＳＳＢはＲＲＭ測定のためのＵＥ複雑性を緩和させることができるので、ＳＳＢに関する空間ＱＣＬ情報が設定パラメータとして与えられることが好ましい。要すると、ＱＣＬ情報にはタイミング同期化のためにＳＳＢ及びＣＳＩ−ＲＳリソースが空間的にＱＣＬされるだけではなく、ＰＣＩＤに関する情報が含まれる必要があり、かかるＱＣＬ情報はリソースごとに設定されなければならない。

一方、ＣＳＩ−ＲＳがＳＳＢに連関しているか否かによって測定報告の内容が変更される。例えば、ＣＳＩ−ＲＳ ＲＳＲＰ基盤の測定イベントがトリガーされる時、ＣＳＩ−ＲＳがＳＳＢに連関していると、ＣＳＩ−ＲＳ ＲＳＲＰと共にＳＳＢ ＲＳＲＰも報告されることができる。しかし、ＣＳＩ−ＲＳがＳＳＢに連関していないと、ＵＥがＣＳＩ−ＲＳ ＲＳＲＰを報告する時、ＳＳＢを報告する必要がない。また、ＣＳＩ−ＲＳリソースが特定セルに対して設定されない場合、特定セルにはＳＳＢ ＲＳＲＰのみが報告されることができる。

７．移動性参照信号のシーケンス及びスクランブルシーケンスのパラメータ

一般的に、ＣＳＩ−ＲＳのスクランブルシーケンスは仮想セルＩＤにより初期化でき、仮想セルＩＤはｇＮｏｄｅＢにより仮想セルＩＤに含まれることができるビーム又はＴＲＰ情報に基づくセル配置によってＣＳＩ−ＲＳリソースに割り当てられることができる。また上述したように、ＣＳＩ−ＲＳスクランブルシーケンスの初期化のために１０ビット以上のスクランブルＩＤが使用され、スクランブルＩＤはＲＲＣメッセージによりリソースごとに設定される。またスロット情報は干渉ランダム化(Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｎｄｏｍｉｚａｔｉｏｎ)のためのシーケンスの初期化情報として見なすことができる。

一方、移動通信システムにおいて、ＵＥの移動性を支援するために、基地局は移動性支援のためのＲＳ送信を行うことができる。例えば、ＬＴＥシステムでは、移動性ＲＳ(Ｍｏｂｉｌｉｔｙ ＲＳ)としてＣＲＳを使用し、ＮＲシステムではＣＳＩ−ＲＳを移動性ＲＳとして使用できる。この時、セルごとに或いはセル内のビームごとに信号の品質を測定するので、基地局はセルごとに又はセル内のビームごとに互いに区分可能なシーケンスを用いて移動性ＲＳを構成して送信することができる。参考として、以下の説明では‘セルごと’という用語は‘セルごと又はセル内のビームごと’という意味で使用する。

言い換えれば、ＵＥは一般的なデータ通信を行う場合は、サービングセルのシーケンスに関する情報のみを必要とするが、移動性ＲＳを使用する場合には、ＵＥが測定しようとする全てのセルの移動性ＲＳを用いて信号品質を測定するので、全てのセルのシーケンスに関する情報を必要とする。従って、セルごとに定義する移動性ＲＳに関するシーケンス情報を構成し、セルごとに定義される移動性ＲＳに対するシーケンス情報を予め設定するか、又は更なるシグナリングによりＵＥにセルごとの移動性ＲＳのシーケンス情報を知らせ、これを用いてＵＥはセルごとの移動性ＲＳのシーケンスを生成することができる。

上述したような移動性ＲＳのシーケンス生成のために一般的に通信システムは１つのｐｓｅｕｄｏ ｒａｎｄｏｍシーケンス生成器(ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ)を定義し、セルごとにシーケンス生成器の初期値或いはシーケンス生成器の関数入力値を異なるように設定することができる。この時、基地局は移動性ＲＳのシーケンスに関連する情報をＵＥに知らせるために、シーケンス生成関数の入力パラメータに関連する情報をセルごとに予め設定するか、又はＵＥにシグナリングにより知らせる。一般的に、ＬＴＥやＮＲシステムでは、シーケンス生成器でゴールドシーケンス(ｇｏｌｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ)を定義しており、ゴールドシーケンスの特性上、シーケンス生成器の初期値を変更すると、互いに異なるシーケンス初期値を用いて生成されたシーケンスは１つのシーケンスに対して遅延された形態のシーケンスで生成される。即ち、ゴールドシーケンスを用いてシーケンスを生成すると、１つのシーケンスに対して特定値ほど循環シフト(Ｃｙｃｌｉｃ Ｓｈｉｆｔ)された形態でシーケンスが生成される。

従って、本発明では、かかるゴールドシーケンスの性質により発生する問題と、それを解決するための方法を提案する。

即ち、上述したように、ゴールドシーケンスに基づいて移動性ＲＳのシーケンスを生成する場合、図９乃至図１１のケースごとにシーケンス生成及び生成されたシーケンスを周波数帯域内にマッピングする方法について説明する。

１）図９のケース：全てのセルが同じ周波数帯域上に位置するので、シーケンス生成関数の入力値が異なるように与えられると、セルごとに生成されるシーケンスは必ず異なる値を有する。従って、セルごとにシーケンス生成関数の入力値にセルＩＤを含むように構成する。

２）図１０のケース：図１０の場合は、図９のような方式で動作し、生成されたシーケンスを各々のセルが各セルに対応する周波数帯域に含まれたＲＥ／ＲＢにそのままマッピングすると、シーケンス間の衝突が発生することができる。即ち、図１２を見ると、シーケンス生成器の入力値が異なって各セルが生成したシーケンスは時間遅延した形態の異なるシーケンスであるが、セル間の帯域幅が異なる場合、図１２の(１)のように、シーケンスマッピング過程でシーケンスが再度遅延された形態でマッピングされることができ、シーケンス間の衝突が発生することができる。

従って、これを防止するために、図１２の(２)のように、多数のシステム帯域幅のうち、１つの基準となる参照帯域幅(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)を定め、シーケンスをリソースにマッピングする時、参照帯域幅を開始シーケンスのマッピングのためのリソースとして定義することができる。

上述した方法によれば、シーケンス生成規則が定められ、測定帯域に対する測定帯域幅に関する情報のみが得られると、測定帯域の中心周波数がシステム帯域の中心周波数と同一であるので、シーケンスに関連する別の情報を必要としない。ＬＴＥシステムがかかる実施例が適用される代表的なシステムである。

即ち、図１２において、セルＡとセルＢはシーケンスマッピングのための共通の参照帯域幅を定義し、参照帯域幅の１番目のＲＢを全てのセルの１番目のシーケンスビットのマッピング基準点として使用する。

３）図１１のケース：図１０の場合とは異なり、図１１の場合には、帯域幅だけではなく、中心周波数も異なる。この場合、図１２のように参照帯域幅を指定しても、各セルの中心周波数が異なるので、シーケンスマッピングのための共通の参照ＲＥ／参照ＲＢなどのような参照位置を定義できず、シーケンス衝突の問題を解決できない。

従って、全てのセルが共有可能な仮想参照位置をシーケンス生成及びマッピングのためにさらに設定する必要があり、これは標準により予め定義されるか、又は基地局を含むネットワークが自体的に決定できる。

この時、仮想参照位置は仮想参照ＲＥ位置(ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ＲＥ ｐｏｓｉｔｉｏｎ)又は仮想参照ＲＢ位置(ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ＲＢ ｐｏｓｉｔｉｏｎ)であり、仮想参照位置を仮想の位置とすることは、各々のセル或いは現在ネットワークが運用するシステム帯域外部で実際に使用しないＲＢ位置を基準点とするためである。

標準により仮想参照位置が予め定義される場合には、図１０のケースに示したように、標準で定義された最大ＲＢ数を基準として、該当周波数帯域でネットワークの中心周波数を適用して決定される仮想参照ＲＢ位置がシーケンス生成及びマッピングのための基準位置と定義されることができる。この時、仮想参照ＲＢ位置は基地局がＣＳＩ−ＲＳ送信のためのビット数を限りとして具現の段階で任意に設定することもできる。

また仮想参照ＲＢ位置は、一般的にシステム帯域上で最も広い周波数帯域を有するセルの１番目のＲＢ位置より外側に位置することが、ビット数節約の側面やシーケンス生成の側面で有利である。

この時、図１０とは異なり、図１１の場合は、各セル間の帯域幅だけではなく中心周波数も異なるので、測定帯域で定義される周波数帯域又は活性ＢＷＰの周波数帯域が設定された仮想参照ＲＢ位置からどのくらい離れているかを知らせる必要がある。このための最も簡単な方法としては、仮想参照ＲＢ位置に関する情報、即ち、サービングセルのシステム帯域幅及び中心搬送波の周波数、及びシステム帯域から参照ＲＢの位置情報と共に、各セルごと又は各ＣＳＩ−ＲＳリソースごとの送信帯域幅(ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ)と送信帯域幅の中心搬送波に関する情報を全て知らせる方法がある。

しかい、上述した仮想参照ＲＢ位置に関する情報がただＣＳＩ−ＲＳのシーケンス生成及びマッピングのみに使用されると、上述したような仮想参照ＲＢ位置に関する情報は必要以上のオーバーヘッドとして作用することができる。

従って、基地局は仮想参照位置に関する情報をＵＥに直接知らせず、仮想参照ＲＢ位置又は仮想参照ＲＥ位置と実際測定のために使用する測定帯域間の周波数上の位置差のみをシーケンスオフセットに関する情報としてＵＥに知らせることができる。

図１３を参照して図１１のケースについてより具体的に説明する。図１３を参照すると、ネットワークが運用するシステム帯域内の１番目のＲＢ位置が仮想参照ＲＢ位置であると仮定する。その後、全てのセルに対して共通に使用される測定帯域の基準点と仮想参照ＲＢ位置の差に対するシーケンスオフセット、即ち、‘ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆｆｓｅｔ(１)’を知らせる。ここで、測定帯域の基準点は測定帯域の１番目のＲＢ又は測定帯域の中心周波数などになる。

一方、ＵＥが活性ＢＷＰに対する測定帯域に関する周波数位置情報を予め知っていると、シーケンスオフセットとして活性ＢＷＰの基準点と仮想参照ＲＢ位置との差、即ち、‘ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆｆｓｅｔ(２)’を知らせることができる。ここで、活性ＢＷＰの基準点は活性ＢＷＰの１番目のＲＢ又は活性ＢＷＰの中心周波数などになる。

なお、シーケンスオフセットは隣接セル測定のために設定されたＣＳＩ−ＲＳリソースに対して共通に適用される。

この時、シーケンスオフセットに対する単位は、１)シーケンスビットオフセット(ビット数)、２）ＲＢ或いはＲＢグループの数、３）シーケンスビットオフセット(ビット数)／任意の定数などにより決められる。この時、３）における任意の定数は固定値であるか又は活性ＢＷＰの帯域幅又はＣＳＩ−ＲＳリソースのＲＢ当たりの密度などの様々なＲＲＣ設定パラメータにより決定される。

ＵＥがＣＳＩ−ＲＳに対するシーケンス生成器の入力値とシーケンスオフセット情報を基地局から受信すると、ＵＥはシーケンス生成器の入力値を用いて全体シーケンスを生成した後、生成したシーケンスのうち、ＵＥが使用するシーケンスの一部のみを導き出して使用できる。

例えば、図１３においてセルＢに対するシーケンスを生成すると、Ｓ(１ｄ)、Ｓ(ｄ１＋１)…のシーケンスが生成され、ＵＥは生成されたシーケンス列のうち、測定帯域に該当するＳ(ｄ２)、Ｓ(ｄ２＋１)…のシーケンスのみを使用してＣＳＩ−ＲＳを測定する。

又は、ＵＥはシーケンスオフセット情報を用いてシーケンス生成器の入力値がオフセットほど遅延するようにシーケンス生成器の入力値を変形して、測定に使用するシーケンスを直接生成することができる。例えば、図１３において、セルＢに対してシーケンスを生成する時、シーケンス生成器の入力値を変更してＳ(ｄ２)、Ｓ(ｄ２＋１)…を直ちに生成することができる。

さらにシーケンス生成器でシーケンスの遅延を発生させるマスクを生成して、該当マスク値(Ｍａｓｋｉｎｇ ｖａｌｕｅ)をシーケンス生成器の追加入力パラメータとして使用することにより、測定に使用するシーケンスを直接生成することもできる。例えば、図１３において、セルＢに対するシーケンスを生成する時、シーケンス生成器の入力値と共にシーケンスオフセットを提供できるマスク値をシーケンス生成器の追加入力パラメータとして使用してシーケンス列Ｓ(ｄ２)、Ｓ(ｄ２＋１)…を直ちに生成することができる。

上述した内容を整理すると、広帯域ＣＣ(Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ)のシナリオにおいて、ＵＥにより共有されるＣＳＩ−ＲＳは全体帯域幅にわたって割り当てられることができる。この時、狭帯域ＵＥはＣＳＩ−ＲＳシーケンスの一部のみを用いて隣接セルの測定を行うことができる。従って、シーケンス対ＲＥマッピングのための情報に該当するシーケンス生成器の初期化情報だけではなく、隣接セル測定に使用するＣＳＩ−ＲＳシーケンスのうちの一部に関する追加情報がシグナリングされる必要がある。このために、シーケンス対ＲＥマッピングのために参照位置、即ち、シーケンス生成器で生成された１番目のビットがマッピングされるＲＢ位置、即ち、参照ＲＢ位置を定義する必要がある。

例えば、ＣＳＩ−ＲＳシーケンス生成器がシーケンス識別のためのセルＩＤ関連情報に初期化されると仮定すると、互いに異なる帯域幅及び中心周波数を有するセルに対して生成されたＣＳＩ−ＲＳシーケンスが各セルのシステム帯域幅内のＲＢにマッピングされると、セル間の２つのシーケンスが衝突することができる。

従って、シーケンス衝突を避けるためには、図１４のように、セル間のＣＳＩ−ＲＳシーケンス対ＲＥマッピングのための共通基準位置が定義される必要がある。図１４を参照すると、各々のセルは異なるシステム帯域幅及び異なる中心周波数を有し、参照ＲＢ(ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ＲＢ)位置はオペレーターの全体システム帯域幅内で１番目のＲＢ位置に設定される。

具体的には、参照ＲＢ位置を決定するために、以下の２つのオプションが考えられる。

−オプション１）参照ＲＢ位置は全体システム帯域幅内で参照信号の１番目のＲＥ位置に設定される。

−オプション２）参照ＲＢ位置は仮想ＲＥ位置に設定される。

この時、オプション２はＬＴＥシステムと類似する方案であり、ここで参照位置はＲＢ割り当ての最大数を仮定するＲＳの１番目のＲＥである。

システムの中心周波数が初期接続手順の間にＵＥが動作する周波数と整列し、ＬＴＥシステムでＣＲＳを用いた測定動作のような帯域に依存しない動作(ｂａｎｄ ａｇｎｏｓｔｉｃ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ)が必要な場合は、オプション２が参照ＲＢ位置の設定に好ましい。

しかし、ＮＲシステムでは、中心周波数の整列が支援されないことができるので、オプション２は好ましくない。従って、オプション１のように、全体システム帯域幅内で参照信号の１番目のＲＥ位置がシーケンス対ＲＥマッピングの参照ＲＢ位置として使用されることが好ましい。

ここで、参照ＲＢはターゲットＵＥのサービングセルであるセルＡによる送信に使用された実際ＲＢではなく、シーケンス対ＲＥマッピングのための仮想ＲＢである。言い換えれば、シーケンス生成のための参照位置は、各隣接セルの帯域幅に関係なく全ての隣接セルに対して、ネットワークにより運営される全体システム帯域幅で(仮想の)１番目のＲＢに共通に設定されることができる。

一方、全体システム帯域幅内で測定帯域幅又は活性ＢＷＰの位置に関する情報がＵＥにシグナリングされる必要があり、ＵＥはこのシグナリングされた情報に基づいてＣＳＩ−ＲＳシーケンスのどの部分がＲＳＲＰ測定のために使用されるかを決定する。また、測定帯域の設定に関する全体情報はサービングセルのシステム帯域の中心周波数、システム帯域幅、設定されたＢＷＰの周波数位置及び設定されたＢＷＰ内の測定帯域の周波数位置を含むことができ、測定帯域設定に関する情報を用いてＵＥはＣＳＩ−ＲＳシーケンスを生成することができる。しかし、測定帯域の設定に関する情報がＣＳＩ−ＲＳシーケンスの生成のみに使用される場合は重複してシグナリングされる情報が多くなる。即ち、シグナリングオーバーヘッドの側面で短所が発生する。

従って、設定されたＢＷＰ又は設定されたＢＷＰ内に位置する測定帯域の開始ＲＢ位置とＣＳＩ−ＲＳシーケンスのための参照ＲＢ位置(Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ＲＢ ｐｏｓｉｔｉｏｎ)の相対的な距離、即ち、開始ＲＢ位置と参照ＲＢ位置のオフセットのみをシグナリングすることができる。またＮＲシステムにおいて、様々なニューマロロジーを支援できることを考慮すると、ＲＢオフセット値は特定のニューマロロジーに基づいて解釈できる。従って、開始ＲＢオフセットは図１４のようにシーケンス生成のためのシーケンスオフセットで表現されることが好ましい。

一方、ＣＳＩ−ＲＳ基盤の測定のための設定パラメータ(Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ)としての候補値及びシグナリング方法は以下の[表２]の通りである。

＜セルリストに含まれないセルのためのＣＳＩ−ＲＳ基盤の測定＞

ネットワークがＣＳＩ−ＲＳ基盤の測定を複数のＵＥに設定する時、ネットワークはリソースごとのＣＳＩ−ＲＳ設定及び隣接セルリストをＵＥに提供できる。この時、シグナリングオーバーヘッドを減らすために、隣接セルリスト又はＣＳＩ−ＲＳリソースの数を制限することができる。またＣＳＩ−ＲＳ設定の周期的なブロードキャストを防止するために、ＣＳＩ−ＲＳ設定情報はＵＥ専用のＲＲＣシグナリング(ＵＥ Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ＲＲＣ Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ)により提供される必要がある。ＵＥが隣接セルリストに存在しないセルのＳＳＢを検出するか、又はＵＥにＣＳＩ−ＲＳ設定が受信されないと、ＵＥは該当セルに対するＣＳＩ−ＲＳ設定を要請することができる。

図１５は、本発明を実行する送信装置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、メッセージなどを搬送する無線信号を送信又は受信できる無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニット１３，２３と、無線通信システムにおける通信と関連した各種情報を記憶するメモリ１２，２２と、上記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、上記構成要素を制御して該当装置が前述した本発明の実施例の少なくとも１つを行うようにメモリ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１１，２１とをそれぞれ備える。

メモリ１２，２２は、プロセッサ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／出力される情報を臨時記憶することができる。メモリ１２，２２をバッファーとして活用することができる。

プロセッサ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全般的な動作を制御する。特に、プロセッサ１１，２１は、本発明を実行するための各種の制御機能を実行することができる。プロセッサ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（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ（ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）などと呼ぶこともできる。プロセッサ１１，２１は、ハードウェア（ｈａｒｄｗａｒｅ）、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア、又はそれらの結合によって具現することができる。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）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙｓ）などをプロセッサ１１，２１に具備することができる。一方、ファームウェアや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実行するモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアを構成することができ、本発明を実行す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１１，２１内に設けられてもよく、メモリ１２，２２に記憶されてプロセッサ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１１は、プロセッサ１１又はプロセッサ１１と接続されたスケジューラ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コーディング（ｃｏｄｉｎｇ）及び変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行った後にＲＦユニット１３に送信する。例えば、プロセッサ１１は、送信しようとするデータ列を逆多重化及びチャネルコーディング、スクランブリング、変調過程などを経てK個のレイヤに変換する。コーディングされたデータ列はコードワードとも呼ばれ、ＭＡＣ層の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。１つの輸送ブロック（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ、ＴＢ）は１つのコードワードにコーディングされ、各コードワードは、１つ以上のレイヤの形態で受信装置に送信される。周波数アップコンバートのためにＲＦユニット１３はオシレーター（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を備えることができる。ＲＦユニット１３は、Ｎ_ｔ個（Ｎ_ｔは１以上の正の整数）の送信アンテナを有することができる。

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に構成される。プロセッサ２１の制御下に、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。ＲＦユニット２３はＮ_ｒ個の受信アンテナを有することができ、ＲＦユニット２３は、受信アンテナで受信した信号のそれぞれを周波数ダウンコンバート（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｗｎ−ｃｏｎｖｅｒｔ）して基底帯域信号に復元する。ＲＦユニット２３は、周波数ダウンコンバートのためにオシレーターを備えることができる。プロセッサ２１は、受信アンテナで受信し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を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具備する。アンテナは、プロセッサ１１，２１の制御下に、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したり、外部から無線信号を受信してＲＦユニット１３，２３に伝達する機能を果たす。アンテナは、アンテナポートとも呼ばれる。各アンテナは、１つの物理アンテナに該当してもよく、１つよりも多い物理アンテナ要素の組合せによって構成されてもよい。各アンテナから送信された信号は、受信装置２０でそれ以上分解することができない。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の観点で見たアンテナを定義し、チャネルが１つの物理アンテナからの単一（ｓｉｎｇｌｅ）無線チャネルか或いは上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）チャネルかに関係なく、上記受信装置２０にとって上記アンテナに対するチャネル推定を可能にする。即ち、アンテナは、上記アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが、上記同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される上記チャネルから導出されう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ユニットの場合は、２個以上のアンテナと接続することができる。

本発明においてＲＦユニット１３、２３は受信ビーム形成と送信ビーム形成を支援する。例えば、本発明において、ＲＦユニット１３,２３は図５乃至図８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はトランシーバとも呼ばれる。

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、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、下りリンクでは送信装置１０として動作する。以下、ＵＥに具備されたプロセッサ、ＲＦユニット及びメモリを、ＵＥプロセッサ、ＵＥ ＲＦユニット及びＵＥメモリとそれぞれ称し、ｇＮＢに具備されたプロセッサ、ＲＦユニット及びメモリを、ｇＮＢプロセッサ、ｇＮＢ ＲＦユニット及びｇＮＢメモリとそれぞれ称する。

本発明のｇＮＢプロセッサは、ＣＳＩ−ＲＳを測定するための測定帯域幅に関する情報及び測定の対象となる複数のセルに対するセルリスト情報を送信するようにトランシーバを制御し、上位階層により設定される同じ参照位置を基準としてＣＳＩ−ＲＳシーケンスをマッピングしてＵＥに送信するようにトランシーバを制御する。その後、ＵＥから測定帯域幅に基づいて複数のセルのうちのいずれか１つに対して測定されたＣＳＩ−ＲＳの信号強度に関する測定情報を受信するようにトランシーバを制御する。この時、設定された参照位置に対応する副搬送波にＣＳＩ−ＲＳシーケンスの１番目の要素がマッピングされる。またＣＳＩ−ＲＳのシーケンスは上位階層により設定されるスクランブルＩＤ及び同じ参照位置に基づいて生成され、測定帯域幅に関する情報には測定帯域幅の開示ＲＢ情報が含まれる。

本発明のＵＥプロセッサは、測定帯域幅に関する情報及び複数のセルに対するセルリスト情報を受信するようにトランシーバを制御し、複数のセルのＣＳＩ−ＲＳを受信し、測定帯域幅内でＣＳＩ−ＲＳに対する受信電力を測定して、複数のセルのうちのいずれか１つの受信電力情報を報告するようにトランシーバを制御する。この時、ＣＳＩ−ＲＳに対する測定は、ＣＳＩ−ＲＳシーケンスが上位階層により設定される参照位置を基準として物理リソースにマッピングされたと仮定して行われる。即ち、ＣＳＩ−ＲＳの１番目のシーケンス要素が参照位置に対応する副搬送波にマッピングされると仮定してＣＳＩ−ＲＳ測定を行うことができ、測定帯域幅に関する情報には測定帯域幅の開始ＲＢに関する情報を含むことができる。

本発明のｇＮＢプロセッサ或いはＵＥプロセッサは、アナログ或いはハイブリッドビーム形成が使用される６ＧＨｚ以上の高周波帯域で動作するセル上で本発明を適用するように構成される。

上述したように開示された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た。上記では本発明の好適な実施例を参照して説明したが、当該技術の分野における熟練した当業者にとっては、添付の特許請求の範囲に記載された本発明を様々に修正及び変更させることができるということは明らかである。従って、本発明は、ここに開示された実施の形態に制限しようとするものではなく、ここに開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い範囲を与えようとするものである。

以上、参照信号を送受信する方法及びそのための装置について、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システム以外にも様々な無線通信システムに適用することができる。

Claims (12)

1. 無線通信システムにおいて、端末がチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を受信する方法であって、
   複数のセルのＣＳＩ−ＲＳのマッピングにおいて共通に使用される参照位置に関連する情報を受信するステップと、
   前記複数のセルのうちの少なくとも１つのセルに対する測定帯域幅に関連する情報を受信するステップと、
   少なくとも１つのセルから、前記測定帯域幅内でＣＳＩ−ＲＳを受信するステップと、
   前記ＣＳＩ−ＲＳの受信電力を測定するステップと、を含み、
   前記ＣＳＩ−ＲＳのシーケンス要素は、前記参照位置に基づいて物理リソースにマッピングされ、
   前記シーケンス要素の中から、前記測定帯域幅内でマッピングされる前記ＣＳＩ−ＲＳの１つ以上のシーケンス要素が受信される、ＣＳＩ−ＲＳ受信方法。
2. 前記測定帯域幅と前記参照位置との間のシーケンスオフセットに関連する情報を受信するステップを更に含み、
   前記ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスの各々は、前記シーケンスオフセットに基づいて生成される、請求項１に記載のＣＳＩ−ＲＳ受信方法。
3. 前記複数のセルの前記ＣＳＩ−ＲＳの各々の１番目のシーケンス要素の各々は、前記参照位置に対する副搬送波にマッピングされる、請求項１に記載のＣＳＩ−ＲＳ受信方法。
4. 前記受信電力に関連する情報を報告するステップを更に含む、請求項１に記載のＣＳＩ−ＲＳ受信方法。
5. 前記ＣＳＩ−ＲＳのシーケンス要素は、上位階層により設定される該当セルのスクランブルＩＤに基づいて生成される、請求項１に記載のＣＳＩ−ＲＳ受信方法。
6. 前記測定帯域幅に関連する情報は、前記測定帯域幅の開始リソースブロック（ＲＢ）に関連する情報を含む、請求項１に記載のＣＳＩ−ＲＳ受信方法。
7. 無線通信システムにおいてチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）を受信する端末であって、
   基地局と信号を送受信するトランシーバと、
   前記トランシーバを制御するプロセッサと、を含み、
   前記プロセッサは、
   複数のセルのＣＳＩ−ＲＳのマッピングにおいて共通に使用される参照位置に関連する情報を受信するように前記トランシーバを制御し、
   前記複数のセルのうちの少なくとも１つのセルに対する測定帯域幅に関連する情報を受信するように前記トランシーバを制御し、
   少なくとも１つのセルから、前記測定帯域幅内でＣＳＩ-ＲＳを受信するように前記トランシーバを制御し、
   前記ＣＳＩ−ＲＳの受信電力を測定するよう構成され、
   前記ＣＳＩ−ＲＳのシーケンス要素は、前記参照位置に基づいて物理リソースにマッピングされ、
   前記シーケンス要素の中から、前記測定帯域幅内でマッピングされる前記ＣＳＩ−ＲＳの１つ以上のシーケンス要素が受信される、端末。
8. 前記プロセッサは、前記測定帯域幅と前記参照位置との間のシーケンスオフセットに関連する情報を受信するように前記トランシーバを制御するよう更に構成され、
   前記ＣＳＩ−ＲＳのシーケンスの各々は、前記シーケンスオフセットに基づいて生成される、請求項７に記載の端末。
9. 前記複数のセルの前記ＣＳＩ−ＲＳの各々の１番目のシーケンス要素の各々は、前記参照位置に対する副搬送波にマッピングされる、請求項７に記載の端末。
10. 前記プロセッサは、前記受信電力に関連する情報を報告するように前記トランシーバを制御するよう更に構成される、請求項７に記載の端末。
11. 前記ＣＳＩ−ＲＳのシーケンス要素は、上位階層により設定される該当セルのスクランブルＩＤに基づいて生成される、請求項７に記載の端末。
12. 前記測定帯域幅に関連する情報は、前記測定帯域幅の開始リソースブロック（ＲＢ）に関連する情報を含む、請求項７に記載の端末。

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