KR101570596B1 - 이동 통신 시스템, 무선 통신 장치, 이동 통신 장치 및 무선 통신 방법 - Google Patents

Abstract

이동 통신 시스템에서, 복수 종류의 이동국의 존재를 고려한 통신 제어를 효율적으로 실현할 수 있도록 한다. 무선 통신 장치(1)에서, 제1 생성부(1a)는, 제1, 제2 종류의 이동국에 의한 처리에 이용되는 제1 통지 정보를 생성한다. 제2 생성부(1b)는, 제2 종류의 이동국에 의한 처리에 이용되는 제2 통지 정보를 생성한다. 송신부(1c)는, 제1 통지 정보를 제1 통지 채널(4a)로 송신하고, 제2 통지 정보를 제2 통지 채널(4b)로 송신한다. 제2 종류의 이동국으로서의 이동 통신 장치(2)에서, 수신부(2a)는, 제1 통지 채널(4a)로 송신된 제1 통지 정보와 제2 통지 채널(4b)로 송신된 제2 통지 정보를 수신한다. 제어부(2b)는, 제1, 제2 통지 정보를 이용하여, 무선 통신 장치(1) 사이의 통신을 제어한다.

Description

이동 통신 시스템, 무선 통신 장치, 이동 통신 장치 및 무선 통신 방법{MOBILE　COMMUNICATION　SYSTEM, WIRELESS　COMMUNICATION　APPARATUS, MOBILE COMMUNICATION　APPARATUS　AND　WIRELESS　COMMUNICATION　METHOD}

본 발명은 이동 통신 시스템, 무선 통신 장치, 이동 통신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

현재, 휴대 전화 시스템이나 무선 MAN(Metropolitan　Area　Network) 등의 이동 통신 시스템이 많이 이용되고 있다. 또한, 무선 통신의 한층 더 고속화·대용량화를 도모하기 위해, 차세대의 이동 통신 기술에 대해서 계속적으로 활발한 논의가 행해지고 있다.

예를 들면, 표준화 단체의 하나인 3GPP(3rd　Generation　Partnership　Project)에서는, 최대로 20MHz의 주파수 대역을 이용한 통신이 가능한 LTE(Long　Term　Evolution)라 불리는 통신 규격을 제안하였다(예를 들면, 비특허 문헌 1 참조). 또한, LTE의 차세대 통신 규격으로서, 최대로 20MHz의 주파수 대역 5개(즉, 100MHz의 주파수 대역)를 이용한 통신이 가능한 LTE-A(LTE-Advanced)라 불리는 통신 규격이 제안되었다(예를 들면, 비특허 문헌 2 참조).

이러한 차세대의 이동 통신 시스템은, 구세대의 이동 통신 시스템과는 별개인 것으로서 정의되는 것은 아니고, 구세대의 이동 통신 시스템을 확장한 것으로서 정의되는 경우가 있다. 이 경우, 차세대의 통신 규격에 대응한 기지국이나 중계국은, 구세대의 통신 규격에 대응한 이동국도 수용할 수 있는 후방 호환성을 구비하는 것이 요구될 가능성이 있다. 예를 들면, 상기의 LTE-A는, LTE를 확장한 통신 규격으로서 제안되었다. 따라서, LTE-A 대응의 기지국이나 중계국은, LTE 대응의 이동국과 LTE-A 대응의 이동국의 양방을 수용할 수 있는 것이 요구될 가능성이 있다.

또한, 기지국이 관리 하의 단말기에 개별 제어 신호를 송신하는 경우에, 확장한 무선 리소스 영역을 개별 제어 채널로서 이용하여 개별 제어 신호를 송신할 수 있도록 한 통신 시스템이 제안되었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또한, LTE 시스템에서, 통지 채널로 통지되는 SIB(System　Information　Block)의 Access Barring　Information을 이용함으로써, 기지국이 모든 이동국으로부터의 액세스를 금지할 수 있게 하는 것이 제안되었다(예를 들면, 비특허 문헌 1의 제6.3.1절 참조).

특허 문헌 1: 일본 특허 출원 공개 제2009-218813호 공보

비특허 문헌 1: 3GPP(3rd Generation Partnership Project), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) Radio Resource Control(RRC); Protocol specification", 3GPP TS 36.331 V9.0.0, 2009-09. 비특허 문헌 2: 3GPP(3rd Generation Partnership Project), "Feasibility study for Further Advancements for E-UTRA(LTE-Advanced)", 3GPP TR 36.912 V9.0.0, 2009-09.

그런데, 차세대의 통신 규격에 대응한 기지국이나 중계국 등의 무선 통신 장치는, 구세대의 통신 규격의 통지 정보에는 포함되어 있지 않았던 정보를, 관리 하의 셀에 통지하고 싶은 경우가 있다. 예를 들면, LTE에서는 1개의 주파수 대역(예를 들면, 20MHz)이 사용되는 것에 대해, LTE-A에서는 복수의 주파수 대역(예를 들면, 20MHz×5)이 사용될 수 있다. 따라서, LTE-A 대응의 기지국이나 중계국은, LTE에서는 통지하지 않았던, 복수의 주파수 대역에 대한 정보를 통지하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, 구세대의 이동국과 차세대의 이동국의 양방을 수용가능한 무선 통신 장치가, 구세대의 통신 규격의 통지 정보에 포함되어 있지 않았던 정보를 어떻게 통지할지가 문제된다. 또한, 상기의 통지 정보에 관한 문제는, 무선 통신 장치가 LTE 대응의 이동국과 LTE-A 대응의 이동국을 수용하는 경우에 한하지 않고, 복수 종류의 이동국을 수용하는 경우에 일반적으로 생길 수 있는 문제이다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 복수 종류의 이동국의 존재를 고려한 통신 제어를 효율적으로 실현할 수 있는 이동 통신 시스템, 무선 통신 장치, 이동 통신 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 무선 통신 장치와 이동 통신 장치를 갖는 이동 통신 시스템이 제공된다. 무선 통신 장치는, 제1 생성부와 제2 생성부와 송신부를 구비한다. 제1 생성부는, 제1 및 제2 종류의 이동국에 의한 처리에 이용되는 제1 통지 정보를 생성한다. 제2 생성부는, 제2 종류의 이동국에 의한 처리에 이용되는 제2 통지 정보를 생성한다. 송신부는, 제1 통지 정보를 제1 통지 채널로 송신하고, 제2 통지 정보를 제2 통지 채널로 송신한다. 제2 종류의 이동국으로서의 이동 통신 장치는, 수신부와 제어부를 구비한다. 수신부는, 제1 통지 채널로 송신된 제1 통지 정보와 제2 통지 채널로 송신된 제2 통지 정보를 수신한다. 제어부는, 수신한 제1 및 제2 통지 정보를 이용해서 무선 통신 장치 사이의 통신을 제어한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 무선 통신 장치와 이동 통신 장치를 포함하는 이동 통신 시스템의 무선 통신 방법이 제공된다. 이 무선 통신 방법에서는, 무선 통신 장치가, 제1 및 제2 종류의 이동국에 의한 처리에 이용되는 제1 통지 정보를 생성하고, 제2 종류의 이동국에 의한 처리에 이용되는 제2 통지 정보를 생성한다. 무선 통신 장치가, 제1 통지 정보를 제1 통지 채널로 송신하고, 제2 통지 정보를 제2 통지 채널로 송신한다. 제2 종류의 이동국으로서의 이동 통신 장치가, 제1 통지 채널로 송신된 제1 통지 정보와 제2 통지 채널로 송신된 제2 통지 정보를 수신한다. 이동 통신 장치가, 수신한 제1 및 제2 통지 정보를 이용해서 무선 통신 장치 사이의 통신을 제어한다.

상기 이동 통신 시스템, 무선 통신 장치, 이동 통신 장치 및 무선 통신 방법에 따르면, 복수 종류의 이동국의 존재를 고려한 통신 제어를 효율적으로 실현할 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예로서 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부의 도면과 관련된 이하의 설명에 의해 밝혀질 것이다.

도 1은 제1 실시 형태의 이동 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 제2 실시 형태의 이동 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 컴포넌트 캐리어의 설정 예를 도시하는 도면이다.
도 4는 캐리어 어그리게이션의 제1 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 캐리어 어그리게이션의 제2 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 스펙트럼 어그리게이션의 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 이동국과 컴포넌트 캐리어와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 8은 컴포넌트 캐리어 식별 정보의 제1 할당 예를 도시하는 도면이다.
도 9는 컴포넌트 캐리어 식별 정보의 제2 할당 예를 도시하는 도면이다.
도 10은 무선 프레임의 구조예를 도시하는 도면이다.
도 11은 확장 물리 통지 채널의 제1 할당 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 확장 물리 통지 채널의 제2 할당 예를 도시하는 도면이다.
도 13은 확장 물리 통지 채널의 제3 할당 예를 도시하는 도면이다.
도 14는 확장 물리 통지 채널의 제4 할당 예를 도시하는 도면이다.
도 15는 확장 물리 통지 채널의 제5 할당 예를 도시하는 도면이다.
도 16은 확장 물리 통지 채널의 제6 할당 예를 도시하는 도면이다.
도 17은 기지국을 도시하는 블록도이다.
도 18은 중계국을 도시하는 블록도이다.
도 19는 이동국을 도시하는 블록도이다.
도 20은 이동국에서 기지국으로의 제1 접속 예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 21은 이동국에서 기지국으로의 제2 접속 예를 나타내는 시퀀스도이다.
도 22는 확장 통지 정보의 제1 송수신 예를 도시하는 도면이다.
도 23은 확장 통지 정보의 제2 송수신 예를 도시하는 도면이다.
도 24는 확장 통지 정보의 제3 송수신 예를 도시하는 도면이다.

이하, 본 실시 형태를 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 제1 실시 형태의 이동 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템은, 무선 통신 장치(1) 및 이동 통신 장치(2, 3)를 포함한다.

무선 통신 장치(1)는, 제1 종류 및 제2 종류의 이동국과 무선 통신이 가능하다. 무선 통신 장치(1)는, 예를 들면, 기지국, 또는 기지국과 이동국 사이에서 무선 통신을 릴레이하는 중계국이다. 이동 통신 장치(2)는, 제2 종류의 이동국이며, 이동 통신 장치(3)는, 제1 종류의 이동국이다. 이동 통신 장치(2, 3)는, 예를 들면, 휴대 전화기나 휴대 정보 단말 장치 등의 무선 단말 장치이다.

무선 통신 장치(1)는, 제1 생성부(1a), 제2 생성부(1b) 및 송신부(1c)를 갖는다. 제1 생성부(1a)는, 제1 종류 및 제2 종류의 양방의 이동국이 참조하는 제1 통지 정보를 생성한다. 제2 생성부(1b)는, 제1 종류의 이동국은 참조하지 않지만, 제2 종류의 이동국이 참조하는 제2 통지 정보를 생성한다. 송신부(1c)는, 제1 생성부(1a)가 생성한 제1 통지 정보를, 제1 통지 채널(4a)로 송신(통지)한다. 또한, 송신부(1c)는, 제2 생성부(1b)가 생성한 제2 통지 정보를, 제1 통지 채널(4a)과는 다른 제2 통지 채널(4b)로 송신(통지)한다.

이동 통신 장치(2)는, 수신부(2a) 및 제어부(2b)를 갖는다. 수신부(2a)는, 무선 통신 장치(1)로부터, 제1 통지 채널(4a)로 송신된 제1 통지 정보를 수신한다. 또한, 수신부(2a)는, 제2 통지 채널(4b)로 송신된 제2 통지 정보를 수신한다. 제어부(2b)는, 수신부(2a)가 수신한 제1 및 제2 통지 정보의 양방을 참조하고, 무선 통신 장치(1) 사이의 통신을 제어한다. 한편, 이동 통신 장치(3)는, 제1 통지 정보를 수신하지만, 제2 통지 정보를 수신하지 않는다. 즉, 이동 통신 장치(3)는, 제2 통지 정보를 참조하지 않고, 무선 통신 장치(1) 사이의 통신을 제어한다.

여기서, 무선 통신 장치(1)는, 복수의 주파수 대역을 사용해서 무선 통신을 행해도 된다. 그 경우, 무선 통신 장치(1)는, 각 주파수 대역에 대해서, 해당 주파수 대역을 이용해서 무선 통신 장치(1)에 접속하기 위한 정보(예를 들면, 주파수 대역의 대역 폭을 나타내는 정보)를, 제1 통지 정보에 포함시켜서 송신해도 된다. 또한, 복수의 주파수 대역과 이동국의 종류와의 관계를 나타내는 정보를, 제2 통지 정보에 포함시켜서 송신해도 된다.

한편, 이동 통신 장치(2)는, 제2 통지 정보에 기초하여, 복수의 주파수 대역 중 제2 종류의 이동국이 사용가능한 주파수 대역을 판단해도 된다. 그리고, 사용 가능이라고 판단한 주파수 대역에 관한 제1 통지 정보에 기초하여, 그 주파수 대역에서 무선 통신 장치(1)에 접속해도 된다. 복수의 주파수 대역과 이동국의 종류와의 관계를 나타내는 정보는, 예를 들면, 이하와 같은 의미를 가지는 정보로서 정의할 수 있다.

1) 제2 종류의 이동국이 사용가능한 주파수 대역을 지정한 정보

2) 제2 종류의 이동국을 사용할 수 없는 주파수 대역을 지정한 정보

3) 해당 정보의 송신에 이용된 주파수 대역은, 제2 종류의 이동국이 사용가능한 주파수 대역인 것을 의미하는 정보

4) 해당 정보의 송신에 이용된 주파수 대역은, 제2 종류의 이동국을 사용할 수 없는 주파수 대역인 것을 의미하는 정보

또한, 무선 통신 장치(1)는, 복수의 주파수 대역 각각에, 식별 정보를 부여해도 된다. 식별 정보는, 제2 통지 정보에 있어서, 복수의 주파수 대역과 이동국의 종류와의 관계를 나타내기 위해서 이용할 수 있다. 식별 정보로서는, 예를 들면, 셀ID나, 동일 셀 내에서 일의적인 번호 등을 이용할 수 있다. 식별 정보로서 셀ID를 이용할 경우, 1개의 셀에 복수의 셀ID를 할당할 수 있게 된다. 또한, 이동국은, 복수의 주파수 대역 각각을, (가상적으로) 다른 셀로서 인식할 가능성이 있다.

제1 통지 채널(4a)은, 예를 들면, 복수의 주파수 대역 각각에 설정한다. 제2 통지 채널(4b)은, 복수의 주파수 대역 각각에 설정해도 되고, 일부의 주파수 대역에만 설정해도 된다. 후자의 경우, 소정의 주파수 대역(예를 들면, 주파수축 상에서 중앙에 있는 주파수 대역)에 설정하는 방법이나, 제2 종류의 이동국이 사용가능한 주파수 대역에 설정하는 방법 등을 생각할 수 있다. 또한, 주파수와 시간에 의해 특정되는 무선 리소스 영역 중에서, 제2 통지 채널(4b)을, 제1 통지 채널(4a)과 인접하도록 설정해도 된다. 또한, 제2 통지 채널(4b)을, 동기 신호를 송신하기 위한 동기 채널과 인접하도록 설정해도 된다.

또한, 이 이동 통신 시스템은, 예를 들면, LTE-A 시스템으로서 실현할 수 있다. 그 경우, 제1 종류의 이동국을 LTE 대응의 이동국으로 하고, 제2 종류의 이동국을 LTE-A 대응의 이동국으로 하여 실현할 수 있다. 또한, 제1 통지 채널(4a)을 LTE와 LTE-A로 공통으로 정의되어 있는 통지 채널로 하고, 제2 통지 채널(4b)을 LTE에서는 정의되어 있지 않은 확장 통지 채널로 하여 실현할 수 있다. 또한, LTE-A에서는 상기의 복수의 주파수 대역 각각을, 컴포넌트 캐리어(CC: Component　Carrier) 또는 캐리어 컴포넌트(CC: Carrier　Component)라고 부르기도 한다.

이러한 제1 실시 형태에 따른 이동 통신 장치에서는, 무선 통신 장치(1)에 의해, 제1 및 제2 종류의 이동국에 의한 처리에 이용되는 제1 통지 정보가 생성되고, 제2 종류의 이동국에 의한 처리에 이용되는 제2 통지 정보가 생성된다. 제1 통지 정보가 제1 통지 채널(4a)로 송신되고, 제2 통지 정보가 제2 통지 채널(4b)로 송신된다. 또한, 이동 통신 장치(2)에 의해, 제1 통지 채널(4a)로 송신된 제1 통지 정보와, 제2 통지 채널(4b)로 송신된 제2 통지 정보가 수신된다. 수신된 제1 및 제2 통지 정보에 기초하여, 무선 통신 장치(1)와 이동 통신 장치(2) 사이의 통신이 제어된다.

즉, 제1 종류의 이동국은 참조하지 않지만(또는, 참조할 수 없지만), 제2 종류의 이동국은 참조하는 통지 정보를, 제1 종류 및 제2 종류의 이동국이 공통으로 참조하는 통지 정보와는 다른 통지 채널로 통지한다. 이에 의해, 복수 종류의 이동국의 존재를 고려한 통신 제어를 효율적으로 실현할 수 있다.

예를 들면, LTE-A 시스템으로 하여 실현했을 경우, LTE에서 정의된 통지 정보를 종래의 통지 채널로 통지하고, 또한 LTE-A에서 추가해야 할 통지 정보를 확장 통지 채널로 통지하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, LTE 대응의 이동국(LTE-A 비대응의 이동국)이 종래의 통지 정보를 수신할 수 있도록 하면서, LTE-A 대응의 이동국이 추가된 통지 정보를 수신할 수 있게 된다. 즉, 후방 호환성을 구비한 효율적인 LTE-A 시스템을 실현하는 것이 가능하게 된다.

또한, 제2 통지 정보에, 복수의 주파수 대역과 이동국의 종류와의 관계를 나타내는 정보를 포함해서 통지함으로써, 무선 리소스의 할당 제어를 쉽게 할 수 있다. 즉, 제2 종류의 이동국에 사용하고 싶은(또는, 사용하고 싶지 않은) 주파수 대역을 지정해서 통지해 둠으로써, 제2 종류의 이동국을 일부의 주파수 대역으로 용이하게 유도할 수 있다. 특히, LTE-A 시스템의 경우, LTE 대응의 이동국은 1개의 주파수 대역만 사용하는 것에 대해, LTE-A 대응의 이동국은 복수의 주파수 대역을 사용할 수 있기 때문에, 상기의 유도는, 무선 리소스의 이용 효율의 향상을 꾀할 수 있다는 점에서도 유용하다.

이하의 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 방법을, LTE-A 시스템에 적용했을 경우를 생각한다. 단, 상기의 무선 통신 방법은, 물론 다른 종류의 이동 통신 시스템에 적용하는 것도 가능하다.

[제2 실시 형태]

도 2는, 제2 실시 형태의 이동 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 제2 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템은, 기지국(100), 중계국(200) 및 이동국(300, 400)을 갖는다. 이 이동 통신 시스템은, LTE-A의 통신 규격에 대응한다.

기지국(100)은, 직접 또는 중계국(200)을 개재하여, 이동국(300, 400)과 무선 통신이 가능한 무선 통신 장치이다. 기지국(100)은, 유선의 상위 네트워크(도시 생략)에 접속되어, 상위 네트워크와 이동국(300, 400) 사이에서 데이터를 전송한다. 기지국(100)은, 관리 하에 3개의 셀(섹터라 불리기도 한다)을 관리하고 있다. 기지국(100)은, 무선 통신에 5개의 컴포넌트 캐리어(이하, CC라 부른다)를 사용한다.

중계국(200)은, 관리 하의 셀에 이동국(300, 400)이 존재하는 경우에, 기지국(100)과 이동국(300, 400) 사이에서 무선 통신을 중계하는 무선 통신 장치이다. 중계국(200)은, 릴레이국이라 불리기도 한다. 중계국(200)은, 무선 통신에 기지국(100)과 같은 주파수 대역의 5개의 CC를 사용한다.

이동국(300, 400)은, 기지국(100) 또는 중계국(200)에 접속해서 무선 통신을 행하는 무선 단말 장치이며, 예를 들면, 휴대 전화기나 휴대 정보 단말 장치 등이다. 이동국(300)은, 하향 링크(기지국(100) 또는 중계국(200)으로부터 이동국(300)에의 무선 링크)에서는, 최대로 5개의 CC를 동시에 이용하여 데이터를 수신할 수 있고, 상향 링크(이동국(300)로부터 기지국(100) 또는 중계국(200)에의 무선 링크)에서는, 최대로 2개의 CC를 동시에 이용하여 데이터를 송신할 수 있다. 한편, 이동국(400)은, 하향 링크 및 상향 링크 모두, 어느 하나의 CC만을 이용해서 데이터를 송수신한다.

여기서, 본 실시 형태에서는, 복수의 CC를 집약해서 이용하는 일이 없는 이동국을, LTE 이동국, 복수의 CC를 집약해서 이용하는 것이 가능한 이동국을, LTE-A 이동국이라 부른다. 이동국(300)은 LTE-A 이동국이며, 이동국(400)은 LTE 이동국이다. 기지국(100) 및 중계국(200)에는, LTE-A 이동국과 LTE 이동국의 양방이 접속할 수 있다.

또한, 3GPP에 있어서, LTE의 통신 규격은 릴리스 8의 사양서에서 정의되고, LTE-A의 통신 규격은 릴리스 10의 사양서에서 정의된다. 단, 릴리스 10 대응의 이동국 모두가, 복수의 CC를 집약해서 이용하는 것이 가능한 이동국(LTE-A 이동국)이라고는 할 수 없다. 즉, 릴리스 10에 대응한 LTE 이동국이 존재할 가능성도 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 릴리스 9 대응의 이동국을, 릴리스 8 대응의 이동국과 마찬가지로, LTE 이동국으로서 취급하는 것으로 한다.

도 3은, 컴포넌트 캐리어의 설정 예를 도시하는 도면이다. 기지국(100) 및 중계국(200)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 5개의 CC를 사용한다. 쌍방향 통신을 위해서 주파수 분할 복신(FDD: Frequency　Division　Duplex)을 이용할 경우, 하향 링크(DL: DownLink) 및 상향 링크(UL: UpLink) 각각에 대해서, CC#1∼#5의 주파수 대역이 확보된다. 이하에서는, 간단히 CC#1∼#5라고 부를 경우, DL의 주파수 대역과 UL의 주파수 대역의 조를 가리키기도 한다. DL 및 UL 모두, CC 각각의 대역 폭은 20MHz이며, 전체의 대역 폭은 100MHz가 된다. 기지국(100) 및 중계국(200)은, CC#1∼#5 각각에 대해서, 무선 리소스의 할당(스케줄링)을 행한다.

또한, 도 3의 예에서는, FDD에 의해 쌍방향 통신을 실현하고 있지만, 시분할 복신(TDD: Time　Division　Duplex)에 의해 쌍방향 통신을 실현하는 것도 가능하다. 그 경우, 주파수축 상에서는, DL과 UL을 구별하지 않고, 5개의 CC가 설치된다. 또한, 도 3의 예에서는, 모든 CC의 대역 폭을 20MHz로 설정했지만, 다른 대역 폭(예를 들면, 5MHz, 10MHz, 15MHz 등)으로 설정해도 된다. 또한, 모든 CC의 대역 폭을 동일하게 설정하지 않아도 된다.

또한, 도 3의 예에서는, UL 무선 리소스를 저주파수측에 설치하고, DL 무선 리소스를 고주파수측에 설치한다. 주파수가 낮은 쪽이 신호의 전파 손실이 작아지기 때문에, UL 무선 리소스를 저주파수측에 설치함으로써, 이동국(300, 400)의 송신 전력을 낮게 억제할 수 있다. 단, UL 무선 리소스와 DL 무선 리소스의 배치를 반대로 해도 된다.

이와 같이, 이동국(300)은, CC#1∼#5 중의 복수의 CC를 집약함으로써, 1개의 CC의 대역 폭(예를 들면, 20MHz)보다도 넓은 대역 폭(예를 들면, 40MHz, 60MHz, 80MHz, 100MHz 등)을 이용한 데이터 송수신이 가능하게 된다.

여기서, CC#1∼#5는, 800MHz대, 2.5GHz대, 3.5GHz대 등의 주파수 대역 중 어느 하나에 모두 설치해도 되고, 상이한 복수의 주파수 대역에 분산하여 설치하여도 된다. 동일한 주파수 대역에 속하는 복수의 연속 또는 불연속인 CC를 집약하는 것을, 캐리어 어그리게이션(Carrier　Aggregation)이라고 부르기도 한다. 한편, 다른 주파수 대역에 속하는 CC를 집약하는 것을, 스펙트럼 어그리게이션(Spectrum　Aggregation)이라고 부르기도 한다.

도 4는, 캐리어 어그리게이션의 제1 예를 도시하는 도면이다. 도 4의 예에서는, 3.5GHz대에, 무선 통신에 사용가능한 대역으로서, 4개의 불연속인 5MHz 폭의 대역과, 3개의 불연속인 20MHz 폭의 대역이 준비되어 있다. 그리고, 4개의 5MHz의 대역을 집약함으로써, 20MHz 폭의 CC#2이 형성되어 있다. 또한, 1개의 20MHz 폭의 대역이, CC#3로서 정의되어 있다.

이동국(300)은, 예를 들면, CC#2, #3을, 캐리어 어그리게이션에 의해, 40MHz의 주파수 대역(논리적으로 1개의 주파수 대역)으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 실제로는, 이동국(300)은, 3.5GHz대에 속하는 4개의 5MHz 폭의 대역과 1개의 20MHz 폭의 대역을 사용하고 있게 된다. 또한, 도 4에서는 3.5GHz대에 속하는 주파수 대역의 예를 들었지만, 800MHz대 등 다른 주파수 대역에서도, 20MHz보다 작은 주파수 폭의 대역을 집약해서 이용하는 것이 가능하다.

도 5는, 캐리어 어그리게이션의 제2 예를 도시하는 도면이다. 도 5의 예에서는, 3.5GHz대에, 무선 통신에 사용가능한 대역으로서, 연속한 80MHz 폭의 대역이 준비되어 있다. 그리고, 이 80MHz 폭의 대역이 4개로 분할되어, 각각이 20MHz 폭의 CC#2∼#5로서 정의되어 있다.

이동국(300)은, 예를 들면, CC#2, #3을, 캐리어 어그리게이션에 의해, 40MHz의 주파수 대역(논리적으로 1개의 주파수 대역)으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 실제로는, 이동국(300)은, 3.5GHz대에 속하는 연속하는 80MHz 폭의 대역 중의 일부분을 사용하고 있게 된다.

도 6은, 스펙트럼 어그리게이션의 예를 도시하는 도면이다. 도 6의 예에서는, 2GHz대에, 무선 통신에 사용가능한 대역으로서, 연속한 20MHz 폭의 대역이 준비되어 있다. 또한, 3.5GHz대에, 무선 통신에 사용가능한 대역으로서, 연속한 80MHz 폭의 대역이 준비되어 있다. 그리고, 2GHz대의 20MHz 폭의 대역이 CC#1로서 정의됨과 함께, 3.5GHz대의 80MHz 폭의 대역이 4개로 분할되어, 각각이 20MHz 폭의 CC#2∼#5로서 정의되어 있다.

이동국(300)은, 예를 들면, CC#1∼#5를, 스펙트럼 어그리게이션에 의해, 100MHz의 주파수 대역(논리적으로 1개의 주파수 대역)으로서 사용할 수 있다. 이 경우, 실제로는, 이동국(300)은, 2GHz대에 속하는 20MHz 폭의 대역과, 3.5GHz대에 속하는 연속하는 80MHz 폭의 대역을 사용하고 있게 된다. 또한, 도 4와 같이, 2GHz대에 속하는 20MHz보다 작은 주파수 폭의 복수의 대역을 집약하여, CC#1을 형성하도록 하여도 된다.

도 7은, 이동국과 컴포넌트 캐리어와의 관계를 나타내는 도면이다. 이동국(400)은, 전술한 바와 같이, LTE 이동국이다. 따라서, 이동국(400)은, 캐리어 어그리게이션이나 스펙트럼 어그리게이션을 적용하는 일이 없고, CC#1∼#5 중 어느 하나를 이용해서 데이터 송수신을 행한다. 즉, 최대로 20MHz 폭의 주파수 대역을 사용한다.

한편, 이동국(300)은, LTE-A 이동국이다. 따라서, 이동국(300)은, 캐리어 어그리게이션이나 스펙트럼 어그리게이션을 적용함으로써, CC#1∼#5 중의 복수의 CC를 이용해서 데이터 송수신을 행하는 것이 가능하다. 즉, 20MHz 폭 또는 40MHz 폭의 주파수 대역을 이용한 데이터의 송신(상향 링크 통신)을 행할 수 있다. 또한, 20MHz 폭, 40MHz 폭, 60MHz 폭, 80MHz 폭 또는 100MHz 폭의 주파수 대역을 이용한 데이터의 수신(하향 링크 통신)을 행할 수 있다.

그런데, 기지국(100) 및 중계국(200)은, 관리 하의 셀에 있어서 CC#1∼#5을 식별하기 위해서, 각 CC에 대하여 ID를 할당하고 있다. ID의 할당 방법으로서는, 예를 들면, 이하와 같은 방법을 생각할 수 있다.

1) 각 CC에 대하여 셀ID를 할당하는 방법

일반적으로 LTE 시스템에서는, 각 셀에 대하여 1개의 셀ID를 할당할 수 있다. 이것에 대해, 각 셀(섹터)에 대하여 5개의 셀ID를 할당하도록 한다. 그리고, 5개의 셀ID를 CC#1∼#5에 대응시킴으로써, 각 CC를 식별할 수 있게 한다.

2) 각 CC에 대하여 확장 셀ID를 할당하는 방법

일반적으로 LTE 시스템에서는, 504개의 셀ID가 준비되어 있고, 이동국은 셀ID를 이용해서 주변 셀 각각을 식별한다. 만약에 각 셀에 5개의 셀ID를 할당하면, 이동 통신 시스템의 설계상, 셀ID의 고갈이 문제로 될 경우도 생각할 수 있다. 그 경우, LTE에서 정의된 셀ID보다도 총수가 많은 확장 셀ID를 정의하고, 각 셀에 대하여 5개의 확장 셀ID를 할당하도록 한다. 그리고, 5개의 확장 셀ID를 CC#1∼#5에 대응시킴으로써, 각 CC를 식별할 수 있게 한다.

3) 각 CC에 대하여 셀 내에서 일의적인 번호를 할당하는 방법

적어도 셀 내에서 일의적인 번호를, CC 번호로서 CC#1∼#5에 할당하도록 한다. 예를 들면, 셀마다, CC#1에 「1」, CC#2에 「2」, CC#3에 「3」, CC#4에 「4」, CC#5에 「5」라고 하는 번호를 부여한다. 또한, 셀 번호는, 적어도 셀 내에서 일의적이면 되고, 복수의 셀의 CC에 대하여 번호를 부여하는 것도 가능하다. 예를 들면, 동일한 기지국 또는 중계국이 관리하는 복수의 셀의 CC에 대하여, 번호를 부여하는 것도 가능하다.

도 8은, 컴포넌트 캐리어 식별 정보의 제1 할당 예를 도시하는 도면이다. 도 8의 예는, 상기의 제1 또는 제2 방법을 채용한 것이다. 기지국(100)이 관리하는 제1 셀의 CC#1∼#5에 대하여, 셀ID(또는 확장 셀ID) 「1」~「5」를 할당한다. 제2 셀의 CC#1∼#5에 대하여, 셀ID(또는 확장 셀ID) 「6」~「10」을 할당한다. 제3 셀의 CC#1∼#5에 대하여, 셀ID(또는 확장 셀ID) 「11」~「15」를 할당한다. 또한, 중계국(200)이 관리하는 셀의 CC#1∼#5에 대하여, 셀ID(또는 확장 셀ID) 「16」~「20」을 할당한다.

도 9는, 컴포넌트 캐리어 식별 정보의 제2 할당 예를 도시하는 도면이다. 도 9의 예는, 상기의 제3 방법을 채용한 것이다. 기지국(100)이 관리하는 제1 셀의 CC#1∼#5에 대하여, 셀 번호 「1」~「5」를 할당하고, 제2 셀의 CC#1∼#5에 대하여, 셀 번호 「6」~「10」을 할당하고, 제3 셀의 CC#1∼#5에 대하여, 셀 번호 「11」~「15」를 할당한다. 또한, 중계국(200)이 관리하는 셀의 CC#1∼#5에 대하여, 셀 번호 「1」~「5」를 할당한다.

도 10은, 무선 프레임의 구조예를 도시하는 도면이다. CC#1∼#5 각각에 있어서, 도 10에 도시한 바와 같은 무선 프레임이, 기지국(100)과 이동국(300, 400) 사이, 및 중계국(200)과 이동국(300, 400) 사이에서 송수신된다. 단, 도 10에 나타낸 구조는 일례이며, 무선 프레임의 구조는 이것에 한정되지 않는다.

이 예에서는, 10ms 주기의 무선 프레임에는, 1ms 폭의 10개의 서브 프레임(서브 프레임#0∼#9)이 포함되어 있다. 각 서브 프레임에는, 0.5ms 폭의 2개의 슬롯이 포함되어 있다. 즉, 10ms 주기의 무선 프레임에는, 20개의 슬롯(슬롯#0∼#19)이 포함되게 된다.

DL 무선 프레임에서는, 슬롯#0, #10에, 동기 신호를 송신하기 위한 프라이머리 동기 채널(P-SCH: Primary　Synchronization　CHannel) 및 세컨더리 동기 채널(S-SCH: Secondary　Synchronization　CHannel)을 할당할 수 있다. 또한, 슬롯#1에, 통지 정보를 송신(통지)하기 위한 물리 통지 채널(PBCH: Physical Broadcast　CHannel) 및 확장 물리 통지 채널(E-PBCH: Extended　Physical Broadcast　CHannel)을 할당할 수 있다.

무선 프레임 내의 무선 리소스는, 시간 방향 및 주파수 방향으로 세분화되어서 관리된다. DL프레임에는 OFDMA(Orthogonal　Frequency　Division　Multiple　Access)이, UL프레임에는 SC-FDMA(Single-Carrier　Frequency　Division　Multiple Access)가 이용된다. 시간×주파수 영역의 무선 리소스가, 각종 채널에 할당될 수 있다.

시간 방향에 대해서, 슬롯은, 7개 또는 6개의 심볼을 포함한다. 심볼에는, CP(Cyclic　Prefix)라고 불리는 신호가 삽입되어 있다. CP에는, 통상 CP와 확장 CP라고 하는, 길이가 다른 2종류의 CP가 존재한다. 통상 CP의 경우, 1슬롯에 7심볼이 포함되고, 확장 CP의 경우, 1슬롯에 6심볼이 포함된다. 주파수 방향에 대해서, CC는 복수의 서브 캐리어를 포함한다.

도 11은, 확장 물리 통지 채널의 제1 할당 예를 도시하는 도면이다. 도 11에 있어서 세로 방향이 시간축이며, 가로 방향이 주파수축이다. 또한, 도 11의 예는, CP로서 통상 CP를 이용할 경우, 즉, 1슬롯에 7심볼이 포함될 경우를 나타내고 있다.

DL프레임에 있어서, 슬롯#0의 제1 심볼에는, PCFICH(Physical　Control　Format　Indicator　CHannel) 및 PHICH(Physical　Hybrid　automatic　repeat　request　Indicator　CHannel)를 할당할 수 있다. PCIFH는, 하향 링크 물리 제어 채널(PDCCH: Physical　Downlink　Control　CHannel)이 할당되어 있는 심볼의 수를 통지하기 위한 채널이다. PHICH는, 데이터 수신에 대한 ACK(ACKnowledgement) 응답 또는 NACK(Negative　ACKnowledgement) 응답을 돌려주기 위한 채널이다. PHICH는, 제3 심볼에 할당할 수 있는 경우도 있다.

또한, 슬롯#0의 제1 심볼에는, 상기의 PDCCH를 할당할 수 있다. PDCCH는, L1/L2(Layer　1/Layer　2)의 제어 정보를 송신하기 위한 채널이다. PDCCH는, 제2 심볼 및 제3 심볼에도 할당할 수 있는 경우가 있다. PDCCH의 심볼수는, 1개∼3개의 사이에서 가변이다.

또한, 슬롯#0의 제6 심볼에는, 전술의 S-SCH를 할당할 수 있고, 제7 심볼에는, 전술의 P-SCH를 할당할 수 있다. P-SCH는, 소정수(예를 들면, 3개)의 프라이머리 동기 신호계열 중 어느 하나가 송신되는 채널이다. S-SCH는, 소정수(예를 들면, 168개)의 세컨더리 동기 신호계열 중 어느 하나가 송신되는 채널이다. P-SCH 계열과 S-SCH 계열의 조합(예를 들면, 3개×168개=504가지의 조합)이, 셀ID와 대응하고 있다.

CC에 대한 ID의 할당 방법으로서 전술의 제1 방법을 채용했을 경우, 즉, CC#1∼#5에 서로 다른 셀ID를 할당했을 경우, CC에 의해 P-SCH 계열 및 S-SCH 계열이 다른 것으로 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 슬롯#10에도 P-SCH 및 S-SCH를 할당할 수 있다. 단, 슬롯#10으로 송신되는 P-SCH 계열은 슬롯#0의 것과 같지만, 슬롯#10으로 송신되는 S-SCH 계열은, 슬롯#0의 것과 상이하다.

또한, 슬롯#1의 제1~제4 심볼에는, 전술의 PBCH를 할당할 수 있고, 제5~제7 심볼에는, 전술의 E-PBCH를 할당할 수 있다. 무선 리소스 영역 상에서, E-PBCH는, PBCH와 시간 방향으로 인접하고 있다. PBCH는, LTE 및 LTE-A에서 공통으로 정의된 통지 채널이다. E-PBCH는, LTE-A에서 추가된 통지 채널이다. 즉, LTE-A 이동국인 이동국(300)은, PBCH와 E-PBCH의 양방을 검출할 수 있다. 한편, LTE 이동국인 이동국(400)은, PBCH를 검출할 수 있지만 E-PBCH를 검출할 수 없다.

PBCH에서 송신되는 통지 정보에는, 이동국(300, 400)이, 그 PBCH가 설치되어 있는 CC에 접속하기 위한 정보가 포함된다. 예를 들면, PBCH의 통지 정보에는, 주파수 대역 폭(예를 들면, 5MHz , 10MHz , 15MHz , 20MHz 등)을 나타내는 정보가 포함된다. 이것은, LTE 및 LTE-A에서는, 주파수 대역 폭이 가변적이기 때문이다.

E-PBCH에서 송신되는 통지 정보(확장 통지 정보)에는, 복수의 CC가 설치된 것에 관한 정보가 포함될 수 있다. 예를 들면, 스케줄링을 용이하게 하기 위해서, 기지국(100) 또는 중계국(200)이, LTE 이동국이 접속할 수 있는 CC 및 LTE-A 이동국이 접속할 수 있는 CC를 제한하는 것도 생각할 수 있다. 그 경우, CC#1∼#5와 이동국의 종류와의 대응 관계를 나타내는 정보를, 확장 통지 정보에 포함시켜서 송신하는 것을 생각할 수 있다. 이에 의해, LTE-A 이동국인 이동국(300)은, 접속이 허가되어 있는 CC를, 기지국(100) 또는 중계국(200)에의 액세스 전에 알 수 있어, 접속 처리를 효율화할 수 있다.

CC#1∼#5와 이동국의 종류의 대응 관계를 나타내는 방법으로서는, LTE-A 이동국이 접속할 수 있는 CC를 지정하는 방법, LTE-A 이동국이 접속할 수 없는 CC를 지정하는 방법, LTE 이동국이 접속할 수 있는 CC를 지정하는 방법, LTE 이동국이 접속할 수 없는 CC를 지정하는 방법 등을 생각할 수 있다. 확장 통지 정보에 있어서, CC를 나타내기 위해서, 각 CC에 부여된 ID를 이용할 수 있다. 단, 확장 통지 정보는, CC#1∼#5와 이동국의 종류와의 대응 관계를 나타내는 정보에 한정되지 않고, 그 외에도 여러 가지 정보를 포함시키는 것이 가능하다.

S-SCH, P-SCH, PBCH 및 E-PBCH는, 도 11에 도시한 바와 같이, 1개의 CC의 주파수(서브 캐리어) 전체에 할당할 수 있는 것은 아니고, 일부의 주파수(서브 캐리어)에만 할당할 수 있다. 예를 들면, CC의 중앙 부근의 주파수에 할당한다. CC의 경계 부근이 아니라 중앙 부근의 주파수에 할당하는 것은, 이동국(300, 400)에 의한 채널 검출을 쉽게 하기 위해서이다. E-PBCH에 할당하는 주파수는, PBCH에 할당하는 주파수와 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

또한, DL프레임에서는, 상기의 채널에 사용되는 무선 리소스 이외의 리소스의 일부를 이용하고, 기지의 파일럿 신호인 참조 신호(RS: Reference　Signal)가 송신된다. 이동국(300, 400)은, 참조 신호를 이용하여, 수신 전력이나 수신 품질을 측정할 수 있다.

도 12는, 확장 물리 통지 채널의 제2 할당 예를 도시하는 도면이다. 도 12의 할당 예는, E-PBCH의 설정 위치 이외는, 도 11에 나타낸 예와 같다. 도 12의 예에서는, 슬롯#0의 제4~제5 심볼에, E-PBCH를 할당할 수 있다. 무선 리소스 영역 상에서, E-PBCH는, S-SCH와 시간 방향으로 인접하고 있다. E-PBCH에 할당하는 주파수는, S-SCH에 할당하는 주파수와 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

도 13은, 확장 물리 통지 채널의 제3 할당 예를 도시하는 도면이다. 도 13의 할당 예는, E-PBCH의 설정 위치 이외는, 도 11, 도 12에 나타낸 예와 같다. 도 13의 예에서는, 슬롯#0의 제4~제5 심볼과 슬롯#1의 제5~제7 심볼의 양방에, E-PBCH를 할당할 수 있다. 무선 리소스 영역 상에서, E-PBCH는, S-SCH 및 PBCH와 시간 방향으로 인접하고 있다. E-PBCH에 할당하는 서브 캐리어 주파수는, S-SCH 및 PBCH에 할당하는 주파수와 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

이와 같이, E-PBCH에 할당하는 무선 리소스의 양을 늘림으로써, 보다 많은 확장 통지 정보를 송신할 수 있다. E-PBCH에 할당하는 무선 리소스를, 송신해야 할 확장 통지 정보의 양에 따라 가변으로 해도 된다. 또한, 도 11∼도 13에 도시한 바와 같이, E-PBCH를, 동기 채널 및 PBCH의 적어도 한쪽과 시간 방향으로 인접시킴으로써, 이동국(300)에 의한 E-PBCH의 검출이 용이해진다. 단, 시간 방향에서가 아니라, 주파수 방향에 인접하도록 설정해도 된다. 또한, E-PBCH를, 동기 채널 및 PBCH의 어느 것과도 인접하지 않도록 설정하는 것도 가능하다.

도 14는, 확장 물리 통지 채널의 제4 할당 예를 도시하는 도면이다. 도 14의 할당 예는, E-PBCH의 설정 위치 이외는, 도 11∼도 13에 나타낸 예와 같다. 도 14의 예에서는, 슬롯#1의 제7 심볼에, E-PBCH를 할당할 수 있다. 무선 리소스 영역 상에서, E-PBCH는, PBCH와 인접하지 않는다. E-PBCH에 할당하는 주파수는, PBCH에 할당하는 주파수와 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

도 15는, 확장 물리 통지 채널의 제5 할당 예를 도시하는 도면이다. 도 15의 할당 예는, E-PBCH의 설정 위치 이외는, 도 11∼도 14에 나타낸 예와 같다. 도 15의 예에서는, 슬롯#0의 제4 심볼에, E-PBCH를 할당할 수 있다. 무선 리소스 영역 상에서, E-PBCH는, S-SCH와 인접하지 않는다. E-PBCH에 할당하는 주파수는, S-SCH에 할당하는 주파수와 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

도 16은, 확장 물리 통지 채널의 제6 할당 예를 도시하는 도면이다. 도 16의 할당 예는, E-PBCH의 설정 위치 이외는, 도 11∼도 15에 나타낸 예와 같다. 도 16의 예에서는, 슬롯#1의 제6 심볼에, E-PBCH를 할당할 수 있다. 무선 리소스 영역 상에서, E-PBCH는, PBCH와 인접하지 않는다. E-PBCH에 할당하는 주파수는, PBCH에 할당하는 주파수와 동일해도 되고, 서로 달라도 된다.

이상, 도 11∼도 16에서는, CP로서 통상 CP를 이용할 경우(1슬롯에 7심볼이 포함될 경우)를 예로 들었지만, CP로서 확장 CP를 이용할 경우(1슬롯에 6심볼이 포함될 경우)도, 마찬가지인 사고방식으로 E-PBCH를 설정할 수 있다. 그 경우, 예를 들면, 도 11의 방법에서는 슬롯#1의 제5~제6 심볼에, 도 12의 방법에서는 슬롯#0의 제4 심볼에, 도 13의 방법에서는 슬롯#0의 제4 심볼 및 슬롯#1의 제5~제6 심볼에, 도 14의 방법에서는 슬롯#1의 제6 심볼에 E-PBCH를 할당하게 된다.

도 17은, 기지국을 도시하는 블록도이다. 기지국(100)은, 송수신 안테나(111), 무선 수신부(112), 복조 복호부(113), 품질 정보 추출부(114), 스케줄러(115), RA 제어 신호 추출부(116), RA 제어부(117), RA 제어 신호 생성부(118), 통지 정보 생성부(119), 확장 통지 정보 생성부(120), 제어 정보 생성부(121), 동기 신호 생성부(122), RS 생성부(123), 맵핑부(124), 부호화 변조부(125) 및 무선 송신부(126)를 갖는다.

송수신 안테나(111)는, 중계국(200) 및 이동국(300, 400)이 송신한 무선 신호를 수신하고, 무선 수신부(112)에 출력한다. 또한, 송수신 안테나(111)는, 무선 송신부(126)로부터 취득한 송신 신호를 무선 출력한다. 또한, 송수신 겸용의 안테나가 아니라, 송신용 안테나와 수신용 안테나를, 기지국(100)에 별도로 설치하여도 된다. 또한, 복수의 송수신 안테나를 이용하여, 다이버시티 송신을 행하도록 해도 된다.

무선 수신부(112)는, 송수신 안테나(111)로부터 취득한 신호를 무선 신호 처리하고, 고주파수의 무선 신호로부터 저주파수의 베이스밴드 신호로의 변환(다운 컨버트)을 행한다. 무선 수신부(112)는, 무선 신호 처리 때문에, 예를 들면, 저잡음 증폭기(LNA: Low　Noise　Amplifier), 주파수 변환기, 대역통과 필터(BPF: Band Pass　Filter), A/D(Analog　to　Digital) 변환기 등을 구비한다. 수신 대상의 주파수 대역은, 스케줄러(115)로부터 지시된다.

복조 복호부(113)는, 무선 수신부(112)로부터 취득한 베이스밴드 신호를, 복조 및 오류 정정 복호하고, 얻어진 데이터(유저 데이터와 제어 정보를 포함한다)를 출력한다. 복조 및 복호는, 소정의 변조 부호화 방식(MCS: Modulation　and　Coding　Scheme) 또는 스케줄러(115)로부터 지시된 변조 부호화 방식에 대응하는 방법으로 행한다. 변조 방식의 후보에는, QPSK(Quadrature　Phase　Shift　Keying)나 16QAM(Quadrature　Amplitude　Modulation) 등의 디지털 변조 방식이 포함된다. 부호화 방식의 후보에는, 터보 부호나 저밀도 패리티 검사(LDPC: Low　Density　Parity　Check) 부호가 포함된다. 추출된 유저 데이터는, 패킷 형식으로 변환되어, 상위 네트워크에 전송된다.

품질 정보 추출부(114)는, 이동국(300, 400)이 송신한 제어 정보인, 무선 품질의 측정 보고(Measurement　Report)를 추출한다. 그리고, 품질 정보 추출부(114)는, 추출한 측정 보고를 스케줄러(115)에 출력한다.

스케줄러(115)는, 품질 정보 추출부(114)로부터 취득한 측정 보고에 기초하여, 이동국(300, 400)으로의 무선 리소스의 할당을 행한다. 그리고, 무선 리소스의 할당 상황을, 무선 수신부(112), 복조 복호부(113), RA 제어 신호 생성부(118), 부호화 변조부(125) 및 무선 송신부(126)에 통지한다. 또한, 스케줄러(115)는, 측정 보고에 기초하여, 변조 부호화 방식을 적응적으로 선택한다. 그리고, 선택한 변조 부호화 방식을, 복조 복호부(113) 및 부호화 변조부(125)에 통지한다.

RA 제어 신호 추출부(116)는, 이동국(300, 400)이 랜덤 액세스(RA) 시에 기지국(100)에 송신하는 제어 신호를 추출한다. 랜덤 액세스는, 이동국(300, 400)이 기지국(100)에 접속할 때에, 양자간에서 행해지는 수속이다. RA 제어 신호 추출부(116)가 추출하는 제어 신호에는, UL 무선 프레임에 설치된 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH: Physical　Random　Access　CHannel)에서 송신되는 랜덤 액세스 프리앰블 신호나, 상향 링크 물리 공유 채널(PUSCH: Physical　Uplink　Shared　CHannel)로 송신되는 스케줄드 트랜스미션 신호가 포함된다.

RA 제어부(117)는, RA 제어 신호 추출부(116)에서 추출된 제어 신호에 기초하여, 랜덤 액세스를 제어한다. 구체적으로는, RA 제어부(117)는, 랜덤 액세스 프리앰블 신호가 검출되면, 그 신호의 송신에 이용된 CC가, 송신원인 이동국의 종류(LTE 이동국 또는 LTE-A 이동국)에 대응하고 있는지 판단하고, 받아들일 지의 가부를 결정한다. 그리고, 결정 결과를 RA 제어 신호 생성부(118)에 통지한다. 또한, RA 제어부(117)는, 스케줄드 트랜스미션 신호가 올바르게 검출되면, 그 취지를 RA 제어 신호 생성부(118)에 통지한다.

RA 제어 신호 생성부(118)는, 스케줄러(115) 및 RA 제어부(117)로부터의 통지에 기초하여, 랜덤 액세스 시에 이동국(300, 400)에 송신되는 제어 신호를 생성한다. 구체적으로는, RA 제어 신호 생성부(118)는, 랜덤 액세스 프리앰블 신호에 대한 응답으로서, 받아들일 지의 가부를 나타내는 랜덤 액세스 레스펀스 신호를 생성한다. 또한, 스케줄드 트랜스미션 신호에 대한 응답으로서, 컨텐션 레졸루션 신호를 생성한다.

통지 정보 생성부(119)는, PBCH에서 송신(통지)하는 통지 정보를 CC마다 생성한다. 이 통지 정보에는, 해당 CC의 주파수 대역 폭을 나타내는 정보 등이 포함된다. 확장 통지 정보 생성부(120)는, E-PBCH에서 송신(통지)하는 확장 통지 정보를 생성한다. 확장 통지 정보에는, CC#1∼#5와 이동국의 종류와의 대응을 나타내는 정보가 포함된다. 제어 정보 생성부(121)는, PDCCH에서 송신하는 L1/L2의 제어 정보를 생성한다. 이 제어 정보에는, UL 무선 리소스의 할당 결과나 적용되는 변조 부호화 방식을 나타내는 정보 등이 포함된다. 동기 신호 생성부(122)는, P-SCH 계열 및 S-SCH 계열을 CC마다 생성한다. RS 생성부(123)는, 기지 신호인 참조 신호를 생성한다.

맵핑부(124)는, 상위 네트워크로부터 수신한 유저 데이터와, RA 제어 신호 생성부(118), 통지 정보 생성부(119), 확장 통지 정보 생성부(120), 제어 정보 생성부(121), 동기 신호 생성부(122) 및 RS 생성부(123)가 생성한 제어 정보/제어 신호를, DL 무선 프레임에 맵핑한다. 그리고, 맵핑 후의 데이터를 부호화 변조부(125)에 순차 출력한다.

부호화 변조부(125)는, 맵핑부(124)로부터 취득한 데이터를 오류 정정 부호화 및 변조하고, 송신 신호로서의 베이스밴드 신호를 생성해서 무선 송신부(126)에 출력한다. 부호화 및 변조는, 소정의 변조 부호화 방식 또는 스케줄러(115)로부터 지시된 변조 부호화 방식을 이용한다. 변조 방식의 후보에는, QPSK나 16QAM 등의 디지털 변조 방식이 포함된다. 부호화 방식의 후보에는, 터보 부호나 LDPC 부호가 포함된다.

무선 송신부(126)는, 부호화 변조부(125)로부터 취득한 송신 신호를 무선 신호 처리하고, 저주파수의 베이스밴드 신호로부터 고주파수의 무선 신호로의 변환(업컨버트)을 행한다. 무선 송신부(126)는, 무선 신호 처리를 위해서, 예를 들면, D/A(Digital　to　Analog) 변환기, 주파수 변환기, 대역통과 필터, 전력증폭기 등을 구비한다. 송신 대상의 주파수 대역은, 스케줄러(115)로부터 지시된다.

도 18은, 중계국을 도시하는 블록도이다. 중계국(200)은, 송수신 안테나(211, 228), 무선 수신부(212), 복조 복호부(213), 품질 정보 추출부(214), 스케줄러(215), RA 제어 신호 추출부(216), RA 제어부(217), RA 제어 신호 생성부(218), 통지 정보 생성부(219), 확장 통지 정보 생성부(220), 제어 정보 생성부(221), 동기 신호 생성부(222), RS 생성부(223), 맵핑부(224), 부호화 변조부(225), 무선 송신부(226) 및 기지국측 통신부(227)를 갖는다.

송수신 안테나(211)로부터 무선 송신부(226)까지의 모듈은, 도 18에 나타낸 기지국(100)에서의 같은 이름의 모듈과 마찬가지의 처리를 실행한다. 이들 모듈은, 중계국(200)과 이동국(300, 400) 사이의 무선 통신 처리를 행한다.

기지국측 통신부(227)는, 중계국(200)과 기지국(100) 사이의 무선 통신 처리를 행한다. 기지국측 통신부(227)는, 복조 복호부(213)로부터 취득한 유저 데이터(이동국(300, 400)의 송신 데이터)를, 오류 정정 부호화, 변조 및 업컨버트하고, 얻어진 송신 신호를 송수신 안테나(228)에 출력한다. 또한, 기지국측 통신부(227)는, 송수신 안테나(228)로부터 취득한 무선 신호를, 다운 컨버트, 복조 및 오류 정정 복호하고, 추출된 유저 데이터(기지국(100)의 송신 데이터)를 맵핑부(224)에 출력한다.

송수신 안테나(228)는, 기지국(100)이 송신한 무선 신호를 수신하고, 기지국측 통신부(227)에 출력한다. 또한, 송수신 안테나(228)는, 기지국측 통신부(227)로부터 취득한 송신 신호를 무선 출력한다. 또한, 송수신 안테나(211)와 송수신 안테나(228)를 별도로 설치하지 않고, 기지국(100)과 이동국(300, 400)의 양방과 병렬로 무선 통신을 행할 수 있는 송수신 안테나를 설치하여도 된다.

도 19는, 이동국을 도시하는 블록도이다. 이동국(300)은, 송수신 안테나(311), 무선 수신부(312), 복조 복호부(313), 제어 정보 추출부(314), 통지 정보 추출부(315), 확장 통지 정보 추출부(316), 동기 신호 추출부(317), 동기 제어부(318), 단말기 제어부(319), RS 추출부(320), 품질 측정부(321), 품질 정보 생성부(322), 수신 전력 측정부(323), 셀 선택부(324), RA 제어 신호 추출부(325), RA 제어부(326), RA 제어 신호 생성부(327), 부호화 변조부(328) 및 무선 송신부(329)를 갖는다.

송수신 안테나(311)는, 기지국(100) 및 중계국(200)이 송신한 무선 신호를 수신하고, 무선 수신부(312)에 출력한다. 또한, 송수신 안테나(311)는, 무선 송신부(329)로부터 취득한 송신 신호를 무선 출력한다. 또한, 송수신 겸용의 안테나가 아니라, 송신용 안테나와 수신용 안테나를, 이동국(300)에 별개로 설치하여도 된다. 또한, 복수의 송수신 안테나를 이용하여, 다이버시티 송신을 행하도록 해도 된다.

무선 수신부(312)는, 송수신 안테나(311)로부터 취득한 신호를 무선 신호 처리하고, 고주파수의 무선 신호로부터 저주파수의 베이스밴드 신호로의 변환(다운 컨버트)을 행한다. 무선 수신부(312)는, 무선 신호 처리를 위해서, 예를 들면, 저잡음증폭기, 주파수변환기, 대역통과 필터, A/D변환기 등을 구비한다. 수신 대상의 주파수 대역은, 단말기 제어부(319)로부터 지시된다.

복조 복호부(313)는, 무선 수신부(312)로부터 취득한 베이스밴드 신호를, 복조 및 오류 정정 복호하고, 얻어진 데이터(유저 데이터와 제어 정보를 포함한다)를 출력한다. 복조 및 복호는, 소정의 변조 부호화 방식 또는 단말기 제어부(319)로부터 지시된 변조 부호화 방식에 대응하는 방법으로 행한다.

제어 정보 추출부(314)는, 기지국(100) 또는 중계국(200)이 PDCCH에서 송신한 L1/L2의 제어 정보를 추출한다. 이 제어 정보에는, UL 무선 리소스의 할당이나 적용되는 변조 부호화 방식을 나타내는 정보 등이 포함된다. 그리고, 제어 정보 추출부(314)는, 추출한 제어 정보를 단말기 제어부(319)에 출력한다.

통지 정보 추출부(315)는, 기지국(100) 또는 중계국(200)이 PBCH에서 통지한 통지 정보를 CC마다 추출한다. 이 통지 정보에는, 그 통지 정보가 송신된 CC의 주파수 대역 폭을 나타내는 정보 등이 포함된다. 통지 정보 추출부(315)는, 추출한 통지 정보를 단말기 제어부(319)에 출력한다.

확장 통지 정보 추출부(316)는, 기지국(100) 또는 중계국(200)이 E-PBCH에서 통지한 확장 통지 정보를 추출한다. E-PBCH는 적어도 1개의 CC에 설치되어 있다. 이 확장 통지 정보에는, CC#1∼#5와 이동국의 종류와의 대응을 나타내는 정보가 포함된다. 확장 통지 정보 추출부(316)는, 추출한 확장 통지 정보를, 동기 제어부(318), 단말기 제어부(319), 품질 측정부(321), 수신 전력 측정부(323) 및 셀 선택부(324)에 출력한다.

동기 신호 추출부(317)는, 기지국(100) 또는 중계국(200)이 P-SCH 및 S-SCH에서 송신한 동기 신호(프라이머리 동기 신호 및 세컨더리 동기 신호)를 CC마다 추출한다. 그리고, 동기 신호 추출부(317)는, 동기 신호를 동기 제어부(318)에 출력한다.

동기 제어부(318)는, 동기 신호 추출부(317)로 추출된 동기 신호에 기초하여, 10ms 주기의 무선 프레임의 타이밍을 검출한다. 또한, 0.5ms 주기의 슬롯의 타이밍을 검출한다. 그리고, 검출한 무선 프레임이나 슬롯의 타이밍을, 무선 수신부(312), 복조 복호부(313), RS 추출부(320), 부호화 변조부(328) 및 무선 송신부(329)에 통지하고, 동기 신호 추출부(317)에 피드백한다. 또한, 동기 제어부(318)는, 기지국(100) 또는 중계국(200)이 사용한 P-SCH 계열 및 S-SCH 계열을 특정하고, 양자의 조합으로부터 셀ID를 특정한다. 그리고, 특정한 셀ID를 셀 선택부(324)에 통지한다.

단말기 제어부(319)는, 확장 통지 정보 추출부(316)에서 추출된 확장 통지 정보를 참조하고, LTE-A 이동국을 사용할 수 있는 CC를 판단한다. 또한, 통지 정보 추출부(315)에서 추출된 통지 정보를 참조하여, 기지국(100) 또는 중계국(200)에의 액세스를 제어한다. 또한, 제어 정보 추출부(314)에서 추출된 제어 정보를 참조하여, 이동국(300)에 할당할 수 있는 무선 리소스를 판단함과 함께, 적용되고 있는 변조 부호화 방식을 판단한다. 그리고, 단말기 제어부(319)는, 무선 수신부(312), 복조 복호부(313), 부호화 변조부(328) 및 무선 송신부(329)의 동작을 제어한다.

RS 추출부(320)는, 동기 제어부(318)에서 검출된 무선 프레임이나 슬롯의 타이밍에 기초하여, 기지국(100) 또는 중계국(200)이 송신한 참조 신호를 추출한다. 그리고, 추출한 참조 신호를, 품질 측정부(321) 및 수신 전력 측정부(323)에 출력한다.

품질 측정부(321)는, 확장 통지 정보에 의해 나타내어지는, LTE-A 이동국을 사용할 수 있는 CC의 수신 품질을, RS 추출부(320)에서 추출된 참조 신호를 이용해서 측정한다. LTE-A 이동국을 사용할 수 없는 CC의 수신 품질은, 측정하지 않아도 된다. 그리고, 품질 측정부(321)는, 측정 결과를 품질 정보 생성부(322)에 통지한다. 또한, 품질 측정부(321)는, 측정 결과를 RS 추출부(320)에 피드백한다. 수신 품질을 나타내는 지표로서는, 예를 들면, SINR(Signal　to　Interference　and　Noise　Ratio)을 이용할 수 있다.

품질 정보 생성부(322)는, 품질 측정부(321)에서 측정된 수신 품질을 나타내는 제어 정보(측정 보고)를 생성한다. 측정 보고로서는, 예를 들면, 수신 품질을 이산값으로 나타낸 CQI(Channel　Quality　Indication)를 이용할 수 있다.

수신 전력 측정부(323)는, CC#1∼#5 각각의 수신 전력(수신 전계 강도)을, RS 추출부(320)에서 추출된 참조 신호를 이용해서 측정한다. 측정 시점에서 이미, 확장 통지 정보 추출부(316)에서 추출된 확장 통지 정보에 의해, LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC가 특정되어 있을 경우, LTE-A 이동국이 사용할 수 없는 CC의 수신 전력은 측정하지 않아도 된다. 그리고, 수신 전력 측정부(323)는, 측정 결과를 셀 선택부(324)에 통지한다.

셀 선택부(324)는, 동기 제어부(318)에서 특정된 주변 셀의 셀ID, 및 수신 전력 측정부(323)에서 측정된 수신 전력에 기초하여, 이동국(300)이 접속하는 셀을 선택한다. 바람직하게는, 가장 수신 전력이 큰 셀을 선택한다. 또한, 확장 통지 정보 추출부(316)에서 추출된 확장 통지 정보, 및 각 CC의 수신 전력에 기초하여, 랜덤 액세스에 이용하는 CC를 선택한다. 바람직하게는, 접속 가능한 CC 중 수신 전력이 가장 큰 것을 선택한다. 그리고, 셀 선택부(324)는, 접속처의 셀과 사용하는 CC를, RA 제어부(326)에 통지한다.

RA 제어 신호 추출부(325)는, 랜덤 액세스 시에 기지국(100) 또는 중계국(200)이 PDSCH에서 송신한 제어 신호를 추출한다. 이 제어 신호에는, 랜덤 액세스 레스펀스 신호나 컨텐션 레졸루션 신호가 포함된다. 그리고, RA 제어 신호 추출부(325)는, 추출한 제어 신호를 RA 제어부(326)에 출력한다.

RA 제어부(326)는, 셀 선택부(324)로부터 접속처의 셀과 사용하는 CC가 통지 되면, 통지된 CC를 이용해서 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 송신하도록 RA 제어 신호 생성부(327)에 지시함과 함께, 응답의 제어 신호를 추출하도록 RA 제어 신호 추출부(325)에 지시한다. RA 제어부(326)는, RA 제어 신호 추출부(325)에서 랜덤 액세스 레스펀스 신호가 추출되면, 스케줄드 트랜스미션 신호를 송신하도록 RA 제어 신호 생성부(327)에 지시한다.

RA 제어 신호 생성부(327)는, RA 제어부(326)로부터의 지시에 따라서, PRACH에서 송신하는 랜덤 액세스 프리앰블 신호를 생성한다. 또한, RA 제어 신호 생성부(327)는, RA 제어부(326)로부터의 지시에 따라서, PUSCH에서 송신하는 스케줄드 트랜스미션 신호를 생성한다.

부호화 변조부(328)는, 기지국(100) 또는 중계국(200)에 송신하는 유저 데이터, 품질 정보 생성부(322)에서 생성된 측정 보고, 및 RA 제어 신호 생성부(327)에서 생성된 제어 신호를, 오류 정정 부호화 및 변조함과 함께, 이동국(300)에 할당할 수 있는 UL 무선 리소스에 맵핑한다. 부호화 및 변조는, 소정의 변조 부호화 방식 또는 단말기 제어부(319)로부터 지시된 변조 부호화 방식을 이용한다. 그리고, 송신 신호로서 베이스밴드 신호를, 무선 송신부(329)에 출력한다.

무선 송신부(329)는, 부호화 변조부(328)로부터 취득한 송신 신호를 무선 신호 처리하고, 저주파수의 베이스밴드 신호로부터 고주파수의 무선 신호로 변환(업컨버트)을 행한다. 무선 송신부(329)는, 무선 신호 처리를 위해서, 예를 들면, D/A변환기, 주파수변환기, 대역통과 필터, 전력증폭기 등을 구비한다. 송신 대상의 주파수 대역은, 단말기 제어부(319)로부터 지시된다.

도 20은, 이동국에서 기지국으로의 제1 접속 예를 나타내는 시퀀스도이다. 이 시퀀스는, LTE-A 이동국인 이동국(300)이 기지국(100)에 접속하는 경우를 나타내고 있다. 이동국(300)이 중계국(200)에 접속하는 경우도, 마찬가지의 시퀀스가 된다.

(스텝 S11)

기지국(100)은, CC#1∼#5 각각의 P-SCH 및 S-SCH에서 동기 신호를 송신한다. CC#1∼#5의 ID로서 셀ID를 이용하고 있는 경우에는, CC마다 다른 동기 신호를 송신한다. 또한, 기지국(100)이 복수의 셀을 관리하고 있을 경우, 셀마다 동기 신호를 송신한다. 마찬가지로, 중계국(200)도 동기 신호를 송신한다.

(스텝 S12)

이동국(300)은, 기지국(100)이 송신하고 있는 동기 신호에 기초하여, 셀마다 무선 프레임의 타이밍을 검출하고, 기지국(100)과 동기를 취한다. CC#1∼#5의 무선 프레임의 타이밍이 일치하는 경우, 모든 CC에 대해서 타이밍 검출을 행하지 않아도 된다. 마찬가지로, 이동국(300)은, 중계국(200)과의 동기를 취한다.

(스텝 S13)

기지국(100)은, CC#1∼#5 각각에서, 파일럿 신호인 참조 신호를 송신한다. CC#1∼#5에서 송신하는 참조 신호는 모두 동일 신호이어도 된다. 마찬가지로, 중계국(200)도 참조 신호를 송신한다.

(스텝 S14)

이동국(300)은, 기지국(100)이 송신하고 있는 참조 신호에 기초하여, 셀마다 기지국(100)으로부터의 수신 전력을 측정한다. 수신 전력은, 어느 하나의 CC에 대해서 측정해도 되고, 복수의 CC에 대해서 측정해도 된다. 전자의 경우, 측정 대상의 주파수 대역을 미리 결정해 두어도 된다. 후자의 경우, 복수 CC의 수신 전력의 최대값이나 평균값을, 기지국(100)으로부터의 수신 전력으로 정의해도 된다. 마찬가지로, 이동국(300)은, 중계국(200)으로부터의 수신 전력을 측정한다.

(스텝 S15)

이동국(300)은, 스텝 S14에서 측정된 수신 전력에 기초하여, 이동국(300)이 접속하는 셀을 선택한다. 바람직하게는, 이동국(300)은, 가장 수신 전력이 큰 셀을 선택한다. 여기에서는, 기지국(100)의 관리 하의 셀을 선택하는 것으로 한다.

(스텝 S16)

기지국(100)은, CC#1∼#5 각각의 PBCH에서 통지 정보를 송신(통지)한다. 또한, CC#1∼#5의 적어도 1개에 설치된 E-PBCH에서 확장 통지 정보를 송신(통지)한다.

(스텝 S17)

이동국(300)은, 기지국(100)이 송신(통지)하고 있는 확장 통지 정보에 기초하여, CC#1∼#5 중 LTE-A 이동국이 접속 가능한 CC를 확인한다.

(스텝 S18)

이동국(300)은, 스텝 S17에서 확인한 LTE-A 이동국이 사용가능한 CC로부터, 랜덤 액세스에 이용하는 CC를 선택한다. CC의 후보가 복수 있을 경우, 임의의 1개를 선택해도 되고, 수신 전력이 가장 큰 것을 선택해도 된다.

또한, 도 20의 시퀀스 예에서는, 접속하는 셀을 선택한 후에 사용하는 CC를 선택했지만, 셀과 CC를 동시에 선택하여도 된다. 예를 들면, 셀을 좁혀가지 않고(without narrowing down), 검출된 주변 셀의 CC 모두에 대해서 수신 전력을 측정하고, 그들 CC 중에서, LTE-A 이동국이 접속가능하고 또한 수신 전력이 큰 CC를 선택해도 된다. 또한, 셀을 선택하기 전에, 주변 셀 각각에 대해서 LTE-A 이동국이 접속 가능한 CC를 확인하고, 그들 CC에 대해서 수신 전력을 측정하고, 수신 전력이 큰 CC를 선택해도 된다.

(스텝 S19)

이동국(300)은, 스텝 S18에서 선택한 CC에 대응하는 통지 정보에 포함되는, 그 CC에 접속하기 위한 정보(예를 들면, 주파수 대역 폭을 나타내는 정보)를 확인한다. 그리고, 선택한 CC의 UL 무선 프레임에 설치된 PRACH에서, 기지국(100)에 대하여 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다.

(스텝 S20)

기지국(100)은, 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 CC가 LTE-A 이동국의 접속 가능한 CC이며, 또한 이동국(300)을 수용할만큼의 무선 리소스의 빈 부분이 있을 경우, 이동국(300)의 접속을 허가한다. 접속을 허가한 경우, 기지국(100)은, 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 CC의 DL 무선 프레임에 설치된 PDSCH에서, 접속 허가를 나타내는 랜덤 액세스 레스펀스를 송신한다. 그 때, 기지국(100)은 이동국(300)에, 스텝 S21을 위한 UL 무선 리소스를 할당한다.

(스텝 S21)

이동국(300)은, 통신을 정상적으로 행할 수 있는지 확인하기 위해서, 스텝 S20에서 할당된 UL 무선 리소스(PUSCH)에서, 소정의 메시지인 스케줄드 트랜스미션을 기지국(100)에 송신한다.

(스텝 S22)

기지국(100)은, 스케줄드 트랜스미션을 정상적으로 수신할 수 있었는지 아닌지 확인한다. 그리고, 응답 메시지로서, 수신 가부를 나타내는 컨텐션 레졸루션을, PDSCH에서 이동국(300)에 송신한다.

이와 같이, LTE-A 이동국인 이동국(300)은, 확장 통지 정보를 수신해서 참조함으로써, 랜덤 액세스 전에, LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC를 확인할 수 있다. 따라서, LTE-A 이동국이 사용할 수 없는 CC에 접속을 시도하는 일이 없고, 쓸데없는 랜덤 액세스의 수속을 억제할 수 있다. 또한, 미리 LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC를 확인함으로써, 수신 전력을 측정해야 할 CC를 좁혀갈 수도 있다. 따라서, 이동국(300)의 처리의 부하가 경감된다.

한편, LTE 이동국인 이동국(400)은, 확장 통지 정보를 참조할 수 없다. 따라서, 기지국(100) 또는 중계국(200)이 LTE 이동국이 사용할 수 있는 CC를 제한하고 있을 경우라도, 어느 하나의 CC가 LTE 이동국이 사용할 수 있는 CC인가를 랜덤 액세스 전에 확인할 수 없다. 그 때문에, 랜덤 액세스의 실패가 발생할 수 있다.

도 21은, 이동국에서 기지국으로의 제2 접속 예를 나타내는 시퀀스도이다. 이 시퀀스는, LTE 이동국인 이동국(400)이 기지국(100)에 접속하는 경우를 나타내고 있다. 이동국(400)이 중계국(200)에 접속하는 경우도, 마찬가지의 시퀀스가 된다.

(스텝 S31)

기지국(100)은, CC#1∼#5 각각의 P-SCH 및 S-SCH에서 동기 신호를 송신한다. 기지국(100)이 복수의 셀을 관리하고 있을 경우, 셀마다 동기 신호를 송신한다. 마찬가지로, 중계국(200)도 동기 신호를 송신한다.

(스텝 S32)

이동국(400)은, 기지국(100)이 송신하고 있는 동기 신호에 기초하여, 셀마다 무선 프레임의 타이밍을 검출하고, 기지국(100)과 동기를 취한다. CC의 ID로서 셀ID가 이용되고 있을 경우, 이동국(400)은, CC#1∼#5를 (가상적으로) 서로 다른 셀 이라고 인식하는 경우도 있다. 마찬가지로, 이동국(400)은, 중계국(200)과 동기를 취한다.

(스텝 S33)

기지국(100)은, CC#1∼#5 각각에서, 파일럿 신호인 참조 신호를 송신한다. 마찬가지로, 중계국(200)도 참조 신호를 송신한다.

(스텝 S34)

이동국(400)은, 기지국(100)이 송신하고 있는 참조 신호에 기초하여, 셀마다 및 CC마다, 기지국(100)으로부터의 수신 전력을 측정한다. 마찬가지로, 이동국(300)은, 중계국(200)으로부터의 수신 전력을 측정한다.

(스텝 S35)

이동국(400)은, 스텝 S34에서 측정된 수신 전력에 기초하여, 이동국(400)이 접속하는 셀을 선택한다. 바람직하게는, 이동국(400)은, 가장 수신 전력이 큰 셀을 선택한다. 여기에서는, 기지국(100)의 관리 하의 셀을 선택하는 것으로 한다.

(스텝 S36)

기지국(100)은, CC#1∼#5 각각의 PBCH에서 통지 정보를 송신(통지)한다.

(스텝 S37)

이동국(400)은, 스텝 S35에서 선택한 셀의 CC#1∼#5로부터, 랜덤 액세스에 이용하는 CC를 선택한다. CC#1∼#5 중, 임의의 1개를 선택해도 되고, 수신 전력이 가장 큰 것을 선택해도 된다. 또한, 이동국(400)은, CC#1∼#5를 (가상적으로) 서로 다른 셀이라고 인식하는 경우, 각 CC의 수신 전력에 기초해서 셀의 선택과 CC의 선택을 동시에 행하는 것도 생각할 수 있다.

(스텝 S38)

이동국(400)은, 스텝 S37에서 선택한 CC에 대응하는 통지 정보에 포함되는, 그 CC에 접속하기 위한 정보(예를 들면, 주파수 대역 폭을 나타내는 정보)를 확인한다. 그리고, 선택한 CC의 UL 무선 프레임에 설치된 PRACH에서, 기지국(100)에 대하여 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다. 단, 여기서는, 선택된 CC가 LTE 이동국이 접속할 수 없는 CC인 것으로 한다.

(스텝 S39)

기지국(100)은, 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 CC가 LTE 이동국이 접속 가능한 CC가 아닐 경우, 이동국(400)의 접속을 거부한다. 접속을 거부한 경우, 기지국(100)은, 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 CC의 DL 무선 프레임에 설치된 PDSCH에서, 접속 거부를 나타내는 랜덤 액세스 레스펀스를 송신한다. 또는, 기지국(100)은, 랜덤 액세스 프리앰블에 대하여 응답하지 않는다.

(스텝 S40)

이동국(400)은, 접속 거부를 나타내는 랜덤 액세스 레스펀스를 수신하거나, 또는 랜덤 액세스 프리앰블을 송신하고나서 소정 시간 이내에 응답이 없으면, 랜덤 액세스에 실패했다고 판단한다. 그리고, 이동국(400)은, 스텝 S35에서 선택한 셀의 다른 CC를 선택한다.

(스텝 S41)

이동국(400)은, 스텝 S40에서 선택한 CC에 대응하는 통지 정보에 포함되는, 그 CC에 접속하기 위한 정보를 확인한다. 그리고, 선택한 CC의 UL 무선 프레임에 설치된 PRACH에서, 기지국(100)에 대하여 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다. 여기에서는, 선택된 CC가 LTE 이동국이 접속할 수 있는 CC인 것으로 한다.

(스텝 S42)

기지국(100)은, 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 CC가 LTE 이동국이 접속 가능한 CC이며, 또한, 이동국(400)을 수용할만큼의 무선 리소스의 빈 부분이 있을 경우, 이동국(400)의 접속을 허가한다. 접속을 허가한 경우, 기지국(100)은, 랜덤 액세스 프리앰블을 수신한 CC의 DL 무선 프레임에 설치된 PDSCH에서, 접속 허가를 나타내는 랜덤 액세스 레스펀스를 송신한다. 그때, 기지국(100)은 이동국(400)에, 스텝 S43을 위한 UL 무선 리소스를 할당한다.

(스텝 S43)

이동국(400)은, 통신을 정상적으로 행할 수 있을지 확인하기 위해서, 스텝 S42에서 할당된 UL 무선 리소스(PUSCH)에서, 스케줄드 트랜스미션을 기지국(100)에 송신한다.

(스텝 S44)

기지국(100)은, 스케줄드 트랜스미션을 정상적으로 수신할 수 있었는지 아닌지 확인한다. 그리고, 응답 메시지로서, 수신 가부를 나타내는 컨텐션 레졸루션을, PDSCH에서 이동국(400)에 송신한다.

이와 같이, LTE 이동국인 이동국(400)은, 확장 통지 정보를 참조할 수 없기 때문에, 랜덤 액세스 전에, LTE 이동국이 사용할 수 있는 CC를 확인할 수 없다. 따라서, 랜덤 액세스에 실패할 가능성이 있다. 또한, LTE 이동국이 사용할 수 있는 CC를 확인할 수 없기 때문에, 미리 수신 전력을 측정해야 할 CC를 좁혀갈 수 없다.

다음으로, CC#1∼#5와 E-PBCH와의 관계에 대해서 설명한다.

도 22는, 확장 통지 정보의 제1 송수신 예를 도시하는 도면이다. 도 22의 예에서는, 기지국(100) 또는 중계국(200)이, CC#1∼#3을 LTE 이동국에 사용하도록, CC#4, #5를 LTE-A 이동국에 사용하도록 제어하고 있다.

또한, 기지국(100) 또는 중계국(200)은, CC#1∼#5의 모두에, PBCH와 E-PBCH를 설치하고 있다. 각 CC의 PBCH에서는, 해당 CC에 접속하기 위해서 이용되는 정보를 포함하는 통지 정보가 송신된다. PBCH에서 송신되는 통지 정보는, CC에 따라 상이한 경우가 있다. 각 E-PBCH에서는, CC#1∼#5와 이동국의 종류와의 관계를 나타내는 정보를 포함하는 확장 통지 정보가 송신된다. E-PBCH에서 송신되는 확장 통지 정보는, 모든 CC에서 동일해도 된다.

이 경우에, LTE-A 이동국인 이동국(300)은, CC#1∼#5 중 어느 하나의 E-PBCH에서 송신된 확장 통지 정보를 수신한다. 수신한 확장 통지 정보로부터, CC#4, #5가 LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC인 것을 알 수 있다. 그리고, CC#4, #5의 한쪽을, 랜덤 액세스에 사용하는 CC로서 선택한다. CC#4, #5의 어느 것을 선택할지는, 수신 전력의 측정 결과에 기초해서 판단해도 된다. 도 22의 예에서는, 이동국(300)은, CC#4에서 통지된 확장 통지 정보를 참조하여, CC#4를 선택한다.

랜덤 액세스에 사용하는 CC로서 CC#4를 선택하면, 이동국(300)은, CC#4의 PBCH에서 송신된 통지 정보를 참조하고, CC#4의 UL 무선 프레임에 설치된 PRACH에서, 랜덤 액세스 프리앰블을 송신한다. 이에 의해, 기지국(100) 또는 중계국(200)과 이동국(300) 사이의 랜덤 액세스의 수속이 개시된다. 이렇게, 도 22의 예에서는, 모든 CC에 E-PBCH가 설치되어 있기 때문에, 임의의 1개의 CC를 참조하면, LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC를 알 수 있다.

또한, 이동국(300)은 LTE-A 이동국이기 때문에, CC#4, #5를 집약해서 데이터 송수신에 사용하는 것도 가능하다. 그 경우에서도, 랜덤 액세스 시에는, 우선 1개의 CC(CC#4)를 이용해서 수속을 행한다. 그 후, 기지국(100) 또는 중계국(200)과 이동국(300) 사이에서 접속이 확립되면, 기지국(100) 또는 중계국(200)에 의한 제어 하에, LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 다른 CC(CC#5)도 사용할 수 있게 된다.

또한, 기지국(100) 또는 중계국(200)은, CC#1∼#5 중 LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC를, 통신 상황에 따라서 동적으로 변경해도 된다. 그 경우, 기지국(100) 또는 중계국(200)은, E-PBCH에서 송신하는 확장 통지 정보의 내용을 동적 으로 변경한다.

도 23은, 확장 통지 정보의 제2 송수신 예를 도시하는 도면이다. 도 23의 예에서는, 기지국(100) 또는 중계국(200)은, CC#1∼#5 모두에 PBCH를 설치하고, LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC#4, #5에만 E-PBCH를 설치하고 있다. 각 CC의 PBCH에서는, 해당 CC에 접속하기 위해서 이용되는 정보를 포함하는 통지 정보가 송신된다. CC#4, #5의 E-PBCH에서는, CC#1∼#5와 이동국의 종류와의 관계를 나타내는 정보를 포함하는 확장 통지 정보가 송신된다.

이 경우에, LTE-A 이동국인 이동국(300)은, CC#4, #5의 한쪽의 E-PBCH에서 송신된 확장 통지 정보를 수신한다. 수신한 확장 통지 정보로부터, CC#4, #5가 LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC인 것을 알 수 있다. 그리고, CC#4, #5의 한쪽을, 랜덤 액세스에 사용하는 CC로서 선택한다. 이렇게, 도 23의 예에서는, LTE-A 이동국을 사용할 수 있는 CC에만 E-PBCH를 설치하면 되기 때문에, 무선 리소스를 절약할 수 있다.

또한, LTE-A 이동국을 사용할 수 있는 CC에만 E-PBCH를 설치한다고 미리 결정해 두면, 이동국(300)은, E-PBCH를 검출할 수 있는 CC를 LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC라고 판단할 수 있다. 그 경우, CC#4, #5의 E-PBCH에서 송신되는 확장 통지 정보에는, 다른 CC에 관한 정보를 포함시키지 않아도 된다.

또한, 기지국(100) 또는 중계국(200)은, CC#4, #5의 한쪽에만 E-PBCH를 설치하여도 된다. 즉, LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC 중 적어도 1개에, E-PBCH를 설치하면 된다. 또한, E-PBCH가 설치된 CC를 프라이머리 CC 또는 프라이머리 대역, 그 밖의 CC를 확장 CC 또는 확장 대역이라고 불러도 된다.

도 24는, 확장 통지 정보의 제3 송수신 예를 도시하는 도면이다. 도 24의 예에서는, 기지국(100) 또는 중계국(200)은, CC#1∼#5의 모두에 PBCH를 설치하고, 주파수축상에서 CC#1∼#5의 중심에 위치하는 CC#3에만 E-PBCH를 설치하고 있다. 각 CC의 PBCH에서는, 해당 CC에 접속하기 위해서 이용되는 정보를 포함하는 통지 정보가 송신된다. CC#3의 E-PBCH에서는, CC#1∼#5와 이동국의 종류와의 관계를 나타내는 정보를 포함하는 확장 통지 정보가 송신된다.

이 경우에, LTE-A 이동국인 이동국(300)은, CC#3의 E-PBCH에서 송신된 확장 통지 정보를 수신한다. 수신한 확장 통지 정보로부터, CC#4, #5가 LTE-A 이동국이 사용할 수 있는 CC인 것을 알 수 있다. 그리고, CC#4, #5의 한쪽을, 랜덤 액세스에 사용하는 CC로서 선택한다. 이렇게, 도 24의 예에서는, 소정의 CC에만 E-PBCH를 설치하면 되기 때문에, 무선 리소스를 절약할 수 있다. 또한, 이동국(300)은 소정의 CC(예를 들면, 주파수축 상에서 CC#1∼#5의 중심에 위치하는 CC)만 참조하면 되기 때문에, 이동국(300)의 처리를 간략화할 수 있고, 처리 부하를 저감할 수 있다.

이러한 제2 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템에 따르면, 기지국(100) 및 중계국(200)은, 이동국의 종류에 의해 접속할 수 있는 CC를 제한할 수 있다. 따라서, LTE-A 이동국과 LTE 이동국이 혼재하는 환경에서의 스케줄링이 용이해진다. 또한, LTE-A 이동국에 광대역의 무선 리소스를 할당하기 쉬워진다.

또한, LTE-A 이동국은, 확장 통지 정보를 참조함으로써, 기지국(100) 또는 중계국(200)에 접속하기 전에, 사용가능한 CC를 알 수 있다. 따라서, 이동국의 종류에 의해 접속할 수 있는 CC가 제한되어 있을 경우라도, 접속 처리를 원활하게 행할 수 있다. 또한, LTE-A 이동국은, 셀 선택이나 CC 선택 시에 수신 전력을 측정하는 CC를 좁혀갈 수 있고, 처리 부하가 경감된다. 또한, 셀 선택 시(핸드오버 시를 포함한다)의 처리 시간을 단축할 수 있다.

예를 들면, LTE-A 이동국이 3개의 주변 셀을 검출하고 있고, 각 셀에서는 5개의 CC 중 2개가 LTE-A 이동국에 할당되어 있다고 하자. 이 경우에, 확장 통지 정보를 참조하지 않고, 가능한 한 수신 전력이 큰 CC를 선택하고자 하면, 5×3=15개의 CC에 대해서 수신 전력을 측정하게 된다. 한편, 확장 통지 정보를 참조해서 LTE-A 이동국이 사용할 수 없는 CC를 제외하면, 2×3=6개의 CC에 대해서 수신 전력을 측정하면 된다. 즉, LTE-A 이동국의 처리가 5분의 2 정도로 경감된다.

물론, 확장 통지 채널은, 복수의 CC와 이동국의 종류와의 대응 관계를 나타내는 정보뿐만 아니라, LTE-A 이동국에 대하여 통지해야 할 여러 가지 정보를 송신하기 위해서 이용할 수 있다. 또한, LTE에서는 정의되어 있지 않은 새로운 통지 채널을, 「확장 통지 채널」 이외의 명칭으로 불러도 된다. 예를 들면, 종래의 통지 채널 및 확장 통지 채널의 한쪽을 제1 통지 채널이라고 부르고, 다른 쪽을 제2 통지 채널이라고 불러도 된다.

상기에 대해서는 간단히 본 발명의 원리를 나타내는 것이다. 또한, 다수의 변형, 변경이 당업자에 있어서 가능하며, 본 발명은 상기에 나타내고, 설명한 정확한 구성 및 응용 예에 한정되는 것은 아니고, 대응하는 모든 변형예 및 균등물은, 첨부의 청구항 및 그 균등물에 의한 본 발명의 범위로 간주된다.

1 무선 통신 장치
1a　 제1 생성부
1b　 제2 생성부
1c　 송신부
2, 3 이동 통신 장치
2a　 수신부
2b　 제어부
4a　 제1 통지 채널
4b　 제2 통지 채널

Claims (4)

1. 적어도 하나의 셀 또는 섹터를 구성하는 기지국과 제1 종류의 단말 장치와 제2 종류의 단말 장치와의 사이에서 통신을 행하는 무선 통신 시스템으로서,
   상기 기지국은,
   상기 셀 또는 섹터에서의 복수의 대역 각각에 대하여 상이한 셀 식별 정보를 부여하는 식별 정보 생성부와,
   부여된 상기 셀 식별 정보를, 상기 복수의 대역 각각에 있어서, 상기 제1 종류의 단말 장치 및 상기 제2 종류의 단말 장치에 송신하고, 상기 복수의 대역 중 하나의 대역에 있어서, 상기 하나의 대역은 상기 제2 종류의 단말 장치가 사용 가능한 대역이라는 것을 나타내는 통지 정보를 상기 제2 종류의 단말 장치에 통지하는 송신부를 갖고,
   상기 제2 종류의 단말 장치는,
   상기 복수의 대역 중 적어도 하나의 대역을 이용하여 유저 데이터를 송신 또는 수신하는 통신부와,
   상기 기지국으로부터 수신한 상기 셀 식별 정보와 상기 제2 종류의 단말 장치가 사용 가능한 대역이라는 것을 나타내는 통지 정보에 기초하여 송신 또는 수신을 제어하는 제어부
   를 갖는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
2. 적어도 하나의 셀 또는 섹터를 구성하는 기지국과의 사이에서 통신을 행하는 단말기 장치로서,
   상기 셀 또는 섹터에서의 복수의 대역 각각에 대하여 부여된 상이한 셀 식별 정보를, 상기 복수의 대역 각각에 있어서 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 복수의 대역 중 하나의 대역에 있어서, 상기 하나의 대역은 제1 종류의 단말 장치 및 제2 종류의 단말 장치 중 상기 제2 종류의 단말 장치가 사용 가능한 대역이라는 것을 나타내는, 상기 기지국으로부터 통지된 통지 정보를 수신하는 수신부와,
   수신한 상기 셀 식별 정보와 상기 제2 종류의 단말 장치가 사용 가능한 대역이라는 것을 나타내는 통지 정보에 기초하여, 상기 복수의 대역 중 적어도 하나의 대역을 이용하여 유저 데이터를 송신 또는 수신하는 것을 제어하는 제어부
   를 갖는 것을 특징으로 하는 단말기 장치.
3. 적어도 하나의 셀 또는 섹터를 구성하고, 제1 종류의 단말 장치와 제2 종류의 단말 장치와의 사이에서 통신을 행하는 기지국으로서,
   상기 셀 또는 섹터에서의 복수의 대역 각각에 대하여 상이한 셀 식별 정보를 부여하는 식별 정보 생성부와,
   부여된 상기 셀 식별 정보를 상기 복수의 대역 각각에 있어서, 상기 제1 종류의 단말 장치 및 상기 제2 종류의 단말 장치에 송신하고, 상기 복수의 대역 중 하나의 대역에 있어서, 상기 하나의 대역은 상기 제2 종류의 단말 장치가 사용 가능한 대역이라는 것을 나타내는 통지 정보를 상기 제2 종류의 단말 장치에 통지하고, 상기 복수의 대역 중 적어도 하나의 대역을 이용하여 상기 제2 종류의 단말 장치와의 사이에서 유저 데이터를 송신 또는 수신하는 통신부
   를 갖는 것을 특징으로 하는 기지국.
4. 적어도 하나의 셀 또는 섹터를 구성하는 기지국과 제1 종류의 단말 장치와 제2 종류의 단말 장치와의 사이에서 통신을 행하는 무선 통신 시스템이 실행하는 무선 통신 방법으로서,
   상기 기지국에서, 상기 셀 또는 섹터에서의 복수의 대역 각각에 대하여 상이한 셀 식별 정보를 부여하고,
   부여된 상기 셀 식별 정보를 상기 복수의 대역 각각에 있어서, 상기 기지국으로부터 상기 제1 종류의 단말 장치 및 상기 제2 종류의 단말 장치에 송신하고,
   상기 복수의 대역 중 하나의 대역에 있어서, 상기 하나의 대역은 상기 제2 종류의 단말 장치가 사용 가능한 대역이라는 것을 나타내는 통지 정보를 상기 기지국으로부터 상기 제2 종류의 단말 장치에 통지하고,
   상기 제2 종류의 단말 장치에 있어서, 상기 기지국으로부터 수신한 상기 셀 식별 정보와 상기 제2 종류의 단말 장치가 사용 가능한 대역이라는 것을 나타내는 통지 정보에 기초하여, 상기 복수의 대역 중 적어도 하나의 대역을 이용하여 유저 데이터를 송신 또는 수신하는 것을 제어하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.

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