JP6392792B2 - 放送チャネル割り当て方法、放送チャネル信号送受信方法、及びこれらの方法を支援する装置 - Google Patents

放送チャネル割り当て方法、放送チャネル信号送受信方法、及びこれらの方法を支援する装置 Download PDF

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Description

本発明は、無線接続システムで用いられるものであり、放送チャネルを割り当てる新しい方法、放送チャネル信号を送受信する新しい方法、及びこれらの方法を支援する装置に関する。
無線接続システムが音声やデータなどのような種々の通信サービスを提供するために広範囲に展開されている。一般に、無線接続システムは、可用のシステムリソース（帯域幅、送信電力など）を共有して多重ユーザとの通信を支援できる多元接続（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムである。多元接続システムの例には、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムなどがある。
本発明の目的は、新しい放送チャネルを構成する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、超高周波帯域を用いるスモールセル環境で新しい放送チャネルを構成する方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、放送チャネルを新しく定義することによって、使用されるリソース領域の量を減らす方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、放送チャネル信号の送信時にオーバーヘッドを減らすとともに、ダイバーシティ利得を得ることができる放送チャネル信号送信方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、それらの方法を支援する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目的は、以上で言及した事項に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって考慮されてもよい。
本発明は、無線接続システムにおいて放送チャネルを割り当てる新しい方法、放送チャネル信号を送受信する新しい方法、及びこれらの方法を支援する装置を開示する。
本発明の一様態であり、無線接続システムにおいて放送信号を受信する方法は、既に設定された送信時間区間で一つ以上の放送信号を周期的に受信するステップと、送信時間区間で一つ以上の放送信号に対する送信位置及び送信パターンを取得するステップと、送信位置及び送信パターンのうち一つ以上に基づいて、放送信号に含まれたシステム情報を取得するステップとを含むことができる。
本発明の他の様態であり、無線接続システムにおいて放送信号を受信する端末は、受信器、及び放送信号の受信を支援するプロセッサを備えることができる。ここで、プロセッサは、受信器を制御して、既に設定された送信時間区間で一つ以上の放送信号を周期的に受信し、送信時間区間で一つ以上の放送信号に対する送信位置及び送信パターンを取得し、送信位置及び送信パターンのうち一つ以上に基づいて、放送信号に含まれたシステム情報を取得するように構成されてもよい。
ここで、放送信号は、４個の放送信号で構成されてもよい。
また、４個の放送信号には、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報が含まれ、送信位置及び送信パターンのうち一つ以上は、システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示すことができる。
また、４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信されてもよい。
また、一つ以上の放送信号は、同期信号と共に送信されてもよい。
本発明のさらに他の様態であり、無線接続システムにおいて放送信号を送信する方法は、一つ以上の放送信号に対する放送チャネル領域を割り当てるステップと、既に設定された送信時間区間で一つ以上の放送信号を周期的に放送するステップとを含むことができる。ここで、一つ以上の放送信号は、所定の送信パターンで放送されてもよい。
本発明のさらに他の様態であり、無線接続システムにおいて放送信号を送信する基地局は、送信器、及び放送信号を送信するためのプロセッサを備えることができる。ここで、プロセッサは、一つ以上の放送信号に対する放送チャネル領域を割り当て、送信器を制御して、既に設定された送信時間区間で一つ以上の放送信号を周期的に放送するように構成されてもよい。ここで、一つ以上の放送信号は、所定の送信パターンで放送されてもよい。
上記の様態において、放送信号は、４個の放送信号で構成されてもよい。
また、４個の放送信号には、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報が含まれ、送信位置及び送信パターンのうち一つ以上は、システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示すことができる。
また、４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信されてもよい。
また、一つ以上の放送信号は、同期信号と共に送信されてもよい。
また、放送信号は、４個の放送信号で構成されてもよい。
ここで、４個の放送信号には、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報が含まれ、送信位置及び送信パターンのうち一つ以上は、システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示すことができる。
また、４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信されてもよい。
ここで、一つ以上の放送信号は、前記同期信号と共に送信されてもよい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
無線接続システムにおいて放送信号を受信する方法であって、
既に設定された送信時間区間で一つ以上の放送信号を周期的に受信するステップと、
前記送信時間区間で前記一つ以上の放送信号に対する送信位置及び送信パターンを取得するステップと、
前記送信位置及び送信パターンのうち一つ以上に基づいて、前記放送信号に含まれたシステム情報を取得するステップと、
を含む、放送信号受信方法。
（項目２）
前記放送信号は、４個の放送信号で構成される、項目１に記載の放送信号受信方法。
（項目３）
前記４個の放送信号には、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報が含まれ、
前記送信位置及び前記送信パターンのうち一つ以上は、前記システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示す、項目２に記載の放送信号受信方法。
（項目４）
前記４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信される、項目２に記載の放送信号受信方法。
（項目５）
前記一つ以上の放送信号は、前記同期信号と共に送信される、項目１に記載の放送信号受信方法。
（項目６）
無線接続システムにおいて放送信号を送信する方法であって、
一つ以上の放送信号に対する放送チャネル領域を割り当てるステップと、
既に設定された送信時間区間で前記一つ以上の放送信号を周期的に放送するステップと、
を含み、
前記一つ以上の放送信号は、所定の送信パターンで放送される、放送信号送信方法。
（項目７）
前記放送信号は、４個の放送信号で構成される、項目６に記載の放送信号送信方法。
（項目８）
前記４個の放送信号には、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報が含まれ、
前記送信位置及び前記送信パターンのうち一つ以上は、前記システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示す、項目７に記載の放送信号送信方法。
（項目９）
前記４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信される、項目７に記載の放送信号送信方法。
（項目１０）
前記一つ以上の放送信号は、前記同期信号と共に送信される、項目６に記載の放送信号送信方法。
（項目１１）
無線接続システムにおいて放送信号を受信する端末であって、
前記端末は、
受信器と、
前記放送信号の受信を支援するプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
前記受信器を制御して、既に設定された送信時間区間で一つ以上の放送信号を周期的に受信し、
前記送信時間区間で前記一つ以上の放送信号に対する送信位置及び送信パターンを取得し、
前記送信位置及び送信パターンのうち一つ以上に基づいて、前記放送信号に含まれたシステム情報を取得するように構成される、端末。
（項目１２）
前記放送信号は、４個の放送信号で構成される、項目１１に記載の端末。
（項目１３）
前記４個の放送信号には、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報が含まれ、
前記送信位置及び前記送信パターンのうち一つ以上は、前記システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示す、項目１２に記載の端末。
（項目１４）
前記４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信される、項目１２に記載の端末。
（項目１５）
前記一つ以上の放送信号は、前記同期信号と共に送信される、項目１１に記載の端末。
（項目１６）
無線接続システムにおいて放送信号を送信する基地局であって、
前記基地局は、
送信器と、
前記放送信号を送信するためのプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、
一つ以上の放送信号に対する放送チャネル領域を割り当て、
前記送信器を制御して、既に設定された送信時間区間で前記一つ以上の放送信号を周期的に放送するように構成され、
前記一つ以上の放送信号は、所定の送信パターンで放送される、基地局。
（項目１７）
前記放送信号は、４個の放送信号で構成される、項目１６に記載の基地局。
（項目１８）
前記４個の放送信号には、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報が含まれ、
前記送信位置及び前記送信パターンのうち一つ以上は、前記システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示す、項目１７に記載の基地局。
（項目１９）
前記４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信される、項目１７に記載の基地局。
（項目２０）
前記一つ以上の放送信号は、前記同期信号と共に送信される、項目１６に記載の基地局。
上述した本発明の様態は、本発明の好適な実施例の一部に過ぎず、本願発明の技術的特徴が反映された様々な実施例が、当該技術の分野における通常の知識を有する者にとって、以下に詳述する本発明の詳細な説明から導出され、理解されるであろう。
本発明の実施例によれば次のような効果が得られる。
第一に、本発明の実施例によれば、新しい放送チャネルを構成する方法及び放送チャネル信号を放送する新しい方法を提供することができる。
第二に、超高周波帯域を用いるスモールセル環境で新しい放送チャネル及び新しい放送チャネル送信方法を用いることによって、スモールセル環境に適した放送チャネル信号を送信することができる。
第三に、放送チャネル領域を割り当てるために使用するリソース領域の量を減らすことができる。
第四に、放送チャネル信号の送信時にオーバーヘッドを減らすとともに、時間及び／又は周波数領域でダイバーシティ利得を得ることができる。
本発明の実施例から得られる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、以下の本発明の実施例に関する記載から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって明確に導出され理解されるであろう。すなわち、本発明を実施するに上で意図していなかった効果も、本発明の実施例から、当該技術の分野における通常の知識を有する者によって導出可能である。
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に関する様々な実施例を提供する。また、添付の図面は、詳細な説明と共に本発明の実施の形態を説明するために用いられる。
図１は、本発明の実施例で使用できる物理チャネル及びこれらを用いた信号送信方法を説明するための図である。 図２は、本発明の実施例で用いられる無線フレームの構造を示す図である。 図３は、本発明の実施例で使用できる下りリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示する図である。 図４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である。 図５は、本発明の実施例で使用できる下りサブフレームの構造を示す図である。 図６は、本発明の実施例で用いられるクロスキャリアスケジューリングによるＬＴＥ−Ａシステムのサブフレーム構造を示す図である。 図７は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで用いられる初期接続過程の一例を示す図である。 図８は、放送チャネル信号を送信する方法の一例を示す図である。 図９は、物理放送チャネルを割り当てる方法の一例を示す図である。 図１０は、物理放送チャネルを割り当てる方法の他の例を示す図である。 図１１は、物理放送チャネルの割り当てパターンを用いて暗示的にシステム情報を送信する方法の一例を示す図である。 図１２は、物理放送チャネルを割り当てる方法の更に他の例を示す図である。 図１３は、ＰＢＣＨ信号送信方法及びＭＩＢ検出方法の一例を示す図である。 図１４は、図１乃至図１３で説明した方法を具現できる装置を示す図である。
以下に詳細に説明する本発明の実施例は、放送チャネルを割り当てる新しい方法、放送チャネル信号を送受信する新しい方法、及びこれらの方法を支援する装置を提供する。
以下の実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定の形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮することができる。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合し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できる。本発明の実施例で説明する動作の順序は変更してもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含まれてもよく、又は他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えられてもよい。
図面に関する説明において、本発明の要旨を曖昧にさせうる手順又は段階などは記述を省略し、当業者のレベルで理解できるような手順又は段階も記述を省略した。
本明細書で、本発明の実施例は、基地局と移動局間のデータ送受信関係を中心に説明した。ここで、基地局は移動局と直接通信を行うネットワークの終端ノード（ｔｅｒｍｉｎａｌ ｎｏｄｅ）としての意味を有する。本文書で基地局によって行われるとした特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行われてもよい。
すなわち、基地局を含む複数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅ）からなるネットワークで移動局との通信のために行われる様々な動作は、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われてもよい。ここで、「基地局」は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、発展した基地局（ＡＢＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）又はアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に代えてもよい。
また、本発明の実施例でいう「端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ）」は、ユーザ機器（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、移動局（ＭＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、加入者端末（ＳＳ：Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、移動加入者端末（ＭＳＳ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、移動端末（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、又は発展した移動端末（ＡＭＳ：Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に代えてもよい。
また、送信端は、データサービス又は音声サービスを提供する固定及び／又は移動ノードを意味し、受信端は、データサービス又は音声サービスを受信する固定及び／又は移動ノードを意味する。そのため、上りリンクでは、移動局を送信端とし、基地局を受信端とすることができる。同様に、下りリンクでは、移動局を受信端とし、基地局を送信端とすることができる。
本発明の実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２．ｘｘシステム、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）システム、３ＧＰＰ ＬＴＥシステム及び３ＧＰＰ２システムのうち少なくとも一つに開示された標準文書によって裏付けることができ、特に、本発明の実施例は、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１２、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１３及び３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１の文書によって裏付けることができる。すなわち、本発明の実施例において説明していない自明な段階又は部分は、上記の文書を参照して説明することができる。また、本文書で開示している用語はいずれも上記の標準文書によって説明することができる。
以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのもので、本発明が実施されうる唯一の実施の形態を示すためのものではない。
また、本発明の実施例で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で他の形態に変更してもよい。
例えば、本発明の実施例でいう‘同期信号’は、同期シーケンス、訓練シンボル又は同期プリアンブルなどの用語と同じ意味で使われてもよい。
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）などのような様々な無線接続システムに適用することができる。
ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ（登録商標） Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現することができる。
ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いる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）システムは、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの改良されたシステムである。本発明の技術的特徴に関する説明を明確にするために、本発明の実施例を３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムを中心に説明するが、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ／ｍシステムなどに適用してもよい。
１． ３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ＿Ａシステム
無線接続システムにおいて、端末は下りリンク（ＤＬ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）を介して基地局から情報を受信し、上りリンク（ＵＬ：Ｕｐｌｉｎｋ）を介して基地局に情報を送信する。基地局と端末が送受信する情報は、一般データ情報及び様々な制御情報を含み、これらが送受信する情報の種類／用途によって様々な物理チャネルが存在する。
１．１ システム一般
図１は、本発明の実施例で使用できる物理チャネル及びこれらを用いた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電源がついたり、新しくセルに進入したりした端末は、Ｓ１１段階で基地局と同期を取るなどの初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。そのために、端末は基地局から１次同期チャネル（Ｐ−ＳＣＨ：Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び２次同期チャネル（Ｓ−ＳＣＨ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）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、端末は基地局から物理放送チャネル（ＰＢＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号を受信してセル内の放送情報を取得することができる。
一方、端末は初期セル探索段階で下りリンク参照信号（ＤＬ ＲＳ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）を受信して下り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端末は、Ｓ１２段階で、物理下り制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及び物理下り制御チャネル情報に基づく物理下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）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、端末は、基地局に接続を完了するために、段階Ｓ１３乃至段階Ｓ１６のようなランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。そのために、端末は物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いてプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信し（Ｓ１３）、物理下り制御チャネル及びこれに対応する物理下り共有チャネルを用い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（Ｓ１４）。競合ベースのランダムアクセスでは、端末は、さらなる物理ランダムアクセスチャネル信号の送信（Ｓ１５）、及び物理下り制御チャネル信号及びこれに対応する物理下り共有チャネル信号の受信（Ｓ１６）のような衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。
上述したような手順を行った端末は、その後、一般的な上り／下り信号送信手順として、物理下り制御チャネル信号及び／又は物理下り共有チャネル信号の受信（Ｓ１７）及び物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号及び／又は物理上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号の送信（Ｓ１８）を行うことができる。
端末が基地局に送信する制御情報を総称して、上り制御情報（ＵＣＩ：Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）という。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ−ＡＣＫ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）情報などを含む。
ＬＴＥシステムにおいて、ＵＣＩは、一般的にＰＵＣＣＨを介して周期的に送信するが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されるべき場合にはＰＵＳＣＨを介して送信してもよい。また、ネットワークの要請／指示に応じてＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に送信してもよい。
図２には、本発明の実施例で用いられる無線フレームの構造を示す。
図２（ａ）は、タイプ１フレーム構造（ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｙｐｅ １）を示す。タイプ１フレーム構造は、全二重（ｆｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘ）ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）システムと半二重（ｈａｌｆ ｄｕｐｌｅｘ）ＦＤＤシステムの両方に適用することができる。
１無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、
の長さを有し、
の均等な長さを有し、０から１９までのインデックスが与えられた２０個のスロットで構成される。１サブフレームは、２個の連続したスロットと定義され、ｉ番目のサブフレームは、２ｉ及び２ｉ＋１に該当するスロットで構成される。すなわち、無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、１０個のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成される。１サブフレームを送信するために掛かる時間を送信時間区間（ＴＴＩ：ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）という。ここで、Ｔｓはサンプリング時間を表し、Ｔｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０−８（約３３ｎｓ）と表示される。スロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボル又はＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を含む。
１スロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥは、下りリンクでＯＦＤＭＡを使用するので、ＯＦＤＭシンボルは１シンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ ｐｅｒｉｏｄ）を表現するためのものである。ＯＦＤＭシンボルは、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間ということができる。リソースブロック（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ）は、リソース割当単位であって、１スロットで複数の連続した副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含む。
全二重ＦＤＤシステムでは、各１０ｍｓ区間で１０個のサブフレームを下り送信と上り送信のために同時に利用することができる。このとき、上り送信と下り送信は周波数領域で区別される。一方、半二重ＦＤＤシステムでは、端末は送信と受信を同時に行うことができない。
上述した無線フレームの構造は一つの例示に過ぎず、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、又はスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は様々に変更されてもよい。
図２（ｂ）には、タイプ２フレーム構造（ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｙｐｅ ２）を示す。タイプ２フレーム構造はＴＤＤシステムに適用される。１無線フレームは、
の長さを有し、
長さを有する２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ−ｆｒａｍｅ）で構成される。各ハーフフレームは、
の長さを有する５個のサブフレームで構成される。ｉ番目のサブフレームは、２ｉ及び２ｉ＋１に該当する各
の長さを有する２個のスロットで構成される。ここで、Ｔｓは、サンプリング時間を表し、Ｔｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０−８（約３３ｎｓ）で表示される。
タイプ２フレームは、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（ＧＰ：Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ）、ＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）の３つのフィールドで構成される特別サブフレームを含む。ここで、ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定と端末の上り送信同期を合わせるために用いられる。保護区間は、上りリンクと下りリンクの間に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。
下記の表１に、特別フレームの構成（ＤｗＰＴＳ／ＧＰ／ＵｐＰＴＳの長さ）を示す。
図３は、本発明の実施例で使用できる下りリンクスロットのリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示する図である。
図３を参照すると、１つの下りリンクスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含む。ここで、１つの下りリンクスロットは、７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１つのリソースブロックは周波数領域で１２個の副搬送波を含むとするが、これに限定されるものではない。
リソースグリッド上で各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）をリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）とし、１つのリソースブロックは１２×７個のリソース要素を含む。下りリンクスロットに含まれるリソースブロックの数ＮＤＬは、下りリンク送信帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に依存する。上りリンクスロットの構造は、下りリンクスロットの構造と同一であってもよい。
図４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４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、上り制御情報を運ぶＰＵＣＣＨが割り当てられる。データ領域には、ユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨが割り当てられる。単一搬送波特性を維持するために、一つの端末はＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨを同時に送信することがない。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５には、本発明の実施例で使用できる下りサブフレームの構造を示す。
図５を参照すると、サブフレームにおける第一のスロットで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、制御チャネルが割り当てられる制御領域（ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ）であり、残りのＯＦＤＭシンボルが、ＰＤＳＣＨが割り当てられるデータ領域（ｄａｔａ ｒｅｇｉｏｎ）である。３ＧＰＰ ＬＴＥで用いられる下りリンク制御チャネルの例には、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。
ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームにおける最初のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内に制御チャネルの送信のために使われるＯＦＤＭシンボルの数（すなわち、制御領域のサイズ）に関する情報を運ぶ。ＰＨＩＣＨは、上りリンクに対する応答チャネルであって、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ）に対するＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）／ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ−Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号を運ぶ。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報を下り制御情報（ＤＣＩ：ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）という。下り制御情報は、上りリソース割当情報、下りリソース割当情報、又は任意の端末グループに対する上り送信（Ｔｘ）電力制御命令を含む。
２． キャリア併合（ＣＡ：Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）環境
２．１ ＣＡ一般
３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；Ｒｅｌ−８又はＲｅｌ−９）システム（以下、ＬＴＥシステム）は、単一コンポーネントキャリア（ＣＣ：Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ）を複数の帯域に分割して使用する多重搬送波変調（ＭＣＭ：Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式を用いる。しかし、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステム（例、Ｒｅｌ−１０又はＲｅｌ−１１）（以下、ＬＴＥ−Ａシステム）では、ＬＴＥシステムよりも広帯域のシステム帯域幅を支援するために、１つ以上のコンポーネントキャリアを結合して使用するキャリア併合（ＣＡ：Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）のような方法を使用することができる。キャリア併合は、搬送波集成、搬送波整合、マルチコンポーネントキャリア環境（Ｍｕｌｔｉ−ＣＣ）又はマルチキャリア環境に言い換えてもよい。
本発明でいうマルチキャリアは、キャリアの併合（又は、搬送波集成）を意味し、このとき、キャリアの併合は、隣接した（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）キャリア間の併合だけでなく、非隣接した（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）キャリア間の併合も意味する。また、下りリンクと上りリンク間に集成されるコンポーネントキャリアの数が異なるように設定されてもよい。下りリンクコンポーネントキャリア（以下、「ＤＬ ＣＣ」という。）数と上りリンクコンポーネントキャリア（以下、「ＵＬ ＣＣ」という。）数とが一致する場合を対称的（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）併合といい、それらの数が異なる場合を非対称的（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）併合という。このようなキャリア併合は、搬送波集成、帯域幅集成（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）、スペクトル集成（ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）などのような用語と同じ意味で使われてもよい。
ＬＴＥ−Ａシステムでは、２つ以上のコンポーネントキャリアが結合して構成されるキャリア併合は、１００ＭＨｚ帯域幅まで支援することを目標とする。目標帯域よりも小さい帯域幅を有する１個以上のキャリアを結合するとき、結合するキャリアの帯域幅は、既存のＩＭＴシステムとの互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）維持のために、既存システムで使用する帯域幅に制限することができる。
例えば、既存の３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは｛１．４、３、５、１０、１５、２０｝ＭＨｚ帯域幅を支援し、３ＧＰＰ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄシステム（すなわち、ＬＴＥ−Ａ）では、既存システムとの互換のために、上記の帯域幅のみを用いて２０ＭＨｚよりも大きい帯域幅を支援するようにすることができる。また、本発明で用いられるキャリア併合システムは、既存システムで用いる帯域幅と無関係に、新しい帯域幅を定義してキャリア併合を支援するようにしてもよい。
また、上述のようなキャリア併合は、イントラ−バンドＣＡ（Ｉｎｔｒａ−ｂａｎｄ ＣＡ）及びインター−バンドＣＡ（Ｉｎｔｅｒ−ｂａｎｄ ＣＡ）とに区別できる。イントラ−バンドキャリア併合とは、複数のＤＬ ＣＣ及び／又はＵＬ ＣＣが周波数上で隣接したり近接して位置することを意味する。換言すれば、ＤＬ ＣＣ及び／又はＵＬ ＣＣのキャリア周波数が同一のバンド内に位置することを意味できる。一方、周波数領域で遠く離れている環境をインター−バンドＣＡ（Ｉｎｔｅｒ−Ｂａｎｄ ＣＡ）と呼ぶことができる。換言すれば、複数のＤＬ ＣＣ及び／又はＵＬ ＣＣのキャリア周波数が互いに異なるバンドに位置することを意味できる。このような場合、端末は、キャリア併合環境での通信を行うために複数のＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）端を使用することもできる。
ＬＴＥ−Ａシステムは、無線リソースを管理するためにセル（ｃｅｌｌ）の概念を用いる。上述したキャリア併合環境は、多重セル（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｃｅｌｌｓ）環境と呼ぶことができる。セルは、下りリソース（ＤＬ ＣＣ）と上りリソース（ＵＬ ＣＣ）との一対の組合せと定義されるが、上りリソースは必須要素ではない。そのため、セルは、下りリソース単独で構成されてもよく、下りリソースと上りリソースとで構成されてもよい。
例えば、特定端末が１つの設定されたサービングセル（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）を有する場合、１個のＤＬ ＣＣと１個のＵＬ ＣＣを有することができるが、特定端末が２個以上の設定されたサービングセルを有する場合には、セルの数だけのＤＬ ＣＣを有し、ＵＬ ＣＣの数は該ＤＬ ＣＣと等しくてもよく小さくてもよい。又は、逆に、ＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣが構成されてもよい。すなわち、特定端末が複数の設定されたサービングセルを有する場合、ＤＬ ＣＣの数よりもＵＬ ＣＣが多いキャリア併合環境も支援可能である。
また、キャリア併合（ＣＡ）は、それぞれキャリア周波数（セルの中心周波数）が互いに異なる２つ以上のセルの併合と理解されてもよい。ここでいう「セル（Ｃｅｌｌ）」は、一般的に使われる基地局がカバーする地理的領域としての「セル」とは区別しなければならない。以下、上述したイントラ−バンドキャリア併合をイントラ−バンド多重セルと称し、インター−バンドキャリア併合をインター−バンド多重セルと称する。
ＬＴＥ−Ａシステムで使われるセルは、プライマリセル（ＰＣｅｌｌ：Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｅｌｌ）及びセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｅｌｌ）を含む。ＰセルとＳセルは、サービングセル（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌ）として用いることができる。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが、キャリア併合が設定されていないか、キャリア併合を支援しない端末の場合、Ｐセルのみで構成されたサービングセルが１つ存在する。一方、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあると共にキャリア併合が設定された端末の場合、１つ以上のサービングセルが存在でき、全体サービングセルにはＰセルと１つ以上のＳセルが含まれる。
サービングセル（ＰセルとＳセル）は、ＲＲＣパラメータを用いて設定することができる。ＰｈｙｓＣｅｌｌＩｄは、セルの物理層識別子であって、０から５０３までの整数値を有する。ＳＣｅｌｌＩｎｄｅｘは、Ｓセルを識別するために使われる簡略な（ｓｈｏｒｔ）識別子であって、１から７までの整数値を有する。ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘは、サービングセル（Ｐセル又はＳセル）を識別するために使われる簡略な（ｓｈｏｒｔ）識別子であって、０から７までの整数値を有する。０値はＰセルに適用され、ＳＣｅｌｌＩｎｄｅｘはＳセルに適用するためにあらかじめ与えられる。すなわち、ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘにおいて最も小さいセルＩＤ（又は、セルインデックス）を有するセルがＰセルとなる。
Ｐセルは、プライマリ周波数（又は、ｐｒｉｍａｒｙ ＣＣ）上で動作するセルを意味する。端末が初期連結設定（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）仮定を行ったり連結再−設定過程行ったりするために用いられることもあり、ハンドオーバー過程で指示されたセルを意味することもある。また、Ｐセルは、キャリア併合環境で設定されたサービングセルのうち、制御関連通信の中心となるセルを意味する。すなわち、端末は、自身のＰセルでのみＰＵＣＣＨの割当てを受けて送信することができ、システム情報を取得したりモニタリング手順を変更するためにＰセルのみを用いることができる。Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）は、キャリア併合環境を支援する端末に対し、移動性制御情報（ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏ）を含む上位層のＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｔａｉｏｎ）メッセージを用いてハンドオーバー手順のためにＰセルのみを変更することもできる。
Ｓセルは、セカンダリ周波数（又は、Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＣＣ）上で動作するセルを意味することができる。特定端末にＰセルは１つのみ割り当てられ、Ｓセルは１つ以上割り当てられうる。Ｓセルは、ＲＲＣ連結設定がなされた後に構成可能であり、さらなる無線リソースを提供するために用いることができる。キャリア併合環境で設定されたサービングセルのうち、Ｐセル以外のセル、すなわち、ＳセルにはＰＵＣＣＨが存在しない。
Ｅ−ＵＴＲＡＮは、Ｓセルを、キャリア併合環境を支援する端末に追加する際、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にある関連したセルの動作に関する全てのシステム情報を、特定シグナル（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌ）を用いて提供することができる。システム情報の変更は、関連したＳセルの解除及び追加によって制御することができ、このとき、上位層のＲＲＣ連結再設定（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｔａｉｏｎ）メッセージを用いることができる。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、関連したＳセル内でブロードキャストするよりは、端末別に異なるパラメータを有する特定シグナリング（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）を行うことができる。
初期保安活性化過程が始まった後、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、連結設定過程で初期に構成されるＰセルに加えて、１つ以上のＳセルを含むネットワークを構成することができる。キャリア併合環境でＰセル及びＳセルはそれぞれのコンポーネントキャリアとして動作することができる。以下の実施例では、プライマリコンポーネントキャリア（ＰＣＣ）はＰセルと同じ意味で使われ、セカンダリコンポーネントキャリア（ＳＣＣ）はＳセルと同じ意味で使われてもよい。
２．２ クロスキャリアスケジューリング（Ｃｒｏｓｓ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）
キャリア併合システムでは、キャリア（又は、搬送波）又はサービングセル（Ｓｅｒｖｉｎｇ Ｃｅｌｌ）に対するスケジューリング観点で、自己スケジューリング（Ｓｅｌｆ−Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）方法及びクロスキャリアスケジューリング（Ｃｒｏｓｓ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）方法の２つがある。クロスキャリアスケジューリングは、クロスコンポーネントキャリアスケジューリング（Ｃｒｏｓｓ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）又はクロスセルスケジューリング（Ｃｒｏｓｓ Ｃｅｌｌ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）と呼ぶこともできる。
自己スケジューリングは、ＰＤＣＣＨ（ＤＬ Ｇｒａｎｔ）とＰＤＳＣＨが同一のＤＬ ＣＣで送信されたり、ＤＬ ＣＣで送信されたＰＤＣＣＨ（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）に基づいて送信されるＰＵＳＣＨが、ＵＬグラント（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）を受信したＤＬ ＣＣとリンクされているＵＬ ＣＣで送信されることを意味する。
クロスキャリアスケジューリングは、ＰＤＣＣＨ（ＤＬ Ｇｒａｎｔ）とＰＤＳＣＨがそれぞれ異なるＤＬ ＣＣで送信されたり、ＤＬ ＣＣで送信されたＰＤＣＣＨ（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）に基づいて送信されるＰＵＳＣＨが、ＵＬグラントを受信したＤＬ ＣＣとリンクされているＵＬ ＣＣではなく他のＵＬ ＣＣで送信されることを意味する。
クロスキャリアスケジューリングは、端末特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）に活性化又は非活性化することができ、これは、上位層シグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）によって半静的（ｓｅｍｉ−ｓｔａｔｉｃ）に各端末別に知らせることができる。
クロスキャリアスケジューリングが活性化された場合、ＰＤＣＣＨに、当該ＰＤＣＣＨが指示するＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨがどのＤＬ／ＵＬ ＣＣで送信されるかを知らせるキャリア指示子フィールド（ＣＩＦ：Ｃａｒｒｉｅｒ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ）が必要である。例えば、ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨリソース又はＰＵＳＣＨリソースをＣＩＦを用いて複数のコンポーネントキャリアのうちの一つに割り当てることができる。すなわち、ＤＬ ＣＣ上のＰＤＣＣＨが、多重集成されたＤＬ／ＵＬ ＣＣの一つにＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨリソースを割り当てる場合、ＣＩＦが設定される。この場合、ＬＴＥ Ｒｅｌｅａｓｅ−８のＤＣＩフォーマットをＣＩＦによって拡張することができる。このとき、設定されたＣＩＦは、３ビットフィールドとして固定したり、設定されたＣＩＦの位置は、ＤＣＩフォーマットの大きさにかかわらずに固定することができる。また、ＬＴＥ Ｒｅｌｅａｓｅ−８のＰＤＣＣＨ構造（同一コーディング及び同一ＣＣＥベースのリソースマッピング）を再使用することもできる。
一方、ＤＬ ＣＣ上のＰＤＣＣＨが、同一ＤＬ ＣＣ上のＰＤＳＣＨリソースを割り当てたり、単一リンクされたＵＬ ＣＣ上のＰＵＳＣＨリソースを割り当てる場合には、ＣＩＦが設定されない。この場合、ＬＴＥ Ｒｅｌｅａｓｅ−８と同一のＰＤＣＣＨ構造（同一コーディング及び同じＣＣＥベースのリソースマッピング）及びＤＣＩフォーマットを使用することができる。
クロスキャリアスケジューリングが可能なとき、端末は、ＣＣ別送信モード及び／又は帯域幅によって、モニタリングＣＣの制御領域で複数のＤＣＩに対するＰＤＣＣＨをモニタリングする必要がある。したがって、これを支援し得る検索空間の構成とＰＤＣＣＨモニタリングが必要である。
キャリア併合システムにおいて、端末ＤＬ ＣＣ集合は、端末がＰＤＳＣＨを受信するようにスケジュールされたＤＬ ＣＣの集合を表し、端末ＵＬ ＣＣ集合は、端末がＰＵＳＣＨを送信するようにスケジュールされたＵＬ ＣＣの集合を表す。また、ＰＤＣＣＨモニタリング集合（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｅｔ）は、ＰＤＣＣＨモニタリングを行う少なくとも一つのＤＬ ＣＣの集合を表す。ＰＤＣＣＨモニタリング集合は、端末ＤＬ ＣＣ集合と同一であってもよく、端末ＤＬ ＣＣ集合の副集合（ｓｕｂｓｅｔ）であってもよい。ＰＤＣＣＨモニタリング集合は、端末ＤＬ ＣＣ集合のＤＬ ＣＣのうち少なくとも一つを含むことができる。又は、ＰＤＣＣＨモニタリング集合は、端末ＤＬ ＣＣ集合に関係なく別個として定義されるようにしてもよい。ＰＤＣＣＨモニタリング集合に含まれるＤＬ ＣＣは、リンクされたＵＬ ＣＣに対する自己−スケジューリング（ｓｅｌｆ−ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）は常に可能なように設定することができる。このような、端末ＤＬ ＣＣ集合、端末ＵＬ ＣＣ集合及びＰＤＣＣＨモニタリング集合は、端末特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）、端末グループ特定（ＵＥ ｇｒｏｕｐ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）又はセル特定（Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）に設定することができる。
クロスキャリアスケジューリングが非活性化されたということは、ＰＤＣＣＨモニタリング集合が常に端末ＤＬ ＣＣ集合と同一であることを意味し、このような場合には、ＰＤＣＣＨモニタリング集合に対する別のシグナリングのような指示が不要である。しかし、クロスキャリアスケジューリングが活性化された場合には、ＰＤＣＣＨモニタリング集合が端末ＤＬ ＣＣ集合内で定義されることが好ましい。すなわち、端末に対してＰＤＳＣＨ又はＰＵＳＣＨをスケジューリングするために基地局はＰＤＣＣＨモニタリング集合でのみＰＤＣＣＨを送信する。
図６は、本発明の実施例で用いられるクロスキャリアスケジューリングによるＬＴＥ−Ａシステムのサブフレーム構造を示す図である。
図６を参照すると、ＬＴＥ−Ａ端末のためのＤＬサブフレームは、３個の下りリンクコンポーネントキャリア（ＤＬ ＣＣ）が結合されており、ＤＬ ＣＣ‘Ａ’は、ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣと設定されている。ＣＩＦが用いられない場合、各ＤＬ ＣＣは、ＣＩＦ無しで、自身のＰＤＳＣＨをスケジューリングするＰＤＣＣＨを送信することができる。一方、ＣＩＦが上位層シグナリングによって用いられる場合には、一つのＤＬ ＣＣ‘Ａ’のみが、ＣＩＦを用いて、自身のＰＤＳＣＨ又は他のＣＣのＰＤＳＣＨをスケジューリングするＰＤＣＣＨを送信することができる。このとき、ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣとして設定されていないＤＬ ＣＣ‘Ｂ’と‘Ｃ’はＰＤＣＣＨを送信しない。
３． 放送チャネル送信方法
３．１ 初期接続過程
初期接続過程は、セル探索過程、システム情報取得過程及び任意接続過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）で構成することができる。
図７は、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで用いられる初期接続過程の一例を示す図である。
端末は、基地局から送信される同期信号（例えば、１次同期信号（ＰＳＳ：Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）及び２次同期信号（ＳＳＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ））を受信することによって下りリンク同期情報を取得することができる。同期信号は毎フレーム（１０ｍｓ単位）ごとに２回ずつ送信される。すなわち、同期信号は５ｍｓごとに送信される（Ｓ７１０）。
Ｓ７１０段階で取得される下りリンク同期情報には、物理セル識別子（ＰＣＩＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｅｌｌ ＩＤ）、下りリンク時間及び周波数同期、及びサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）長情報などを含むことができる。
その後、端末は、物理放送チャネル（ＰＢＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）で送信されるＰＢＣＨ信号を受信する。このとき、ＰＢＣＨ信号は、４フレーム（すなわち、４０ｍｓ）において異なるスクランブリングシーケンスで４回反復して送信される（Ｓ７２０）。
ＰＢＣＨ信号には、システム情報の一つとしてＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）が含まれる。１つのＭＩＢは総２４ビットのサイズを有し、そのうちの１４ビットは物理ＨＡＲＱ指示チャネル（ＰＨＩＣＨ）設定情報、下りリンクセル帯域幅（ｄｌ−ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）情報、システムフレーム番号（ＳＦＮ：Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）を示すために用いられる。残りの１０ビットは、余分のビットとして構成される。
その後、端末は、基地局から送信されるそれぞれ異なるシステム情報ブロック（ＳＩＢ：Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）を受信することによって、残りのシステム情報を取得することができる。これらのＳＩＢはＤＬ−ＳＣＨ上で送信され、ＳＩＢの存在するか否かは、ＳＩ−ＲＮＴＩ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｔｉｅｓ）でマスクされたＰＤＣＣＨ信号から確認される（Ｓ７３０）。
ＳＩＢのうち、システム情報ブロックタイプ１（ＳＩＢ１）は、該当セルがセル選択に適したセルであるかを決定する上で必要なパラメータ及び他のＳＩＢに対する時間軸上のスケジューリングに関する情報を含む。システム情報ブロックタイプ２（ＳＩＢ２）は、共用チャネル（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）情報及び共有チャネル（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）情報を含む。ＳＩＢ３乃至ＳＩＢ８は、セル再選択関連情報、セル外周波数（Ｉｎｔｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、セル内周波数（Ｉｎｔｒａ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）などの情報を含む。ＳＩＢ９はホーム基地局（ＨｅＮＢ：Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ）の名前を伝達するために用いられ、ＳＩＢ１０−ＳＩＢ１２は、地震及び津波警告サービス（ＥＴＷＳ：Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ａｎｄ Ｔｓｕｎａｍｉ Ｗａｒｎｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）通知及び災難警告システム（ＣＭＡＳ：Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｌｅｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）警告メッセージを含む。ＳＩＢ１３は、ＭＢＭＳ関連制御情報を含む。
端末は、Ｓ７１０段階乃至Ｓ７３０段階を行うことで任意接続過程を行うことができる。特に、端末は、上述したＳＩＢのうちＳＩＢ２を受信すると、ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号を送信するためのパラメータを取得することができる。したがって、端末は、ＳＩＢ２に含まれたパラメータを用いてＰＲＡＣＨ信号を生成及び送信することによって、基地局と任意接続過程を行うことができる（Ｓ７４０）。
３．２ 物理放送チャネル（ＰＢＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）
ＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムではＭＩＢ送信のためにＰＢＣＨを用いる。以下ではＰＢＣＨを構成する方法について説明する。
ビットブロック
は、変調前にセル特定シーケンスとスクランブルされ、スクランブルされたビットブロック
として算出される。ここで、
は、ＰＢＣＨ上で送信されるビットの数を意味し、一般ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）に対しては１９２０ビットが用いられ、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）に対しては１７２８ビットが用いられる。
次の式１には、ビットブロックをスクランブルする方法の一例を示す。
式１で、
は、スクランブリングシーケンスを表す。スクランブリングシーケンスは、
を満たす各無線フレームで
と共に初期化される。
スクランブルされたビットのブロック
は変調されて複素値変調シンボルブロック
として算出される。このとき、物理放送チャネルに対して適用可能な変調方式はＱＰＳＫ（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）である。
変調シンボルブロック
は、一つ以上のレイヤ（ｌａｙｅｒｓ）にマップされる。ここで、
である。その後、変調シンボルブロックはプリコーディングされてベクトルブロック
として算出される。ここで、
である。また、
は、アンテナポートｐに対する信号を表し、
である。ｐは、セル特定参照信号に対するアンテナポートの番号を表す。
各アンテナポートに対する複素値シンボルブロック
を満たす無線フレームから始まって４個の連続した無線フレームで送信される。また、複素値シンボルブロックは、参照信号の送信のために予約されたリソース要素以外のリソース要素（ｋ，ｌ）に対してインデックスｋの一番目から昇順でマップされ、続いて、サブフレーム０のスロット１のインデックスｌにマップされ、最後に無線フレーム番号にマップされる。リソース要素インデックスは、次の式２のように与えられる。
参照信号のためのリソース要素は、マッピングから除外される。マッピング動作は、実際の構成にかかわらず、アンテナポート０〜３に対するセル特定参照信号があると仮定する。端末は、参照信号が予約されていると仮定されたが、参照信号の送信に用いられないリソース要素を、ＰＤＳＣＨ送信のために使用不可能なものと仮定する。端末は、このようなリソース要素に対する他のいかなる仮定もしない。
３．３ ＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）
ＭＩＢは、ＰＢＣＨで送信されるシステム情報である。すなわち、ＭＩＢは、ＢＣＨを介して送信されるシステム情報を含む。ＭＩＢに対してはシグナリング無線ベアラーが適用されず、ＲＬＣ−ＳＡＰ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ−Ｓｅｒｖｉｃｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）はＴＭ（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ Ｍｏｄｅ）であり、論理チャネルはＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）であり、Ｅ−ＵＴＲＡＮからＵＥに送信される。次の表２に、ＭＩＢフォーマットの一例を示す。
ＭＩＢには、下りリンク帯域幅（ｄｌ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）パラメータ、ＰＨＩＣＨ設定（ＰＨＩＣＨ−Ｃｏｎｆｉｇ）パラメータ、システムフレーム番号（ｓｙｓｔｅｍＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ）パラメータ、及び余分のビットが含まれる。
下りリンク帯域幅パラメータは、１６個の異なる送信帯域幅構成（ＮＲＢ）を示す。例えば、ｎ６は６リソースブロックに対応し、ｎ１５は１５リソースブロックに対応する。ＰＨＩＣＨ設定パラメータは、ＤＬ−ＳＣＨの受信に必要なＰＤＣＣＨ上の制御信号を受信するために必要なＰＨＩＣＨ設定を示す。システムフレーム番号（ＳＦＮ）パラメータは、ＳＦＮの最上位（ＭＳＢ）の８ビットを定義する。このとき、ＳＦＮの最下位の２ビットはＰＢＣＨのデコーディングから間接的に取得される。例えば、ＰＢＣＨ ＴＴＩの４０ｍｓタイミングはＬＳＢ ２ビットを指示することができる。これについては図８を用いて詳しく説明する。
図８は、放送チャネル信号を送信する方法の一例を示す図である。
図８を参照すると、論理チャネルであるＢＣＣＨを介して送信されたＭＩＢは、伝送チャネルであるＢＣＨを介して伝達される。このとき、ＭＩＢは伝送ブロックにマップされ、ＭＩＢ伝送ブロックにＣＲＣが付加され、チャネルコーディング及びレートマッチングの後、物理チャネルであるＰＢＣＨに伝達される。その後、ＭＩＢは、スクランブリング、変調過程、レイヤマッピング及びプリコーディング過程を経てリソース要素（ＲＥ）にマップされる。すなわち、４０ｍｓ周期（すなわち、４フレーム）において同一のＰＢＣＨ信号が異なるスクランブリングシーケンスでスクランブルされて送信される。したがって、端末は、ブラインドデコーディングによって４０ｍｓにおけ一つのＰＢＣＨを検出でき、これを用いてＳＦＮの残り２ビットを推定することができる。
例えば、４０ｍｓのＰＢＣＨ ＴＴＩにおいて、ＰＢＣＨ信号が最初の無線フレームで送信されると、ＳＦＮのＬＳＢは‘００’に設定され、二番目の無線フレームで送信されると、ＬＳＢは‘０１’に設定され、三番目の無線フレームで送信されると、ＬＳＢは‘１０’に設定され、最後の無線フレームで送信されると、ＬＳＢは‘１１’に設定されてもよい。
また、図８を参照すると、ＰＢＣＨは、各フレームの最初のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ ＃０）の第二のスロット（ｓｌｏｔ ＃１）の先頭の４ ＯＦＤＭシンボルにおいて中央の７２個の副搬送波に割り当てられてもよい。このとき、ＰＢＣＨの割り当てられる副搬送波領域は、セル帯域幅によらず、常に、中央における７２個の副搬送波領域である。これは、端末が下りリンクセル帯域幅のサイズを知っていない場合にもＰＢＣＨを検出できるようにするためである。
また、１次同期信号（ＰＳＳ）の送信される１次同期チャネル（ＰＳＣ：Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、５ｍｓのＴＴＩを有し、各フレームにおいてサブフレーム＃０及び＃５の第一のスロット（ｓｌｏｔ ＃０）の最後のシンボルに割り当てられる。２次同期信号（ＳＳＳ）の送信される２次同期チャネル（ＳＳＣ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、５ｍｓのＴＴＩを有し、同一スロットの最後から２番目のシンボル（すなわち、ＰＳＳ直前のシンボル）に割り当てられる。また、ＰＳＣ及びＳＳＣは、セル帯域幅によらず、常に、中央における７２個の副搬送波を占有し、６２個の副搬送波に割り当てられる。
３．４ 放送チャネル割り当て及び放送チャネル信号送信方法
一方、超高周波無線通信システムやスモールセル環境では、セルカバレッジ（ｃｅｌｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）の小さい環境が構築される。超高周波無線通信システムでは、伝搬特性上、経路損失（ｐａｔｈ ｌｏｓｓ）が既存のセルラー帯域の経路損失よりも大きいからである。このため、超高周波無線通信環境では既存のセルラーシステムに比べてセルカバレッジが小さい特性を有する。したがって、超高周波帯域を用いるスモールセル環境で端末が受信する信号のＳＮＲは相対的に大きい値を有しうる。このため、基地局がＰＢＣＨを送信する場合、相対的に小さい堅固性（ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ）が要求されてもよい。
以下、本発明の実施例では、ＰＢＣＨ信号送信時にオーバーヘッドを減らすとともに、ダイバーシティ利得を得ることができる方法を提案する。また、本発明の実施例において、ＭＩＢは、下りリンク帯域幅（ｄｌ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）情報、ＰＨＩＣＨ設定（ｐｈｉｃｈ−Ｃｏｎｆｉｇ）情報及びＳＦＮ（ＳｙｓｔｅｍＦｒａｍｅＮｕｍｂｅｒ）情報のうち一つ以上を含むことができる。ただし、スモールセル環境を考慮して、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムとは全く異なるシステム情報をＭＩＢに含めることができる。
図９は、物理放送チャネルを割り当てる方法の一例を示す図である。
本発明の実施例においてＰＢＣＨは４個の領域に分けて割り当てられてもよい。既存のネットワークシステムは、同期チャネル（すなわち、ＰＳＳ／ＳＳＳ）と別個の４ＯＦＤＭシンボルにＰＢＣＨを割り当てている。スモールセル環境では、セルカバレッジが小さいため、ＰＢＣＨ信号のコーディング率（ｃｏｄｉｎｇ ｒａｔｅ）を高めて送信しても、端末がＰＢＣＨ信号を安定して受信することができる。したがって、本発明の実施例では、既存と違い、４個のＯＦＤＭシンボル領域を全て使用せず、ＰＢＣＨに対して少ない個数のリソース要素を割り当てることができる。
例えば、ネットワークシステムはＰＢＣＨを、ＰＳＳ／ＳＳＳの割り当てられたＯＦＤＭシンボルに割り当てることができる。また、ＰＢＣＨは、ＰＳＳ／ＳＳＳのような同期チャネルと周波数ドメイン（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ）で隣接するように割り当てられてもよい。すなわち、図９のように、ＰＳＳ／ＳＳＳの割り当て領域の周辺に４個のＰＢＣＨ（Ｂ１〜Ｂ４）を割り当てることができる。図９で、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４はそれぞれ、割り当てられた物理放送チャネル領域を意味する。また、Ｂ１乃至Ｂ４で放送信号が送信される場合、Ｂ１乃至Ｂ４はそれぞれ、放送チャネルを介して送信される放送信号を意味することができる。
仮にスモールセル環境でＰＳＳ／ＳＳＳ信号が５ｍｓに１回送信されるとすれば、基地局は、ＰＢＣＨ信号に対して最大の時間ダイバーシティ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）が得られるように、ＰＳＳ／ＳＳＳ信号と同じ送信周期でＰＢＣＨ信号を送信することができる。また、基地局は、ＰＢＣＨ信号に対して最大の時間／周波数ダイバーシティが得られるように、４個のＰＢＣＨ信号を時間及び／又は周波数領域で反転（ｒｅｖｅｒｓｅ）して送信してもよい。
図９（ａ）は、時間及び周波数領域でＰＢＣＨ領域を反転して割り当てる実施例を示し、図９（ｂ）は、周波数領域でＰＢＣＨ領域を反転して割り当てる実施例を示す。
ここで、放送チャネルとして割り当てられたＢ１〜Ｂ４（第１放送チャネル乃至第４放送チャネル）は、自己復号可能な（ｓｅｌｆ ｄｅｃｏｄａｂｌｅ）１つのＰＢＣＨを４個に分割して割り当てられたチャネル領域とすることができる。又は、Ｂ１〜Ｂ４をそれぞれ自己復号可能に構成してもよい。すなわち、前者の場合、端末は、Ｂ１〜Ｂ４の信号を全て受信した後にデコーディングを行うことによってＭＩＢを取得することができる。しかし、後者の場合、端末は、Ｂ１〜Ｂ４の少なくとも一つを受信した後、ＭＩＢを取得することができる。
図９に示したＰＢＣＨの割り当てパターンは一例であり、Ｂ１〜Ｂ４は、他の形態の割り当てパターンで４個のＰＢＣＨ割り当て領域にマップされてもよい。すなわち、Ｂ１〜Ｂ４の割り当て順序は、図９と異なってもよい。
また、ＰＢＣＨであるＢ１〜Ｂ４は、ＰＳＳ／ＳＳＳが占有する７２個の副搬送波なおいてＰＳＳ／ＳＳＳ送信に使用されない１０個の副搬送波に割り当てることができる（図８参照）。すなわち、Ｂ１〜Ｂ４をそれぞれ、１個のＯＦＤＭシンボル領域及び５個の副搬送波領域に割り当てることができる。もちろん、Ｂ１〜Ｂ４の割り当てられる位置は、図９で説明する方式に従うが、システムで要求するＭＩＢの情報量によってＢ１〜Ｂ４の割り当てられるリソース領域の大きさは可変してもよい。
図１０は、物理放送チャネルを割り当てる方法の他の例を示す図である。
図１０で、ＰＢＣＨを構成する方法は基本的に図９と同一である。ただし、ＰＢＣＨの送信周期を構成する方法において図９と異なる。例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの互換性を考慮して、ＰＢＣＨを、既存ＰＢＣＨの送信周期である１０ｍｓ単位に割り当てることもできる。
図１０で、同期チャネルらであるＰＳＳ／ＳＳＳは既存システムと同一に５ｍｓで割り当てられ、ＰＢＣＨは１０ｍｓで割り当てられると仮定する。又は、スモールセル環境ではＰＢＣＨの送信周期が動的に変更されてもよい。例えば、ＰＢＣＨはＮｍｓごとに割り当てられてもよく、Ｎ値は、システムパラメータと定義することができる。
図１０を参照すると、ＰＢＣＨの割り当てられるサブフレームでは同期チャネルとＰＢＣＨとが周波数軸上で隣接して割り当てられ、ＰＢＣＨの割り当てられないサブフレームでは同期チャネルのみが送信される。
例えば、同期チャネルは、既存と同様に、第一のスロットの最後の２ＯＦＤＭシンボルで６２個のサブキャリアに割り当てられる。ＰＢＣＨが割り当てられる場合には、ＰＢＣＨは、中央の７２個のサブキャリアのうち、同期チャネルが割り当てられた領域以外の１０個のサブキャリアに割り当てられてもよい。
図１１は、物理放送チャネルの割り当てパターンを用いて暗示的にシステム情報を送信する方法の一例を示す図である。
ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて端末は、ＰＢＣＨに対してブラインドデコーディング（ＢＤ：Ｂｌｉｎｄ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を行い、ＰＢＣＨの検出位置に基づいて、ＳＦＮの最後の２ビットに関する情報、及びＰＣＦＨＩＣＨ／ＰＤＣＣＨ／ＰＢＣＨ信号を送信するために用いられたアンテナ個数を取得することができる。
本発明の実施例で定義した新しいＰＢＣＨでも、既存と同一の方法によってＳＦＮのＬＳＢ ２ビットとアンテナ情報を取得することができる。さらに、Ｂ１〜Ｂ４の割り当て位置を用いて、ＳＦＮのＬＳＢ ２ビット以上のビット又はその他の情報を暗示的に送信することができる。
例えば、図１１に示すように、ＰＢＣＨが５ｍｓごとに送信可能であり、ＰＢＣＨ ＴＴＩか２０ｍｓである場合に、端末は、２０ｍｓにおいて送信される分割されたＰＢＣＨ（Ｂ１〜Ｂ４）の送信パターンを用いて、２０ｍｓにおいてどのＰＢＣＨが優先するかに関する情報を間接的に取得することができる。
このとき、５ｍｓごとに送信されるＰＢＣＨ（すなわち、Ｂ１〜Ｂ４）はそれぞれＣＲＣが付加されており、端末は、５ｍｓごとに変更されるＰＢＣＨの割り当てパターンを全てブラインドデコーディングすることによって、送信されたＰＢＣＨの順序（例えば、ＳＦＮ ＬＳＢ ２ｂｉｔｓ）、送信アンテナ数に関する情報、及び／又は他のシステム情報を取得することができる。
他の例として、ＰＢＣＨの割り当て領域が既存セルラーシステムに比べて小さくなるため、ＭＩＢに含まれるＳＦＮのＭＳＢのサイズをさらに減少させてもよい。このとき、Ｂ１〜Ｂ４の割り当て位置パターンでＭＳＢの減少分をさらに補償することができる。例えば、端末は、Ｂ１〜Ｂ４が割り当てられるサブフレームを検出することによって、ＳＦＮの２ビットを取得し、ＰＢＣＨのＴＴＩ内に送信されるＢ１〜Ｂ４の割り当てパターンを用いてその次のＬＳＢの２ビットをさらに取得することができる。この場合、Ｂ１〜Ｂ４で送信されるＳＦＮは、ＭＳＢの６ビットのみを定義することができる。
図１２は、物理放送チャネルを割り当てる方法の更に他の例を示す図である。
図９及び図１０では、ＰＢＣＨが同期信号と周波数領域で隣接するように割り当てられる場合を示した。ＰＢＣＨを同期チャネルの周波数領域に隣接するように割り当てる方式は、端末が同期チャネルとＰＢＣＨを同時に取得できるという長所がある。しかし、周波数領域に隣接するようにして送信する場合、ＰＢＣＨと同期信号との間に干渉が発生しうる。
そこで、ネットワークシステムはＰＢＣＨを時間上で遅延して図１２のように割り当てることもできる。図１２のようにＰＢＣＨを割り当てる場合、基地局は、特定時間及び周波数領域でＢ１〜Ｂ４の送信時に時間及び周波数領域で送信ダイバーシティを得ることができる。
図１２のようなＰＢＣＨの割り当ては、スモールセル環境で端末の受信ＳＮＲが高いという仮定から始まる。例えば、ＰＢＣＨに対するチャネルコーディング率（Ｃｈａｎｎｅｌ ｃｏｄｉｎｇ ｒａｔｅ）を高くすることによって、ＰＢＣＨのために割り当てる無線リソースの量を減少させることができ、ＰＢＣＨ信号送信に対するオーバーヘッドを減らすことができるからである。
本発明の実施例は、ＰＢＣＨを、自己復号可能な分割されたＢＣＨで構成したり、又は、分割されたＢＣＨの集合で自己復号可能に構成することができる。このため、分割されたＢＣＨを時間及び周波数でダイバーシティ利得が得られるように送信することができる。
図１３は、ＰＢＣＨ信号送信方法及びＭＩＢ検出方法の一例を示す図である。
図１３で、基地局は、ＰＢＣＨに対するリソース領域を割り当てることができる。この時、ＢＰＣＨに対するリソース割り当て方法は、図９乃至図１２で説明した方法を用いることができる（Ｓ１３１０）。
基地局は、ＰＢＣＨ信号であるＢ１〜Ｂ４を、ＰＢＣＨのＴＴＩで割り当てたＰＢＣＨ領域を通じて放送することができる。このとき、Ｂ１〜Ｂ４の送信パターンは、図１１で説明した方式を用いることができる。もちろん、システム要求に応じて他の形態の送信パターンが用いられてもよい（Ｓ１３２０）。
Ｓ１３２０段階で、Ｂ１〜Ｂ４の送信位置は、ＰＳＳ／ＳＳＳなどの同期信号が送信されるＯＦＤＭシンボルにおいてＰＳＳ／ＳＳＳなどと周波数領域で隣接したリソース領域とすることができる。また、Ｂ１〜Ｂ４の送信周期が５ｍｓである場合、Ｂ１〜Ｂ４の割り当てパターンは各送信周期ごとに変更されてもよい。詳細な内容は、図９乃至図１２に関する説明を参照されたい。
端末は、ＰＢＣＨ信号が送信されるＴＴＩでＢ１〜Ｂ４を受信することができる。ＰＢＣＨ信号が５ｍｓごとに送信されると、ＴＴＩは２０ｍｓに設定され、１０ｍｓごとに送信されると、ＴＴＩは４０ｍｓに設定されてもよい。
端末は、Ｂ１〜Ｂ４が送信されたサブフレームの位置（すなわち、ＰＢＣＨ送信位置）及びＢ１〜Ｂ４の送信パターンをＴＴＩ内で取得することができる（Ｓ１３３０）。
このとき、Ｂ１〜Ｂ４がそれぞれ自己復号化可能に構成された場合、端末は、一つ以上のＢ１〜Ｂ４を受信してＭＩＢを検出することができる。又は、端末は、Ｂ１〜Ｂ４を全て受信してデコードした後にＭＩＢを検出することもできる。すなわち、端末は、Ｂ１〜Ｂ４から取得した情報と、ＰＢＣＨの送信位置及び送信パターンに基づいてＭＩＢを取得することができる（Ｓ１３４０）。
４． 具現装置
図１４に説明する装置は、図１乃至図１３で説明した方法を具現できる手段である。
端末（ＵＥ：Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、上りリンクでは送信端として動作し、下りリンクでは受信端として動作することができる。また、基地局（ｅＮＢ：ｅ−Ｎｏｄｅ Ｂ）は、上りリンクでは受信端として動作し、下りリンクでは送信端として動作することができる。
すなわち、端末及び基地局は、情報、データ及び／又はメッセージの送信及び受信を制御するためにそれぞれ送信モジュール（Ｔｘ ｍｏｄｕｌｅ）１４４０，１４５０、及び受信モジュール（Ｒｘ ｍｏｄｕｌｅ）１４２０，１４７０を備えることができ、情報、データ及び／又はメッセージを送受信するためのアンテナ１４００，１４１０などを備えることができる。
また、端末及び基地局はそれぞれ、上述した本発明の実施例を行うためのプロセッサ（Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１４２０，１４３０、及びプロセッサの処理過程を臨時的に又は持続的に記憶できるメモリ１４８０，１４９０を備えることができる。
上述した端末及び基地局装置の構成成分及び機能を用いて本願発明の実施例を実行することができる。例えば、基地局のプロセッサは、上述した１節乃至３節に開示された方法を組み合わせて、ＰＢＣＨを割り当て、送信パターン及び送信位置でＢ１〜Ｂ４を送信することができる。端末は、ＰＢＣＨが送信されるＴＴＩにおいてＰＢＣＨ信号を受信する。その後、端末は、受信された放送信号の送信位置及び送信パターンに基づいて、受信された放送信号に含まれたＭＩＢを取得することができる。これらの動作は、図９乃至図１３で説明した方法を参照されたい。
端末及び基地局に含まれた送信モジュール及び受信モジュールは、データ送信のためのパケット変復調機能、高速パケットチャネルコーディング機能、直交周波数分割多元接続（ＯＦＤＭＡ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）パケットスケジューリング、時分割デュプレックス（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）パケットスケジューリング及び／又はチャネル多重化機能を実行することができる。また、図１４の端末及び基地局は、低電力ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）／ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールをさらに備えることができる。ここで、送信モジュール及び受信モジュールは、それぞれ、送信器及び受信器と呼ぶことができ、併せて用いられる場合にはトランシーバーと呼ぶこともできる。
一方、本発明で端末として、個人携帯端末機（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、セルラーフォン、個人通信サービス（ＰＣＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｅｒｖｉｃｅ）フォン、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ）フォン、ＷＣＤＭＡ（登録商標）（Ｗｉｄｅｂａｎｄ ＣＤＭＡ）フォン、ＭＢＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ）フォン、ハンドヘルドＰＣ（Ｈａｎｄ−Ｈｅｌｄ ＰＣ）、ノートパソコン、スマート（Ｓｍａｒｔ）フォン、又はマルチモードマルチバンド（ＭＭ−ＭＢ：Ｍｕｌｔｉ Ｍｏｄｅ−Ｍｕｌｔｉ Ｂａｎｄ）端末機などを用いることができる。
ここで、スマートフォンは、移動通信端末機と個人携帯端末機の長所を組み合わせた端末機であって、移動通信端末機に、個人携帯端末機の機能である日程管理、ファックス送受信及びインターネット接続などのデータ通信機能を統合した端末機を意味できる。また、マルチモードマルチバンド端末機は、マルチモデムチップを内蔵し、携帯インターネットシステムでも、その他の移動通信システム（例えば、ＣＤＭＡ２０００システム、ＷＣＤＭＡ（登録商標）システムなど）でも作動できる端末機のことを指す。
本発明の実施例は、様々な手段によって具現することができる。例えば、本発明の実施例は、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、本発明の実施例に係る方法は、１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、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明された機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などの形態として具現することもできる。例えば、ソフトウェアコードは、メモリユニット１４８０，１４９０に記憶され、プロセッサ１４２０，１４３０によって駆動されてもよい。メモリユニットは、プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の種々の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、本発明の精神及び必須特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態として具体化されてもよい。したがって、上記の詳細な説明は、いずれの面においても制約的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は、添付した請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。また、特許請求の範囲で明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成してもよく、出願後の補正によって新しい請求項として含めてもよい。
本発明の実施例は、様々な無線接続システムに適用可能である。様々な無線接続システムの一例として、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）、３ＧＰＰ２及び／又はＩＥＥＥ ８０２．ｘｘ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ８０２）システムなどがある。本発明の実施例は、上記の様々な無線接続システムだけでなく、これら様々な無線接続システムを応用したいずれの技術分野にも適用可能である。

Claims (20)

  1. 無線接続システムにおいて放送信号を受信する方法であって、前記方法は、
    既に設定された送信時間区間（ＴＴＩ）で一つ以上の放送信号を周期的に受信することと、
    前記ＴＴＩで前記一つ以上の放送信号の送信位置及び送信パターンを取得することと、
    前記送信位置及び送信パターンのうち一つ以上に基づいて、前記放送信号に含まれたシステム情報を取得することと
    を含む、方法。
  2. 前記放送信号は、４個の放送信号を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記４個の放送信号は、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報を含み、
    前記送信位置及び送信パターンのうち一つ以上は、前記システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示す、請求項２に記載の方法。
  4. 前記４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信される、請求項２に記載の方法。
  5. 前記一つ以上の放送信号は、同期信号と共に送信される、請求項１に記載の方法。
  6. 無線接続システムにおいて放送信号を送信する方法であって、前記方法は、
    一つ以上の放送信号に含められるシステム情報に基づいて、前記一つ以上の放送信号に対する送信位置及び送信パターンを割り当てることと、
    既に設定された送信時間区間（ＴＴＩ）で前記一つ以上の放送信号を周期的に放送することと
    を含む、方法。
  7. 前記放送信号は、４個の放送信号を含む、請求項６に記載の方法。
  8. 前記４個の放送信号は、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報を含み、
    前記送信位置及び送信パターンのうち一つ以上は、前記システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示す、請求項７に記載の方法。
  9. 前記４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信される、請求項７に記載の方法。
  10. 前記一つ以上の放送信号は、同期信号と共に送信される、請求項６に記載の方法。
  11. 無線接続システムにおいて放送信号を受信するユーザ機器（ＵＥ）であって、
    前記ＵＥは、
    受信器と、
    前記放送信号の受信を支援するように構成されたプロセッサと
    を備え、
    前記プロセッサは、
    前記受信器を制御して、既に設定された送信時間区間（ＴＴＩ）で一つ以上の放送信号を周期的に受信することと、
    前記ＴＴＩで前記一つ以上の放送信号の送信位置及び送信パターンを取得することと、
    前記送信位置及び送信パターンのうち一つ以上に基づいて、前記放送信号に含まれたシステム情報を取得することと
    を実行するように構成される、ＵＥ。
  12. 前記放送信号は、４個の放送信号を含む、請求項１１に記載のＵＥ。
  13. 前記４個の放送信号は、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報を含み、
    前記送信位置及び送信パターンのうち一つ以上は、前記システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示す、請求項１２に記載のＵＥ。
  14. 前記４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信される、請求項１２に記載のＵＥ。
  15. 前記一つ以上の放送信号は、同期信号と共に送信される、請求項１１に記載のＵＥ。
  16. 無線接続システムにおいて放送信号を送信する基地局であって、
    前記基地局は、
    送信器と、
    前記放送信号を送信するように構成されたプロセッサと
    を備え、
    前記プロセッサは、
    一つ以上の放送信号に含められるシステム情報に基づいて、前記一つ以上の放送信号に対する送信位置及び送信パターンを割り当てることと、
    前記送信器を制御して、既に設定された送信時間区間（ＴＴＩ）で前記一つ以上の放送信号を周期的に放送することと
    を実行するように構成される、基地局。
  17. 前記放送信号は、４個の放送信号を含む、請求項１６に記載の基地局。
  18. 前記４個の放送信号は、システムフレーム番号フィールドの最上位ビットに関する情報を含み、
    前記送信位置及び送信パターンのうち一つ以上は、前記システムフレーム番号フィールドの最下位ビットに関する情報を示す、請求項１７に記載の基地局。
  19. 前記４個の放送信号は、同期信号が送信される領域と時間又は周波数軸上で隣接した領域で送信される、請求項１７に記載の基地局。
  20. 前記一つ以上の放送信号は、同期信号と共に送信される、請求項１６に記載の基地局。
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