特許 5964395 無線通信システムにおいて端末が残余電力情報を送信する方法及びそのための装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5964395

(24)【登録日】2016年7月8日

(45)【発行日】2016年8月3日

(54)【発明の名称】無線通信システムにおいて端末が残余電力情報を送信する方法及びそのための装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/06 20090101AFI20160721BHJP

   H04W 52/30 20090101ALI20160721BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/06 110

   H04W52/30

【請求項の数】6

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-235261(P2014-235261)

(22)【出願日】2014年11月20日

(62)【分割の表示】特願2013-512549(P2013-512549)の分割

【原出願日】2011年6月17日

(65)【公開番号】特開2015-53730(P2015-53730A)

(43)【公開日】2015年3月19日

【審査請求日】2014年11月20日

(31)【優先権主張番号】10-2011-0058045

(32)【優先日】2011年6月15日

(33)【優先権主張国】KR

(31)【優先権主張番号】61/373,256

(32)【優先日】2010年8月12日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/356,552

(32)【優先日】2010年6月18日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502032105

【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】イ スンジュン

(72)【発明者】

【氏名】チョン スンダク

(72)【発明者】

【氏名】ジュン スンフン

(72)【発明者】

【氏名】リ ヨンデ

(72)【発明者】

【氏名】パク スンジュン

【審査官】 倉本 敦史

(56)【参考文献】

【文献】 MediaTek，Scheduling mechanism for carrier aggregation，3GPP TSG-RAN WG2 Meeting #69bis R2-102109，２０１０年 ４月 ２日，pp.1-3

【文献】 3GPP TS 36.321 V9.2.0，２０１０年 ３月，pp.26-27,31-32,35-36,38-39

【文献】 ZTE，Parallel transmission of two types PHR，3GPP TSG RAN WG2 #70bis R2-103725，２０１０年 ６月２２日，pp.1-5

【文献】 LG Electronics Inc.，PHR format for CA，3GPP TSG-RAN2 Meeting #71 R2-104353，２０１０年 ８月１７日，pp.1-3

【文献】 Potevio，PHR MAC format for Carrier Aggregation，3GPP TSG-RAN WG2 Meeting #71 R2-104295，２０１０年 ８月１６日，pp.1-3

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−２

ＣＴ ＷＧ１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信システムにおいてユーザ機器（ＵＥ）により残余電力（ＰＨ：Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ）情報を送信する方法であって、前記ＵＥに対してプライマリセル及び少なくとも一つのセカンダリセルが構成されており、
前記方法は、
ＭＡＣサブヘッダー内に一つのＬＣＩＤ（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）フィールドを構成することであって、前記一つのＬＣＩＤフィールドは、搬送波組み合わせのためのＰＨ ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ） ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）の存在を示す、ことと、
前記ＰＨ ＭＡＣ ＣＥ及び前記ＭＡＣサブヘッダーを含むＭＡＣ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を送信することと
を含み、
前記ＰＨ ＭＡＣ ＣＥは、前記プライマリセル及び少なくとも一つのセカンダリセルの両方に対するＰＨ情報を含む、方法。

【請求項2】

前記ＰＨ情報は、複数の指示子を含む第１のフィールドを含み、
前記複数の指示子のそれぞれは、対応するセカンダリセルの残余電力レベルを示す第２のフィールドの存在を示す、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１のフィールドは、ビットマップ形態のフィールドであり、前記第２のフィールドの存在有無によらずに前記ＰＨ情報に含まれる、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

ユーザ機器（ＵＥ）であって、前記ＵＥに対してプライマリセル及び少なくとも一つのセカンダリセルが構成されており、前記ＵＥは、無線通信システムにおいて残余電力（ＰＨ：Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ）情報を送信し、
前記ＵＥは、
ＭＡＣサブヘッダー内に一つのＬＣＩＤ（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）フィールドを構成するプロセッサであって、前記一つのＬＣＩＤフィールドは、搬送波組み合わせのためのＰＨ ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ） ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）の存在を示す、プロセッサと、
前記ＰＨ ＭＡＣ ＣＥ及び前記ＭＡＣサブヘッダーを含むＭＡＣ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を送信する伝送モジュールと
を備え、
前記ＰＨ ＭＡＣ ＣＥは、前記プライマリセル及び少なくとも一つのセカンダリセルの両方に対するＰＨ情報を含む、ユーザ機器（ＵＥ）。

【請求項5】

前記残余電力情報は、複数の指示子を含む第１のフィールドを含み、
前記複数の指示子のそれぞれは、対応するセカンダリセルの残余電力レベルを示す第２のフィールドの存在を示す、請求項４に記載のユーザ機器（ＵＥ）。

【請求項6】

前記第１のフィールドは、ビットマップ形態のフィールドであり、前記第２のフィールドの存在有無によらずに前記ＰＨ情報に含まれる、請求項５に記載のユーザ機器（ＵＥ）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線通信システムに係り、特に、無線通信システムにおいて端末が残余電力情報を送信する方法及びそのための装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明が適用されうる無線通信システムの一例として３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という。）通信システムについて概略的に説明する。

【0003】

図１は、無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。Ｅ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進展したシステムで、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進行している。一般に、Ｅ−ＵＭＴＳをＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと呼ぶこともできる。ＵＭＴＳ及びＥ−ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容はそれぞれ、「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７及びＲｅｌｅａｓｅ ８を参照すればよい。

【0004】

図１を参照すると、Ｅ−ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）１２０、基地局（ｅＮｏｄｅＢ；ｅＮＢ）１１０ａ，１１０ｂ、及びネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）の終端に位置して外部ネットワークに接続するアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／またはユニキャストサービスのために多重データストリームを同時に伝送することができる。

【0005】

一つの基地局には一つ以上のセルが存在する。セルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下りまたは上り伝送サービスを提供する。互いに異なる帯域幅を提供するように各セルを設定することができる。基地局は、複数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データについて、基地局は下りスケジューリング情報を伝送して、該当の端末にデータが伝送される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データについて、基地局は上りスケジューリング情報を該当の端末に伝送して、当該端末が使用できる時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局間にはユーザートラフィックまたは制御トラフィックの伝送のためのインターフェースを用いることができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）は、ＡＧ、及び端末のユーザー登録などのためのネットワークノードなどで構成することができる。ＡＧは、複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位に端末の移動性を管理する。

【0006】

無線通信技術は、ＷＣＤＭＡに基づいてＬＴＥまで開発されてきているが、ユーザー及び事業者の要求及び期待は持続的に増加している。しかも、他の無線接続技術も開発し続いており、今後、競争力を持つためには新しい技術進展が要求される。ビット当たり費用の減少、サービス可用性の増大、融通性ある周波数バンドの使用、単純構造及び開放型のインターフェース、端末の適切なパワー消耗などが要求される。

【0007】

近年、３ＧＰＰは、ＬＴＥの後続技術に対する標準化作業を進行している。この技術を本明細書では「ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ」または「ＬＴＥ−Ａ」と呼ぶ。ＬＴＥシステムとＬＴＥ−Ａシステムとの主な相違点の一つは、システム帯域幅の相違である。ＬＴＥ−Ａシステムは、最大１００ＭＨｚの広帯域を支援することを目指しており、そのために、複数の周波数ブロックを用いて広帯域を達成する搬送波組み合わせ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎまたはｂａｎｄｗｉｄｔｈ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術を用いるようにしている。搬送波組み合わせは、より広い周波数帯域を使用するために、複数の周波数ブロックを一つの大きな論理周波数帯域として用いるようにする。各周波数ブロックの帯域幅は、ＬＴＥシステムで使用されるシステムブロックの帯域幅に基づいて定義できる。それぞれの周波数ブロックはコンポーネント搬送波を用いて伝送される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

上述したような議論に基づき、以下では、無線通信システムにおいて端末が残余電力情報を送信する方法及びそのための装置を提案する。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様である、無線通信システムにおいて少なくとも一つのサービングセルが設定された端末が残余電力情報を送信する方法は、前記残余電力情報を生成すること、及び前記残余電力情報を基地局に送信することを含むことができる。

【0010】

ここで、前記残余電力情報は、複数の指示子を含む第１のフィールド、及び残余電力レベルを示す少なくとも一つの第２のフィールドを含み、前記複数の指示子のそれぞれは、前記少なくとも一つのサービングセルのそれぞれに対する前記少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無を示すことができる。

【0011】

好適には、前記複数の指示子のそれぞれは０または１に設定され、１に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在することを示し、０に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在しないことを示すことができる。

【0012】

また、前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセルのうち、活性化（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）されたサービングセルに対するものでよい。

【0013】

前記少なくとも一つのサービングセルのいずれか一つに対応する第２のフィールドの生成がトリガーされる場合に、前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセル全体に対するものでよい。

【0014】

前記残余電力情報は、前記少なくとも一つのサービングセルのいずれか一つを通じて送信されるとよい。

【0015】

そして、前記第１のフィールドはビットマップ（Ｂｉｔｍａｐ）形態のフィールドであり、前記少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無によらずに前記残余電力情報に含まれるとよい。

【0016】

また、前記残余電力情報は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）に含まれるとよい。

【0017】

ここで、前記ＭＡＣ ＣＥは、前記残余電力情報の存在を示すための論理チャネル識別子（ＬＣＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ）をさらに含むことができる。

【0018】

また、前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセルのそれぞれのセルインデックス順に構成されるとよい。

【0019】

一方、本発明の他の態様である、無線通信システムにおいて残余電力情報を送信するために少なくとも一つのサービングセルが設定された端末は、前記残余電力情報を生成するプロセッサ、及び前記残余電力情報を基地局に送信する伝送モジュールを備えることができる。

【0020】

ここで、前記残余電力情報は、複数の指示子を含む第１のフィールド、及び残余電力レベルを示す少なくとも一つの第２のフィールドを含み、前記複数の指示子のそれぞれは、前記少なくとも一つのサービングセルのそれぞれに対する前記少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無を示すことができる。

【0021】

好適には、前記複数の指示子のそれぞれは０または１に設定され、１に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在することを示し、０に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在しないことを示すことができる。

【0022】

また、前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセルのうち、活性化（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）されたサービングセルに対するものでよい。

【0023】

前記少なくとも一つのサービングセルのいずれか一つに対応する第２のフィールドの生成がトリガーされる場合に、前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセル全体に対するものでよい。

【0024】

前記残余電力情報は、前記少なくとも一つのサービングセルのいずれか一つを通じて送信されるとよい。

【0025】

そして、前記第１のフィールドは、ビットマップ（Ｂｉｔｍａｐ）形態のフィールドであり、前記少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無によらずに前記残余電力情報に含まれるとよい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
無線通信システムにおいて少なくとも一つのサービングセルが設定された端末が、残余電力（ＰＨ：Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ）情報を送信する方法であって、
前記残余電力情報を生成することと、
前記残余電力情報を基地局に送信することと、を含み、
前記残余電力情報は、複数の指示子を含む第１のフィールド、及び残余電力レベルを示す少なくとも一つの第２のフィールドを含み、
前記複数の指示子のそれぞれは、前記少なくとも一つのサービングセルのそれぞれに対する前記少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無を示すことを特徴とする、残余電力情報送信方法。
（項目２）
前記複数の指示子のそれぞれは、０または１に設定され、
１に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在することを示し、０に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在しないことを示すことを特徴とする、請求項１に記載の残余電力情報送信方法。
（項目３）
前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセルのうち、活性化（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）されたサービングセルに対するものであることを特徴とする、請求項１に記載の残余電力情報送信方法。
（項目４）
前記少なくとも一つのサービングセルのいずれか一つに対応する第２のフィールドの生成がトリガーされる場合に、前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセル全体に対するものであることを特徴とする、請求項１に記載の残余電力情報送信方法。
（項目５）
前記残余電力情報は、前記少なくとも一つのサービングセルのいずれか一つを通じて送信されることを特徴とする、請求項１に記載の残余電力情報送信方法。
（項目６）
前記第１のフィールドは、ビットマップ（Ｂｉｔｍａｐ）形態のフィールドであり、前記少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無によらずに前記残余電力情報に含まれることを特徴とする、請求項１に記載の残余電力情報送信方法。
（項目７）
前記残余電力情報は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ） ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）に含まれて送信されることを特徴とする、請求項１に記載の残余電力情報送信方法。
（項目８）
前記ＭＡＣ ＣＥは、前記残余電力情報の存在を示す論理チャネル識別子（ＬＣＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ）をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の残余電力情報送信方法。
（項目９）
前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセルのそれぞれのセルインデックス順に構成されることを特徴とする、請求項１に記載の残余電力情報送信方法。
（項目１０）
無線通信システムにおいて残余電力情報を送信するために少なくとも一つのサービングセルが設定された端末であって、
前記残余電力情報を生成するプロセッサと、
前記残余電力情報を基地局に送信する伝送モジュールと、を備え、
前記残余電力情報は、複数の指示子を含む第１のフィールド、及び残余電力レベルを示す少なくとも一つの第２のフィールドを含み、
前記複数の指示子のそれぞれは、前記少なくとも一つのサービングセルのそれぞれに対する前記少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無を示すことを特徴とする、端末。
（項目１１）
前記複数の指示子のそれぞれは、０または１に設定され、
１に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在することを示し、０に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在しないことを示すことを特徴とする、請求項１０に記載の端末。
（項目１２）
前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセルのうち、活性化（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）されたサービングセルに対するものであることを特徴とする、請求項１０に記載の端末。
（項目１３）
前記少なくとも一つのサービングセルのいずれか一つに対応する第２のフィールドの生成がトリガーされる場合に、前記少なくとも一つの第２のフィールドは、前記少なくとも一つのサービングセル全体に対するものであることを特徴とする、請求項１０に記載の端末。
（項目１４）
前記残余電力情報は、前記少なくとも一つのサービングセルのいずれか一つを通じて送信されることを特徴とする、請求項１０に記載の端末。
（項目１５）
前記第１のフィールドはビットマップ（Ｂｉｔｍａｐ）形態のフィールドであり、前記少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無によらずに前記残余電力情報に含まれることを特徴とする、請求項１０に記載の端末。

【発明の効果】

【0026】

本発明の実施例によれば、端末は效果的に残余電力情報を基地局に伝送することができる。

【0027】

本発明から得られる効果は、以上に言及した効果に制限されず、言及していない他の効果は、下の記載から、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は明確に理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】無線通信システムの一例としてＥ−ＵＭＴＳネットワーク構造を概略的に示す図である。

【図2】Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のネットワーク構造を概念的に示す図である。

【図3】３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザープレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。

【図4】３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般的な信号伝送方法を説明するための図である。

【図5】ＬＴＥシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。

【図6】搬送波組み合わせ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）手法を説明する概念図である。

【図7】ＬＴＥシステムで定義された残余電力情報の構造を例示する図である。

【図8A】ＬＴＥシステムで定義されたＭＡＣサブヘッダー（ｓｕｂｈｅａｄｅｒ）の構造を例示する図である。

【図8B】ＬＴＥシステムで定義されたＭＡＣサブヘッダー（ｓｕｂｈｅａｄｅｒ）の構造を例示する図である。

【図9】本発明の一実施例に係るＰＨＲ−ＣＡのＭＡＣサブヘッダーとＭＡＣ ＣＥフォーマットを例示する図である。

【図10】本発明の一実施例に係るＰＨＲ−ＣＡのＭＡＣサブヘッダーと他のＭＡＣ ＣＥフォーマットを例示する図である。

【図11】本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

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

【0030】

本明細書は、ＬＴＥシステム及びＬＴＥ−Ａシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上記の定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。また、本明細書は、ＦＤＤ方式を基準に本発明の実施例について説明するが、これは例示であり、本発明の実施例はＨ−ＦＤＤ方式またはＴＤＤ方式にも容易に変形して適用することができる。

【0031】

図２は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のネットワーク構造を概念的に示す図である。特に、Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、既存のＵＴＲＡＮシステムから進展したシステムである。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、セル（ｅＮＢ）で構成され、セル同士はＸ２インターフェースを介して接続する。セルは無線インターフェースを介して端末に接続し、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）に接続する。

【0032】

ＥＰＣには、ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）、Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）及びＰＤＮ−ＧＷ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ−Ｇａｔｅｗａｙ）で構成される。ＭＭＥは端末の接続情報や端末の能力に関する情報を有しており、このような情報は端末の移動性管理に主に用いられる。Ｓ−ＧＷは、Ｅ−ＵＴＲＡＮを終端点として有するゲートウェイであり、ＰＤＮ−ＧＷは、ＰＤＮ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を終端点として有するゲートウェイである。

【0033】

図３は、３ＧＰＰ無線接続ネットワーク規格に基づく端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ ＩｎｔｅｒｆａｃｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）の制御プレーン（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザープレーン（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）構造を示す図である。制御プレーンは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）及びネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが伝送される通路を意味する。ユーザープレーンは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータなどが伝送される通路を意味する。

【0034】

第１の層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報伝送サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位にある媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とは伝送チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて接続している。該伝送チャネルを通じて媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側及び受信側の物理層の間には物理チャネルを通じてデータが移動する。この物理チャネルは時間と周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクにおいてＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクにおいてＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

【0035】

第２の層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて、上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２の層のＲＬＣ層は信頼性あるデータ伝送を支援する。ＲＬＣ層の機能を、ＭＡＣ内部の機能ブロックとして具現することもできる。第２の層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースにおいてＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを效率的に伝送するために不要な制御情報を減らすヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を果たす。

【0036】

第３の層の最下部に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御プレーンにのみ定義される。ＲＲＣ層は、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ；ＲＢ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）に関連して、論理チャネル、伝送チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第２の層により提供されるサービスを意味する。そのために、端末及びネットワークのＲＲＣ層は互いにＲＲＣメッセージを交換する。

【0037】

基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか一つに設定され、複数の端末に下りまたは上り伝送サービスを提供する。各セルはそれぞれ異なる帯域幅を提供するように設定することができる。

【0038】

ネットワークにおいて端末にデータを伝送する下り伝送チャネルは、システム情報を伝送するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを伝送するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザートラフィックや制御メッセージを伝送する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャストまたは放送サービスのトラフィックまたは制御メッセージは、下りＳＣＨを通じて伝送されてもよく、別の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて伝送されてもよい。

【0039】

一方、端末からネットワークにデータを伝送する上り伝送チャネルには、初期制御メッセージを伝送するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザートラフィックや制御メッセージを伝送する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。伝送チャネルの上位にあり、伝送チャネルにマッピングされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）には、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

【0040】

図４は、３ＧＰＰシステムに用いられる物理チャネル及びこれらのチャネルを用いた一般的な信号伝送方法を説明するための図である。

【0041】

端末は、電源が入ったり新しくセルに進入したりした場合に、基地局と同期を合わせる等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う（Ｓ４０１）。そのために、端末は、基地局から主同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｐ−ＳＣＨ）及び副同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ；Ｓ−ＳＣＨ）を受信して基地局と同期を合わせ、セルＩＤなどの情報を獲得することができる。その後、端末は基地局から物理放送チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を受信してセル内の放送情報を獲得することができる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下り参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ；ＤＬＲＳ）を受信して下りチャネル状態を確認することができる。

【0042】

初期セル探索を終えた端末は、物理下り制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＣＣＨ）、及び該ＰＤＣＣＨに乗せられた情報に基づいて物理下り共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＤＳＣＨ）を受信することによって、より具体的なシステム情報を獲得することができる（Ｓ４０２）。

【0043】

一方、基地局に初めて接続したり信号伝送のための無線リソースがない場合に、端末は、基地局に対してランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ；ＲＡＣＨ）を行うことができる（段階Ｓ４０３乃至段階Ｓ４０６）。そのために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＲＡＣＨ）を通じて、特定シーケンスをプリアンブルとして伝送し（Ｓ４０３）、ＰＤＣＣＨ及び対応するＰＤＳＣＨを通じ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（Ｓ４０４）。競合ベースのＲＡＣＨについては、衝突解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）をさらに行うことができる。

【0044】

上述したような手順を行った端末は、続いて、一般的な上り／下り信号伝送手順として、ＰＤＣＣＨ／ＰＤＳＣＨ受信（Ｓ４０７）及び物理上り共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＳＣＨ）／物理上り制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ；ＰＵＣＣＨ）伝送（Ｓ４０８）を行うことができる。特に、端末は、ＰＤＣＣＨを通じて下り制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）を受信する。ここで、ＤＣＩは、端末へのリソース割当情報のような制御情報を含み、その使用目的によって異なるフォーマットを有する。

【0045】

一方、端末が上りリンクを通じて基地局に伝送する、または端末が基地局から受信する制御情報は、下り／上りＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｅｘ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などを含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、端末は、上記のＣＱＩ／ＰＭＩ／ＲＩなどの制御情報をＰＵＳＣＨ及び／またはＰＵＣＣＨを通じて伝送することができる。

【0046】

図５は、ＬＴＥシステムで用いられる無線フレームの構造を例示する図である。

【0047】

図５を参照すると、無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、１０ｍｓ（３２７２００×Ｔ_ｓ）の長さを有し、１０個の均等サイズのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成されている。それぞれのサブフレームは、１ｍｓの長さを有し、２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成されている。それぞれのスロットは、０．５ｍｓ（１５３６０×Ｔ_ｓ）の長さを有する。ここで、Ｔ_ｓはサンプリング時間を表し、Ｔ_ｓ＝１／（１５ｋＨｚ×２０４８）＝３．２５５２×１０^−８（約３３ｎｓ）で表示される。スロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で複数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ；ＲＢ）を含む。ＬＴＥシステムにおいて、１リソースブロックは１２個の副搬送波×７（６）個のＯＦＤＭシンボルを含む。データが伝送される単位時間であるＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、一つ以上のサブフレーム単位に定めることができる。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、様々に変更することもできる。

【0048】

以下、端末のＲＲＣ状態及びＲＲＣ接続方法について説明する。ＲＲＣ状態とは、端末のＲＲＣがＥ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣと論理的接続（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）しているか否かを指し、接続している場合をＲＲＣ接続状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）、接続していない場合をＲＲＣ休止状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）と呼ぶ。

【0049】

Ｅ−ＵＴＲＡＮは、ＲＲＣ接続状態の端末の存在をセル単位で把握できるため、端末を效果的に制御することができる。一方、Ｅ−ＵＴＲＡＮはＲＲＣ休止状態の端末をセル単位で把握できず、セルよりも大きい地域単位であるＴＡ単位でＣＮが管理する。すなわち、ＲＲＣ休止状態の端末がセルから音声やデータのようなサービスを受けるためには、ＲＲＣ接続状態に状態遷移しなければならない。

【0050】

特に、ユーザーが端末の電源を初めて入れた時に、端末はまず、適切なセルを探索した後、該当のセルでＲＲＣ休止状態に留まる。ＲＲＣ休止状態に留まっていた端末は、ＲＲＣ接続をする必要がある場合に始めて、Ｅ−ＵＴＲＡＮのＲＲＣとＲＲＣ接続確立（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）過程を行って、ＲＲＣ接続状態に遷移する。ここで、ＲＲＣ接続をする必要がある場合としては、ユーザーが通話を試みたりして上りデータ伝送が必要になった場合や、Ｅ−ＵＴＲＡＮからページングメッセージを受信し、それに対する応答メッセージを伝送しなければならない場合などを挙げることができる。

【0051】

図６は、搬送波組み合わせ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を説明する概念図である。搬送波組み合わせとは、無線通信システムにおいてより広い周波数帯域を用いるために、端末が、上りリソース（または、コンポーネント搬送波）及び／または下りリソース（または、コンポーネント搬送波）で構成された周波数ブロックまたは（論理的意味の）セルを複数個用いて一つの大きな論理周波数帯域として用いる方法を意味する。以下では、説明の便宜のために、サービングセル（Ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）という用語に統一するものとする。

【0052】

図６を参照すると、全体システム帯域（Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ；Ｓｙｓｔｅｍ ＢＷ）は論理帯域であり、最大１００ＭＨｚの帯域幅を有する。全体システム帯域は、５個のサービングセルを含み、それぞれのサービングセルは、最大２０ＭＨｚの帯域幅を有する。サービングセルは、物理的に連続した一つ以上の連続した副搬送波を含む。図６では、それぞれのサービングセルがいずれも同一の帯域幅を有するとしたが、これは例示に過ぎず、それぞれのサービングセルは異なる帯域幅を有することもできる。また、ここでは、それぞれのサービングセルが周波数領域において互いに隣接しているとしたが、同図は論理的な概念から示したもので、それぞれのサービングセルは物理的に互いに隣接していても、離れていてもよい。

【0053】

中心周波数（Ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）は、それぞれのサービングセルに対して異なるように用いてもよく、物理的に隣接したサービングセルに対して共通の一つの中心周波数を用いてもよい。例えば、図６で、全てのサービングセルが物理的に隣接しているとすれば、中心周波数Ａを用いることができる。また、それぞれのサービングセルが物理的に隣接していないとすれば、それぞれのサービングセルに対して個別に中心周波数Ａ、中心周波数Ｂなどを用いることができる。

【0054】

本明細書で、サービングセルは、レガシーシステムのシステム帯域に該当するものでよい。サービングセルをレガシーシステムを基準に定義することによって、進展した端末とレガシー端末とが共存する無線通信環境において、下位互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の提供及びシステム設計をしやすくすることができる。例えば、ＬＴＥ−Ａシステムが搬送波組み合わせを支援する場合に、それぞれのサービングセルはＬＴＥシステムのシステム帯域に該当しうる。この場合、サービングセルは、１．２５、２．５、５、１０または２０ＭＨｚ帯域幅のいずれか一つを有することができる。

【0055】

搬送波組み合わせにより全体システム帯域を拡張した場合に、各端末との通信に用いられる周波数帯域は、サービングセル単位に定義される。端末Ａは、全体システム帯域である１００ＭＨｚを用いることができ、５個のサービングセルを全部用いて通信を行う。端末Ｂ_１〜Ｂ_５は２０ＭＨｚ帯域幅のみを用いることができ、一つのサービングセルを用いて通信を行う。端末Ｃ_１及びＣ_２は４０ＭＨｚ帯域幅を用いることができ、それぞれ２つのサービングセルを用いて通信を行う。この２つのサービングセルは論理／物理的に隣接していても、隣接していなくてもよい。端末Ｃ_１は、隣接していない２つのサービングセルを用いる場合を示しており、端末Ｃ_２は、隣接している２つのサービングセルを用いる場合を示している。

【0056】

ＬＴＥ−Ａシステムでは、全ての制御シグナリングが伝送されるサービングセルを、他のサービングセルと区別してプライマリ（ｐｒｉｍａｒｙ）サービングセルと呼ぶ概念を提案している。各端末ごとに、上りプライマリサービングセルと下りプライマリサービングセルが構成され、このように上り制御情報伝送に用いられる上りプライマリサービングセルと下り制御情報伝送に用いられる下りプライマリサービングセルとの組み合わせを、プライマリセルまたはＰＣｅｌｌと呼ぶことができる。このようなプライマリセルまたはＰＣｅｌｌ以外の、端末に構成されたセルは、セカンダリセル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｅｌｌ）またはＳＣｅｌｌと呼ぶことができる。

【0057】

一方、端末が基地局にデータを送信する際には送信電力を適切に調節しなければならない。端末の送信電力が低すぎると、基地局は、端末が伝送したデータを受信できない可能性が高くなる。また、端末の送信電力が高すぎると、基地局は、当該端末のデータを受信することはできるが、当該端末以外の他の端末が伝送したデータは受信し難くなる。

【0058】

そのため、ＬＴＥシステム全体のデータ送受信の性能劣化を防止するために、基地局は端末の送信電力を最適化する必要がある。

【0059】

基地局が端末の送信電力を調節するためには、端末から送信電力制御のための情報を獲得しなければならない。そのために用いられるのが端末の残余電力報告（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｒｅｐｏｒｔ、ＰＨＲ）である。ここで、残余電力とは、端末が現在送信する電力の他にさらに使用できる電力のことを意味する。言い換えると、残余電力とは、端末機が最大限に送信できる電力と現在送信している電力との差分を意味する。

【0060】

基地局は端末から残余電力に関する報告を受信すると、受信した残余電力情報に基づいて、端末の次の上り伝送に使用する送信電力を決定する。

【0061】

このように決定された送信電力は、リソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）のサイズ及びＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）で示され、端末に次の伝送周期の上りリンクグラント（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）を割り当てる時に伝達される。

【0062】

この場合、端末があまりにも頻繁に残余電力報告を伝送すると、それ自体が無線リソースの浪費につながり、性能の劣化を誘発することがある。そのため、端末は、既に設定された条件を満たす場合にのみ残余電力報告を構成するとよい。これを、以下ではＰＨＲトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）条件と称する。

【0063】

ＰＨＲトリガー条件には、次のようなものがある。まず、残余電力報告を基地局に伝送した後、経路損失（ｐａｔｈ ｌｏｓｓ）が、既に設定された範囲を超える場合を条件にすることができる。次に、残余電力情報に関するパラメータが設定または再設定された場合または既に設定された残余電力情報タイマーが満了した場合などを条件にすることができる。ただし、これらの条件は単なる例示に過ぎないもので、ＰＨＲトリガー条件は、特に限定されず、様々な条件に設定することができる。

【0064】

既に設定された条件を満たす場合に、端末の残余電力報告の構成がトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）され、端末は、ＴＴＩに新しく受信した上りリンクグラント（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）がある場合に、次の過程を通じて残余電力報告の伝送を行う。

【0065】

すなわち、端末は、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）から、残余電力情報レベル値が伝達され、該残余電力情報レベル値に基づいてＰＨＲ ＭＡＣ ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を生成して伝送する。その後、端末は、既に設定された残余電力情報タイマーを再始動することができる。

【0066】

前述したように、端末は残余電力情報伝送時にＰＨＲ ＭＡＣ ＣＥの形態で伝送するが、これについて図面を参照してより詳細に説明する。

【0067】

図７は、ＬＴＥシステムで定義された残余電力情報の構造を例示する図である。

【0068】

図７での残余電力情報は、未使用ビット（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｂｉｔ）とＰＨフィールドとで構成される。Ｒで表示された部分が未使用ビットであり、実際残余電力値はＰＨフィールドで報告される。現在、ＬＴＥシステムではＰＨフィールドに６ビットが用いられて、総６４個の残余電力情報レベル値を示すことができる。

【0069】

端末がＰＨＲ ＭＡＣ ＣＥを通じて残余電力情報を伝送するために、上り共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）ではＰＨＲ ＭＡＣ ＣＥのための論理チャネル識別子（ＬＣＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ）値が割り当てられる（例えば、ＬＣＩＤとして１１０１０のＩＤ値が割り当てられる）。これを、図８を参照してより詳細に説明する。

【0070】

図８は、ＬＴＥシステムで定義されたＭＡＣサブヘッダー（ｓｕｂｈｅａｄｅｒ）の構造を例示する図である。

【0071】

特に、図８ＡにはＲ／Ｒ／Ｅ／ＬＣＩＤタイプのサブヘッダーの構造を例示する。

【0072】

図８Ａを参照すると、Ｒは未使用ビット（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｂｉｔ）で、０に設定される。また、Ｅは拡張フィールド（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）で、ＭＡＣヘッダーに追加フィールドが存在するか否かを指示するフラグビットを含む。すなわち、Ｅが１に設定された場合に、Ｒ／Ｒ／Ｅ／ＬＣＩＤタイプの他のサブヘッダーが存在する旨を示す。

【0073】

最後に、ＬＣＩＤは、論理チャネル識別子フィールドで、対応する論理チャネルまたはＭＡＣ ＣＥが存在するか否かを示す。例えば、既存ＬＴＥシステムではＬＣＩＤが１１０１０に設定された場合に、ＰＨＲを含むＭＡＣ ＣＥが存在する旨を示す。

【0074】

そのため、ＬＣＩＤを通じて、残余電力情報を含むＭＡＣ ＣＥが存在する旨をあらかじめ指示できる効果が保障される。

【0075】

これに基づき、図８Ｂに示すように、ＭＡＣヘッダー、ＭＡＣ ＣＥ、ＭＡＣ ＳＤＵ及び埋め草（Ｐａｄｄｉｎｇ）ビットなどを含むＰＤＵを伝送することができる。

【0076】

一方、ＬＴＥ−Ａシステムで搬送波組み合わせ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術を導入しながら、残余電力報告（ＰＨＲ）にも変化が必要になった。

【0077】

既存のＬＴＥシステムのＰＨＲは、一つのセルに対する残余電力を報告したが、搬送波組み合わせ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術を導入することから複数個のサービングセルが用いられ、複数個のサービングセルに対する残余電力を報告しなければならなくなった。

【0078】

そのため、搬送波組み合わせ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術のための新しい残余電力報告フォーマット（ＰＨＲ ｆｏｒｍａｔ）及び動作方法を考案する必要がある。

【0079】

本発明では、端末が新しいＰＨＲフォーマットを用いて複数個のサービングセルに対する残余電力を報告する方法を提供する。

【0080】

この時、端末に設定された全ての複数のサービングセルに対する残余電力を必ずしも報告する必要はない場合もある。例えば、あるサービングセルが設定されると、状態によって活性化（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）または非活性化（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）状態にありうるが、非活性化状態のサービングセルは、活性化されるまでは使用されず、残余電力を報告する必要がない。よって、端末は、活性化された少なくとも一つのサービングセルに関する残余電力情報のみを伝送することができる。

【0081】

そのために、本発明に係る複数個の残余電力報告を含む残余電力情報は、複数個の指示子を含むフィールドを置くことで、複数個のサービングセルのそれぞれに対する残余電力レベルが存在するか否かを指示することができる。すなわち、端末は、複数の指示子、及び複数の指示子のそれぞれが指示するサービングセルの残余電力レベルのみで構成された残余電力情報を生成して基地局に伝送する。

【0082】

以下では、説明の便宜のために、複数の指示子を含むフィールドを第１のフィールドと称し、それぞれのサービングセルに対する残余電力（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ）レベルを指示するフィールドを第２のフィールドと称する。

【0083】

前述したように、第２のフィールドは、少なくとも一つのサービングセルに対する残余電力レベルを指示するので、単数または複数にすることができ、第１のフィールドに含まれた複数の指示子のそれぞれは、少なくとも一つのサービングセルのそれぞれに対する第２のフィールドの存在有無を指示する。

【0084】

好適には、複数の指示子のそれぞれは０または１に設定される。ここで、１に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在することを示し、０に設定された指示子は、対応するサービングセルに対する第２のフィールドが存在しないことを示すことができる。

【0085】

この場合、第１のフィールドはビットマップ（Ｂｉｔｍａｐ）形態のフィールドであり、少なくとも一つの第２のフィールドの存在有無によらず、残余電力情報に含まれて伝送されるとよい。

【0086】

また、複数個の残余電力報告を含む残余電力情報の存在を知らせるための、新しく指定されたＬＣＩＤを含むサブヘッダーを、残余電力情報と共に送信することができる。したがって、新しく指定されたＬＣＩＤから、複数個の残余電力報告を含む残余電力情報が存在するということを容易に把握できるという効果が保障される。

【0087】

一方、端末に基地局から複数個のサービングセルが設定される場合に、それぞれのサービングセルは、相互識別のためにセルインデックス（Ｃｅｌｌ Ｉｎｄｅｘ）が与えられ、第１のフィールド及び第２のフィールドはそれぞれのセルインデックスに従って残余電力情報に含まれるとよい。

【0088】

搬送波組み合わせ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術において実際に運用可能なサービングセルの個数は５個であるから、セルインデックスは０〜４の範囲で割り当てられる。

【0089】

例えば、第２のフィールドは、それぞれに対応するセルのセルインデックスが最も小さいものから大きい順に残余電力情報に含まれる。これに対応して、第１のフィールドに含まれた複数の指示子のそれぞれは、対応するセルのセルインデックスに従って右側から左側へと第１のフィールドに順次配置されうる。

【0090】

この場合、端末があまりにも頻繁に残余電力報告を伝送すると、それ自体が無線リソースの浪費につながり、性能の劣化を誘発することがある。そのため、端末は、既に設定された条件を満たす場合にのみ残余電力報告を構成するとよい。これを、以下ではＰＨＲ−ＣＡトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）条件と称する。

【0091】

ＰＨＲ−ＣＡトリガー条件には、次のようなものがある。まず、残余電力報告を基地局に伝送した後、経路損失（ｐａｔｈ ｌｏｓｓ）が、既に設定された範囲を超える場合を条件にすることができる。次に、残余電力情報に関するパラメータが設定／再設定された場合または既に設定された残余電力情報タイマーが満了した場合などを条件にすることができる。ただし、これらの条件は単なる例示に過ぎないもので、ＰＨＲ−ＣＡトリガー条件は、特に限定されず、様々な条件に設定することができる。

【0092】

複数個のサービングセルのいずれかでも上記の条件を満たすと、端末の残余電力報告の構成はトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）され、端末は、ＴＴＩに新しく受信した上りリンクグラント（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）がある場合に、次の過程を通じて複数のサービングセルに対する残余電力報告の伝送を行う。

【0093】

すなわち、端末は、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）から、残余電力情報レベル値が伝達され、該残余電力情報レベル値に基づいてＰＨＲ ＭＡＣ ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を生成して伝送する。その後、端末は、既に設定された残余電力情報タイマーを再始動することができる。

【0094】

この時、端末に複数個のサービングセルが設定されていても、一つのサービングセルのみを通じて残余電力情報を伝送することができる。

【0095】

そして、複数のサービングセルのいずれか一つに対する第２のフィールドの生成がトリガーされる場合に、少なくとも一つのサービングセル全体に対する第２のフィールドの生成がトリガーされてもよい。

【0096】

本発明の具体的な内容を、図面を参照して説明する。

【0097】

図９は、本発明の一実施例に係るＰＨＲ−ＣＡのＭＡＣサブヘッダーとＭＡＣ ＣＥフォーマットを例示する図である。

【0098】

まず、図９のＭＡＣサブヘッダーにおいて、Ｒは、未使用フィールド（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｆｉｅｌｄ）であり、０に設定され、Ｅは、拡張フィールド（Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）であり、次に追加のＭＡＣサブヘッダーがあるか否かを示す。ＬＣＩＤ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ＩＤ）フィールドは、ＭＡＣ ＣＥがどの内容を含むかを示すが、新しく定義したＰＨＲ−ＣＡ ＭＡＣ ＣＥであることを示すために、ＬＣＩＤに新しい値が用いられる。

【0099】

次に、ＰＨＲ−ＣＡ ＭＡＣ ＣＥは、最初のバイト（ｂｙｔｅ）に複数の指示子で構成された第１のフィールドを含むことで、該ＰＨＲ−ＣＡ ＭＡＣ ＣＥがどのサービングセルに対するＰＨＲを含んでいるかを示す。

【0100】

搬送波組み合わせ（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術において最大５個までのサービングセルを用いることができるから、５ビットの第１のフィールドを使用し、各サービングセルのセルインデックスは第１のフィールドの指示子のそれぞれに一対一でマッピングする。

【0101】

各サービングセルに対する第２のフィールドは、第１のフィールドの該当の指示子が１に設定されている時に限って含まれる。すなわち、端末は、報告する必要があるサービングセルに対してのみ第２のフィールドを含めてＰＨＲ−ＣＡを構成する。

【0102】

図９で、第１のフィールドでは最右側から左側に、小さいセルインデックスに対応する指示子から順に配置される。また、それぞれのサービングセルに対する第２のフィールドは、小さいセルインデックスから大きい順に残余電力情報に含まれる。

【0103】

そのため、第１のフィールドを観察すると、サービングセル１及びサービングセル４に対応する指示子のみ１に設定されているので、サービングセル１及びサービングセル４に対応する第２のフィールドのみが残余電力情報に含まれる。

【0104】

一方、ＰＨＲ−ＣＡ ＭＡＣ ＣＥフォーマット（ｆｏｒｍａｔ）で、第１のフィールドはセルインデックスの範囲によって５ビットではなく８ビットが用いられてもよい。すなわち、３ビットのセルインデックスを用いる場合に、インデックスの範囲は０〜７になり、第１のフィールドも同様８ビットを用いなければならない。ただし、セルインデックスの範囲が０〜７であっても、実際に設定されるサービングセルの個数は５個以下でもよい。

【0105】

ここで、セルインデックスが０のサービングセルはプライマリセル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｅｌｌ）であり、２形態のＰＨＲを含むことができる。まず、端末がプライマリセルを通じて伝送できる最大電力と現在の物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）で送信する電力との差であるＰＨＲタイプ１を含むことができる。また、端末がプライマリセルを通じて伝送できる最大電力と現在の物理上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）及び物理上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）で送信する電力との差であるＰＨＲタイプ２を含むことができる。

【0106】

８ビットの第１のフィールド、ＰＨＲタイプ１及びＰＨＲタイプ２について、図面を参照して具体的に説明する。

【0107】

図１０は、本発明の一実施例に係るＰＨＲ−ＣＡのＭＡＣサブヘッダーと他のＭＡＣ ＣＥフォーマットを例示する図である。

【0108】

図１０では、８ビットの第１のフィールドが用いられる。図９と同様に、第１のフィールドでは最右側から左側に、小さいセルインデックスに対応する指示子が順に配置され、それぞれのサービングセルに対する第２のフィールドは、小さいセルインデックスから大きい順に残余電力情報に含まれる。また、各サービングセルに対する第２のフィールドは、第１のフィールドの該当の指示子が１に設定されている時に限って含まれる。

【0109】

第１のフィールドを観察すると、サービングセル１、サービングセル４及びサービングセル６に対応する指示子のみ１に設定されているので、サービングセル１、サービングセル４及びサービングセル６に対応する第２のフィールドのみが残余電力情報に含まれる。

【0110】

この時、サービングセル１はプライマリセル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｅｌｌ）であり、ＰＨＲタイプ１及びＰＨＲタイプ２の第２のフィールドを有することができる。

【0111】

そのため、最終的な残余電力情報には、サービングセル１のＰＨＲタイプ１及びＰＨＲタイプ２、サービングセル４のＰＨＲ、及びサービングセル６のＰＨＲが含まれる。

【0112】

図１１は、本発明の一実施例に係る通信装置のブロック構成図である。

【0113】

図１１を参照すると、通信装置１１００は、プロセッサ１１１０、メモリー１１２０、ＲＦモジュール１１３０、ディスプレイモジュール１１４０、及びユーザーインターフェースモジュール１１５０を備える。

【0114】

通信装置１１００は説明の便宜のための一例であり、一部のモジュールは省略されてもよく、必要なモジュールをさらに備えてもよい。また、通信装置１１００において一部のモジュールはより細分化したモジュールにしてもよい。プロセッサ１１１０は、図面を参照して例示した本発明の実施例に係る動作を行うように構成される。具体的に、プロセッサ１１１０の詳細な動作は、図１乃至図１０に記載された内容を参照することができる。

【0115】

メモリー１１２０は、プロセッサ１１１０に接続し、オペレーティングシステム、アプリケーション、プログラムコード、データなどを格納する。ＲＦモジュール１１３０は、プロセッサ１１１０に接続し、基底帯域信号を無線信号を変換したり無線信号を基底帯域信号に変換したりする機能を果たす。そのために、ＲＦモジュール１１３０は、アナログ変換、増幅、フィルタリング及び周波数アップ変換、またはこれらの逆過程を行う。ディスプレイモジュール１１４０は、プロセッサ１１１０に接続し、様々な情報をディスプレイする。ディスプレイモジュール１１４０は、これに制限されるものではないが、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のような周知の要素を用いることができる。ユーザーインターフェースモジュール１１５０は、プロセッサ１１１０に接続し、キーパッド、タッチスクリーンなどのような周知のユーザーインターフェースの組み合わせで構成することができる。

【0116】

以上説明してきた実施例は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素または特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素または特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／また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される動作の順序は変更可能である。ある実施例の一部構成や特徴は、別の実施例に含まれることもでき、別の実施例の対応する構成または特徴に取って代わることもできる。特許請求の範囲において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たり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。

【0117】

本文書で、本発明の実施例は、リレーノードと基地局間のデータ送受信関係を中心に説明された。本文書で基地局により行われるとした特定動作は、場合によっては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）により行われてもよい。すなわち、基地局を含む多数のネットワークノード（ｎｅｔｗｏｒｋ ｎｏｄｅｓ）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局または基地局以外の別のネットワークノードにより実行されうることは明らかである。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に代替可能である。

【0118】

本発明に係る実施例は様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現することができる。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、一つまたはそれ以上の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り具現することができる。

【0119】

ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、以上で説明された機能または動作を行うモジュール、手順、関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリーユニットに記憶されて、プロセッサにより駆動可能である。メモリーユニットは、プロセッサの内部または外部に設けられて、公知の様々な手段によりプロセッサとデータを交換することができる。

【0120】

本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲で別の特定の形態に具体化可能であるということは、当業者にとっては自明である。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限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的な解釈により決定すべきであり、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0121】

上述のような無線通信システムにおいて端末が残余電力情報を送信する方法及びそのための装置は、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムに適用する例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの他にも様々な無線通信システムに適用することが可能である。

【図1】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図2】

【図7】