JP6509853B2 - ランダムアクセス手順を実行する方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信に関する。

ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）の向上である３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、３ＧＰＰリリース（ｒｅｌｅａｓｅ）８で紹介されている。３ＧＰＰ ＬＴＥは、ダウンリンクでＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）を使用し、アップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）を使用する。

このようなＬＴＥは、ＦＤＤ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ）方式とＴＤＤ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ）方式とに分けられる。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ１０．４．０（２０１１−１２）“Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ １０）”に開示されているように、ＬＴＥにおいて、物理チャネルは、ダウンリンクチャネルであるＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、アップリンクチャネルであるＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）とＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）に分けられる。

一方、益々増加するデータを処理するために、次世代移動通信システムでは、セルカバレッジ半径が小さい小規模セル（ｓｍａｌｌ ｃｅｌｌ）が既存セルのカバレッジ内に追加されることが予想され、小規模セルは、より多いトラフィックを処理することが予想される。

しかし、小規模セルの導入によって、端末は、マクロセルと小規模セルの両方ともにランダムアクセス手順を実行すべき状況が発生することがあるが、現在３ＧＰＰ標準スペックによると許容されていない。

したがって、本明細書の開示は、前述した問題点を解決することを目的とする。

前述した目的を達成するために、本明細書の一開示は、ランダムアクセス手順を実行する方法を提供する。前記方法は、第１のセルへのランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を生成するステップと、第２のセルへのランダムアクセスプリアンブルを生成するステップと、前記第１のセルへのランダムアクセスプリアンブルと前記第２のセルへのランダムアクセスプリアンブルが同じサブフレーム上で同時に送信されるようにトリガされるかどうかを判断するステップと、同時送信されるようにトリガされた場合、予め設定された優先順位によっていずれか一つのセルへのランダムアクセスプリアンブルを選択するステップと、前記選択されたいずれか一つのランダムアクセスプリアンブルを送信するステップと、を含む。

前記第１のセルはマクロセルであり、前記第２のセルは小規模セルである。

前記予め設定された優先順位は、プライマリセル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ）、低いセルインデックスを有するセカンダリセル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌｓ）の順である。

または、前記予め設定された優先順位は、プライマリセル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ）を含むマスタセルグループ、セカンダリセルを含むセカンダリセルグループの順である。

または、前記予め設定された優先順位は、非コンテンション（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ）ベースのランダムアクセス手順、コンテンションベースのランダムアクセス手順の順である。

または、前記予め設定された優先順位は、測定結果によるチャネル品質が高い順である。

または、前記予め設定された優先順位は、ランダムアクセスプリアンブルを生成するためのルートインデックス及びＰＲＡＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）設定によって決められる。

前記方法は、前記選択されないランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを遅延させるステップをさらに含む。

前記方法は、前記選択されないランダムアクセスプリアンブルの送信を該当送信タイミングでドロップするステップをさらに含む。

前記方法は、前記該当送信タイミングで前記送信をドロップした後、再送信する場合、再送信カウンタを増加させないステップをさらに含む。

また、前述した目的を達成するために、本明細書の一開示は、ランダムアクセス手順を実行するユーザ装置（ＵＥ）を提供する。前記ユーザ装置は、第１のセルへのランダムアクセスプリアンブル（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｅａｍｂｌｅ）及び第２のセルへのランダムアクセスプリアンブルを生成した後、前記第１のセルへのランダムアクセスプリアンブルと前記第２のセルへのランダムアクセスプリアンブルが同じサブフレーム上で同時に送信されるようにトリガされるかどうかを判断し、前記判断によって同時送信されるようにトリガされたと確認される場合、予め設定された優先順位によっていずれか一つのセルへのランダムアクセスプリアンブルを選択するプロセッサと、前記プロセッサにより選択されたいずれか一つのランダムアクセスプリアンブルを送信する送受信部と、を含む。

本明細書の開示によると、前述した従来技術の問題点が解決される。

無線通信システムである。 ３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、ＦＤＤによる無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）の構造を示す。 ３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、ＴＤＤによるダウンリンク無線フレームの構造を示す。 ３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、一つのアップリンクまたはダウンリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示す例示図である。 ダウンリンクサブフレームの構造を示す。 ３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、アップリンクサブフレームの構造を示す。 単一搬送波システムとキャリアアグリゲーションシステムの比較例である。 キャリアアグリゲーションシステムにおける交差搬送波スケジューリングを例示する。 ３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、ランダムアクセス過程を示す流れ図である。 次世代無線通信システムになる可能性があるマクロセルと小規模セルが混合された異種ネットワークの環境を示す。 マクロセルと小規模セルに対して可能な二重接続のシナリオを示す。 マクロセルと小規模セルに対して可能な二重接続のシナリオを示す。 ＵＥが複数のセルにＰＲＡＣＨを送信する例を示す。 いずれか一つのＰＲＡＣＨ送信をドロップする例を各々示す。 いずれか一つのＰＲＡＣＨ送信をドロップする例を各々示す。 本明細書の開示が具現される無線通信システムを示すブロック図である。

以下、３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）に基づいて本発明が適用されることを記述する。これは例示に過ぎず、本発明は、多様な無線通信システムに適用されることができる。以下、ＬＴＥとは、ＬＴＥ及び／またはＬＴＥ−Ａを含む。

本明細書で使われる技術的用語は、単に特定の実施例を説明するために使われたものであり、本発明を限定するものではないことを留意しなければならない。また、本明細書で使われる技術的用語は、本明細書で特別に他の意味で定義されない限り、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者により一般的に理解される意味で解釈されなければならず、過度に包括的な意味または過度に縮小された意味で解釈されてはならない。また、本明細書で使われる技術的な用語が本発明の思想を正確に表現することができない技術的用語である場合、当業者が正確に理解することができる技術的用語に変えて理解しなければならない。また、本発明で使われる一般的な用語は、事前定義によって、または前後文脈によって、解釈されなければならず、過度に縮小された意味で解釈されてはならない。

また、本明細書で使われる単数の表現は、文脈上、明白に異なる意味ではない限り、複数の表現を含む。本出願において、“構成される”または“含む”などの用語は、明細書上に記載された複数の構成要素、または複数のステップを必ず全部含むと解釈されてはならず、そのうち一部構成要素または一部ステップは含まないこともあり、または追加的な構成要素またはステップをさらに含むこともあると解釈されなければならない。

また、本明細書で使われる第１及び第２などのように序数を含む用語は、多様な構成要素の説明に使われることができるが、前記構成要素は、前記用語により限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を外れない限り、第１の構成要素は第２の構成要素と命名することができ、同様に、第２の構成要素も第１の構成要素と命名することができる。

一構成要素が他の構成要素に“連結されている”または“接続されている”と言及された場合、該当他の構成要素に直接的に連結されており、または接続されていることもあるが、中間に他の構成要素が存在することもある。それに対し、一構成要素が他の構成要素に“直接連結されている”または“直接接続されている”と言及された場合、中間に他の構成要素が存在しないと理解しなければならない。

以下、添付図面を参照して本発明による好ましい実施例を詳細に説明し、図面符号に関係なしに同じまたは類似の構成要素は同じ参照番号を付与し、これに対する重なる説明は省略する。また、本発明を説明するにあたって、関連した公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付図面は、本発明の思想を容易に理解することができるようにするためのものであり、添付図面により本発明の思想が制限されると解釈されてはならないことを留意しなければならない。本発明の思想は、添付図面外に全ての変更、均等物乃至代替物にまで拡張されると解釈されなければならない。

以下で使われる用語である基地局は、一般的に無線機器と通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）を意味し、ｅＮｏｄｅＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）等、他の用語で呼ばれることもある。

また、以下で使われる用語であるＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）は、固定されてもよいし、移動性を有してもよく、機器（Ｄｅｖｉｃｅ）、無線機器（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｄｅｖｉｃｅ）、端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＭＳ（ｍｏｂｉｌｅ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＵＴ（ｕｓｅｒ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＳＳ（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＴ（ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）等、他の用語で呼ばれることもある。

図１は、無線通信システムである。

図１を参照して分かるように、無線通信システムは、少なくとも一つの基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）２０を含む。各基地局２０は、特定の地理的領域（一般的にセルという）２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対して通信サービスを提供する。また、セルは、複数の領域（セクターという）に分けられる。

ＵＥは、通常的に、一つのセルに属し、ＵＥが属するセルをサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）という。サービングセルに対して通信サービスを提供する基地局をサービング基地局（ｓｅｒｖｉｎｇ ＢＳ）という。無線通信システムは、セルラーシステム（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｓｙｓｔｅｍ）であるため、サービングセルに隣接する他のセルが存在する。サービングセルに隣接する他のセルを隣接セル（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ｃｅｌｌ）という。隣接セルに対して通信サービスを提供する基地局を隣接基地局（ｎｅｉｇｈｂｏｒ ＢＳ）という。サービングセル及び隣接セルは、ＵＥを基準に相対的に決定される。

以下、ダウンリンクは、基地局２０からＵＥ１０への通信を意味し、アップリンクは、ＵＥ１０から基地局２０への通信を意味する。ダウンリンクにおいて、送信機は基地局２０の一部分であり、受信機はＵＥ１０の一部分である。アップリンクにおいて、送信機はＵＥ１０の一部分であり、受信機は基地局２０の一部分である。

一方、無線通信システムは、ＭＩＭＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）システム、ＭＩＳＯ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｓｉｎｇｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）システム、ＳＩＳＯ（ｓｉｎｇｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｓｉｎｇｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）システム及びＳＩＭＯ（ｓｉｎｇｌｅ−ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ｏｕｔｐｕｔ）システムのうちいずれか一つである。ＭＩＭＯシステムは、複数の送信アンテナ（ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｔｅｎｎａ）と複数の受信アンテナ（ｒｅｃｅｉｖｅ ａｎｔｅｎｎａ）を使用する。ＭＩＳＯシステムは、複数の送信アンテナと一つの受信アンテナを使用する。ＳＩＳＯシステムは、一つの送信アンテナと一つの受信アンテナを使用する。ＳＩＭＯシステムは、一つの送信アンテナと複数の受信アンテナを使用する。以下、送信アンテナは、一つの信号またはストリームの送信に使われる物理的または論理的アンテナを意味し、受信アンテナは、一つの信号またはストリームの受信に使われる物理的または論理的アンテナを意味する。

一方、無線通信システムは、一般的には、ＦＤＤ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ）方式とＴＤＤ（ｔｉｍｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｄｕｐｌｅｘ）方式とに分けられる。ＦＤＤ方式によると、アップリンク送信とダウンリンク送信が互いに異なる周波数帯域を占めて行われる。ＴＤＤ方式によると、アップリンク送信とダウンリンク送信が同じ周波数帯域を占めて互いに異なる時間に行われる。ＴＤＤ方式のチャネル応答は、実質的に相互的（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ）である。これは与えられた周波数領域でダウンリンクチャネル応答とアップリンクチャネル応答がほぼ同じであるということを意味する。したがって、ＴＤＤに基づく無線通信システムにおいて、ダウンリンクチャネル応答は、アップリンクチャネル応答から得られることができるという長所がある。ＴＤＤ方式は、全体周波数帯域をアップリンク送信とダウンリンク送信が時分割されるため、基地局によるダウンリンク送信とＵＥによるアップリンク送信が同時に実行されることができない。アップリンク送信とダウンリンク送信がサブフレーム単位に区分されるＴＤＤシステムにおいて、アップリンク送信とダウンリンク送信は、互いに異なるサブフレームで実行される。

以下、ＬＴＥシステムに対し、より詳細に説明する。

図２は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、ＦＤＤによる無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）の構造を示す。

図２に示す無線フレームは、３ＧＰＰ ＴＳ ３６.２１１ Ｖ１０．４．０（２０１１−１２）“Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ １０）”の５節を参照することができる。

図２を参照すると、無線フレームは、１０個のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）を含み、一つのサブフレームは、２個のスロット（ｓｌｏｔ）を含む。無線フレーム内のスロットは、０から１９までのスロット番号が付けられる。一つのサブフレームの送信にかかる時間を送信時間区間（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）という。ＴＴＩは、データ送信のためのスケジューリング単位である。例えば、一つの無線フレームの長さは１０ｍｓであり、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、一つのスロットの長さは０．５ｍｓである。

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等は、多様に変更されることができる。

一方、一つのスロットは、複数のＯＦＤＭシンボルを含むことができる。一つのスロットに複数のＯＦＤＭシンボルが含まれるかどうかは、循環前置（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ：ＣＰ）によって変わることができる。

図３は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、ＴＤＤによるダウンリンク無線フレームの構造を示す。

これは３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ１０．４．０（２０１１−１２）“Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ １０）”の４節を参照することができ、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）のためのものである。

無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、０〜９のインデックスが付けられた１０個のサブフレームを含む。一つのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）は、２個の連続的なスロットを含む。例えば、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、一つのスロットの長さは０．５ｍｓである。

一つのスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルを含むことができる。ＯＦＤＭシンボルは、３ＧＰＰ ＬＴＥがダウンリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ）でＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）を使用するため、時間領域で一つのシンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ ｐｅｒｉｏｄ）を表現するためのものに過ぎず、多重接続方式や名称に制限をおくものではない。例えば、ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）シンボル、シンボル区間など、他の名称で呼ばれることもある。

一つのスロットは、７ＯＦＤＭシンボルを含むことを例示的に記述するが、ＣＰの長さによって一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は変わることができる。正規（ｎｏｒｍａｌ）ＣＰで、１スロットは７ＯＦＤＭシンボルを含み、拡張（ｅｘｔｅｎｄｅｄ）ＣＰで、１スロットは６ＯＦＤＭシンボルを含む。

リソースブロック（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ：ＲＢ）は、リソース割当単位であり、一つのスロットで複数の副搬送波を含む。例えば、一つのスロットが時間領域で７個のＯＦＤＭシンボルを含み、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場合、一つのリソースブロックは、７×１２個のリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ：ＲＥ）を含むことができる。

インデックス＃１とインデックス＃６を有するサブフレームは、スペシャルサブフレームといい、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、ＧＰ（Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ）及びＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）を含む。ＤｗＰＴＳは、ＵＥでの初期セル探索、同期化またはチャネル推定に使われる。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定とＵＥのアップリンク送信同期を合わせるときに使われる。ＧＰは、アップリンクとダウンリンクとの間にダウンリンク信号の多重経路遅延によりアップリンクで発生する干渉を除去するための区間である。

ＴＤＤでは、一つの無線フレームにＤＬ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）サブフレームとＵＬ（Ｕｐｌｉｎｋ）サブフレームが共存する。表１は、無線フレームの設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）の一例を示す。

‘Ｄ’はＤＬサブフレームを示し、‘Ｕ’はＵＬサブフレームを示し、‘Ｓ’はスペシャルサブフレームを示す。基地局からＵＬ−ＤＬ設定を受信すると、ＵＥは、無線フレームの設定によって、どのサブフレームがＤＬサブフレームかまたはＵＬサブフレームかを知ることができる。

ＤＬ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）サブフレームは、時間領域で制御領域（ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ）とデータ領域（ｄａｔａ ｒｅｇｉｏｎ）とに分けられる。制御領域は、サブフレーム内の第１のスロットの前方部の最大３個のＯＦＤＭシンボルを含むが、制御領域に含まれるＯＦＤＭシンボルの個数は変わることができる。制御領域にはＰＤＣＣＨ及び他の制御チャネルが割り当てられ、データ領域にはＰＤＳＣＨが割り当てられる。

図４は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、一つのアップリンクまたはダウンリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を示す例示図である。

図４を参照すると、アップリンクスロットは、時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）で複数のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルを含み、周波数領域（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ）でＮＲＢ個のリソースブロック（ＲＢ）を含む。例えば、ＬＴＥシステムにおいて、リソースブロック（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ ＲＢ）の個数、即ち、ＮＲＢは、６乃至１１０のうちいずれか一つである。前記ＲＢは、ＰＲＢ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）とも呼ばれる。

ここで、一つのリソースブロック（ＲＢ）は、時間領域で７ＯＦＤＭシンボル、周波数領域で１２副搬送波を含む７×１２リソース要素（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ：ＲＥ）を含むことを例示的に記述するが、リソースブロック内の副搬送波の数とＯＦＤＭシンボルの数はこれに制限されるものではない。リソースブロックが含むＯＦＤＭシンボルの数または副搬送波の数は多様に変更されることができる。即ち、ＯＦＤＭシンボルの数は、前述したＣＰの長さによって変更されることができる。特に、３ＧＰＰ ＬＴＥでは、正規ＣＰの場合、一つのスロット内に７個のＯＦＤＭシンボルが含まれると定義し、拡張ＣＰの場合、一つのスロット内に６個のＯＦＤＭシンボルが含まれると定義している。

ＯＦＤＭシンボルは、一つのシンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ ｐｅｒｉｏｄ）を表現するためのものであり、システムによって、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル、ＯＦＤＭＡシンボルまたはシンボル区間ということができる。リソースブロックは、リソース割当単位であり、周波数領域で複数の副搬送波を含む。アップリンクスロットに含まれるリソースブロックの数ＮＵＬは、セルで設定されるアップリンク送信帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に従属する。リソースグリッド上の各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）をリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ：ＲＥ）という。

一方、一つのＯＦＤＭシンボルにおける副搬送波の数は、１２８、２５６、５１２、１０２４、１５３６及び２０４８の中から一つを選定して使用することができる。

図４の３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、一つのアップリンクスロットに対するリソースグリッドは、ダウンリンクスロットに対するリソースグリッドにも適用されることができる。

図５は、ダウンリンクサブフレームの構造を示す。

図５では、正規ＣＰを仮定し、例示的に一つのスロット内に７ＯＦＤＭシンボルが含まれることを図示した。しかし、循環前置（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ：ＣＰ）の長さによって、一つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は変わることができる。即ち、前述したように、３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ１０．４．０によると、正規（ｎｏｒｍａｌ）ＣＰで、１スロットは７ＯＦＤＭシンボルを含み、拡張（ｅｘｔｅｎｄｅｄ）ＣＰで、１スロットは６ＯＦＤＭシンボルを含む。

リソースブロック（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｂｌｏｃｋ：ＲＢ）は、リソース割当単位であり、一つのスロットで複数の副搬送波を含む。例えば、一つのスロットが時間領域で７個のＯＦＤＭシンボルを含み、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場合、一つのリソースブロックは、７×１２個のリソース要素（ＲＥ）を含むことができる。

ＤＬ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）サブフレームは、時間領域で制御領域（ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ）とデータ領域（ｄａｔａ ｒｅｇｉｏｎ）とに分けられる。制御領域は、サブフレーム内の第１のスロットの前方部の最大３個のＯＦＤＭシンボルを含むが、制御領域に含まれるＯＦＤＭシンボルの個数は変わることができる。制御領域にはＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）及び他の制御チャネルが割り当てられ、データ領域にはＰＤＳＣＨが割り当てられる。

３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、物理チャネルは、データチャネルであるＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）、及び制御チャネルであるＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ−ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）に分けられる。

サブフレームの１番目のＯＦＤＭシンボルで送信されるＰＣＦＩＣＨは、サブフレーム内で制御チャネルの送信に使われるＯＦＤＭシンボルの数（即ち、制御領域の大きさ）に対するＣＦＩ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を伝送する。無線機器は、まず、ＰＣＦＩＣＨ上にＣＦＩを受信した後、ＰＤＣＣＨをモニタリングする。

ＰＤＣＣＨと違って、ＰＣＦＩＣＨは、ブラインド復号を使用せずに、サブフレームの固定されたＰＣＦＩＣＨリソースを介して送信される。

ＰＨＩＣＨは、ＵＬ ＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）のためのＡＣＫ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）／ＮＡＣＫ（ｎｅｇａｔｉｖｅ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）信号を伝送する。無線機器により送信されるＰＵＳＣＨ上のＵＬ（ｕｐｌｉｎｋ）データに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、ＰＨＩＣＨ上に送信される。

ＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）は、無線フレームの１番目のサブフレームの第２のスロットの前方部の４個のＯＦＤＭシンボルで送信される。ＰＢＣＨは、無線機器が基地局と通信するのに必須なシステム情報を伝送し、ＰＢＣＨを介して送信されるシステム情報をＭＩＢ（ｍａｓｔｅｒ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）という。これと比較して、ＰＤＣＣＨにより指示されるＰＤＳＣＨ上に送信されるシステム情報をＳＩＢ（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）という。

ＰＤＣＣＨは、ＤＬ−ＳＣＨ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ−ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当及び送信フォーマット、ＵＬ−ＳＣＨ（ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当情報、ＰＣＨ上のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上に送信されるランダムアクセス応答のような上位階層制御メッセージのリソース割当、任意のＵＥグループ内の個別ＵＥに対する送信電力制御命令のセット及びＶｏＩＰ（ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の活性化などを伝送することができる。複数のＰＤＣＣＨが制御領域内で送信されることができ、ＵＥは、複数のＰＤＣＣＨをモニタリングすることができる。ＰＤＣＣＨは、一つまたは複数の連続的なＣＣＥ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）のアグリゲーション（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）上に送信される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態による符号化率をＰＤＣＣＨに提供するために使われる論理的な割当単位である。ＣＣＥは、複数のリソース要素グループ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ）に対応される。ＣＣＥの数とＣＣＥにより提供される符号化率の関係によって、ＰＤＣＣＨのフォーマット及び可能なＰＤＣＣＨのビット数が決定される。

ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＤＣＩ）という。ＤＣＩは、ＰＤＳＣＨのリソース割当（これをＤＬグラント（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）ともいう）、ＰＵＳＣＨのリソース割当（これをＵＬグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）ともいう）、任意のＵＥグループ内の個別ＵＥに対する送信電力制御命令のセット及び／またはＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の活性化を含むことができる。

基地局は、ＵＥに送るＤＣＩによって、ＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報にＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）を付ける。ＣＲＣにはＰＤＣＣＨのオーナ（ｏｗｎｅｒ）や用途によって、固有な識別子（ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＲＮＴＩ）がマスキングされる。特定ＵＥのためのＰＤＣＣＨの場合、ＵＥの固有な識別子、例えば、Ｃ−ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスキングされることができる。または、ページングメッセージのためのＰＤＣＣＨの場合、ページング指示識別子、例えば、Ｐ−ＲＮＴＩ（ｐａｇｉｎｇ−ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスキングされることができる。システム情報ブロック（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ：ＳＩＢ）のためのＰＤＣＣＨの場合、システム情報識別子、ＳＩ−ＲＮＴＩ（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスキングされることができる。ＵＥのランダム、アクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するためにＲＡ−ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ−ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスキングされることができる。

３ＧＰＰ ＬＴＥでは、ＰＤＣＣＨの検出のためにブラインド復号を使用する。ブラインド復号は、受信されるＰＤＣＣＨ（これを候補（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）ＰＤＣＣＨという）のＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）に所望する識別子をデマスキングし、ＣＲＣエラーをチェックすることで、該当ＰＤＣＣＨが自分の制御チャネルかどうかを確認する方式である。基地局は、無線機器に送るＤＣＩによって、ＰＤＣＣＨフォーマットを決定した後、ＤＣＩにＣＲＣを付け、ＰＤＣＣＨのオーナ（ｏｗｎｅｒ）や用途によって、固有な識別子（ＲＮＴＩ）をＣＲＣにマスキングする。

サブフレーム内の制御領域は、複数のＣＣＥ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含む。ＣＣＥは、無線チャネルの状態による符号化率をＰＤＣＣＨに提供するために使われる論理的な割当単位であり、複数のＲＥＧ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｇｒｏｕｐ）に対応される。ＲＥＧは、複数のリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含む。ＣＣＥの数とＣＣＥにより提供される符号化率の関係によって、ＰＤＣＣＨのフォーマット及び可能なＰＤＣＣＨのビット数が決定される。

一つのＲＥＧは、４個のＲＥを含み、一つのＣＣＥは、９個のＲＥＧを含む。一つのＰＤＣＣＨを構成するために｛１、２、４、８｝個のＣＣＥを使用することができ、｛１、２、４、８｝の各々の要素をＣＣＥアグリゲーションレベル（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ）という。

ＰＤＣＣＨの送信に使われるＣＣＥの個数は、基地局がチャネル状態によって決定する。例えば、良いダウンリンクチャネル状態を有する端末には、一つのＣＣＥをＰＤＣＣＨ送信に使用することができる。悪い（ｐｏｏｒ）ダウンリンクチャネル状態を有する端末には、８個のＣＣＥをＰＤＣＣＨ送信に使用することができる。

一つまたはそれ以上のＣＣＥで構成された制御チャネルは、ＲＥＧ単位のインターリービングを実行し、セルＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に基づく循環シフト（ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ）が実行された後に物理的リソースにマッピングされる。

一方、端末は、自分のＰＤＣＣＨが制御領域内のどの位置でどのＣＣＥアグリゲーションレベルやＤＣＩフォーマットを使用して送信されるかを知ることができない。一つのサブフレーム内で複数のＰＤＣＣＨが送信されることができるため、端末は、サブフレーム毎に複数のＰＤＣＣＨをモニタリングする。ここで、モニタリングとは、端末がＰＤＣＣＨフォーマットによってＰＤＣＣＨのデコーディングを試みることである。

３ＧＰＰ ＬＴＥでは、ブラインドデコーディングによる負担を減らすために、検索空間（ｓｅａｒｃｈ ｓｐａｃｅ）を使用する。検索空間は、ＰＤＣＣＨのためのＣＣＥのモニタリングセット（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｅｔ）を意味する。端末は、該当する検索空間内でＰＤＣＣＨをモニタリングする。

端末がＣ−ＲＮＴＩに基づいてＰＤＣＣＨをモニタリングする時、ＰＤＳＣＨの送信モード（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅ：ＴＭ）によって、モニタリングするＤＣＩフォーマットと検索空間が決定される。以下の表は、Ｃ−ＲＮＴＩが設定されたＰＤＣＣＨモニタリングの例を示す。

ＤＣＩフォーマットの用途は、以下の表のように区分される。

アップリンクチャネルは、ＰＵＳＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）、ＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）を含む。

一方、ＰＤＣＣＨは、サブフレーム内の制御領域という限定された領域でモニタリングされ、また、ＰＤＣＣＨの復調のためには全帯域で送信されるＣＲＳが使われる。制御情報の種類が多様化し、制御情報の量の増加によって、既存ＰＤＣＣＨのみではスケジューリングの柔軟性が落ちる。また、ＣＲＳ送信による負担を減らすために、ＥＰＤＣＣＨ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ＰＤＣＣＨ）の導入されている。

図６は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、アップリンクサブフレームの構造を示す。

図６を参照すると、アップ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分けられる。制御領域には、アップリンク制御情報が送信されるためのＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる。データ領域には、データ（場合によって、制御情報も共に送信されることができる）が送信されるためのＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる。

一つのＵＥに対するＰＵＣＣＨは、サブフレームでリソースブロック対（ＲＢ ｐａｉｒ）で割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、第１のスロットと第２のスロットの各々で互いに異なる副搬送波を占める。ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対に属するリソースブロックが占める周波数は、スロット境界（ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ）を基準にして変更される。これをＰＵＣＣＨに割り当てられるＲＢ対がスロット境界で周波数がホッピングされた（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｈｏｐｐｅｄ）という。

ＵＥがアップリンク制御情報を時間によって互いに異なる副搬送波を介して送信することによって、周波数ダイバーシティ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）利得を得ることができる。ｍは、サブフレーム内でＰＵＣＣＨに割り当てられたリソースブロック対の論理的な周波数領域位置を示す位置インデックスである。

ＰＵＣＣＨ上に送信されるアップリンク制御情報には、ＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）ＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）／ＮＡＣＫ（ｎｏｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、ダウンリンクチャネル状態を示すＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、アップリンク無線リソース割当要求であるＳＲ（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）などがある。

ＰＵＳＣＨは、トランスポートチャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）であるＵＬ−ＳＣＨにマッピングされる。ＰＵＳＣＨ上に送信されるアップリンクデータは、送信時間区間（ＴＴＩ）の間に送信されるＵＬ−ＳＣＨのためのデータブロックであるトランスポートブロック（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ）である。前記トランスポートブロックは、ユーザ情報である。または、アップリンクデータは、多重化された（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）データである。多重化されたデータは、ＵＬ−ＳＣＨのためのトランスポートブロックと制御情報が多重化されたものである。

以下、キャリアアグリゲーションシステムに対して説明する。

図７は、単一搬送波システムとキャリアアグリゲーションシステムの比較例である。

図７の（ａ）を参照すると、単一搬送波システムでは、アップリンクとダウンリンクに一つの搬送波のみをＵＥにサポートする。搬送波の帯域幅は多様であるが、ＵＥに割り当てられる搬送波は一つである。それに対し、図７の（ｂ）を参照すると、キャリアアグリゲーション（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ：ＣＡ）システムでは、ＵＥに複数のコンポーネントキャリア（ＤＬ ＣＣ Ａ乃至Ｃ、ＵＬ ＣＣ Ａ乃至Ｃ）が割り当てられることができる。コンポーネントキャリア（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ：ＣＣ）は、キャリアアグリゲーションシステムで使われる搬送波を意味し、搬送波と略称できる。例えば、ＵＥに６０ＭＨｚの帯域幅を割り当てるために、３個の２０ＭＨｚのコンポーネントキャリアが割り当てられることができる。

キャリアアグリゲーションシステムは、アグリゲーションされる搬送波が連続する連続（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）キャリアアグリゲーションシステムと、アグリゲーションされる搬送波が互いに離れている不連続（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）キャリアアグリゲーションシステムとに区分されることができる。以下、単純にキャリアアグリゲーションシステムという時、これはコンポーネントキャリアが連続する場合と不連続する場合の両方とも含むと理解しなければならない。ダウンリンクとアップリンクとの間にアグリゲーションされるコンポーネントキャリアの数は、異なるように設定されることができる。ダウンリンクＣＣ数とアップリンクＣＣ数が同じ場合を対称的（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）アグリゲーションといい、その数が異なる場合を非対称的（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）アグリゲーションという。

１個以上のコンポーネントキャリアをアグリゲーションする時、対象となるコンポーネントキャリアは、既存システムとの下位互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）のために、既存システムで使用する帯域幅をそのまま使用することができる。例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、１．４ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ及び２０ＭＨｚの帯域幅をサポートし、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムでは、前記３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの帯域幅のみを利用して２０ＭＨｚ以上の広帯域を構成することができる。または、既存システムの帯域幅をそのまま使用せずに、新しい帯域幅を定義して広帯域を構成することもできる。

無線通信システムのシステム周波数帯域は、複数の搬送波周波数（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）により区分される。ここで、搬送波周波数は、セルの中心周波数（Ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ａ ｃｅｌｌ）を意味する。以下、セル（ｃｅｌｌ）は、ダウンリンク周波数リソースとアップリンク周波数リソースを意味する。または、セルは、ダウンリンク周波数リソースと選択的な（ｏｐｔｉｏｎａｌ）アップリンク周波数リソースの組合せ（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を意味する。また、一般的にキャリアアグリゲーション（ＣＡ）を考慮しない場合、一つのセル（ｃｅｌｌ）は、アップリンク及びダウンリンク周波数リソースが常に対で存在できる。

特定セルを介してパケット（ｐａｃｋｅｔ）データの送受信が行われるためには、ＵＥは、まず、特定セルに対して設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を完了しなければならない。ここで、設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）とは、該当セルに対するデータ送受信に必要なシステム情報受信を完了した状態を意味する。例えば、設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、データ送受信に必要な共通物理階層パラメータ、またはＭＡＣ（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層パラメータ、またはＲＲＣ階層で特定動作に必要なパラメータを受信する全般の過程を含むことができる。設定完了したセルは、パケットデータが送信されることができるという情報のみを受信すると、直ちにパケットの送受信が可能になる状態である。

設定完了状態のセルは、活性化（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）または非活性化（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）状態に存在できる。ここで、活性化は、データの送信または受信が行なわれ、またはレディー状態（ｒｅａｄｙ ｓｔａｔｅ）にあることを意味する。ＵＥは、自分に割り当てられたリソース（周波数、時間など）を確認するために、活性化されたセルの制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及びデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）をモニタリングまたは受信することができる。

非活性化は、トラフィックデータの送信または受信が不可能であり、測定や最小情報の送信／受信が可能であることを意味する。ＵＥは、非活性化セルからパケット受信のために必要なシステム情報（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＳＩ）を受信することができる。それに対し、ＵＥは、自分に割り当てられたリソース（周波数、時間など）を確認するために、非活性化されたセルの制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及びデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）をモニタリングまたは受信しない。

セルは、プライマリセル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ）、セカンダリセル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ）、サービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）に区分されることができる。

プライマリセルは、プライマリ周波数で動作するセルを意味し、ＵＥが基地局との最初接続確立過程（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）または接続再確立過程を実行するセル、またはハンドオーバ過程でプライマリセルとして指示されたセルを意味する。

セカンダリセルは、セカンダリ周波数で動作するセルを意味し、ＲＲＣ接続が確立されると設定され、追加的な無線リソースの提供に使われる。

サービングセルは、キャリアアグリゲーションが設定されない、またはキャリアアグリゲーションを提供することができないＵＥである場合、プライマリセルで構成される。キャリアアグリゲーションが設定された場合、サービングセルという用語は、ＵＥに設定されたセルを示し、複数で構成されることができる。一つのサービングセルは、一つのダウンリンクコンポーネントキャリアまたは｛ダウンリンクコンポーネントキャリア、アップリンクコンポーネントキャリア｝の対で構成されることができる。複数のサービングセルは、プライマリセル及び全てのセカンダリセルのうち一つまたは複数で構成された集合で構成されることができる。

前述したように、キャリアアグリゲーションシステムでは、単一搬送波システムと違って、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）、即ち、複数のサービングセルをサポートすることができる。

このようなキャリアアグリゲーションシステムは、交差搬送波スケジューリングをサポートすることができる。交差搬送波スケジューリング（ｃｒｏｓｓ−ｃａｒｒｉｅｒ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）は、特定コンポーネントキャリアを介して送信されるＰＤＣＣＨを介して他のコンポーネントキャリアを介して送信されるＰＤＳＣＨのリソース割当及び／または前記特定コンポーネントキャリアと基本的にリンクされているコンポーネントキャリア以外の他のコンポーネントキャリアを介して送信されるＰＵＳＣＨのリソース割当をすることができるスケジューリング方法である。即ち、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨが互いに異なるダウンリンクＣＣを介して送信されることができ、ＵＬグラントを含むＰＤＣＣＨが送信されたダウンリンクＣＣとリンクされたアップリンクＣＣでない他のアップリンクＣＣを介してＰＵＳＣＨが送信されることができる。このように交差搬送波スケジューリングをサポートするシステムでは、ＰＤＣＣＨが制御情報を提供するＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨがどのＤＬ ＣＣ／ＵＬ ＣＣを介して送信されるかを知らせる搬送波指示子が必要である。以下、このような搬送波指示子を含むフィールドを搬送波指示フィールド（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ：ＣＩＦ）という。

交差搬送波スケジューリングをサポートするキャリアアグリゲーションシステムは、従来のＤＣＩ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）フォーマットに搬送波指示フィールド（ＣＩＦ）を含むことができる。交差搬送波スケジューリングをサポートするシステム、例えば、ＬＴＥ−Ａシステムでは、既存のＤＣＩフォーマット（即ち、ＬＴＥで使用するＤＣＩフォーマット）にＣＩＦが追加されるため、３ビットが拡張されることができ、ＰＤＣＣＨ構造は、既存のコーディング方法、リソース割当方法（即ち、ＣＣＥベースのリソースマッピング）等を再使用することができる。

図８は、キャリアアグリゲーションシステムにおける交差搬送波スケジューリングを例示する。

図８を参照すると、基地局は、ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣ（モニタリングＣＣ）セットを設定することができる。ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣセットは、アグリゲーションされた全体ＤＬ ＣＣのうち一部ＤＬ ＣＣで構成され、交差搬送波スケジューリングが設定されると、ＵＥは、ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣセットに含まれているＤＬ ＣＣに対してのみＰＤＣＣＨモニタリング／復号を実行する。即ち、基地局は、ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣセットに含まれているＤＬ ＣＣを介してのみスケジューリングしようとするＰＤＳＣＨ／ＰＵＳＣＨに対するＰＤＣＣＨを送信する。ＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣセットは、ＵＥ特定的（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）、ＵＥグループ特定的（ＵＥ ｇｒｏｕｐ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）、またはセル特定的（ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）に設定されることができる。

図８では、３個のＤＬ ＣＣ（ＤＬ ＣＣ Ａ、ＤＬ ＣＣ Ｂ、ＤＬ ＣＣ Ｃ）がアグリゲーションされ、ＤＬ ＣＣ ＡがＰＤＣＣＨモニタリングＤＬ ＣＣに設定された例を示す。ＵＥは、ＤＬ ＣＣ ＡのＰＤＣＣＨを介してＤＬ ＣＣ Ａ、ＤＬ ＣＣ Ｂ、ＤＬ ＣＣ ＣのＰＤＳＣＨに対するＤＬグラントを受信することができる。ＤＬ ＣＣ ＡのＰＤＣＣＨを介して送信されるＤＣＩにはＣＩＦが含まれて、どのＤＬ ＣＣに対するＤＣＩかを示すことができる。

図９は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおいて、ランダムアクセス過程を示す流れ図である。

ランダムアクセス過程は、ＵＥ１００が基地局、即ち、ｅＮｏｄｅＢ２００とＵＬ同期を得たり、ＵＬ無線リソースの割当を受けたりするために使われる。

ＵＥ１００は、ルートインデックス（ｒｏｏｔ ｉｎｄｅｘ）とＰＲＡＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）設定インデックス（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ）をｅＮｏｄｅＢ２００から受信する。各セルにＺＣ（Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ）シーケンスにより定義される６４個の候補（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）ランダムアクセスプリアンブルがあり、ルートインデックスは、端末が６４個の候補ランダムアクセスプリアンブルを生成するための論理的インデックスである。

ランダムアクセスプリアンブルの送信は、各セルに特定時間及び周波数リソースに限定される。ＰＲＡＣＨ設定インデックスは、ランダムアクセスプリアンブルの送信が可能な特定サブフレームとプリアンブルフォーマットを指示する。

ＵＥ１００は、任意に選択されたランダムアクセスプリアンブルをｅＮｏｄｅＢ２００に送信する。ＵＥ１００は、６４個の候補ランダムアクセスプリアンブルの中から一つを選択する。そして、ＰＲＡＣＨ設定インデックスにより該当するサブフレームを選択する。ＵＥ１００は、選択されたランダムアクセスプリアンブルを選択されたサブフレームで送信する。

前記ランダムアクセスプリアンブルを受信したｅＮｏｄｅＢ２０００は、ランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ、ＲＡＲ）をＵＥ１００に送る。ランダムアクセス応答は、２ステップに検出される。まず、ＵＥ１００は、ＲＡ−ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ−ＲＮＴＩ）でマスキングされたＰＤＣＣＨを検出する。ＵＥ１００は、検出されたＰＤＣＣＨにより指示されるＰＤＳＣＨ上にＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）内のランダムアクセス応答を受信する。

＜小規模セル（ｓｍａｌｌ ｃｅｌｌ）の導入＞
一方、次世代移動通信システムでは、セルカバレッジ半径が小さい小規模セル（ｓｍａｌｌ ｃｅｌｌ）が、既存セルのカバレッジ内に追加されることが予想され、小規模セルは、より多いトラフィックを処理することが予想される。前記既存セルは、前記小規模セルに比べてカバレッジが大きいため、マクロセル（Ｍａｃｒｏ ｃｅｌｌ）とも呼ばれる。以下、図１０を参照して説明する。

図１０は、次世代無線通信システムになる可能性があるマクロセルと小規模セルが混合された異種ネットワークの環境を示す。

図１０を参照すると、既存基地局２００によるマクロセルは、一つ以上の小規模基地局３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄによる小規模セルと重なった異種ネットワーク環境が示されている。前記既存基地局は、前記小規模基地局に比べて大きいカバレッジを提供するため、マクロ基地局（Ｍａｃｒｏ ｅＮｏｄｅＢ、ＭｅＮＢ）とも呼ばれる。本明細書では、マクロセルとマクロ基地局という用語を混用して使用する。マクロセル２００に接続されたＵＥは、マクロＵＥ（Ｍａｃｒｏ ＵＥ）ともいう。マクロＵＥは、マクロ基地局からダウンリンク信号を受信し、マクロ基地局にアップリンク信号を送信する。

このような異種ネットワークでは、前記マクロセルをプライマリセル（Ｐｃｅｌｌ）に設定し、前記小規模セルをセカンダリセル（Ｓｃｅｌｌ）に設定することによって、マクロセルのカバレッジ隙間を補うことができる。また、前記小規模セルをプライマリセル（Ｐｃｅｌｌ）に設定し、前記マクロセルをセカンダリセル（Ｓｃｅｌｌ）に設定することによって、全体的な性能を向上（ｂｏｏｓｔｉｎｇ）させることができる。

一方、前記小規模セルは、現在ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａに配分された周波数帯域を使用したり、またはより高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ以上の帯域）を使用したりすることもできる。

他方、今後ＬＴＥ−Ａシステムでは、前記小規模セルは、独立的に使われることができずに、マクロセルのアシスト下に使われることができるマクロセル−補助小規模セル（ｍａｃｒｏ−ａｓｓｉｓｔｅｄ ｓｍａｌｌ ｃｅｌｌ）としてのみ使用することも考慮している。

このような小規模セル３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄは、互いに類似するチャネル環境を有することができ、互いに近接した距離に位置するため、小規模セル間の干渉が大きい問題になることができる。

このような干渉影響を減らすために、小規模セル３００ｂ、３００ｃは、自分のカバレッジを拡張したり縮小したりすることができる。このように、カバレッジの拡張及び縮小をセルブリージング（ｃｅｌｌ ｂｒｅａｔｈｉｎｇ）という。例えば、図示されたように、前記小規模セル３００ｂ、３００ｃは、状況によって、オン（ｏｎ）され、またはオフ（ｏｆｆ）されることができる。

他方、前記小規模セルは、現在ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａに配分された周波数帯域を使用したり、またはより高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ以上の帯域）を使用したりすることもできる。

一方、ＵＥは、前記マクロセルと小規模セルに二重接続（ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）することもできる。前記二重接続（ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）が可能なシナリオを図１１ａ乃至図１１ｄに示す。

図１１ａ及び図１１ｂは、マクロセルと小規模セルに対して可能な二重接続のシナリオを示す。

図１１ａに示すように、ＵＥは、マクロセルを制御平面（Ｃｏｎｔｒｏｌ−ｐｌａｎｅ：以下、‘Ｃ−ｐｌａｎｅ’という）で設定を受け、小規模セルをユーザ平面（Ｕｓｅｒ−ｐｌａｎｅ；以下、‘Ｕ−ｐｌａｎｅ’という）で設定を受けることができる。

または、図１１ｂに示すように、ＵＥは、小規模セルをＣ−ｐｌａｎｅで設定を受け、マクロセルをＵ−ｐｌａｎｅで設定を受けることができる。本明細書では、便宜のために、Ｃ−Ｐｌａｎｅのセルを‘Ｃ−Ｃｅｌｌ’といい、Ｕ−Ｐｌａｎｅのセルを‘Ｕ−Ｃｅｌｌ’という。

ここで、言及したＣ−Ｐｌａｎｅとは、ＲＲＣ接続設定及び再設定、ＲＲＣアイドルモード、ハンドオーバを含む移動性、セル選択、再選択、ＨＡＲＱプロセス、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）の設定及び再設定、ＲＲＣ設定のための必要な手順、ランダムアクセス手順などをサポートすることを意味する。そして、言及したＵ−Ｐｌａｎｅとは、アプリケーションのデータ処理、ＣＳＩ報告、アプリケーションデータに対するＨＡＲＱプロセス、マルチキャスティング／ブロードキャスティングサービスなどをサポートすることを意味する。

ＵＥの観点で、Ｃ−ｐｌａｎｅ及びＵ−ｐｌｎｅの設定は、次の通りである。Ｃ−Ｃｅｌｌは、プライマリセルに設定され、Ｕ−Ｃｅｌｌは、セカンダリセルに設定されることができる。または、逆に、Ｕ−Ｃｅｌｌは、プライマリセルに設定され、Ｃ−Ｃｅｌｌは、セカンダリセルに設定されることができる。または、Ｃ−Ｃｅｌｌは、別途に特別に処理し、Ｕ−Ｃｅｌｌは、プライマリセルに設定されることもできる。または、Ｃ−Ｐｌａｎｅ及びＵ−Ｃｅｌｌの両方とも、プライマリセルに設定されることができる。ただし、本明細書において、説明の便宜上、Ｃ−Ｃｅｌｌは、プライマリセルに設定され、Ｕ−Ｃｅｌｌは、セカンダリセルに設定されると仮定して以下説明する。

一方、ＵＥ１００が短い距離を頻繁に移動する状況では、ハンドオーバが過度に頻繁に発生できるため、これを防止するために図１２ａのように、前記ＵＥは、前記マクロセルをＣ−ｃｅｌｌまたはプライマリセルとして設定を受け、小規模セルをＵ−ｃｅｌｌまたはセカンダリセルとして設定を受けることが有利である。

このような理由で、マクロセルは、ＵＥのプライマリセルであって、前記ＵＥと常に連結している。この場合、前記マクロセルは、プライマリセルであるため、前記ＵＥは、ＰＵＣＣＨを前記マクロセルに送信することができる。

一方、益々増加されるデータトラフィックを処理するために、前記小規模セルは、一層稠密に配置されることができ、前記小規模セル内には益々より多くの個数のＵＥが接続されることができる。それによると、既存にマクロセルが単独でＵＥを受け入れたことに比べて、より多くの個数のＵＥがサービスされることができる。

他方、このように、小規模セルの導入によって、ＵＥ１００は、マクロセルと小規模セルの両方ともにＰＲＡＣＨ（例えば、ランダムアクセスプリアンブル）を送信すべき状況が発生できるが、現在３ＧＰＰ標準スペックによると、ＵＥは、複数のＰＲＡＣＨを同時に送信することができないと定めている。以下、図１２を参照して複数のＰＲＡＣＨが送信されるべき状況を説明する。

図１２は、ＵＥが複数のセルにＰＲＡＣＨを送信する例を示す。

図１２に示すように、ＵＥ１００がキャリアアグリゲーション（ＣＡ）を利用して地理的に互いに離れているマクロセル２００と小規模セル３００に同時接続する場合、前記ＵＥ１００は、前記マクロセル２００と小規模セル３００に各々ＰＲＡＣＨを送信することができる。具体的に、前記ＵＥは、前記マクロセル２００へのランダムアクセスプリアンブルを生成し、併せて、小規模セル３００へのランダムアクセスプリアンブルを生成することができる。次に、前記ＵＥ１００は、前記二つのランダムアクセスプリアンブルを各々送信することができる。このように、前記ＵＥ１００が前記マクロセル２００と小規模セル３００に各々ＰＲＡＣＨを送信することは、前記マクロセル２００と小規模セル３００が互いに地理的に離れており、マクロセル２００と小規模セル３００との間のバックホールリンクのリアルタイム性が低い場合に効率的である。また、このような場合、前記ＵＥ１００は、マクロセル２００と小規模セル３００に対して互いに独立的なタイミング調整（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）とスケジューリング要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）が必要である。一方、小規模セルの個数が多い場合、前記ＵＥ１００は、各セルまたはセルグループ（例えば、マスタセルグループ、セカンダリセルグループ）に対して互いに独立的なタイミング調整（ｔｉｍｉｎｇ ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ）とスケジューリング要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）が必要である。

このようなＰＲＡＣＨは、初期アクセスのために使われることもでき、またはスケジューリング要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信したり、ＰＤＣＣＨ命令（ｏｒｄｅｒ）またはＭＡＣ階層要求によりトリガされることもできる。または、ＵＥの信号品質をモニタリングするために、ＰＲＡＣＨが周期的に送信されることもできる。

しかし、前記ＵＥ１００がマクロセル２００と小規模セル３００に対して各々ＰＲＡＣＨを送信しようとする場合、前記２個のＰＲＡＣＨが同じサブフレーム上で衝突される問題が発生できる。

また、ＰＲＡＣＨがＰＤＣＣＨ命令（ｏｒｄｅｒ）によってトリガされる場合、前記ＰＤＣＣＨ命令も各セルまたはセルグループ別に独立的にスケジューリングされることができるため、各セルに対するＰＲＡＣＨが同じサブフレーム上で衝突できる。

＜本明細書の開示＞
したがって、本明細書の第１の開示は、ＵＥが複数のＰＲＡＣＨ（例えば、ランダムアクセスプリアンブル）を同時に送信することができる能力がない場合、複数のＰＲＡＣＨが同じサブフレーム上で衝突する状況を防止する方法を提示する。また、本明細書の第１の開示は、ＵＥが複数のＰＲＡＣＨを同時に送信することができる能力がない場合、複数のＰＲＡＣＨが同じサブフレーム上で衝突時、ＵＥ対応手順を提示する。また、本明細書の第２の開示は、ＵＥが複数のＰＲＡＣＨを同時に送信することができる能力がある場合、ＵＥの手順を提示する。ここで、ＵＥが複数のＰＲＡＣＨを同時に送信することができることも、一つのＵＥの能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）と見なすことができる。ＵＥがＰＵＣＣＨとＰＵＣＣＨを同時送信することができる場合、前記ＵＥは、複数のＰＲＡＣＨを同時に送信することができる能力も備えたと仮定することができる。または、二重接続（ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）をサポートするＵＥは、ＰＵＣＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信能力と、ＰＵＣＣＨとＰＵＳＣＨの同時送信能力、そして、複数のＰＲＡＣＨの同時送信能力も備えたと仮定することができる。

以下、本明細書の開示に対して具体的に説明する。

Ｉ．本明細書の第１の開示

次期システムにおいて、複数のＰＲＡＣＨ同時送信は、ＵＥの能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）によって可能なこともあり、不可能なこともある。この場合、あるＵＥに該当能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）がない場合または該当能力はあるが設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）されていない場合、一つのサブフレーム上で送信できるＰＲＡＣＨの個数は、１個に制限されることができる。地理的に互いに離れており、理想的でないバックホール（Ｎｏｎ−ｉｄｅａｌ ｂａｃｋｈａｕｌ）リンクで連結したセルに、ＵＥが同時接続された状況（例えば、二重接続）では、ＰＲＡＣＨ送信が各ｅＮｏｄｅＢ別に独立的に送信されることができ、同一時点（例えば、同じサブフレーム）にＰＲＡＣＨが同時に送信されるようにトリガされることもできる。このとき、ＵＥは、衝突した複数のＰＲＡＣＨの中から一つを選択する必要があり、これに対する優先順位規則を設定する時、下記のような項目を考慮することができる。

（ａ）第１の基準：セルインデックスまたはプライマリセル（ＰＣｅｌｌ）やセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）可否

プライマリセル（ＰＣｅｌｌ）が高い優先順位を有し、セカンダリセルの中ではセカンダリセルインデックスが低いものから高いものの順に優先順位を設定することができる。または、プライマリセルが高い優先順位を有し、以後にセカンダリセルのうちＰＵＣＣＨを送信することができるセルの優先順位を高く設定することを考慮することができる。

または、プライマリセルを含むまたはマスタｅＮｏｄｅＢに対応されるセルの集合であるマスタセルグループとセカンダリｅＮｏｄｅＢに対応されるセルの集合であるセカンダリセルグループ可否によって優先順位規則を定めることができる。

このとき、マスタセルグループに対応されるセルがセカンダリセルグループに対応されるセルより高い優先順位を有することができる。各セルグループ内ではプライマリセルで動作するセル（例えば、プライマリセル、または第２のプライマリセル）が高い優先順位を有し、以後にセルインデックスが低いセルから優先順位が高く設定される。

その代案として、プライマリセルが高い優先順位を有し、その次に第２のプライマリセル（ＳｅＮＢまたは第２の搬送波グループのプライマリセルまたはＰＵＣＣＨ送信されるセル）が高い優先順位を有することができる。以後、セカンダリセルグループに対応されるセカンダリセルの優先順位を高く設定することができる。

その代案として、プライマリセルが高い優先順位を有し、その次に第２のプライマリセルが高い優先順位を有することができる。以後、マスタセルグループに対応されるセカンダリセルの優先順位を高く設定する。

その代案として、プライマリセルが高い優先順位を有し、その次に第２のプライマリセルが高い優先順位を有することができる。以後、セルインデックスが低いセルから優先順位を高く設定することができる。

その代案として、プライマリセルと第２のプライマリセルが同じ優先順位を有し、二つのセルの両方ともにＰＲＡＣＨが送信される場合、コンテンションベースの（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｂａｓｅｄ）ＰＲＡＣＨ送信が非コンテンション（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｆｒｅｅ）ＰＲＡＣＨ送信より優先することができる。もし、二つのセルの両方ともに対してＵＥがコンテンションベースのＰＲＡＣＨ送信を試みる場合、プライマリセルの優先順位が高い。この高い優先順位を有し、その次に第２のプライマリセルが高い優先順位を有することができる。以後にセルインデックスが低いセルから優先順位が高く設定されることができる。

（ｂ）第２の基準：コンテンションベース／非コンテンションベースの可否

非コンテンションベースのＰＲＡＣＨ送信の優先順位が高いように設定できる。その理由は、セルがトリガした非コンテンションベースのＰＲＡＣＨ送信を優先するためである。これは同じ優先順位を有するセルのＰＲＡＣＨ送信が衝突した時に適用できる。

その代案として、コンテンションベースのＰＲＡＣＨが優先するように限定できる。これは同じ優先順位を有するセルのＰＲＡＣＨ送信が衝突した時に適用できる。

（ｃ）第３の基準：ＵＥ測定結果

受信された参照信号（ＲＳ）から経路損失（ｐａｔｈｌｏｓｓ）やＲＳＲＰなどの測定結果によって、状態が良いセルに対するＰＲＡＣＨ送信に高い優先順位を設定することができる。

（ｄ）第４の基準：セルで設定されたＰＲＡＣＨ情報

ＰＲＡＣＨ設定やＰＲＡＣＨに使われるルートインデックス（ｒｏｏｔ ｉｎｄｅｘ）に基づいて設定できる。例えば、ルートインデックスの場合、論理インデックス（ｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｄｅｘ）が低いほど、該当ＰＲＡＣＨの優先順位を高く設定することができる。これに対する根拠としては、ＣＭ特性が良いＰＲＡＣＨを送信するためである。

または、ＰＲＡＣＨの対象セル半径が小さいものから高い優先順位を有するように設定できる。例えば、ＰＲＡＣＨフォーマット４（ＴＤＤまたはＴＤＤ−ＦＤＤ状況で該当する）、ＰＲＡＣＨフォーマット０、ＰＲＡＣＨフォーマット２、ＰＲＡＣＨフォーマット１、ＰＲＡＣＨフォーマット３の順に優先順位を設定することができる。

または、ＰＲＡＣＨの再送信の回数によって優先順位を設定することができる。例えば、２個のＰＲＡＣＨの再送信試みの数が異なる場合、再送信を多くしたＰＲＡＣＨに優先順位を与えることができる。これをサポートするために、上位階層は、各ＰＲＡＣＨ送信要求時、再送信回数を知らせることができる。

または、ＰＲＡＣＨの送信電力を基準にして優先順位を設定することができる。送信電力が大きい側のＰＲＡＣＨに高い優先順位を設定することができる。

または、ＰＲＡＣＨが送信されるＰＲＡＣＨ設定によってアップリンクサブフレーム個数が少ない側、またはプリアンブルフォーマットによって大きさ（ｓｉｚｅ）が大きい側、またはデュプレックスモード（ｄｕｐｌｅｘ ｍｏｄｅ）によって、ＴＤＤに優先、ＣＰ（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）によって拡張（ｅｘｔｅｎｄｅｄ）ＣＰに高い優先順位を設定することを考慮することができる。このような優先順位は、正反対に適用されることができることはもちろんである。以上で説明した内容は、優先順位を考慮する時の基準を例示したことに過ぎず、優先順位が異なるように適用されることが排除されないことはもちろんである。以上で説明した基準は、組み合わせて使われることができる。

ＵＥが同じサブフレーム上で衝突した複数のＰＲＡＣＨの中からいずれか一つを選択する時、現在ＰＲＡＣＨが送信中の状況に対して考慮することができる。一例として、ＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマット３が選択されて、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）にＰＲＡＣＨがサブフレームｊ、ｊ＋１、ｊ＋２にわたって送信される状況で、マスタセルグループ（ＭＣＧ）にはＰＲＡＣＨがサブフレームｉ（サブフレームｊ＋１及びｊ＋２と重複）上で送信されるとする時、マスタセルグループ（ＭＣＧ）へのＰＲＡＣＨ送信を優先視するために、セカンダリセルグループ（ＳＣＧ）へのＰＲＡＣＨは送信を中止すべき場合がある。このようなの中途パケットドロップ（ｄｒｏｐ）は、ＰＲＡＣＨ送信の完全性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を損じることができるため、このような状況は、ＵＥ具現により避けることができる。したがって、優先順位規則によって選択する基準をもう少し細分化し、下記のような状況を考慮することができる。下記のような場合は、２個のＰＲＡＣＨ送信時、どの時点でも最大送信パワー（ＰＣｍａｘ）を超えるようになる場合の解決方案である。

第１の方案として、ＰＲＡＣＨ送信の開始時点に関係なく、どの時点でも最大送信パワー（ＰＣｍａｘ）を超えるようになると、優先順位が低いＰＲＡＣＨをドロップ（ｄｒｏｐ）したり、遅延（ｄｅｌａｙ）させたり、またはパワー調整（ｐｏｗｅｒ ｓｃａｌｅ）をしたりすることができる。

第２の方案として、ＰＲＡＣＨ送信の開始点が２個のＰＲＡＣＨ間の少なくともＴｕｓｅｃ（例えば、Ｔ＝１０００ｕｓｅｃ、１ｍｓｅｃ ｏｒ Ｔ＝３３ｕｓ）ほど以内の差がある場合は、優先順位が低いＰＲＡＣＨをドロップ（ｄｒｏｐ）したり、遅延（ｄｅｌａｙ）させたり、またはパワー調整（ｐｏｗｅｒ ｓｃａｌｅ）をしたりすることができる。その以外の状況に対しては、進行中の（ｏｎ−ｇｏｉｎｇ）ＰＲＡＣＨの送信を優先視する。したがって、進行中の（ｏｎ−ｇｏｉｎｇ）ＰＲＡＣＨ送信でないＰＲＡＣＨの場合はドロップすることができる。

第３の方案として、優先順位が低いＰＲＡＣＨ送信の開始点が、優先順位が高いＰＲＡＣＨ送信の開始点に比べておそい場合、常にＵＥは優先順位が低いＰＲＡＣＨをドロップしたり、パワー調整を実行したりすることができる。もし、開始点が早い場合、第２の方案を適用する。これに対して図１３を参照してより詳細に説明する。

図１３ａ及び図１３ｂは、いずれか一つのＰＲＡＣＨ送信をドロップする例を各々示す。

図１３ａ及び図１３ｂでは、セカンダリセルグループに対するＰＲＡＣＨ送信の優先順位がマスタセルグループに対するＰＲＡＣＨ送信の優先順位より低いと仮定する。

図１３ａの場合、優先順位が高いプライマリセルへのＰＲＡＣＨ送信開始点が、優先順位が低いセカンダリセルグループへのＰＲＡＣＨ送信開始点より早いため、セカンダリセルグループへのＰＲＡＣＨが送信される前にドロップすることができる。

それに対し、図１３ｂの場合、優先順位が高いプライマリセルへのＰＲＡＣＨ送信開始点が、優先順位が低いセカンダリセルグループへのＰＲＡＣＨ送信開始点より早くないため、セカンダリセルグループへのＰＲＡＣＨ送信を持続し、プライマリセルグループへのＰＲＡＣＨ送信を遅延させたりまたはドロップしたりすることができる。

他方、下記のような優先順位を追加に考慮することができる。

ＰＲＡＣＨの優先順位は、他のチャネルの優先順位より高く設定されることができる。このとき、ＰＵＣＣＨとＤＭ−ＲＳ送信のために送信電力が一定であると仮定する。

一方、２個のＰＲＡＣＨの開始時点間の時間差がＴｕｓｅｃと同じまたは小さい場合、プライマリセルへのＰＲＡＣＨは、他のＰＲＡＣＨより優先順位が高く設定されることができる。

他の場合は、進行中のＰＲＡＣＨの優先順位がより高く設定されることができる。低い優先順位を有するＰＲＡＣＨはドロップされることができる。一方、ＰＲＡＣＨの送信中に一定の送信電力が使われると仮定することができる。

以上で説明したような優先順位規則を適用して選択されたいずれか一つのＰＲＡＣＨをＵＥが送信した後、送信されずに残ったＰＲＡＣＨをどのように送信するかに対しても多様な方案がある。簡単に、送信されないＰＲＡＣＨはドロップすると仮定することができる。しかし、コンテンションベースのＰＲＡＣＨ送信の場合、ＵＥは、送信タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）を選択することができるため、衝突（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を避けるために一つのＰＲＡＣＨを送信した後、もう一つのＰＲＡＣＨの送信はタイミングを遅延させることによって、２個のＰＲＡＣＨを両方とも送信することができる。それに対し、ＰＤＣＣＨ命令による非コンテンションベースのＰＲＡＣＨが複数個衝突した状況で、いずれか一つのＰＲＡＣＨ送信が優先順位規則によって送信され、もう一つのＰＲＡＣＨ送信は遅延された場合、前記遅延されたＰＲＡＣＨは、ＰＤＣＣＨ命令を送信したセルが期待するタイミングに送信されなかったためドロップすることができる。または、このような状況を考慮して、ＰＤＣＣＨ命令を送信したセルは、＋ｊのタイミングを許容すると該当ＵＥに知らせることもできる。ＰＤＣＣＨ命令によりＰＲＡＣＨが送信される場合、二つのセルが同時にＰＤＣＣＨ命令を送信する状況を考慮して、ＰＲＡＣＨ送信は、ｎ＋ｋまたはｎ＋ｋ＋ｊ以後にＰＲＡＣＨを送信することができる最も早いサブフレーム（ｋは、現在ＰＤＣＣＨ命令に対応されるＰＲＡＣＨタイミング基準）上で送信されることができると仮定すると、ＵＥは、２個のＰＲＡＣＨを一つずつ送信することができる。ＰＤＣＣＨ命令によりコンテンションベースのＰＲＡＣＨ送信が要求された時は、セルがＰＲＡＣＨを受けることが重要なため、同じＰＤＣＣＨ命令によりＰＲＡＣＨが同時に要求されても、コンテンションベースのＰＲＡＣＨの送信が非コンテンションベースのＰＲＡＣＨの送信に比べて高い優先順位を有すると仮定することができる。または、同じコンテンションベースのＰＲＡＣＨの送信が同時に要求されても、ＰＤＣＣＨ命令によるＰＲＡＣＨが高い優先順位を有すると仮定することもできる。このような場合にも２個のＰＲＡＣＨを各々ｎ＋ｋまたはｎ＋ｋ＋ｊ以後に、ＰＲＡＣＨを送信することができる最も早いサブフレーム上で２個のＰＲＡＣＨを送信することができる。

一方、前述したように、ＵＥがもう一つのＰＲＡＣＨの送信をドロップ（ｄｒｏｐ）する場合は、ＰＲＡＣＨ送信自体が失敗でなく送信機会を失っただけであるため、一般的なＰＲＡＣＨ再送信と異なるように区分することもできる。一例として、ＰＲＡＣＨの送信がドロップされた場合、ＵＥの下位階層は、上位階層にＰＲＡＣＨがドロップされたというインジケーションを送信することを考慮することができ、それによって、前記上位階層は、前記受信したインジケーションによってパワーランピング（ｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ）などのようなＰＲＡＣＨ性能を向上させるための作業を下位階層が実行しないようにすることができる。または、上位階層は、プリアンブル送信カウンタ（例えば、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ）を増加させないようにすることで、再送信最大回数に到達する場合を未然に防止することもできる。このようなインジケーションを受信した場合、上位階層は、直ちに再びＰＲＡＣＨの再送信を試みることができ、この場合、再送信カウンタやパワーを再び定めずに、以前パワーをそのまま利用したり再送信を増加させたりし、再送信カウンタが最大に到達した場合にのみ以前パワーで送信することができる。さらに、このようなインジケーションを受信するようになると、上位階層は、前記ＰＲＡＣＨ送信がプライマリセルまたはＳｅＮＢプライマリセルからのＰＤＣＣＨ命令によってトリガされても、無線リンク失敗（ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｆａｉｌｕｒｅ：ＲＬＦ）を宣言しない。即ち、上位階層は、前記ＰＲＡＣＨの送信がＰＤＣＣＨ命令の受信なしにコンテンションベースのＰＲＡＣＨ送信に該当する状況で、前記インジケーションを受信した場合、前記ＰＲＡＣＨの再送信を実行する。しかし、前記ＰＲＡＣＨの送信がＰＤＣＣＨ命令によってトリガされた場合、再送信カウンタが最大（ｍａｘ）値に到達するようになると、前記上位階層は、ランダムアクセス失敗（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｆａｉｌｕｒｅ）と見なし、無線リンク失敗（ＲＬＦ）をトリガしない。

または、前述したように、ＵＥがもう一つのＰＲＡＣＨの送信をドロップ（ｄｒｏｐ）する場合は、既存方式と同様に、パワーランピング（ｐｏｗｅｒ ｒａｍｐｉｎｇ）を実行し、またはプリアンブル送信カウンタ（例えば、ＰＲＥＡＭＢＬＥ＿ＴＲＡＮＳＭＩＳＳＩＯＮ＿ＣＯＵＮＴＥＲ）が増加されるようにすることができる。その理由は、ＰＲＡＣＨ送信の頻繁なドロップによりＰＲＡＣＨリソースが浪費的に占有される問題を軽減させるために、またはＰＲＡＣＨ再送信による非効率を減らすためである。この場合、ＰＲＡＣＨ再送信のカウンタが最大値に到達すると、上位階層は、該当セルに対する無線リンク失敗（ＲＬＦ）をトリガすることができる。次期システムでは、ＵＥは、セカンダリセル（または、第２のプライマリセル、ＳｅＮＢまたはプライマリセルの機能を遂行したり、ＰＵＣＣＨを送信したりするセル）に対する無線リンク失敗（ＲＬＦ）インジケーションをプライマリセル（または、ＭｅＮＢ）に送信することを考慮することができ、この場合、該当無線リンク失敗（ＲＬＦ）がＰＲＡＣＨ検出失敗（特に、ＰＲＡＣＨの送信ドロップによる）可否を参照して表現する形態で設定されることができる。

II．本明細書の第２の開示

本明細書の第２の開示は、ＵＥが複数のＰＲＡＣＨを同時に送信することができる場合、ＵＥの手順を提示する。ここで、ＵＥが複数のＰＲＡＣＨを同時に送信することができることも、一つのＵＥの能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）と見なすことができる。しかし、前記ＵＥに該当能力があっても、実際に該当能力が活性化設定されることによってのみ、複数のＰＲＡＣＨを同時に送信することができる。一方、複数のＰＲＡＣＨを同時に送信する場合、ＵＥの最大送信パワーを超えることができ、この場合に複数のＰＲＡＣＨに対するパワーを調整する必要がある。パワー調整をしようとする場合、どのセルへのＰＲＡＣＨに対するパワーを調整するかに対する優先順位規則は、前記第１の実施例で説明した基準を使用することができる。一方、ＵＥが地理的に互いに離れている複数の基地局に各々ＰＲＡＣＨを送信する場合、各ＰＲＡＣＨ送信時、基準にしているダウンリンクサブフレームの境界が一致しない。このとき、ＰＲＡＣＨプリアンブルも一部のみ重なる状況が一般的であり、ＵＥ送信パワーに複数のＰＲＡＣＨ送信パワーを合わせる場合は前記重なる区間のうち最大値に対応される部分を基準にパワー調整を実行することができる。

一方、ＵＥが複数のセルグループにＰＲＡＣＨを各々送信した場合、ＵＥは、各セルグループでＰＵＣＣＨを送信することができる特定セルからランダムアクセス応答（ＲＡＲ）が受信されると仮定することができる。

以上で説明した本発明の実施例は、多様な手段を介して具現されることができる。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）、ソフトウェアまたはそれらの結合などにより具現されることができる。具体的には図面を参照して説明する。

図１４は、本明細書の開示が具現される無線通信システムを示すブロック図である。

基地局２００は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２０１、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）２０２及びＲＦ部（ＲＦ（ｒａｄｉｏ周波数）ｕｎｉｔ）２０３を含む。メモリ２０２は、プロセッサ２０１と連結され、プロセッサ２０１を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部２０３は、プロセッサ２０１と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。プロセッサ２０１は、提案された機能、過程及び／または方法を具現する。前述した実施例において、基地局の動作は、プロセッサ２０１により具現されることができる。

ＵＥ１００は、プロセッサ１０１、メモリ１０２及びＲＦ部１０３を含む。メモリ１０２は、プロセッサ１０１と連結され、プロセッサ１０１を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部１０３は、プロセッサ１０１と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。プロセッサ１０１は、提案された機能、過程及び／または方法を具現する。

プロセッサは、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路及び／またはデータ処理装置を含むことができる。メモリは、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び／または他の格納装置を含むことができる。ＲＦ部は、無線信号を処理するためのベースバンド回路を含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は、前述した機能を遂行するモジュール（過程、機能など）で具現されることができる。モジュールは、メモリに格納され、プロセッサにより実行されることができる。メモリは、プロセッサの内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサと連結されることができる。

前述した例示的なシステムにおいて、方法は、一連のステップまたはブロックで順序図に基づいて説明されているが、本発明は、ステップの順序に限定されるものではなく、あるステップは、前述と異なるステップと、異なる順序にまたは同時に発生できる。また、当業者であれば、順序図に示すステップが排他的でなく、他のステップが含まれ、または順序図の一つまたはそれ以上のステップが本発明の範囲に影響を及ぼさずに削除可能であることを理解することができる。

Claims (9)

1. ランダムアクセス手順を実行する方法であって、
   二重接続が設定され、第１のランダムアクセスプリアンブルの第１サブフレームが第２ランダムアクセスプリアンブルの第２サブフレームと重なる場合、前記第１のランダムアクセスプリアンブル及び前記第２のランダムアクセスプリアンブルの中から一つのランダムアクセスプリアンブルを選択するステップと、
   前記選択された一つのランダムアクセスプリアンブルを送信するステップと、を含み、
   前記第１のランダムアクセスプリアンブルは第１の基地局のマスタセルグループ（ＭＣＧ）に属する第１のセルに向けて送信され、
   前記第２のランダムアクセスプリアンブルは第２の基地局のセカンダリセルグループ（ＳＣＧ）に属する第２のセルに向けて送信され、
   選択されないランダムアクセスプリアンブルの送信がドロップされた場合、パワーランピングについての情報が上位層に送られる、ランダムアクセス手順実行方法。
2. 前記第１のセルはマクロセルであり、前記第２のセルは小規模セルである、請求項１に記載のランダムアクセス手順実行方法。
3. 前記選択されたランダムアクセスプリアンブルは、前記第１のセル及び前記第２のセルの中の低いセルインデックスを有するセルのためである、請求項１に記載のランダムアクセス手順実行方法。
4. 前記選択されたランダムアクセスプリアンブルは前記ＭＣＧに属する前記第１のセルのためである、請求項１に記載のランダムアクセス手順実行方法。
5. 前記選択されないランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを遅延させるステップをさらに含む、請求項１に記載のランダムアクセス手順実行方法。
6. 対応する送信タイミングで前記選択されないランダムアクセスプリアンブルの送信をドロップし、再送信する場合、再送信カウンタを増加させないステップをさらに含む、請求項１に記載のランダムアクセス手順実行方法。
7. ユーザ装置（ＵＥ）であって、
   二重接続が設定され、第１のランダムアクセスプリアンブルの第１サブフレームが第２ランダムアクセスプリアンブルの第２サブフレームと重なる場合、前記第１のランダムアクセスプリアンブル及び前記第２のランダムアクセスプリアンブルの中の一つのランダムアクセスプリアンブルを選択するプロセッサと、
   前記プロセッサにより選択された前記一つのランダムアクセスプリアンブルを送信する送受信部とを含み、
   前記第１のランダムアクセスプリアンブルは、第１の基地局のマスタセルグループ（ＭＣＧ）に属する第１のセルに向けて送信され、
   前記第２のランダムアクセスプリアンブルは、第２の基地局のセカンダリセルグループ（ＳＣＧ）に属する第２のセルに向けて送信され、
   選択されないランダムアクセスプリアンブルの送信がドロップされた場合、パワーランピングについての情報が上位層に送られる、ユーザ装置。
8. 前記第１のセルはマクロセルであり、前記第２のセルは小規模セルである、請求項７に記載のユーザ装置。
9. 前記プロセッサは、
   前記選択されないランダムアクセスプリアンブルの送信タイミングを遅延させるようにさらに構成された、請求項７に記載のユーザ装置。