(57)【要約】【課題】ＭＴＣ装置をサポートするために改善されたセルのカバー範囲を提供する。【解決手段】無線通信システムにおいて同一の時間／周波数リソースおよび同一のセルＩＤを有する２つのセルが共存する。２つのセルは、信号の反復によりカバー範囲が拡大される一方のセルと他方のセルとに区別される。２つのセルを提供する基地局によって送信される各報知制御チャネルには相応の相違がある。ＰＢＣＨの内容又はＰＢＣＨ上の反復ファクタについての相違、及び／又は上位レベルでのＩＤの相違である。第２のセルはカバー範囲の拡大が要求されるマシンタイプの通信を意図する。【選択図】図５
2017508422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信システムにおいて使用する送信方法であって、
基地局は、リソースの第１のセットからなる第１のセルと、リソースの第２のセットからなる第２のセルとを提供し、
前記第２のセルによって送信される報知チャネルは、前記第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは相違し、
前記第１のセルおよび第２のセルは、同一のセルＩＤを有し、前記リソースの第１のセットの少なくともいくつかは、前記リソースの第２のセットのいくつかと同じである、
送信方法。
【請求項２】
前記第２のセルによって送信される前記報知チャネルは、反復の数において、前記第１のセルによって送信される対応する報知チャネルと異なる請求項１に記載の送信方法。
【請求項３】
前記第２のセルによって送信される前記報知チャネルは、情報の内容において、前記第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは異なる請求項１または２に記載の送信方法。
【請求項４】
前記第２のセルは、前記第１のセルのカバーエリアに対してカバー範囲を拡大するために提供される請求項１〜３のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項５】
前記第２のセルを介して前記基地局と通信する端末をさらに備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項６】
前記無線通信システムは、ＬＴＥに準拠し、前記報知チャネルは物理報知チャネルＰＢＣＨを含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項７】
前記無線通信システムは、ＬＴＥに準拠し、前記報知チャネルはシステム情報ブロックＳＩＢを含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項８】
前記第１および第２のセル内において付加的なチャネルが送信され、前記報知チャネルの少なくともいくつか及び／又は前記付加的なチャネルは、前記基地局の複数のアンテナのうちの同じアンテナを用いて送信される請求項１〜７のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項９】
同じ前記基地局での異なる各アンテナ構成が、前記第１および第２のセルの前記報知チャネルの送信に用いられる請求項１〜８のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項１０】
前記第２のセル内の前記報知チャネルは、時間と共に変化するビームフォーミングパターンを有するビームフォーミングを用いて送信される請求項９に記載の送信方法。
【請求項１１】
端末であって、前記第２のセル内の物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨ上において、前記第２のセルによって報知される情報に基づくＰＲＡＣＨ送信に適用される反復の回数をもって、または、前記第２のセルによって送信されるチャネルに適用される反復の回数をもって送信する端末をさらに有する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の送信方法。
【請求項１２】
無線通信システムであって、
基地局は、リソースの第１のセットからなる第１のセルと、リソースの第２のセットからなる第２のセルとを提供するように構成され、
前記第２のセルによって送信される報知チャネルは、前記第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは相違し、
前記第１のセルおよび第２のセルは、同一のセルＩＤを有し、前記リソースの第１のセットの少なくともいくつかは、前記リソースの第２のセットのいくつかと同じである、
無線通信システム。
【請求項１３】
リソースの第１のセットからなる第１のセルと、リソースの第２のセットからなる第２のセルとを提供するように構成される基地局であって、
前記第２のセルによって送信される報知チャネルは、前記第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは相違し、
前記第１のセルおよび第２のセルは、同一のセルＩＤを有し、前記リソースの第１のセットの少なくともいくつかは、前記リソースの第２のセットのいくつかと同じである、
基地局。
【請求項１４】
無線通信システム内で使用する端末であって、基地局は、リソースの第１のセットからなる第１のセルと、リソースの第２のセットからなる第２のセルとを提供するように構成され、前記第２のセルによって送信される報知チャネルは、前記第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは相違し、前記第１のセルおよび第２のセルは、同一のセルＩＤを有し、前記リソースの第１のセットの少なくともいくつかは、前記リソースの第２のセットのいくつかと同じであり、ここに、
前記第２のセルを介して前記基地局と通信するように構成される端末。
【請求項１５】
コンピュータ読み取り可能な命令であって、無線通信システム内の送受信装置のプロセッサにより実行されて、該装置に、請求項１３に記載の前記基地局または請求項１４に記載の前記端末を提供させる命令からなるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基地局と、基地局との間で無線によりデータ交換を行う端末と、からなる無線通信システムに関する。本発明はさらに、無線通信システムに加え、端末、基地局ならびに当該方法に使用するコンピュータプログラムに関する。
【０００２】
限定するわけではないが、特に本発明は、リリース１１ならびに続く３ＧＰＰ仕様書シリーズに記述されたＬＴＥ（Long term Evolution）およびＬＴＥAdvanced無線技術標準に準拠した、無線通信システムにおけるカバー範囲の拡大に関する。
【背景技術】
【０００３】
基地局（ＢＳ）が“セル”を形成してそのセル範囲内で端末と通信するような無線通信システムは、広く知られている。例えばＬＴＥでは、基地局は一般にｅＮоｄｅＢまたはｅＮＢと称され、端末はユーザ装置またはＵＥと称される。
【０００４】
図１にはＬＴＥにおけるネットワークトポロジーが記載されている。本図に示すとおり、各端末すなわちＵＥ１２は、Ｕｕインタフェースを介した無線リンクを通して、基地局すなわちｅＮоｄｅＢ１１と接続し、ｅＮоｄｅＢによるネットワークはｅＵＴＲＡＮ１０として示される。このｅＮＢは一般にマルチ物理アンテナを備えており、このマルチ物理アンテナにより種々の形態の”アンテナポート”を形成できる。これにより、マルチ入力・マルチ出力（ＭＩＭＯ）およびビームフォーミングを含むｅＮＢおよびＵＥ間において採用される、種々の送信方式を実現することができる。
【０００５】
各ｅＮоｄＢ１１は順番に、Ｓ１と呼ばれるインタフェースを用いた（通常の）有線リンクによって、上位層すなわち“コアネットワーク”エンティティに接続され、かかるエンティティは、当該ネットワークにおいて、当該システムを管理し他のノード特にｅＮоｄＢに制御シグナリングを送るための、サービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ２２）およびモビリティ管理エンティティ（ＭＭＥ）２１を含む。加えて、ＰＤＮすなわちパケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐ−ＧＷ）があり、これらはＳ−ＧＷ２２とは別々にまたはＳ−ＧＷ２２と結合して、インターネットを含む他のデータネットワークとデータパケットの交換を行う。上記コアネットワーク２０は、ＥＰＣ、すなわち進化パケットコアと呼ばれる。
【０００６】
一方、ＬＴＥは元来人が使用する携帯電話であると認識されてきたが、その後、携帯電話によるマシン・ツー・マシン（Ｍ２Ｍ）通信への関心が高まってきた。
【０００７】
ＬＴＥでの属性としては一般にマシンタイプ通信（ＭＴＣ）とされてきたマシン・ツー・マシン（Ｍ２Ｍ）通信は、必然的には、ヒューマンインタラクションを必要としない１またはそれ以上のエンティティを含むデータ通信、といった形態を取る。いわば、人がマシンとなる。
【０００８】
ＭＴＣは、デバイス当りのトラフィックが小さいが非常に多くの通信エンティティを潜在的に包含するものであるから、現状の通信モデルとは異なる。かかる応用例としては、群管理（fleet management）、スマートメータ、製品追跡、ホームオートメーション、ｅヘルス、等がある。
【０００９】
ＭＴＣは、潜在的に、無線通信システム（本明細書では移動ネットワークとも称す）上で利用される非常に大きな可能性を有している。これはＭＴＣがどこにでも存在可能なカバー範囲を有することに起因する。しかしながら、多量マシンタイプ（mass machine -type）への応用に対処する移動ネットワークにとっては、当該多量マシンタイプのアプリケーションによってＭＴＣへのサポートを最適化することが重要である。現状の移動ネットワークは、ヒューマン・ツー・ヒューマン通信としては好適に設計されている。しかしながら、マシン・ツー・マシン、マシン・ツー・ヒューマン、あるいはヒューマン・ツー・マシンへのアプリケーションとしては、好適には設計されていない。そしてネットワークオペレータが低コストでＭＴＣサービスを提供することができるようにすることも重要である。これは、多量マーケットマシンタイプのサービスおよびアプリケーションへの期待に応えるためである。
【００１０】
加えて、ＭＴＣ装置は非常に貧弱な（すなわち、低ＳＩＮＲの）カバー範囲に置かれるかもしれないから、かかる条件の下でも、いくつかのサービスを提供できることが望ましい。
【００１１】
上記サービス要求を十分サポートするためには、移動ネットワークが、マシンタイプ通信を扱う能力を改善する必要がある。
【００１２】
図２に示すＬＴＥネットワークにおいて、一群のＭＴＣ装置２００はｅＮоｄｅＢ１１によって機能し、ｅＮоｄｅＢ１１はまた正常のＵＥ１２との接続を維持する。ｅＮоｄｅＢは、ＭＭＥ２１からシグナリングを受信し、Ｓ−ＧＷ２２を介してデータ（例えば、ＭＴＣ装置の管理部からステータスレポートを要求）を受信する。
【００１３】
Ｕｕインタフェースが常に十分でない場合、Ｕｕと同様のＭＴＣｕインタフェースがあり、ＭＴＣ装置は、移動ネットワークにより通常のユーザ装置と同じように機能することになる。多数のＭＴＣ装置が、同じＵＭＴＳ−ＲＮＳまたはＬＴＥｅＮоｄｅＢのセルと接続している場合、各ＭＴＣ装置のデータが少ないときでも、各ＭＴＣ装置には、それぞれのアプリケーションをサポートするために割り当てられるべきリソースが必要になる。
【００１４】
以下の明細書において、“ＵＥ”の語は、特に断らない限り“ＭＴＣ装置”を含む。
【００１５】
ＬＴＥにおいて、データおよび制御シグナリングのためのいくつかのチャネルは、システム内の抽象化された種々のレベルとして定義される。図３は、ＬＴＥにおいて論理レベル、トランスポート層レベル、および物理層レベル、の各レベルにおいて定義されるいくつかのチャネル、およびこれらレベル間のマッピングを示す。
【００１６】
下りリンクでの物理層レベルにおいて、各ｅＮＢはその範囲内の全ＵＥに対しチャネルおよびシグナリングを報知し、現在のＵＥが当該セル内で機能しているか否かを調べる。その目的のために特に、これらは図３に示す物理報知チャネルＰＢＣＨを含む。ＰＢＣＨは、いわゆるマスタ情報ブロック（ＭＩＢ）を搬送するものであり、このＭＩＢは信号のカバー範囲内のいずれのＵＥにも、下記の基本情報を与える。主同期信号および二次同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）もまた、範囲内の全ての装置に報知される。セルのためのタイミング基準（reference）を設定するのに加えて、これらはセルを特定するための物理層セルＩＤおよび物理層セルＩＤグループを搬送する。
【００１７】
ＬＴＥにおいて、物理層セルＩＤ（ＰＣＩ）の可能な５０４個の値が規定されている。これらは、各々が３つの物理層ＩＤを含む１６８個の固有のセル層ＩＤグループに階層的に配置される。このセルＩＤを表現するために、ＰＳＳは、セルの物理層ＩＤを特定する３値（０、１、２）を指定し、ＳＳＳは、１６８のグループのいずれの１つにセルが属するかを特定する。このように、ＰＳＳが３値のうちの１つを表現し、一方、ＳＳＳが１６８値のうちの１つを表現することを必要とするだけである。
【００１８】
以下、“セルＩＤ”の語は、特に断らない限り、物理セルＩＤ（ＰＣＩ）のことを意味する。２つの当該上位層セルＩＤは、ＬＴＥにおいても規定されていることに注意すべきである。Ｅ−ＵＴＲＡＮセルＩＤ（ＥＣＩ）は、特定のネットワーク内のセルを特定し、一方、Ｅ−ＵＴＲＡＮセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）は、世界中のいずれかにあるセルを特定する。ＥＣＩは、後述するＳＩＢ１により搬送され、ＥＣＧＩは、ＥＣＩとネットワークの移動体通信ネットワーク（ＰＬＭＮ）数との組合せである。
【００１９】
図４Ａ、４Ｂに示すＬＴＥシステムにおいて、送信は、複数の“フレーム”によって構成され、各１０ｍｓのフレームの中には、０．５ｍｓの２０スロットおよび“サブフレーム”と称する２連続スロット（よって１ｍｓ）を包含する。各フレーム内は、ＤＬまたはＵＬ送信のためのセル内で利用可能なリソースが、“リソースエレメント（ＲＥ）”を基本単位としてスケジューリングされる。各基本単位は、時間と周波数の異なる組合せを包含する。スケジューリングのために使用されるより大きな複数の基本単位は、１ＲＥＧ＝４ＲＥであるリソースエレメントグループ（ＲＥＧ）と、１ＣＣＥ＝９連続ＲＥＧである制御チャネルエレメント（ＣＣＥ）とを含む。
【００２０】
従来、ＰＳＳとＳＳＳは各々１フレーム当り２回送信されていた。すなわち５ｍｓ周期で送信されていた（したがって、いくつかのサブフレームにおいてだけである）。例えば、図４Ａおよび４Ｂに示すように、ＰＳＳとＳＳＳは共に毎フレームの第１および第６サブフレームで送信される。図４Ａでは、ＦＤＤシステムの場合の、「ＰＳＳとＳＳＳ」および「ＰＢＣＨ」といった構成を示し、図４ＢではＴＤＤの場合の同様の構成を示す。
【００２１】
ＰＳＳとＳＳＳの復号に成功すると、ＵＥは、セルに対するタイミングおよびセルＩＤを取得可能となる。
【００２２】
ＵＥが一度、セルのＰＳＳおよびＳＳＳを復号してしまうと、セルの存在を知り、前述したＰＢＣＨ内のＭＩＢを復号可能である。図４Ａと図４Ｂを比較して分かるように、システムがＦＤＤまたはＴＤＤのいずれを使用しているかに応じて、第１サブフレームにおいて、ＰＢＣＨは、ＰＳＳおよびＳＳＳの前後のスロットを占有する。同期信号ＳＳＳのように、ＰＢＣＨは、セルＩＤに基づいたシーケンスを用いてスクランブルされる。ＰＢＣＨは毎フレームで送信され、したがって、ＭＩＢを４フレームに亘って転送する。
【００２３】
ＭＩＢは、ＵＥがネットワークに加入するのに必要ないくつかの基本情報を含み、これらには、システム帯域幅や送信アンテナポート数やシステムフレーム数ＳＦＮを含む。特定のＳＩＢ１において、ＭＩＢを読み取ることで、ＵＥはＳＩＢを受信しそして復号することができる。
【００２４】
ＵＥは、セルの参照信号（ＲＳ）を測定しようとする。現状のＬＴＥリリースでは、第１ステップにおいて共通参照信号ＣＲＳを配置し、周波数領域でのその配置はＰＣＩに依存する。そうするとＵＥは、報知チャネル（ＰＢＣＨ）を復号できる。加えてＵＥは、ＰＤＣＣＨを復号でき、そして制御シグナリングを受信する。
【００２５】
システム情報ブロック（ＳＩＢ）と共にユーザデータはトランスポートチャネルＤＬ−ＳＣＨ内に含まれ、このＤＬ−ＳＣＨは物理下りリンク共用チャネル（ＰＤＳＣＨ）上で搬送される。
【００２６】
各ＳＩＢはその情報内容は異なっていて、ＳＩＢ１、ＳＩＢ２等のように番号が付けられている。ＳＩＢ１は、他のＳＩＢのスケジューリングについてのセルアクセス関連パラメータおよび情報を含んでいる。かくしてＳＩＢ１は、装置によって、この装置がＳＩＢ２などの他のＳＩＢを復号可能な前に、受信されなければならない。ＳＩＢ２は、後述するように、ランダムアクセスチャネルＲＡＣＨパラメータを含む情報を有する。現在、ＳＩＢは、ネットワークにアクセスするＵＥにとって、全てのＳＩＢが順番に受信される必要はないものの、ＳＩＢ１４まで定義されている。例えば、ＳＩＢ１０およびＳＩＢ１１は、地震及び津波警報システムに関するものである。ＳＩＢ１４は、拡張アクセス規制ＥＡＢと共に使用されることが意図されていて、特にＭＴＣ装置へのアプリケーションがある。
【００２７】
ネットワークアクセスのために、一般にＳＩＢ１およびＳＩＢ２が最も重要である。すなわち最低でもＵＥは、ｅＮＢとの通信のために通常は、ＳＩＢ１およびＳＩＢ２をこの順番で復号しなければならない。ＥＡＢに準拠するＭＴＣ装置の特別な場合において、ＳＩＢ１４もまた重要である。
【００２８】
図３との関連で述べた物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨについて、以下に説明する。既述したように、ネットワークとタイミング同期したＵＥは、他のＵＥに割り当てられた上りリンクと直交（orthogonal）する上りリンクでスケジューリングされる。ＵＥがいずれの上りリンク送信割当てリソースをも有しない場合、ネットワークにアクセスするランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）を搬送するために、ＰＲＡＣＨが用いられる。かくしてＵＥによるトランスポートチャネルＲＡＣＨの開始には、対応する物理チャネルＰＲＡＣＨの使用が含まれる。以下、ＲＡＣＨおよびＰＲＡＣＨの２つの語は、ある程度互換的に使用される。
【００２９】
かくしてＲＡＣＨは、利用可能ないずれの専用リソースも持たずにＵＥが上りリンクで信号を送信可能とするために、供される。すなわち、同じＰＲＡＣＨリソースにおいて２以上の端末が同時に送信可能である。いずれかの所与の時間においてリソースを使用する各ＵＥのＩＤは、ネットワーク（ちなみに本明細書では“システム”と“ネットワーク”の語が互換的に使用される）にとって予め分からないので（後述のコンテンションフリーＲＡＣＨの場合を除く）、“ランダムアクセス”の語が用いられる。ＵＥが、異なる送信リソース間でｅＮＢを識別可能なように、いわゆる“シグネチャ”（下記参照）が使用される。
【００３０】
ＲＡＣＨは、ＵＥによりコンテンションベースモードかコンテンションフリーモードのいずれかで使用可能である。コンテンションベースのアクセスにおいては、２以上のＵＥが偶然同一のシグネチャを選択するといった“衝突”のリスクがＵＥにおいてある場合、ＵＥはいずれかのシグネチャをランダムに選択する。コンテンションフリーのアクセスにおいては、ｅＮＢは、どのシグネチャをＵＥが使用するであろうとの情報を各ＵＥに知らせるから、ｅＮＢにより当該衝突は回避される（かくしてこれは、ＵＥが既にネットワークに接続されていることを意味する）。このコンテンションフリーＲＡＣＨは、ハンドオーバ、ＤＬデータの着信およびポジショニングに対してのみ、適用される。
【００３１】
種々の目的のためのシグナリングを搬送する下りリンクには、種々の制御チャネルがある。特に物理下りリンク制御チャネルＰＤＣＣＨは、例えば基地局（ＬＴＥではｅＮＢと称する）からこの基地局と連携する個々のＵＥに対してスケジューリング情報を搬送するために、用いられる。このＰＤＣＣＨは、第１のＯＦＤＭシンボルのスロット内に配置される。
【００３２】
新規の制御チャネルの設計（拡張ＰＤＣＣＨすなわちＥＰＤＣＣＨ）が、ＬＴＥの３ＧＰＰにおいて定義されている。これにより、現在下りリンクデータ（ＰＤＳＣＨ）として予約されているのと同じリソース内で送信されるＤＣＩメッセージを、送信可能とする。
【００３３】
ＥＰＤＣＣＨのための動機づけは以下のとおりである。ＰＤＣＣＨ送信は、一般的には、送信エラーに対する耐性を強化するための付加チャネル符号と共に、５０ビット（ＣＲＣを含む）程度のペイロードを含む。あるアプリケーションとして、例えばいくつかのＵＥがＭＴＣ装置であって、小データパケットのみを必要とし、ＰＤＣＣＨペイロードは重要なオーバーヘッドを表す。これは、ＤＬ送信に割当てる限定した割合のサブフレームを備えたあるＴＤＤの形態にとっては、さらに重要でさえある。加えて、同時に（すなわち同じサブフレーム内で）送信可能なＰＤＣＣＨメッセージの最大数には制限があるが、これは、小データパケットのみを送受信する多数のアクティブなＵＥをサポートするには不十分である。
【００３４】
以上のことを要約すると、現状のＬＴＥにおいて、セルへアクセスするための初期アクセスは一般的に、以下の手順（物理層から見た場合であって、ある細部については実装まで可能）に基づいている。
【００３５】
（ａ）ＵＥは、１またはそれ以上のセルについてＰＳＳ／ＳＳＳを検出する（多分異なる搬送周波数において）。そのＰＳＳ／ＳＳＳに用いるシーケンスは、セルＩＤを表示する。
【００３６】
（ｂ）ＵＥは、ＰＳＳ／ＳＳＳが検出された１またはそれ以上のセルについてセルからのＣＲＳの受信パワーを測定する。この測定は、参照信号受信パワー（ＲＳＲＰ）である。
【００３７】
（ｃ）ＵＥは、ＰＳＳ／ＳＳＳが検出された１またはそれ以上のセルについて、ＰＢＣＨを受信する。この工程中ＵＥは、ｅＮＢにより形成されるＣＲＳアンテナポートの数（１、２または４）を決定する（その決定は、異なる可能性のそれぞれに対するブラインド（blind）復号による）。ＰＢＣＨはまたマスタ情報ブロック（ＭＩＢ）を送信し、このＭＩＢは、システム帯域幅、ＰＨＩＣＨ構成、システムフレーム数（ＳＦＮ）およびいくつかのスペアビットを含む。このＭＩＢは、４０ｍｓ（４無線フレーム）に亘り、４回繰り返される。したがってＳＦＮタイミングは、可能な各タイミングフェーズによるブラインド復号により取得される。
【００３８】
（ｄ）ＵＥは、ＲＳＲＰや正しく受信された（ＣＲＣにより）ＰＢＣＨなどの最高のメトリック（metric）に基づいて、初期アクセスのためのセルを選択する。なお、無線チャネルの品質が悪くてＰＢＣＨを受信できないときは、たとえＲＳＲＰを測定できたとしても、当該セルはデータ通信としては有用ではない。
【００３９】
（ｅ）ＵＥは、選択されたセルについてシステム情報ブロック（ＳＩＢ）（少なくともＳＩＢＩ１）を読み取る。前述のとおり、ＳＩＢ１は、上位レベルのＥＣＩセルＩＤを含み、ＰＣＩとは異なる。
【００４０】
（ｆ）もしセルが適切であれば、ＵＥによって、ＲＳＲＰに基づくパワーレベルでＰＲＡＣＨが送信される。もしセルがある理由により（例えば、ＵＥの加入条件がオペレータのネットワークの使用を許容しない）適切でなければ、異なる可能な搬送周波数で、別のセルが選択されるであろう。
【００４１】
（ｇ）ＰＲＡＣＨは、ｅＮＢからの応答が受信されるまで（ＰＤＣＣＨで指示されＰＤＳＣＨで送信される）、一般的にはパワーランピング（power ramping）によって、再送される。
【００４２】
（ｈ）ｅＮＢからの応答に基づいて、ＵＥはＰＵＳＣＨを送信する。
【００４３】
ＬＴＥの３ＧＰＰリリース１２での検討による特色は、ＭＴＣ装置のような低機能かつ低価格の装置に対するサポートの改善を意図することである。さらなる要求は、貧弱なカバー範囲の条件（すなわち、ＭＴＣ・ＵＥの低い送信／受信能力に伴うパスロス（pathloss））のもとでの運用である。改善されたカバー範囲を提供することを想定した主たるメカニズムは、時間領域及び／又は周波数領域での反復（repetition）（すなわち付加的な反復）を、ＰＢＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、ＰＤＳＣＨ、ＰＲＡＣＨ、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ等の、既存の物理チャネルに適用することである。なぜなら、チャネルの反復によりＭＴＣ装置が、通常よりも低いＳＮＲで情報を受信する（すなわち送信成功）からである。なお、これらのチャネルの送信機能の多くは、当該チャネルが使用されるセルに付随するＩＤ（セルＩＤ）に依存する。
【００４４】
かくして、上記の手順に対するいくつかの修正が想定できる。以下のとおりである。
・ステップ（ａ）にて検出できる、ＰＳＳ／ＳＳＳの反復（repetition）。
・ステップ（ｃ）にて検出できる、ＰＢＣＨの反復。
・いくつかのＳＩＢ（及び／又は、具体的にはカバー範囲の拡大のための１またはそれ以上の新ＳＩＢの提供）の反復。
・ステップ（ｆ）で送信されるＰＲＡＣＨ信号の反復。
・ステップ（ｇ）および（ｈ）における、ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨ、ＰＤＳＣＨ、ＰＵＳＣＨの反復。
【００４５】
しかしカバー範囲をサポートするセルは、古い（legacy）運用（カバー範囲の拡大という特徴を備えない古い（legacy）ＵＥや、カバー範囲の拡大を必要としない良好な伝搬条件下での新しいＵＥにとって）も必要となることが想定される。
【００４６】
少なくとも下記の送信特性は、セルＩＤに依存する。
・ＰＵＳＣＨスクランブル、ホッピング。
・ＰＵＣＣＨ巡回シフト。
・ＵＬ参照信号シーケンス（別に設定していなければ）。
・ＤＬチャネルスクランブル（ＥＰＤＣＣＨを除く）。
・ＣＲＳシーケンスおよび周波数シフト。
・ＤＭＲＳシーケンス（別に設定していなければ）。
【００４７】
したがって次の問題が生じる。すなわち、１つのセルのリソース内でかつ２つの運用モードの間で同じリソースを共用してカバー範囲を拡大するといった運用と合わせて、如何に効率的に、古い運用をサポートするか、といった問題である。
【発明の概要】
【００４８】
本発明の第１の局面によれば、無線通信において使用する下記の送信方法が提供される。
基地局により、第１のリソースのセットからなる第１のセルおよび第２のリソースのセットからなる第２のセルを提供し、
前記第２セルから送信される報知チャネルであって、前記第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは異なる報知チャネルを有し、
前記第１のセルおよび第２のセルは同じセルＩＤを有し、少なくとも前記第１のリソースのセットのいくつかは前記第２のリソースのセットのいくつかと同じである。
【００４９】
“セル”の語は、端末へ又は端末からのＤＬ及び／又はＵＬ送信に使用可能なリソース（時間および周波数の割当て）のセット、およびセルＩＤ、の意味を含む。しかし本明細書において、“セル”の語は広く解釈される。例えば、たとえ送信または受信が基地局の１またはそれ以上のアンテナもしくはアンテナポートで実際に実行されても、セルに連携する通信チャネルに言及してもよく、この通信チャネルは、セル（ＤＬ上）から送信され又はセル（ＵＬ上）に送信される。“セル”の語はまた、サブセルをも含むことを意図している。このサブセルは、特定のアンテナの使用に基づく、またはセル内の異なる地理的な位置に相当する、サブ分割（sub-division）であり得る。
【００５０】
“セルＩＤ”の語は、概して、ＬＴＥのＰＣＩのような物理セルＩＤまで意味する。
【００５１】
“報知チャネル”は、セルのカバーエリア内の全てのＵＥが受信することを意図したチャネルであり、特定の端末のために意図したＤＬチャネルとは異なる。
【００５２】
リソースのセットは、概して、フレームあるいはサブフレームのように、システム内で反復する送信スロットの周期の文脈内に定義される。前述したように、第１および第２のセル内に提供されるリソースのそれぞれのセット間に重複がある。しかしこれは、両セル内において同時に割り当てられる同一のリソース、を意味するものではない。後で説明するように、リソースの両セット内の特定のリソースの少なくともいずれかは、いずれかの所与のサブフレーム内のいずれかのセルによって、しかし両セルによって同時にではなく、動的に使用されることが可能である。リソースは、異なる領域において定義でき、例えば、１またはそれ以上の時間、周波数、符号、あるいは空間的領域、といった領域である。
【００５３】
かくして、適切に装備された端末（あるものは、第２のセルによって送信される報知チャネルを受信しそして復号できる）は、基地局との通信のために第２のセルを使用することができる。
【００５４】
本発明のある実施例によれば、第２のセルによって送信される報知チャネルは、反復の回数において、第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは異なる。
【００５５】
あるいは又はさらに加えて、第２のセルによって送信される報知チャネルは、情報の内容において、第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは異なる。
【００５６】
好ましくは第２のセルは、第１のセルのカバーエリアに対してカバー範囲を拡大するために、提供される。
【００５７】
本発明の方法はさらに、マシンタイプ通信であるＭＴＣにおいて、第２のセルによって送信される報知チャネルを検出することを含むことができる。かくしてＭＴＣ装置は、ＭＴＣ装置が基地局と通信するために、第２のセルを使用することができる。
【００５８】
本発明の好適な実施例は、ＬＴＥに準拠する。この場合報知チャネルは、物理報知チャネルＰＢＣＨ、及び／又はＬＴＥで定義された少なくとも１つのシステム情報ブロックＳＩＢ、を含むことができる。
【００５９】
第１および第２のセルでさらに付加的なチャネルを送信することができ、このチャネルは、少なくとも報知チャネルのいくつか、及び／又は基地局の複数のアンテナのうちの同一のアンテナを用いて送信される付加的なチャネルである。
【００６０】
同じ基地局での異なるアンテナ形態を、第１および第２のセルの報知チャネルの送信に使用することができる。その一例として、第２のセルの報知チャネルが、巡回変化ビームフォーミングパターンのように時間と共に変化するビームフォーミングパターンを有するビームフォーミングを用いて送信される。
【００６１】
上記の方法はさらに次の端末を含む。すなわちこの端末は、第２のセルにおいて物理ランダムアクセスチャネルＰＲＡＣＨを、第２のセルによる報知情報に基づくＰＲＡＣＨ送信の反復回数で、もしくは第２のセルによって送信されるチャネルに適用される反復回数で、送信する。
【００６２】
本発明の第２の局面によれば、以下の無線通信システムが提供される。すなわち、
基地局が、第１のリソースのセットからなる第１のセルと第２のリソースのセットからなる第２のセルを提供するように構成され、ここに、
第２のセルによって送信される報知チャネルは、第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは異なり、そして、
第１のセルおよび第２のセルは同一のセルＩＤを有し、第１のリソースのセットの少なくともいくつかは、第２のリソースのセットのいくつかと同じである。
【００６３】
上記無線通信システムはさらに、第２のセルを介して基地局と通信するように構成された端末を有する。
【００６４】
本発明の第３の局面によれば、第１のリソースのセットからなる第１のセルと第２のリソースのセットからなる第２のセルを提供するように構成された基地局を備え、ここに、
第２のセルによって送信される報知チャネルは、第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは異なり、
第１のセルおよび第２のセルは同一のセルＩＤを有し、第１のリソースのセットの少なくともいくつかは、第２のリソースのセットのいくつかと同じである。
【００６５】
本発明の第４の局面によれば、無線通信システム内で使用される端末が提供され、ここに基地局は、第１のリソースのセットからなる第１のセルと第２のリソースのセットからなる第２のセルを提供するように構成され、第２のセルによって送信される報知チャネルは第１のセルによって送信される対応する報知チャネルとは異なり、第１のセルおよび第２のセルは同一のセルＩＤを有し、第１のリソースのセットの少なくともいくつかは、第２のリソースのセットのいくつかと同じである。ここに端末は、第２のセルを介して基地局と通信するように構成される。
【００６６】
上記の端末は、ＭＴＣ装置であってよい。
【００６７】
本発明のさらなる局面によれば、コンピュータ読み取り可能な命令が提供され、この命令が無線通信システムの送受信機のプロセッサによって実行されると、上記の基地局または端末が提供される。
【００６８】
かくして本発明の実施例によれば、ＬＴＥシステム内の２つのセルが、同一のセルＩＤによって同一の時間／周波数リソースにおいて、共存する。その２つのセルは、一般的には（そうである必要はないが）、同一のサイトからサポートされそして重複するカバー範囲を有することになる。その２つのセルは、古い（legacy）セルおよび、信号の反復によりカバー範囲の拡大が適用されるその他のセル、とに区別される。２つのセルによって送信される報知制御チャネルには相応の相違がある。第２のセルは、カバー範囲の拡大が要求されるマシンタイプ通信用に意図したものである。
【００６９】
本発明は次のような利点を有する。すなわち、共存する古い（legacy）セルおよび新セルによって提供されるチャネルの送信機能に互換性があることである。これは、これらのセルが共に同一のセルＩＤに基づいて定められるからである。その２つのセル内での各送信間における干渉は、容易に回避できる。既存のセル選択手順が、新たなセルタイプを含むように修正を加えることで、適用できる。あるセルから他のセルへの既存のハンドオーバ手順も、新たなセルタイプを含むように修正を加えることで、使用できる。
【００７０】
概して、本発明のある局面について述べた各特徴は、同じようにあるいは組合せにより（かかる組合せについては積極的に記載していないが）、いずれかの他の局面に適用することができる。
【００７１】
前述したことから明らかなように、本発明は、無線通信システムにおける端末および基地局間の信号伝送を包含する。ここに言及する“端末”そしてまた加入者局すなわちＵＥは、上記の信号を送受信するのに適するように構成することができる。本発明を分かりやすくするために、モバイルハンドセットを想像するのが好都合であるが、これから想起されるものに限定するものではない。本発明の好ましい実施例では、基地局は、一般的には、３ＧＰＰ−ＬＴＥおよび３ＧＰＰ−ＬＴＥ−Ａグループ基準において実装として提案された構成とする。したがって異なる状況において適切ならばｅＮＢ（この語はまたホームｅＮＢすなわちＨｅＮＢを含む）として記述してもよい。しかし本発明の基本的な要件に従うならば、基地局は、端末からの信号を送受信するのに適した任意の形態をとっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
例示のためのみとして、添付の図面を参照する。
【００７３】
【図１】ＬＴＥベースの無線通信システムにおける基本システム・アーキテクチャを示す図である。
【図２】ＭＴＣ装置を含むように修正した、図１のＬＴＥベースの無線通信システムにおける基本システム・アーキテクチャを示す図である。
【図３】ＬＴＥにおいて定義される種々の上りリンクチャネル間の関係を示す図である。
【図４Ａ】ＬＴＥにおけるＰＳＳ／ＳＳＳとＰＢＣＨのタイミングを示す図である。
【図４Ｂ】ＬＴＥにおけるＰＳＳ／ＳＳＳとＰＢＣＨのタイミングを示す図である。
【図５】本発明の原理を図解的に示す図である。
【図６】実施例における手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明を適用したＵＥを図解的に示す図である。
【図８】本発明を適用したｅＮＢを図解的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００７４】
以下の説明は“ＵＥ”について言及するが、この語はＭＴＣ装置を含むことを理解されたい。複数のＭＴＣ装置は、本発明に特に関連する複数のＵＥの１つの種類とみなされるが、複数のＵＥの他の種類にも適用できる。各ＵＥは、既存の各ＵＥと互換性を有しつつ適切に実装され、そして本発明を利用できるように形成される必要があるが、以後、“古い”（legacy）セルと通信する“古い”（legacy）ＵＥとして言及する。
【００７５】
従来、付加セルを形成することでｅＮＢのカバー範囲を拡大することは可能であった。しかしこれには、新セルにとって利用可能なリソースが必要であった。この場合カバー範囲拡大のために、リソースのセットを用意するだけでは不十分である。もしかかる新セルが、既存のセルと同じリソースと異なるセルＩＤを使ったとすると、２つのセルを運用するのに要する少なくともいくつかの重要な信号の間でコンフリクトが生じるであろう。例えば、２つのセルからの少なくともいくつかの信号が、同じＤＬ、ＵＬ、リソース要素の中に存在してしまう。
【００７６】
本発明は、同じセルＩＤ（ＰＣＩ）を有する同じリソースを用いて付加的な新タイプのセルを生成することで、基本的に既存の古い（legacy）セルを使用してカバー範囲を拡大することが可能であるという認識に基づいている。ただしカバー範囲の拡大（例えば反復の使用）は、物理チャネルの一部もしくは全部に適用される。古いＵＥは、カバー範囲の拡大のために用いる反復またはその他の測定を検出するように構成されることはないから、その結果、新タイプのセルは古いＵＥによってアクセスできないことになる。しかし新セルおよび古いＵＥの双方は、連携する共存の古いセルによって提供されるように、同一のリソースのいずれも使用する（又は許可される）ことができる。なぜなら両セルは、同じｅＮＢの制御下に置かれることになるからである。所与のリソース要素は、いずれの所与のサブフレームにおいても、いずれかのセルによって動的に使用できる。しかし両セルによって同時には使用できない。新セルの１つを使用開始するために用いられる、ＵＥへのシグナリングは、当該セルが新タイプのセルであることの表示を含まなければならない。しかし、セル選択の明確な変更は要しない。新セルでのデータ速度は、概して、古いセルで使用されるデータ速度よりも低いものとなろう。かくして、もし両セルが検出可能ならば、ＵＥは古いセルと好条件で連携可能である。
【００７７】
上記のことは以下の利点をもたらす。
・既存のセル選択手順を、新タイプのセルを含むようにいくらかの修正を加えることで、この新タイプのセルにも適用できる。
・既存のハンドオーバ手順を、新タイプのセルを含むようにいくらかの修正を加えることで、あるセルから他のセルへの切替えに使用することができる。
・共存する古いセルおよび新セルによって提供されるチャネルの各送信機能相互に互換性を持たせることができる。両セルは同一のセルＩＤに基づいて定めることができるからである。
・２つのセルにおける各送信間の干渉を、容易に回避できる。
【００７８】
ここに提案する方策を、ＬＴＥでのセル範囲拡大（ＣＲＥ）と対比することができる。現状のＣＲＥは、セル選択を、拡大されたカバー範囲を有するセルへ偏らせる（biasing）ようにしたものである。それは、当該セルに連携するいずれのＵＥにとっても、ＳＩＮＲを改善することにはならず、ＵＥを、ＣＲＥなしのときのＳＩＮＲよりも低いＳＩＮＲで、連携中のセルにとどめ置くだけのことである。それに反して本発明の実施例によれば、特にＭＴＣ装置（これに限定しないが）のカバー範囲の拡大のために、信号の反復（repetution）によってＳＩＮＲを改善することができる。
【００７９】
反復によるＭＴＣ装置のカバー範囲の拡大は、いずれのＵＥに対しても適用可能であるが、それをセルエッジのＵＥに対してのみ用いれば、より効率的である。なぜなら、当該反復は余分なリソースを使用するし、そして全てのＵＥにまでその反復を適用する必要はないからである。前述したように、双方を利用可能な古いセルに優先して新セルをＵＥが選択する利点はない。しかしもし必要ならば、ネットワーク制御あるいはＵＥ優先を、ネットワークセルへのアクセスを管理するために用いることができる。
【００８０】
ここに提案する、共通のセルＩＤを共用するセルは、同じカバー範囲の足跡（footprint）を有する必要はない。物理チャネルの反復によって信号は新セル内へより深く入り込むからである。新セルは、古いセル間または古いセル内におけるカバー範囲のホール（hole）（例えばビルの地下やリフトを含む高いパスロスを伴う位置）を埋めることができる。かくして、反復によるカバー範囲の拡大は、いずれの古いセルによっても連携できないような位置をカバーすることができる。また概して、ＵＥが異なればセルのカバー範囲の足跡（footprint）も異なる。別の例としては、所与の位置にいる正常なＵＥ（２つのアンテナを備える）は、古いセルのカバー範囲内にいる。低コストのＭＴＣ・ＵＥは、１つのアンテナのみを備え、よって同じ位置においては古いセルのカバー範囲外であるが、拡大されたカバー範囲のセルではカバー範囲内である。
【００８１】
原理を図５に図解的に示す。ｅＮＢ１１は、２つのセルを提供する。古いセル（セル１）は実線で示すセル境界を備え、第２のセル（セル２）は、点線で示すセル境界を備える。ＵＥ１２ａは、セル１およびセル２の両範囲内にいる。したがって、その能力によってセル１を検出でき、またセル２も検出できる。別のＵＥ１２ｂは、セル１のカバーエリア外にいるが、セル２のカバーエリア内にいる。ＵＥ１２ｂは、適切に実装されているとすれば、セル２を検出できるが、しかしセル１は検出できない。よってセル２は、セル１に比べてより大きいカバー範囲の足跡を備えることで、ＵＥ１２ｂに対して拡大したカバー範囲を提供する。ＵＥ１２ｃは、セル１のカバーホールを形成するビル３０内（またはセル１と、隣接する近傍セル（図示せず）との間）に位置する。しかしセル２では、そのカバーホールに、ＵＥ１２ｃによって十分アクセスできるほどに、入り込むことができる。ＵＥ１２ｃは、例えば、ビル内の自動販売機の形態を有するＭＴＣ装置である。提案する方策は、ＬＴＥでのＭＴＣを意図しているが、かかる応用に限定するものではない。
【００８２】
概して、別に指示がなければ、以下の実施例はＬＴＥリリース１１に準拠する。この場合、ネットワークはＦＤＤを用いて運用され、１またはそれ以上のｅＮоｄｅＢからなり、各ｅＮоｄｅＢはいくつかの物理アンテナからなり、１またはそれ以上の下りリンクセルを制御し、各下りリンクセルは対応する上りリンクセルを有する。各ＤＬセルは、１またはそれ以上の端末（ＵＥ）と連携し、この端末は当該セル内で送信される信号を受信しそして復号する。ＵＥから又はＵＥへの送信のための時間、周波数および空間的領域における送信リソースの使用を制御するために、ｅＮоｄｅＢは、ＵＥへ制御チャネルメッセージ（ＰＤＣＣＨ）を送る。ＰＤＣＣＨメッセージは、一般的に、データ送信が上りリンク（ＰＵＳＣＨを使用）なのか下りリンク（ＰＤＳＣＨを使用）なのかを指示する。またそれは、送信リソースや、使用する送信モード、アンテナポート数、データ速度、符号語などのその他の情報を指示する。加えて、ＰＤＣＣＨは、ＤＬ送信の復調のためのフェーズ基準（phase reference）を得るために用いる参照信号を指示する。同じ位置を占有するが異なるアンテナポートのための各参照信号は、拡散符号によって区別される。
【００８３】
ｅＮＢは、同じ時間／周波数リソースを共用できる２つのセルを提供し、かつ同一のセルＩＤを使用する（第３セクションで述べたように）。第１のセルは古い（リリース−１１）セルである。第２のセルは新タイプのセル（新セル）であり、第１のセルからの同じ送信に対して、少なくともある送信により適用される（付加的な）反復によって、区別される。第２のセルのＰＢＣＣＨは第１のセルのＰＢＣＣＨと、以下のいずれかの観点において、区別できる
・第１のセルのＰＢＣＨと同じ情報の付加的な反復の存在。
・異なる信号構造。
・第１のセルのＰＢＣＨとは異なる情報。
【００８４】
複数のセルが、少なくともリソースが共用される領域において同一のＣＲＳを共用する。
【００８５】
ここでの１つの問題は、同一のセルＩＤを有する第１および第２のセル上でＵＥによって報告された測定を、如何に区別するかということである。両セルにとって、ＣＲＳのみに基づくＲＳＲＰは同じであると想定できる。２つのセルへの各報告の間を区別するいくつかの可能性がある。
【００８６】
・カバー範囲を拡大したセルへの付加的なタイプの測定報告を提供する。
・それはカバー範囲を拡大したセルへの報告である、といった表示を付加する。
・第２のセルへＲＳＲＰを報告する前にＰＢＣＨが受信されることを要求し、第２のセルへのＲＳＲＰにオフセットを施すが、この場合下記の２点のいずれかに依存する。
−ＰＢＣＨ上での反復回数に依存するか、または、
−ＰＢＣＨ内でシグナリングされた情報に依存する。
・第１および第２のセルへ、異なるＲＳＲＱ測定値であるが同一のＲＳＲＰ値を提供する。
・第２のセルへ異なるセットの数を許容するために、各セルＩＤの範囲を拡大する。
ＰＢＣＨの新タイプが、以下の２つ事項のいずれかにより、検出される。
−報告された物理セルＩＤに余分なビットを付加するか、または、
−ネットワークに報告されるセルＩＤの値として新たな範囲を使用する。例えば、５０５〜１００８である。
【００８７】
概略すると、実施例（ＵＥはカバー範囲を拡大した適切なセルを選択するできるものとする）における初期アクセス手順は図６に示され、以下のステップからなる。
【００８８】
ステップＳ１０：１またはそれ以上のセルとのＰＳＳ／ＳＳＳを検出する。前述のように、ＰＳＳおよびＳＳＳに用いるシーケンスはセルＩＤを表示する。本発明の第１および第２のセルの場合、両セルは、同じＰＳＳ／ＳＳＳを共用するから同一のセルＩＤを有する。
【００８９】
ステップＳ１２：ＵＥは、ＰＳＳ／ＳＳＳが検出されたセルへのＲＳＲＰを測定する。もしそれが新セルの存在を検出できたら、それは、当該セルに関するいずれの報告にも適切な指示を付加することができる。
【００９０】
ステップ１４：ＵＥは、ＰＳＳ／ＳＳＳが検出された１またはそれ以上のセルのＰＢＣＨを受信する。
【００９１】
ブラインド復号化トライアル（例えば、ＣＲＳマスク及び／又はＭＩＢのデータを用いて）によって、ＵＥは以下の各事項を定める。
・ＣＲＳアンテナポートの数（１、２または４）
・システムフレーム数（ＳＦＮ）、
・および、新タイプのセルの場合：
・その新タイプのセルのＰＢＣＨを搬送するいずれかの付加情報、及び／又は
・ＰＢＣＨに適用される付加的な時間／周波数領域の反復の数（例えば１、２または８）
【００９２】
古いＵＥは、その新タイプのＰＢＣＨまたはその反復の数を検出できないことに注意すべきである。新セルおよび古いセルは１回反復のＰＢＣＨを共用でき、あるいは、その新タイプのセルは、完全に明確なＰＢＣＨを有することができる。いずれにしても、古いＵＥは新しいＰＢＣＨの位置及び／又は構造を待ち受けることはない。一方、適切に実装されたＵＥ（“新”ＵＥは例えばＭＴＣ装置である）は、その両方を検出できる。
【００９３】
ステップＳ１６：ＵＥは、最も高いＲＳＲＰといったメトリックに基づいて、および当該ＰＢＣＨを正しく受信したかに基づいて、初期アクセスするセルを選択する。
【００９４】
両条件を用いることで、第１および第２のセルの間の選択が可能である。もし第１のセルからのＰＢＣＨを受信すると共に第２のセルからのＰＢＣＨも受信したときは、第１のセルからのＰＢＣＨのみを受信すべきである。もし第２のセルからのＰＢＣＨのみを受信したときは、その第２のセルを選択すべきである。付加的なＰＢＣＨを反復するセルが検出されたときは、選択手順においてＲＳＲＰにオフセットが加えられる。例えば、効果的な測定パワーを、反復する数に比例して低減する。これは、反復を有しないセルを優先（同じＲＳＲＰの複数のセルの中で）させる効果をもたらす。
【００９５】
ステップＳ１８：ＵＥは、選択したセルの「システム情報」を読み取る（実施例によれば、反復する古い（legacy）ＳＩＢまたは新しいＳＩＢを介して）。
【００９６】
ステップＳ２０：ＰＲＡＣＨはＵＥにより、パワーレベル／反復（例えば、ＲＳＲＰとＰＢＣＨの反復ファクタとに基づく）をもって、送信される。新しいセルのためのＰＲＡＣＨを古いセルのためのＰＲＡＣＨから区別するために、ｅＮＢはこれら２つのセルに使用するための異なるシグネチャを割り当てるか、または、反復を聞く（listen）ことで第２のセル用の上りリンクを検出する。
【００９７】
ステップＳ２２：ＰＲＡＣＨは、一般的にはパワーランピング（power ramping）で、ｅＮＢから応答を受信するまで、再送される（その応答は、ＰＲＡＣＨ上に表示されＰＤＳＣＨ上で指示される。ここに反復が、例えばＰＢＣＨに適用される反復ファクタに基づいて、ＰＤＣＣＨとＰＤＳＣＨに適用される）。
【００９８】
ステップＳ２４：ｅＮＢからの応答に基づいて、ＵＥは（例えば、ＰＢＣＨに適用される反復ファクタに基づいて）、ＰＵＳＣＨを送る。
【００９９】
両セルに対するリソース割当ては、（ＵＬおよびＤＬで）双方のセルが衝突しないように配分される。下りリンクで通常回避すべき衝突は、ＣＲＳ、ＰＤＣＣＨ、ＥＰＤＣＣＨ、またはＰＤＳＣＨのいずれかの間で起こる衝突である。上りリンクで通常回避すべき衝突は、ＰＲＡＣＨ、ＰＵＣＣＨおよびＰＵＳＣＨのいずれかの間で起こる衝突である。これは、両セル内でリソースが同じスケジューラで割り当てられたときに（例えば、両セルが同じｅＮＢにより制御されたときに）生じる。または、（例えば異なる各ｅＮＢ内の）相互に緊密に協働する２つのスケジューラによって割り当てられたときに生じる。
【０１００】
さらに具体的ないくつかの実施例について説明する。
【０１０１】
第１実施例（ＰＤＣＣＨを使用する）
【０１０２】
第１実施例において、ｅＮＢは、同じアンテナのセットを使用した、前述の“古い”（legacy）および“新”（new）セル、あるいは第１および第２のセルとも称されるセルを提供する。これら両セルは、同じＰＳＳ／ＳＳＳ送信（すなわち、双方に共通のＰＳＳ／ＳＳＳ送信がある）を使用し、よって、同じセルＩＤを共用する。両セルは、同じＣＲＳ送信を有する。第１のセルでは、ＰＢＣＨがＬＴＥリリース１１に従って送信される。第２のセルでは、ＰＢＣＨが、付加的な反復（すなわち、ＰＢＣＨを同一内容で再度送信する）をもって送信され、カバー範囲を改善する。かくしてＰＢＣＨは、両セルに対する同一情報を含む。上記付加的な反復は、既存の４０ｍｓ反復周期内において付加的サブフレームを占有する。すなわち反復周期は、４０ｍｓを超えて拡大可能である。
【０１０３】
変形例では、第２のセルにおいて、ＰＢＣＨ送信は第１のセル内で送信されるＰＢＣＨからなる（すなわち、第１のセルからのＰＢＣＨは、第２のセルにおける複数の反復の１つを提供し、そのＰＢＣＨ情報の内容は同じである）。他の種々のチャネルに適用される反復についての情報は、ＰＢＣＨ内の反転ビットを用いて表示できる。古いＵＥはこれらの反転ビットを処理することができない。
【０１０４】
他の変形例では、第２のセル内で送信されるＰＢＣＨは、第１のセル内で送信されるＰＢＣＨからは独立している（すなわち、全ての反復は、第１のセル内のＰＢＣＨへ異なるリソースを使用し、そして当該情報内容を異ならせることができる）。これは例えば次のことを可能にする。すなわち、種々のチャネルに適用されるべき反復の数に関し、新セルのＰＢＣＨに対して異なる情報を付け加えることを可能とする。
【０１０５】
第１および第２のセルの双方は、同じ物理アンテナによりサポートされ、その同じアンテナポートはＣＲＳ用に実装される。そのＣＲＳの位置は、両セルにおいて同じである。
【０１０６】
システム帯域は、両セルにおいて同じである。
【０１０７】
ＰＤＣＣＨは、両セルにおいて、同じ帯域およびＯＦＤＭシンボル数を有するが、他方、古い送信が新しい送信の一部をなす場合を除いて、同一のリソース間の衝突は回避する。ＰＨＩＣＨ構成もまた両セル内において同一である。よって、ＰＤＣＣＨを形成する各ＣＣＥは、両セル内のリソースに対し同一のマッピングを有する。
【０１０８】
原則として、信号強度を十分にすれば、全てのＵＥは、ＰＤＣＣＨおよびＰＨＩＣＨの古い送信を検出可能になる（すなわち、古いセル上で送信されるＰＤＣＣＨおよびＰＨＩＣＨ）。しかし、新セル上で送信されるこれらのチャネルの新しいバージョンを受信可能なＵＥのみが、当該チャネルを検出可能になる。
【０１０９】
また別の変形例では、ＰＣＦＩＣＨまたは他のシグナリング（例えばＭＩＢまたはＳＩＢ）を復号して、両セルにおけるＰＤＣＣＨのためのＯＦＤＭシンボルの数を決定する。他の変形例では、第２のセルにおいて、ＰＤＣＣＨのためのＯＦＤＭシンボルの数は固定である（すなわち、カバー範囲拡大が使用されたとき）。この場合、３ＯＦＤＭシンボルが一般的な値であり、これと同じ値が第１のセルにも適用される。
【０１１０】
初期アクセスとして第１のセルを選択したＵＥでは、リリース−１１に基づくＲＡＣＨ手順が続く。初期アクセスとして第２のセルを選択したＵＥでは、ＲＡＣＨ手順は反復するＰＲＡＣＨを使用するように修正され、そしてＵＥは、ＰＤＣＣＨを介して応答を受信する。
【０１１１】
第１および第２のセルの両方を検出可能なＵＥの場合、ネットワークは、ＰＲＡＣＨが予定されるセルを見分けるために、あるメカニズムを必要とする。これは、前述したように、上記反復を通して、あるいは高位レベルのセルＩＤを使用することで、実現できる。
【０１１２】
第２実施例（ＥＰＤＣＣＨを使用する）
【０１１３】
既述のように、ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨのリソースの一部を使用した新しいＤＬ制御チャネルであり、既存のＰＤＣＣＨ上での混雑を緩和するものである。本実施例では、ＥＰＤＣＣＨは両セル内で送信できるが、新セルにおいては、反復（カバー範囲の拡大）のみを伴う。古いセルではＰＤＣＣＨが送信されるが、新セルではその必要はない。
【０１１４】
かくして第２実施例は、新セルにおいてＰＤＣＣＨではなくＥＰＤＣＣＨをＵＥが受信するだけであることを除けば、上記第１実施例と近似する。
【０１１５】
変形例によれば、ＥＰＤＣＣＨ構成は、デフォルトまたは報知（例えばＳＩＢ内で）によって決まり、あるいはＭＩＢ内のいくつかの所定の構成の１つとして指示される。
【０１１６】
変形例によれば、ＤＬ送信（すなわち、ＰＤＣＣＨ）の制御領域とされるＯＦＤＭシンボルの数は、デフォルトあるいは例えばＭＩＢ又はＳＩＢ内に指示される報知によって、決まる。もしデフォルトで決めるならば、適切な値は３である。この局面は、ＰＤＳＣＨとしてどのＯＦＤＭシンボルが利用可能であるかをＵＥが知ることができる場合に、必要である。
【０１１７】
実施例の変形例としては、第１および第２セルのシステム帯域幅が相違する。この相違は、デフォルトまたは例えばＭＩＢまたはＳＩＢで指示される報知により決まる。もしデフォルトで決まるならば、第２のセルの帯域幅は、最小の利用可能な値（１．４ＭＨｚ）か、または、固定値（例えば３ＭＨｚ）および第１のセルのシステム帯域幅よりも小さい値に、固定される。
【０１１８】
さらなる変形例としては、第１および第２のセルの搬送周波数が相違する。
【０１１９】
第３実施例（異なるアンテナパターンを使用する）
【０１２０】
第２実施例においてＰＢＣＨの送信に使用されるアンテナの構成が第１実施例の場合と比較して異なることを除けば、第３実施例は第２実施例と近似している。これにより、例えば受信アンテナが１つだけのＭＴＣ装置に、第２のセルをより一層良好に適合させることができる（そうすると、第１のセルで使用されるＭＩＭＯといった、いくつかの送信方策を活用することはできない）。
【０１２１】
第２のセルでのＰＢＣＨは、信号強度を増すことができるビームフォーミングを用いて送信できる。ビームフォーミングパターンは時間と共に変更できる。例えば、第１のセルに連携する地理的領域のいくつかの異なる部分を巡回的にカバーする。例えば、サブフレーム当り１ビームパターンとか、２または４つの異なるビームパターンである。第２のセルにおいて送信されるＰＢＣＨの復調に用いる参照信号は、第１のセルでのＰＢＣＨに使用するＣＲＳとは異なる。
【０１２２】
ある変形例では、第１のセル（ビームフォーミングなし）で送信されるＰＢＣＨは、第２のセル（ビームフォーミングあり）における複数の反復のうちの１つとして、使用される。
【０１２３】
ＰＳＳ／ＳＳＳは通常は、第１および第２のセルの双方において同じである。しかし、付加的な反復または第２のセルでの付加的な信号によって、ＰＳＳ／ＳＳＳを補足することができる。
【０１２４】
図７は、本発明を適用できるＵＥ１２の一例を示すブロック図である。ＵＥ１２として、上記の無線通信システムにおいて使用可能な様々なタイプの装置を含む。すなわち、セルラ（すなわちセル）フォーン（スマートフォーンを含む）、移動通信機能を備えたパーソナルディジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ラップトップあるいは移動通信要素を備えたコンピュータシステム及び／又は無線によって通信ができる種々の装置、である。ＵＥ１２は、少なくとも１つのアンテナ８０２（一体に通信部をなす）に接続する送受信機８０４、および記憶媒体８０８としてのメモリにアクセスする制御部８０６、を備える。制御部８０６は例えば、マイクロプロセッサ、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、その他の論理回路であり、また、記述の種々の機能を実行する手段であって、新セルまたは古いセルのＰＳＳ／ＳＳＳを検出し、ＲＳＲＰを測定し、セルを選択する等の機能を含む手段、を包含する。例えば既述の種々の機能は、記憶媒体８０８内に格納されたコンピュータプログラムとして具体化され、制御部８０６により実行される。送信／受信部８０４は、制御部８０６の制御部の下で、ＰＳＳ／ＳＳＳおよびＰＢＣＨを受信し、ＰＲＡＣＨ上で送信する等、の既述の動作を行う。
【０１２５】
図８は、本発明を適用できるｅＮＢ１１の一例を示すブロック図である。ｅＮＢ１１は、少なくとも１つのアンテナ９０２（一体に通信部をなす）と接続する送信／受信部９０４と、制御部９０６を含む。制御部は例えば、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ）、またはその他のプログラムされた論理回路であり、あるいは記述した種々の機能を実行する手段であって、古いセルおよび新セルのＰＳＳ／ＳＳＳおよびＰＢＣＨを送信し、ＵＥからのＰＲＡＣＨを受信してこれに応答する、等の動作を行う。例えば、既述の種々の機能は、記憶媒体９０８内に格納されたコンピュータプログラムとして具体化され、制御部９０６により実行される。送信／受信部９０４は、制御部９０６の制御の下で、ＵＥ特定のシグナリングおよび報知メッセージの機能を担う。
【０１２６】
要約すると、本発明の実施例によれば、ＬＴＥシステム内の２つのセルが、同一の時間／周波数リソースと、同一のセルＩＤ（ＰＣＩ）を使用して、共存することを可能にする。前述のとおり、ＰＣＩはＰＳＳ／ＳＳＳから導き出したものであってＬＴＥにおいて５０４の異なる値を有し、そして、同じ値が物理層内において両セルに用いられる。別の目的としては、２つのセルが、高位レイヤでの異なるＩＤ、すなわち高位レイヤパラメータセルＩＤ（ＬＴＥでは２８ビット、ＳＩＢ１にて報知）において、異なるＩＤを有し、もしくは、第２のセルに対して拡大された物理層セルＩＤ（例えば５０５〜１００８）を有することができる。
【０１２７】
２つのセルは、一方が古いセル、他方が信号反復によってカバー範囲拡大が適用されるセルとして、区別される。２つのセルによって送信される報知制御チャネルには相応の相違が存在する。例えば、１またはそれ以上のＰＢＣＨの内容あるいはＰＢＣＨ上の反復ファクタ、における相違、及び／又は高位レベルＩＤにおける相違である。第２のセルは主としてマシンタイプ通信を意図しており、ここではカバー範囲の拡大が求められている。
【０１２８】
本発明の範囲において、種々の修正が可能である。
【０１２９】
ここまではＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを参照して述べてきたが、ＵＭＴＳやＷｉＭＡＸなどの他の通信システムにも適用できる。
【０１３０】
“セル”の語は、広く解釈すべきである。一方、“セル”は通常ＤＬおよびＵＬの双方を包含するが、当然にそうである必要はなく、本発明は、ＤＬセルのみまたはＵＬセルのみ（古いセル及び／又は新セル）に適用してもよい。
【０１３１】
上記の実施例は、まず、第１および第２のセルについて言及していて、ここに第１にカバー範囲拡大のために１つのセル（第２のセル）を古いセルに加えるために本発明を適用するようにした。しかし本発明はかかる構成に限定しない。当該原理を同じセルの中で２回適用することも可能である。例えば既述したような第２のセルを加えることにとどまらず、同じ原理を用いかつさらなる範囲（付加的な反復の実施により）さえも備えた第３のセルも加えることである。
【０１３２】
さらには、１つのｅＮＢが複数のセルを制御することも可能である。本発明は、同じｅＮＢによって制御される複数のセルの全てまたはそのいくつかに対して、適用できる。バックホール遅延によってリソースの使用に必要な整合（co-ordination）をとるのは難しいものの、例えば、第１のｅＮＢの第１のセルに対応する第２のセルを提供する第２のｅＮＢを用いて、複数のｅＮＢ間において本発明を適用することも考えられる。
【０１３３】
本発明の新セルを介して通信するＭＴＣ装置が、一般的すなわち古いセルのカバー範囲内に移動してきた場合、ハンドオーバが要求されるか、あるいは少なくとも、そのハンドオーバが望まれる（反復のない通信の方がより一層効率的であるから）。ＵＥが５０４より上のＰＣＩを、前述の高位レイヤに報告するように構成すれば、ハンドオーバが容易になるか、あるいは前述の高位レベルのセルＩＤを使用できる。
【０１３４】
前述した実施例および変形例のいずれかを、同じシステム内において組み合わせることができる。１つの実施例の特徴を、他の各実施例のいずれかに適用することができる。
【０１３５】
上述した本発明のいずれかの曲面または実施例のいずれかにおいて、種々の特徴を、ハードウェアとして、あるいは１またはそれ以上のプロセッサ上で実行されるソフトウェアモジュールとして、実装できる。
【０１３６】
本発明はまた、コンピュータプログラムまたはここに述べた方法のいずれかを実行するためのコンピュータプログラム製品、およびここに述べた方法のいずれかを実行するプログラムが格納されているコンピュータ読み取り可能媒体、を提供する。
【０１３７】
本発明を具体化するコンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能媒体に格納される。またはそれは、例えばインターネット・ウェブサイトからダウンロード可能なデータ信号といった形式あるいはその他の形式の信号でもよい。
【０１３８】
本発明の範囲から逸脱しない範囲で、開示した特定の実施例に対し種々の変更及び／又は修正が可能であることを理解されたい。
【産業上の利用可能性】
【０１３９】
本発明は、よって、無線通信システム内において既存のセルと共存し同一のセルＩＤを共有する新セルを提供する。これは様々な利点をもたらす。共存する古いセルおよび新セルによってもたらされる各チャネルの送信性能相互は、互換性を有する。これは、両セルが同一のセルＩＤによって決められるからである。２つのセル内のそれぞれの送信相互間の干渉は、容易に回避できる。新しいセルタイプを含むように修正することで、既存のセル選択手順を適用できる。また新しいセルタイプを含むように修正することで、一方のセルから他方のセルへの既存のハンドオーバ手順を適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年8月5日(2016.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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【国際調査報告】
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