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JP6417335B2 - 超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う方法及びこれを支援する装置 - Google Patents

超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う方法及びこれを支援する装置 Download PDF

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Description

本発明は、無線接続システムに関し、特に、超高周波帯域で用いられる初期接続過程を行う方法及びこれ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。
本発明は、上記のような問題点を解決するために考案されたものであり、本発明の目的は、超高周波帯域で初期接続過程を行う方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、システム情報ブロックを受信しなくとも任意接続過程を行うことができる様々な方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、システム情報ブロックを受信しない環境でも任意接続プリアンブルを生成することができる様々な方法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関し、特に、超高周波帯域で用いられる初期接続過程を行う方法及びそれを支援する装置を提供する。
本発明の一様態として、超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う方法は、同期信号を受信するステップと、放送チャネル信号を受信するステップと、超高周波帯域で支援するスモールセルによってあらかじめ固定された物理任意接続（ＰＲＡＣＨ）パラメータを用いて任意接続（ＲＡＣＨ）プリアンブルを生成するステップと、生成された任意接続プリアンブルを同期信号及び放送チャネル信号に基づいて送信するステップとを有することができる。
本発明の他の様態として、超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う端末は、受信器、送信器、及び超高周波帯域で行われる高速初期接続過程を行うように構成されたプロセッサを備えることができる。
ここで、前記プロセッサは、受信器を制御して同期信号及び放送チャネル信号を受信するように構成され、超高周波帯域で支援するスモールセルによってあらかじめ固定された物理任意接続（ＰＲＡＣＨ）パラメータを用いて任意接続（ＲＡＣＨ）プリアンブルを生成するように構成され、送信器を制御して、生成された任意接続プリアンブルを同期信号及び放送チャネル信号に基づいて送信するように構成されてもよい。
ここで、ＰＲＡＣＨパラメータは、ＰＲＡＣＨ構成及びＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを示すＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータ、ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータ、ルートザドフチュー（ＺＣ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータ、循環遷移値を示すＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータ、及び循環遷移が制限された集合から選択されるか、又は制限されていない集合から選択されるかを示す高速フラグパラメータのうち一つ以上を含むことができる。
ＲＡＣＨプリアンブルを生成するために用いられる循環遷移値は、制限されていない集合のみから選択されてもよい。
本発明のさらに他の様態として、超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う方法は、同期信号を受信するステップと、超高周波帯域で用いられるように設定された一つ以上の物理任意接続（ＰＲＡＣＨ）パラメータを含む放送チャネル信号を受信するステップと、同期信号及び放送チャネル信号を用いて任意接続（ＲＡＣＨ）プリアンブルを生成するステップと、生成された任意接続プリアンブルを送信するステップとを有することができる。
本発明のさらに他の様態として、超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う端末は、受信器、送信器、及び超高周波帯域で行われる高速初期接続過程を行うように構成されたプロセッサを備えることができる。
ここで、プロセッサは、同期信号及び前記超高周波帯域で用いられるように設定された一つ以上の物理任意接続（ＰＲＡＣＨ）パラメータを含む放送チャネル信号を受信器を制御して受信するように構成され、同期信号及び放送チャネル信号を用いて任意接続（ＲＡＣＨ）プリアンブルを生成するように構成され、生成された任意接続プリアンブルを送信器を制御して送信するように構成されてもよい。
一つ以上のＰＲＡＣＨパラメータは、ＰＲＡＣＨ構成及びＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを示すＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータ、ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータ、ルートザドフチュー（ＺＣ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータ、循環遷移値を示すＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータ、及び循環遷移が制限された集合から選択されるか、又は制限されていない集合から選択されるかを示す高速フラグパラメータのうち一つ以上を含むことができる。
ここで、一つ以上のＰＲＡＣＨパラメータは、放送チャネル信号においてマスター情報ブロックを除く残り余分のビットにマップされて送信されてもよい。
また、ＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータは、同期信号から検出されたセル識別子を用いて取得されてもよい。
また、ルートシーケンスインデックスパラメータ及びＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータは、同期信号のルートインデックスから取得されてもよい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う方法であって、
同期信号を受信するステップと、
放送チャネル信号を受信するステップと、
前記超高周波帯域で支援するスモールセルによってあらかじめ固定された物理任意接続（ＰＲＡＣＨ）パラメータを用いて任意接続（ＲＡＣＨ）プリアンブルを生成するステップと、
生成された前記任意接続プリアンブルを、前記同期信号及び前記放送チャネル信号に基づいて送信するステップと、
を有する、高速初期接続過程実行方法。
（項目２）
前記ＰＲＡＣＨパラメータは、ＰＲＡＣＨ構成及びＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを示すＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータ、前記ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータ、ルートザドフチュー（ＺＣ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータ、循環遷移値を示すＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータ、及び前記循環遷移が制限された集合から選択されるか、又は制限されていない集合から選択されるかを示す高速フラグパラメータのうち一つ以上を含む、項目１に記載の高速初期接続過程実行方法。
（項目３）
前記ＲＡＣＨプリアンブルを生成するために用いられる循環遷移値は、制限されていない集合のみから選択される、項目１に記載の高速初期接続過程実行方法。
（項目４）
超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う方法であって、
同期信号を受信するステップと、
前記超高周波帯域で用いられるように設定された一つ以上の物理任意接続（ＰＲＡＣＨ）パラメータを含む放送チャネル信号を受信するステップと、
前記同期信号及び前記放送チャネル信号を用いて任意接続（ＲＡＣＨ）プリアンブルを生成するステップと、
生成された前記任意接続プリアンブルを送信するステップと、
を有する、高速初期接続過程実行方法。
（項目５）
前記一つ以上のＰＲＡＣＨパラメータは、ＰＲＡＣＨ構成及びＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを示すＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータ、前記ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータ、ルートザドフチュー（ＺＣ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータ、循環遷移値を示すＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータ、及び前記循環遷移が制限された集合から選択されるか、又は制限されていない集合から選択されるかを示す高速フラグパラメータのうち一つ以上を含む、項目４に記載の高速初期接続過程実行方法。
（項目６）
前記一つ以上のＰＲＡＣＨパラメータは、前記放送チャネル信号においてマスター情報ブロックを除く残り余分のビットにマップされて送信される、項目５に記載の高速初期接続過程実行方法。
（項目７）
ＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータは、前記同期信号から検出されたセル識別子を用いて取得される、項目４に記載の高速初期接続過程実行方法。
（項目８）
ルートシーケンスインデックスパラメータ及びＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータは、前記同期信号のルートインデックスから取得される、項目４に記載の高速初期接続過程実行方法。
（項目９）
超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う端末であって、
受信器と、
送信器と、
前記超高周波帯域で行われる前記高速初期接続過程を行う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同期信号及び放送チャネル信号を受信するように構成され、
前記超高周波帯域で支援するスモールセルによってあらかじめ固定された物理任意接続（ＰＲＡＣＨ）パラメータを用いて任意接続（ＲＡＣＨ）プリアンブルを生成するように構成され、
前記送信器を制御して、生成された前記任意接続プリアンブルを前記同期信号及び前記放送チャネル信号に基づいて送信するように構成される、端末。
（項目１０）
前記ＰＲＡＣＨパラメータは、ＰＲＡＣＨ構成及びＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを示すＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータ、前記ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータ、ルートザドフチュー（ＺＣ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータ、循環遷移値を示すＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータ、及び前記循環遷移が制限された集合から選択されるか、又は制限されていない集合から選択されるかを示す高速フラグパラメータのうち一つ以上を含む、項目９に記載の端末。
（項目１１）
超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う端末であって、
受信器と、
送信器と、
前記超高周波帯域で行われる前記高速初期接続過程を行う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、
同期信号及び前記超高周波帯域で用いられるように設定された一つ以上の物理任意接続（ＰＲＡＣＨ）パラメータを含む放送チャネル信号を前記受信器を制御して受信するように構成され、
前記同期信号及び前記放送チャネル信号を用いて任意接続（ＲＡＣＨ）プリアンブルを生成するように構成され、
生成された前記任意接続プリアンブルを前記送信器を制御して送信するように構成される、端末。
（項目１２）
前記一つ以上のＰＲＡＣＨパラメータは、ＰＲＡＣＨ構成及びＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを示すＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータ、前記ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータ、ルートザドフチュー（ＺＣ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータ、循環遷移値を示すＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータ、及び前記循環遷移が制限された集合から選択されるか、又は制限されていない集合から選択されるかを示す高速フラグパラメータのうち一つ以上を含む、項目１１に記載の端末。
（項目１３）
前記一つ以上のＰＲＡＣＨパラメータは、前記放送チャネル信号においてマスター情報ブロックを除く残り余分のビットにマップされて送信される、項目１２に記載の端末。
（項目１４）
ＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータは、前記同期信号から検出されたセル識別子を用いて取得される、項目１１に記載の端末。
（項目１５）
ルートシーケンスインデックスパラメータ及びＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータは、前記同期信号のルートインデックスから取得される、項目１１に記載の端末。
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を、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は、以下に詳述する本発明の詳細な説明に基づいて導出して理解することができる。
本発明の実施例によれば、次のような効果を得ることができる。
第一に、超高周波帯域でも初期接続過程を效率的に行うことができる。
第二に、既存の初期接続過程で行われるシステム情報ブロックを受信する段階を行わなくとも、任意接続過程で用いられる任意接続プリアンブルを生成することができ、よって、より迅速に任意接続過程を行うことができる。
第三に、端末は基地局に、より早く接続することによって、効率的にデータを送受信することができる。
第四に、本発明の実施例を用いることによってセル全体の処理量の向上を図ることができる。
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い効果も、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、競合ベースの任意接続過程で端末と基地局間で行われる動作過程を示す図である。 図８は、非競合ベースの任意接続過程で端末と基地局の動作過程を説明するための図である。 図９は、本発明の実施例で用い得るＰＲＡＣＨプリアンブルの一例を示す図である。 図１０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１１は、本発明の実施例で用いることができる初期接続過程の一例を示す図である。 図１２は、図１乃至図１１で説明した方法を具現できる装置を示す図である。
以下に詳しく説明する本発明の実施例は、超高周波帯域で用いられる同期信号を新しく定義し、このような同期信号を用いて下りリンク同期を取る方法及びこれを支援する装置に関する。
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、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１及び３ＧＰＰ ３６．３３１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、‘同期信号’という用語は、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。また、任意接続過程は、ＲＡＣＨ過程、ＰＲＡＣＨ過程などの用語と同じ意味で使われてもよく、任意接続プリアンブルも同様、ＲＡＣＨプリアンブル、ＰＲＡＣＨプリアンブル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）を受信して下りリンクチャネル状態を確認することができる。
初期セル探索を終えた端末は、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のような任意接続過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。そのために、端末は物理任意接続チャネル（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）。競合ベースの任意接続では、端末は、さらなる物理任意接続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、リソース割り当て単位であって、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。しかし、ＬＴＥ−Ａシステムではキャリア併合技術の導入から、ＰＵＣＣＨ信号とＰＵＳＣＨ信号を同時に送信することができる。一つの端末に対するＰＵＣＣＨにはサブフレーム内にＲＢ対が割り当てられる。ＲＢ対に属する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、上りリソース割り当て情報、下りリソース割り当て情報、又は任意の端末グループに対する上り送信（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、キャリアの結合（又は、搬送波集成）を意味し、このとき、キャリアの結合は、隣接した（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）キャリア間の結合だけでなく、非隣接した（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）キャリア間の結合も意味する。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）結合といい、それらの数が異なる場合を非対称的（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）結合という。
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つ以上のセルの結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。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の割り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をスケジュール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をスケジュールする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をスケジュールする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．任意接続過程
３．１競合ベースの任意接続過程
図７は、競合ベースの任意接続過程で端末と基地局間で行われる動作過程を示す図である。
（１）第１メッセージ（Ｍｓｇ１）の送信
まず、端末は、システム情報又はハンドオーバー命令（Ｈａｎｄｏｖｅｒ Ｃｏｍｍａｎｄ）で指示された任意接続プリアンブルの集合から任意に（ｒａｎｄｏｍｌｙ）一つの任意接続プリアンブルを選択し、任意接続プリアンブルを送信できるＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＲＡＣＨ）リソースを選択して基地局に送信することができる（Ｓ７０１）。
（２）第２メッセージ（Ｍｓｇ２）の受信
端末は、Ｓ７０１段階のように任意接続プリアンブルを送信した後に、基地局からのシステム情報又はハンドオーバー命令で指示された任意接続応答受信ウィンドウ内で自身の任意接続応答の受信を試みる（Ｓ７０２）。
Ｓ７０２段階で、任意接続応答情報は、ＭＡＣ ＰＤＵ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の形式で送信されてもよい。このＭＡＣ ＰＤＵは、ＰＤＳＣＨを介して伝達されてもよい。また、ＰＤＳＣＨで伝達される情報を端末が適切に受信するために、端末はＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）をモニタリングすることが好ましい。すなわち、ＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨを受信すべき端末の情報、ＰＤＳＣＨの無線リソースの周波数及び時間情報、並びにＰＤＳＣＨの送信形式などを含むことができる。一応、端末が自身に送信されるＰＤＣＣＨの受信に成功すると、端末は、ＰＤＣＣＨの情報に基づいて、ＰＤＳＣＨで送信される任意接続応答を適切に受信することができる。そして、任意接続応答は、任意接続プリアンブル識別子（ＲＡＰＩＤ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）、上りリンク無線リソースを知らせる上りリンクグラント（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子（Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））、及びタイミングアドバンス命令（ＴＡＣ：Ｔｉｍｉｎｇ Ａｄｖａｎｃｅ Ｃｏｍｍａｎｄ）を含むことができる。
任意接続応答では任意接続プリアンブル識別子が必要であるが、これは、一つの任意接続応答には一つ以上の端末のための任意接続応答情報が含まてもよく、この場合、上りリンクグラント（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）、臨時セル識別子及びＴＡＣがどの端末に有効であるかを知らせる必要があるためである。このとき、端末は、Ｓ７０１段階で自身が選択した任意接続プリアンブルと一致する任意接続プリアンブル識別子を選択すると仮定する。
（３）第３メッセージ（Ｍｓｇ３）の送信
端末が自身に有効な任意接続応答を受信した場合には、任意接続応答に含まれた情報をそれぞれ処理する。すなわち、端末は、ＴＡＣを適用させ、臨時セル識別子を記憶する。また、有効な任意接続応答受信に対応して送信するデータをメッセージ３バッファーに記憶することができる。
一方、端末は、受信したＵＬグラントを用いてデータ（すなわち、第３メッセージ）を基地局に送信する（Ｓ７０３）。
第３メッセージには端末の識別子が含まれなければならない。競合ベースの任意接続過程では、基地局は、いかなる端末が上記任意接続過程を行うかが判断できないが、後で衝突解決をするためには端末を識別しなければならない。
（４）第４メッセージ（Ｍｓｇ４）の受信
端末が任意接続応答に含まれたＵＬグラントを用いて自身の識別子を含むデータを送信した後、衝突解決のために基地局の指示を待つ。すなわち、特定メッセージを受信するためにＰＤＣＣＨの受信を試みる（Ｓ７０４）。
物理層観点で、Ｌ１任意接続過程は、Ｓ７０１段階及びＳ７０２段階の任意接続プリアンブル及び任意接続応答の送受信を意味する。残りのメッセージは、共用データチャネル上で上位層によって送信されるものであり、Ｌ１任意接続過程として考慮されない。
無線接続チャネルは、任意接続プリアンブル送信のために留保された一つのサブフレーム又は連続したサブフレームにおいて６ＲＢサイズと構成される。Ｌ１任意接続過程は、上位層によるプリアンブル送信要請によってトリガされる。プリアンブルインデックス、ターゲットプリアンブル受信電力（ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＲＥＣＥＩＶＥＤ＿ＴＡＲＧＥＴ＿ＰＯＷＥＲ）、相応するＲＡ−ＲＮＴＩ及びＰＲＡＣＨリソースは、プリアンブル送信要請の一部として上位層によって指示される。
プリアンブル送信電力ＰＰＲＡＣＨは、次式１のように計算される。
式１で、
は、Ｐセル（Ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ）のサブフレームｉで定義される送信電力であり、
は、Ｐセルに対する端末の下りリンク経路損失（ｐａｔｈｌｏｓｓ）に対する推定値である。
プリアンブルシーケンスは、プリアンブルインデックスを用いてプリアンブルシーケンス集合から選択される。単一プリアンブルは、選択されたプリアンブルシーケンスを用いて、送信電力ＰＰＲＡＣＨで示すＰＲＡＣＨリソースで送信される。
ＲＡ−ＲＮＴＩで示すＰＤＣＣＨの検出は、上位層によって制御される区間（ｗｉｎｄｏｗ）内で試みられる。仮にＰＤＣＣＨが検出されると、相応するＤＬ−ＳＣＨ送信ブロックは上位層に伝達される。これらの上位層は、送信ブロックを分析し、２０ビットの上りリンクグラントを指示する。
３．２ 非競合ベースの任意接続過程
図８は、非競合ベースの任意接続過程において端末と基地局の動作過程を説明するための図である。
非競合ベースの任意接続過程における動作は、図８に示す競合ベースの任意接続過程と違い、第１メッセージの送信及び第２メッセージの送信だけで任意接続過程が終了する。ただし、第１メッセージとして端末が基地局に任意接続プリアンブルを送信する前に、基地局から端末に任意接続プリアンブルが割り当てられ、端末は、この割り当てられた任意接続プリアンブルを基地局に第１メッセージとして送信し、基地局から任意接続応答を受信することで、任意接続過程が終了する。
非競合ベースの任意接続過程は、ハンドオーバー過程の場合又は基地局の命令によって要請される場合に行うことができる。勿論、両場合において競合ベースの任意接続過程を行うこともできる。
図８を参照すると、端末は、非競合ベースの任意接続過程のために、衝突の可能性のない専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）の任意接続プリアンブルが基地局から割り当てられる。例えば、ハンドオーバー命令又はＰＤＣＣＨ命令を通じて任意接続プリアンブルを基地局が端末に指示することができる（Ｓ８０１）。
端末は、割り当てられた専用任意接続プリアンブルを、第１メッセージとして基地局に送信し、これに対する応答として任意接続応答メッセージを受信する。任意接続応答情報を受信する方法は、図８で説明した競合ベースの任意接続過程と同一である（Ｓ８０２、Ｓ８０３）。
３．３ ＰＲＡＣＨプリアンブル
以下では、任意接続チャネル（ＲＡＣＨ）上で送信されるＰＲＡＣＨプリアンブルの構成について詳しく説明する。
図９は、本発明の実施例で用い得るＰＲＡＣＨプリアンブルの一例を示す図である。
図９を参照すると、ＰＲＡＣＨプリアンブルは、長さ
のサイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）と長さ
のシーケンス部分とで構成される。ＣＰ及びシーケンスに対するパラメータ値は、フレーム構造及び任意接続構成（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）によって決定される。次の表２では、プリアンブルフォーマットによるサイクリックプレ
フィックス
及びシーケンス
の値を表す。
フレーム構造タイプ２及びＵｐＴＰＳを含む特定サブフレームにおいて、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限定される。これらのリソースは、当該無線フレーム内でサブフレーム番号の増加順、及び周波数領域内の物理リソースブロックのインデックス０に相応する最も低い番号の物理リソースブロックから列挙される。無線リソース内のＰＲＡＣＨリソースは、後述する表３及び表４に掲げられた順序でＰＲＡＣＨリソースインデックスによって指示される。
フレーム構造タイプ１に対してプリアンブルフォーマット０乃至３が用いられる。このとき、サブフレーム当たり最大１回の任意接続リソースが提供される。表３は、表２によるプリアンブルフォーマットを列挙し、フレーム構造タイプ１で与えられた構成に対して許諾された任意接続プリアンブルの送信が発生するサブフレームを示す。ＰＲＡＣＨ構成インデックス（ｐｒａｃｈ−ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘ）パラメータは上位層から送信される。任意接続プリアンブルの開始は、端末が
と推定する、相応する上りリンクサブフレームの開始へと調整される。このとき、
は、上りリンク無線フレーム及び下りリンク無線フレーム間の時間オフセットを意味する。
ＰＲＡＣＨ構成０，１，２，１５，１６，１７，１８，３１，３２，３３，３４，４７，４８，４９，５０及び６３に対して、ハンドオーバー目的の端末は、現在セル内の無線フレームｉとターゲットセルとの相対的時間差の絶対値が
よりも小さいと推定することができる。プリアンブルフォーマット０，１，２及び３に対して考慮されるＰＲＡＣＨ機会に割り当てられた最初の物理リソースブロック
と定義される。このとき、ＰＲＡＣＨ周波数オフセット（ｐｒａｃｈ−ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＯｆｆｓｅｔ）パラメータ
は、上位層によって構成された物理リソースブロック番号として表現され、
を満たす。
表３は、ＰＡＲＣＨ構成インデックス、プリアンブルフォーマット、システムフレーム番号及びサブフレーム番号のマッピング関係を示すものである。
フレーム構造２で用いられるプリアンブルフォーマット０−４に対して、上りリンクサブフレームではＵＬ／ＤＬ構成によって複数の任意接続リソースが存在してもよい。次の表４は、特定プリアンブルフォーマットの組合せに相応するフレーム構造タイプ２に対して許容される構成インデックスＰＲＡＣＨ構成に相応するプリアンブルフォーマット、ＰＡＲＣＨ密度値、
及びバージョンインデックス
を表す。Ｐｒａｃｈ−ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＩｎｄｅｘパラメータは、上位層から与えられる。ＵＬ／ＤＬ構成３，４，５内のＰＲＡＣＨ構成０，１，２，２０，２１，２２，３０，３１，３２，４０，４１，４２，４８，４９，５０又はＰＲＡＣＨ構成５１，５３，５４，５５，５６，５７のフレーム構造タイプ２に対して、ハンドオーバー目的の端末は、現在セルの無線フレームｉとターゲットセル間の相対的時間差の絶対値が
未満であると推定することができる。
次の表５は、特定ＰＲＡＣＨ密度値
に対して必要な他の任意接続機会に対する物理リソースへのマッピングを表す。
表５で、各フォーマットの４対
は、特定任意接続リソースの位置を示す。ここで、
は、考慮される時間インスタンス（ｔｉｍｅ ｉｎｓｔａｎｃｅ）内の周波数リソースインデックスを示し、
は、該当のリソースが偶数無線フレームの全て又は奇数無線フレームの全において再発生するか否かを示し、
は、任意接続リソースが一番目のハフフレーム又は二番目のハフフレームに位置するかをそれぞれ示し、
は、プリアンブルが始まる上りリンクサブフレームの番号を示す。上りリンクサブフレーム番号は、連続した２個の下りリンク−上りリンクスイッチポイント間の最初の上りリンクサブフレームの０からカウントされ、プリアンブルフォーマット４から除外される。このとき、
は、（＊）で表示される。
任意接続プリアンブルフォーマット０−３の開始は、端末が
と推定する、相応する上りリンクサブフレームの開始へと調整され、任意接続プリアンブルフォーマット４は、ＵＥでＵｐＰＴＳの終了以前に
で開始する。このとき、
は、上りリンク無線フレーム及び下りリンク無線フレーム間の時間オフセットを意味する。
各ＰＲＡＣＨ構成に対する任意接続機会は、時間多重化が特定密度値
に対して必要なＰＲＡＣＨ構成の全ての機会を維持するに十分でない場合に、時間リソース上に、重なることなく時間リソース優先で割り当てられ、周波数リソースに割り当てられる。プリアンブルフォーマット０−３に対して、周波数多重化は、次式２によって行われる。
ここで、
は、上りリンクリソースブロックの個数であり、
は、ＰＲＡＣＨ機会に割り当てられた最初の物理リソースブロックを表す。ｐａｒｃｈ−ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＯｆｆｓｅｔパラメータ
は、上位層によって構成された物理リソースブロック個数として表現されるＰＲＡＣＨに対して可能な最初の物理リソースブロックを示し、
を満たす。
プリアンブルフォーマット４に対して、周波数多重化は次式３によって行われる。
式３で、
はシステムフレーム番号を表し、
は、無線フレーム内でＤＬ−ＵＬスイッチポイントの個数を表す。
それぞれの任意接続プリアンブルは、２つのフレーム構造タイプ１及び２に対して６個の連続したリソースブロックに相応する帯域幅を有する。
３．４ ＲＡＣＨプリアンブルの生成方法
以下では、ＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを生成する方法について説明する。任意接続プリアンブル（すなわち、ＲＡＣＨプリアンブル）は、一つ以上のルートザドフチュー（ＲＺＣ：Ｒｏｏｔ Ｚａｄｏｆｆ Ｃｈｕ）シーケンスから生成されたＺＣＺ（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ）を含むザドフチュー（ＺＣ：Ｚａｄｏｆｆ Ｃｈｕ）シーケンスから生成される。ネットワークは、端末が使用するように許容されたプリアンブルシーケンスの集合を構成する。
各セルごとに６４個の可能なプリアンブルが存在する。セル内で論理的インデックスＲＡＣＨ＿ＲＯＯＴ＿ＳＥＱＵＥＮＣＥに対するルートザドフチュー（ＲＺＣ）シーケンスの全ての可能な循環遷移を含む６４個のプリアンブルシーケンスの集合は、循環遷移（ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ）の昇順で検索される。ルートインデックスＲＡＣＨ＿ＲＯＯＴ＿ＳＥＱＵＥＮＣＥは、システム情報の一部として放送される。６４個のプリアンブルが単一ＲＺＣから生成されない場合、追加のプリアンブルシーケンスは、６４個のシーケンスが全部検索されるまで該当のルートインデックスに連続するルートインデックスから取得することができる。ルーズインデックス順序は、論理的インデックス０から論理的インデックス８３７まで循環される。論理的ルートシーケンスインデックス及び物理的ルートシーケンスインデックスｕとの関係は、以下に説明する表９及び１０を参照することができる。
ｕ番目のＲＺＣシーケンスは、次式４によって定義される。
ここで、ＺＣシーケンスの長さ
は、表６のように与えられる。ｕ番目のＲＺＣシーケンスから、長さ
のＺＣＺを有する任意接続プリアンブル（ｘｕ，ｖ（ｎ））は、次式５のように循環遷移を用いて定義される。
式５で用いられる循環遷移Ｃｖは、次式６のように与えられる。
ここで、プリアンブルフォーマット０−３及び４に対する
は、それぞれ、次の表７及び８のように与えられる。ＺＣＺ構成（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータは、上位層から提供される。上位層から提供される高速フラグ（Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ−ｆｌａｇ）パラメータは、Ｃｖが制限された集合（ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｓｅｔ）から選択されるか又は制限されていない集合（ｕｎｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｓｅｔ）から選択されるかを示す。変数
は、一つのサブキャリアスペーシングを有するドップラーシフトの大きさ
に相応する循環遷移を表し、次式７のように与えられる。
式７で、変数ｐは、最小の、負以外の整数であり、
を満たす値である。循環遷移の制限された集合に対するパラメータは、
に依存する。
の場合に、制限された集合に対するパラメータは、次式８のように与えられる。
の場合に、制限された集合に対するパラメータは、次式９のように与えられる。
の全ての他の値に対して、制限された集合内で循環遷移は存在しない。
次の表６は、プリアンブルフォーマットによる任意接続プリアンブルシーケンスの長さ
を表す。
次の表７は、プリアンブルフォーマット０−３で用いられる、ＺＣＺ構成パラメータと制限された集合又は制限されていない集合で用いられる任意接続プリアンブル生成に必要な循環遷移値
とのマッピング関係を表す。ここで、
は、基本ＺＣシーケンスの長さである。
次の表８は、プリアンブルフォーマット４で用いられるＺＣＺ構成パラメータとＲＡＣＨプリアンブル生成のために用いられる値
とのマッピング関係を表す。
次の表９は、プリアンブルフォーマット０−３で用いられるルートＺＣシーケンス順序を表す。
次の表１０は、プリアンブルフォーマット４で用いられるルートＺＣシーケンス順序を表す。
３．５ＰＲＡＣＨパラメータ
以下では、ＰＲＡＣＨプリアンブルを生成する上で必要なパラメータについて説明する。
ＰＲＡＣＨパラメータは、上位層シグナリング（例、ＲＲＣ／ＭＡＣなど）によって端末に伝達される。例えば、ＰＲＡＣＨ構成ＳＩＢ情報要素（ＰＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＳＩＢＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）及びＰＲＡＣＨ構成情報要素（ＰＲＡＣＨ−Ｃｏｎｆｉｇ ＩＥ）は、システム情報及び移動制御情報においてＰＲＡＣＨ構成（すなわち、ＰＲＡＣＨパラメータ）を明示するために用いられる。特に、ＰＡＲＣＨ−Ｃｏｎｆｉｇ ＩＥは、システム情報ブロックであるＳＩＢ２（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ ２）を通じて送信される。次の表１１は、ＰＡＲＣＨ−Ｃｏｎｆｉｇ ＩＥの一例を表す。
表１１で、高速フラグ（ｈｉｇｈＳｐｅｅｄＦｌａｇ）パラメータは、ＲＡＣＨプリアンブル生成時に用いられる循環遷移が、制限された集合（ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｓｅｔ）で与えられるか又は制限されていない集合（ｕｎｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｓｅｔ）で与えられるかを示す。ＰＲＡＣＨ構成インデックス（Ｐｒａｃｈ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘ）パラメータは、ＰＲＡＣＨの構成及びプリアンブルフォーマットを示す。ＰＲＡＣＨ周波数オフセット（ｐｒａｃｈ−ＦｒｅｑＯｆｆｓｅｔ）パラメータは、ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示す。ルートシーケンスインデックス（ｒｏｏｔＳｅｑｕｅｎｃｅＩｎｄｅｘ）パラメータは、ルートＺＣシーケンスを示すために用いられる。また、ＺＣＺ構成（ｚｅｒｏＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＺｏｎｅＣｏｎｆｉｇ）パラメータは、循環遷移値ＮＣＳ構成を示すために用いられる。
４．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３節で説明した任意接続過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）で構成することができる。本発明の実施例は、超高周波帯域で行われる初期接続過程に関し、既存のセルラーシステムに比べて迅速な新しい初期接続過程が必要である。これによって、端末は基地局に、より迅速に接続してデータを送受信することができ、セル全体の処理量向上を図ることができる。
図１０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、主動期信号（ＰＳＳ：Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｓｉｇｎａｌ）及び副同期信号（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）で２回ずつ送信される（Ｓ１０１０）。
Ｓ１０１０段階で取得される下りリンク同期情報は、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、サイクリックプレフィックス（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の長さ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）を介して送信される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）で４回反復して送信される（Ｓ１０２０）。
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。一つのＭＩＢは、総２４ビットのサイズを有し、このうち、１４ビットは、物理ＨＡＲＱ指示チャネル（ＰＨＩＣＨ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ ＨＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）設定情報、下りリンクセル帯域幅、システムフレーム番号（ＳＦＮ：Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）を示すために用いられ、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が存在するか否かは、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（Ｓ１０３０）。
ＳＩＢのうち、システム情報ブロックタイプ１（ＳＩＢ１）は、当該セルがセル選択に適したセルか否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）のネームを伝達するために用いられ、ＳＩＢ１０乃至ＳＩＢ１２は、地震及び津波警報サービス（ＥＴＷＳ：Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ ａｎｄ Ｔｓｕｎａｍｉ Ｗａｒｎｉｎｇ Ｓｅｒｖｉｃｅ）通知、及び災難警報システム（ＣＭＡＳ：Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ａｌｅｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）警報メッセージを含む。ＳＩＢ１３は、ＭＢＭＳ関連制御情報を含む。
端末は、Ｓ１０１０段階乃至Ｓ１０３０段階を行った後、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を受信することによって、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し、基地局と任意接続過程を行うことができる（Ｓ１０４０）。
図１１は、本発明の実施例で用いることができる初期接続過程の一例を示す図である。
図１０では、ＳＩＢ２を受信してＰＲＡＣＨプリアンブルを生成する方法について説明した。しかし、ＳＩＢ２は１６０ｍｓの送信周期を有するため、端末は、ＰＳＳを受信して最大１６フレーム以降にＳＩＢ２を受信することができる。超高周波無線接続システムでは、時間に従う、ドップラー効果による周波数オフセット変化量に敏感であるが、最大１６０ｍｓという時間は、端末がＲＡＣＨ過程を行う上で問題を生じることがある。
そこで、超高周波無線環境に適するように、ＰＢＣＨ信号まで受信しても、ＲＡＣＨ過程を直ちに行うことができる新しい初期接続過程が必要である。
図１１で、Ｓ１１１０段階及びＳ１１２０段階は、図１０のＳ１０１０段階及びＳ１０２０段階と同一であり、当該説明は図１０を参照するものとする。図１１では、ＳＩＢメッセージを受信せず、直ちにＲＡＣＨ過程を行う。このため、端末は、ＳＩＢ２を通じて送信されるパラメータを新しい方式で取得しなければならない。ＳＩＢを通じて送信されるＰＲＡＣＨパラメータは、次のとおりである。
（１）Ｐｒａｃｈ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘ：ＰＲＡＣＨ構成インデックス（ＰｒａｃｈＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｉｎｄｅｘ）パラメータは、６ビットのサイズを有し、ＰＲＡＣＨの構成及びプリアンブルフォーマットを示す。
（２）ｐｒａｃｈ−ＦｒｅｑＯｆｆｓｅｔ：ＰＲＡＣＨ周波数オフセット（ｐｒａｃｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＯｆｆｓｅｔ）パラメータは、６ビットのサイズを有し、ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示す。
（３）ｒｏｏｔＳｅｑｕｅｎｃｅＩｎｄｅｘ：ルートシーケンスインデックス（ｒｏｏｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｉｎｄｅｘ）パラメータは、１０ビットのサイズを有し、ルートＺＣシーケンスを示すために用いられる。
（４）ｚｅｒｏＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＺｏｎｅＣｏｎｆｉｇ：ＺＣＺ構成（ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）パラメータは、４ビットのサイズを有し、循環遷移値ＮＣＳの構成を示すために用いられる。
（５）ｈｉｇｈＳｐｅｅｄＦｌａｇ：高速フラグ（ｈｉｇｈ Ｓｐｅｅｄ Ｆｌａｇ）パラメータは、１ビットのサイズを有し、ＲＡＣＨプリアンブル生成時に用いられる循環遷移が、制限された集合（ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｓｅｔ）から与えられるか、又は制限されていない集合（ｕｎｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｓｅｔ）から与えられるかを示す。
図１１で、端末は、ＳＩＢ２メッセージを受信することなく、以下に詳述する様々な方法を用いて、ＳＩＢ２メッセージで送信されるパラメータを取得することができる。したがって、端末は、ＰＢＣＨ信号を取得して直ちにＲＡＣＨ過程を行うことによって、早く初期接続過程を行うことができる（Ｓ１１３０）。
以下では、ＳＩＢ２メッセージ無しで上述のパラメータを取得できる様々な方法について説明する。
４．１ ＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータ取得方法
４．１．１ プリアンブルフォーマット固定方法
現在、セルラーネットワークでは、様々なセルカバレッジ（ｃｅｌｌ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を保障するために様々なプリアンブルフォーマットを支援している。しかし、スモールセル（ｓｍａｌｌ ｃｅｌｌ）の場合には、セルカバレッジがセルラーネットワークに比べて非常に小さい（例えば、約１ｋｍ〜３ｋｍ）。このため、スモールセルでは、セルカバレッジによる様々なＲＡＣＨプリアンブルフォーマットを必要とせず、小さいセル半径をカバーする特定プリアンブルフォーマットのみを用いてＲＡＣＨ過程を行うことができる。
例えば、高速初期接続のためのプリアンブルフォーマットは、ＦＤＤでは、表２で説明したプリアンブルフォーマット０のみを使用し、ＴＤＤではプリアンブルフォーマット４のみを使用するようにシステムで固定することができる。又は、ＦＤＤ、ＴＤＤによらず、最小のセルカバレッジを支援するプリアンブルフォーマット４を固定して使用することもできる。
また、ＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータは、ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットの種類、ＲＡＣＨプリアンブルを送信できるシステムフレーム番号（ｏｄｄ、ｅｖｅｎ）、及びサブフレーム番号に関する情報を含む。ここで、プリアンブルフォーマットを上記のように固定的に運営する場合には、システムフレーム番号及びサブフレーム番号も、システム側面で固定的な位置を用いることができる。
４．１．２ ＢＣＨ信号の利用方法
又は、ＰＲＡＣＨ構成の数を縮約し、ＰＢＣＨ信号の余分のビットを用いてＰＡＲＣＨ構成インデックスを送信することもできる。例えば、プリアンブルフォーマット０を固定して使用する場合を仮定すると、表３で説明したＰＲＡＣＨ構成インデックスを、次の表１２のように再構成することができる。
表１２のようにＰＲＡＣＨ構成インデックスを再構成すると、総４ビットの情報ビットが必要である。このとき、セルカバレッジ特性を考慮して他のプリアンブルフォーマットを使用することによって、ＰＲＡＣＨ構成の個数を縮約することができる。表１２は、ＦＤＤシステムの例示であり、ＴＤＤシステムにおいても、これと類似の方法を用いてＰＲＡＣＨ構成を縮約することができる。
４．２ ＰＲＡＣＨ周波数オフセット取得方法
ＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータは、ＰＲＡＣＨが送信される周波数位置（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）を示す情報であり、隣接セル間の干渉を避けるために用いられる。したがって、基地局は、隣接セル間干渉を避けるために、周波数オフセットパラメータを用いて互いに異なる周波数位置を端末に指示し、高速接続を可能にさせることができる。
４．２．１ 周波数オフセット固定方法
超高周波帯域を支援する無線システムでは、スモールセルの場合、周波数位置をシステム向けパラメータ（ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｓｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）として固定的に運営することができる。こうすると、セル間干渉を避けるという目的は達成し難いかもしれないが、最も簡単な方法で高速初期接続を可能にさせることができる。
４．２．２ ＢＣＨ信号利用方法
ＰＲＡＣＨ周波数位置の構成数を縮約することから、ＢＣＨの余分のビットを用いてＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータを送信することができる。例えば、６ビットで表現されるＰＲＡＣＨ周波数オフセット値を４ビットで表現することができる。このとき、ＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータを縮約せずに全体６ビットをＢＣＨ信号を用いて送信することもでき、４ビットよりも小さいビットでＰＲＡＣＨ周波数オフセットを構成して送信することもできる。
４．２．３ セル識別子関連付け方法
ＰＲＡＣＨ周波数オフセットを、ＰＳＳ信号及びＳＳＳ信号によって検出されたセル識別子（Ｃｅｌｌ ＩＤ）と関連付けて運営することができる。現在のＰＳＳ信号を用いてはセル識別子グループ内の３個のセル識別子を検出し、ＳＳＳ信号を用いては１６８個のセル識別子グループ（ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｇｒｏｕｐ）を検出する。したがって、ＰＳＳ／ＳＳＳ信号を用いて総５０４個の物理セル識別子（ＰＣＩＤ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｅｌｌ ＩＤ）を検出することができる。
ＰＲＡＣＨ周波数オフセット値として０〜９４が表現されるため、次の式１０のような形態で周波数位置オフセット値を暗示的に端末に知らせることができる。
又は、ＳＳＳ信号によって検出されたセル識別子グループをＰＲＡＣＨ周波数オフセットでｍｏｄして決定することもできる。又は、新しい関数を用いて、周波数オフセット＝ｆｕｎｃｔｉｏｎ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｅｌｌ ＩＤ）で表現することもできる。
４．２．４ ＰＣＦＩＣＨ関連付け方法
ＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータを、ＰＣＦＩＣＨが送信される周波数位置と関連付けて運営することができる。このため、ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数領域を、次の式１１のように決定することができる。
ここで、
は、サブキャリアの個数であって、周波数ドメインでリソースブロックのサイズを示し、
は、物理層セル識別子であり、
の倍数で表現される下りリンク帯域幅構成を意味する。
又は、これに対する周波数オフセット値を新しく規定して周波数領域を指定することもできる。周波数オフセット値は、ＢＣＨ信号を用いて指示したり、システムパラメータで固定して用いることができる。
４．３ ルートシーケンスインデックス及び循環遷移パラメータ取得方法
４．３．１ ルートシーケンスインデックス及び循環遷移パラメータ固定方法
ルートシーケンスインデックス及び循環遷移パラメータ（すなわち、ＺＣＺ構成パラメータ）をシステム向けパラメータ（ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｓｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）として固定的に運営することができる。こうすると、セル間干渉を避けるという目的は達成できないかもしれないが、超高周波帯域システムのスモールセルにおいて最も簡単な技法で高速初期接続過程を行うことができる。
４．３．２ ＢＣＨ信号利用方法
ルートシーケンスインデックス及び循環遷移の構成数を縮約し、ＢＣＨ信号の余分のビットを用いて送信することができる。例えば、表９で説明した１０ビットのサイズで表現されるルートシーケンスインデックス（０〜８３７）を、超高周波帯域で使用可能な候補数に縮約することができる。例えば、次の表１３のように、使用可能な論理的ルートシーケンスインデックス個数に制限すると、総６ビットで表現することができ、カバーするスモールセルの大きさによって他の形態に縮約することもできる。
また、循環遷移パラメータも、既存４ビットではなく２ビットで送信するように縮約することができる。次の表１４は、ドップラー効果の影響を最小化するように循環遷移値を極力広く設定した例示である。したがって、他の形態の定数値を用いて循環遷移パラメータを構成することもできる。
４．３．３ ＰＳＳ関連付け方法
ルートシーケンスインデックスを決定するために、ＰＳＳ信号で使用されたルートインデックスを用いることができる。例えば、端末は、検出したＰＳＳ信号に使用されたルートシーケンスインデックスを、ＰＲＡＣＨを送信するためのルートシーケンスインデックスとして用いることができる。このとき、循環遷移（ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ）値は、システム向けパラメータとして固定して用いたり、ＰＳＳで使用されるルートシーケンスインデックスと関連付けられた循環遷移値を用いることができる。
例えば、ＰＳＳ信号で使用されるルートシーケンスインデックスが次の表１５のように与えられた場合、ＰＲＡＣＨプリアンブルの生成のために用いられるルートインデックスは、ＰＳＳと同じ値を使用し、ＺＣＺ構成パラメータが示す循環遷移値は、次の表１５のようにマップすることができる。
すなわち、端末がＰＳＳ信号を受信すると、ＰＲＡＣＨルートインデックス及び循環遷移値を、表１５のように暗黙的に取得することができる。
４．４ 高速フラグパラメータ取得方法
４．４．１ 高速フラグパラメータ固定方法
超高周波帯域を支援するスモールセルは、セルカバレッジからすれば、高速移動端末を考慮しなくてもよい。このため、高速移動端末のために支援される循環遷移の制限された集合を考慮せずにシステムを設計することができる。したがって、本発明の実施例において端末は、制限されていない集合（ｕｎｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｓｅｔ）のみを考慮してＲＡＣＨプリアンブルを生成することができる。すなわち、高速フラグパラメータをシステム向けパラメータとして設定することができる。
４．４．２ ＢＣＨ信号利用方法
超高周波帯域を支援するスモールセルにおいても、高速移動端末が考慮される場合には、高速フラグパラメータが用いられることが好ましい。この場合には、基地局は、ＢＣＨ信号の余分のビットを用いて高速フラグパラメータを端末に送信することができる。
４．５ ４節で説明したとおり、ＳＩＢ２に含まれて送信されていたＰＲＡＣＨパラメータを、システム上で固定的に用いたり、ＢＣＨ信号に含めて送信したり、同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）と関連付けて用いることができる。ＰＲＡＣＨパラメータがＢＣＨ信号に含まれる場合、当該パラメータを、上述したとおり、超高周波無線帯域で用いられるように設定することができる。
４節で説明したそれぞれの方法は、互いに結合して用いられてもよく、選択的に用いられてもよい。例えば、４．１節乃至４．４節で説明した方法を個別に又は組み合わせて用いることによって、端末は、図１１で、ＳＩＢメッセージの受信無しにもＲＡＣＨプリアンブルを生成し、Ｓ１１３０段階を行うことができる。
５． 具現装置
図１２に説明する装置は、図１乃至図１１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）１２４０，１２５０、及び受信モジュール（Ｒｘ ｍｏｄｕｌｅ）１２２０，１２７０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１２００，１２１０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）１２２０，１２３０、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１２８０，１２９０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、上述の１節乃至４節に開示された方法を組み合わせて、ＳＩＢ２メッセージに含まれるパラメータを固定して使用したり、ＢＣＨ信号を用いて端末に送信したりすることができる。また、端末は、固定したＰＲＡＣＨパラメータを用いてＰＲＡＣＨプリアンブルを生成したり、ＢＣＨ又はＰＳＳ／ＳＳＳ信号と関連付けられたＰＲＡＣＨパラメータを暗黙的又は明示的な方法で取得し、ＲＡＣＨ過程を行うことができる。
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１２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、共に用いられる場合には、トランシーバ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、移動通信器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、移動通信器末機に、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１２８０，１２９０に記憶され、プロセッサ１２２０，１２３０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交換することができる。
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 (8)

  1. 超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行う方法であって、前記方法は、
    同期信号を受信することと、
    ＰＢＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）を介してＰＲＡＣＨ構成及びＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）プリアンブルフォーマットを示すＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータを含む放送チャネル信号を受信することと、
    前記同期信号及び前記ＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルを生成することと、
    前記生成されたＲＡＣＨプリアンブルを送信することと
    を含み、
    前記ＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータは、マスター情報ブロックがマップされるビットを除いた前記放送チャネル信号における余分のビットを介して受信され、前記ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットが固定されていることにより、前記ＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータのサイズが前記余分のビットよりも小さい、方法。
  2. 前記ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータと、ルートＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ Ｃｈｕ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータと、循環遷移値を示すＺＣＺ（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ）構成パラメータと、循環遷移が制限された集合から選択されるか、又は制限されていない集合から選択されるかを示す高速フラグパラメータとのうちの少なくとも一つを含む前記放送チャネル信号を受信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記ＲＡＣＨプリアンブルを送信するための周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータが、前記同期信号から検出されたセル識別子を用いて取得される、請求項１に記載の方法。
  4. ルートＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ Ｃｈｕ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータ及び循環遷移値を示すＺＣＺ（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ）構成パラメータが、前記同期信号のルートインデックスから取得される、請求項１に記載の方法。
  5. 超高周波帯域を支援する無線接続システムにおいて高速初期接続過程を行うＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）であって、前記ＵＥは、
    受信器と、
    送信器と、
    前記超高周波帯域で行われる前記高速初期接続過程を行う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、
    前記受信器を介して、同期信号を受信することと、
    前記受信器を介して、ＰＢＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）を介してＰＲＡＣＨ構成及びＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）プリアンブルフォーマットを示すＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータを含む放送チャネル信号を受信することと、
    前記同期信号及び前記ＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータを用いてＲＡＣＨプリアンブルを生成することと、
    前記送信器を介して、前記生成されたＲＡＣＨプリアンブルを送信することと
    を実行するように構成され、
    前記ＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータは、マスター情報ブロックがマップされるビットを除いた前記放送チャネル信号における余分のビットを介して受信され、前記ＲＡＣＨプリアンブルフォーマットが固定されていることにより、前記ＰＲＡＣＨ構成インデックスパラメータのサイズが前記余分のビットよりも小さい、ＵＥ。
  6. 前記プロセッサは、前記ＲＡＣＨプリアンブルが送信される周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータと、ルートＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ Ｃｈｕ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータと、循環遷移値を示すＺＣＺ（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ）構成パラメータと、循環遷移が制限された集合から選択されるか、又は制限されていない集合から選択されるかを示す高速フラグパラメータとのうちの少なくとも一つを含む前記放送チャネル信号を受信するように構成される、請求項５に記載のＵＥ。
  7. 前記ＲＡＣＨプリアンブルを送信するための周波数位置を示すＰＲＡＣＨ周波数オフセットパラメータが、前記同期信号から検出されたセル識別子を用いて取得される、請求項５に記載のＵＥ。
  8. ルートＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ Ｃｈｕ）シーケンスを示すルートシーケンスインデックスパラメータ及び循環遷移値を示すＺＣＺ（Ｚｅｒｏ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ Ｚｏｎｅ）構成パラメータが、前記同期信号のルートインデックスから取得される、請求項５に記載のＵＥ。
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