特許 6383012 無線通信システムにおけるデータ送信方法及び装置

(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】6383012

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】無線通信システムにおけるデータ送信方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 74/08 20090101AFI20180820BHJP

   H04L 27/26 20060101ALI20180820BHJP

   H04W 72/04 20090101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   H04W74/08

   H04L27/26 113

   H04W72/04 137

【請求項の数】11

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2016-569540(P2016-569540)

(86)(22)【出願日】2015年2月16日

(65)【公表番号】特表2017-512041(P2017-512041A)

(43)【公表日】2017年4月27日

(86)【国際出願番号】KR2015001569

(87)【国際公開番号】WO2015122737

(87)【国際公開日】20150820

【審査請求日】2016年9月7日

(31)【優先権主張番号】61/940,475

(32)【優先日】2014年2月16日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】61/944,038

(32)【優先日】2014年2月24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】リ， ウンジョン

(72)【発明者】

【氏名】チョン， ジェフン

(72)【発明者】

【氏名】ハン， ゲネベク

(72)【発明者】

【氏名】キム， ジンミン

(72)【発明者】

【氏名】チョイ， クッヒョン

(72)【発明者】

【氏名】ノ， クワンソク

【審査官】 桑原 聡一

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５２２９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００４４８７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１２８９２８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１４２５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００３４０７１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 MediaTek，Discussion on Operations of Contention-based Transmission[online]， 3GPP TSG-RAN WG2♯69bis R2-102208，インターネット＜URL:http://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/WG2_RL2/TSGR2_69bis/Docs/R2-102208.zip＞，２０１０年 ４月１２日

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／２４−７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００−９９／００

Ｈ０４Ｌ ２７／２６

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）においてデータをＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に送信する方法であって、前記方法は、
複数の競争ベースのＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースブロックを含む競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報を受信することと、
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報に基づいて少なくとも一つの競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックを前記データの送信のために割り当てることと、
前記データ及びランダム接続プリアンブルを前記ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に送信することと
を含み、
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンを利用して前記データを送信することを前記ＵＥが決定する場合に、前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、ユニキャストメッセージを介して受信され、
前記ランダム接続プリアンブルは、サブフレームごとに割り当てられ、
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、所定のサブフレーム間隔で割り当てられる、方法。

【請求項2】

前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
ＵＥ当たりの最大リソースブロックサイズ、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベル及び初期送信電力レファレンスのうちの少なくとも一つを含む前記データの送信のための情報と、前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンが設定されたリソースに関する情報とのうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記データは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
Ｍ（但し、Ｍは、１以上の整数）個の競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに対する情報であり、
一つの競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、
Ｎ個の競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記データの送信のために割り当てられる前記競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックは、
Ｍ×Ｎ個の候補競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックから選択される、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記データは、前記データの送信のために必要な上りリンク（ＵＬ）グラントの受信なしで前記ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に送信される、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）によってデータをＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）から受信する方法であって、前記方法は、
複数の競争ベースのＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）リソースブロックを含む競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報を送信することと、
前記ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）から前記データ及びランダム接続プリアンブルを受信することと
を含み、
前記データは、前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報に基づいて少なくとも一つの競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックに割り当てられて送信され、
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンを利用して前記データを送信することを前記ＵＥが決定する場合に、前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、ユニキャストメッセージを介して送信され、
前記ランダム接続プリアンブルは、サブフレームごとに割り当てられ、
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、所定のサブフレーム間隔で割り当てられる、方法。

【請求項8】

前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
ＵＥ当たりの最大リソースブロックサイズ、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベル及び初期送信電力レファレンスのうちの少なくとも一つを含む前記データの送信のための情報と、前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンが設定されたリソースに関する情報とのうちの少なくとも一つを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
Ｍ（但し、Ｍは、１以上の整数）個の競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに対する情報であり、
一つの競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、
Ｎ個の競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項10】

前記データのためのリソースが割り当てられる前記競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックは、
Ｍ×Ｎ個の候補競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックから選択される、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記データは、前記ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）における前記データの送信のために必要な上りリンク（ＵＬ）グラントの受信なしで前記ＢＳ（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）に送信される、請求項７に記載の方法。

【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関し、より詳細には、無線通信システムにおいてデータを送信する方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

無線通信システムが音声やデータなどの多様な種類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、無線通信システムは、利用可能なシステムリソース（帯域幅、送信電力など）を共有し、多重ユーザとの通信を支援できる多重接続（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）システムである。多重接続システムの例としては、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。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の目的は、無線通信システムにおいてデータの送信を効率的に行う方法及びこのための装置を提供することにある。本発明の他の目的は、ランダム接続を効率的に行うための方法及びこのための装置を提供することにある。

【0004】

本発明で達成しようとする技術的課題は、前記技術的課題に制限されるものではなく、言及していない他の技術的課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

前記の技術的課題を解決するために、本発明の一実施例に係る無線通信システムにおいて端末がデータを基地局に送信する方法は、基地局から複数の競争ベースのＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）ブロックを含む競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報を受信すること；前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報に基づいて少なくとも一つの競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックを前記データの送信のために割り当てること；及び前記データを前記基地局に送信すること；を含むことができる。前記ＰＵＳＣＨゾーンに関する情報を受信する場合、前記基地局から前記データを送信するための上りリンクグラントを受信することなくデータを送信することを特徴とする。ランダム接続プリアンブルを前記基地局に送信することをさらに含むことができる。

【0006】

前記の技術的課題を解決するために、本発明の他の実施例に係る基地局がデータを端末から受信する方法は、複数の競争ベースのＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）ブロックを含む競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報を送信すること；及び前記端末から前記データを受信すること；を含むことができる。前記データは、前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報に基づいて少なくとも一つの競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックに割り当てて送信することができる。前記ＰＵＳＣＨゾーンに関する情報を送信する場合、前記データを送信するための上りリンクグラントを送信しないことを特徴とする。前記端末からランダム接続プリアンブルを受信することをさらに含むことができる。

【0007】

前記本発明に係る各実施例において、以下の事項を適用することができる。

【0008】

前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、ブロードキャスティングメッセージ又はユニキャストメッセージを介して送信され、前記ブロードキャスティングメッセージは、マスター情報ブロック及びシステム情報ブロックのうち少なくとも一つであり得る。

【0009】

前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、端末当たりの最大リソースブロックサイズ、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベル及び初期送信電力レファレンスのうち少なくとも一つを含むデータ送信のための情報、及び前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンが設定されたリソースに関する情報のうち少なくとも一つを含むことができる。

【0010】

前記データ送信のための競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、前記ランダム接続プリアンブルと同一のサブフレーム又は隣接したサブフレームで送信することができる。ここで、前記データは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを含むことができる。

【0011】

前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、同一の手続のために設定されたＭ（但し、Ｍは、１以上の整数）個の競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報であって、一つの競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、Ｎ個の競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックを含むことができる。

【0012】

前記データのためのリソースが割り当てられる競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックは、Ｍ×Ｎ個の候補競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックから選択することができる。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
端末がデータを基地局に送信する方法において、
複数の競争ベースのＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）ブロックを含む競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報を受信すること；
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報に基づいて少なくとも一つの競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックを前記データの送信のために割り当てること；及び
前記データを前記基地局に送信すること；を含むデータ送信方法。
（項目２）
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
ブロードキャスティングメッセージ又はユニキャストメッセージを介して送信され、
前記ブロードキャスティングメッセージは、マスター情報ブロック及びシステム情報ブロックのうち少なくとも一つであることを特徴とする、項目１に記載のデータ送信方法。
（項目３）
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
端末当たりの最大リソースブロックサイズ、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベル及び初期送信電力レファレンスのうち少なくとも一つを含むデータ送信のための情報、及び前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンが設定されたリソースに関する情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、項目２に記載のデータ送信方法。
（項目４）
ランダム接続プリアンブルを前記基地局に送信するステップをさらに含み、
前記データ送信のための競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、
前記ランダム接続プリアンブルと同一のサブフレーム又は隣接したサブフレームで送信されることを特徴とする、項目１に記載のデータ送信方法。
（項目５）
前記データは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージを含むことを特徴とする、項目１に記載のデータ送信方法。
（項目６）
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
Ｍ（但し、Ｍは、１以上の整数）個の競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報であって、
一つの競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、
Ｎ個の競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックを含むことを特徴とする、項目１に記載のデータ送信方法。
（項目７）
前記データの送信のために割り当てられる競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックは、
Ｍ×Ｎ個の候補競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックから選択されることを特徴とする、項目６に記載のデータ送信方法。
（項目８）
前記データは、前記データを送信するための上りリンクグラントを受信することなく前記基地局に送信されることを特徴とする、項目１に記載のデータ送信方法。
（項目９）
基地局がデータを端末から受信する方法において、
複数の競争ベースのＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）ブロックを含む競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報を前記端末に送信すること；及び
前記端末から前記データを受信すること；を含み、
前記データは、前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報に基づいて少なくとも一つの競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックに割り当てられて送信されることを特徴とする、データ受信方法。
（項目１０）
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
ブロードキャスティングメッセージ又はユニキャストメッセージを介して送信され、
前記ブロードキャスティングメッセージは、マスター情報ブロック及びシステム情報ブロックのうち少なくとも一つであることを特徴とする、項目９に記載のデータ受信方法。
（項目１１）
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
端末当たりの最大リソースブロックサイズ、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベル及び初期送信電力レファレンスのうち少なくとも一つを含むデータ送信のための情報、及び前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンが設定されたリソースに関する情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする、項目９に記載のデータ受信方法。
（項目１２）
前記端末からランダム接続プリアンブルを受信することをさらに含み、
前記データ送信のための競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、
前記ランダム接続プリアンブルと同一のサブフレーム又は隣接したサブフレームで送信されることを特徴とする、項目９に記載のデータ受信方法。
（項目１３）
前記競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報は、
Ｍ（但し、Ｍは、１以上の整数）個の競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンに関する情報であって、
一つの競争ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、
Ｎ個の競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックを含むことを特徴とする、項目８に記載のデータ受信方法。
（項目１４）
前記データのためのリソースが割り当てられる競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックは、
Ｍ×Ｎ個の候補競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロックから選択されることを特徴とする、項目１３に記載のデータ受信方法。
（項目１５）
前記データは、前記データを送信するための上りリンクグラントを受信することなく前記基地局に送信されることを特徴とする、項目９に記載のデータ受信方法。

【0013】

本発明に対して上述した一般的な説明と後述する詳細な説明は、例示的なものであって、特許請求の範囲に記載の発明に対する追加的な説明のためのものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、無線通信システムにおいてデータを効率的に送信することができる。また、ランダム接続を効率的に行い、ランダム接続過程に伴われる制御情報（例、受信応答情報）を効率的に送信／受信することができる。

【0015】

本発明で得られる効果は、以上で言及した効果に制限されるものではなく、言及していない他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解され得るだろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

本発明に関する理解を促進するために、詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に対する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。

【図1】無線通信システムの一例である３ＧＰＰ ＬＴＥ（―Ａ）システムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を例示する図である。

【図2】３ＧＰＰ無線接続網規格をベースにした端末とＥ―ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御平面（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザ平面（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。

【図3】無線フレーム（ＲＡＤＩＯ ＦＲＡＭＥ）の構造を例示する図である。

【図4】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5】下りリンクサブフレームの構造を示す図である。

【図6】上りリンクサブフレームの構造を示す図である。

【図7】本発明の一実施例としてランダム接続過程を例示する図である。

【図8】本発明の一実施例に係るランダム接続手続を行う場合の待機時間に対して説明するための図である。

【図9】競争―ベースのＰＵＳＣＨゾーン及び競争ＰＵＳＣＨリソースブロックを説明するための図である。

【図10】競争―ベースのＰＵＳＣＨゾーン及び競争ＰＵＳＣＨリソースブロックを説明するための図である。

【図11】ＣＰゾーンを設定する具体的な方法を示す図である。

【図12】本発明の一実施例として、ＣＰゾーンが設定されていない場合のランダム接続手続を示す図である。

【図13】本発明の他の実施例として、ＣＰゾーンが設定された場合のランダム接続手続を示す図である。

【図14】ランダム接続手続のためのＣＰゾーンを設定した場合の効果を説明するための図である。

【図15】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】

【0017】

以下の各実施例は、本発明の構成要素と特徴を所定形態で結合したものである。各構成要素又は特徴は、別途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されてい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。本発明の各実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含ませることができ、又は他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。

【0018】

すなわち、基地局を含む多数のネットワークノードからなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作は、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えることは自明である。「基地局（ＢＳ：Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）」は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）などの用語に取り替えることができる。中継器は、ＲＮ（Ｒｅｌａｙ Ｎｏｄｅ）、ＲＳ（Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に取り替えることができる。また、「端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ）」は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に取り替えることができる。

【0019】

以下の説明で使用される特定用語は、本発明の理解を促進するために提供されたものであって、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲で他の形態に変更可能である。

【0020】

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略したり、各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図の形式で図示することができる。また、本明細書全体にわたって同一の構成要素に対しては、同一の図面符号を使用して説明する。

【0021】

本発明の各実施例は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２システム、３ＧＰＰシステム、３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＬＴＥ―Ａ（ＬＴＥ―Ａｄｖａｎｃｅｄ）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る。すなわち、本発明の各実施例のうち、本発明の技術的思想を明確に示すために説明していない各段階又は各部分は、前記各文書によって裏付けることができる。また、本文書で開示している全ての用語は前記標準文書によって説明することができる。

【0022】

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）などの多様な無線接続システムに使用することができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００などの無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）とし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 Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの無線技術とし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）などの無線技術とし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（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ） ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ―ＵＴＲＡを使用する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）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。ＷｉＭＡＸは、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ規格（ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ―ＯＦＤＭＡ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）及び発展したＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ規格（ＷｉｒｅｌｅｓｓＭＡＮ―ＯＦＤＭＡ Ａｄｖａｎｃｅｄ ｓｙｓｔｅｍ）によって説明することができる。明確性のために、以下では、３ＧＰＰ ＬＴＥ及び３ＧＰＰ ＬＴＥ―Ａシステムを中心に説明するが、本発明の技術的思想がこれに制限されることはない。また、本明細書は、ＦＤＤ方式を基準にして本発明の実施例に対して説明するが、これは例示であって、本発明の実施例は、Ｈ―ＦＤＤ方式又はＴＤＤ方式に容易に変形して適用することができる。

【0023】

無線通信システムにおいて、端末は、基地局から下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ）を介して情報を受信し、基地局に上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ、ＵＬ）を介して情報を送信する。基地局と端末が送受信する情報は、データ及び多様な制御情報を含み、これらが送受信する情報の種類／用途によって多様な物理チャネルが存在する。

【0024】

図１は、３ＧＰＰ ＬＴＥ（―Ａ）システムに用いられる物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。

【0025】

電源が消えた状態で再び電源がついたり、新たにセルに進入した端末は、ステップＳ１０１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。このために、端末は、基地局から主同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｐ―ＳＣＨ）及び副同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、Ｓ―ＳＣＨ）を受信することによって基地局と同期を取り、セルＩＤ（ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）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（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＢＣＨ）を受信し、セル内の放送情報を取得することができる。一方、端末は、初期セル探索ステップで下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ、ＤＬ ＲＳ）を受信し、下りリンクチャネル状態を確認することができる。

【0026】

初期セル探索を終了した端末は、ステップＳ１０２で物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＣＣＨ）及び物理下りリンク制御チャネル情報による物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＤＳＣＨ）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。

【0027】

その後、端末は、基地局への接続を完了するために、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０６などの任意接続過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。このために、端末は、物理任意接続チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブルを送信し（Ｓ１０３）、物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信することができる（Ｓ１０４）。競争―ベースの任意接続（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）の場合、追加的な物理任意接続チャネルの送信（Ｓ１０５）、及び物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ１０６）などの衝突解決手続（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

【0028】

上述した手続を行った端末は、その後、一般的な上り／下りリンク信号送信手続として、物理下りリンク制御チャネル／物理下りリンク共有チャネルの受信（Ｓ１０７）、及び物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ、ＰＵＣＣＨ）の送信（Ｓ１０８）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上りリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ、ＵＣＩ）と総称する。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ―ＡＣＫ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などを含む。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などを含む。ＵＣＩは、一般にＰＵＣＣＨを介して送信されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されなければならない場合、ＰＵＳＣＨを介して送信され得る。また、ネットワークの要求／指示によってＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に送信することができる。

【0029】

図２は、３ＧＰＰ無線接続網規格をベースにした端末とＥ―ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（Ｒａｄｉｏ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の制御平面（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｌａｎｅ）及びユーザ平面（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ）の構造を示す図である。制御平面は、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）とネットワークがコールを管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザ平面は、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。

【0030】

第１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送信サービス（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）層とは送信チャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して連結されている。前記送信チャネルを介して媒体接続制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側と受信側の物理層間には、物理チャネルを介してデータが移動する。前記物理チャネルは、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、下りリンクでＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクでＳＣ―ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

【0031】

第２層の媒体接続制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介し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層のＲＬＣ層は、信頼性のあるデータ送信を支援する。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣの内部の機能ブロックで具現することもできる。第２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でＩＰｖ４やＩＰｖ６などのＩＰパケットを効率的に送信するために不要な制御情報を減少させるヘッダー圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を行う。

【0032】

第３層の最下部に位置した無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は、制御平面でのみ定義される。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）と関連して論理チャネル、送信チャネル及び物理チャネルの制御を担当する。ＲＢは、端末とネットワークとの間のデータ伝達のために第２層によって提供されるサービスを意味する。このために、端末とネットワークのＲＲＣ層は、互いにＲＲＣメッセージを交換する。

【0033】

基地局（ｅＮＢ）を構成する一つのセルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうち一つに設定され、多くの端末に下りリンク又は上りリンク送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定することができる。

【0034】

ネットワークから端末にデータを送信する下りリンク送信チャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りリンクＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りリンクマルチキャスト又は放送サービスのトラフィック又は制御メッセージの場合、下りリンクＳＣＨを介して送信されてもよく、又は別途の下りリンクＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されてもよい。

【0035】

一方、端末からネットワークにデータを送信する上りリンク送信チャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りリンクＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。送信チャネルの上位にあり、送信チャネルにマップされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

【0036】

図３は、無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）の構造を例示する。上りリンク／下りリンクデータパケット送信はサブフレーム単位で行われ、サブフレームは、多数のシンボルを含む時間区間と定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ標準では、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ１の無線フレーム構造と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造を支援する。

【0037】

図３（ａ）は、タイプ１の無線フレームの構造を例示する。下りリンク無線フレームは１０個のサブフレームで構成され、一つのサブフレームは時間領域で２個のスロットで構成される。一つのサブフレームが送信されるのにかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）と言う。例えば、一つのサブフレームの長さは１ｍｓで、一つのスロットの長さは０．５ｍｓであり得る。一つのスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域で多数のリソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ、ＲＢ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは下りリンクでＯＦＤＭを使用するので、ＯＦＤＭシンボルが一つのシンボル区間を示す。また、ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ―ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間と称することができる。リソース割り当て単位としてのリソースブロック（ＲＢ）は、一つのスロットで複数の連続的な副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含むことができる。

【0038】

一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の構成によって変わり得る。ＣＰには、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）とノーマルＣＰ（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）がある。例えば、ＯＦＤＭシンボルがノーマルＣＰによって構成された場合、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個であり得る。ＯＦＤＭシンボルが拡張されたＣＰによって構成された場合、一つのＯＦＤＭシンボルの長さが増加するので、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数はノーマルＣＰの場合より少ない。例えば、拡張ＣＰの場合、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個であり得る。端末が速い速度で移動する場合などのように、チャネル状態が不安定な場合、シンボル間干渉をさらに減少させるために拡張ＣＰを使用することができる。

【0039】

ノーマルＣＰが使用される場合、スロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含むので、サブフレームは１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。サブフレームの最初の最大３個のＯＦＤＭシンボルはＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当て、残りのＯＦＤＭシンボルはＰＤＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てることができる。

【0040】

図３（ｂ）は、タイプ２の無線フレームの構造を示す図である。タイプ２の無線フレームは、２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは５個のサブフレーム、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ；ＧＰ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）で構成され、このうち１個のサブフレームは２個のスロットで構成される。ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化又はチャネル推定に使用される。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定と端末の上りリンク送信同期を取るのに使用される。保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間において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。一方、無線フレームのタイプとは関係なく、１個のサブフレームは２個のスロットで構成される。

【0041】

無線フレームの構造は例示に過ぎなく、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、及びスロットに含まれるシンボルの数は多様に変更可能である。

【0042】

図４は、下りリンクスロットのリソースグリッドを例示する。

【0043】

図４を参照すれば、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、一つの下りリンクスロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含み、一つのリソースブロック（ＲＢ）は、周波数領域で１２個の副搬送波を含むと例示された。しかし、本発明がこれに制限されることはない。リソースグリッド上で、それぞれの要素はリソース要素（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ、ＲＥ）と称される。一つのＲＢは１２×７ＲＥを含む。下りリンクスロットに含まれたＲＢの個数ＮＤＬは、下りリンク送信帯域に依存する。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り得る。

【0044】

図５は、下りリンクサブフレームの構造を例示する。

【0045】

図５を参照すれば、サブフレーム内で１番目のスロットの前に位置した最大３（４）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に該当する。残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｃｅｌ）が割り当てられるデータ領域に該当し、データ領域の基本リソース単位はＲＢである。ＬＴＥで使用される下りリンク制御チャネルの例は、ＰＣＦＩＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）などを含む。ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの１番目のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内で制御チャネルの送信に使用されるＯＦＤＭシンボルの個数に関する情報を搬送する。ＰＨＩＣＨは、上りリンク送信に対する応答であり、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ／ｎｅｇａｔｉｖｅ―ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔ）信号を搬送する。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報は、ＤＣＩ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称される。ＤＣＩは、上りリンク又は下りリンクスケジューリング情報又は任意の端末グループのための上りリンク送信電力制御命令（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｏｍｍａｎｄ）を含む。

【0046】

ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と言う。ＤＣＩフォーマットとしては、上りリンク用にフォーマット０、３、３Ａ、４、下りリンク用にフォーマット１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃなどのフォーマットが定義されている。ＤＣＩフォーマットによって、情報フィールドの種類、情報フィールドの個数、各情報フィールドのビット数などが変わる。例えば、ＤＣＩフォーマットは、用途によってホッピングフラグ（ｈｏｐｐｉｎｇ ｆｌａｇ）、ＲＢ割り当て（ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）、ＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）、ＲＶ（ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｖｅｒｓｉｏｎ）、ＮＤＩ（ｎｅｗ ｄａｔａ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＴＰＣ（ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）、ＨＡＲＱプロセス番号、ＰＭＩ（ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）確認（ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ）などの情報を選択的に含む。よって、ＤＣＩフォーマットによって、ＤＣＩフォーマットに整合される制御情報のサイズが変わる。一方、任意のＤＣＩフォーマットは二つの種類以上の制御情報の送信に使用することができる。例えば、ＤＣＩフォーマット０／１Ａは、ＤＣＩフォーマット０又はＤＣＩフォーマット１を搬送するのに使用され、これらはフラグフィールド（ｆｌａｇ ｆｉｅｌｄ）によって区分される。

【0047】

ＰＤＣＣＨは、ＤＬ―ＳＣＨ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）の送信フォーマット及びリソース割り当て、ＵＬ―ＳＣＨ（ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）に対するリソース割り当て情報、ＰＣＨ（ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）に対するページング情報、ＤＬ―ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上で送信されるランダム接続応答などの上位―階層制御メッセージのリソース割り当て情報、任意の端末グループ内での個別端末に対する送信電力制御命令、ＶｏＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）の活性化などを搬送する。制御領域内で複数のＰＤＣＣＨが送信され得る。端末は、複数のＰＤＣＣＨをモニターすることができる。ＰＤＣＣＨは、一つ又は複数の連続したＣＣＥ（ｃｏｎｓｅｃｕｔｉｖｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）の集合（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）上で送信される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態によって所定の符号率（ｃｏｄｉｎｇ ｒａｔｅ）のＰＤＣＣＨを提供するために使用される論理的割り当て単位である。ＣＣＥは、複数のＲＥＧ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ）に対応する。ＰＤＣＣＨのフォーマット及び利用可能なＰＤＣＣＨのビット数は、ＣＣＥの個数とＣＣＥによって提供される符号率との間の相関関係によって決定される。基地局は、端末に送信されるＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、ＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）を制御情報に付加する。ＣＲＣは、ＰＤＣＣＨの所有者又は使用用途によって唯一識別子（ＲＮＴＩ（ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と称される。）でマスクされる。ＰＤＣＣＨが特定端末のためのものであれば、該当端末の唯一識別子（例：Ｃ―ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ―ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスクされる。他の例として、ＰＤＣＣＨがページングメッセージのためのものであれば、ページング指示識別子（例：Ｐ―ＲＮＴＩ（ｐａｇｉｎｇ―ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスクされる。ＰＤＣＣＨがシステム情報（より具体的に、後述するＳＩＢ（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ））に関するものであれば、システム情報識別子（例：ＳＩ―ＲＮＴＩ（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスクされる。端末のランダム接続プリアンブルの送信に対する応答である、ランダム接続応答を指示するためにＲＡ―ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ―ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスクされる。

【0048】

図６は、上りリンクサブフレームの構造を例示する。

【0049】

図６を参照すれば、上りリンクサブフレームは、複数（例：２個）のスロットを含む。スロットは、ＣＰの長さによって互いに異なる数のＳＣ―ＦＤＭＡシンボルを含むことができる。一例として、ノーマルＣＰの場合、スロットは７個のＳＣ―ＦＤＭＡシンボルを含むことができる。上りリンクサブフレームは、周波数領域でデータ領域と制御領域とに区分される。データ領域はＰＵＳＣＨを含み、音声などのデータ信号を送信するのに使用される。制御領域はＰＵＣＣＨを含み、制御情報を送信するのに使用される。ＰＵＣＣＨは、周波数軸でデータ領域の両端部分に位置したＲＢペア（ＲＢ ｐａｉｒ）（例：ｍ＝０、１、２、３）を含み、スロットを境界にしてホップする。制御情報は、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などを含む。

【0050】

次に、ランダム接続過程に対して説明する。ランダム接続過程は、ＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）過程とも称される。ランダム接続過程は、初期接続、上りリンク同期調整、リソース割り当て、ハンドオーバー、無線リンク失敗後の無線リンク再形成、位置測定などの用途で多様に使用される。ランダム接続過程は、競争―ベース（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ―ｂａｓｅｄ）過程と、専用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）（すなわち、非―競争―ベース）過程とに分類される。競争―ベースのランダム接続過程は、初期接続を含み、一般的に使用される。また、専用ランダム接続過程は、ハンドオーバー、下りリンクデータが到逹したとき、位置測定のために上りリンク同期を再設定する場合などに制限的に使用される。競争―ベースのランダム接続過程で、端末はＲＡＣＨプリアンブルシーケンスをランダムに選択する。よって、複数の端末が同時に同一のＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを送信することが可能であり、これによって、以後の競争解消過程が必要である。その一方で、専用ランダム接続過程で、端末は、基地局が該当端末に唯一に割り当てたＲＡＣＨプリアンブルシーケンスを使用する。よって、他の端末との衝突無しでランダム接続過程を行うことができる。

【0051】

図７は、本発明の一実施例としてランダム接続過程を示す。図７の（ａ）は、競争―ベースのランダム接続過程を示し、図７の（ｂ）は、専用ランダム接続過程を例示する。

【0052】

図７（ａ）を参照すれば、競争―ベースのランダム接続過程は次の４ステップを含む。以下、ステップ１〜４で送信されるメッセージは、それぞれメッセージ（Ｍｓｇ）１〜４と称することができる。

【0053】

― ステップ１：端末は、ＰＲＡＣＨを介してＲＡＣＨプリアンブルを送信する。

【0054】

― ステップ２：端末は、基地局からＤＬ―ＳＣＨを介してランダム接続応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡＲ）を受信する。

【0055】

― ステップ３：端末は、ＵＬ―ＳＣＨを介してレイヤ２／レイヤ３メッセージを基地局に送信する。

【0056】

― ステップ４：端末は、ＤＬ―ＳＣＨを介して競争解消（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）メッセージを基地局から受信する。

【0057】

図７（ｂ）を参照すれば、専用ランダム接続過程は次の３ステップを含む。以下、ステップ０〜２で送信されるメッセージはそれぞれメッセージ（Ｍｓｇ）０〜２と称することができる。図面には示していないが、ランダム接続過程の一部として、ランダム接続応答に対応する上りリンク送信（すなわち、ステップ３）も行うことができる。専用ランダム接続過程は、基地局がＲＡＣＨプリアンブル送信を命令する用途のＰＤＣＣＨ（以下、ＰＤＣＣＨオーダー）を用いてトリガーすることができる。

【0058】

― ステップ０：基地局は、専用シグナリングを介したＲＡＣＨプリアンブルを端末に割り当てる。

【0059】

― ステップ１：端末は、ＰＲＡＣＨを介してＲＡＣＨプリアンブルを送信する。

【0060】

― ステップ２：端末は、基地局からＤＬ―ＳＣＨを介してランダム接続応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡＲ）を受信する。

【0061】

ＲＡＣＨプリアンブルを送信した後、端末は、予め―設定された時間ウィンドウ内でランダム接続応答（ＲＡＲ）受信を試みる。具体的に、端末は、時間ウィンドウ内でＲＡ―ＲＮＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＲＮＴＩ）を有するＰＤＣＣＨ（以下、ＲＡ―ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨ）（例：ＰＤＣＣＨでＣＲＣがＲＡ―ＲＮＴＩでマスクされる。）の検出を試みる。ＲＡ―ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨの検出時、端末は、ＲＡ―ＲＮＴＩ ＰＤＣＣＨに対応するＰＤＳＣＨ内に自身のためのＲＡＲが存在するか否かを確認する。ＲＡＲは、ＵＬ同期化のためのタイミングオフセット情報を示すＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）情報、ＵＬリソース割り当て情報（ＵＬグラント情報）、臨時端末識別子（例：Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｅｌｌ―ＲＮＴＩ、ＴＣ―ＲＮＴＩ）などを含む。端末は、ＲＡＲ内のリソース割り当て情報及びＴＡ値によってＵＬ送信（例：メッセージ３）を行うことができる。ＲＡＲに対応するＵＬ送信にはＨＡＲＱが適用される。よって、端末はメッセージ３を送信した後、メッセージ３に対応する受信応答情報（例：ＰＨＩＣＨ）を受信することができる。メッセージ３は、例えば、初期接続のためのＲＲＣ連結要求（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを含むことができる。メッセージ３を送信した端末は、競争解消（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）メッセージ（メッセージ４）を基地局から受信する。このステップで、端末は、同一のランダム接続リソースを使用してシステムへの接続を試みる複数の端末による競争を解消する。端末がメッセージ４を成功的に受信した場合、前記ＴＣ―ＲＮＴＩはＣ―ＲＮＴＩに昇格される。ステップ３で送信されたアイデンティティとステップ４で受信したアイデンティティとが同じでない場合、端末は、ランダム接続リソースに失敗したと見なし、ステップ１から再び開始する。また、ステップ３メッセージを送信した後、特定時間内にステップ４のメッセージを受信できなかった場合、端末は、ランダム接続過程に失敗したことを宣言し、ステップ１から再び開始する。但し、専用ランダム接続過程の場合、競争解消が必要でないので、以前の二つのステップのみを行う。

【0062】

図８は、本発明の一実施例に係るランダム接続手続を行う場合の待機時間に対して説明するための図である。

【0063】

図８を参照すれば、競争―ベースのランダム接続手続のステップ３で、端末は、自身の情報を送信するためのＲＲＣ／ＮＡＳ（ｎｏｎ―ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）要求メッセージを網に送信する。端末は、前記ＲＲＣ／ＮＡＳ要求メッセージのためのＵＬリソースの割り当てを受けなければならないので、競争―ベースのランダム接続手続は４ステップで行われる。

【0064】

下記の表１は、初期網接続のための４ステップのランダム接続手続を行う場合、待機時間を測定した結果を示す。表１を参照して、４ステップのランダム接続手続の待機時間を分析する。

【0065】

【表1】

【0066】

表１を参照すれば、図８（ａ）の８番目のステップであるＲＲＣ連結設定メッセージの受信（コンポーネント８）までの総待機時間は約１５．５［ｍｓ］である。

【0067】

図８（ｂ）によれば、従来の非競争―ベースのランダム接続手続中にハンドオーバーを行う端末は、ＲＡＣＨプリアンブルを送信し、ｅＮＢからランダム接続応答を受信した後、ｅＮＢにＲＲＣ連結再設定完了メッセージを送信する。この場合、待機時間に関して、標準文書では下記の表２のように分析している。

【0068】

【表2】

【0069】

表２を参照すれば、図８の７番目のステップであるＤＬデータの送信（コンポーネント７）までの総待機時間は１０．５［ｍｓ］である。

【0070】

このように、ＬＴＥシステムでは、リソースの活用を最大化するためにｅＮＢスケジューリングベースのデータ送受信方法を使用する。これは、端末がｅＮＢにデータを送信する場合、優先的に、端末はｅＮＢにＵＬリソース割り当てを要求し、ｅＮＢから割り当てられたＵＬリソースのみを用いてデータを送信できることを意味する。したがって、従来のＵＬデータ送信によれば、ｅＮＢからのリソース割り当てによる待機時間（ｌａｔｅｎｃｙ）が増加し得る。

【0071】

以下では、端末の制御領域での待機時間を最小化するために競争―ベース（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ―ｂａｓｅｄ）のＰＵＳＣＨゾーンを定義することを提案する。これによって、本発明で提案する競争―ベースのＰＵＳＣＨゾーンが設定されたセルに位置した端末は、低い待機時間（ｌｏｗ ｌａｔｅｎｃｙ）を要求するＵＬデータを送信する場合、ｅＮＢのスケジューリング無しで該当ゾーンを用いてデータを送信することができる。一方、本発明で提案する競争―ベースのＰＵＳＣＨゾーンは、特定手続内で送信されるＵＬデータ（例えば、ランダム接続のＲＲＣ／ＮＡＳ要求メッセージ又はＢＳＲのためのＢＳＲメッセージ）に対してのみ制限的に使用することもできる。以下では、優先的に、競争―ベースのＰＵＳＣＨゾーン（以下、「ＣＰゾーン」と称する。）及び競争ＰＵＳＣＨリソースブロック（以下、「ＣＰＲＢ」と称する。）に対して説明する。

【0072】

（ＣＰゾーン及びＣＰＲＢの定義）
図９及び図１０は、本発明の一実施例と関連する競争―ベースのＰＵＳＣＨゾーン及び競争ＰＵＳＣＨリソースブロックに対して説明するための図である。

【0073】

図９を参照すれば、本発明で提案するＣＰゾーンは、ＵＬデータを送信できるＰＵＳＣＨ内で特定リソース領域に割り当てることができ、例えば、一つのサブフレーム又は連続したサブフレームに割り当てることができる。また、このように特定リソース領域内で任意の一つの端末が占有できるリソース領域を競争ベースのＰＵＳＣＨリソースブロック（ＣＰＲＢ）と定義する。すなわち、一つのＣＰゾーン内にはＮ個のＣＰＲＢを定義することができる。

【0074】

図１０を参照すれば、端末は、特定時点にＣＰＲＢの占有を試みることができる。ここで、特定時点に任意の端末がＣＰＲＢを占有しようと試みることができる領域をＵＬ競争グループと言う。前記ＵＬ競争グループは、Ｍ個のＣＰゾーンを含むことができる。一つのＣＰゾーンは、端末が占有できるＮ個のＣＰＲＢを含むことができる。この場合、ＮｘＭは、特定時点に任意の一つのＵＥが該当競争グループで選択できるＣＰＲＢ（以下、候補ＣＰＲＢと言う）の数を意味する。

【0075】

２個のサブフレームで競争グループが設定され、一つのＣＰゾーンがサブフレーム単位で定義される場合、該当競争グループには、端末が占有できる候補ＣＰＲＢを２ｘＮ個だけ含ませることができる。すなわち、端末は、２Ｎ個の候補ＣＰＲＢを有し、端末は、２Ｎ個の候補ＣＰＲＢのうち少なくとも一つのＣＰＲＢを通じてデータをＵＬグラントの受信無しで送信することができる。例えば、４個のＣＰＲＢを有する２個のゾーンが一つの競争グループである場合、端末は、ＮｘＭ＝８だけの候補ＣＰＲＢを有する。一方、端末は、２Ｎ個の候補ＣＰＲＢのうち一つのＣＰＲＢを通じてデータをＵＬグラントの受信無しで送信できるので、既存のＵＬグラントを通じて送信されるデータの送信に必要な情報を別途に取得できなければならない。

【0076】

以下、ランダム接続手続のためのＣＰゾーンの設定方式に対して説明する。

【0077】

（ＣＰゾーンに関する情報送信方法）
本発明において、特定セルは、端末にＣＰゾーンに関する情報を送信する。前記特定セルは、該当セルがＣＰゾーンを有するセルであるという事実を端末に知らせる必要がある。また、端末が既存のＵＬグラントの受信無しでデータを送信するために、ｅＮＢは、前記データの送信に必要な情報を他の方式で端末に知らせる必要がある。前記ＣＰゾーンに関する情報は、前記特定セルがＣＰゾーンを有するセルであることを知らせる情報又はＣＰゾーンを用いた送信に必要な情報を含むことができる。以下、前記ＣＰゾーンに関する情報を送信する４つの方式を提案する。前記情報は、セル共通（ｃｅｌｌ ｃｏｍｍｏｎ）情報のうち一つであるので、システム情報ののうち一つとして送信することができる。具体的に、前記ＣＰゾーンに関する情報は、ブロードキャスティングメッセージ（例えば、システム情報又はＭＩＢ（Ｍａｓｔｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）など）として基地局から送信することができる。場合によっては、ＣＰソーンメッセージは、特定ＵＥのためにユニキャストメッセージと定義して送信することができる。ここで、前記特定セルは、スモールセルであることが好ましい。

【0078】

第１方式：前記ＣＰゾーン情報は、必須物理層情報（Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を送信するマスター情報ブロック（Ｍａｓｔｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ、ＭＩＢ）を通じて送信することができる。ここで、前記ＣＰゾーン情報は、マスター情報ブロックに追加されたフィールドを通じて送信することができる。

【0079】

第２方式：前記ＣＰゾーンに関する情報は、従来のシステム情報ブロック（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ、ＳＩＢ）を通じて送信することができる。ここで、従来のシステム情報ブロックはＳＩＢ―ｘと称する。前記ＣＰゾーンに関する情報は、場合によってＳＩＢ―ｘ（例えば、ＳＩＢ―１、ＳＩＢ―２など）を通じて送信することができる。前記ＣＰゾーンがランダム接続のために設定される場合、前記ＣＰゾーンに関する情報は初期網接続のために必要な情報であるので、ＳＩＢ―２を通じて送信されることが好ましい。すなわち、本発明においてランダム接続手続のためにＣＰゾーンが設定される場合、ＣＰゾーンに関する情報は、従来のＳＩＢ２に含ませてｅＮＢから端末に送信することができる。よって、前記メッセージを受信した端末は、前記ＣＰゾーンを通じてＲＲＣ連結要求（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージを送信し、セルに接続できることを予め認知することができる。

【0080】

第３方式：前記ＣＰゾーンに関する情報は、新しいＳＩＢを通じて送信することができる。ここで、前記新しいＳＩＢをＳＩＢ―ｙと称する。例えば、前記ＣＰゾーンが網接続後の手続のために設定される場合、前記ＣＰゾーンに関する情報は、新しく定義されたＳＩＢを通じて送信することができる。この場合、ｅＮＢは、前記端末が接続する特定セルが、新しいＳＩＢを受信しなければならないセルであることを端末に予め指示することができる。前記指示は、ＭＩＢ又はＳＩＢで送信することができる。前記ＳＩＢは、ＳＩＢ１又はＳＩＢ２であることが好ましい。

【0081】

第４方式：上述した情報は、新しい制御メッセージを介してユニキャスト方式で送信することができる。端末が該当セルに接続した場合、ＣＰゾーンの利用を望む端末にのみ該当ゾーンの情報を受信させることができる。

【0082】

前記ＣＰゾーンに関する情報は、上記で提案された方式に限定して送信されるものではなく、前記提案された方式を組み合わせた方式によって送信されてもよい。

【0083】

以下、ＣＰゾーンに関する情報に含まれる具体的な情報に対して説明する。

【0084】

（ＣＰゾーン設定のために送信される情報（パラメータ、情報））
本発明で提案するＣＰゾーンは、目的（例えば、ランダム接続手続のためのＣＰゾーン又はＢＳＲのためのＣＰゾーン）によって少なくとも一つのＣＰゾーンと定義することができる。すなわち、多数のＣＰゾーンのうち少なくとも一つのＣＰゾーンを同一の手続のために設定することができる。前記少なくとも一つのＣＰゾーンが同一の手続のために設定された場合、前記少なくとも一つのＣＰゾーンに関する情報は一つのＣＰゾーンに関する情報として定義することができる。一方、前記ＣＰゾーン情報は、下記の１）、２）の情報を含むことができる。

【0085】

１）ＣＰゾーンが設定されたＵＬリソース情報
前記ＳＩＢ、ＭＩＢなどに含まれるＣＰゾーンに関する情報には、ＣＰゾーンが設定されたＵＬリソース情報を含ませることができる。例えば、ＵＬリソース情報は、図１０に関する説明に示したように、一つのＣＰゾーンで多数の端末が占有できるＣＰＲＢの数（Ｎ）に関する情報を含むことができる。また、前記ＵＬリソース情報は、特定時点に任意の一つの端末がリソースを占有しようと試みることができるＣＰゾーンの数（Ｍ）に関する情報を含むことができる。上述したように、ＮｘＭは、特定時点に任意の一つの端末が選択できるＣＰＲＢである候補ＣＰＲＢの数を示す。すなわち、端末は、ＮｘＭ個の候補ＣＰＲＢを有する。一方、ｅＮＢは、リソース用途を考慮して、全てのＵＬサブフレームで該当ゾーンを設定しない場合もある。

【0086】

２）設定されたＣＰＲＢに送信できるデータの送信に必要な情報
前記ＳＩＢ、ＭＩＢなどに含まれるＣＰゾーンに関する情報には、設定されたＣＰＲＢに送信できるデータの送信に必要な情報を含ませることができる。前記データ送信に必要な情報は、既存のＵＬグラントを通じて送信される情報を含むことができる。

【0087】

ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）当たりの最大リソースブロックサイズ、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベル、及び初期送信電力レファレンス（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）のうち少なくとも一つは、前記設定されたＣＰＲＢに送信できるデータの送信に必要な情報として定義することができる。一方、前記データ送信に必要な情報は、セルに接続する全てのＵＥのために設定することができる。

【0088】

（ＣＰゾーン設定方法）
以下、前記ＣＰゾーンを設定する方法を、ランダム接続手続を仮定して説明する。ＣＰゾーンが設定されていない場合のランダム接続手続では、ＰＲＡＣＨ送信後に応答メッセージを介してＵＬグラントを受信した場合にのみＲＲＣメッセージを送信することができる。その一方で、ＣＰゾーンを通じてランダム接続手続を行う場合、端末は、プリアンブルシーケンスと同一の時間リソース又は連続する時間リソースを用いてＲＲＣメッセージを送信することができる。すなわち、ランダム接続手続のためにＣＰゾーンが設定された場合、ＰＲＡＣＨとＲＲＣメッセージを同一のＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）、隣接したＴＴＩ、他のＴＴＩなどを用いて送信することができる。以下、ＰＲＡＣＨとＣＰゾーンとの関係を説明する。

【0089】

図１１を参照して、本発明の一実施例によってランダム接続手続のためのＣＰゾーンを設定する具体的な方法を説明する。図１１の（ａ）は、イントラサブフレーム設定方式を示し、図１１の（ｂ）は、インターサブフレーム設定方式を示し、図１１の（ｃ）は、これらが混在された方式を示す。

【0090】

ＰＲＡＣＨ及びＣＰゾーンは、イントラ（Ｉｎｔｒａ）サブフレーム設定方式、インター（Ｉｎｔｅｒ）サブフレーム設定方式を用いて設定したり、又は、二つの方式が混在された方式で設定することができる。

【0091】

図１１の（ａ）を参照すれば、ＰＲＡＣＨとＣＰゾーンは、イントラサブフレーム設定方式で設定することができる。イントラサブフレーム設定方式によれば、同一のサブフレーム内で前記ＰＲＡＣＨ及びＲＲＣメッセージが送信される。この場合、時分割多重化（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）又は周波数分割多重化（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式を用いることができる。この場合、ＰＲＡＣＨが送信されるサブフレームでＲＲＣメッセージが共に送信される。これを、一つのＴＴＩで送信されると表現することができる。

【0092】

図１１の（ｂ）を参照すれば、ＰＲＡＣＨとＣＰゾーンは、インターサブフレーム設定方式で設定することができる。インターサブフレーム設定方式によれば、前記ＰＲＡＣＨ及びＲＲＣメッセージが互いに異なる隣接したサブフレームで送信される。一つのサブフレームでプリアンブルが送信された後、後続するサブフレームでＲＲＣメッセージが送信され得る。すなわち、ＰＲＡＣＨ及びＲＲＣメッセージは２個のＴＴＩで送信される。

【0093】

また、ＰＲＡＣＨ及びＣＰゾーンのリソースは、図１１の（ｃ）に示したように、前記２つの方式が混在されて設定されてもよい。例えば、ＰＲＡＣＨは、毎サブフレームごとに設定されるが、ＣＰゾーンは二つのサブフレーム間隔で設定され得る。

【0094】

ＰＲＡＣＨ及びＣＰゾーンは、セル運用技法によって多様な方式で設定されてもよい。一方、セル内のリソース活用を最大化するために、特定サブフレームではＰＲＡＣＨ又はＣＰゾーンを設定しない場合もある。上述したＣＰゾーンの定義及び前記ＣＰゾーンをセルに設定する方法を用いてシステムの待機時間（ｌａｔｅｎｃｙ）を最小化することができる。

【0095】

以下、ＣＰゾーンがランダム接続手続のために設定される場合を仮定し、ランダム接続手続を具体的に説明する。

【0096】

図１２及び図１３は、ＣＰゾーンの設定有無によるランダム接続手続を比較して説明するための図である。

【0097】

ランダム接続手続では、場合によって、プリアンブルの送信を省略することができ、プリアンブルの送信が省略される場合、端末は、ＤＬデータを受信し、同期化のためのＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）値を予め取得することができる。また、場合によって、端末は、ＴＡを受信することなく、ＴＡ値無しでＧＰＳ又はｅＮＢのタイミング差値を用いてタイミングを調節することもできる。以下では、ｅＮＢと端末との間の精巧なタイミング調節のためにプリアンブルを送信する場合を仮定し、ランダム接続手続を説明する。

【0098】

図１２の（ａ）は、ＣＰゾーンを設定していない場合の競争ベースのランダム接続手続を例示する。図１２の（ａ）を参照すれば、競争ベースのランダム接続手続では、ランダム接続応答メッセージを介して次のＵＬメッセージのためのＵＬグラントが基地局から送信される。ＣＰゾーンがランダム接続手続のために設定される場合、ＣＰゾーンは、３番目に送信されるＲＲＣメッセージ（例えば、ＲＲＣ要求メッセージ、ＮＡＳ要求メッセージ）のために使用することができる。

【0099】

図１３の（ａ）は、ＣＰゾーンを設定した場合の競争ベースのランダム接続手続を例示する。

【0100】

図１３の（ａ）を参照すれば、端末は、ランダム接続手続を行うとき、プリアンブルを送信すると同時に、又は連続的にＲＲＣメッセージを送信することができる。具体的に、端末は、プリアンブルを送信すると同時に、又は連続的に競争（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ）を通じて選択したＰＵＳＣＨのＣＰＲＢを介してＵＬグラント無しでＲＲＣメッセージを送信することができる。すなわち、端末は、２ステップのランダム接続手続を行うことができる。すなわち、競争―ベースのランダム接続手続である場合、端末は、ＣＰゾーンを用いて図１１（ａ）の３番目のメッセージとプリアンブルを同時に又は連続して送信することができる。

【0101】

図１２の（ｂ）は、ＣＰゾーンを設定していない場合の専用ランダム接続手続を例示する。

【0102】

図１２の（ｂ）を参照すれば、専用ランダム接続手続は、ランダム接続応答メッセージが送信される３ステップまでの手続を含む。専用ランダム接続手続では、ランダム接続応答メッセージを介してランダム接続手続以後に送信されるＵＬメッセージのためのＵＬグラントが基地局から送信される。ＣＰゾーンが専用ランダム接続手続のために設定された場合、前記ＣＰゾーンは、ランダム接続手続以後に送信されるＲＲＣメッセージの送信のために使用することができる。

【0103】

図１３の（ｂ）は、ＣＰゾーンを設定した場合の専用ランダム接続手続を例示する。

【0104】

図１３の（ｂ）を参照すれば、非競争―ベースのランダム接続手続の場合、端末は、ランダム接続手続を行った後で送信することができたＲＲＣメッセージをランダム接続手続で送信することができる。その結果、全体のＲＲＣ手続（例えば、ハンドオーバー遂行）をより速く行うことができる。具体的に、端末は、プリアンブルを送信すると同時に、又は連続的に競争を通じて選択したＰＵＳＣＨのＣＰＲＢを介してＵＬグラント無しでＲＲＣメッセージを送信することができる。例えば、端末がハンドオーバーを行う場合は、サービングｅＮＢがＵＥにプリアンブルを割り当てる。その後、ｅＮＢはターゲットｅＮＢにプリアンブルを送信する。ＣＰゾーンが設定された場合、端末は、ＣＰゾーンを用いてターゲットｅＮＢにプリアンブルを送信すると同時に、又は連続してハンドオーバー完了メッセージ（ＨＯ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｍｅｓｓａｇｅ）を送信する。

【0105】

前記ＲＲＣメッセージは、ランダム接続が行われる手続によって、次のメッセージのうち一つであり得る。１）初期接続手続の場合、前記ＲＲＣメッセージはＲＲＣ連結要求（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージであり得る。２）ハンドオーバー（Ｈａｎｄ Ｏｖｅｒ、ＨＯ）手続の場合、前記ＲＲＣメッセージはＲＲＣ連結再構成完了（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｌｅｔｅ）メッセージであり得る。３）ＲＲＣ連結再設定手続の場合、前記ＲＲＣメッセージはＲＲＣ連結再設定要求（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅ―ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）メッセージであり得る。

【0106】

以下、ランダム接続手続のためのＣＰゾーンを設定した場合の効果に対して、図８及び図１４を参照して具体的に説明する。

【0107】

図１４は、ランダム接続手続のためのＣＰゾーンを設定した場合の効果を説明するための図である。図１４の（ａ）を参照して競争ベースのランダム接続手続に対して説明し、図１４の（ｂ）を参照して専用ランダム接続手続に対して説明する。

【0108】

ランダム接続手続のためのＣＰゾーンを設定した場合の効果を、図８に関する説明と比較して説明する。

【0109】

図８の（ａ）を参照すれば、ＣＰゾーンが設定されていない場合、競争―ベースのランダム接続手続を行う端末はＲＡＣＨプリアンブルを送信し、ｅＮＢからランダム接続応答を受信した後、ｅＮＢにＲＲＣ／ＮＡＳ要求を送信する。この場合、待機時間に関して、標準文書では上述した表１のように分析している。

【0110】

表１を参照すれば、図８の（ａ）の８番目のステップであるＲＲＣ連結設定メッセージの受信（コンポーネント８）までの総待機時間は１５．５［ｍｓ］である。

【0111】

図１４の（ａ）によれば、ＣＰゾーンを設定する場合、端末は、ランダム接続応答を受信することなく、ＲＡＣＨプリアンブル送信と同時に又は連続してＲＲＣ／ＮＡＳ要求メッセージをｅＮＢに送信する。この場合、ＲＲＣ連結設定メッセージの受信まで必要な待機時間は、下記の表３に示した通りである。

【0112】

【表3】

【0113】

表３を参照すれば、図１４の（ａ）の５番目のステップであるＲＲＣ連結設定メッセージの受信（コンポーネント８）までの総待機時間は６．５［ｍｓ］である。すなわち、ＣＰゾーンを設定した結果、ＣＰゾーンを設定する前の待機時間と比較して９［ｍｓ］だけ待機時間を減少させることができる。

【0114】

以下、専用ランダム接続手続を、ハンドオーバー（ＨＯ）手続を行う場合を仮定して説明する。

【0115】

図８の（ｂ）を参照すれば、ＣＰゾーンを設定していない場合の専用ランダム接続手続中にハンドオーバーを行う端末は、ＲＡＣＨプリアンブルを送信し、ｅＮＢからランダム接続応答を受信した後、ｅＮＢにＲＲＣ連結再設定完了メッセージを送信する。この場合、待機時間に関して、標準文書では上述した表２のように分析している。

【0116】

表２を参照すれば、図８（ｂ）の７番目のステップであるＤＬデータの送信（コンポーネント７）までの総待機時間は１０．５［ｍｓ］である。

【0117】

図１４の（ｂ）によれば、ＣＰゾーンを設定する場合、端末は、ランダム接続応答を受信することなく、ＲＡＣＨプリアンブル送信と同時に、又は連続してＲＲＣ連結再設定完了メッセージをｅＮＢに送信する。この場合、ＲＲＣ連結設定メッセージの受信まで必要な待機時間は、下記の表４に示した通りである。

【0118】

【表4】

【0119】

表４を参照すれば、図１４の（ｂ）の６番目のステップであるランダム接続応答の送信までの総待機時間は７．５［ｍｓ］である。すなわち、ＣＰゾーンを設定した結果、ＣＰゾーンを設定する前の待機時間と比較して３［ｍｓ］だけ待機時間を減少させることができる。すなわち、ＣＰゾーンを設定していない場合の非競争ベースのランダム接続手続ではＲＲＣメッセージ送信のためにＵＬグラントメッセージを受信しなければならなかったが、ＣＰゾーンを設定する場合、ＵＬグラントメッセージを受信する必要がないので、全体の手続の待機時間を減少させることができる。

【0120】

このように、ランダム接続手続のためにＣＰゾーンを設定した場合、ＲＲＣメッセージ送信のためのＵＬグラントメッセージの送受信による待機時間を減少させることができる。

【0121】

図１５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。

【0122】

図１５を参照すれば、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）１１０及び端末（ＵＥ）１２０を含む。無線通信システムがリレーを含む場合、基地局又は端末はリレーに取り替えることができる。

【0123】

下りリンクにおいて、送信機は前記基地局１１０の一部であり、受信機は前記端末１２０の一部であり得る。上りリンクにおいて、送信機は前記端末１２０の一部であり、受信機は前記基地局１１０の一部であり得る。

【0124】

基地局１１０は、プロセッサ１１２、メモリ１１４及び無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニット１１６を含む。プロセッサ１１２は、本発明で提案した手続及び／又は方法を具現するように構成することができる。メモリ１１４は、プロセッサ１１２と連結され、プロセッサ１１２の動作と関連する多様な情報を格納する。ＲＦユニット１１６は、プロセッサ１１２と連結され、無線信号を送信及び／又は受信する。端末１２０は、プロセッサ１２２、メモリ１２４及びＲＦユニット１２６を含む。プロセッサ１２２は、本発明で提案した手続及び／又は方法を具現するように構成することができる。メモリ１２４は、プロセッサ１２２と連結され、プロセッサ１２２の動作と関連する多様な情報を格納する。ＲＦユニット１２６は、プロセッサ１２２と連結され、無線信号を送信及び／又は受信する。

【0125】

以上で説明した各実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定形態に結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別途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。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合され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可能である。本発明の各実施例で説明する各動作の順序は変更可能である。いずれかの実施例の一部の構成や特徴は他の実施例に含ませることができ、又は他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替えることができる。特許請求の範囲で明示的な引用関係のない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新しい請求項として含ませ得ることは自明である。

【0126】

本文書において、本発明の各実施例は、主に端末と基地局との間の信号送受信関係を中心に説明した。このような送受信関係は、端末とリレー又は基地局とリレーとの間の信号送受信にも同一／類似する形に拡張される。本文書で基地局によって行われると説明した特定動作は、場合によっては、その上位ノード（ｕｐｐｅｒ ｎｏｄｅ）によって行うことができる。すなわち、基地局を含む複数のネットワークノードからなるネットワークで端末との通信のために行われる多様な動作は、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えることは自明である。基地局は、固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）、Ｎｏｄｅ Ｂ、ｅＮｏｄｅ Ｂ（ｅＮＢ）、アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）などの用語に取り替えることができる。また、端末は、ＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＳＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）などの用語に取り替えることができる。

【0127】

本発明に係る実施例は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア、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、本発明の一実施例は、一つ又はそれ以上の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。

【0128】

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、以上で説明した機能又は動作を行うモジュール、手続、関数などの形態に具現することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに格納してプロセッサによって駆動することができる。前記メモリユニットは、前記プロセッサの内部又は外部に位置し、既に公知となった多様な手段によって前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。

【0129】

本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは当業者にとって自明である。よって、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならなく、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解釈によって決定しなければならなく、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0130】

本発明は、無線移動通信システムの端末機、基地局、又はその他装備に使用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】