(57)【要約】本発明は、無線通信システムにおいて、ランダム接続過程を行う方法及びそのための装置に関し、基地局からＮＰＲＡＣＨ（Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）構成情報（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を受信するステップと、前記受信されたＮＰＲＡＣＨ構成情報に基づき、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを繰り返し送信するステップを含み、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信の完了時点と次のサブフレームとの間の時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信は、ドロップ（ｄｒｏｐ）されるか、又は前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信において前記保護時間と前記時間間隔との差分だけパンクチャー（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）される方法及びそのための装置に関する。【選択図】図１４
2020519192.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、端末がランダム接続過程を行う方法であって、
基地局からＮＰＲＡＣＨ（Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）構成情報（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を受信するステップと、
前記受信されたＮＰＲＡＣＨ構成情報に基づき、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを繰り返し送信するステップを含み、
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信の完了時点と次のサブフレームとの間の時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信は、ドロップ（ｄｒｏｐ）されるか、又は前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信において前記保護時間と前記時間間隔との差分だけパンクチャー（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）される、方法。
【請求項２】
前記保護時間は、前記ＮＰＲＡＣＨ構成情報によって設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの繰り返し送信回数は、前記ＮＰＲＡＣＨ構成情報によって設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記繰り返し送信回数は、１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８の１つに設定され、
前記繰り返し送信回数が１、２、４の１つである場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの繰り返し送信回数は、次上位繰り返し送信回数に設定される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、４個のシンボルグループを含み、前記４個のシンボルグループのそれぞれは、３個のシンボルに対応する循環前置部分と、３個のシンボルに対応するシーケンス部分を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記４個のシンボルグループのそれぞれに対して、シンボルレベルスクランブリングが適用される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記４個のシンボルグループに対して、シンボルグループレベルスクランブリングが適用される、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、４個のシンボルグループを含み、前記４個のシンボルグループのそれぞれは、３個のシンボル長さを有する循環前置部分と、５個のシンボル長さを有するシーケンス部分を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記４個のシンボルグループのそれぞれに対して、シンボルレベルスクランブリングが適用される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記４個のシンボルグループに対して、シンボルグループレベルスクランブリングが適用される、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルのためのサブキャリア間隔は、１．５キロヘルツ（ｋＨｚ）以下に設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、４個のシンボルグループを含み、前記４個のシンボルグループのそれぞれは、１個のシンボルに対応する循環前置部分と、１個のシンボルに対応するシーケンス部分を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信に前記保護時間を適用するか否かを指示する情報を受信するステップをさらに含み、
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信に前記保護時間が適用されないことを指示し、前記時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信はドロップされるか、パンクチャーされない、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信に前記保護時間が適用されることを指示し、前記時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信はドロップされるか、前記保護時間と前記時間間隔との差分だけパンクチャーされる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
無線通信システムにおいて、ランダム接続過程を行う端末であって、
ＲＦ送受信器（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）と、
前記ＲＦ送受信器に動作可能に接続される（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）プロセッサを含み、前記プロセッサは、
基地局からＮＰＲＡＣＨ（Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）構成情報（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を受信して、
前記受信されたＮＰＲＡＣＨ構成情報に基づき、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを繰り返し送信するように構成され、
前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信の完了時点と次のサブフレームとの間の時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信は、ドロップ（ｄｒｏｐ）されるか、又は前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信において前記保護時間と前記時間間隔との差分だけパンクチャー（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）される、端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムに関し、より詳細には、効果的な範囲向上のためのランダム接続過程を行う方法及びそのための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多数の通信機器がより大きな通信容量を要求することにより、既存の無線接続技術（ｒａｄｉｏ  ａｃｃｅｓｓ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＲＡＴ）に比べて向上した広帯域移動通信（ｍｏｂｉｌｅ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）の必要性が高まっている。また多数の機器及びモノを連結していつでもどこでも多様なサービスを提供する大規模ＭＴＣ（ｍａｓｓｉｖｅ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）も次世代通信において考慮すべき主要なイシューである。また、信頼度（ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）及び遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）に敏感なサービス／端末（ＵＥ）を考慮した通信システムデザインが論議されている。このように、向上した広帯域移動通信（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｍｏｂｉｌｅ  ｂｒｏａｄｂａｎｄ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、大規模ＭＴＣ（ｍａｓｓｉｖｅ  ＭＴＣ，ｍＭＴＣ）、ＵＲＬＬＣ（Ｕｌｔｒａ−Ｒｅｌｉａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｌｏｗ  Ｌａｔｅｎｃｙ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを考慮した次世代無線接続技術の導入が論議されていて、本発明では、便宜のために、当該技術をＮＲ（ｎｅｗ  ＲＡＴ）と呼ぶ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、無線通信システムにおいて、効果的な範囲向上のためのランダム接続過程を行う方法及びそのための装置を提供することにある。
【０００４】
具体的に、本発明の目的は、拡張されたセル半径を支援する無線通信システムにおいて、狭帯域のモノのインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）通信のためのランダム接続プリアンブルを効果的に送受信するためのランダム接続プリアンブルの構造、又はフォーマット及び／又はランダム接続過程を行う方法及びそのための装置を提供することにある。
【０００５】
本発明で遂げようとする技術的課題は以上で言及した事項に限定されず、言及していない別の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、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明確に理解されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様として、無線通信システムにおいて、端末がランダム接続過程を行う方法が提供され、前記方法は、基地局からＮＰＲＡＣＨ（Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）構成情報（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を受信するステップと、前記受信されたＮＰＲＡＣＨ構成情報に基づき、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを繰り返し送信するステップを含み、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信の完了時点と次のサブフレームとの間の時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信は、ドロップ（ｄｒｏｐ）されるか、又は前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信において前記保護時間と前記時間間隔との差分だけパンクチャー（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）されることができる。
【０００７】
本発明の第２の態様として、無線通信システムにおいて、ランダム接続過程を行う端末が提供され、ＲＦ送受信器（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）と、前記ＲＦ送受信器に動作可能に接続される（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙ  ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）プロセッサを含み、前記プロセッサは、基地局からＮＰＲＡＣＨ（Ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）構成情報（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を受信して、前記受信されたＮＰＲＡＣＨ構成情報に基づき、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを繰り返し送信するように構成され、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信の完了時点と次のサブフレームとの間の時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信は、ドロップされるか、又は前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信において前記保護時間と前記時間間隔との差分だけパンクチャーされることができる。
【０００８】
好ましくは、前記保護時間は、前記ＮＰＲＡＣＨ構成情報によって設定されることができる。
【０００９】
好ましくは、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの繰り返し送信回数は、前記ＮＰＲＡＣＨ構成情報によって設定されることができる。
【００１０】
好ましくは、前記繰り返し送信回数は、１、２、４、８、１６、３２、６４、１２８の１つに設定され、前記繰り返し送信回数が１、２、４の１つである場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの繰り返し送信回数は、次上位繰り返し送信回数に設定されることができる。
【００１１】
好ましくは、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、４個のシンボルグループを含み、前記４個のシンボルグループのそれぞれは、３個のシンボルに対応する循環前置部分と、３個のシンボルに対応するシーケンス部分を含むことができる。
【００１２】
好ましくは、前記４個のシンボルグループのそれぞれに対して、シンボルレベルスクランブリングが適用されることができる。
【００１３】
好ましくは、前記４個のシンボルグループに対して、シンボルグループレベルスクランブリングが適用されることができる。
【００１４】
好ましくは、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、４個のシンボルグループを含み、前記４個のシンボルグループのそれぞれは、３個のシンボル長さを有する循環前置部分と、５個のシンボル長さを有するシーケンス部分を含むことができる。
【００１５】
好ましくは、前記４個のシンボルグループのそれぞれに対して、シンボルレベルスクランブリングが適用されることができる。
【００１６】
好ましくは、前記４個のシンボルグループに対して、シンボルグループレベルスクランブリングが適用されることができる。
【００１７】
好ましくは、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルのためのサブキャリア間隔は、１．５キロヘルツ（ｋＨｚ）以下に設定されることができる。
【００１８】
好ましくは、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、４個のシンボルグループを含み、前記４個のシンボルグループのそれぞれは、１個のシンボルに対応する循環前置部分と、１個のシンボルに対応するシーケンス部分を含むことができる。
【００１９】
好ましくは、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信に前記保護時間を適用するか否かを指示する情報を受信するステップをさらに含み、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信に前記保護時間が適用されないことを指示し、前記時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信はドロップされるか、パンクチャーされないことができる。
【００２０】
好ましくは、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信に前記保護時間が適用されることを指示し、前記時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ）よりも小さい場合、前記ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの最後の繰り返し送信はドロップされるか、前記保護時間と前記時間間隔との差分だけパンクチャーされることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、無線通信システムにおいてランダム接続過程を行うとき、効果的に範囲を向上させることができる。
【００２２】
具体的に、本発明によれば、拡張されたセル半径を支援する無線通信システムにおいて、狭帯域のモノのインターネット（ＮＢ−ＩｏＴ）通信のためのランダム接続プリアンブルを効果的に送受信することができる。
【００２３】
本発明で遂げようとする技術的課題は以上で言及した事項に限定されず、言及していない別の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、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明確に理解されるであろう。
【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、本発明に関する様々な実施例を提供する。また、添付の図面は、詳細な説明と共に本発明の実施形態を説明する。
【００２５】
【図１】本発明において用いられる無線フレーム（ｒａｄｉｏ  ｆｒａｍｅ）の構造を例示する。
【図２】本発明において用いられる下りリンクスロットのためのリソースグリッドを例示する。
【図３】本発明において用いられる下りリンクサブフレームの構造を例示する。
【図４】本発明において用いられる上りリンクサブフレームの構造を例示する。
【図５】ランダム接続過程（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を例示する。
【図６】ＮＰＲＡＣＨプリアンブル送信方法を例示する。
【図７】上りリンク−下りリンクのタイミング関係（ｔｉｍｉｎｇ  ｒｅｌａｔｉｏｎ）を例示する。
【図８】本発明の方法１によるプリアンブルフォーマットを例示する。
【図９】本発明の方法１によるプリアンブルフォーマットを例示する。
【図１０】本発明の方法１によるプリアンブルフォーマットを例示する。
【図１１】本発明の方法２によるプリアンブルフォーマットを例示する。
【図１２】本発明の方法２によるプリアンブルフォーマットを例示する。
【図１３】本発明によって設定された繰り返し回数と時間間隔を例示する。
【図１４】本発明によるランダム接続過程を例示する。
【図１５】本発明に適用可能な基地局及び端末を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の技術は、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などのような様々な無線接続システムに用いることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡＮ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって具現することができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｄａｔａ  Ｒａｔｅｓ  ｆｏｒ  ＧＳＭ  Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）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  ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ  ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ  ８０２．２０、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＴＲＡＮ）などのような無線技術によって具現することができる。ＵＴＲＡＮは、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（ｌｏｎｇ  ｔｅｒｍ  ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムは、Ｅ−ＵＴＲＡＮを用いるＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ  ＵＭＴＳ）の一部であり、ＬＴＥ−Ａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）システムは、３ＧＰＰ  ＬＴＥの進化したバージョンであり、ＬＥＴ−Ａプロシステムは、３ＧＰＰ  ＬＴＥ−Ａの進化したバージョンである。
【００２７】
説明の明確性のために、以下では、３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＬＴＥ−Ａプロを中心として説明するが、本発明の技術的原理はこれに制限されない。また、以下の説明で使われる特定用語は、本発明の理解を助けるために提供されたもので、これらの特定用語の使用は、本発明の技術的原理から逸脱することなく他の形態に変更されてもよい。例えば、本発明は、３ＧＰＰ  ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａ／ＬＴＥ−Ａプロ標準によるシステムだけではなく、その他の３ＧＰＰ標準、ＩＥＥＥ  ８０２．ｘｘ標準又は３ＧＰＰ２標準によるシステムにも適用可能であり、３ＧＰＰ  ５Ｇ又はＮＲ（Ｎｅｗ  ＲＡＴ）のような次世代通信システムに適用できる。
【００２８】
本発明において、ユーザ機器（ｕｓｅｒ  ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＵＥ）は、固定していても、移動性を有していてもよいもので、基地局（ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎ，ＢＳ）と通信してデータ及び／又は制御情報を送受信する各種機器を含む。ＵＥを、端末（Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、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）などと呼ぶこともできる。以下、ＵＥは端末と混用できる。
【００２９】
本発明において、基地局（ＢＳ）は一般に、ＵＥ及び／又は他のＢＳと通信する固定局（ｆｉｘｅｄ  ｓｔａｔｉｏｎ）を意味し、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。基地局（ＢＳ）を、ＡＢＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＮＢ（Ｎｏｄｅ−Ｂ）、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ｇＮＢ（ｎｅｘｔ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  ＮｏｄｅＢ）ＢＴＳ（Ｂａｓｅ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ）、ＰＳ（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｅｒｖｅｒ）、ノード（ｎｏｄｅ）、ＴＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｐｏｉｎｔ）などと呼ぶこともできる。以下、基地局（ＢＳ）はｅＮＢ又はｇＮＢと混用できる。
【００３０】
無線接続システムにおいて、端末は、下りリンク（ＤＬ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ）を介して基地局から情報を受信して、上りリンク（ＵＬ：Ｕｐｌｉｎｋ）を介して基地局へ情報を送信する。基地局及び端末が送受信する情報は、一般のデータ情報及び様々な制御情報を含み、基地局及び端末が送受信する情報の種類／用途に応じて様々な物理チャネルが存在する。
【００３１】
端末は、電源がオフ状態から再びオンになったり、新しくセルに進入したりした場合に、基地局と同期を取る等の初期セル探索（Ｉｎｉｔｉａｌ  ｃｅｌｌ  ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。そのために、端末は、基地局からプライマリ同期チャネル（Ｐｒｉｍａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ，ＰＳＳ）及びセカンダリ同期チャネル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｉｇｎａｌ，ＳＳＳ）を受信して基地局と同期を取り、セルＩＤ（ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｔｙ）などの情報を取得すればよい。その後、端末は、基地局から物理ブロードキャストチャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＢＣＨ）を介してセル内においてブロードキャストされるシステム情報を取得できる。一方、端末は、初期セル探索段階で、下りリンク参照信号（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ，ＤＬ  ＲＳ）を受信し、下りリンクチャネル状態を確認できる。
【００３２】
初期セル探索を終えた端末は、物理下りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＤＣＣＨ）、及び該物理下りリンク制御チャネル情報に基づく物理下りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＤＳＣＨ）を受信することによって、より具体的なシステム情報を取得できる。
【００３３】
その後、端末は、基地局への接続を完了するために、ランダム接続過程（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。このため、端末は、物理ランダム接続チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＲＡＣＨ）を介してプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信して、物理下りリンク制御チャネル及びそれに対応する物理下りリンク共有チャネルを介して、プリアンブルへの応答メッセージを受信することができる。競合ベースランダム接続（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ）の場合、追加の物理ランダム接続チャネルの送信、物理下りリンク制御チャネル及びこれに対応する物理下りリンク共有チャネル受信のような競合解決手順（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。
【００３４】
上述したような手順を行った端末は、その後、一般的な上りリンク／下りリンク信号送信手順として、物理下りリンク制御チャネル／物理下りリンク共有チャネルの受信、及び物理上りリンク共有チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＵＳＣＨ）／物理上りリンク制御チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＵＣＣＨ）送信を行うことができる。端末が基地局へ送信する制御情報を総称して上りリンク制御情報（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ＵＣＩ）という。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｅｇａｔｉｖｅ−ＡＣＫ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）などを含む。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ  Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）などを含む。ＵＣＩは、一般に、ＰＵＣＣＨを介して送信されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信される必要がある場合は、ＰＵＳＣＨを介して送信されてもよい。また、ネットワークの要請／指示によってＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に送信してもよい。
【００３５】
図１は、本発明において用いられる無線フレーム（ｒａｄｉｏ  ｆｒａｍｅ）の構造を例示する。セルラーＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）無線パケット通信システムにおいて、上りリンク／下りリンクデータパケット送信は、サブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ，ＳＦ）単位で行われ、一サブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含む一定の時間区間で定義される。ＬＴＥ（−Ａ）システムでは、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ１の無線フレーム（ｒａｄｉｏ  ｆｒａｍｅ）構造と、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ２の無線フレーム構造を支援する。
【００３６】
図１は、タイプ１の無線フレームの構造を例示する。例えば、下りリンク無線フレームは、１０個のサブフレームで構成され、１サブフレームは、時間ドメイン（ｔｉｍｅ  ｄｏｍａｉｎ）において２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成される。１サブフレームを送信するのにかかる時間をＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｔｉｍｅ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）という。或いは、ＴＴＩは、１個のスロットを送信するのにかかる時間を称してもよい。例えば、１サブフレームの長さは１ｍｓであり、１スロットの長さは０．５ｍｓである。１スロットは時間ドメインにおいて複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数ドメイン（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｏｍａｉｎ）において複数のリソースブロック（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｂｌｏｃｋ，ＲＢ）を含む。ＬＴＥ（−Ａ）システムでは、下りリンクでＯＦＤＭを用いるため、ＯＦＤＭシンボルが１シンボル区間を表す。ＯＦＤＭシンボルは、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル又はシンボル区間とも呼ばれる。リソース割り当て単位としてのリソースブロック（ＲＢ）は、１スロットにおいて複数の連続したサブキャリア（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含んでもよい。
【００３７】
１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、循環前置（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ，ＣＰ）の構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）によって変更可能である。ＣＰには、拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ＣＰ）と一般ＣＰ（ｎｏｒｍａｌ  ＣＰ）とがある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが一般ＣＰによって構成された場合、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個である。ＯＦＤＭシンボルが拡張ＣＰによって構成された場合、１ＯＦＤＭシンボルの長さが増加するため、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、一般ＣＰの場合に比べて少ない。例えば、拡張ＣＰの場合に、１スロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個である。端末が速い速度で移動する場合などのようにチャネル状態が不安定な場合は、シンボル間干渉をより減らすために、拡張ＣＰが用いられてもよい。
【００３８】
タイプ２の無線フレームは、２ハーフフレーム（ｈａｌｆ  ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは、５サブフレームで構成され、下りリンク区間（例えば、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｐｉｌｏｔ  Ｔｉｍｅ  Ｓｌｏｔ））、保護区間（Ｇｕａｒｄ  Ｐｅｒｉｏｄ，ＧＰ）、上りリンク区間（例えば、ＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｐｉｌｏｔ  Ｔｉｍｅ  Ｓｌｏｔ））を含む。１サブフレームは２スロットで構成される。例えば、下りリンク区間（例えば、ＤｗＰＴＳ）は、端末における初期セル探索、同期化又はチャネル推定に用いられる。例えば、上りリンク区間（例えば、ＵｐＰＴＳ）は、基地局におけるチャネル推定と端末の上りリンク送信同期を取るために用いられる。例えば、上りリンク区間（例えば、ＵｐＰＴＳ）は、基地局においてチャネル推定のためのＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）が送信されてもよく、上りリンク送信同期を取るためのランダム接続プリアンブル（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅ）を運ぶＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が送信されてもよい。保護区間は、上りリンクと下りリンクとの間に下りリンク信号の多重経路遅延によって上りリンクで生じる干渉を除去するための区間である。
【００３９】
上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、又はスロットに含まれるシンボルの数は様々に変更されてもよい。
【００４０】
図２は、本発明において用いられる下りリンクスロットのためのリソースグリッドを例示する。
【００４１】
図２を参照すると、下りリンクスロットは、時間ドメインにおいて複数のＯＦＤＭシンボルを含む。ここで、１下りリンクスロットは、７ＯＦＤＭシンボルを含み、１リソースブロック（ＲＢ）は、周波数ドメインにおいて１２サブキャリアを含むものと例示されている。しかし、本発明はこれらに限られない。リソースグリッド上のそれぞれの要素は、リソース要素（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ，ＲＥ）と呼ばれる。１ＲＢは１２×７ＲＥを含む。下りリンクスロットに含まれたＲＢの数ＮＤＬは下りリンク送信帯域に依存する。上りリンクスロットの構造は、下りリンクスロットの構造と同一であってもよい。
【００４２】
上述したスロットのリソースグリッドは例示に過ぎず、スロットに含まれるシンボル、リソース要素、ＲＢの数は様々に変更可能である。
【００４３】
図３は、本発明において用いられる下りリンクサブフレームの構造を例示する。
【００４４】
図３を参照すると、サブフレームにおいて最初のスロットの先頭部に位置する最大３（又は、４）個のＯＦＤＭシンボルが、制御チャネル割り当てのための制御領域に該当する。その他のＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられるデータ領域に該当し、データ領域の基本リソース単位はＲＢである。ＬＴＥ（−Ａ）システムにおいて用いられる下りリンク制御チャネルの例は、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｆｏｒｍａｔ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｈｙｂｒｉｄ  ＡＲＱ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｃｈａｎｎｅｌ）などを含む。
【００４５】
ＰＣＦＩＣＨはサブフレームの最初のＯＦＤＭシンボルから送信され、サブフレームにおいて制御チャネルの送信に用いられるＯＦＤＭシンボルの数に関する情報を運ぶ。ＰＣＦＩＣＨは、４個のリソース要素グループ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ，ＲＥＧ）からなり、それぞれのＲＥＧは、セルＩＤに基づき、制御領域内に均等に分散される。１ＲＥＧ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｇｒｏｕｐ）は４リソース要素で構成できる。ＰＣＦＩＣＨは、１〜３（又は、２〜４）の値を指示して、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）に変調される。ＰＨＩＣＨは、上りリンク送信への応答としてＨＡＲＱ  ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を運ぶ。ＰＨＩＣＨ区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）によって設定された１個以上のＯＦＤＭシンボルにおいて、ＣＲＳ及びＰＣＦＩＣＨ（最初のＯＦＤＭシンボル）を除くその他のＲＥＧ上にＰＨＩＣＨが割り当てられる。ＰＨＩＣＨは、周波数ドメイン上において最大に分散された３個のＲＥＧに割り当てられる。以下、ＰＨＩＣＨをより詳しく説明する。
【００４６】
ＰＤＣＣＨは、サブフレームの最初のｎ個のＯＦＤＭシンボル（以下、制御領域）内に割り当てられる。ここで、ｎは１以上の整数であって、ＰＣＦＩＣＨによって指示される。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）という。ＰＤＣＣＨは、下りリンク共有チャネル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ  ｓｈａｒｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ，ＤＬ−ＳＣＨ）の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、上りリンク共有チャネル（ｕｐｌｉｎｋ  ｓｈａｒｅｄ  ｃｈａｎｎｅｌ，ＵＬ−ＳＣＨ）の送信フォーマット及びリソース割り当て情報、ページングチャネル（ｐａｇｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ，ＰＣＨ）上のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上から送信されるランダム接続応答のような上位階層制御メッセージのリソース割り当て情報、端末グループ内の各々の端末へのＴｘパワー制御命令セット、Ｔｘパワー制御命令、ＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  ＩＰ）の活性化指示情報などを運ぶ。より具体的に、ＤＣＩフォーマットは、用途に応じて、ホッピングフラッグ（ｈｏｐｐｉｎｇ  ｆｌａｇ）、ＲＢ割り当て、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）、ＲＶ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｖｅｒｓｉｏｎ）、ＮＤＩ（Ｎｅｗ  Ｄａｔａ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、循環シフトＤＭ−ＲＳ（ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）要請、ＨＡＲＱプロセス番号、ＴＰＭＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ  Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）確認（ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ）などの情報を選択的に含む。
【００４７】
基地局は端末に送信されるＤＣＩに応じてＰＤＣＣＨフォーマットを決定して、制御情報にＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ）を付加する。ＣＲＣはＰＤＣＣＨの所有者又は用途に応じて識別子（例えば、ＲＮＴＩ（ｒａｄｉｏ  ｎｅｔｗｏｒｋ  ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））でマスクされる。例えば、ＰＤＣＣＨが特定の端末のためのものである場合、該当端末の識別子（例えば、ｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ（Ｃ−ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスクされる。ＰＤＣＣＨがページングメッセージのためのものである場合、ページング識別子（例えば、ｐａｇｉｎｇ−ＲＮＴＩ（Ｐ−ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスクされる。ＰＤＣＣＨがシステム情報（より具体的に、システム情報ブロック（ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｂｌｏｃｋ，ＳＩＣ））のためのものである場合、ＳＩ−ＲＮＴＩ（ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスクされる。ＰＤＣＣＨがランダム接続応答のためのものである場合、ＲＡ−ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ−ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスクされる。ＰＤＣＣＨが上りリンク電力制御のためのものである場合、ＴＰＣ−ＲＮＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ−ＲＮＴＩ）が用いられ、ＴＰＣ−ＲＮＴＩは、ＰＵＣＣＨ電力制御のためのＴＰＣ−ＰＵＣＣＨ−ＲＮＴＩとＰＵＳＣＨ電力制御のためのＴＰＣ−ＰＵＳＣＨ−ＲＮＴＩとを含むことができる。ＰＤＣＣＨがマルチキャスト制御チャネル（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ，ＭＣＣＨ）のためのものである場合、Ｍ−ＲＮＴＩ（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅ−ＲＮＴＩ）が用いられる。
【００４８】
ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報は、ＤＣＩ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）という。多様なＤＣＩフォーマットが用途に応じて定義される。具体的に、上りリンクスケジューリングのために、ＤＣＩフォーマット０、４（以下、ＵＬグラント）が定義され、下りリンクスケジューリングのために、ＤＣＩフォーマット１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ（以下、ＤＬグラント）が定義される。ＤＣＩフォーマットは、用途に応じて、ホッピングフラッグ（ｈｏｐｐｉｎｇ  ｆｌａｇ）、ＲＢ割り当て、ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）、ＲＶ（Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｖｅｒｓｉｏｎ）、ＮＤＩ（Ｎｅｗ  Ｄａｔａ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、循環シフトＤＭ−ＲＳ（ＤｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ）、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）要請、ＨＡＲＱプロセス番号、ＴＰＭＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ  Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）確認（ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ）などの情報を選択的に含む。
【００４９】
ＬＴＥ（−Ａ）システムでは、各々の端末のためにＰＤＣＣＨが位置可能な制限されたセットのＣＣＥ位置を定義する。端末が自身のＰＤＣＣＨが検索可能な制限されたセットのＣＣＥ位置は、検索空間（Ｓｅａｒｃｈ  Ｓｐａｃｅ，ＳＳ）と呼ばれる。ＬＴＥ（−Ａ）システムにおいて、検索空間は、各々のＰＤＣＣＨフォーマットに応じて異なるサイズを有する。また、ＵＥ−特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）及び共通（ｃｏｍｍｏｎ）検索空間が別に定義される。基地局は端末にＰＤＣＣＨが検索空間のどこに位置するかに関する情報を提供しないため、端末は検索空間内においてＰＤＣＣＨ候補（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）の集合をモニタリングすることで自身のＰＤＣＣＨを探し出す。ここで、モニタリング（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）とは、端末が受信されたＰＤＣＣＨ候補に対して各々のＤＣＩフォーマットに従って復号化を試みることを意味する。検索空間からＰＤＣＣＨを探すことをブラインド検出（ｂｌｉｎｄ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ又はｂｌｉｎｄ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）という。ブラインド検出によって、端末は自身に送信されたＰＤＣＣＨの識別（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）と該当ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報の複合化とを同時に行う。
【００５０】
図４は、本発明において用いられる上りリンクサブフレームの構造を例示する。
【００５１】
図４を参照すると、上りリンクサブフレームは、複数（例えば、２）のスロットを含む。スロットは、ＣＰの長さに応じて互いに異なる数のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含んでもよい。一例として、一般（ｎｏｒｍａｌ）ＣＰの場合、スロットは７個のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを含む。上りリンクサブフレームは、周波数ドメインにおいて、データ領域と制御領域とに区分できる。データ領域はＰＵＳＣＨを含み、音声などのデータ信号の送信に用いられる。制御領域はＰＵＣＣＨを含み、制御情報の送信に用いられる。ＰＵＣＣＨは周波数軸においてデータ領域の両端部に位置するＲＢ対（ＲＢ  ｐａｉｒ）（例えば、ｍ＝０，１，２，３）を含み、スロットを境界としてホッピングする。
【００５２】
図５は、ランダム接続過程（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を例示する。
【００５３】
ランダム接続過程は、上りリンクで（短い）データを送信するために用いられる。例えば、ランダム接続過程は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥにおける初期接続、無線リンク失敗後の初期接続、ランダム接続過程を求めるハンドオーバー、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ中にランダム接続過程が求められる上り／下りリンクデータが発生するときに行われる。ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）接続要請メッセージ（ＲＲＣ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｍｅｓｓａｇｅ）、セル更新メッセージ（Ｃｅｌｌ  Ｕｐｄａｔｅ  Ｍｅｓｓａｇｅ）、ＵＲＡ更新メッセージ（ＵＲＡ  Ｕｐｄａｔｅ  Ｍｅｓｓａｇｅ）などの一部のＲＲＣメッセージもランダム接続過程を用いて送信される。論理チャネルＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＤＣＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＤＴＣＨ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｃｈａｎｎｅｌ）が送信チャネルＲＡＣＨにマッピングされてもよい。送信チャネルＲＡＣＨは、物理チャネルＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌ）にマッピングされる。端末のＭＡＣ階層が端末物理階層にＰＲＡＣＨ送信を指示すると、端末物理階層は、先に、１個の接続スロット（ａｃｃｅｓｓ  ｓｌｏｔ）と１個のシグネチャー（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を選択し、ＰＲＡＣＨプリアンブルを上りリンクで送信する。ランダム接続過程は、競合ベース（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ）過程と非競合ベース（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｂａｓｅｄ）過程とに区分できる。
【００５４】
図５を参照すると、端末は、システム情報により、基地局からランダム接続に関する情報を受信して格納する。その後、ランダム接続が必要である場合、端末はランダム接続プリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｅａｍｂｌｅ；メッセージ１又はＭｓｇ１とも呼ぶ）を基地局へ  送信する（Ｓ５１０）。基地局が端末からランダム接続プリアンブルを受信すると、基地局はランダム接続応答メッセージ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；メッセージ２又はＭｓｇ２とも呼ぶ）を端末へ送信する（Ｓ５２０）。具体的に、ランダム接続応答メッセージに対する下りスケジューリング情報は、ＲＡ−ＲＮＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ−ＲＮＴＩ）でＣＲＣにマスクされ、Ｌ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）上から送信できる。ＲＡ−ＲＮＴＩでマスクされた下りスケジューリング信号を受信した端末は、ＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｄｏｗｎｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）からランダム接続応答メッセージを受信してデコードすることができる。その後、端末は、ランダム接続応答メッセージに自身に指示されたランダム接続応答情報があるか否かを確認する。自身に指示されたランダム接続応答情報が存在するか否かは、端末が送信したプリアンブルに対するＲＡＩＤ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｅａｍｂｌｅ  ＩＤ）が存在するか否かによって確認することができる。このランダム接続応答情報は、同期化のためのタイミングオフセット情報を示すタイミングアドバンス（Ｔｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ；ＴＡ）、上りリンクに用いられる無線リソース割り当て情報、端末識別のための仮の識別子（例えば、Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ  Ｃ−ＲＮＴＩ）などを含む。端末はランダム接続応答情報を受信すると、応答情報に含まれた無線リソース割り当て情報に従って、上りリンクＳＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ  Ｓｈａｒｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ）でＲＲＣ接続要請メッセージを含む上りリンク送信（メッセージ３又はＭｓｇ３とも呼ぶ）を行う（Ｓ５３０）。基地局は端末から上りリンク送信を受信した後、競合解決（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）のためのメッセージ（メッセージ４又はＭｓｇ４とも呼ぶ）を端末に送信する（Ｓ５４０）。競合解決のためのメッセージは、競合解決メッセージとも呼び、ＲＲＣ接続設定メッセージを含むことができる。端末は基地局から競合解決メッセージを受信した後、接続設定を完了して、接続設定完了メッセージ（メッセージ５又はＭｓｇ５とも呼ぶ）を基地局へ送信する（Ｓ５５０）。
【００５５】
非競合ベース過程の場合、端末がランダム接続プリアンブルを送信（Ｓ５１０）する前に、基地局が非競合ランダム接続プリアンブル（Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を端末に割り当ててもよい。非競合ランダム接続プリアンブルは、ハンドオーバー命令（ｈａｎｄｏｖｅｒ  ｃｏｍｍａｎｄ）又はＰＤＣＣＨのような専用シグナリング（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）によって割り当てることができる。端末は、非競合ランダム接続プリアンブルが割り当てられた場合、ステップＳ５１０のように、割り当てられた非競合ランダム接続プリアンブルを基地局へ送信することができる。基地局は、端末から非競合ランダム接続プリアンブルを受信すると、ステップＳ５２０のように、基地局はランダム接続応答を端末へ送信することができる。
【００５６】
上述したランダム接続過程において、ランダム接続応答（Ｓ５２０）に対してはＨＡＲＱが適用されないものの、ランダム接続応答に対する上りリンク送信又は競合解決のためのメッセージに対してはＨＡＲＱが適用されてもよい。よって、ランダム接続応答に対して、端末はＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する必要がない。
【００５７】
一方、次世代システムでは、計量器の検針、水位測定、監視カメラの活用、自動販売機の在庫報告などのデータ通信を中心とする安価／低スペックの端末を構成することを考慮している。この端末は、低い機器複雑さ及び低い電力消耗を有するにもかかわらず、接続した機器間に適宜な処理率を提供することが求められ、便宜上、ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）又はＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）端末とも呼ばれ、本明細書では簡単に端末（ＵＥ）と総称する。
【００５８】
また、次世代システムは、セルラーネットワーク又は第３のネットワークを活用するに当って、狭帯域（ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ）を用いた通信（又は、ＮＢ−ＩｏＴ通信）を行うことができる。例えば、狭帯域は１８０ｋＨｚである。この領域内においてＵＥ（又は、ＮＢ−ＩｏＴ  ＵＥ）又はｅＮＢは、単一又は複数の物理チャネルを多重化して送信してもよい。一方、ＮＢ−ＩｏＴ  ＵＥは、橋梁下、海底、海上などチャネル環境の不良な領域において通信を行うこともあり、この場合、これを補償するために、特定チャネルの繰り返し（例えば、数ＴＴＩの間に繰り返し送信）及び／又は電力増幅（Ｐｏｗｅｒ  ｂｏｏｓｔｉｎｇ）を行ってもよい。電力増幅の一例として、特定の帯域内で送信する周波数リソース領域をさらに減らし、時間当たり電力を特定のリソースに集中してもよい。一例として、１２ＲＥで構成されたＲＢ（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｂｌｏｃｋ）を介して特定のチャネルを送信するとき、ＲＢ単位のＲＥ割り当ての代わりに、特定のＲＥを選択して割り当てる方式によって、全体のＲＢにわたって分散する電力を特定のＲＥ（ら）に集中することもできる。特に、ＲＢ内において１個のＲＥにデータ及び電力を集中し、通信を行う方式を単一−トーン（Ｓｉｎｇｌｅ−ｔｏｎｅ）送信方式と総称してもよい。ＮＢ−ＩｏＴは、セルラーＩｏＴ（又は、ｃＩｏＴ）と混用されてもよい。
【００５９】
図６は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル送信方法を例示する。ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、ＬＴＥ−Ａプロシステムにおいて支援するＮＢ−ＩｏＴのためのＰＲＡＣＨプリアンブルを称し、ＰＲＡＣＨプリアンブルと総称してもよい。図６のランダム接続シンボルグループは、（Ｎ）ＰＲＡＣＨシンボルグループと称してもよく、単にシンボルグループとも称する。
【００６０】
ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、４個のシンボルグループ（シンボルグループ０〜シンボルグループ３）で構成され、それぞれのシンボルグループは、図６に示されたように、ＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ）とシーケンス部分（ｓｅｑｕｅｎｃｅ  ｐａｒｔ）とで構成できる。シーケンス部分は、５個のサブブロックで構成できるが、各サブブロックは同一のシンボルを含む。例えば、同一のシンボルは、固定されたシンボル値１を有する。
【００６１】
ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、指定された周波数領域内で送信され、該当周波数領域は、上位階層信号（例えば、ＲＲＣ階層信号）又はシステム情報（例えば、ＳＩＢ２）によって設定されたサブキャリアオフセット
2020519192.tif 000003
とサブキャリア個数
2020519192.tif 000004
によって決定できる。ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを構成する各々のシンボルグループは、間隔（ｇａｐ）なく送信され、指定された周波数領域内においてシンボルグループごとに周波数ホッピングする。周波数ホッピングにおいて（i＋１）番目のシンボルグループ（即ち、シンボルグループi、i＝０、１、２、３）の周波数位置は、
2020519192.tif 000005
で示し、数式１によって決定できる。
【００６２】
【数１】
2020519192.tif 000006
【００６３】
数式１において、
2020519192.tif 000007
は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの開始サブキャリアインデックスを示し、数式２によって決定される。数式１において、
2020519192.tif 000008
は、サブキャリアオフセットを示し、数式３によって決定される。数式２において
2020519192.tif 000009
で与えられる。
【００６４】
【数２】
2020519192.tif 000010
【００６５】
【数３】
2020519192.tif 000011
【００６６】
数式３において、
2020519192.tif 000012
は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルのシンボルグループ０のためのサブキャリアオフセットを示し、数式４によって決定できる。数式３において、
2020519192.tif 000013
は、数式５によって決定され、数式４において、
2020519192.tif 000014
は、
2020519192.tif 000015
から選ばれる値である。
【００６７】
【数４】
2020519192.tif 000016
【００６８】
【数５】
2020519192.tif 000017
【００６９】
数式５において
2020519192.tif 000018
であり、
2020519192.tif 000019
で与えられる。
【００７０】
ＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、カバレッジ向上又はカバレッジ拡張のために、特定回数（例えば、図６のＮ）だけ繰り返し送信されることができる。特定の繰り返し回数は、上位階層信号（例えば、ＲＲＣ階層信号）又はシステム情報（例えば、ＳＩＢ２）によって設定できる。ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを構成する４個のシンボルグループ（シンボルグループ０〜シンボルグループ３）は、シンボルグループごとに、数式１〜５を用いて決定された周波数位置にホッピングしながら送信され、このように、１番目のＮＰＲＡＣＨプリアンブルを送信した後、２番目のＮＰＲＡＣＨプリアンブルの各シンボルグループも数式１〜５に基づいて周波数ホッピングして送信することができる。同様な方式を適用して、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルを特定回数（例えば、Ｎ）だけ繰り返し送信することができる。繰り返し送信される各ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの１番目のシンボルグループ（即ち、シンボルグループ０）の周波数位置は、ランダムに決定できる。
【００７１】
図６に示されたＮＰＲＡＣＨプリアンブルのシンボルグループは、間隔（ｇａｐ）なく送信されるため、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルには保護時間が適用されない。よって、図６に示されたＮＰＲＡＣＨプリアンブルの場合、保護時間の代わりにＣＰ長さを考慮して支援するセル半径を決定することができる。一般に、セル半径とラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）との関係は、（セル半径）＝（光速）＊（ＲＴＤ／２）で表現でき、ＲＴＤは保護時間に該当するため、セル半径とＣＰ長さとの関係は、数式６のように表現できる。
【００７２】
[数６]
（セル半径）＝（光速）＊（ＣＰ長さ／２）
【００７３】
表１は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットによるＣＰ長さ、セル半径の概略的な値を例示する。表１に示されたように、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、フォーマット０、１を有することができ、各々のＮＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットは、同一のシーケンス長さを有し、ＣＰ長さが異なるように設定されてもよい。ＣＰ長さは、上位階層信号（例えば、ＲＲＣ階層信号）又はシステム情報（例えば、ＳＩＢ２）によって設定され、ＣＰ長さに応じて該当するＮＰＲＡＣＨプリアンブルフォーマットが決定できる。表１では、μｓはマイクロ秒（ｍｉｃｒｏｓｅｃｏｎｄ）を示し、ｋｍはキロメータを示す。
【００７４】
【表１】
2020519192.tif 000020
【００７５】
また、セル半径によるラウンドトリップ遅延（ｒｏｕｎｄ  ｔｒｉｐ  ｄｅｌａｙ，ＲＴＤ）を考慮して保護時間（ｇｕａｒｄ  ｔｉｍｅ，ＧＴ）が与えられる。例えば、セルエッジにある端末とセルの中心にある端末とが同一のＴＴＩ（例えば、サブフレーム又はスロット）においてＰＲＡＣＨプリアンブルを送信する場合、基地局が該当ＴＴＩ内で各端末のＰＲＡＣＨプリアンブルが受信できるようにするために、保護時間が与えられる。一般に、セル半径とラウンドトリップ遅延（ＲＴＤ）との関係は、（セル半径）＝（光速）＊（ＲＴＤ／２）で表現でき、ＲＴＤは保護時間に該当するため、セル半径と保護時間との関係は、数式７のように表現できる。
【００７６】
[数７]
（セル半径）＝（光速）＊（ＧＴ／２）
【００７７】
表２は、従来のＬＴＥ／ＬＴＥ−ＡシステムのプリアンブルフォーマットによるＣＰ長さ、ＧＴ長さ、セル半径の概略的な値を例示する。表２において、プリアンブルフォーマット値は、ＰＲＡＣＨ構成インデックスによって指示される。プリアンブルフォーマット０は、１個のＴＴＩ（例えば、１ｍｓ）で送信されてもよく、プリアンブルフォーマット１、２は、２個のＴＴＩ（例えば、２ｍｓ）で送信されてもよく、プリアンブルフォーマット３は、３個のＴＴＩ（例えば、３ｍｓ）で送信されてもよく、ｍｓはミリ秒（ｍｉｌｌｉｓｅｃｏｎｄ）を示す。表２において、μｓはマイクロ秒（ｍｉｃｒｏｓｅｃｏｎｄ）を示し、ｋｍはキロメータを示す。
【００７８】
【表２】
2020519192.tif 000021
【００７９】
表２から分かるように、現在のＬＴＥシステムで支援する最大のセル半径は１００．２ｋｍである。よって、ＮＢ−ＩｏＴのためのＵＥがＬＴＥネットワークを用いたインバンド動作（ｉｎ−ｂａｎｄ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を行うためには、少なくとも同一レベルのセル半径を支援する必要がある。
【００８０】
図７は、上りリンク−下りリンクのタイミング関係（ｔｉｍｉｎｇ  ｒｅｌａｔｉｏｎ）を例示する。
【００８１】
上りリンク直交（Ｕｐｌｉｎｋ  ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）送受信のために、基地局が各々の端末の上りリンク送信タイミングを個別に管理（ｍａｎａｇｅ）又は調整（ａｄｊｕｓｔ）する必要がある。このように、基地局によって行われる送信タイミングの管理又は調整をタイミングアドバンス（ｔｉｍｉｎｇ  ａｄｖａｎｃｅ）又はタイミング整列（ｔｉｍｅ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）と称してもよい。
【００８２】
タイミングアドバンス又はタイミング整列は、上述のように、ランダム接続過程によって行われることができる。ランダム接続過程中、基地局は端末からランダム接続プリアンブルを受信して、受信されたランダム接続プリアンブルを用いて、タイミングアドバンス値を算出することができる。算出されたタイミングアドバンス値は、ランダム接続応答によって端末へ送信され、端末は受信されたタイミングアドバンス値に基づき、信号送信タイミングを更新（ｕｐｄａｔｅ）することができる。或いは、基地局は端末から周期的に又はランダムに送信される上りリンク参照信号（例えば、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｉｇｎａｌ））を受信してタイミングアドバンスを算出することができ、端末は算出されたタイミングアドバンス値に基づき、信号送信タイミングを更新することができる。
【００８３】
上述のように、基地局は、ランダム接続プリアンブル又は上りリンク参照信号を介して端末のタイミングアドバンスを測定することができ、タイミング整列のための調整値（ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ  ｖａｌｕｅ）を端末に知らせることができる。この場合、タイミング整列のための調整値は、タイミングアドバンス命令（Ｔｉｍｉｎｇ  Ａｄｖａｎｃｅ  Ｃｏｍｍａｎｄ，ＴＡＣ）又はタイミングアドバンス値（ＴＡ  ｖａｌｕｅ）と称してもよい。
【００８４】
図７を参照すると、端末からの上りリンク無線フレームiの送信は、対応する下りリンク無線フレームを開始する（ＮＴＡ＋ＮＴＡｏｆｆｓｅｔ）×Ｔｓ秒の前に開始することができる。０≦ＮＴＡ≦２０５１２であってもよく、ＦＤＤフレーム構造の場合、ＮＴＡｏｆｆｓｅｔ＝０、ＴＤＤフレーム構造の場合は、ＮＴＡｏｆｆｓｅｔ＝６２４であってもよい。ＮＴＡは、タイミングアドバンス命令によって指示されてもよい。Ｔｓはサンプリングタイムを示す。上りリンク送信タイミングは、１６Ｔｓの倍数の単位に調整可能である。ＴＡＣは、ランダム接続応答において１１ビットで与えられてもよく、０〜１２８２の値を指示することができる。ＮＴＡはＴＡ＊１６で与えられてもよい。或いは、ＴＡＣは６ビットであり、０〜６３の値を指示することができる。この場合、ＮＴＡはＮＴＡ,ｏｌｄ＋（ＴＡ−３１）＊１６で与えられてもよい。サブフレームｎで受信されたタイミングアドバンス命令は、サブフレームｎ＋６から適用できる。
【００８５】
上述のように、従来のＮＢ−ＩｏＴシステムは、セル半径３５ｋｍを支援するＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）ネットワークに基づいて設計されたため、ランダム接続プリアンブルの循環前置（ＣＰ）が最大４０ｋｍ程度のセル半径まで支援するように設計されている。しかし、ＮＢ−ＩｏＴシステムの代表的な展開シナリオ（ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ  ｓｃｅｎａｒｉｏ）の１つであるＬＴＥネットワークにおけるインバンド動作（ｉｎ−ｂａｎｄ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を支援するためには、セル半径１００ｋｍまで支援することが必要である。また、ＮＢ−ＩｏＴシステムは、人跡まれな、換言すれば、ＬＴＥネットワークがよく整備されていないところでの移動式自律報告（ｍｏｂｉｌｅ  ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ  ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ）システムなどを含んでいるため、支援可能なセル半径を拡張した方が好ましい。
【００８６】
ランダム接続プリアンブルの支援可能な最大のセル半径を拡張するためには、一般に、（ＮＰＲＡＣＨ）プリアンブルのＣＰと保護時間（ＧＴ）を拡張することが考えられる。及び／又は、ＣＰオーバーヘッドの増加を抑制するために、（ＮＰＲＡＣＨ）プリアンブルのサブキャリア間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  ｓｐａｃｉｎｇ）を縮小することが考えられる。例えば、セル半径１００ｋｍを支援するためには、ＣＰ長さを６６６．７μｓに決定することができる（数式６を参照）。このように、拡張されたセル半径を支援するために拡張されたＣＰを拡張ＣＰ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ＣＰ，Ｅ−ＣＰ）と称する。また、基地局の観点から、端末から受信されたランダム接続プリアンブルと、直後の隣接サブフレームが重なることを避けるために、Ｅ−ＣＰと同一長さ（例えば、６６６．７μｓ）の時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が必要であり、この時間間隔を保護時間（ＧＴ）という。
【００８７】
循環前置及び保護時間はいずれもシンボル間の干渉を避けるために追加されたものである。換言すれば、循環前置及び保護時間は、性能的な側面から付加的に追加された信号であるため、システム送信率（ｓｙｓｔｅｍ  ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ）次元からオーバーヘッドとして分類される可能性がある。よって、より効率的なプリアンブル送信のために、このような循環前置や保護時間のパーセントオーバーヘッド（％ｏｖｅｒｈｅａｄ）を減らし、循環前置及び保護時間を除いたプリアンブル情報に該当する部分（例えば、シンボル又はシンボルグループ部分）を増加させることを考慮してもよい。
【００８８】
図７を参照して説明したように、上りリンク直交（ｕｐｌｉｎｋ  ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ）の送受信のために、基地局が各ＵＥの上りリンク送信タイミングを個別に制御することが必要であり、この過程をタイミングアドバンス（ＴＡ）又はタイミング整列という。初期タイミングアドバンスは、ランダム接続過程を介して行われる。ＮＢ−ＩｏＴシステムでは、端末がランダム接続プリアンブルを送信すると、基地局は受信されたプリアンブルから上りリンク送信遅延（ｄｅｌａｙ）を推定して、ランダム接続応答（ＲＡＲ）メッセージを介してタイミングアドバンス命令の形態で端末へ伝達する。端末はＲＡＲメッセージを介して伝達されたＴＡ命令を用いて送信タイミングを調節する。
【００８９】
図６を参照して説明したように、ＮＢ−ＩｏＴのためのランダム接続プリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）は、単一のキャリア周波数ホッピング（ｓｉｎｇｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｈｏｐｐｉｎｇ）方式によって送信され、タイミング推定（ｔｉｍｉｎｇ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）取得範囲及び精度をいずれも考慮して設計されている。従来のランダム接続プリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）のサブキャリア間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  ｓｐａｃｉｎｇ）は３．７５ｋＨｚで、４０ｋｍセル半径まで曖昧（ａｍｂｉｇｕｉｔｙ）なくタイミング推定ができるように設計されている。２個のサブキャリア間の間隔を用いてタイミング推定を行う場合、曖昧なく支援可能なセル半径は、以下のように算出できる。離れた２個のサブキャリア間の間隔を用いて推定する場合、２個のサブキャリア上で送信される信号の位相差は、２＊ｐｉ＊ｄｅｌｔａ＿ｆで表現でき、ｄｅｌｔａ＿ｆはサブキャリア間隔をＨｚ（Ｈｅｒｔｚ）単位に示したものである。また、ラウンドトリップ遅延を考慮した２個のサブキャリア上で送信される信号の位相差は、２＊ｐｉ＊ｄｅｌｔａ＿ｆ＊ｔａｕ＿ＲＴＴで表現でき、ｔａｕ＿ＲＴＴはラウンドトリップ遅延を示す。位相差とセル半径が一対一の対応値を有するには、２＊ｐｉ＊ｄｅｌｔａ＿ｆ＊ｔａｕ＿ＲＴＴ<２＊ｐｉの関係が成り立つ必要がある。よって、曖昧のない推定のためには、ｔａｕ＿ＲＴＴ<１／ｄｅｌｔａ＿ｆの関係が成り立つ必要がある。ラウンドトリップ距離は、ｔａｕ＿ＲＴＴ＊（光速）／２、光速＝３Ｅ８ｍ／ｓであるため、サブキャリア間隔が３．７５ｋＨｚである場合、セル半径は１／ｄｅｌｔａ＿ｆ＊３Ｅ８／２＝１／３．７５（ｋＨｚ）＊３Ｅ８（ｍ／ｓ）／２＝４０ｋｍである。従来のランダム接続プリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）の３．７５ｋＨｚサブキャリア間隔で曖昧なくタイミング推定が可能なセル半径が４０ｋｍであるため、１００ｋｍセル半径の支援のためには、サブキャリア間隔を１．５ｋＨｚ以下に縮小する必要がある。
【００９０】
本発明は、ＬＴＥネットワーク又はＬＴＥシステムの最大のセル半径を支援するネットワークにおいて、ＮＢ−ＩｏＴシステムが使用できるようにするものであって、具体的には、ＬＴＥネットワーク又はＬＴＥシステムの最大のセル半径を支援するネットワークにおいて、ＮＢ−ＩｏＴのためのランダム接続過程が行えるように、ランダム接続プリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）を向上させるための方法を提案する。
【００９１】
より具体的に、本発明では、拡張されたセル半径（例えば、１００ｋｍ）を支援するために、ランダム接続プリアンブルの循環前置を少なくとも６６６．７μｓ程度に拡張し、曖昧なくタイミング推定を行うために、ランダム接続プリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）のサブキャリア間隔を１．５ｋＨｚ以下に縮小する方案（方法２を参照）、３．７５ｋＨｚのサブキャリア間隔で生じるタイミング推定の曖昧を解決する方案（方法１を参照）を提案する。
【００９２】
説明の便宜のために、本発明で提案する拡張されたセル半径（例えば、１００ｋｍ）を支援するランダム接続プリアンブルを「向上された（ｅｎｈａｎｃｅｄ）」プリアンブルと定義し、これに対して、従来のランダム接続プリアンブルを「レガシー（ｌｅｇａｃｙ）」プリアンブルと定義する。本発明において、レガシープリアンブルを第１のプリアンブルフォーマットと称してもよく、向上されたプリアンブルは第２のプリアンブルフォーマットと称してもよい。また、本発明では、ランダム接続プリアンブル又は（Ｎ）ＰＲＡＣＨプリアンブル又は（Ｎ）ＰＲＡＣＨ信号又は（Ｎ）ＰＲＡＣＨは混用されてもよく、単にプリアンブルと称してもよい。また、本発明では、（Ｎ）ＰＲＡＣＨシンボルグループ又はランダム接続シンボルグループは混用されてもよく、単にシンボルグループと称してもよい。また、従来のＮＢ−ＩｏＴ（又は、レガシープリアンブル）を支援する端末（ＵＥ）は、レガシー端末（ｌｅｇａｃｙ  ＵＥ）と称してもよく、向上されたプリアンブル（又は、レガシープリアンブル及び向上されたプリアンブルをいずれも）を支援する端末は、向上された端末（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＵＥ）と称してもよい。
【００９３】
本発明は、ＮＢ−ＩｏＴを支援する端末／基地局／システムに基づいて説明されるが、本発明はこれに限られない。本発明は、ＮＢ−ＩｏＴ通信を支援しない端末／基地局／システムにも同様に適用できる。例えば、本発明は、ｍＭＴＣ（ｍａｓｓｉｖｅ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｔｙｐｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を支援する端末／基地局／システムだけではなく、ＩｏＴ及びＭＴＣを支援しない一般の端末／基地局／システムにも同様に適用できる。本明細書において、端末／基地局／システムは、ＮＢ−ＩｏＴを支援する端末／基地局／システムとＮＢ−ＩｏＴを支援しない端末／基地局／システムを総称してもよい。
【００９４】
ＮＰＲＡＣＨ範囲向上（ｒａｎｇｅ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）方法１：従来と同じサブキャリア間隔を用いる方法
【００９５】
方法１は、循環前置を少なくとも６６６．７μｓ程度に拡張して、３．７５ｋＨｚのサブキャリア間隔（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ  ｓｐａｃｉｎｇ）を用いることから生じ得るタイミング推定の曖昧（ｔｉｍｉｎｇ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ａｍｂｉｇｕｉｔｙ）を基地局が解決するためのものである。本発明の方法１では、ＣＰを拡張するために、ランダム接続プリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）を構成するシンボルグループ内において、最初の３個のシンボルを循環前置に用いて、その他のシンボルを用いて、プリアンブル検出及びタイミング推定を行うことを提案する。
【００９６】
図８は、本発明の方法１によるプリアンブルフォーマットを例示する。
【００９７】
サブキャリア間隔を減らすことなく、循環前置を拡張するために、従来のＮＢ−ＩｏＴのためのランダム接続プリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）（例えば、図７及びその説明を参照）を構成するシンボルグループ内において、ＣＰとして用いられるシンボルの個数を増やすことができる。図７を参照して説明したように、従来のプリアンブルは４個のシンボルグループで構成され、従来のプリアンブル構造は、周波数ホッピングを無視すれば、「１１１１１１」「１１１１１１」「１１１１１１」「１１１１１１」の構造を有することができる。従来のＮＰＲＡＣＨプリアンブルは、全てのシンボルがいずれも「１」で構成されたシーケンスで構成されているため、方法１によるプリアンブルの構造は、従来のプリアンブル構造と変わらない。但し、１００ｋｍのセル半径を支援するために、最初の３個のシンボル「１１１」をＥ−ＣＰ（ｅｎｈａｎｃｅｄ  ＣＰ）とみなし、最初の３個のシンボルを除くその他の３シンボルを用いて、プリアンブル検出及びタイミング推定を行う。
【００９８】
図８（ａ）を参照すると、ＣＰを除いて、プリアンブル検出及びタイミング推定に実際に用いられるその他の部分を「有用な（ｕｓｅｆｕｌ）」シンボルと定義する。この定義によれば、従来のランダム接続プリアンブルの場合、（シンボルグループ内において）ＣＰが１個のシンボルであり、有用なシンボルの個数が５個であるが、向上されたプリアンブルの場合、（シンボルグループ内において）Ｅ−ＣＰが３個のシンボル区間に該当し、有用なシンボルの個数は３個である。レガシープリアンブルの場合、（シンボルグループ内において）最初の１個のシンボル「１」のみがＣＰに該当し、４０ｋｍのセル半径を支援するのに対して、向上されたプリアンブルのＥ−ＣＰの場合、（シンボルグループ内において）３個のシンボルに該当する「１１１」が１２０ｋｍのセル半径を支援する。
【００９９】
一方、向上されたプリアンブルは、（シンボルグループ内において）最初の３個のシンボルをＥ−ＣＰとして用いることで、ＣＰオーバーヘッドが従来の１６．７％（＝１／６＊１００％）から５０％（＝３／６％１００％）に急激に増加する。ＣＰの％オーバーヘッドを減らすために、また同時にシンボルグループ当たり有用な信号（ｕｓｅｆｕｌ  ｓｉｇｎａｌ）のエネルギーを増加させるために、シンボルグループ当たりシンボルの個数を従来の６個よりも増加させることが考慮できる。ここで、有用なエネルギー（ｕｓｅｆｕｌ  ｅｎｅｒｇｙ）は、有用な（ｕｓｅｆｕｌ）シンボルによって取得されるプリアンブル信号エネルギーであって、プリアンブル検出やタイミング推定の際に用いられるエネルギーのことを意味する。例えば、以下のような構造を有するように向上されたプリアンブルを設計することができる。
【０１００】
向上されたプリアンブル構造１−１：「１１１１１１１１」「１１１１１１１１」「１１１１１１１１」「１１１１１１１１」
【０１０１】
向上されたプリアンブル構造１−１は、ＣＰオーバーヘッドを減らすために、シンボルグループ内のシンボル個数を増加させる方法である。例えば、向上されたプリアンブル構造１−１では、プリアンブルを従来と同様に、４個のシンボルグループで構成するが、１個のシンボルグループを全８個のシンボルで構成し、Ｅ−ＣＰを支援しながらも有用なシンボル個数を従来と同一に設計する。図８（ｂ）は、本発明の構造１−１によるシンボルグループを例示する。
【０１０２】
同方向に及び同時にレガシープリアンブルのシンボルグループとの境界整列（ｂｏｕｎｄａｒｙ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）が必要な場合を考慮して、シンボルグループ内のシンボルの個数を９個又は１２個に増加させることも考えられる。この場合、シンボルグループは３個のシンボルに該当するＥ−ＣＰと、６個又は９個のシンボルに該当するシーケンス部分を含むことができる。特に、１２個のシンボルで１個のシンボルグループを構成する場合は、レガシープリアンブルに対してオーバーヘッドの増加も大きくなく、且つレガシープリアンブル境界と向上されたプリアンブルの境界が整列されて、ＮＰＲＡＣＨリソース共有などの側面から効率的である。シンボルグループを構成するシンボル個数として９個又は１２個は制限的ではない例であり、本発明は、その他の個数のシンボルを含むシンボルグループにも適用できる。
【０１０３】
向上されたプリアンブル構造１−２：「ＣＤＥＡＢＣＤＥ」「ＨＩＪＦＧＨＩＪ」「ＭＮＯＫＬＭＮＯ」「ＲＳＴＰＱＲＳＴ」
【０１０４】
従来のランダム接続プリアンブルのランダム接続プリアンブルフォーマット１（例えば、図６及び表１を参照）は、「１１１１１１」「１１１１１１」「１１１１１１」「１１１１１１」で示すことができ、「１」は、１個のシンボル単位を示すと共に、単一キャリア（ｓｉｎｇｌｅ  ｃａｒｒｉｅｒ）の変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）値が「１」であることを示す。しかし、インター−セル干渉環境において性能が低下する点を補完するか、多重化能力（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を向上させるために、「ＡＢＣＤＥＡ」「ＦＧＨＩＪＦ」「ＫＬＭＮＯＫ」「ＰＱＲＳＴＲ」のような形態のシンボル−レベルスクランブルされた（ｓｃｒａｍｂｌｅｄ）プリアンブルフォーマットを考慮してもよい。ここで、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」などのような文字は、「１」に比べて、任意の変調値を意味し、同じ文字は、循環前置生成などの理由によって同一の変調値を有することを意味する。
【０１０５】
例えば、「ＡＢＣＤＥＡ」のように、シンボルグループ内のシンボルを構成する場合、循環前置の長さが１個のシンボル区間に限定され、支援可能なセル半径がレガシープリアンブルと同様に、４０ｋｍに制限される可能性がある。これに対して、Ｅ−ＣＰを用いる向上されたプリアンブルにおいて、上述の理由によって、スクランブリング導入のために、「ＡＢＣＡＢＣ」「ＤＥＦＤＥＦ」「ＧＨＩＧＨＩ」「ＪＫＬＪＫＬ」の構造を用いることができる。
【０１０６】
図９（ａ）は、構造１−２によるプリアンブルフォーマットを例示する。図９（ａ）のプリアンブルフォーマットは、シンボルレベルでスクランブリングシーケンスを適用することで生成できる。例えば、図９（ａ）に示されたように、シンボルグループ０は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ）を掛けることで生成できる。同様に、シンボルグループ１は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｄ、Ｅ、Ｆ）を掛けて、シンボルグループ２は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｇ、Ｈ、Ｉ）を掛けて、シンボルグループ３は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｊ、Ｋ、Ｌ）を掛けることで生成できる（未図示）。スクランブリングシーケンスとして、直交シーケンス、ランダムシーケンス、擬似−ランダム（ｐｓｅｕｄｏ  ｒａｎｄｏｍ）シーケンスを用いてもよい。よって、図９（ａ）に示されたシンボルグループは、０の自己相関（ｓｅｌｆ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を有するシンボル値を有することができる。シンボルグループごとに異なるスクランブリングシーケンスが用いられてもよく、又はシンボルグループごとに同一のスクランブリングシーケンスが用いられてもよい。
【０１０７】
構造１−２では、シンボルグループ内の６個のシンボルのうち、３個のシンボルが循環前置として用いられるため、ＣＰオーバーヘッドが５０％である。構造１−１と同様に、ＣＰオーバーヘッドを減らすために、シンボルグループ内の有用なシンボル個数を増やすことが考えられる。シンボルグループ内のシンボル個数が８個である場合を例示すると、「ＣＤＥＡＢＣＤＥ」「ＨＩＪＦＧＨＩＪ」「ＭＮＯＫＬＭＮＯ」「ＲＳＴＰＱＲＳＴ」のような構造であり得る。
【０１０８】
図９（ｂ）は、構造１−２によるプリアンブルフォーマットの別の例を例示する。図９（ｂ）に示されたプリアンブルフォーマットは、図８（ｂ）と同様に、８個のシンボルを有することができる。図８（ｂ）のプリアンブルフォーマットに比べて、図９（ｂ）のプリアンブルフォーマットは、シンボルレベルでスクランブリングシーケンスを適用することで生成できる。例えば、図９（ｂ）に示されたように、シンボルグループ０は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）を掛けることで生成できる。同様に、シンボルグループ１は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ ）を掛けて、シンボルグループ２は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ）を掛けて、シンボルグループ３は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ）を掛けることで生成できる（未図示）。スクランブリングシーケンスとして、直交シーケンス、ランダムシーケンス、擬似−ランダム（ｐｓｅｕｄｏ  ｒａｎｄｏｍ）シーケンスが用いられてもよい。よって、図９（ｂ）に示された各々のシンボルグループは、０の自己相関（ｓｅｌｆ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を有するシンボル値を有することができる。シンボルグループごとに異なるスクランブリングシーケンスが用いられてもよく、又はシンボルグループごとに同一のスクランブリングシーケンスが用いられてもよい。
【０１０９】
向上されたプリアンブル構造１−３：「ＡＡＡＡＡＡＡＡ」「ＢＢＢＢＢＢＢＢ」「ＣＣＣＣＣＣＣＣ」「ＤＤＤＤＤＤＤＤ」
【０１１０】
上述した構造１−２は、従来のプリアンブル構造にシンボル−レベルのスクランブリングを適用する場合である。シンボルレベルスクランブリングを適用する場合、シンボルごとに変調値が異なるため、従来のプリアンブルに比べて、ＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）が大きくなるデメリットがある。ＰＡＰＲの増加と上述したスクランブリングのメリットを折衝する方法として、シンボルグループ−レベルスクランブリングが考えられる。シンボルグループ−レベルスクランブリングを適用する場合、向上されたプリアンブルは、「ＡＡＡＡＡＡ」「ＢＢＢＢＢＢ」「ＣＣＣＣＣＣ」「ＤＤＤＤＤＤ」のように示すことができる。この場合、構造１−１のように、Ｅ−ＣＰとオーバーヘッドを考慮して、シンボルグループ内のシンボルの個数を増やすことが考えられる。シンボルグループ内のシンボルの個数を８個に拡張する場合を例えにすると、「ＡＡＡＡＡＡＡＡ」「ＢＢＢＢＢＢＢＢ」「ＣＣＣＣＣＣＣＣ」「ＤＤＤＤＤＤＤＤ」のような構造を用いることができる。
【０１１１】
図１０は、構造１−３による向上されたプリアンブルを例示する。
【０１１２】
図１０に示されたように、構造１−３による向上されたプリアンブルは、シンボルグループレベルでスクランブリングシーケンスを適用することで生成できる。例えば、図１０に示されたように、向上されたプリアンブルの各々のシンボルグループにスクランブリングシーケンス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）を掛けることで向上されたプリアンブルが生成できる。この場合、各々のシンボルグループは、図８（ａ）又は図８（ｂ）に示されたプリアンブルフォーマットを有することができ、シンボルグループ０の各シンボル値はＡであり、シンボルグループ１の各シンボル値はＢであり、シンボルグループ２の各シンボル値はＣであり、シンボルグループ３の各シンボル値はＤであり得る。スクランブリングシーケンスとして、直交シーケンス、ランダムシーケンス、擬似−ランダム（ｐｓｅｕｄｏ  ｒａｎｄｏｍ）シーケンスが用いられてもよい。
【０１１３】
向上されたプリアンブル構造１−１／２／３はいずれも、Ｅ−ＣＰを用いることで、ＣＰオーバーヘッド増加及びシンボルグループ内の有用なシンボル個数の減少によるプリアンブル当たりカバレッジ及び／又はタイミング推定性能が低下する点を補完するために、シンボルグループ内のシンボルの個数を増加させる方法である。例えば、プリアンブルを従来と同様に、４個のシンボルグループで構成し、その代わりに、１個のシンボルグループを全８個のシンボルで構成して、Ｅ−ＣＰを支援しながらも有用なシンボルの個数が従来と同じように設計した方法である。この場合、プリアンブル当たり有用なシンボル個数が５個と同一であり、シンボルの全数が８個であるため、プリアンブル繰り返し回数当たりカバレッジ性能がレガシープリアンブルの場合と類似又は良好となることが期待できる。また、シンボルグループ間の位相差を用いるタイミング推定時のレガシープリアンブル対比性能を維持又は向上させることができる。
【０１１４】
但し、向上されたプリアンブル構造１−１／２／３の場合、向上されたプリアンブル長さがレガシープリアンブル長さとは異なるため、レガシープリアンブルと向上されたプリアンブルとが共存するシステムにおいて、ＮＰＲＡＣＨ時間／周波数リソースを効率的に利用することが不可能であるか、容易ではない。レガシープリアンブルと向上されたプリアンブルとが共存するシステムにおいて、ＮＰＲＡＣＨ時間／周波数リソースの効率的な活用及び／又は逆互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ  ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）のために、向上されたプリアンブルを送信するとき、レガシープリアンブルのＮＰＲＡＣＨリソースを共有するか、レガシーと同一のＮＰＲＡＣＨリソース構成（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）方法を用いることができる。ＮＰＲＡＣＨリソースは、ＮＰＲＡＣＨプリアンブルの送信に用いられる時間及び周波数リソースを称し、上位階層信号（例えば、ＲＲＣ階層信号）又はシステム情報（例えば、ＳＩＢ２）を介して端末へ送信されることができる。
【０１１５】
例えば、ＮＰＲＡＣＨリソースを共有する方法として、ＮＰＲＡＣＨリソースをＦＤＭして用いることができる。より具体的に、ＮＰＲＡＣＨ周波数リソースを区分して、一部をレガシープリアンブルに割り当て、その他の部分を向上されたプリアンブルに割り当てることができる。ＮＰＲＡＣＨ時間／周波数リソースの効率的な活用及び／又は逆互換性のために、向上されたプリアンブルの長さをレガシープリアンブルの長さと同一に設計することができる。上述のような動作をレガシープリアンブルと向上されたプリアンブルのプリアンブル境界整列（ｐｒｅａｍｂｌｅ  ｂｏｕｎｄａｒｙ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）と称する。プリアンブル境界整列のために、シンボルグループ当たりシンボル及び／又はプリアンブル当たりシンボルグループの個数を調整することができる。プリアンブル境界整列のために、シンボルグループ当たりシンボルの個数を９個又は１２個などに調整することを考慮してもよい。
【０１１６】
例えば、プリアンブル当たりシンボルグループの個数を調整する場合、８個のシンボルが１個のシンボルグループを構成する場合（プリアンブル当たりシンボルの個数）＝（８シンボル／シンボルグループ＊４個のシンボルグループ／プリアンブル）＝（３２シンボル／プリアンブル）である。この場合、プリアンブルを構成するシンボルグループの個数を３個に調整することで、（プリアンブル当たりシンボルの個数）＝（８シンボル／シンボルグループ＊３シンボルグループ／プリアンブル）＝（２４シンボル／プリアンブル）である。この場合、レガシープリアンブルを構成するシンボルの個数と同一になるため、レガシープリアンブルと向上されたプリアンブルとの間にプリアンブル境界整列を行うことができる。上述した全ての方法は、向上されたプリアンブル構造１−１／２／３のいずれにも適用される。
【０１１７】
ＮＰＲＡＣＨ範囲向上（ｒａｎｇｅ  ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ）方法２：サブキャリア間隔を縮小する方法
【０１１８】
上述のように、タイミング推定時、曖昧なくセル半径１００ｋｍを支援するためのより根本的な方法は、ランダム接続プリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）のサブキャリア間隔を１．５ｋＨｚ以下に縮小することである。例えば、更なる遅延拡散（ｄｅｌａｙ  ｓｐｒｅａｄ）及びＦＤＭ時の干渉まで考慮して、向上されたプリアンブルのサブキャリア間隔として３．７５ｋＨｚの整数逆数倍（ｉｎｔｅｇｅｒ  ｓｕｂｍｕｌｔｉｐｌｅ）である１．２５ｋＨｚを用いてもよく、この場合、１２０ｋｍセル半径まで支援が可能である。このように、タイミング推定時に曖昧のない小さいサブキャリア間隔を用いる場合、ＮＰＲＡＣＨ範囲向上の方法１で求める基地局の曖昧を解決するための処理過程を除くことができる。
【０１１９】
また、方法２の場合、従来のプリアンブルに比べて小さいサブキャリア間隔によって、ＦＤＭ時に多重化能力（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）が向上されるという大きいメリットがある。一方、シンボル長さ（ｄｕｒａｔｉｏｎ）の増加によって、同一の繰り返しレベルを仮定すると、遅延や電力の側面から不利となる可能性があり、ドップラー（Ｄｏｐｐｌｅｒ）性能などにおいて相対的に脆弱な可能性がある。例えば、向上されたプリアンブルのサブキャリア間隔として１．２５ｋＨｚを用いる場合、従来の３．７５ｋＨｚのサブキャリア間隔の１２個を用いてＦＤＭする場合に比べて、３６個の向上されたプリアンブルを割り当てて用いることができ、同一の繰り返しを仮定すると、向上されたプリアンブルの長さは、レガシープリアンブルの長さの３倍になる。
【０１２０】
ＮＰＲＡＣＨ範囲向上の方法２は、より小さいサブキャリア間隔（例えば、１．５ｋＨｚ以下）を用いるため、プリアンブルを構成するシンボルグループの個数とシンボルグループ内のシンボルの個数がレガシープリアンブルと同一である場合、ＣＰオーバーヘッドは同一である。しかし、ＮＰＲＡＣＨ範囲向上の方法１と同様に、ＣＰオーバーヘッドをさらに減らすために、シンボルグループ内のシンボルの個数を増加させることが考えられる。或いは、同一の繰り返し回数において、遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）をレガシープリアンブルよりも減らすか、レガシープリアンブルと同一の遅延を維持するために、或いは、ＮＰＲＡＣＨ時間リソースの共有面から、（向上されたプリアンブルを構成する）シンボルグループ内のシンボルの個数を減らすことを考慮してもよい（構造２−１を参照）。また、インター−セルの干渉下において語検出（ｆａｌｓｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）される確立を減らすか、多重化能力を増加させるために、シンボルレベルスクランブリングシーケンスを適用する方法（構造２−２を参照）、又はシンボルグループ−レベルスクランブリングシーケンスを適用する方法（構造２−３を参照）を考慮してもよい。以下、それぞれの場合を簡単に例示する。
【０１２１】
向上されたプリアンブル構造２−１
【０１２２】
レガシープリアンブルと同一構造（プリアンブル内のシンボルグループの個数、シンボルグループ内のシンボルの個数）を仮定すると、向上されたプリアンブルは、レガシープリアンブルのように、「１１１１１１」「１１１１１１」「１１１１１１」「１１１１１１」で示すことができる。方法２による向上されたプリアンブルは、レガシープリアンブルに比べて、さらに小さいサブキャリア間隔（例えば、１．５ｋＨｚ以下）を用いるため、時間領域では、プリアンブルの長さが増える。よって、レガシープリアンブルに比べて、向上されたプリアンブルは、縮小されたサブキャリア間隔だけ（時間領域において）絶対時間の長さが大きくなる。この場合、ＣＰオーバーヘッドは、レガシープリアンブルと同様に１６．７％である。但し、シンボルグループの長さをレガシープリアンブルと同様に設定するために、「１１」「１１」「１１」「１１」の形態のプリアンブルを考慮してもよい。
【０１２３】
図１１は、構造２−１によるプリアンブルフォーマットを例示する。本発明の方法２を適用して、レガシープリアンブルのサブキャリア間隔の１／Ｎ倍（Ｎは、１より大きい整数）を向上されたプリアンブルのサブキャリア間隔として設定する場合、向上されたプリアンブルのシンボル長さは、レガシープリアンブルのシンボル長さよりもＮ倍大きくなり、レガシープリアンブルと同じ長さを有するように向上されたプリアンブルのシンボルの個数を減らすことができる。
【０１２４】
図１１を参照すると、本発明の方法２を適用して、レガシープリアンブルのサブキャリア間隔３．７５ｋＨｚの１／３倍である１．２５ｋＨｚを向上されたプリアンブルのサブキャリア間隔として設定すると仮定する。この場合、レガシープリアンブルとの長さを同一に設定するために、シーケンス部分のシンボルの個数を５個から１個に減らすことができ、構造２−１によるプリアンブルフォーマットは、１個のシンボルに該当するＣＰ部分と１個のシンボルに該当するシーケンス部分とを含むことができる。
【０１２５】
シンボルグループの時間長さ、又はプリアンブル内のシンボルグループの個数が従来と同一である場合、プリアンブルの時間長さが従来と同一であることから、レガシープリアンブルとＮＰＲＡＣＨ時間リソースを共有することができる。よって、向上されたプリアンブル構造２−１を適用する場合、レガシープリアンブルのリソース構成を用いて、向上されたプリアンブルのＮＰＲＡＣＨリソース構成（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）が指示できるため、リソース構成の指示方法の側面からメリットを有する。
【０１２６】
向上されたプリアンブル構造２−２
【０１２７】
インター−セルの干渉下において語検出（ｆａｌｓｅ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）される確立を減らすか、多重化能力（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を増加させるために、シンボルレベルスクランブリングを導入することを考慮してもよい。この場合、ＮＰＲＡＣＨ範囲向上の方法１の構造１−２と同様に、同じＣＰオーバーヘッドを有するように、「ＡＢＣＤＥＡ」「ＦＧＨＩＪＦ」「ＫＬＭＮＯＫ」「ＰＱＲＳＴＲ」の構造を考慮してもよい。また、ＣＰオーバーヘッドと遅延を調節するために、シンボルグループ内のシンボルの個数を増加又は減少されることができる。
【０１２８】
図１２は、構造２−２によるプリアンブルフォーマットを例示する。図１２（ａ）は、レガシープリアンブルと同様に、シンボルグループが１個のシンボルに該当するＣＰ部分と５個のシンボルに該当するシーケンス部分とを含む場合のプリアンブルフォーマットを例示し、図１２（ｂ）は、  構造２−１により、１個のシンボルに該当するＣＰ部分と１個のシンボルに該当するシーケンス部分とを含む場合のプリアンブルフォーマットを例示する。
【０１２９】
図１２（ａ）のプリアンブルフォーマットは、シンボルレベルでスクランブリングシーケンスを適用することで生成できる。例えば、図１２（ａ）に示されたように、シンボルグループ０は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ａ）を掛けることで生成できる。同様に、シンボルグループ１は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｆ）を掛けて、シンボルグループ２は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｋ）を掛けて、シンボルグループ３は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｒ）を掛けることで生成できる（未図示）。
【０１３０】
図１２（ｂ）のプリアンブルフォーマットも同様に、シンボルレベルでスクランブリングシーケンスを適用することで生成できる。図１２（ａ）の例に対比して、長さの短いスクランブリングシーケンスが適用可能である。例えば、図１２（ｂ）に示されたように、シンボルグループ０は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ａ、Ｂ）を掛けることで生成できる。同様に、シンボルグループ１は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｃ、Ｄ）を掛けて、シンボルグループ２は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｅ、Ｆ）を掛けて、シンボルグループ３は、シンボルレベルでスクランブリングシーケンス（Ｇ、Ｈ）を掛けることで生成できる（未図示）。
【０１３１】
図１２において、スクランブリングシーケンスとして、直交シーケンス、ランダムシーケンス、擬似−ランダム（ｐｓｅｕｄｏ  ｒａｎｄｏｍ）シーケンスが用いられてもよい。よって、図１２に示されたシンボルグループは、０の自己相関（ｓｅｌｆ  ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）を有するシンボル値を有することができる。シンボルグループごとに異なるスクランブリングシーケンスが用いられてもよく、又はシンボルグループごとに同一のスクランブリングシーケンスが用いられてもよい。
【０１３２】
向上されたプリアンブル構造２−３
【０１３３】
シンボルグループ−レベルスクランブリングを導入する場合、ＮＰＲＡＣＨ範囲向上の方法１の構造１−３と同様に、同じＣＰオーバーヘッドを有するように、「ＡＡＡＡＡＡ」「ＢＢＢＢＢＢ」「ＣＣＣＣＣＣ」「ＤＤＤＤＤＤ」の構造を考慮してもよい。また、ＣＰオーバーヘッド及び遅延を調節するために、シンボルグループ内のシンボルの個数を増加するか、又はＮＰＲＡＣＨ時間リソースの共有の次元から「ＡＡ」「ＢＢ」「ＣＣ」「ＤＤ」の形態に減らすことができる。例えば、図１０に関する説明を向上されたプリアンブル構造２−３に同一／類似に適用することができる。
【０１３４】
方法３：ＮＰＲＡＣＨ範囲向上のためのＮＰＲＡＣＨリソース構成（ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）方法
【０１３５】
向上されたＮＰＲＡＣＨのリソース構成は、時間、周波数及び直交シーケンス領域で可能である。向上されたＮＰＲＡＣＨのみを支援するセルの場合、向上されたプリアンブル（又は、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル）の周期、周期内の開始点、繰り返し回数、向上されたプリアンブルの開始サブキャリア（ｓｔａｒｔｉｎｇ  ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）位置及び領域（例えば、サブキャリア個数）などに区分して送信することができる。ＮＰＲＡＣＨリソース構成において、繰り返し回数が含まれた場合、方法４で説明されるＮＰＲＡＣＨ範囲向上のための保護時間を考慮して、更なる保護時間情報をブロードキャストすることができる。
【０１３６】
よって、向上されたプリアンブルのためのリソース構成情報は、向上されたプリアンブルのためのＮＰＲＡＣＨリソースの周期を指示する情報、１周期内で開始時間を指示する情報、向上されたプリアンブルの繰り返し送信回数を指示する情報、向上されたプリアンブルのためのＮＰＲＡＣＨリソースを構成するサブキャリア個数を指示する情報、向上されたプリアンブルの開始サブキャリア位置を指示する情報、更なる保護時間を指示する情報のうち少なくとも１つを含むことができる。向上されたプリアンブルのためのリソース構成情報は、上位階層信号（例えば、ＲＲＣ階層信号）又はシステム情報（例えば、Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｂｌｏｃｋ  Ｔｙｐｅ  ２、ＳＩＢ２）を介して端末へ送信されることができる。
【０１３７】
レガシーＵＥと向上されたＵＥをいずれも支援するセルにおいて、ＮＰＲＡＣＨリソース構成は、以下のような方法によって行うことができる。
【０１３８】
レガシーＵＥと向上されたＵＥに対して、独立してＮＰＲＡＣＨ時間／周波数リソースを割り当てることができる。この場合、リソースの衝突を防ぐために、レガシーＵＥに向上されたＮＰＲＡＣＨリソース領域を知らせる必要があるが、レガシーＵＥが識別できるように、新たに追加される向上されたＮＰＲＡＣＨのリソース構成が制限されてもよい。例えば、レガシーＵＥのＮＰＲＡＣＨリソースは、上位階層信号（例えば、ＲＲＣ階層信号）を介して、ＮＰＲＡＣＨの周期、開始点、及びプリアンブルの繰り返し回数によって指示されるが、レガシーＵＥが支援する繰り返し回数によってＮＰＲＡＣＨ長さ（ｄｕｒａｔｉｏｎ）が定められる。レガシーＵＥの効率的なリソース活用のために、新たに設計される向上されたプリアンブルに対しても、レガシーで支援可能なＮＰＲＡＣＨリソース区間に合わせて、向上されたプリアンブルの繰り返しを制限し、レガシーＮＰＲＡＣＨ区間に合わせるようにリソース構成を制限してもよい。
【０１３９】
上記において、向上されたプリアンブルにおいてＥ−ＣＰを支援することで、有用なシンボル個数が減少し、同一の繰り返し回数ではレガシープリアンブルに対して性能が低下する可能性があることを言及した（方法１に関する説明を参照）。これを補償するために、方法１では、シンボルグループ内のシンボル個数を増加させるプリアンブル構造を提案した（構造１−１／２／３を参照）。ここで、追加に／独立的に、向上されたプリアンブルの繰り返し回数を増加させることで、有用なシンボルのエネルギーを増加させることが考えられる。これを考えて、向上されたプリアンブルのカバレッジをレガシープリアンブルと同一レベルに維持するために、向上されたプリアンブルのリソース構成において繰り返し回数を追加することができる。例えば、レガシープリアンブルの最大の繰り返しレベルに比べて２倍又は４倍の繰り返し回数を有するリソース構成を追加するか、又は減った有用なシンボルの比率分だけ補償可能な繰り返し回数を支援するように、向上されたプリアンブルのリソースを構成することができる。
【０１４０】
方法４：ＮＰＲＡＣＨ範囲向上のための保護時間設定
【０１４１】
上述のように、基地局の観点から、ＵＥから受信されたランダム接続プリアンブルが直後の隣接したサブフレームと重なることを避けるために、セル半径の２倍の距離に相応する時間だけの保護時間（ＧＴ）が必要である（例えば、数式７を参照）。セル半径１００ｋｍを支援するためには、上述のように、少なくとも６６６．７μｓの保護時間を確保する必要がある。表３は、ランダム接続プリアンブルの時間長さが１ｍｓ間隔のサブフレーム境界と整列（ａｌｉｇｎ）されないことから自然に生じる時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）を示す。向上されたプリアンブルの長さを従来と同様に６．４ｍｓと仮定したため、繰り返し回数に対して自然に生じる時間間隔が{２００、４００、６００、８００}μｓのうちの１つの値を有する。
【０１４２】
【表３】
2020519192.tif 000022
【０１４３】
レガシープリアンブルの場合、４０ｋｍのセル半径を支援するために、２６６．７μｓの保護時間が必要であるが、上記表３のように、繰り返し回数が２と３２を除いては、必要な保護時間以上の時間間隔（ｔｉｍｅ  ｇａｐ）が存在し、その他も、２００μｓの時間間隔が存在するため、レガシープリアンブルでは保護時間が必要ではない可能性がある。しかし、ＮＰＲＡＣＨ範囲向上のためには、６６６．７μｓ以上の保護時間が必要であり得るため、向上されたプリアンブルの場合、保護時間を考慮して設計することを提案する。ＮＰＲＡＣＨ範囲向上のための保護時間を確保するために、以下のような方法が考えられる。
【０１４４】
方法４−１：繰り返し回数に関わらず、向上されたプリアンブルの最終の繰り返し後に保護時間を追加
【０１４５】
例えば、セル半径１００ｋｍを支援するために、必要な回数だけ繰り返されたランダム接続プリアンブルの最後に６６６．７μｓに該当する保護時間を追加する。この場合、基地局は、向上されたプリアンブルの繰り返し回数と保護時間を考慮して、ＮＰＲＡＣＨリソース構成を設定し、該当情報をブロードキャストする。端末は、プリアンブル長さに必要な保護時間（６６６．７μｓ）だけを足した値を向上されたプリアンブルの最後とし、保護時間を含む向上されたプリアンブルが終る地点に属するサブフレームまで上りリンク送信及び下りリンク受信を遅延（ｐｏｓｔｐｏｎｅ）又はパンクチャー（ｐｕｎｃｔｕｒｅ）する。便宜上、保護時間が足りず、さらに遅延又はパンクチャーするサブフレームを「保護サブフレーム（ｇｕａｒｄ  ｓｕｂｆｒａｍｅ）」と称する。
【０１４６】
方法４−２：繰り返し回数に応じて選択的に向上されたプリアンブルの最終の繰り返し後に保護時間を追加
【０１４７】
表３のように、繰り返し回数が８と１２８の場合、既に必要な保護時間（例えば、６６６．７μｓ）以上の時間間隔（８００μｓ）が存在するために、更なる保護時間は不要であり、保護サブフレームが不要となり得る。しかし、繰り返し回数１、２、４、１６、３２、６４の場合、時間間隔が必要な保護時間（例えば、６６６．７μｓ）よりも小さいため、更なる保護時間が必要であり、保護サブフレームが必要となり得る。このように、保護サブフレームの要否が特定の繰り返し回数に応じて異なる場合に対して、基地局は、従来のように、保護時間を考慮せず、ＮＰＲＡＣＨリソース構成を設定した後、更なる指示情報（例えば、１ビットフラッグ）をブロードキャストすることで、保護サブフレームが必要な場合をＵＥに知らせることができる。上述した指示情報（例えば、１ビットフラッグ）は、「プリアンブルの最終の繰り返しが終るサブフレームの次のサブフレームを保護時間確保のためにＮＰＲＡＣＨリソースとして割り当て又は保護サブフレームとして割り当て」するかを指示することができる。
【０１４８】
ＵＥは、保護サブフレームの有無を知らせる指示情報（例えば、１ビットフラッグ）の値に応じて、向上されたプリアンブルの繰り返しが終る地点が属するサブフレームのみまで上りリンク送信及び／又は下りリンク受信を遅延又はパンクチャーするか、或いは追加に向上されたプリアンブルが終る地点が属するサブフレームの次のサブフレームまで上りリンク送信及び／又は下りリンク受信を遅延又はパンクチャーする。例えば、指示情報が１の値を有する場合、プリアンブルの最終の繰り返しが終るサブフレームの次のサブフレームをＮＰＲＡＣＨリソース又は保護サブフレームとして設定することを指示することができ、ＵＥは、該当サブフレームにおいて上りリンク送信を遅延又はパンクチャーすることができる。一方、指示情報が０の値を有する場合、プリアンブルの最終の繰り返しが終るサブフレームの次のサブフレームをＮＰＲＡＣＨリソース又は保護サブフレームとして設定しないことを指示することができ、ＵＥは、該当サブフレームにおいて上りリンク送信の遅延及びパンクチャーしなくてもよい。指示情報の値は例示に過ぎず、指示情報の値は逆に設定されてもよい。
【０１４９】
或いは、シグナリングオーバーヘッドを減らすために、指示情報（例えば、１ビットフラッグ）をシグナルせず、保護時間を含んだ向上されたプリアンブルの長さに基づいて、保護サブフレームの有無を判断して、上りリンク送信及び下りリンク受信を遅延又はパンクチャーするように予め指定することができる。
【０１５０】
この指示情報（例えば、１ビットフラッグ）は、他の情報と同時に送信するために、複数のビットによって生成される状態（ｓｔａｔｅ）を示す値のうちの１つの値で送信することができる。また、この指示情報は、（特定のシステム情報（又は、ＳＩＢ）を介して）ブロードキャストされるか、共通ＤＣＩ、グループ−共通ＤＣＩ、又はＵＥ−特定のＤＣＩを介してＵＥへ送信されることができる。また、この指示情報は、向上されたプリアンブルのためのリソース構成情報（方法３を参照）を介してＵＥへ送信されることができる。
【０１５１】
方法４−３：繰り返し回数に応じる時間間隔が保護時間より大きくて別の保護時間の設定が必要ないように向上されたプリアンブルの繰り返し回数を制限
【０１５２】
繰り返し回数に応じて時間間隔が変わり、またこれにより保護時間の要否が変わることに着目し、従来のＮＰＲＡＣＨと類似するレベルの繰り返しを支援しながら、正確な繰り返し回数は許容可能な最小の時間間隔以上を有する最も近似している繰り返し回数に設定する方法を提案する。
【０１５３】
図１３は、方法４−３に従って設定された繰り返し回数と時間間隔を例示する。
【０１５４】
許容可能な最小の時間間隔を、セル半径１００ｋｍを支援するために必要な保護時間（例えば、６６６．７μｓ）に設定し、それ以上の時間間隔を支援する繰り返し回数に設定する方法が考えられる（方法４−３−１という）。図１３（ａ）は、方法４−３−１による繰り返し回数とそれによる時間間隔を示す。表３と対比して、陰影処理した箇所の繰り返し回数とそれによる時間間隔の設定が異なる。繰り返し回数が１である場合を除くと、繰り返し回数に対していずれも８００μｓの時間間隔が存在するため、別の保護時間設定や関連するシグナリングが不要であることが分かる。
【０１５５】
或いは、従来と類似するレベルのカバレッジ性能のために、従来とできる限り近づく繰り返し回数を支援できるようにするために、許容可能な最小の時間間隔を６００μｓに設定し、それ以上の時間間隔を支援する繰り返し回数に設定する方法が考えられる（方法４−３−２）。図１３（ｂ）は、方法４−３−２による繰り返し回数とそれによる時間間隔を示す。
【０１５６】
方法４−３−１及び方法４−３−２のように、保護時間が不要となる程度の時間間隔を有する繰り返し回数のみを支援するように、繰り返し回数を予め定義してもよい。この場合、端末は、予め定義された繰り返し回数に基づき、更なる保護時間又は保護サブフレームを考慮せず、上りリンク送信及び下りリンク受信を遅延又はパンクチャーする。
【０１５７】
方法４−４：該当繰り返し回数に対して保護時間が確保されない場合、向上されたプリアンブルの最後の繰り返しをパンクチャー又はドロップ（ｄｒｏｐ）
【０１５８】
方法４−１／２／３は、レガシープリアンブルのみを支援するレガシー端末と共存するとき、逆互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ  ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）の問題が生じ得る。レガシープリアンブルのみを支援するレガシー端末は、方法４−１／２／３を適用するか否かが分からないため、ブロードキャストされるＮＰＲＡＣＨリソースの次の保護時間の存在が分からない可能性があり、よって、遅延又はパンクチャーのような動作が行えないことがある。向上されたプリアンブルで動作する端末が、保護時間が確保できずに、向上されたプリアンブルの最後の繰り返しと直後のサブフレームのＵＬ又はＤＬデータが衝突する問題が生じ得、この問題を解決するために、向上されたプリアンブルの最後の繰り返しをドロップするか、保護時間の確保が可能なだけパンクチャーしてもよい。
【０１５９】
方法４−４は、レガシー端末と同じ繰り返し回数を許容するものの、向上されたプリアンブルを送信する端末が保護時間を必要なだけ確保できない場合、向上されたプリアンブルの最後の繰り返しをドロップ（ｄｒｏｐ）するか、必要な保護時間だけパンクチャーする。方法４−４では、レガシー端末と同じ繰り返し回数が許容でき、許容された繰り返し回数のうちの１つを設定し、これを指示する構成情報を端末へブロードキャストする。パンクチャーする場合、必要な保護時間と自然に生じる時間間隔を考慮して、少なくとも（保護時間−時間間隔）だけの向上されたプリアンブルの最後の繰り返しの最後部分をパンクチャーする。
【０１６０】
繰り返しが十分である場合、最後の繰り返しをパンクチャー又はドロップしても、プリアンブル送信の性能において差はない可能性がある。しかし、繰り返しが少ない場合は、プリアンブル送信の性能において問題になり得る。例えば、繰り返し回数＝{１、２、４}の場合、即ち、繰り返し回数が１、２、４のうちの１つである場合、最後の繰り返しをパンクチャー又はドロップすると、プリアンブルのシンボルエネルギーが十分に蓄積されず、送信エラーが発生する確率が高くなり得る。繰り返し回数が８である場合も、繰り返しが少ない場合に該当するが、繰り返し回数８を適用すると、自然に生じる時間間隔が保護時間（ＧＴ）よりも大きいため、最後の繰り返しをドロップ又はパンクチャーしない。このように、繰り返しが少ない場合の問題点を解決するために、最初に設定された繰り返し回数の次上位（ｎｅｘｔ  ｈｉｇｈｅｒ）繰り返しレベル（又は、回数）をＵＥに指示して設定し、ＵＥは設定された繰り返しレベル（又は、回数）に対して、方法４−４を適用して、向上されたプリアンブルの最後の繰り返しをドロップ又は送信することを考慮することができる。
【０１６１】
例えば、表３を参照すると、繰り返し回数が１に設定された場合、ＵＥにはその次に高い繰り返し回数２が設定されて、ＵＥは、方法４−４を適用して、２回目の繰り返しをドロップするか、２回目の繰り返しにおいて次のサブフレームに該当する２００μｓ部分をパンクチャーする。別の例として、表３を参照すると、繰り返し回数が２に設定された場合、ＵＥにはその次に高い繰り返し回数４が設定され、ＵＥは、方法４−４を適用して、４回目の繰り返しをドロップするか、４回目の繰り返しにおいて次のサブフレームに該当する４００μｓ部分をパンクチャーする。また別の例として、表３を参照すると、繰り返し回数が４に設定された場合、ＵＥにはその次に高い繰り返し回数８が設定され、８回繰り返す場合、次のサブフレームとの時間間隔が必要な保護時間よりも大きいため、最後の繰り返し送信はドロップ／パンクチャーされない。
【０１６２】
図１４は、本発明によるランダム接続過程を例示する。図１４の方法は、端末の観点から説明されているが、端末の動作に対応する動作が基地局によって行われてもよい。
【０１６３】
ステップＳ１４０２において、端末は、ＮＰＲＡＣＨ構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）情報を受信することができる。ＮＰＲＡＣＨ構成情報は、上位階層信号（例えば、ＲＲＣ階層信号）又はシステム情報（例えば、ＳＩＢ２）を介して受信されることができる。ＮＰＲＡＣＨ構成情報は、本発明の方法３において提案した情報を含むことができ、端末は、受信されたＮＰＲＡＣＨ構成情報に基づき、方法３において説明したように、ＮＰＲＡＣＨリソースを構成することができる。或いは、ステップＳ１４０２において、ＮＰＲＡＣＨ構成情報は、レガシー端末のためのものと同様に構成できる。
【０１６４】
ステップＳ１４０４において、端末は、受信されたＮＰＲＡＣＨ構成情報に基づき、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル又は信号を生成して送信することができる。ステップＳ１４０２において、本発明の方法１、２、４が独立して又は組み合わされて適用できる。
【０１６５】
例えば、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル又は信号は、本発明の方法１に従って生成することができ、構造１−１、構造１−２、又は構造１−３によるプリアンブルフォーマットを有することができる（例えば、図８〜図１０及びその説明を参照）。別の例として、ＮＰＲＡＣＨプリアンブル又は信号は、本発明の方法２に従って生成することができ、構造２−１、構造２−２、又は構造２−３によるプリアンブルフォーマットを有することができる（例えば、図１０〜図１２及びその説明を参照）。
【０１６６】
ここで、追加に又はこれとは独立して、ＮＰＲＡＣＨ範囲向上のために、保護時間がＮＰＲＡＣＨプリアンブル又は信号の送信に適用されてもよく、保護時間は、本発明の方法４−１〜方法４−４のうちの少なくとも１つに基づいて適用可能である。
【０１６７】
本発明の方法４−４では、保護時間を確保するために、向上されたプリアンブルの最後の繰り返しをドロップ又はパンクチャーすることを提案したが、シンボル単位又はシンボルグループ単位でドロップ又はパンクチャーする場合にも、方法４−４における提案と同様な原理が適用できる。シンボル単位で方法４−４を適用する場合、ドロップ又はパンクチャーされる最小のシンボル個数は、（保護時間−時間間隔）よりも大きいか同一に決定することができる。シンボルグループ単位で方法４−４を適用する場合、ドロップ又はパンクチャーする最小のシンボルグループ個数は、（保護時間−時間間隔）よりも大きいか同一に決定することができる。
【０１６８】
以上説明してきた方法は、本発明の構成要素及び特徴を所定形態に結合したものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合しない形態で実施することもでき、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の方法で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、他の実施例の対応する構成又は特徴に取り替わってもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正により新しい請求項として含めたりできるということは明らかである。
【０１６９】
図１５は、本発明に適用可能な基地局及び端末を例示する。
【０１７０】
図１５を参照すると、無線通信システムは、基地局（ＢＳ）１２１０及び端末（ＵＥ）１２２０を含む。無線通信システムがリレーを含む場合、基地局又は端末はリレーに取り替えられてもよい。
【０１７１】
基地局１５１０は、プロセッサ１５１２、メモリ１５１４及び無線周波数（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）送受信器（ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）１５１６を含む。プロセッサ１５１２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように構成されてもよい。メモリ１５１４は、プロセッサ１５１２と接続して、プロセッサ１５１２の動作に関する様々な情報を格納する。ＲＦ送受信器１５１６は、プロセッサ１５１２と接続して、無線信号を送信及び／又は受信する。端末１５２０は、プロセッサ１５２２、メモリ１５２４及び無線周波数ユニット１５２６を含む。プロセッサ１５２２は、本発明で提案した手順及び／又は方法を具現するように構成されてもよい。メモリ１５２４は、プロセッサ１５２２と接続して、プロセッサ１５２２の動作に関する様々な情報を格納する。ＲＦ送受信器１５２６は、プロセッサ１５２２と接続して、無線信号を送信及び／又は受信する。
【０１７２】
本発明の実施例は、様々な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はそれらの結合などによって具現されてもよい。ハードウェアによる具現の場合、本発明の一実施例は、１つ又はそれ以上のＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサなどによって具現されてもよい。
【０１７３】
ファームウェアやソフトウェアによる具現の場合、本発明の実施例に係る方法は、以上で説明した機能又は動作を実行するモジュール、手順又は関数などの形態で具現することができる。ソフトウェアコードは命令語及び／又はデータのような形態でコンピューターで読み込み可能な媒体に格納され、プロセッサによって駆動されてもよい。前記コンピューターで読み込み可能な媒体は、前記プロセッサの内部又は外部に設けられ、公知の様々な手段によって前記プロセッサとデータを交換することができる。
【０１７４】
本発明は、本発明の特徴から逸脱しない範囲で、他の特定の形態に具体化することができることは当業者にとって自明であろう。よって、上記の詳細な説明はいずれの面においても制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって定められなければならず、本発明の等価的範囲内における変更はいずれも本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１７５】
本発明は、端末、基地局などのような無線通信装置に用いられることができる。
【図１】
2020519192.tif 000023
【図２】
2020519192.tif 000024
【図３】
2020519192.tif 000025
【図４】
2020519192.tif 000026
【図５】
2020519192.tif 000027
【図６】
2020519192.tif 000028
【図７】
2020519192.tif 000029
【図８】
2020519192.tif 000030
【図９】
2020519192.tif 000031
【図１０】
2020519192.tif 000032
【図１１】
2020519192.tif 000033
【図１２】
2020519192.tif 000034
【図１３】
2020519192.tif 000035
【図１４】
2020519192.tif 000036
【図１５】
2020519192.tif 000037
【国際調査報告】
2020519192.tif 000038
2020519192.tif 000039
2020519192.tif 000040
2020519192.tif 000041
2020519192.tif 000042
2020519192.tif 000043
2020519192.tif 000044
2020519192.tif 000045
2020519192.tif 000046
2020519192.tif 000047