(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ機器により無線フレームを設定する方法であって、前記方法は、
フレーム設定情報を受信することと、
前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を、第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更することと、
前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて信号を送信或いは受信することと
を含み、
前記フレーム設定を変更することは、周波数ドメイン内の非−ゼロ電力副搬送波間隔を、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’・△ｆから前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’・△ｆに変更することを含み、△ｆは、副搬送波間隔であり、Ｎ１、Ｎ２は、それぞれ、前記第１フレーム設定、前記第２フレーム設定によって２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数であり、
前記フレーム設定は、特定周波数帯域において前記ユーザ機器に割り当てられたリソース領域に適用され、
前記非−ゼロ電力副搬送波間隔は、前記ユーザ機器に割り当てられたリソース領域によって或いはユーザ機器によって異なる、方法。
【請求項２】
前記フレーム設定情報は、周期的に受信され、
前記フレーム設定情報は、前記第２フレーム設定が前記第１フレーム設定と異なるかを表す情報を含み、
前記フレーム設定情報は、前記第２フレーム設定が前記第１フレーム設定と異なる場合にのみ前記第２フレーム設定を表すパラメータを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
無線フレームを設定するユーザ機器であって、前記ユーザ機器は、無線周波数（ＲＦ）ユニットと、前記ＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、前記ＲＦユニットにフレーム設定情報を受信させ、前記プロセッサは、前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を、第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更するように構成され、前記プロセッサは、前記ＲＦユニットに、前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて信号を送信或いは受信させ、
前記プロセッサは、周波数ドメイン内の非−ゼロ電力副搬送波間隔を、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’・△ｆから前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’・△ｆに変更するように構成され、△ｆは、副搬送波間隔であり、Ｎ１、Ｎ２は、それぞれ、前記第１フレーム設定、前記第２フレーム設定によって２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数であり、
前記プロセッサは、前記フレーム設定を、特定周波数帯域において前記ユーザ機器に割り当てられたリソース領域に適用するように構成され、
前記非−ゼロ電力副搬送波間隔は、前記ユーザ機器に割り当てられたリソース領域によって或いはユーザ機器によって異なる、ユーザ機器。
【請求項４】
前記プロセッサは、前記フレーム設定情報を周期的に受信するように前記ＲＦユニットを制御するように構成され、
前記フレーム設定情報は、前記第２フレーム設定が前記第１フレーム設定と異なるかを表す情報を含み、
前記フレーム設定情報は、前記第２フレーム設定が前記第１フレーム設定と異なる場合にのみ前記第２フレーム設定を表すパラメータを含む、請求項３に記載のユーザ機器。
【請求項５】
基地局により無線フレームを設定する方法であって、前記方法は、
フレーム設定情報を送信することと、
前記フレーム設定情報によってフレーム設定を第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更することと、
前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて信号を送信或いは受信することと
を含み、
前記フレーム設定を変更することは、周波数ドメイン内の非−ゼロ電力副搬送波間隔を、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’・△ｆから前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’・△ｆに変更することを含み、△ｆは、副搬送波間隔であり、Ｎ１、Ｎ２は、それぞれ、前記第１フレーム設定、前記第２フレーム設定によって２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数であり、
前記フレーム設定は、特定周波数帯域においてユーザ機器に割り当てられたリソース領域に適用され、
前記非−ゼロ電力副搬送波間隔は、前記ユーザ機器に割り当てられたリソース領域によって或いはユーザ機器によって異なる、方法。
【請求項６】
前記フレーム設定情報は、周期的に送信され、
前記フレーム設定情報は、前記第２フレーム設定が前記第１フレーム設定と異なるかを表す情報を含み、
前記フレーム設定情報は、前記第２フレーム設定が前記第１フレーム設定と異なる場合にのみ前記第２フレーム設定を表すパラメータを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
無線フレームを設定する基地局であって、前記基地局は、無線周波数（ＲＦ）ユニットと、前記ＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、前記ＲＦユニットにフレーム設定情報を送信させ、前記プロセッサは、前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更するように構成され、前記プロセッサは、前記ＲＦユニットに、前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて信号を送信或いは受信させ、
前記プロセッサは、周波数ドメイン内の非−ゼロ電力副搬送波間隔を、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’・△ｆから前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’・△ｆに変更するように構成され、△ｆは、副搬送波間隔であり、Ｎ１、Ｎ２は、それぞれ、前記第１フレーム設定、前記第２フレーム設定によって２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数であり、
前記プロセッサは、前記フレーム設定を、特定周波数帯域においてユーザ機器に割り当てられたリソース領域に適用するように構成され、
前記プロセッサは、前記非−ゼロ電力副搬送波間隔を、前記ユーザ機器に割り当てられたリソース領域によって或いはユーザ機器によって異なるように制御するように構成される、基地局。
【請求項８】
前記プロセッサは、前記フレーム設定情報を周期的に送信するように前記ＲＦユニットを制御するように構成され、
前記フレーム設定情報は、前記第２フレーム設定が前記第１フレーム設定と異なるかを表す情報を含み、
前記フレーム設定情報は、前記第２フレーム設定が前記第１フレーム設定と異なる場合にのみ前記第２フレーム設定を表すパラメータを含む、請求項７に記載の基地局。
【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する。特に、本発明は、無線フレームを設定する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機器間（ｍａｃｈｉｎｅ−ｔｏ−ｍａｃｈｉｎｅ、Ｍ２Ｍ）通信、機械タイプ通信（ｍａｃｈｉｎｅ  ｔｙｐｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、ＭＴＣ）などと、高いデータ送信量を要求するスマートフォン、タブレットＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などの様々な装置及び技術が出現及び普及されている。これに伴い、セルラー網（ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｎｅｔｗｏｒｋ）で処理されることが要求されるデータ量も急増している。このように急増するデータ処理要求量を満たすために、より多い周波数帯域を效率的に使用するための搬送波集成（ｃａｒｒｉｅｒ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術、認知無線（ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  ｒａｄｉｏ）技術などと、限られた周波数内で送信されるデータ容量を高めるための多重アンテナ技術、多重基地局協調技術などが発展している。
【０００３】
一般的な無線通信システムは、一つの下りリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ）帯域とそれに対応する一つの上りリンク（ｕｐｌｉｎｋ、ＵＬ）帯域でデータ送信／受信を行ったり（周波数分割デュプレックス（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘ、ＦＤＤ）モードの場合）、所定の無線フレーム（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒａｍｅ）を時間ドメイン（ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ）において上りリンク時間ユニットと下りリンク時間ユニットとに区分して、上りリンク／下りリンク時間ユニットでデータ送／受信を行ったり（時分割デュプレックス（ｔｉｍｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘ、ＴＤＤ）モードの場合）する。基地局（ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）とユーザ機器（ｕｓｅｒ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）は、所定の時間ユニット（ｕｎｉｔ）、例えば、サブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ、ＳＦ）で、スケジュールされたデータ及び／又は制御情報を送受信する。データは、上りリンク／下りリンクサブフレームに設定されたデータ領域で送受信され、制御情報は、上りリンク／下りリンクサブフレームに設定された制御領域で送受信される。そのために、無線信号を運ぶ様々な物理チャネルが上りリンク／下りリンクサブフレームに設定される。これに対し、搬送波集成技術は、より広い周波数帯域を使用するために複数の上りリンク／下りリンク周波数ブロックを束ねてより大きい上りリンク／下りリンク帯域幅を使用する。これによって、搬送波集成技術は、単一搬送波を用いる場合に比べてより多量の信号を同時に処理することができる。
【０００４】
一方、ユーザ機器が周辺で接続（ａｃｃｅｓｓ）し得るノード（ｎｏｄｅ）の密度が高くなる方向に通信環境が進化している。ノードとは、一つ以上のアンテナを有してユーザ機器と無線信号を送信／受信できる固定されたポイント（ｐｏｉｎｔ）のことを指す。高い密度のノードを具備した通信システムは、ノード間の協調によってより高い性能の通信サービスをユーザ機器に提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ノードの密度が増加する及び／又はユーザ機器の密度が増加するに伴って、高い密度のノード或いは高い密度のユーザ機器を通信に效率的に利用するための方案が要求される。
【０００６】
また、技術の発展から、既存に用いられていない周波数帯域の利用が議論されているが、新しく導入される周波数帯域は、既存周波数帯域とその特性が異なるため、既存のフレーム構造をそのまま適用することは困難である。このため、新しいフレーム構造の導入が要求される。
【０００７】
本発明が遂げようとする技術的課題は、以上に言及している技術的課題に制限されず、言及していない他の技術的課題は、以下の発明の詳細な説明から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとって明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、ドップラー効果の大きい特定周波数帯域に対して、（有効）副搬送波間隔を一様に維持するのではなく、副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  ｓｐａｃｉｎｇ）或いは有効副搬送波間隔（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  ｓｐａｃｉｎｇ）を変更することによって、ドップラー効果を相殺する。
【０００９】
本発明の一様相として、ユーザ機器が無線フレームを設定する方法において、フレーム設定情報を受信し；前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を、第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更し；及び、前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて信号を送信或いは受信することを含む、無線フレーム設定方法が提供される。
【００１０】
本発明の他の様相として、無線フレームを設定するユーザ機器において、無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニットと、前記ＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサとを備える、ユーザ機器が提供される。前記プロセッサは、前記ＲＦユニットがフレーム設定情報を受信するようにすることができる。前記プロセッサは、前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を、第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更するように構成されてもよい。前記プロセッサは、前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて前記ＲＦユニットが信号を送信或いは受信するようにすることができる。
【００１１】
本発明の更に他の様相として、基地局が無線フレームを設定する方法において、フレーム設定情報を送信し；前記フレーム設定情報によって、フレーム設定を、第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更し；及び、前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて信号を送信或いは受信することを含む、無線フレーム設定方法が提供される。
【００１２】
本発明の更に他の様相として、無線フレームを設定する基地局において、無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニットと、前記ＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサとを備える、基地局が提供される。前記プロセッサは、前記ＲＦユニットがフレーム設定情報を送信するようにすることができる。前記プロセッサは、前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を、第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更するように構成されてもよい。前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて前記ＲＦユニットが信号を送信或いは受信するようにすることができる。
【００１３】
本発明の各様相において、前記フレーム設定が変更されるにあって、周波数ドメイン内の複数の副搬送波のうち、非−ゼロ電力副搬送波間隔に対応する副搬送波個数が、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’個から前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’個に変更されてもよい。ここで、Ｎ１とＮ２はそれぞれ、前記第１フレーム設定と前記第２フレーム設定によって２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数であってもよい。
【００１４】
本発明の各様相において、前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームの副搬送波間隔△ｆ２は、前記第１フレーム設定による副搬送波間隔△ｆ１と同一であってもよい。
【００１５】
本発明の各様相において、前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームのサンプリング周波数ｆｓ，２は、前記第１フレーム設定によるサンプリング周波数ｆｓ，１と同一であってもよい。
【００１６】
本発明の各様相において、前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームのサンプリング時間Ｔｓ，２は、前記第１フレーム設定によるサンプリング時間Ｔｓ，１と同一であってもよい。
【００１７】
本発明の各様相において、前記フレーム設定情報は、特定周波数帯域のうち、特定ユーザ機器に割り当てられたリソース領域にのみ適用されてもよい。
【００１８】
本発明の各様相において、前記フレーム設定情報は、特定周波数帯域の全体システム帯域幅に適用されてもよい。
【００１９】
本発明の各様相において、前記フレーム設定情報は、一定基準を超える高周波帯域に適用されてもよい。
【００２０】
本発明の各様相において、前記フレーム設定情報は、一定速度以上の高速移動ユーザ機器に適用されてもよい。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
ユーザ機器が無線フレームを設定する方法であって、
フレーム設定情報を受信し、
前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を、第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更し、
前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて信号を送信或いは受信すること、を含み、
前記フレーム設定を変更することは、周波数ドメイン内の複数の副搬送波のうち、非−ゼロ電力副搬送波間隔に対応する副搬送波個数を、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’個から前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’個に変更することを含み、ここで、Ｎ１とＮ２はそれぞれ、２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数である、無線フレーム設定方法。
（項目２）
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームの副搬送波間隔△ｆ２は、前記第１フレーム設定による副搬送波間隔△ｆ１と同一であり、
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームのサンプリング周波数ｆｓ，２は、前記第１フレーム設定によるサンプリング周波数ｆｓ，１と同一であり、
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームのサンプリング時間Ｔｓ，２は、前記第１フレーム設定によるサンプリング時間Ｔｓ，１と同一である、項目１に記載の無線フレーム設定方法。
（項目３）
前記フレーム設定情報は、特定周波数帯域のうち、前記ユーザ機器に割り当てられたリソース領域に対して適用される、項目１又は２に記載の無線フレーム設定方法。
（項目４）
前記フレーム設定情報は、特定周波数帯域の全体システム帯域幅に対して適用される、項目１又は２に記載の無線フレーム設定方法。
（項目５）
無線フレームを設定するユーザ機器であって、
無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニットと、前記ＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記ＲＦユニットがフレーム設定情報を受信するようにし；前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を、第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更するように構成され；前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて前記ＲＦユニットが信号を送信或いは受信するようにし、
前記プロセッサは、前記フレーム設定を変更するために、周波数ドメイン内の複数の副搬送波のうち、非−ゼロ電力副搬送波間隔に対応する副搬送波個数を、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’個から前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’個に変更するように構成され、ここで、Ｎ１とＮ２はそれぞれ、前記第１フレーム設定と前記第２フレーム設定によって２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数である、ユーザ機器。
（項目６）
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームの副搬送波間隔△ｆ２は、前記第１フレーム設定による副搬送波間隔△ｆ１と同一であり、
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームのサンプリング周波数ｆｓ，２は、前記第１フレーム設定によるサンプリング周波数ｆｓ，１と同一であり、
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームのサンプリング時間Ｔｓ，２は、前記第１フレーム設定によるサンプリング時間Ｔｓ，１と同一である、項目５に記載のユーザ機器。
（項目７）
前記プロセッサは、前記フレーム設定情報を、特定周波数帯域のうち、前記ユーザ機器に割り当てられたリソース領域に適用するように構成された、項目５又は６に記載のユーザ機器。
（項目８）
前記プロセッサは、前記フレーム設定情報を特定周波数帯域の全体システム帯域幅に適用するように構成された、項目５又は６に記載のユーザ機器。
（項目９）
基地局が無線フレームを設定する方法であって、
フレーム設定情報を送信し、
前記フレーム設定情報によってフレーム設定を第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更し、
前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて信号を送信或いは受信すること、を含み、
前記フレーム設定を変更することは、周波数ドメイン内の複数の副搬送波のうち、非−ゼロ電力副搬送波間隔に対応する副搬送波個数を、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’個から前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’個に変更することを含み、ここで、Ｎ１とＮ２はそれぞれ、前記第１フレーム設定と前記第２フレーム設定によって２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数である、無線フレーム設定方法。
（項目１０）
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームの副搬送波間隔△ｆ２は、前記第１フレーム設定による副搬送波間隔△ｆ１と同一であり、
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームのサンプリング周波数ｆｓ，２は、前記第１フレーム設定によるサンプリング周波数ｆｓ，１と同一であり、
前記第２フレーム設定によって設定された前記フレームのサンプリング時間Ｔｓ，２は、前記第１フレーム設定によるサンプリング時間Ｔｓ，１と同一である、項目９に記載の無線フレーム設定方法。
（項目１１）
前記フレーム設定情報は、特定周波数帯域のうち、特定ユーザ機器に割り当てられたリソース領域に対して適用される、項目９又は１０に記載の無線フレーム設定方法。
（項目１２）
前記フレーム設定情報は、特定周波数帯域の全体システム帯域幅に対して適用される、項目９又は１０に記載の無線フレーム設定方法。
（項目１３）
無線フレームを設定する基地局であって、
無線周波数（ｒａｄｉｏ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、ＲＦ）ユニットと、前記ＲＦユニットを制御するように構成されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記ＲＦユニットがフレーム設定情報を送信するようにし；前記フレーム設定情報に基づいて、フレーム設定を第１フレーム設定から第２フレーム設定に変更するように構成され；前記第２フレーム設定によって設定されたフレームを用いて前記ＲＦユニットが信号を送信或いは受信するようにし、
前記プロセッサは、前記フレーム設定を変更するために、周波数ドメイン内の複数の副搬送波のうち、非−ゼロ電力副搬送波間隔に対応する副搬送波個数を、前記第１フレーム設定による‘Ｎ１＋１’個から前記第２フレーム設定による‘Ｎ２＋１’個に変更するように構成され、ここで、Ｎ１とＮ２はそれぞれ、前記第１フレーム設定と前記第２フレーム設定によって２個の非−ゼロ電力副搬送波の間に設定される連続したゼロ電力副搬送波の個数を表す負でない整数である、
基地局。
（項目１４）
前記プロセッサは、前記フレーム設定情報を、特定周波数帯域のうち、特定ユーザ機器に割り当てられたリソース領域に適用するように構成された、項目１３に記載の基地局。
（項目１５）
前記プロセッサは、前記フレーム設定情報を、特定周波数帯域の全体システム帯域幅に適用するように構成された、項目１３に記載の基地局。
【００２１】
上記の技術的解決方法は本発明の実施例の一部に過ぎず、当該技術の分野における通常の知識を有する者にとっては、本願発明の技術的特徴が反映された様々な実施例を、以下に詳述する本発明の詳細な説明に基づいて導出して理解することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、新しく導入される周波数帯域において効率的な信号の送信／受信が可能になる。これによって、無線通信システムの全体処理量（ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）が向上する。
【００２３】
本発明による効果は、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、以下の発明の詳細な説明から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者にとっては明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付の図面は、本発明に関する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。
【図１】図１は、多重ノードシステムの一種である分散アンテナシステム（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ｓｙｓｔｅｍ、ＤＡＳ）を例示する図である。
【図２】図２は、多重ノードシステムのＢＴＳ（Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）ホテル（ｈｏｔｅｌ）概念を説明するための図である。
【図３】図３は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムで用いられるシンボル（ｓｙｍｂｏｌ）構造を例示する図である。
【図４】図４は、小さいセル（ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ）の概念を説明するための図である。
【図５】図５及び図６は、本発明の一実施例に係るフレーム設計（ｆｒａｍｅ  ｄｅｓｉｇｎ）を例示する図である。
【図６】図５及び図６は、本発明の一実施例に係るフレーム設計（ｆｒａｍｅ  ｄｅｓｉｇｎ）を例示する図である。
【図７】図７は、本発明の一実施例に係る停止−及び−待機（ｓｔｏｐ−ａｎｄ−ｗａｉｔ、ＳＡＷ）ＨＡＲＱプロセスを示す図である。
【図８】図８は、本発明の他の実施例に係るＳＡＷ  ＨＡＲＱプロセスを示す図である。
【図９】図９は、本発明の更に他の実施例に係るＳＡＷ  ＨＡＲＱプロセスを示す図である。
【図１０】図１０及び図１１は、本発明の一実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム運営例を説明するための図である。
【図１１】図１０及び図１１は、本発明の一実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム運営例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム構造の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の一実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム構造の他の例を示す図である。
【図１４】図１４及び図１５は、本発明の他の実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム運営例を説明するための図である。
【図１５】図１４及び図１５は、本発明の他の実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム運営例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、本発明の他の実施例に係るフレキシブルフレーム構造の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の他の実施例に係るフレキシブルフレーム構造の他の例を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明を実行する送信装置１０及び受信装置２０の構成要素を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る好適な実施の形態を、添付の図面を参照して詳しく説明する。添付の図面と共に以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのもので、本発明が実施され得る唯一の実施の形態を示すためのものではない。以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するために具体的な細部事項を含む。しかし、当業者にはこのような具体的な細部事項無しにも本発明を実施できるということが理解される。
【００２６】
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を省略したり、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示すことができる。また、本明細書全体において同一の構成要素については同一の図面符号を付して説明する。
【００２７】
以下に説明される技法（ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）、装置、及びシステムは、様々な無線多元接続システムに適用することができる。多元接続システムの例には、ＣＤＭＡ（ｃｏｄｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）システム、ＦＤＭＡ（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）システム、ＴＤＭＡ（ｔｉｍｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）システム、ＯＦＤＭＡ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）システム、ＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）システム、ＭＣ−ＦＤＭＡ（ｍｕｌｔｉ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ）システムなどがある。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ）又はＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ）することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  ＧＳＭ（登録商標）  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）（すなわち、ＧＥＲＡＮ）などのような無線技術によって具現することができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＴＲＡ）などのような無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）の一部であり、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）は、Ｅ−ＵＴＲＡを用いるＥ−ＵＭＴＳの一部である。３ＧＰＰ  ＬＴＥは、下りリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ、ＤＬ）ではＯＦＤＭＡを採択し、上りリンク（ｕｐｌｉｎｋ、ＵＬ）ではＳＣ−ＦＤＭＡを採択している。ＬＴＥ−Ａ（ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄ）は、３ＧＰＰ  ＬＴＥの進化した形態である。説明の便宜のために、以下では、本発明が３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａに適用される場合を仮定して説明する。しかし、本発明の技術的特徴がこれに制限されるわけではない。例えば、以下の詳細な説明が、移動通信システムが３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに対応する移動通信システムに基づいて説明されても、３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａに特有の事項以外は、他の任意の移動通信システムにも適用可能である。
【００２８】
例えば、本発明は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムのように、ｅＮＢがＵＥに下りリンク／上りリンク時間／周波数リソースを割り当て、ＵＥがｅＮＢの割当て基づいて下りリンク信号を受信し、上りリンク信号を送信する非−競合ベース（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ）通信だけでなく、Ｗｉ−Ｆｉのような競合ベース（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ）通信にも適用することができる。非−競合ベース通信技法は、接続ポイント（ａｃｃｅｓｓ  ｐｏｉｎｔ、ＡＰ）或いは接続ポイントを制御する制御ノード（ｎｏｄｅ）が、ＵＥと当該ＡＰ間の通信のためのリソースを割り当てるのに対し、競合ベース通信技法は、ＡＰに接続しようとする複数のＵＥ間の競合によって通信リソースが占有される。競合ベース通信技法について簡略に説明すると、競合ベース通信技法の一種として搬送波感知多元接続（ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｅｎｓｅ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ、ＣＳＭＡ）がある。ＣＳＭＡは、ノード或いは通信機器が周波数帯域（ｂａｎｄ）のような共有送信媒体（ｓｈａｒｅｄ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｅｄｉｕｍ）（共有チャネルともいう。）上でトラフィック（ｔｒａｆｆｉｃ）を送信する前に、同一の共有送信媒体上に他のトラフィックがないことを確認する確率的（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｓｔｉｃ）媒体接続制御（ｍｅｄｉａ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）プロトコル（ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を意味する。ＣＳＭＡにおいて、送信装置は受信装置にトラフィックを送ろうと試みる前に、他の送信が進行中であるか否かを決定する。言い換えると、送信装置は、送信を試みる前に、他の送信装置からの搬送波（ｃａｒｒｉｅｒ）が存在するか否か検出（ｄｅｔｅｃｔ）する。搬送波が感知されると、送信装置は自身の送信を開始する前に、進行中の他の送信装置によって送信が完了（ｆｉｎｉｓｈ）することを待つ。つまり、ＣＳＭＡは、“ｓｅｎｓｅ  ｂｅｆｏｒｅ  ｔｒａｎｓｍｉｔ”或いは“ｌｉｓｔｅｎ  ｂｅｆｏｒｅ  ｔａｌｋ”の原理をベースにした通信技法といえる。ＣＳＭＡを用いる競合ベース通信システムにおいて送信装置間の衝突を回避するための技法としてＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）及び／又はＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が用いられる。ＣＳＭＡ／ＣＤは、有線ＬＡＮ環境における衝突検出技法であり、イーサネット（登録商標）（ｅｔｈｅｒｎｅｔ）環境で通信をしようとするＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）やサーバー（ｓｅｒｖｅｒ）が、まずネットワーク上で通信がなされているか否かを確認し、他の装置（ｄｅｖｉｃｅ）がデータを当該ネットワーク上で送っていると、待ってからデータを送る。すなわち、２人以上のユーザ（例、ＰＣ、ＵＥなど）が同時にデータを送ると、これら同時送信間に衝突が発生するが、ＣＳＭＡ／ＣＤは、上記衝突を監視し、柔軟なデータ送信がなされるようにする技法である。ＣＳＭＡ／ＣＤを用いる送信装置は、特定規則に従って他の送信装置によるデータ送信を感知し、自���のデータ送信を調節する。ＣＳＭＡ／ＣＡは、ＩＥＥＥ  ８０２．１１標準に明示されている媒体接近制御プロトコルである。ＩＥＥＥ  ８０２．１１標準に従うＷＬＡＮシステムは、ＩＥＥＥ  ８０２．３標準で使用しているＣＳＭＡ／ＣＤを使用せず、ＣＡ、すなわち、衝突を回避する方式を使用している。送信装置は常時ネットワークの搬送波を感知するが、ネットワークが空になったところで、目録に登載されている自身の位置に基づいて定められた分の時間を待ってからデータを送る。目録内で送信装置間の優先順位を定め、これを再設定（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）するためには様々な方法を用いることができる。ＩＥＥＥ  ８０２．１１標準の一部のバージョンに従うシステムでは衝突が起きることがあり、その場合には衝突感知手順が行われる。ＣＳＭＡ／ＣＡを用いる送信装置は、特定規則を用いて、他の送信装置によるデータ送信と自身のデータ送信間の衝突を回避する。
【００２９】
本発明において、ユーザ機器（ｕｓｅｒ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ、ＵＥ）は、固定されていてもよく、移動性を有してもよい。ユーザ機器としては、基地局（ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ、ＢＳ）と通信してユーザデータ及び／又は各種制御情報を送受信する各種の機器がある。ＵＥは、端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＴ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＵＴ（Ｕｓｅｒ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）、無線機器（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、無線モデム（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｍｏｄｅｍ）、携帯機器（ｈａｎｄｈｅｌｄ  ｄｅｖｉｃｅ）などと呼ぶことができる。また、本発明において、ＢＳは、一般に、ＵＥ及び／又は他のＢＳと通信する固定局（ｆｉｘｅｄ  ｓｔａｔｉｏｎ）のことを指し、ＵＥ及び他のＢＳと通信して各種データ及び制御情報を交換する。ＢＳは、ＡＢＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＮＢ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）、接続ポイント（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）、ＰＳ（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｅｒｖｅｒ）などと呼ぶことができる。以下の本発明に関する説明では、ＢＳをｅＮＢと総称する。
【００３０】
本発明でいうノード（ｎｏｄｅ）とは、ＵＥと通信して無線信号を送信／受信し得る固定されたポイント（ｐｏｉｎｔ）のことを指す。特定無線通信標準ではＵＥもノード或いはポイントと呼ぶことがあるが、本発明では、ノードという用語をＵＥと対比する概念として用いる。ＵＥではなく、ＵＥが接続（ａｃｃｅｓｓ）するポイントという点から、ノードを接続ポイント或いは接続ノードと呼ぶこともできる。
【００３１】
その名称にかかわらずに様々な形態のｅＮＢをノードとして用いることができる。例えば、ＢＳ、ＮＢ、ｅＮＢ、ピコセルｅＮＢ（ＰｅＮＢ）、ホームｅＮＢ（ＨｅＮＢ）、リレー、リピータなどをノードとすることができる。また、ノードはｅＮＢでなくてもよい。例えば、無線リモートヘッド（ｒａｄｉｏ  ｒｅｍｏｔｅ  ｈｅａｄ、ＲＲＨ）、無線リモートユニット（ｒａｄｉｏ  ｒｅｍｏｔｅ  ｕｎｉｔ、ＲＲＵ）をノードとしてもよい。ＲＲＨ、ＲＲＵなどは、一般に、ｅＮＢの電力レベル（ｐｏｗｅｒ  ｌｅｖｅｌ）よりも低い電力レベルを有する。ＲＲＨ或いはＲＲＵ（以下、ＲＲＨ／ＲＲＵ）は、一般に、光ケーブルなどの専用回線（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  ｌｉｎｅ）でｅＮＢに接続されているため、一般に、無線回線で接続されているｅＮＢによる協調通信に比べて、ＲＲＨ／ＲＲＵとｅＮＢによる協調通信を円滑に行うことができる。一つのノードには少なくとも一つのアンテナが設置される。アンテナは、物理アンテナを意味することができ、アンテナポート、仮想アンテナ、又はアンテナグループを意味することもできる。ノードはポイント（ｐｏｉｎｔ）とも呼ばれる。多重ノードシステムにおいて、複数のノードへの／からの信号送信／受信には、同一のセル識別子（ｉｄｅｎｔｉｔｙ、ＩＤ）が用いられてもよく、互いに異なるセルＩＤが用いられてもよい。複数のノードが同一のセルＩＤを有する場合、これら複数のノードのそれぞれは一つのセルの一部アンテナ集団のように動作する。多重ノードシステムにおいてノードが互いに異なったセルＩＤを有すると、これらの多重ノードシステムは多重セル（例えば、マクロ（ｍａｃｒｏ）−セル／フェムト（ｆｅｍｔｏ）−セル／ピコ（ｐｉｃｏ）−セル）システムと見なすことができる。複数のノードのそれぞれが形成した多重セルがカバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）によってオーバーレイ（ｏｖｅｒｌａｙ）する形態で構成されると、これら多重セルが形成したネットワークを、特に、多重−階層（ｍｕｌｔｉ−ｔｉｅｒ）ネットワークと呼ぶ。ＲＲＨ／ＲＲＵのセルＩＤとｅＮＢのセルＩＤは互いに同一であってもよく異なってもよい。ＲＲＨ／ＲＲＵとｅＮＢが互いに異なるセルＩＤを用いる場合、ＲＲＨ／ＲＲＵとｅＮＢはいずれも独立した基地局として動作する。
【００３２】
多重ノードシステムにおいて、複数のノードと接続した一つ以上のｅＮＢ或いはｅＮＢコントローラが、これら複数のノードの一部又は全てを介してＵＥに同時に信号を送信或いは受信するようにそれら複数のノードを制御することができる。各ノードの実体、各ノードの具現（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）形態などによって多重ノードシステム間には相違点があるが、複数のノードが一緒に所定の時間−周波数リソース上でＵＥに通信サービスを提供するために参加するという点で、多重ノードシステムは単一ノードシステム（例えば、ＣＡＳ、従来のＭＩＭＯシステム、従来の中継システム、従来のリピータシステムなど）と異なる。したがって、複数のノードの一部又は全てを用いてデータ協調送信を行う方法に関する本発明の実施例は、様々な種類の多重ノードシステムに適用することができる。例えば、ノードは、通常、他のノードと一定間隔以上離れて位置しているアンテナグループのことを指すが、後述する本発明の実施例は、ノードが間隔に関係なく任意のアンテナグループを意味する場合にも適用することができる。例えば、Ｘ−ｐｏｌ（Ｃｒｏｓｓ  ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）アンテナを有するｅＮＢの場合、該ｅＮＢがＨ−ｐｏｌアンテナで構成された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）ノードとＶ−ｐｏｌアンテナで構成されたノードを制御するとして本発明の実施例を適用することができる。
【００３３】
複数の送信（Ｔｘ）／受信（Ｒｘ）ノードを介して信号を送信／受信したり、複数の送信／受信ノードの中から選択された少なくとも一つのノードを介して信号を送信／受信したり、下りリンク信号を送信するノードと上りリンク信号を受信するノードを異ならせたりする通信技法を、多重−ｅＮＢ  ＭＩＭＯ又はＣｏＭＰ（Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ／ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）という。このようなノード間協調通信のうち、協調送信技法は、ＪＰ（ｊｏｉｎｔ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）とスケジューリング協調（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）とに大別できる。前者は、ＪＴ（ｊｏｉｎｔ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）／ＪＲ（ｊｏｉｎｔ  ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）とＤＰＳ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｐｏｉｎｔ  ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）とに区別でき、後者は、ＣＳ（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）とＣＢ（ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄ  ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇ）とに区別できる。ＤＰＳは、ＤＣＳ（ｄｙｎａｍｉｃ  ｃｅｌｌ  ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）と呼ることもできる。他の協調通信技法に比べて、ノード間協調通信技法のＪＰが行われるとき、より様々な通信環境を形成することができる。ＪＰのうち、ＪＴは、複数のノードが同一のストリームをＵＥに送信する通信技法をいい、ＪＲは、複数のノードが同一のストリームをＵＥから受信する通信技法をいう。当該ＵＥ／ｅＮＢは上記複数のノードから受信した信号を合成してストリームを復元する。ＪＴ／ＪＲの場合、同一のストリームが複数のノードから／に送信されるため、送信ダイバーシティ（ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）によって信号送信の信頼度を向上させることができる。ＪＰのうち、ＤＰＳは、複数のノードの中から特定規則に従って選択された一つのノードを介して信号を送信／受信する通信技法をいう。ＤＰＳは、一般に、ＵＥとノード間のチャネル状態が良いノードが通信ノードとして選択されるはずであり、信号送信の信頼度を向上させることができる。
【００３４】
図１は、多重ノードシステムの一種である分散アンテナシステム（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ｓｙｓｔｅｍ、ＤＡＳ）を例示する図である。
【００３５】
図１を参照すると、ＤＡＳは、ｅＮＢ及び該ｅＮＢと接続されたアンテナノードで構成される。アンテナノードは、アンテナグループ、アンテナクラスターなどと呼ぶこともできる。アンテナノードは、ｅＮＢと有線或いは無線で接続されており、一つ又は複数のアンテナを含むことができる。一般に、一つのアンテナノードに属しているアンテナは、最も近いアンテナ間の距離が数メートル以内であって、地域的に同一の地点（ｓｐｏｔ）に属しているという特性を有し、アンテナノードは、ＵＥが接続できるアンテナポイントのような役割を担う。
【００３６】
ＤＡＳは、ｅＮＢのアンテナがセル中央に集まっている集中アンテナシステム（ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ｓｙｓｔｅｍ、ＣＡＳ）とは違い、一つのｅＮＢが管理するアンテナがセル内の様々な位置に分散している。ＤＡＳは、一定間隔以上で互いに離れて配置されることから一つのポイントに位置すると見なしにくい複数のアンテナノードが一つのセルを構成するという点で、フェムトセル或いはピコセルと区別される。初期のＤＡＳは、陰影地域をカバーすべく、アンテナをさらに設置して同一信号を反復（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）するために用いられた。しかし、大まかに言えば、ＤＡＳは、ｅＮＢのアンテナが同時に複数のデータストリームを送信又は受信して一つのＵＥ或いは複数のＵＥを支援できるという点で、多重入力多重出力（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｉｎｐｕｔ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｏｕｔｐｕｔ、ＭＩＭＯ）システムに似ているが、既存のＭＩＭＯ技術は、ｅＮＢの一つのポイントに集中したアンテナがＵＥとの通信に参加するのに対し、ＤＡＳは、ｅＮＢの分散されたノードの少なくとも一つがＵＥとの通信に参加するという点で異なる。これによって、ＤＡＳは、ＣＡＳに比べて、ＵＥとアンテナ間の距離が小さくなることから得られる高い電力効率、低いｅＮＢアンテナ間の相関（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）及び干渉（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）による高いチャネル容量（ｃｈａｎｎｅｌ  ｃａｐａｃｉｔｙ）、ＵＥがセル内のどこに位置するかにかからわずに確保される相対的に均一の品質の通信性能といった長所がある。
【００３７】
本発明でいうセル（ｃｅｌｌ）は、一つ以上のノードが通信サービスを提供する一定地理的領域のことを指す。したがって、本発明で特定セルと通信するということは、上記特定セルに通信サービスを提供するｅＮＢ或いはノードと通信することを意味することができる。また、特定セルの下りリンク／上りリンク信号は、上記特定セルに通信サービスを提供するｅＮＢ或いはノードからの／への下りリンク／上りリンク信号を意味する。ＵＥに上りリンク／下りリンク通信サービスを提供するセルを、特に、サービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ  ｃｅｌｌ）と呼ぶ。また、特定セルのチャネル状態／品質は、上記特定セルに通信サービスを提供するｅＮＢ或いはノードとＵＥとの間に形成されたチャネル或いは通信リンクのチャネル状態／品質を意味する。ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａベースのシステムで、ＵＥは、特定ノードからの下りリンクチャネル状態を、上記特定ノードのアンテナポートが上記特定ノードに割り当てられたＣＲＳ（Ｃｅｌｌ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）リソース上で送信されるＣＲＳ及び／又はＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）リソース上で送信するＣＳＩ−ＲＳを用いて測定することができる。一方、３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムは、無線リソースを管理するためにセル（ｃｅｌｌ）の概念を用いているが、無線リソースと関連したセル（ｃｅｌｌ）は、地理的領域のセル（ｃｅｌｌ）とは区別される。
【００３８】
一般の無線通信システムは、一つのＤＬ帯域とこれに対応する一つのＵＬ帯域を通じてデータ送信或いは受信を行ったり（周波数分割デュプレックス（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘ、ＦＤＤ）モードの場合）、所定の無線フレーム（ｒａｄｉｏ  ｆｒａｍｅ）を時間ドメイン（ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ）で上りリンク時間ユニットと下りリンク時間ユニットとに区分し、上りリンク／下りリンク時間ユニットでデータ送信或いは受信を行ったり（時分割デュプレックス（ｔｉｍｅ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｄｕｐｌｅｘ、ＴＤＤ）モードの場合）する。しかし、近年、無線通信システムでは、より広い周波数帯域を用いるために、複数のＵＬ及び／又はＤＬ周波数ブロックを束ねてより大きいＵＬ／ＤＬ帯域幅を用いる搬送波集成（ｃａｒｒｉｅｒ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ又はｂａｎｄｗｉｄｔｈ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）技術の導入が議論されている。搬送波集成（ｃａｒｒｉｅｒ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ、ＣＡ）は、複数の搬送波周波数を用いてＤＬ或いはＵＬ通信を行うという点で、複数の直交する副搬送波に分割された基本周波数帯域を一つの搬送波周波数に乗せてＤＬ或いはＵＬ通信を行うＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｉｖｉｓｉｏｎ  ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）システムと区別される。以下、搬送波集成によって束ねられる搬送波のそれぞれを、コンポーネント搬送波（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｃａｒｒｉｅｒ、ＣＣ）と称する。例えば、ＵＬ及びＤＬにそれぞれ３個の２０ＭＨｚのＣＣを束ねて６０ＭＨｚの帯域幅を支援することができる。それぞれのＣＣは周波数ドメインで互いに隣接してもよく非−隣接してもよい。ＵＬ  ＣＣの帯域幅とＤＬ  ＣＣの帯域幅がいずれも同一であってもよいが、各ＣＣの帯域幅が独立して定められてもよい。また、ＵＬ  ＣＣの個数とＤＬ  ＣＣの個数とが異なる非対称的搬送波集成も可能である。特定ＵＥに制限されたＤＬ／ＵＬ  ＣＣを、特定ＵＥにおける設定された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）サービング（ｓｅｒｖｉｎｇ）ＵＬ／ＤＬ  ＣＣと呼ぶことができる。３ＧＰＰ  ＬＴＥ−Ａ標準は、無線リソースの管理のために“セル”の概念を用いている。無線リソースと関連した“セル”は、下りリンクリソース（ＤＬ  ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）と上りリンクリソース（ＵＬ  ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）の組合せによって定義される。無線リソースの“セル”は、ＤＬリソース単独、又はＤＬリソース及びＵＬリソースの組合せ、又はＵＬリソース単独で設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）することができる。ＤＬリソースの搬送波周波数とＵＬリソースの搬送波周波数とのリンケージ（ｌｉｎｋａｇｅ）は、システム情報によって指示することができる。例えば、システム情報ブロックタイプ２（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂｌｏｃｋ  Ｔｙｐｅ２、ＳＩＢ２）リンケージ（ｌｉｎｋａｇｅ）によってＤＬリソースとＵＬリソースの組合せを指示することができる。ここで、搬送波周波数とは、各セル或いはＣＣの中心周波数（ｃｅｎｔｅｒ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を意味する。１次周波数（ｐｒｉｍａｒｙ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）上で動作するセルは、１次セル（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｅｌｌ、ＰＣｅｌｌ）或いはＰＣＣと称し、���次周波数（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）上で動作するセルは、２次セル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  ｃｅｌｌ、ＳＣｅｌｌ）或いはＳＣＣと称する。下りリンクでＰＣｅｌｌに対応する搬送波は、下りリンク１次ＣＣ（ＤＬ  ＰＣＣ）と称し、上りリンクでＰＣｅｌｌに対応する搬送波は、ＵＬ１次ＣＣ（ＤＬ  ＰＣＣ）と称する。ＳＣｅｌｌとは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）接続開設（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）がなされた後に設定可能であり、追加の無線リソースを提供するために利用し得るセルを意味する。ＵＥの性能（ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）によって、ＳＣｅｌｌがＰＣｅｌｌと共に、当該ＵＥのためのサービングセルのセット（ｓｅｔ）を形成することができる。下りリンクでＳＣｅｌｌに対応する搬送波はＤＬ  ２次ＣＣ（ＤＬ  ＳＣＣ）と称し、上りリンクでＳＣｅｌｌに対応する搬送波はＵＬ  ２次ＣＣ（ＵＬ  ＳＣＣ）と称する。ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ状態にあるが、搬送波集成が設定されていないか、又は搬送波集成を支援しないＵＥの場合、ＰＣｅｌｌのみで設定されたサービングセルがただ一つ存在する。
【００３９】
要するに、地理的領域の“セル”は、ノードが搬送波を用いてサービスを提供できるカバレッジと理解することができ、無線リソースの“セル”は、搬送波によって設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）される周波数範囲である帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ、ＢＷ）と関連する。ノードが有効な強度の信号を送信できる範囲である下りリンクカバレッジとＵＥから有効な強度の信号を受信できる範囲である上りリンクカバレッジは、当該信号を搬送する搬送波が到達する距離に依存するため、ノードのカバレッジは、該ノードが用いる無線リソースの“セル”のカバレッジとも関連する。このため、“セル”という用語は、時にはノードによるサービスのカバレッジを、時には無線リソースを、時には無線リソースを用いた信号が有効な強度で到達できる範囲を表すために用いることができる。
【００４０】
図２は、多重ノードシステムのＢＴＳ（Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）ホテル（ｈｏｔｅｌ）概念を説明するための図である。特に、図２（ａ）は、伝統的（ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ）ＲＡＮ（Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の仕組（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）を示し、図２（ｂ）は、ＢＴＳホテル及びＤＡＳを持つ（ｗｉｔｈ）小さい（ｓｍａｌｌ）セルＲＡＮ仕組を示している。小さいセルの概念については、図４でより詳しく説明する。
【００４１】
図２（ａ）を参照すると、既存のセルラーシステムは、一つのＴＳが３個のセクター（ｓｅｃｔｏｒ）を管轄し、それぞれのｅＮＢは、バックボーン（ｂａｃｋｂｏｎｅ）網を通じてＢＳＣ（Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）／ＲＮＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）と接続される。しかし、ＤＡＳのような多重ノードシステムでは、各アンテナノードと接続されるｅＮＢを１ヶ所（ＢＴＳホテル）に集めることができる。これによって、ｅＮＢを設置する土地と建物にかかるコストを削減することができ、ｅＮＢの維持及び管理を１ヶ所で容易に行うことができる。また、ＢＴＳとＭＳＣ（Ｍｏｂｉｌｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｃｅｎｔｅｒ）／ＢＳＣ／ＲＮＣを全て１ヶ所に設置することによって、バックホール容量（ｂａｃｋｈａｕｌ  ｃａｐａｃｉｔｙ）を増加させることができる。
【００４２】
図３は、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ  Ｔｅｒｍ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムで用いられるシンボル（ｓｙｍｂｏｌ）構造を例示する図である。
【００４３】
既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムで用いられる無線フレーム（ｒａｄｉｏ  ｆｒａｍｅ）の期間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）Ｔｆは、１０ｍｓ（３０７２００・Ｔｓ）であり、１無線フレームは、１０個の均等なサイズのサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ、ＳＦ）で構成される。１無線フレーム内の１０個のサブフレームにはそれぞれ番号を与えることができる。ここで、Ｔｓはサンプリング時間を表し、Ｔｓ＝１／（２０４８＊１５ｋＨｚ）と表示される。各サブフレームの長さＴｓｕｂｆｒａｍｅは１ｍｓであり、１サブフレームは２個のスロットで構成される。したがって、１無線フレームは、各スロット長Ｔｓｌｏｔが１５３６０・Ｔｓ＝０．５ｍｓである２０個のスロットで構成される。１無線フレーム内の２０個スロットは、０から１９まで順次に番号をつけることができる。１サブフレームを送信するためにかかる時間は、送信時間インターバル（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｉｍｅ  ｉｎｔｅｒｖａｌ、ＴＴＩ）と定義する。時間リソースは、無線フレーム番号（或いは、無線フレームインデックスともいう）、サブフレーム番号（或いは、サブフレーム番号ともいう）、スロット番号（或いは、スロットインデックスともいう）などによって区別することができる。
【００４４】
既存のＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムは、図３に示すように、循環プレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ  ｐｒｅｆｉｘ、ＣＰ）の長さによって、２つの形態のフレーム構造（ｆｒａｍｅ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を支援する。図３（ａ）を参照すると、正規（ｎｏｒｍａｌ）ＣＰの場合には、１スロットが７個のＯＦＤＭシンボルを含むが、拡張（ｅｘｔｅｎｄｅｄ）ＣＰの場合には、１スロットが６個のＯＦＤＭシンボルを含む。参考として、ＯＦＤＭシンボルは、多元接続方式によって、ＯＦＤＭシンボル或いはＳＣ−ＦＤＭ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）と呼ぶことができる。ＳＣ−ＦＤＭＡは、ＯＦＤＭＡの特異形態と理解することができ、本発明では、“シンボル”或いは“ＯＦＤＭＡシンボル”という用語がＯＦＤＭシンボル及びＳＣ−ＦＤＭシンボルを意味するために使われる。
【００４５】
図３で、正規ＣＰの長さＴＣＰは、サブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルでは１６０・Ｔｓ≒５．１μｓであり、残りのＯＦＤＭシンボルでは１６０・Ｔｓ≒４．７μｓである。図３で、拡張ＣＰの長さＴＣＰ−ｅは、５１２・Ｔｓ≒１６．１μｓである。図３で、Ｔｕは、有効ＯＦＤＭシンボル周期を表し、副搬送波間隔の逆数に該当する時間を意味する。
【００４６】
ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムが２種類のＣＰを支援することは、ＬＴＥシステムがセルラーシステムの様々なシナリオを支援するためである。実際にＬＴＥシステムは、室内（ｉｎｄｏｏｒ）、都市（ｕｒｂａｎ）、郊外（ｓｕｂｕｒｂａｎ）、田舎（ｒｕｒａｌ）などにおける環境をカバーし、ＵＥの移動速度は、３５０〜５００ｋｍまでも支援する。
【００４７】
ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムが運用される中心周波数は、４００ＭＨｚ〜４ＧＨｚが一般的であり、可用周波数帯域は１．４〜２０ＭＨｚである。これは、中心周波数と可用周波数帯域によって、遅延拡散（ｄｅｌａｙ  ｓｐｒｅａｄ）及びドップラー周波数（Ｄｏｐｐｌｅｒ’ｓ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）が互いに異なることを意味する。正規ＣＰの場合には、副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  ｓｐａｃｉｎｇ）△ｆ＝１５ｋＨｚであり、ＣＰの長さは約４．７μｓであり、拡張ＣＰの場合には、副搬送波間隔は正規ＣＰと同一であり、ＣＰの長さは約１６．７μｓである。ＬＴＥシステムにおいて副搬送波間隔はあらかじめ定められており、副搬送波間隔は、サンプリング周波数をＦＦＴサイズで割った値に該当する。ＬＴＥシステムでは、３０．７２ＭＨｚのサンプリング周波数を用いるが、３０．７２ＭＨｚを、ＬＴＥシステムで用いられるＦＦＴサイズである２０４８で割った副搬送波間隔△ｆ＝１５ｋＨｚを得ることができる。
【００４８】
拡張ＣＰは、ＣＰ期間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）が長いことから、カバレッジが相対的に広い郊外セル（ｓｕｂｕｒｂａｎ  ｃｅｌｌ）或いは田舎セル（ｒｕｒａｌ  ｃｅｌｌ）のために用いることができる。一般に、郊外セルや田舎セルであるほど遅延拡散が長くなるため、シンボル間干渉（ｉｎｔｅｒ  ｓｙｍｂｏｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ＩＳＩ）を確実に解決するために、相対的に長い長さを持つ拡張ＣＰが必要である。ただし、拡張ＣＰの場合、正規ＣＰに比べてＣＰオーバーヘッドが増加するため、ＣＰ長の増加がスペクトル効率（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）及び／又は送信リソース（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ）面の損失を招くというトレード−オフ（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）が存在する。結論的に、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムでは、セルが室内、都市、郊外、田舎などに配置（ｄｅｐｌｏｙ）される様々な配置（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）シナリオを支援するように正規ＣＰ及び拡張ＣＰの長さが決定されており、ＣＰの長さを決定するために次のような設計基準（ｄｅｓｉｇｎ  ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ）が用いられている。
【００４９】
【数１】
0006437918.tif 000002
【００５０】
【数２】
0006437918.tif 000003
【００５１】
【数３】
0006437918.tif 000004
【００５２】
式１乃至式３で、ＴＣＰはＣＰの長さを、ｆｄｍａｘは（最大）ドップラー周波数を、△ｆは副搬送波間隔、を表す。式１で、Ｔｄは、最大超過遅延（ｍａｘｉｍｕｍ  ｅｘｃｅｓｓ  ｄｅｌａｙ）或いは最大チャネル遅延（ｍａｘｉｍｕｍ  ｃｈａｎｎｅｌ  ｄｅｌａｙ）を表し、チャネル遅延プロファイルという電力遅延プロファイル（ｐｏｗｅｒ  ｄｅｌａｙ、ＰＤＦ）が与えられたとき、最後のチャネルタップ（ｔａｐ）の遅延時間を意味する。例えば、タップ＃０の遅延及び電力（相対電力）がそれぞれ１０ｎｓ及び０ｄＢ、タップ＃１の遅延及び電力（相対電力）がそれぞれ２０ｎｓ及び−５ｄＢ、．．．、タップ＃Ｎの遅延及び電力（相対電力）がそれぞれ５００ｎｓ及び−２０ｄＢであるＰＤＦが与えられると、Ｔｄ＝５００ｎｓとなる。
【００５３】
式１は、ＩＳＩを防止（ｐｒｅｖｅｎｔ）するための基準であり、式２は、ドップラーによるセル間干渉（ｉｎｔｅｒ  ｃｅｌｌ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ、ＩＣＩ）を十分に低く維持するための基準であり、式３は、スペクトル効率（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）のための基準である。
【００５４】
一方、将来のＬＴＥシステムはローカル領域（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ）の導入を考慮している。すなわち、ユーザ別或いはＵＥ別のサービス支援をより強化するために、ローカル領域接続（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ａｃｃｅｓｓ）という概念の新しいセル配置（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）の導入が考慮されているが、このようなローカル領域を小さいセルという。
【００５５】
図４は、小さいセル（ｓｍａｌｌ  ｃｅｌｌ）の概念を説明するための図である。
【００５６】
図４を参照すると、既存のＬＴＥシステムで運用される中心周波数を有する帯域ではなくそれよりも高い中心周波数を有する帯域に、既存ＬＴＥシステムのシステム帯域幅よりも広いシステム帯域幅を、小さいセルのために設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）することができる。小さいセルを用いると、既存のセルラー帯域を通しては、システム情報（ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）のような制御信号に基づいて基本的なセルカバレッジを支援し、高周波の小さいセルでは、より広い周波数帯域を用いることによってデータ送信効率を極大化することができる。したがって、ローカル領域接続は、より狭い地域に位置している低速から中速の移動性（ｌｏｗ−ｔｏ−ｍｅｄｉｕｍ  ｍｏｂｉｌｉｔｙ）ＵＥのために用いることができ、ＵＥとｅＮＢ間の距離がｋｍ単位である既存セルよりも小さい１００ｍ単位である小さいセルの通信に用いることができる。
【００５７】
このような小さいセルでは、ＵＥとノード間の距離が短く、高周波帯域が用いられることから、次のようなチャネル特性が予想される。
【００５８】
１）遅延拡散（ｄｅｌａｙ  ｓｐｒｅａｄ）：ｅＮＢとＵＥ間の距離が短くなることから、信号の遅延が短くなりうる。
【００５９】
２）副搬送波間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  ｓｐａｃｉｎｇ）：ＬＴＥシステムと同一のＯＦＤＭベースのフレーム構造が適用される場合、割り当てられた周波数帯域幅が大きいため、既存の副搬送波間隔である１５ｋＨｚよりも極端に大きい値が副搬送波間隔として設定されうる。
【００６０】
３）ドップラー周波数（Ｄｏｐｐｌｅｒ’ｓ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）：高周波の帯域を用いるため、同一速度のＵＥに対して低周波の帯域を用いるときに比べて、より高いドップラー周波数が現れうる。このため、通信システムにおいてチャネルインパルス応答が変わらないと見なされる時間期間（ｔｉｍｅ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）である、コヒーレント時間（ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｔｉｍｅ）が極端に短くなりうる。
【００６１】
高周波帯域のこのような特性から、高周波帯域に既存フレーム構造を適用すると、ＩＳＩ及びＩＣＩを效果的に防止することができず、スペクトル効率が低くなりうる。そこで、本発明は、高周波帯域送信のためのフレーム構造を提案する。
【００６２】
一般に、中心周波数ｆｃが５ＧＨｚ以上となる高周波帯域では、チャネルの遅延拡散が短くなる傾向があり、しかも高周波帯域であるほどチャネルの経路損失が増加するため、基地局との距離が近いほど安定した性能を保障することができる。したがって、将来の高周波帯域を用いた通信では、既存のセルラー通信よりも狭いセル構造が導入されると予想され、リソース活用及び制御の容易性から、多元接続技法であるＯＦＤＭも同様に用いられると予想される。
【００６３】
（高周波フレームのためのＯＦＤＭシンボルの定義）
本発明では、高周波帯域送信のためのシステムパラメータを、次の表のように定める。表１は、高周波帯域送信のためのＯＦＤＭベース（ＯＦＤＭ−ｂａｓｅｄ）システムパラメータである。
【００６４】
【表１】
0006437918.tif 000005
【００６５】
ＯＦＤＭシンボルを生成するに当たり、ＣＰを、ＩＳＩを防止するためにＯＦＤＭシンボル（ＯＦＤＭＡシンボルともいう。）の前半部に必ず挿入しなければならない。現在ＬＴＥシステムのＣＰ期間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）は、前述したとおり、正規ＣＰでは４．７μｓ、拡張ＣＰでは１６．７μｓと定められている。現在ＬＴＥシステムで用いられるこのようなＣＰ値はだいぶ広いセルを仮定する場合に発生する電力遅延プロファイル（ｐｏｗｅｒ  ｄｅｌａｙ  ｐｒｏｆｉｌｅ）を反映して定められた値である。ところが、遅延拡散が相対的に短いと予想される高周波帯域と小さいセルの特性からは、このように長いＣＰ期間を維持する必要がない。このため、高周波帯域と小さいセルに対しては、極端に短いＣＰを設定して運用することができる。ＣＰ長の減少は、送信リソース（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ）の増大につながり、結果としてスペクトル効率（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を増大させることができる。しかし、全てのＣＰの長さを極端に縮めることは、タイミング同期（ｔｉｍｉｎｇ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ）に重大な（ｃｒｉｔｉｃａｌ）要素として作用しうる。ＬＴＥシステムにおいて、ＵＥは一般に、セル探索（ｃｅｌｌ  ｓｅａｒｃｈ）と同期化過程（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）によって初期タイミング（ｉｎｉｔｉａｌ  ｔｉｍｉｎｇ）を取得する。このとき、ＣＰ相関（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）又は参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）相関が用いられ、両方が同時に用いられることもある。このため、相関（ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を計算するために用いられるＣＰ期間が極端に短いと、正確なタイミング同期の取得が難しくなりうる。また、実際の具現（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）において、ＣＰ期間は、相関を用いて周波数オフセット（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆｆｓｅｔ）を測定してモデム（ｍｏｄｅｍ）を具現可能にする重要な道具として用いられるため、最小限のＣＰ期間の保障が要求される。このような理由から、相対的に長いＣＰ期間が必ずフレーム構造上に含まれることがよい。本発明では、ＵＥのＣＰ長を高周波帯域のチャネル特性を反映して０．５μｓ以上と定める。
【００６６】
一方、高周波帯域は、ＲＭＳ（Ｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）遅延拡散が短くなり、コヒーレント帯域幅が増加する特性がある。このような特性は、同一チャネルと見なされる周波数帯域が広くなることにつながり、このため、既存のＬＴＥ及びセルラーシステムの副搬送波間隔よりも大きい値を高周波帯域のための副搬送波間隔に用いることができる。本発明では、高周波帯域のための副搬送波間隔を定めるために次のような考慮因子及び設計基準を用いる。
【００６７】
【表２】
0006437918.tif 000006
【００６８】
副搬送波間隔は、ＵＥの移動によるドップラー周波数を十分に反映し得る大きさに決定しなければならない。本発明では、次の式のような設計基準を提示する。
【００６９】
【数４】
0006437918.tif 000007
【００７０】
式４に、表２の最大ドップラー周波数の値を適用して副搬送波間隔を決定する。例えば、式４に、ＵＥ速度（ＵＥ  ｓｐｅｅｄ）ｖは２５０ｋｍ／ｈ、光束ｃ＝３＊１０８ｍ／ｓ、中心周波数ｆｃは３０ＧＨｚを適用することができる。Ｋを１よりも十分に小さい１／１５に設定すれば、最終決定された副搬送波間隔△ｆは、１０４．２５ｋＨｚとなる。ここで、Ｋは、フレームが設計される中心周波数、遅延プロファイル、ＵＥ速度、ドップラー周波数によって変更されてもよい。
【００７１】
上記のように決定されたＣＰ及び副搬送波間隔に基づいて、表１のＯＦＤＭシンボル長（ＯＦＤＭ  ｓｙｍｂｏｌ  ｌｅｎｇｔｈ）、ＯＦＤＭシンボル期間（ＯＦＤＭ  ｓｙｍｂｏｌ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）、エネルギーオーバーヘッド（ｏｖｅｒｈｅａｄ  ｉｎ  ｔｅｒｍｓ  ｏｆ  ｅｎｅｒｇｙ）、エネルギー効率（ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ  ｉｎ  ｔｅｒｍｓ  ｏｆ  ｅｎｅｒｇｙ）値が決定される。
【００７２】
一方、高周波帯域の基本設定帯域（ｂａｓｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ  ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）の大きさは、５００ＭＨｚ以上のシステム帯域に基づいて設定し、表１は、基本設定帯域の大きさを５００ＭＨｚに設定した場合に導出されたＦＦＴサイズ（ＦＦＴ  ｓｉｚｅ）、ＯＦＤＭサンプリング周波数（ＯＦＤＭ  ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）、利用可能な副搬送波（ａｖａｉｌａｂｌｅ  ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒｓ）、占有されたＢＷ（Ｏｃｃｕｐｉｅｄ  ＢＷ）、ガード−帯域（Ｇｕａｒｄ−ｂａｎｄ）、総システムＢＷ（ｔｏｔａｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ＢＷ）が決定されたものである。基本設定帯域を５００ＭＨｚ以上に設定する場合、これらの値は変更されてもよい。
【００７３】
＜高周波フレームのためのＴＴＩベース設計方案＞
本発明では、ＵＥの様々な具現問題及び設計環境を考慮して、下記のようなフレーム設計方案を提示する。
【００７４】
＊第１案：メモリーサイズ制限（ｍｅｍｏｒｙ  ｓｉｚｅ  ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）
＊第２案：ＵＥプロセシング時間制限（８個のＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｒｅＱｕｅｓｔ）プロセス個数を維持しながら（ｋｅｅｐｉｎｇ））
＊第３案：ＵＥプロセシング時間制限（ＨＡＲＱプロセス個数を増加させながら（ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ））
各案に従う設計方法を詳しく説明すると、次のとおりである。
【００７５】
１．第１案のフレーム設計方法
図５及び図６は、本発明の一実施例に係るフレーム設計（ｆｒａｍｅ  ｄｅｓｉｇｎ）を例示する図である。
【００７６】
（１）設計条件：メモリーサイズ制限方式（ａｐｐｒｏａｃｈ）（ソフトバッファサイズ制限）
（２）仮定内容：単一コードワード（ｓｉｎｇｌｅ  ｃｏｄｅｗｏｒｄ、ＳＣＷ）と仮定され、ＨＡＲＱプロセスの個数（ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ＨＡＲＱ  ｐｒｏｃｅｓｓ）は、既存ＬＴＥシステムと同一に８個に維持される。ただし、ここで、ソフトバッファサイズ（或いは、メモリーサイズ）は、表３のように既存ＬＴＥの最大ソフトバッファサイズ（ｍａｘ  ｓｏｆｔ  ｂｕｆｆｅｒ  ｓｉｚｅ）に制約される。表３は、ＬＴＥの最大ソフトバッファサイズに基づく符号化されたビットの最大サイズを示すものである（３ＧＰＰ  ＬＴＥ  ３６．２１３参照）。
【００７７】
【表３】
0006437918.tif 000008
【００７８】
また、システムのサービスカバレッジは１ｋｍ以下と仮定され、ラウンドトリップ遅延（ｒｏｕｎｄ  ｔｒｉｐ  ｄｅｌａｙ、ＲＴＴ）は、６．６７μｓと仮定される。したがって、ＵＥのプロセシング時間は最終的に次のように決定される。
【００７９】
【数５】
0006437918.tif 000009
【００８０】
例えば、ＵＥプロセシング時間は、３×ＴＴＩ（０．２２２ｕｓ）・ＲＴＴ１ｋｍ（６．６７μｓ）＝０．６５９μｓと決定することができる。
【００８１】
（３）決定内容：第１案のＴＴＩ定義を示す表４を参照すると、１  ＴＴＩは、最終２２個ＯＦＤＭシンボルに該当する期間である２２２μｓと決定される。第１案による時間軸フレーム構造とリソース格子はそれぞれ、図５及び図６のように示すことができる。本発明で、リソース格子は、周波数ドメインで利用可能な副搬送波によって、時間ドメインではＴＴＩによって定義される。表１を参照すると、基本システムＢＷが５００ＭＨｚのとき、リソース格子内の利用可能な副搬送波の個数Ｎａｃ＝４０９６となる。第１案によれば、１リソース格子は４０９６個の副搬送波と２２個のＯＦＤＭシンボルによって表現される。下りリンク送信或いは上りリンク送信のための最小（ｓｍａｌｌｅｓｔ）リソース単位（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｕｎｉｔ）をリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｅｌｅｍｅｎｔ、ＲＥ）というが、１  ＲＥは１副搬送波及び１  ＯＦＤＭシンボルによって構成される。言い換えると、リソース格子内の各要素は、リソース要素といい、各リソース格子内のリソース要素は、インデックス対（ｋ，ｌ）によって固有に定義することができる。ここで、ｋは、周波数ドメインで０から‘Ｎａｃ−１’まで与えられるインデックスであり、ｌは、時間ドメインで０から‘Ｎｓｙｍ−１’まで与えられるインデックスである。
【００８２】
【表４】
0006437918.tif 000010
【００８３】
第１案による８個プロセスベースのＨＡＲＱは、図７のように決定される。図７は、本発明の一実施例（第１案）による停止−及び−待機（ｓｔｏｐ−ａｎｄ−ｗａｉｔ、ＳＡＷ）ＨＡＲＱプロセスを示す図である。図７を参照すると、ｅＮＢがＴＴＩ  ＃０で送信したデータ送信（ｄａｔａ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、伝搬遅延後にＴＴＩ  ＃０で受信される。ＵＥは、当該データ送信の復号（ｄｅｃｏｄｅ）を試み、４個ＴＴＩ後であるＴＴＩ  ＃４で当該データ送信に対する肯定／否定（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／ｎｅｇａｔｉｖｅ  ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ、Ａ／Ｎ）送信を送る。この肯定／否定受信は、伝搬遅延後に、ＴＴＩ  ＃４でｅＮＢによって受信される。４個のＴＴＩは、第１案によって決定されたプロセシング時間である‘３ＴＴＩ−ＲＴＴ’である０．６５９μｓよりもはるかに大きいため、ＵＥは、Ａ／Ｎ伝送のための信号を有効に送信することができる。ｅＮＢは、当該Ａ／Ｎ送信に基づいて、上記ＵＥがＴＴＩ  ＃０で送信されたデータ送信を成功的に受信したか否かがわかり、ＵＥが成功的に受信した場合には、ＴＴＩ  ＃４から４個のＴＴＩが経過したＴＴＩ  ＃８から新しいデータ送信を行い、或いは失敗した場合には、データ再送信（ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）を行うことができる。
【００８４】
一方、表５は、第１案による最大送信ブロック（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ、ＴＢ）サイズを定義を示す。
【００８５】
【表５】
0006437918.tif 000011
【００８６】
２．第２案のフレーム設計方法
（１）設計条件：媒体接続制御（ｍｅｄｉｕｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ、ＭＡＣ）／物理（ｐｈｙｓｉｃａｌ、ＰＨＹ）プロセス制限（ＵＥプロセシング時間）
（２）仮定内容：ＳＣＷと仮定され、ＨＡＲＱプロセスの個数は、既存ＬＴＥシステムと同様に８と維持される。第１案と同様に、システムのサービスカバレッジは１ｋｍ以下と仮定され、ＲＴＴは６．６７μｓと仮定される。ただし、第２案はＵＥのプロセシング時間を２．３ｍｓと仮定する。
【００８７】
（３）決定内容：ＴＴＩは、最終７６個ＯＦＤＭシンボルに対応する期間である７６７．６μｓと決定される。図８は、本発明の他の実施例（第２案）によるＳＡＷ  ＨＡＲＱプロセスを示す図である。第２案の８個プロセスベースのＨＡＲＱは、図８のように決定される。図８で、１  ＴＴＩは７６７μｓである。したがって、最終ＴＢサイズも、既存ＬＴＥシステムに比べて約３．４５倍増加することが要求される。
【００８８】
３．第３案のフレーム設計方法
（１）設計条件：ＭＡＣ／ＰＨＹプロセス制限（ＨＡＲＱプロセス数増加）
（２）仮定内容：ＳＣＷと仮定される。システムのサービスカバレッジは、１ｋｍ以下と仮定され、ＲＴＴは６．６７μｓとなる。ただし、ここで、ＵＥのプロセシング時間は２．３ｍｓと仮定され、１  ＴＴＩは、２２個のＯＦＤＭシンボルに対応する期間である２２２μｓと仮定される。
【００８９】
（３）決定内容：ＴＴＩは、最終２２個ＯＦＤＭシンボルである２２２μｓであって、第１案と同一である。ただし、図９のように、ＨＡＲＱプロセス数が２４と増加する。図９は、本発明の更に他の実施例（第３案）によるＳＡＷ  ＨＡＲＱプロセスを示す図である。
【００９０】
前述した第１案〜第３の案によって決定されたＯＦＤＭベース高周波フレームのパラメータを整理すると、次のとおりである。
【００９１】
【表６】
0006437918.tif 000012
【００９２】
＜フレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム構造＞
本発明は、ＵＥ又はリンクのドップラー効果を考慮してフレキシブルフレームを運用することを提案する。以下、フレキシブルフレーム運用方案を、図１０〜図１７を参照して説明する。後述する提案には、前述したフレーム設計によるフレーム構造を用いることができる。ｅＮＢは、ドップラー影響を考慮して、ＵＥ或いはリンクの状態によって適切なフレームタイプ或いはサブフレームタイプを設定することができる。フレーム設定が変更されると、当該フレーム内のサブフレーム或いはＴＴＩの設定も、変更されたフレーム設定によって変更される。ｅＮＢに接続しようとするＵＥ或いは接続された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）ＵＥは、ｅＮＢが上位層（例、ＭＡＣ層、ＲＲＣ層）信号を用いて送信するリンク設定情報或いはフレーム設定情報に基づいて、当該ｅＮＢとの通信のためのフレーム或いはサブフレームを設定することができる。本発明に係るリンク設定情報或いはフレーム設定情報は、後述する本発明の実施例のいずれか一つによってフレーム構造タイプの変更を知らせる情報であってもよい。フレーム構造タイプの変更を知らせる情報は、あらかじめ定義された複数のフレーム構造のいずれか一つを示す情報であってもよく、本発明の実施例のいずれか一つによって、フレーム構造の変更を意味し得るパラメータの変更、例えば、（有効）副搬送波間隔、サンプリング時間（ｓａｍｐｌｉｎｇ）、サンプリング数（ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ｓａｍｐｌｅｓ）、ＯＦＤＭシンボルの個数及び／又はＦＦＴサイズの変更を示す情報であってもよい。
【００９３】
表１〜表６を参照して説明された実施例は、以下でフレキシブルフレームに適用されるフレーム構造のいずれか一つに使用することができる。例えば、前述した本発明の実施例のいずれか一つによって決定されたＣＰ長、副搬送波間隔、ＴＴＩ別ＯＦＤＭシンボルの個数、ＴＴＩ長などを、本発明のフレキシブルフレームで活用される複数のフレーム構造のいずれか一つに用いることができる。
【００９４】
前述したとおり、高周波帯域では中心周波数が増加する。最大ドップラー周波数ｆｄ，ｍａｘは、次の式によって定義される。
【００９５】
【数６】
0006437918.tif 000013
【００９６】
式６を参照すると、中心周波数ｆｃが増加すると、ドップラー周波数ｆｄ，ｍａｘも増加することがわかる。ドップラー周波数が増加すると、周波数ドメインの副搬送波間直交性（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ）が破壊され、システムの性能低下が発生する確率が高くなる。ドップラー周波数は、ＯＦＤＭベースのサブフレーム設計に当たって副搬送波間隔を大きくすることによって減少させることができる。しかし、副搬送波間隔の増加は時間ドメインのシンボル周期を短くさせるため、時間ドメインにおいてチャネル推定のための参照信号がより多く要求され、システム損失（ｌｏｓｓ）につながる。逆に、時間ドメインにおいてシンボル周期を長くすると、周波数ドメインの副搬送波間隔が小さくなり、ドップラー周波数によって副搬送波間直交性が破壊される。しかし、システム設計に当たって、フレーム構造は、一応決定すると頻繁に変更することができず、柔軟性（ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙ）がなく、常に最小限の変化のみを受容するように設計される。そこで、本発明では、特に、ＵＥの移動速度によってチャネル状態が極端に変化しうる高周波帯域送信環境においてドップラー周波数を克服するためのフレキシブルフレーム運用方案を提示する。
【００９７】
参考として、以下では、ドップラー影響が少ないリンク或いはＵＥのためのフレーム構造をフレーム構造タイプ−Ａとし、ドップラー影響が大きいリンク或いはＵＥのためのフレーム構造をフレーム構造タイプ−Ｂとして、本発明のフレキシブルフレーム運用実施例を説明する。以下では、ドップラー周波数によって２つのフレーム構造タイプが定義されていると仮定して本発明の実施例を説明するが、ドップラー周波数の影響によって、２つよりも多いフレーム構造タイプがあらかじめ定義されてもよい。
【００９８】
以下に説明されるフレキシブルフレームの運用において、複数のフレーム構造タイプのいずれか一つが初期接続時に用いられるとあらかじめ定めておくことができる。例えば、ＵＥは、ｅＮＢに接続を試みるとき、あらかじめ定められたフレーム構造、すなわち、フレーム設定によってフレームが設定されると仮定して接続を試みることができる。あらかじめ定められたフレーム構造による接続に失敗すると、ＵＥは、他のフレーム構造を用いて再び接続を試みることができる。本発明では、フレーム構造によって（有効）副搬送波間隔などを定めることができる。すなわち、（有効）副搬送波間隔などが異なると、他のフレーム構造に該当してもよい。
【００９９】
■提案１）ｅＮＢは、リンク上のドップラー周波数の変化によってフレームの副搬送波間隔を直接的に変更することができる。すなわち、本発明の提案１では、実際副搬送波間隔を変更することによってフレーム構造を変更することができる。
【０１００】
図１０及び図１１は、本発明の一実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム運営例を説明するための図である。
【０１０１】
図１０を参照すると、本発明は、フレームの基本構成であるＴＴＩとシステム帯域幅はそのまま維持しながら、リンク状況によって副搬送波間隔を変更し、変更された副搬送波間隔に合うフレーム構造を運用する。
【０１０２】
セルにおいてドップラー周波数が高いユーザ、すなわち、高速移動ＵＥの比率が基準値以上のとき、又は高速列車のような高速移動バックホール（ｂａｃｋｈａｕｌ）支援要請などがある場合、フレーム構造の柔軟な変換（ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を行うことができる。
【０１０３】
本発明の提案１は、図１０のように直接的に、すなわち、実質的にフレームの周波数領域で副搬送波間隔が変更される。例えば、図１０を参照すると、ドップラー周波数が増加すると、本発明は、副搬送波間隔を△ｆ１から△ｆ２へと増加させる。
【０１０４】
図１１は、同一ドップラー周波数による中心周波数オフセット（ｃｅｎｔｅｒ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｏｆｆｓｅｔ、ＣＦＯ）が発生する状況で副搬送波間隔によるＣＦＯの影響の程度を比較した図である。
【０１０５】
副搬送波間隔が増加すると、ドップラー周波数増加から発生するＣＦＯが減少しうる。副搬送波間隔の増加が中心周波数オフセットの減少につながる原理についてより詳しく説明すると、次のとおりである。ＯＦＤＭの各副搬送波は、副搬送波インデックスが位置している地点でサンプリングをする場合、他の副搬送波の信号がゼロ−交差（ｚｅｒｏ−ｃｒｏｓｓ）することから、目的とする副搬送波の信号が正確に検出される。しかし、図１１（ａ）を参照すると、ドップラー周波数が増加するとＣＦＯも増加し、副搬送波間のゼロ−交差地点で正確に信号を検出し難くなる。すなわち、図１１（ａ）を参照すると、信号を検出すべきゼロ−交差ポイントがサイン曲線の頂点ではなく、ドップラー周波数によるＣＦＯ範囲内で振れるため、正確な信号検出が難しくなる。例えば、ゼロ−交差ポイントが最大に振れる場合には、所望の信号（ｄｅｓｉｒｅｄ  ｓｉｇｎａｌ）の強度が、該所望の信号に対して干渉信号（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ）として作用する隣の副搬送波信号の強度よりも小さくなるため、信号検出の性能が大きく低下しうる。隣の副搬送波が相互干渉として作用して副搬送波を相互区分し難くなる場合、これを副搬送波の直交性が破壊されたという。しかし、図１１（ｂ）に示すように、副搬送波間隔が大きくなると、ゼロ−交差ポイントが振れても、副搬送波間の距離が遠くなるため、直交性破壊を緩和することができる。結果として、副搬送波間隔が増加したフレーム構造の運用によって、与えられた期間にドップラー周波数が誘発する周波数オフセットの影響が減少する。
【０１０６】
ただし、フレームの副搬送波間隔は、時間ドメインのサンプリング周波数／周期と関係がある。以下、サンプリング周波数／周期と関連した本発明の提案１−１及び提案１−２を説明する。
【０１０７】
・提案１−１）フレキシブルフレームを運用するために副搬送波間隔のみを変更し、時間ドメインでは同一のサンプリング周波数／周期を用いる。
【０１０８】
本発明の提案１−１を説明する前にまず、サンプリング周波数／周期と副搬送波間隔との関係を説明する。サンプリング周波数ｆｓと周期Ｔｓは、式７のように逆数の関係を有し、サンプリング周波数ｆｓと△ｆは式８のような関係を有する。
【０１０９】
【数７】
0006437918.tif 000014
【０１１０】
【数８】
0006437918.tif 000015
【０１１１】
式８で、
【０１１２】
【化１】
0006437918.tif 000016
【０１１３】
は、システム帯域幅を意味し、ＦＦＴｓｉｚｅは、高速フーリエ変換（ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）のサイズを表す。ＦＦＴｓｉｚｅは、副搬送波の個数に影響を及ぼす。１副搬送波のサイズに対応する副搬送波間隔△ｆに副搬送波個数ＦＦＴｓｉｚｅを掛けると、全体送信帯域幅を算出することができる。
【０１１４】
本発明の提案１−１によれば、フレキシブルフレーム設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）のために、副搬送波間隔のみを変更し、帯域幅とサンプリング周期は維持する。サンプリング周期Ｔｓが固定されることから、サンプリング周波数ｆｓも固定される。すなわち、副搬送波間隔が大きくなったり小さくなる場合、ＦＦＴｓｉｚｅが小さくなったり大きくなることによって、サンプリング周波数が維持される。例えば、副搬送波間隔△ｆが“１００ｋＨｚ→２００ｋＨｚ”と２倍増加するということは、ＦＦＴサイズが“２０４８→１０２４”と１／２倍減少することを意味し、時間ドメインのＯＦＤＭシンボル周期は１／２と減る。すなわち、副搬送波間隔が‘ｘ’倍に変更されると、ＯＦＤＭシンボル期間は‘１／ｘ’倍に減少する。このため、フレーム構造上、同一ＴＴＩ内に２倍のＯＦＤＭシンボルが存在することとなる。
【０１１５】
したがって、本発明の提案１−１によるフレキシブルフレームの運用のためには、送信端と受信端は、各副搬送波間隔に反比例するサイズを有するＦＦＴブロックをそれぞれ具備しなければならない。すなわち、送信端と受信端は、副搬送波間隔別にＦＦＴブロックを具備又は構成しなければならない。
【０１１６】
図１２は、本発明の一実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム構造の一例を示す図である。特に、図１２は、副搬送波間隔が２倍増加した場合に関する、本発明の提案１−１によるフレーム構造の変更例を例示する図である。
【０１１７】
副搬送波サイズ又はＦＦＴサイズが減少すると、ＯＦＤＭシンボル周期Ｔｓｙｍ＝ＴＣＰ＋Ｔｕ（＝ＦＦＴｓｉｚｅ・Ｔｓ）も減少する。したがって、副搬送波間隔を２倍増加させると、フレーム構造上でＯＦＤＭシンボルの個数が２倍増加する。例えば、本発明の提案１−１によれば、搬送波間隔が△ｆ１＝△ｆから△ｆ２＝２・△ｆと増加する場合、図１２に示すように、フレーム構造がフレーム構造タイプ−Ａからフレーム構造タイプ−Ｂに変更されてもよい。図１２を参照すると、本発明の提案１によって副搬送波間隔は変更されるが、副搬送波間隔の変更前のフレーム構造タイプ−Ａのサンプリング時間、すなわち、サンプリング周期Ｔｓ，１と副搬送波間隔の変更後のフレーム構造タイプ−Ｂのサンプリング時間Ｔｓ，２は、本発明の提案１−１によって同一に維持される。ただし、サンプリング数は１／（△ｆ２／△ｆ１）に変更される。図１２で、サンプリング数１／（２／１）は、副搬送波間隔の変更前に比べて変更後に１／２に減る。
【０１１８】
・提案１−２）フレキシブルフレームを運用するために副搬送波間隔を変更し、同時に時間ドメインと周波数ドメインのサンプリング時間／周波数も変更する。
【０１１９】
図１３は、本発明の一実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム構造の他の例を示す図である。特に、図１３は、副搬送波間隔が２倍増加した場合に関する、本発明の提案１−２によるフレーム構造の変更例を例示する図である。
【０１２０】
本発明の提案１−２では、提案１−１と違い、フレキシブルフレーム設定のために副搬送波間隔とサンプリング周期を同時に変更する。例えば、本発明の提案１−２によれば、副搬送波間隔が大きくなる場合、サンプリング周波数ｆｓは大きくなり、サンプリング周期Ｔｓは短くなる。ただし、ＦＦＴサイズは、副搬送波間隔が変更されてもそのまま維持される。このため、送信端及び受信端では単一サイズのＦＦＴブロックを用いることができる。
【０１２１】
例えば、副搬送波間隔△ｆが“１００ｋＨｚ→２００ｋＨｚ”と２倍増加すれば、サンプリング周波数は２倍となり、サンプリング周期は１／２倍と短くなる。本発明の提案１−２では、本発明の提案１−１とは違い、式８の関係が、次式の関係に変更される。
【０１２２】
【数９】
0006437918.tif 000017
【０１２３】
副搬送波間隔に関わらずに同一ＦＦＴサイズが適用されると、式８によれば、システム帯域幅も変更されることがわかる。ｅＮＢ或いはＵＥにとって利用可能な特定中心周波数において利用可能なシステム帯域幅は、設定によって変わってもよいフレーム構造とは違い、常に同一であるため、副搬送波間隔の変化によって変更されたシステム帯域幅をそのまま適用することはできない。すなわち、副搬送波間隔が変化されても、実際有効なシステムＢＷは維持されなければならない。つまり、有効システムＢＷとｆｓ＝△ｆ×ＦＦＴｓｉｚｅによるＢＷｍａｘとの差を補償するための方法が要求される。本発明は、有効システムＢＷとｆｓ＝△ｆ×ＦＦＴｓｉｚｅによるＢＷｍａｘとの差を補償するために、ヌル副搬送波（ｎｕｌｌ  ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を用いる。ヌル副搬送波とは、当該副搬送波の電力が‘０’である副搬送波であり、ゼロ副搬送波（ｚｅｒｏ  ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）或いはゼロ電力副搬送波（ｚｅｒｏ  ｐｏｗｅｒ  ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）とも呼ばれる。以下、ヌル副搬送波との区別のために、送信電力が‘０’でない副搬送波は、非−ゼロ副搬送波（ｎｏｎ−ｚｅｒｏ  ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）或いは非−ゼロ電力副搬送波と称する。送信端は、ヌル副搬送波に該当する副搬送波は、送信電力を‘０’にセットして送信し、受信端は、ヌル副搬送波に該当する副搬送波の送信電力を‘０’と仮定（ａｓｓｕｍｅ）して信号に対する受信、レートマッチング、復号或いは復調を行う。
【０１２４】
本発明は、副搬送波間隔の増加によって変更されたシステムＢＷと、本来の定められた基本システムＢＷ、すなわち、有効システムＢＷとの差を補償するために、有効システムＢＷを超える帯域に対しては、該有効システムＢＷ副搬送波の両側にヌル副搬送波を割り当てることによって、副搬送波間隔の増加によって増加したシステム帯域幅を維持する。すなわち、副搬送波間隔によるシステムＢＷｍａｘが当該周波数帯域の有効システムＢＷよりも大きい場合、上記副搬送波間隔によって計算されたＢＷｍａｘと有効システムＢＷとの差分の帯域幅に該当する副搬送波がヌル副搬送波と設定されるが、当該周波数帯域の中心から最も遠い副搬送波がヌル副搬送波として設定される。
【０１２５】
副搬送波間隔によるシステムＢＷｍａｘと該当の周波数帯域の有効システムＢＷとの差に該当する帯域幅内の総副搬送波の個数をＸとすれば、Ｘが偶数の場合、最小の副搬送波インデックスを有するＸ／２個の副搬送波と、最大の副搬送波インデックスを有するＸ／２個の副搬送波がヌル副搬送波として設定する。例えば、図１３を参照すると、有効システムＢＷが△ｆ×ＦＦＴｓｉｚｅである場合、副搬送波間隔が２・△ｆと増加すれば、ＦＦＴサイズに基づく全体副搬送波のうち、両端部のそれぞれの１／４領域に該当する副搬送波をヌル副搬送波として定義する。これらのヌル副搬送波にはリソースを割り当てない。Ｘが奇数の場合、最大の副搬送波インデックスを有する‘ｃｅｉｌｉｎｇ（Ｘ／２）’個の副搬送波と、最小の副搬送波インデックスを有する‘ｃｅｉｌｉｎｇ（Ｘ／２）−１’個の副搬送波をヌル副搬送波として設定したり、或いは最大の副搬送波インデックスを有する‘ｃｅｉｌｉｎｇ（Ｘ／２）−１’個の副搬送波と、最小の副搬送波インデックスを有する‘ｃｅｉｌｉｎｇ（Ｘ／２）’個の副搬送波をヌル副搬送波として設定することができる。
【０１２６】
一方、本発明の提案１−２によるフレキシブルフレーム運用方法は、フレーム構造の変更によって副搬送波間隔、ＯＦＤＭシンボル周期に加えて、サンプリング周期Ｔｓを同時に変更する。例えば、図１３を参照すると、副搬送波間隔が２倍と変更されるが、ＦＦＴサイズは同一に維持されるため、サンプリング周波数は２倍となり、これによって、ＯＦＤＭシンボル周期Ｔｓは１／２倍となり、同一期間（例、ＴＴＩ）に含まれるＯＦＤＭシンボルの個数は２倍と増加する。
【０１２７】
■提案２）ｅＮＢは、リンク上のドップラー周波数変化によってフレームの副搬送波間隔を変更せず、有効（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ）副搬送波間隔を変更する。
【０１２８】
本発明の提案２は、フレーム上の基本副搬送波間隔、シンボル周期、ＦＦＴサイズなどを変更することなく、ドップラー周波数変化によるフレキシブルフレーム構造設定方法を提示する。本発明の提案２は、前述した本発明の提案１と違い、ＵＥ別に異なったフレーム運用が可能である。ただし、ＵＥのドップラー克服強じん性を提供するにあって、ＵＥ別ドップラー克服強化は送信効率減少につながるため、ＵＥ別ドップラー効果克服と送信効率との間にトレード−オフ関係が存在する。本発明の提案１−２の原理を簡単に説明すると、次のとおりである。
【０１２９】
ドップラー周波数の増加が副搬送波間の直交性を破壊して性能低下を誘発することについては前述したとおりである。本発明の提案２は、副搬送波間隔を変更しないため、実質的な副搬送波間の干渉誘発確率は変化しない。ただし、本発明の提案２は、特定副搬送波の間にヌル副搬送波を挿入することによって有効副搬送波間隔を広くし、副搬送波間の干渉の程度を下げる。すなわち、本発明の提案２は、周波数軸に沿って（すなわち、周波数ドメインで）非−ゼロ電力副搬送波とＮ個（≧０）の連続するゼロ電力副搬送波を交互に配置することによって、有効副搬送波間隔を増加させる。すなわち、本発明の提案２は、所定の周波数領域の副搬送波のうち、周波数軸に沿ってＮ＋１個の副搬送波ごとに非−ゼロ電力副搬送波が設定され、残りの副搬送波は、ゼロ電力副搬送波として設定される。本発明の提案２によれば、非−ゼロ電力副搬送波間隔が基本副搬送波間隔△ｆの‘Ｎ＋１’倍となるため、有効副搬送波間隔が（Ｎ＋１）・△ｆになる効果がある。ここで、Ｎは、隣接する２個の非−ゼロ電力副搬送波間のゼロ電力副搬送波の個数を意味する。
【０１３０】
有効副搬送波間隔或いは挿入されるヌル副搬送波の個数は、ドップラー周波数のサイズによって決定することができる。例えば、挿入されるヌル副搬送波の個数は、ヌル副搬送波の挿入が不要なフレーム構造が想定するドップラー周波数ｆｄ，１とヌル副搬送波の挿入が必要なフレーム構造のドップラー周波数ｆｄ，２との比‘ｆｄ，２／ｆｄ，１’、或いは‘ｆｄ，２／ｆｄ，１’と加重値α（正の実数或いは正の整数）との積にって定めることができる。
【０１３１】
図１４及び図１５は、本発明の他の実施例に係るフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）フレーム運営例を説明するための図である。
【０１３２】
図１４は、同一のドップラー周波数によるＣＦＯ発生環境においてヌル副搬送波挿入によるＣＦＯ影響度を比較した図である。
【０１３３】
図１４を参照すると、副搬送波間直交性が維持されなければならない副搬送波の間にヌル副搬送波が挿入されることによって、ドップラー周波数が誘発する周波数オフセットに強じんになることがわかる。すなわち、本発明によれば、正確な信号を検出し得るＣＦＯの許容範囲が大きくなる。
【０１３４】
図１５は、周波数ドメインでヌル周波数を挿入することが時間ドメインの信号に及ぶ影響を例示する図である。
【０１３５】
本発明の提案２によれば、周波数ドメインの副搬送波間隔が固定された状態でヌル副搬送波、すなわち、ゼロ副搬送波が挿入されるため、時間ドメインでは同一信号の反復（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ）が発生する。図１５を参照すると、同一のＯＦＤＭシンボル周期で挿入された‘０’の数によって同一の波形が反復されることがわかる。すなわち、実際データが割り当てられる副搬送波の間、すなわち、非−ゼロ電力副搬送波と隣接する非−ゼロ電力副搬送波との間に挿入されるヌル副搬送波の数Ｎ（≧０）によって、同一のＯＦＤＭシンボル周期内で同一信号がＮ＋１回（反復されて）送信される。本発明の提案１−２では、副搬送波間隔△ｆは変更されず、サンプル周期Ｔｓとサンプリング周波数ｆｓも変更されずにそのまま活用される。ただし、前述したように、ヌル副搬送波の挿入は、周波数ドメインにおいてリソース損失と送信率低下につながる。このため、本発明の提案２は、特別な状況或いは目的のためにのみ適用されるように、その適用を制限することができる。例えば、本発明の提案２は、ドップラーによるリンク状況が急激に低下する時に適用されたり、リンク接続状況を維持する目的のためにのみ適用されるようにその適用を制限することができる。
【０１３６】
以下では、本発明の提案２の適用例である提案２−１及び提案２−２を説明する。
【０１３７】
・提案２−１）ｅＮＢは、リンク上のドップラー周波数変化によってフレームの副搬送波間隔の変更無しで、ＵＥ別リソース割当て領域の有効副搬送波間隔を変更する。
【０１３８】
図１６は、本発明の他の実施例に係るフレキシブルフレーム構造の一例を示す図である。
【０１３９】
本発明の提案２−１では、ｅＮＢが全体フレームを運用するに当たり、ＵＥ別にフレキシブルフレームを適用することができる。言い換えると、本発明の提案２−１によるｅＮＢは、ＵＥ別にヌル副搬送波の挿入を調節することができる。これは、前述したように、本発明の提案２が副搬送波間隔、サンプリング周波数／周期の変更無しでヌル副搬送波を挿入して有効副搬送波間隔を変更することによって、ドップラー効果による影響を緩和或いは除去するためである。したがって、本発明の提案２では副搬送波間隔、サンプリング周波数／周期が維持されるため、本発明のｅＮＢは、ＵＥ別に当該ＵＥに割り当てられたリソース領域に対してのみ有効副搬送波間隔を調節することが可能である。すなわち、ｅＮＢは、ＵＥに割り当てられたリソース領域、すなわち、リソース割当て領域のチャネル状態によって有効副搬送波間隔が互いに異なるように適用することができる。有効副搬送波間隔及び／又は有効副搬送波間隔の調節に関する情報は、上位層（例、ＲＲＣ）信号を用いてＵＥ特定的に送信したり、或いは物理層信号（例、ＰＤＣＣＨ）を用いてＵＥ特定的に送信したりすることができる。
【０１４０】
図１６を参照すると、本発明のｅＮＢ或いはＵＥは、ＵＥ＃０、ＵＥ＃１別に互いに異なるように割り当てたリソース割当て領域の有効副搬送波間隔を変更することによって、本発明に係るフレキシブルフレームを適用することができる。例えば、ＵＥ＃０の移動速度が速いか、又は当該ＵＥ＃０のためのリソース割当て領域におけるドップラー周波数が大きいと、ＵＥ＃０のリソース割当て領域内では、当該移動速度或いはドップラー周波数に基づいて定められる所定個数（≧１）の連続するヌル副搬送波が非−ゼロ副搬送波の間に挿入され、有効副搬送波間隔が増加する。例えば、２個の非−ゼロ副搬送波の間に挿入される連続したヌル副搬送波の個数が１であると、周波数軸に沿って（すなわち、周波数ドメインで）非−ゼロ電力副搬送波とゼロ電力副搬送波とが交互に配置されることによって、基本副搬送波間隔では相殺されないドップラー効果を相殺することができる。一方、基本（有効）副搬送波間隔のみによってもドップラー効果が十分に相殺されるＵＥ＃０に対しては、ヌル副搬送波が挿入されない。挿入されるヌル副搬送波の数が‘０’であるということは、非−ゼロ電力副搬送波と‘０’個のゼロ電力副搬送波が交互に配置されると理解することができる。ｅＮＢは、ヌル副搬送波の挿入及び／又は挿入されるヌル副搬送波の個数を通知するフレーム設定情報を送信することができる。ｅＮＢがＵＥにヌル副搬送波の挿入を通知すると、下りリンクの場合、ｅＮＢは、ＵＥに割り当てられたリソース領域の副搬送波の間にヌル副搬送波を挿入して下りリンク信号を送信し、該ＵＥは、自身に割り当てられたリソース領域の副搬送波の間に挿入されたヌル副搬送波があると仮定（ａｓｓｕｍｅ）して上記リソース領域で下りリンク信号を受信、復号或いは復調する。ｅＮＢがＵＥにヌル副搬送波の挿入を通知すると、上りリンクの場合、ＵＥは、自身に割り当てられたリソース領域の副搬送波の間にヌル副搬送波を挿入して上りリンク信号を送信し、当該ｅＮＢは、当該ＵＥに割り当てられたリソース領域の副搬送波の間に挿入されたヌル副搬送波があると仮定（ａｓｓｕｍｅ）して上記リソース領域で上りリンク信号を受信、復号或いは復調する。送信端は、送信すべき信号或いは情報を初めからヌル副搬送波にはマップしなくてもよく、ヌル副搬送波に信号／情報をマップしたとしても当該ヌル副搬送波には送信電力を割り当てなくてもよい。すなわち、送信端は、ヌル副搬送波に該当する副搬送波は‘０’の送信電力で送信する。受信端は、ヌル副搬送波に該当する副搬送波の送信電力が‘０’だと仮定（ａｓｓｕｍｅ）し、送信端が送信した信号を受信、復号或いは復調する。
【０１４１】
・提案２−２）ｅＮＢは、リンク上のドップラー周波数変化によってフレームの副搬送波間隔の変更無しで、全体システムの有効副搬送波間隔を変更する。
【０１４２】
図１７は、本発明の他の実施例に係るフレキシブルフレーム構造の他の例を示す図である。
【０１４３】
本発明の提案２−２は、全体周波数リソース領域の有効副搬送波間隔を変更することによってフレキシブルフレームを運用する。すなわち、本発明の提案２−２によれば、ｅＮＢが全体フレームを運用する際に、全体周波数領域に対してフレキシブルフレームを適用することができる。すなわち、ＵＥ別に適用するのではなく、ｅＮＢに接続した全体ＵＥに対して同一に有効副搬送波間隔を変更することによってフレーム構造を変更する。本発明の提案２−２は、本発明の提案２−１と同様に、副搬送波間隔、サンプリング周波数／周期の変更無しでヌル副搬送波を挿入することによってドップラー効果を相殺するため、フレーム構造の変更によって送信或いは受信プロセスの変更要因は発生しない。
【０１４４】
例えば、図１７を参照すると、ドップラー周波数の増加によって有効副搬送波間隔が２倍に増加しなければならない場合、ｅＮＢは、高周波帯域で通信するＵＥに、有効副搬送波間隔が２倍に増加されることを知らせたり、副搬送波の間に副搬送波が挿入されなければならないことを知らせることができる。この場合、ＵＥは、上記ｅＮＢとリンクを形成した中心周波数で動作する全体システム帯域に、送信電力がゼロでない副搬送波（すなわち、非−ゼロ電力副搬送波）と送信電力がゼロである副搬送波（すなわち、ゼロ電力副搬送波）とが交互に存在すると仮定して信号を送信又は受信する。送信端は、ヌル副搬送波には初めから信号をマップしないか、副搬送波がヌル副搬送波か或いはヌル副搬送波でないかにかかわらずに信号をマップした後、ヌル副搬送波の信号をパンクチャした後に信号を送信することができる。受信端は、ヌル副搬送波には最初から情報がないか、又はヌル副搬送波にマップされている情報は、送信電力がゼロであるまま送信されると想定したうえ、当該信号のために割り当てられたリソース領域で信号を受信する。
【０１４５】
前述した本発明の提案２は、フレームの副搬送波が周波数軸に沿って或いは周波数ドメインで（基本）副搬送波間隔ごとに配置されるが、非−ゼロ電力副搬送波とＮ個（≧０）のゼロ電力副搬送波とが交互して配置される。非−ゼロ電力副搬送波と交互するゼロ電力副搬送波の個数が０であると、有効副搬送波間隔が基本副搬送波間隔と同一になり、非−ゼロ電力副搬送波とゼロ電力副搬送波の個数がＸであると、有効副搬送波間隔が基本副搬送波間隔のＸ倍になるだろう。
【０１４６】
前述した本発明のフレキシブルフレームについては、ドップラー周波数が小さかったが大きくなった場合のために、（有効）副搬送波間隔が増加する方向にフレーム構造が変更される場合を主に例示したが、ドップラー周波数が大きかったが小さくなる場合のために、（有効）副搬送波間隔が減少する方向にフレーム構造が変更されてもよいことは明らかである。例えば、ドップラー周波数の増加を相殺するために、変更後の（有効）副搬送波間隔△ｆ２が変更前の（有効）副搬送波間隔△ｆ１の正の整数倍となるようにフレーム構造が変更されてもよく、ドップラー周波数の減少に対応するために、変更前の（有効）副搬送波間隔△ｆ１が変更後の（有効）副搬送波間隔△ｆ２の正の整数倍となるようにフレーム構造が変更されてもよい。他の例として、△ｆ２は△ｆ１と、‘既存副搬送波間隔１５ｋＨｚ’と‘正の整数の累乗’の積の関係を有することもできる。すなわち‘△ｆ２／△ｆ１＝ａｎ’（ａは、正の整数、ｎは整数）の関係が成立するが、ドップラー周波数が一定範囲を外れて増加すると、ｎは正の整数であり、ドップラー周波数が一定範囲を外れて減少するとｎは負の整数であり、ドップラー周波数が一定範囲を維持するとｎは０であってもよい。また、本発明の一実施例に係るフレーム構造タイプの変更のためのフレーム設定情報は、ドップラー周波数が現在フレーム設定に適合しない程度に変更される場合、或いは変更されたドップラー周波数に一層適合したフレーム設定がある場合に送信されてもよいが、周期的に送信されてもよい。すなわち、ｅＮＢは、フレーム構造の変更が必要なときにフレーム設定情報を送信することもできるが、周期的にフレーム設定情報を送信することもできる。フレーム設定情報が周期的に送信される場合、ドップラー周波数の急激な変化がないと、以前の送信タイミングに送信されたフレーム設定情報と現在の送信タイミングに送信されるフレーム設定情報とが同一であってもよい。例えば、フレーム設定情報のための送信タイミングが所定の周期ごとに存在する場合、ドップラー周波数の急激な変化がないと、以前の送信タイミングのフレーム設定情報による（有効）副搬送波間隔△ｆ１は、現在の送信タイミングのフレーム設定情報による（有効）副搬送波間隔△ｆ２と同一であってもよい。或いは、以前の送信タイミングのフレーム設定情報と現在の送信タイミングのフレーム設定情報とが同一か否かに関する情報がフレーム設定情報として送信されてもよく、該当のフレーム構造に対応するパラメータを実際に含むフレーム設定情報が送信されてもよい。
【０１４７】
以上で説明した本発明のフレキシブルフレーム運用において、各ドップラー周波数による副搬送波間隔或いは有効副搬送波間隔は、特定基準によってあらかじめ定めることができる。例えば、式１〜式４を用いて、ドップラー周波数による（有効）副搬送波を定めることができる。本発明のフレキシブルフレーム運用において、（有効）副搬送波間隔によるフレーム構造が様々にあらかじめ定義され、ｅＮＢは、ＵＥ別、周波数リソース領域別或いはセル別に適切なフレーム構造を設定してＵＥに通知することができる。各ＵＥは、フレーム構造設定情報を受信し、当該フレーム構造設定情報によって副搬送波間隔を調節したり、ヌル副搬送波が副搬送波の間に挿入されていると想定して下りリンク信号を受信したり、ヌル副搬送波を副搬送波の間に挿入して上りリンク信号を送信することができる。本発明の提案１によれば、副搬送波間隔の変化によるサンプリング周波数、サンプリング周期、ＦＦＴサイズなどは、本発明の提案１の実施例のいずれか一つによって定めることができる。本発明の提案２によれば、有効副搬送波間隔が変化しても実際副搬送波間隔が変化したわけではないため、サンプリング周波数、サンプリング周期、ＦＦＴサイズなどは、変化無しで維持することができる。
【０１４８】
本発明のフレキシブルフレームは、高周波帯域に対して適用することができる。例えば、本発明のフレキシブルフレームは、中心周波数が２０ＧＨｚ〜６０ＧＨｚである周波数帯域に対して適用することができる。
【０１４９】
搬送波集成が設定される場合、ＵＥのサービングＣＣ別にフレーム構造が設定されてもよい。例えば、複数のサービングＣＣをもって（ｗｉｔｈ）設定されたＵＥの場合、各サービングＣＣに対するドップラー効果によって、一つのサービングＣＣには、基本副搬送波間隔が用いられるフレームが設定され、他のサービングＣＣには、基本副搬送波間隔よりも大きい（有効）副搬送波間隔が用いられるフレームが設定されてもよい。
【０１５０】
図１８は、本発明を実行する送信装置１０及び受信装置２０の構成要素を示すブロック図である。
【０１５１】
送信装置１０及び受信装置２０は、情報及び／又はデータ、信号、メッセージなどを運ぶ無線信号を送信又は受信できるＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ユニット１３，２３と、無線通信システム内の通信と関連した各種情報を記憶するメモリ１２，２２と、ＲＦユニット１３，２３及びメモリ１２，２２などの構成要素と動作的に連結されて当該構成要素を制御し、当該装置が前述の本発明の実施例の少なくとも一つを実行するようにメモリ１２，２２及び／又はＲＦユニット１３，２３を制御するように構成された（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）プロセッサ１１，２１とをそれぞれ備える。
【０１５２】
メモリ１２，２２は、プロセッサ１１，２１の処理及び制御のためのプログラムを格納することができ、入／出力される情報を臨時記憶することができる。メモリ１２，２２がバッファとして活用されてもよい。
【０１５３】
プロセッサ１１，２１は、通常、送信装置又は受信装置内の各種モジュールの動作全般を制御する。特に、プロセッサ１１，２１は、本発明を実行するための各種制御機能を持つことができる。プロセッサ１１，２１は、コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、マイクロコントローラ（ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ（ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）などと呼ぶこともできる。プロセッサ１１，２１は、ハードウェア（ｈａｒｄｗａｒｅ）、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア、又はそれらの結合によって具現することができる。ハードウェアを用いて本発明を具現する場合には、本発明を実行するように構成されたＡＳＩＣｓ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｌｏｇｉｃ  ｄｅｖｉｃｅｓ）、又はＦＰＧＡｓ（ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙｓ）などをプロセッサ（４００ａ，４００ｂ）に備えることができる。一方、ファームウェアやソフトウェアを用いて本発明を具現する場合には、本発明の機能又は動作を行うモジュール、手順又は関数などを含むようにファームウェアやソフトウェアを構成することができ、本発明を実行できるように構成されたファームウェア又はソフトウェアは、プロセッサ１１，２１内に設けられたりメモリ１２，２２に格納されてプロセッサ１１，２１によって駆動されるようにすることができる。
【０１５４】
送信装置１０のプロセッサ１１は、プロセッサ１１、又はプロセッサ１１と接続されたスケジューラからスケジュールされて外部に送信される信号及び／又はデータに対して所定の符号化（ｃｏｄｉｎｇ）及び変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行った後、ＲＦユニット１３に送信する。例えば、プロセッサ１１は、送信しようとするデータ列を逆多重化、チャネル符号化、スクランブリング、及び変調過程などを経てＮｌａｙｅｒ個のレイヤに変換する。符号化されたデータ列は、コードワードと呼ばれてもよく、ＭＡＣ層が提供するデータブロックである送信ブロックと等価である。一送信ブロック（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｂｌｏｃｋ、ＴＢ）は一コードワードに符号化され、各コードワードは、一つ以上のレイヤの形態で受信装置に送信される。周波数アップコンバートのために、ＲＦユニット１３はオシレータ（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）を有することができる。ＲＦユニット１３は、Ｎｔ個（Ｎｔは１以上の正の整数）の送信アンテナを有することができる。
【０１５５】
受信装置２０の信号処理過程は、送信装置１０の信号処理過程の逆で構成される。プロセッサ２１の制御下に、受信装置２０のＲＦユニット２３は、送信装置１０によって送信された無線信号を受信する。ＲＦユニット２３は、Ｎｒ個の受信アンテナを有することができ、ＲＦユニット２３は、受信アンテナから受信した信号のそれぞれを周波数ダウンコンバートして基底帯域信号に復元する。ＲＦユニット２３は、周波数ダウンコンバートのためにオシレータを有することができる。プロセッサ２１は、受信アンテナから受信した無線信号に対する復号（ｄｅｃｏｄｉｎｇ）及び復調（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を行い、送信装置１０が本来送信しようとしたデータを復元することができる。
【０１５６】
ＲＦユニット１３，２３は、一つ以上のアンテナを具備する。アンテナは、プロセッサ１１，２１の制御下に、本発明の一実施例によって、ＲＦユニット１３，２３によって処理された信号を外部に送信したり、外部から無線信号を受信して、ＲＦユニット１３，２３に伝達する機能を果たす。アンテナは、アンテナポートとも呼ばれる。各アンテナは、一つの物理アンテナに該当してもよく、一つよりも多い物理アンテナ要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）の組合せによって構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）されてもよい。各アンテナから送信された信号は、受信装置２０によってそれ以上分解されることがない。該当のアンテナに対応して送信された参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｓｉｇｎａｌ、ＲＳ）は、受信装置２０の観点で見たアンテナを定義し、チャネルが一つの物理アンテナからの単一（ｓｉｎｇｌｅ）無線チャネルか、或いは当該アンテナを含む複数の物理アンテナ要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）からの合成（ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）チャネルかにかかわらず、受信装置２０にとって当該アンテナに対するチャネル推定を可能にする。すなわち、アンテナは、当該アンテナ上のシンボルを伝達するチャネルが、上記同一アンテナ上の他のシンボルが伝達される上記チャネルから導出され得るように定義される。複数のアンテナを用いてデータを送受信する多重入出力（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ、ＭＩＭＯ）機能を支援するＲＦユニットの場合には２個以上のアンテナと接続されてもよい。
【０１５７】
本発明の実施例において、ＵＥは、上りリンクでは送信装置１０として動作し、下りリンクでは受信装置２０として動作する。本発明の実施例において、ｅＮＢは、上りリンクでは受信装置２０として動作し、下りリンクでは送信装置１０として動作する。以下、ＵＥに具備されたプロセッサ、ＲＦユニット及びメモリを、ＵＥプロセッサ、ＵＥ  ＲＦユニット及びＵＥメモリとそれぞれ称し、ｅＮＢに具備されたプロセッサ、ＲＦユニット及びメモリを、ｅＮＢプロセッサ、ｅＮＢ  ＲＦユニット及びｅＮＢメモリとそれぞれ称する。
【０１５８】
本発明で、各ノード或いは各送信ポイントはｅＮＢ  ＲＦユニットを具備する。本発明で、搬送波集成に参加するノードは、一つ又は複数のｅＮＢプロセッサによって管理される。言い換えると、搬送波集成に参加するセル或いはＣＣは、同一のｅＮＢプロセッサによって管理されてもよく、互いに異なるｅＮＢプロセッサによって管理されてもよい。
【０１５９】
本発明に係るｅＮＢプロセッサは、本発明の提案１と提案２による実施例のいずれか一つによってフレーム設定をフレキシブルに変更することができる。本発明の提案１又は第２案によるフレキシブルフレームは、特定周波数帯域、例えば、高周波帯域に適用することができる。本発明の提案１又は提案２によるｅＮＢプロセッサは、（有効）副搬送波間隔が変更されなければならない場合に、或いは周期的に、（有効）副搬送波に対応するフレーム設定を示すフレーム設定情報を送信するようにｅＮＢ  ＲＦユニットを制御することができる。
【０１６０】
本発明の提案１によるｅＮＢプロセッサは、副搬送波間隔が△ｆ１であるフレーム設定を、副搬送波間隔が△ｆ２であるフレーム設定に変更することができる。ｅＮＢプロセッサは、ｅＮＢ  ＲＦユニットがこのようなフレーム設定の変更を示すフレーム設定情報或いは副搬送波間隔△ｆ２に対応するフレーム構造を示すフレーム設定情報を送信するようにすることによって、当該ｅＮＢに接続したＵＥに、該ｅＮＢと該ＵＥ間の通信のためのフレームが副搬送波間隔△ｆ２に対応するフレーム構造によって設定されなければならないことを知らせることができる。ＵＥプロセッサは、ＵＥ  ＲＦユニットがフレーム設定情報を受信するようにすることができる。ＵＥプロセッサは、上記フレーム設定情報に基づいて副搬送波間隔を△ｆ１から△ｆ２に変更してフレームを設定するように構成される。
【０１６１】
本発明の提案１−１によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、周波数ドメインで副搬送波間隔のみを調節し、時間ドメインでは同一のサンプリング周期を用いる。本発明の提案１−１によれば、特定周波数帯域のシステム帯域幅は、副搬送波間隔が調節されても、すなわち、フレーム構造が変更されても同一に維持される。本発明の提案１−１によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、副搬送波間隔が△ｆ１から△ｆ２へと△ｆ２／△ｆ１増加すると、ＦＦＴサイズを（△ｆ２／△ｆ１）−１倍に減少させることによってサンプリング周波数を維持するように構成することができる。本発明の提案１−１によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、副搬送波間隔が△ｆ１であるフレーム設定から副搬送波間隔が△ｆ２であるフレーム設定へとフレーム設定を変更すると、同一のＴＴＩ内ＯＦＤＭシンボルの個数は△ｆ２／△ｆ１倍となる。本発明の提案１−１によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、各ＦＦＴサイズによるＦＦＴブロックを構成できるように構成されてもよい。例えば、副搬送波間隔△ｆ１に対応するＦＦＴサイズがＦＦＴｓｉｚｅ，１であり、副搬送波間隔△ｆ２に対応するＦＦＴサイズがＦＦＴｓｉｚｅ，２だとすれば、本発明の提案１−１によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、ＦＦＴｓｉｚｅ，１サイズのＦＦＴブロックとＦＦＴｓｉｚｅ，２サイズのＦＦＴブロックの両方を構成できるように構成される。
【０１６２】
本発明の提案１−２によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、周波数ドメインで副搬送波間隔を変更するとともに、周波数ドメインのサンプリング周波数と時間ドメインのサンプリング周期を変更する。ただし、本発明の提案１−２によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、副搬送波間隔が変更されてもＦＦＴサイズは同一に維持するように構成される。本発明の提案１−２によれば、副搬送波間隔が調節されると、ＦＦＴサイズが維持され、副搬送波間隔とＦＦＴサイズによるシステムＢＷが変化する。しかし、特定周波数帯域の基本システムＢＷは固定されているため、副搬送波間隔によって定められるシステムＢＷが基本システムＢＷよりも大きい場合、両者の差を相殺するために、本発明の１−２によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、副搬送波間隔によって定められるシステムＢＷと基本システムＢＷとの差分の帯域幅に該当する副搬送波をヌル副搬送波と設定するが、上記特定周波数帯域の中心から遠い副搬送波をヌル副搬送波と設定するように構成される。本発明の第１−２によるｅＮＢプロセッサは、上記ヌル副搬送波にはリソース割当てを行わないように構成されてもよい。ＵＥプロセッサは、ｅＮＢからのリソース割当て情報に基づいて、上りリンク信号の送信或いは下りリンク信号の受信に用いる時間−周波数リソースを判断する。本発明の第１−２によるＵＥプロセッサは、上記ヌル副搬送波に対しては上りリンク制御情報（例、チャネル状態情報）を計算したり生成したりしなくてもよい。
【０１６３】
本発明の提案１−２によるｅＮＢプロセッサとＵＥプロセッサは、副搬送波間隔が△ｆ１から△ｆ２へと△ｆ２／△ｆ１増加すると、サンプリング周波数を△ｆ２／△ｆ１倍に変更するように構成され、サンプリング周期は（△ｆ２／△ｆ１）−１倍に変更するように構成されてもよい。
【０１６４】
本発明の提案２によるｅＮＢプロセッサは、有効副搬送波間隔或いはフレーム構造を決定するように構成することができる。本発明の提案２−１によるｅＮＢプロセッサは、特定周波数帯域のリソース領域のうち、特定ＵＥに割り当てられたリソース領域に対して、有効副搬送波間隔或いはフレーム構造を決定するように構成することができる。本発明の提案２−２によるｅＮＢプロセッサは、特定周波数帯域の全体システムＢＷに対して有効副搬送波間隔或いはフレーム構造を決定するように構成することができる。
【０１６５】
本発明の提案２によるｅＮＢプロセッサは、決定されたフレーム構造を示す情報、或いは有効副搬送波間隔を示す情報（例、非−ゼロ電力副搬送波間隔に対応する副搬送波の個数Ｎ＋１を示す情報、或いは２個の（隣接した）非−ゼロ電力副搬送波間に設定されるゼロ電力副搬送波の個数Ｎを示す情報）を含むフレーム設定情報を送信するようにｅＮＢ  ＲＦユニットを制御することができる。該ｅＮＢプロセッサは、本発明の提案２−１によって、特定ＵＥに割り当てられたリソース領域内の副搬送波、或いは提案２−２によって、特定周波数帯域の全体システムＢＷ内の副搬送波のうちＮ＋１個ごとに非−ゼロ電力副搬送波を設定し、非−ゼロ電力副搬送波の間にはゼロ電力副搬送波を設定することができる。ｅＮＢプロセッサは、ゼロ副搬送波には信号をマップしないか、マップしても送信電力を‘０’にセットすることができる。ＵＥプロセッサは、ＵＥ  ＲＦユニットが上記フレーム設定情報を受信するようにすることができる。ＵＥプロセッサは、上記フレーム設定情報に基づくフレームを、本発明の提案２−１によって特定周波数帯域のシステムＢＷのうち、当該ＵＥに割り当てられたリソース領域にのみ適用したり、本発明の提案２−２によって、特定周波数帯域のシステムＢＷの全体にわたって適用することができる。ＵＥプロセッサは、上記フレーム設定情報に基づくフレームを、本発明の提案２−１によって、特定周波数帯域のシステムＢＷのうち、当該ＵＥに割り当てられたリソース領域にのみ設定したり、本発明の提案２−２によって、特定周波数帯域のシステムＢＷの全体にわたって設定することができる。下りリンクの場合、ＵＥプロセッサは、ゼロ電力副搬送波の送信電力が‘０’だと仮定して下りリンク信号を受信、復号及び／又は復調するように構成することができる。上りリンクの場合、ＵＥプロセッサは、当該ＵＥに割り当てられた上りリンクリソース領域で上りリンク信号を送信するが、上記上りリンクリソース領域内のゼロ電力副搬送波の送信電力を‘０’に設定して上記上りリンク信号を送信する。
【０１６６】
本発明によれば、将来の次世代通信システムで新しく導入される周波数帯域、例えば、高周波帯域のチャネル特性に適したフレームを設定し、システム性能を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明の実施例は、無線通信システムにおいて基地局、ユーザ機器、又はその他の装備に用いることができる。
【図１】
0006437918.tif 000018
【図２】
0006437918.tif 000019
【図３】
0006437918.tif 000020
【図４】
0006437918.tif 000021
【図５】
0006437918.tif 000022
【図６】
0006437918.tif 000023
【図７】
0006437918.tif 000024
【図８】
0006437918.tif 000025
【図９】
0006437918.tif 000026
【図１０】
0006437918.tif 000027
【図１１】
0006437918.tif 000028
【図１２】
0006437918.tif 000029
【図１３】
0006437918.tif 000030
【図１４】
0006437918.tif 000031
【図１５】
0006437918.tif 000032
【図１６】
0006437918.tif 000033
【図１７】
0006437918.tif 000034
【図１８】
0006437918.tif 000035