JP6979131B2 - 無線通信システムにおいて初期アクセスを行う方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本明細書は、無線通信システムに関し、より詳細には、端末の速い初期アクセスを行うための方法及びこれをサポートする装置に関する。

移動通信システムは、ユーザの活動性を保障しながら音声サービスを提供するために開発された。しかしながら、移動通信システムは、音声だけでなくデータサービスまで領域を拡張し、現在では、爆発的なトラフィックの増加によって資源の不足現象が引き起こされ、ユーザがより高速のサービスを要求するので、より発展した移動通信システムが要求されている。

次世代移動通信システムの要求条件は、大きく爆発的なデータトラフィックの収容、ユーザ当たりの送信率の画期的な増加、大幅増加した接続デバイス数の収容、非常に低いエンドツーエンド遅延（End-to-End Latency）、高エネルギー効率をサポートできなければならない。このために、多重続性（Dual Connectivity）、大規模多重入出力（Ｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ：Massive Multiple Input Multiple Output）、全二重（In-band Full Duplex）、非直交多重接続（ＮＯＭＡ：Non-Orthogonal Multiple Access）、超広帯域（Super wideband）サポート、端末ネットワーキング（Device Networking）等、多様な技術が研究されている。

本明細書は、無線通信システムにおいてネットワークと端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）のプロセシング時間（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）を短縮するための方法を提供することに目的がある。

また、本明細書は、無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ｓＴＴＩ）をサポートする端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）がより速い初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を行う方法を提供することに目的がある。

また、本明細書は、無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ｓＴＴＩ）をサポートする接続モード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）の端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）がより速いスケジューリング要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）手順を行う方法を提供することに目的がある。

本発明で達成しようとする技術的課題は、以上で言及した技術的課題に制限されず、言及しない更に他の技術的課題は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるべきである。

本明細書は、無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）を用いて初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を行うための方法であって、端末により行われる方法は、基地局から、アップリンク信号の送信時点を示す制御情報を含むシステム情報を受信するステップと、前記基地局に、ランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信するステップと、前記基地局から、前記アップリンク信号の送信のためのアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージをサブフレーム＃ｎにおいて受信するステップと、前記基地局に、前記制御情報に基づいて前記アップリンク信号をサブフレーム＃ｎ＋ｋにおいて送信するステップとを含むものの、前記ｋは６より小さい自然数であることを特徴とする。

また、前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報を含み、前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報は、前記端末がサポートできるアップリンク信号の送信時点のうち最も早い送信時点に関する情報を含み、前記アップリンクグラントは、前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報に基づいて前記アップリンク信号の送信のためのリソースに関する情報を含むことを特徴とする。

また、前記ランダムアクセス応答メッセージは、前記端末の状態を示す情報をさらに含み、前記端末の状態は、速いプロセシングのみサポート（ｆａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｎｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔ）、２又は３ＯＦＤＭシンボル（ｓｙｍｂｏｌｓ）のｓＴＴＩ（ｓｈｏｒｔ ＴＴＩ）プロセシング及び速いプロセシングサポート、７ＯＦＤＭシンボルのｓＴＴＩプロセシング及び速いプロセシングサポート又は速いプロセシングの未サポートのうち１つであることを特徴とする。

また、前記システム情報は、前記ランダムアクセス応答メッセージ関連受信ウィンドウのサイズに関する情報をさらに含むことを特徴とする。

また、前記ランダムアクセス応答メッセージ関連受信ウィンドウのサイズは、ｓＴＴＩプロセシング単位別に設定されることを特徴とする。

また、前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記端末がｓＴＴＩをサポートする端末であるか又はＬｅｇａｃｙ端末であるかを示す識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含むことを特徴とする。

また、前記ランダムアクセスプリアンブルは、ＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて生成されることを特徴とする。

また、前記基地局から、複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信するステップをさらに含み、前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別にサポートできるランダムアクセス応答メッセージの受信ウィンドウサイズ及びプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）が異なるように設定されることを特徴とする。

また、前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別に相異なるように設定される目標受信電力（ｔａｒｇｅｔ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ）値をさらに含むことを特徴とする。

また、無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）を利用して初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を行う端末であって、無線信号を送信するための送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）と、無線信号を受信するための受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）と、前記送信機及び受信機と機能的に接続されるプロセッサとを含み、前記プロセッサは、基地局から、アップリンク信号の送信時点を示す制御情報を含むシステム情報を受信し、前記基地局に、ランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｅｓｓ）プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信し、前記基地局から、前記アップリンク信号の送信のためのアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージをサブフレーム＃ｎにおいて受信し、前記基地局に、前記制御情報に基づいて前記アップリンク信号をサブフレーム＃ｎ＋ｋにおいて送信するように制御するものの、前記ｋは６より小さい自然数であることを特徴とする。

本明細書は、無線通信システムにおいて、ネットワークと端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）の両方とものプロセシング時間（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）を短縮することにより、より多くの端末がネットワークに接続して通信できる効果がある。

また、本明細書は、無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ｓＴＴＩ）をサポートする端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）のプロセシング時間（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）を短縮して、より速い初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を行うことができる効果がある。

また、本明細書は、無線通信システムにおいて接続モード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）の短い送信時間間隔（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ｓＴＴＩ）を有する端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）がより速いスケジューリング要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）手順を行うことができる効果がある。

本発明で得ることができる効果は、以上で言及した効果に制限されず、言及しない更に他の効果は以下の記載から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解できる。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部に含まれる添付図面は本発明に対する実施形態を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的特徴を説明する。
図１は、本発明が適用され得るＥ−ＵＴＲＡＮ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）のネットワーク構造の一例を示す。 図２は、本発明が適用され得る無線通信システムにおける端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコル（ｒａｄｉｏ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）構造を示す。 図３は、本発明が適用され得る３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに利用される物理チャネル及びこれらを用いた一般的な信号送信方法を説明するための図である。 図４は、本発明が適用され得る３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａにおいて無線フレームの構造を示す。 図５は、本発明が適用できる無線通信システムにおける一つのダウンリンクスロットに対する資源グリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示した図である。 図６は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるダウンリンクサブフレームの構造を示す。 図７は、本発明が適用できる無線通信システムにおけるアップリンクサブフレームの構造を示す。 図８は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＤＣＩフォーマット０の構造を例示する図面である。 図９は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＰＵＣＣＨフォーマットがアップリンク物理リソースブロックのＰＵＣＣＨ領域にマッピングされる形態の一例を示す。 図１０は、本発明が適用できる無線通信システムにおいて一般ＣＰの場合のＣＱＩチャネルの構造を示す。 図１１は、本発明が適用できる無線通信システムにおいて一般ＣＰの場合のＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネルの構造を示す。 図１２は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＡＣＫ／ＮＡＣＫとＳＲを多重化する方法を例示する。 図１３は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＭＡＣエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）で使用するＭＡＣ ＰＤＵを例示する図である。 図１４ 及び 図１５は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＭＡＣ ＰＤＵのサブヘッダを例示する。 図１５は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＭＡＣ ＰＤＵのサブヘッダを例示する。 図１６は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてバッファ状態報告のためのＭＡＣ制御要素のフォーマットを例示する図である。 図１７は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてコンポーネントキャリア及びキャリア併合の一例を示す。 図１８は、本発明が適用できる無線通信システムにおいて端末のアップリンクリソース割り当て過程を例示する図である。 図１９は、本発明が適用できる３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａにおいて要求する制御プレーン（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）における遅延時間（ｌａｔｅｎｃｙ）を説明するための図である。 図２０は、本発明が適用できる３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａにおいて要求する同期化された端末のドーマント状態（ｄｏｒｍａｎｔ ｓｔａｔｅ）からアクティブ状態（ａｃｔｉｖｅ ｓｔａｔｅ）への遷移時間を説明するための図である。 図２１は、ＬＴＥシステムにおいてランダムアクセス手順（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の一例を示す。 図２２は、本明細書で提案するｓＴＴＩをサポートする端末のランダムアクセス応答受信ウィンドウのサイズと、既存のＬｅｇａｃｙ端末のランダムアクセス応答受信ウィンドウのサイズを示す図である。 図２３は、本明細書で提案する初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を迅速に行うための端末の動作を示す図である。 図２４は、本明細書で提案する初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を迅速に行うための基地局の動作を示す図である。 図２５は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のブロック構成図を例示する。 図２６は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のブロック構成図を例示する。

以下、本発明にかかる好ましい実施の形態を添付された図面を参照して詳細に説明する。添付された図面と共に以下に開示する詳細な説明は、本発明の例示的な実施の形態を説明するためのものであり、本発明が実施されう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細部事項を含む。しかしながら、当業者は、本発明がこのような具体的細部事項がなくても実施できることを理解すべきである。

いくつかの場合、本発明の概念が曖昧になることを避けるために、公知の構造及び装置は省略されるか、または各構造及び装置の核心機能を中心にしたブロック図形式で示されることができる。

本明細書において基地局は、端末と直接的に通信を行うネットワークの終端ノード（terminal node）としての意味を有する。本文書において基地局により行われると説明された特定動作は、場合によっては、基地局の上位ノード（upper node）により行われても良い。即ち、基地局を含む多数のネットワークノード（network nodes）からなるネットワークにおいて端末との通信のために行われる多様な動作は、基地局または基地局以外の他のネットワークノードにより行われうることは明らかである。「基地局（ＢＳ：Base Station）」は、固定局（fixed station）、ＮｏｄｅＢ、ｅＮＢ（evolved-NodeB）、ＢＴＳ（base transceiver system）、アクセスポイント（ＡＰ：Access Point）などの用語により代替されることができる。また、「端末（Terminal）」は、固定されるか、または移動性を有することができ、ＵＥ（User Equipment）、ＭＳ（Mobile Station）、ＵＴ（user terminal）、ＭＳＳ（Mobile subscriber Station）、ＳＳ（Subscriber Station）、ＡＭＳ（Advanced Mobile Station）、ＷＴ（Wireless terminal）、ＭＴＣ（Machine-Type Communication）装置、Ｍ２Ｍ（Machine-to-Machine）装置、Ｄ２Ｄ（Device-to-Device）装置などの用語に代替されることができる。

以下、ダウンリンク（ＤＬ：downlink）は、基地局から端末への通信を意味し、アップリンク（ＵＬ：uplink）は、端末から基地局への通信を意味する。ダウンリンクにおける送信機は、基地局の一部で、受信機は、端末の一部でありうる。アップリンクにおける送信機は、端末の一部で、受信機は、基地局の一部でありうる。

以下の説明において用いられる特定用語は、本発明の理解に役立つために提供されたものであり、このような特定用語の使用は、本発明の技術的思想から外れない範囲内で他の形態に変更されることができる。

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）、ＮＯＭＡ（non-orthogonal multiple access）などのような多様な無線接続システムに利用されることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（universal terrestrial radio access）またはＣＤＭＡ２０００のような無線技術（radio technology）により具現化されることができる。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り具現化されることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（evolved UTRA）などのような無線技術により具現化されることができる。ＵＴＲＡは、ＵＭＴＳ（universal mobile telecommunications system）の一部である。３ＧＰＰ（3rd generation partnership project）ＬＴＥ（long term evolution）は、Ｅ−ＵＴＲＡを使用するＥ−ＵＭＴＳ（evolved UMTS）の一部であり、ダウンリンクにおいてＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクにおいてＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（advanced）は、３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。

本発明の実施の形態は、無線接続システムであるＩＥＥＥ ８０２、３ＧＰＰ及び３ＧＰＰ２のうち、少なくとも１つに開示された標準文書により裏付けられることができる。即ち、本発明の実施の形態のうち、本発明の技術的思想を明確にあらわすために、説明しないステップまたは部分は、前記文書により裏付けられることができる。また、本文書に開示しているすべての用語は、前記標準文書により説明されることができる。

説明を明確にするために、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを中心に述べるが、本発明の技術的特徴がこれに制限されることではない。

システム一般

図１は、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）のネットワーク構造の一例を示す。

Ｅ−ＵＴＲＡＮシステムは、既存のＵＴＲＡＮシステムから進化したシステムであって、例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムでありうる。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、端末に制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）とユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）プロトコルを提供する基地局（ｅＮＢ）等で構成され、基地局は、Ｘ２インターフェースを介して連結される。Ｘ２ユーザ平面インターフェース（Ｘ２−Ｕ）は、基地局間に定義される。Ｘ２−Ｕインターフェースは、ユーザ平面ＰＤＵ（ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）の保障されない伝達（ｎｏｎ ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｄｅｌｉｖｅｒｙ）を提供する。Ｘ２制御平面インターフェース（Ｘ２−ＣＰ）は、２つの隣接基地局間に定義される。Ｘ２−ＣＰは、基地局間のコンテキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）伝達、ソース基地局とターゲット基地局との間のユーザ平面トンネルの制御、ハンドオーバ関連メッセージの伝達、上向きリンク負荷管理などの機能を果たす。基地局は、無線インターフェースを介して端末と連結され、Ｓ１インターフェースを介してＥＰＣ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｃｏｒｅ）に連結される。Ｓ１ユーザ平面インターフェース（Ｓ１−Ｕ）は、基地局とサービングゲートウェイ（Ｓ−ＧＷ：ｓｅｒｖｉｎｇ ｇａｔｅｗａｙ）間に定義される。Ｓ１制御平面インターフェース（Ｓ１−ＭＭＥ）は、基地局と移動性管理個体（ＭＭＥ：ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｅｎｔｉｔｙ）間に定義される。Ｓ１インターフェースは、ＥＰＳ（ｅｖｏｌｖｅｄ ｐａｃｋｅｔ ｓｙｓｔｅｍ）ベアラーサービス管理機能、ＮＡＳ（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）シグナリングトランスポート機能、ネットワークシェアリング、ＭＭＥ負荷バランシング機能などを行う。Ｓ１インターフェースは、基地局とＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ間に複数−対−複数関係（ｍａｎｙ−ｔｏ−ｍａｎｙ−ｒｅｌａｔｉｏｎ）を支援する。

図２は、端末とＥ−ＵＴＲＡＮ間の無線インターフェースプロトコル（ｒａｄｉｏ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）構造を示す。図２Ａは、制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造を示し、図２Ｂは、ユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）に対する無線プロトコル構造を示す。

図２に示すように、端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルの階層は、通信システムの技術分野に公知となった、広く知られた開放型システム間相互接続（ＯＳＩ：ｏｐｅｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）標準モデルの下位３階層に基づいて、第１の階層Ｌ１、第２の階層Ｌ２、及び第３の階層Ｌ３に分割されることができる。端末とＥ−ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルは、水平的に物理階層（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）、データリンク階層（ｄａｔａ ｌｉｎｋ ｌａｙｅｒ）、及びネットワーク階層（ｎｅｔｗｏｒｋ ｌａｙｅｒ）からなり、垂直的には、データ情報送信のためのプロトコルスタック（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｔａｃｋ）ユーザ平面（ｕｓｅｒ ｐｌａｎｅ）と制御信号（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）伝達のためのプロトコルスタックである制御平面（ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｅ）とに区分される。

制御平面は、端末とネットワークが呼を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路を意味する。ユーザ平面は、アプリケーション階層で生成されたデータ、例えば、音声データまたはインターネットパケットデータなどが送信される通路を意味する。以下、無線プロトコルの制御平面とユーザ平面の各階層を説明する。

第１の階層Ｌ１である物理階層（ＰＨＹ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｌａｙｅｒ）は、物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を使用することにより、上位階層への情報送信サービス（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理階層は、上位レベルに位置した媒体接続制御（ＭＡＣ：ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層に送信チャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して連結され、送信チャネルを介してＭＡＣ階層と物理階層との間でデータが送信される。送信チャネルは、無線インターフェースを介してデータがどのように、どの特徴で送信されるかによって分類される。そして、互いに異なる物理階層間、送信端の物理階層と受信端の物理階層との間には、物理チャネル（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を介してデータが送信される。物理階層は、ＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式で変調され、時間と周波数を無線資源として活用する。

物理階層で使用されるいくつかの物理制御チャネルがある。物理下向きリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）は、端末にページングチャネル（ＰＣＨ：ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）と下向きリンク共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ：ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）の資源割当及び上向きリンク共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ：ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）と関連したＨＡＲＱ（ｈｙｂｒｉｄ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）情報を知らせる。また、ＰＤＣＣＨは、端末に上向きリンク送信の資源割当を知らせる上向きリンク承認（ＵＬ Ｇｒａｎｔ）を運ぶことができる。物理制御フォーマット指示子チャネル（ＰＤＦＩＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｏｒｍａｔ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）は、端末にＰＤＣＣＨ等に使用されるＯＦＤＭシンボルの数を知らせ、サブフレーム毎に送信される。物理ＨＡＲＱ指示子チャネル（ＰＨＩＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ＨＡＲＱ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｃｈａｎｎｅｌ）は、上向きリンク送信の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）／ＮＡＣＫ（ｎｏｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号を運ぶ。物理上向きリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）は、下向きリンク送信に対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、スケジューリング要請、及びチャネル品質指示子（ＣＱＩ：ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などのような上向きリンク制御情報を運ぶ。物理上向きリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）は、ＵＬ−ＳＣＨを運ぶ。

第２の階層Ｌ２のＭＡＣ階層は、論理チャネル（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して上位階層である無線リンク制御（ＲＬＣ：ｒａｄｉｏ ｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層にサービスを提供する。また、ＭＡＣ階層は、論理チャネルと送信チャネルとの間のマッピング及び論理チャネルに属するＭＡＣサービスデータユニット（ＳＤＵ：ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）の送信チャネル上に物理チャネルに提供される送信ブロック（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ）への多重化／逆多重化機能を含む。

第２の階層Ｌ２のＲＬＣ階層は、信頼性のあるデータ送信を支援する。ＲＬＣ階層の機能は、ＲＬＣ ＳＤＵの連結（ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）、分割（ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）、及び再結合（ｒｅａｓｓｅｍｂｌｙ）を含む。無線ベアラー（ＲＢ：ｒａｄｉｏ ｂｅａｒｅｒ）が要求する様々なＱｏＳ（ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｅｒｖｉｃｅ）を保障するために、ＲＬＣ階層は、透明モード（ＴＭ：ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｍｏｄｅ）、非確認モード（ＵＭ：ｕｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｄ ｍｏｄｅ）、及び確認モード（ＡＭ：ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｍｏｄｅ）の３つの動作モードを提供する。ＡＭ ＲＬＣは、ＡＲＱ（ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｐｅａｔ ｒｅｑｕｅｓｔ）を介してエラー訂正を提供する。一方、ＭＡＣ階層がＲＬＣ機能を果たす場合、ＲＬＣ階層は、ＭＡＣ階層の機能ブロックとして含まれることができる。

第２の階層Ｌ２のパケットデータコンバージェンスプロトコル（ＰＤＣＰ：ｐａｃｋｅｔ ｄａｔａ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）階層は、ユーザ平面でユーザデータの伝達、ヘッダ圧縮（ｈｅａｄｅｒ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）、及び暗号化（ｃｉｐｈｅｒｉｎｇ）機能を果たす。ヘッダ圧縮機能は、小さい帯域幅を有する無線インターフェースを介してＩＰｖ４（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ４）またはＩＰｖ６（ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ６）のようなインターネットプロトコル（ＩＰ：ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを効率的に送信させるために、相対的に大きさが大きく、不要な制御情報を含んでいるＩＰパケットヘッダサイズを減らす機能を意味する。制御平面でのＰＤＣＰ階層の機能は、制御平面データの伝達及び暗号化／完全性保護（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）を含む。

第３の階層Ｌ３の最下位部分に位置した無線資源制御（ＲＲＣ：ｒａｄｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）階層は、制御平面にのみ定義される。ＲＲＣ階層は、端末とネットワークとの間の無線資源を制御する役割を果たす。このために、端末とネットワークは、ＲＲＣ階層を介してＲＲＣメッセージを互いに交換する。ＲＲＣ階層は、無線ベアラー等の設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（ｒｅ−ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、及び解除（ｒｅｌｅａｓｅ）と関連して論理チャネル、送信チャネル、及び物理チャネルを制御する。無線ベアラーは、端末とネットワークとの間のデータ送信のために、第２の階層Ｌ２によって提供される論理的な経路を意味する。無線ベアラーが設定されるとは、特定サービスを提供するために、無線プロトコル階層及びチャネルの特性を規定し、それぞれの具体的なパラメータ及び動作方法を設定することを意味する。無線ベアラーは、さらにシグナリング無線ベアラー（ＳＲＢ：ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ＲＢ）とデータ無線ベアラー（ＤＲＢ：ｄａｔａ ＲＢ）の２つに分けられることができる。ＳＲＢは、制御平面においてＲＲＣメッセージを送信する通路として使用され、ＤＲＢは、ユーザ平面においてユーザデータを送信する通路として使用される。

ＲＲＣ階層上位に位置するＮＡＳ（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）階層は、セッション管理（ｓｅｓｓｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と移動性管理（ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）などの機能を果たす。

ｅＮＢを構成する１つのセルは、１．２５、２．５、５、１０、２０Ｍｈｚなどの帯域幅のうちの１つとして設定されて、種々の端末に下向きまたは上向き送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定されることができる。

ネットワークから端末にデータを送信する下向き送信チャネル（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）は、システム情報を送信する放送チャネル（ＢＣＨ：ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するＤＬ−ＳＣＨなどがある。下向きマルチキャストまたは放送サービスのトラフィック若しくは制御メッセージの場合、ＤＬ−ＳＣＨを介して送信されることができ、或いは別の下向きマルチキャストチャネル（ＭＣＨ：ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されることもできる。一方、端末からネットワークにデータを送信する上向き送信チャネル（ｕｐｌｉｎｋ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）としては、初期制御メッセージを送信するランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ：ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信するＵＬ−ＳＣＨ（ｕｐｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）がある。

論理チャネル（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）は、送信チャネルの上位にあり、送信チャネルにマッピングされる。論理チャネルは、制御領域情報の伝達のための制御チャネルとユーザ領域情報の伝達のためのトラフィックチャネルとに区分されることができる。論理チャネルとしては、放送制御チャネル（ＢＣＣＨ：ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、ページング制御チャネル（ＰＣＣＨ：ｐａｇｉｎｇ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、共通制御チャネル（ＣＣＣＨ：ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、専用制御チャネル（ＤＣＣＨ：ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、マルチキャスト制御チャネル（ＭＣＣＨ：ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）、専用トラフィックチャネル（ＤＴＣＨ：ｄｅｄｉｃａｔｅｄ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）、マルチキャストトラフィックチャネル（ＭＴＣＨ：ｍｕｌｔｉｃａｓｔ ｔｒａｆｆｉｃ ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

端末とＭＭＥの制御平面に位置したＮＡＳ階層で端末の移動性を管理するために、ＥＭＭ（ＥＰＳ ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）登録状態（ＥＭＭ−ＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ）及びＥＭＭ登録解除状態（ＥＭＭ−ＤＥＲＥＧＩＳＴＥＲＥＤ）が定義され得る。ＥＭＭ登録状態及びＥＭＭ登録解除状態は、端末とＭＭＥに適用されることができる。端末の電源を最初につけた場合のように、初期端末はＥＭＭ登録解除状態にあり、この端末がネットワークに接続するために、初期接続（ｉｎｉｔｉａｌ ａｔｔａｃｈ）手順を介して当該ネットワークに登録する過程を行う。接続手順が成功的に行われれば、端末及びＭＭＥは、ＥＭＭ登録状態に遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）される。

また、端末とネットワークとの間のシグナリング連結（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を管理するために、ＥＣＭ（ＥＰＳ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）連結状態（ＥＣＭ−ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）及びＥＣＭアイドル状態（ＥＣＭ−ＩＤＬＥ）が定義され得る。ＥＣＭ連結状態及びＥＣＭアイドル状態も端末とＭＭＥに適用され得る。ＥＣＭ連結は、端末と基地局との間に設定されるＲＲＣ連結と、基地局とＭＭＥとの間に設定されるＳ１シグナリング連結とで構成される。ＲＲＣ状態は、端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが論理的に連結（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）されているか否かを表す。すなわち、端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが連結されている場合、端末は、ＲＲＣ連結状態（ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ）にあるようになる。端末のＲＲＣ階層と基地局のＲＲＣ階層とが連結されていない場合、端末は、ＲＲＣアイドル状態（ＲＲＣ＿ＩＤＬＥ）にあるようになる。

ネットワークは、ＥＣＭ連結状態にある端末の存在をセル単位で把握することができ、端末を効果的に制御することができる。それに対し、ネットワークは、ＥＣＭアイドル状態にある端末の存在を把握することができず、コアネットワーク（ＣＮ：ｃｏｒｅ ｎｅｔｗｏｒｋ）がセルよりさらに大きい地域単位であるトラッキング領域（ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｒｅａ）単位で管理する。端末がＥＣＭアイドル状態にあるときには、端末は、トラッキング領域で唯一に割り当てられたＩＤを用いてＮＡＳにより設定された不連続受信（ＤＲＸ：Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ）を行う。すなわち、端末は、端末−特定ページングＤＲＸサイクル毎に、特定ページング機会にページング信号をモニタリングすることにより、システム情報及びページング情報のブロードキャストを受信することができる。また、端末がＥＣＭアイドル状態にあるときには、ネットワークは、端末のコンテキスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）情報を有していない。したがって、ＥＣＭアイドル状態の端末は、ネットワークの命令を受ける必要無しでセル選択（ｃｅｌｌ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）またはセル再選択（ｃｅｌｌ ｒｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）のような端末基盤の移動性関連手順を行うことができる。ＥＣＭアイドル状態で端末の位置がネットワークが知っている位置と異なるようになる場合、端末は、トラッキング領域アップデート（ＴＡＵ：ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｒｅａ ｕｐｄａｔｅ）手順を介してネットワークに当該端末の位置を知らせることができる。それに対し、端末がＥＣＭ連結状態にあるときには、端末の移動性は、ネットワークの命令によって管理される。ＥＣＭ連結状態でネットワークは、端末が属したセルを知る。したがって、ネットワークは、端末にまたは端末からデータを送信及び／又は受信し、端末のハンドオーバのような移動性を制御し、周辺セルに対するセル測定を行うことができる。

上記のように、端末が音声やデータのような通常の移動通信サービスを受けるためには、ＥＣＭ連結状態に遷移しなければならない。端末の電源を最初につけた場合のように、初期端末は、ＥＭＭ状態と同様にＥＣＭアイドル状態にあり、端末が初期接続（ｉｎｉｔｉａｌ ａｔｔａｃｈ）手順を介して当該ネットワークに成功的に登録するようになると、端末及びＭＭＥは、ＥＣＭ連結状態に遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）される。また、端末がネットワークに登録されているが、トラフィックが非活性化されて無線資源が割り当てられていない場合、端末は、ＥＣＭアイドル状態にあり、当該端末に上向きリンク或いは下向きリンクの新しいトラフィックが発生されれば、サービス要請（ｓｅｒｖｉｃｅ ｒｅｑｕｅｓｔ）手順を介して端末及びＭＭＥは、ＥＣＭ連結状態に遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）される。

図３は、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムに利用される物理チャネル及びこれらを利用した一般的な信号送信方法を説明するための図である。

電源が消えた状態で再度電源がつけられるか、新しくセルに進入した端末は、Ｓ３０１ステップで基地局と同期を合わせる等の初期セル探索（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｅｌｌ ｓｅａｒｃｈ）作業を行う。このために、端末は、基地局から主同期チャネル（Ｐ−ＳＣＨ：ｐｒｉｍａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）及び副同期チャネル（Ｓ−ＳＣＨ：ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ）を受信して基地局と同期を合わせ、セルＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）などの情報を取得する。

その後、端末は、基地局から物理放送チャネル（ＰＢＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔ ｃｈａｎｎｅｌ）信号を受信してセル内の放送情報を取得できる。一方、端末は、初期セル探索ステップで下向きリンク参照信号（ＤＬ ＲＳ：ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）を受信して下向きリンクチャネル状態を確認できる。

初期セル探索を終えた端末は、Ｓ３０２ステップでＰＤＣＣＨ及びＰＤＣＣＨ情報に応じるＰＤＳＣＨを受信して、さらに具体的なシステム情報を取得できる。

その後、端末は、基地局に接続を完了するために、ステップＳ３０３ないしステップＳ３０６のようなランダムアクセス手順（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。このために、端末は、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）を介してプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信し（Ｓ３０３）、ＰＤＣＣＨ及びこれに対応するＰＤＳＣＨを介してプリアンブルに対する応答メッセージを受信できる（Ｓ３０４）。競争基盤ランダムアクセスの場合、端末は、追加的なＰＲＡＣＨ信号の送信（Ｓ３０５）及びＰＤＣＣＨ信号、並びにこれに対応するＰＤＳＣＨ信号の受信（Ｓ３０６）のような衝突解決手順（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことができる。

上述したような手順を行った端末は、その後、一般的な上／下向きリンク信号送信手順としてＰＤＣＣＨ信号及び／又はＰＤＳＣＨ信号の受信（Ｓ３０７）及び物理上向きリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）信号及び／又は物理上向きリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）信号の送信（Ｓ３０８）を行うことができる。

端末が基地局に送信する制御情報を通称して上向きリンク制御情報（ＵＣＩ：ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と称する。ＵＣＩは、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、スケジューリング要請（ＳＲ：ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）、チャネル品質指示子（ＣＱＩ）、プリコーディング行列指示子（ＰＭＩ：ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ランク指示子（ＲＩ：ｒａｎｋ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）情報などを含む。

ＬＴＥ−ＡシステムにおいてＵＣＩは、一般的にＰＵＣＣＨを介して周期的に送信されるが、制御情報とトラフィックデータが同時に送信されるべき場合、ＰＵＳＣＨを介して送信されることができる。また、ネットワークの要請／指示によりＰＵＳＣＨを介してＵＣＩを非周期的に送信することができる。
図４は、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａで無線フレームの構造を示す。

セルラーＯＦＤＭ無線パケット通信システムにおいて、上向きリンク／下向きリンクデータパケット送信は、サブフレーム（ｓｕｂ ｆｒａｍｅ）単位でなされ、１つのサブフレームは、複数のＯＦＤＭシンボルを含む一定時間区間として定義される。３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａ標準では、ＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）に適用可能なタイプ１の無線フレーム（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。ＦＤＤ方式によれば、上向きリンク送信と下向きリンク送信とが互いに異なる周波数帯域を占めながらなされる。ＴＤＤ方式によれば、上向きリンク送信と下向きリンク送信とが同じ周波数帯域を占めながら互いに異なる時間になされる。ＴＤＤ方式のチャネル応答は、実質的に相互的（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ）である。これは、与えられた周波数領域で下向きリンクチャネル応答と上向きリンクチャネル応答とがほとんど同様であるということを意味する。したがって、ＴＤＤに基づいた無線通信システムにおいて下向きリンクチャネル応答は、上向きリンクチャネル応答から得られるという長所がある。ＴＤＤ方式は、全体周波数帯域を上向きリンク送信と下向きリンク送信とが時分割されるので、基地局による下向きリンク送信と端末による上向きリンク送信とが同時に行われることができない。上向きリンク送信と下向きリンク送信とがサブフレーム単位で区分されるＴＤＤシステムにおいて、上向きリンク送信と下向きリンク送信とは、互いに異なるサブフレームで行われる。

図４(a)は、タイプ１の無線フレームの構造を例示する。下向きリンク無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）は、１０個のサブフレーム（ｓｕｂ ｆｒａｍｅ）で構成され、１つのサブフレームは、時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）において２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成される。１つのサブフレームが送信されるのにかかる時間をＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）という。例えば、１つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、１つのスロットの長さは０．５ｍｓでありうる。１つのスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルを含み、周波数領域で複数の資源ブロック（ＲＢ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を含む。３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａは、下向きリンクでＯＦＤＭＡを使用するので、ＯＦＤＭシンボルは、１つのシンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ ｐｅｒｉｏｄ）を表現するためのものである。ＯＦＤＭシンボルは、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルまたはシンボル区間といえる。資源割当単位としての資源ブロックは、１つのスロットで複数の連続的な副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含む。

１つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、循環前置（ＣＰ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）の構成（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）によって変わることができる。ＣＰには、拡張循環前置（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＣＰ）と一般循環前置（ｎｏｒｍａｌ ＣＰ）とがある。例えば、ＯＦＤＭシンボルが一般循環前置により構成された場合、１つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は７個でありうる。ＯＦＤＭシンボルが拡張循環前置により構成された場合、１つのＯＦＤＭシンボルの長さが増えるので、１つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は、一般循環前置の場合より少ない。拡張循環前置の場合に、例えば、１つのスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの数は６個でありうる。端末が速い速度で移動するなどの場合のように、チャネル状態が不安定な場合、シンボル間干渉をより一層減らすために拡張循環前置が使用され得る。

一般循環前置が使用される場合、１つのスロットは、７個のＯＦＤＭシンボルを含むので、１つのサブフレームは、１４個のＯＦＤＭシンボルを含む。このとき、各サブフレームの１番目の最大３個のＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＣＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てられ、残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｓｈａｒｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ）に割り当てられることができる。

図４(b)は、タイプ２のフレーム構造（ｆｒａｍｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｔｙｐｅ ２）を示す。タイプ２の無線フレームは、２個のハーフフレーム（ｈａｌｆ ｆｒａｍｅ）で構成され、各ハーフフレームは、５個のサブフレームで構成され、１個のサブフレームは、２個のスロットで構成される。５個のサブフレームのうち、特に、スペシャルサブフレーム（ｓｐｅｃｉａｌ ｓｕｂ ｆｒａｍｅ）は、ＤｗＰＴＳ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）、保護区間（ＧＰ：Ｇｕａｒｄ Ｐｅｒｉｏｄ）、ＵｐＰＴＳ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｐｉｌｏｔ Ｔｉｍｅ Ｓｌｏｔ）で構成される。ＤｗＰＴＳは、端末での初期セル探索、同期化、またはチャネル推定に使用される。ＵｐＰＴＳは、基地局でのチャネル推定と端末の上向きリンク送信同期を合わせるのに使用される。保護区間は、上向きリンクと下向きリンクとの間に下向きリンク信号の多重経路遅延のため、上向きリンクで生じる干渉を除去するための区間である。 上述した無線フレームの構造は、１つの例示に過ぎず、無線フレームに含まれるサブフレームの数またはサブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボルの数は様々に変更されることができる。

図５は、１つの下向きリンクスロットに対する資源グリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）を例示した図である。

図５に示すように、１つの下向きリンクスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含む。ここで、１つの下向きリンクスロットは、７個のＯＦＤＭシンボルを含み、１つの資源ブロックは、周波数領域で１２個の副搬送波を含むことを例示的に記述するが、これに限定されるものではない。

資源グリッド上で各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）を資源要素（ＲＥ：ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）とし、１つの資源ブロックは、１２×７個の資源要素を含む。資源グリッド上の資源要素は、スロット内のインデックスペア（ｐａｉｒ）（ｋ、ｌ）により識別されることができる。ここで、ｋ（ｋ＝０、…、ＮＲＢ×１２−１）は、周波数領域内の副搬送波インデックスであり、ｌ（ｌ＝０、．．．、６）は、時間領域内のＯＦＤＭシンボルインデックスである。下向きリンクスロットに含まれる資源ブロックの数（ＮＲＢ）は、下向きリンク送信帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に従属する。上向きリンクスロットの構造は、下向きリンクスロットの構造と同様でありうる。
図６は、下向きリンクサブフレームの構造を示す。

図６に示すように、サブフレーム内の１番目のスロットで先の最大３個のＯＦＤＭシンボルが制御チャネルが割り当てられる制御領域（ｃｏｎｔｒｏｌ ｒｅｇｉｏｎ）であり、残りのＯＦＤＭシンボルは、ＰＤＳＣＨが割り当てられるデータ領域（ｄａｔａ ｒｅｇｉｏｎ）である。３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａで使用される下向きリンク制御チャネルの一例として、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＤＣＣＨ、ＰＨＩＣＨなどがある。

ＰＣＦＩＣＨは、サブフレームの１番目のＯＦＤＭシンボルで送信され、サブフレーム内に制御チャネルの送信のために使用されるＯＦＤＭシンボルの数（すなわち、制御領域の大きさ）に関する情報を運ぶ。ＰＨＩＣＨは、上向きリンクに対する応答チャネルであり、ＨＡＲＱに対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を運ぶ。ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報を下向きリンク制御情報（ＤＣＩ：ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）という。下向きリンク制御情報は、上向きリンク資源割当情報、下向きリンク資源割当情報、または任意の端末グループに対する上向きリンク送信（Ｔｘ）パワー制御命令を含む。

基地局は、端末に送ろうとするＤＣＩによってＰＤＣＣＨフォーマットを決定し、制御情報にＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）を付ける。ＣＲＣには、ＰＤＣＣＨの所有者（ｏｗｎｅｒ）や用途によって固有な識別子（ＲＮＴＩ：ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋ ｔｅｍｐｏｒａｒｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）がマスキング（ｍａｓｋｉｎｇ）される。特定端末のためのＰＤＣＣＨであれば、端末の固有識別子（例えば、Ｃ−ＲＮＴＩ（ｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスキングされ得る。または、ページングメッセージのためのＰＤＣＣＨであれば、ページング指示識別子（例えば、Ｐ−ＲＮＴＩ（ｐａｇｉｎｇ−ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスキングされ得る。システム情報ブロック（ＳＩＢ：ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂｌｏｃｋ）のためのＰＤＣＣＨであれば、システム情報識別子（ＳＩ−ＲＮＴＩ（ｓｙｓｔｅｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−ＲＮＴＩ））がＣＲＣにマスキングされ得る。また、端末のランダムアクセスプリアンブルの送信に対する応答であるランダムアクセス応答を指示するために、ＲＡ−ＲＮＴＩ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ−ＲＮＴＩ）がＣＲＣにマスキングされ得る。
図７は、上向きリンクサブフレームの構造を示す。

図７に示すように、上向きリンクサブフレームは、周波数領域で制御領域とデータ領域とに分けることができる。制御領域には、上向きリンク制御情報を運ぶＰＵＣＣＨが割り当てられる。データ領域は、ユーザデータを運ぶＰＵＳＣＨが割り当てられる。上位階層で指示される場合、端末は、ＰＵＳＣＨとＰＵＣＣＨの同時送信を支援できる。１つの端末に対するＰＵＣＣＨには、サブフレーム内に資源ブロックペア（ｐａｉｒ）が割り当てられる。ＰＵＣＣＨに割り当てられる資源ブロックペアに属する資源ブロックは、スロット境界（ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ）を基準として２個のスロットの各々で互いに異なる副搬送波を占める。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられた資源ブロックペアは、スロット境界で周波数跳躍（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ）されるという。

ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）

ＰＤＣＣＨを介して送信される制御情報をダウンリンク制御情報（ＤＣＩ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）という。ＰＤＣＣＨは、ＤＣＩフォーマットに従って制御情報の大きさ及び用途が異なり、また符号化率に応じて大きさが変わることができる。
表１は、ＤＣＩフォーマットに応じるＤＣＩを示す。

表１を参照すると、ＤＣＩフォーマットには、ＰＵＳＣＨスケジューリングのためのフォーマット０、一つのＰＤＳＣＨコードワードのスケジューリングのためのフォーマット１、一つのＰＤＳＣＨコードワードの簡単な（ｃｏｍｐａｃｔ）スケジューリングのためのフォーマット１Ａ、ＤＬ−ＳＣＨの非常に簡単なスケジューリングのためのフォーマット１Ｃ、閉ループ（Ｃｌｏｓｅｄ−ｌｏｏｐ）空間多重化（ｓｐａｔｉａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）モードでＰＤＳＣＨスケジューリングのためのフォーマット２、開ループ（Ｏｐｅｎｌｏｏｐ）空間多重化モードでＰＤＳＣＨスケジューリングのためのフォーマット２Ａ、アップリンクチャネルのためのＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）命令の送信のためのフォーマット３及び３Ａ、多重アンテナポート送信モード（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｍｏｄｅ）で一つのアップリンクセル内のＰＵＳＣＨスケジューリングのためのフォーマット４がある。

ＤＣＩフォーマット１Ａは、端末に如何なる送信モードが設定されても、ＰＤＳＣＨスケジューリングのために使用されることができる。

このような、ＤＣＩフォーマットは、端末別に独立的に適用されることができ、一つのサブフレーム中に複数の端末のＰＤＣＣＨが同時に多重化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）されることができる。ＰＤＣＣＨは、一つまたはいくつかの連続的なＣＣＥ（ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｈａｎｎｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）の集合（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）から構成される。ＣＣＥは、無線チャネルの状態に応じる符号化率をＰＤＣＣＨに提供するために使用される論理的割り当て単位である。ＣＣＥは、４個の資源要素から構成されたＲＥＧの９個のセットに対応する単位のことを意味する。基地局は、一つのＰＤＣＣＨ信号を構成するために、｛１、２、４、８｝個のＣＣＥを使用することができ、このときの｛１、２、４、８｝は、ＣＣＥ集合レベル（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ）と呼ぶ。特定ＰＤＣＣＨの送信のために使用されるＣＣＥの数は、チャネル状態に応じて基地局によって決定される。各端末によって構成されたＰＤＣＣＨは、ＣＣＥに対したＲＥマッピング規則（ＣＣＥ−ｔｏ−ＲＥ ｍａｐｐｉｎｇ ｒｕｌｅ）によって各サブフレームの制御チャネル領域にインターリビング（ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）されてマッピングされる。ＰＤＣＣＨの位置は、各サブフレームの制御チャネルのためのＯＦＤＭシンボル数、ＰＨＩＣＨグループ数、及び送信アンテナ及び周波数遷移などによって変わることができる。

上述のように、多重化された各端末のＰＤＣＣＨに独立的にチャネルコーディングが行われ、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）が適用される。各端末の固有の識別子（ＵＥ ＩＤ）をＣＲＣにマスキング（ｍａｓｋｉｎｇ）して、端末が自身のＰＤＣＣＨを受信することができるようにする。しかしながら、サブフレーム内で割り当てられた制御領域において地局は、端末に該当するＰＤＣＣＨがどこにあるかに関する情報を提供しない。端末は、基地局から送信された制御チャネルを受信するために、自身のＰＤＣＣＨがどの位置でどんなＣＣＥ集合レベルまたはＤＣＩフォーマットで送信されるかが分からないので、端末は、サブフレーム内でＰＤＣＣＨ候補（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）の集合をモニタリングして、自身のＰＤＣＣＨを探す。これをブラインドデコード（ＢＤ：Ｂｌｉｎｄ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）という。ブラインドデコードは、ブラインド探索（Ｂｌｉｎｄ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）またはブラインドサーチ（Ｂｌｉｎｄ Ｓｅａｒｃｈ）と呼ばれることができる。ブラインドデコードは、端末がＣＲＣ部分に自身の端末識別子（ＵＥ ＩＤ）をデマスキング（Ｄｅ−Ｍａｓｋｉｎｇ）させた後、ＣＲＣエラーを検討して該当ＰＤＣＣＨが自身の制御チャネルであるかどうかを確認する方法をいう。

以下、ＤＣＩフォーマット０を介して送信される情報について説明する。

図８は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＤＣＩフォーマット０の構造を例示する図である。

ＤＣＩフォーマット０は、１つのアップリンクセルでのＰＵＳＣＨをスケジュールするために使用される。

表２は、ＤＣＩフォーマット０を介して送信される情報を示す。

図８及び表２に示すように、ＤＣＩフォーマット０を介して送信される情報は次の通りである。

１）キャリアインジケータ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）：０又は３ビットで構成される。

２）ＤＣＩフォーマット０とフォーマット１Ａを区分するためのフラグ：１ビットで構成され、０値はＤＣＩフォーマット０を示し、１値はＤＣＩフォーマット１Ａを示す。

３）周波数ホッピング（ｈｏｐｐｉｎｇ）のフラグ：１ビットで構成される。このフィールドは、必要な場合、そのリソース割り当ての最上位ビット（ＭＳＢ：Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ）を多重クラスタ（ｍｕｌｔｉ−ｃｌｕｓｔｅｒ）割り当てのために使用されることができる。

５）変調及びコーディング技法（ＭＣＳ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）：５ビットで構成される。

６）新しいデータインジケータ（Ｎｅｗ ｄａｔａ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）：１ビットで構成される。

７）ＰＵＳＣＨのためのＴＰＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｔ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ）コマンド：２ビットで構成される。

８）ＤＭＲＳ（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）のための循環シフト（ＣＳ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｓｈｉｆｔ）と直交カバーコード（ＯＣ／ＯＣＣ：ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｃｏｖｅｒ／ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｃｏｖｅｒ ｃｏｄｅ）のインデックス：３ビットで構成される。

９）アップリンクインデックス：２ビットで構成される。このフィールドは、アップリンク−ダウンリンク構成０によるＴＤＤ動作にのみ存在する。

１０）ダウンリンク割り当てインデックス（ＤＡＩ：Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ Ｉｎｄｅｘ）：２ビットで構成される。このフィールドは、アップリンク−ダウンリンク構成（ｕｐｌｉｎｋ−ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）１−６によるＴＤＤ動作にのみ存在する。

１１）チャネル状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）要求：１又は２ビットで構成される。ここで、２ビットフィールドは、１つ以上のダウンリンクセルが設定された端末に端末特定（ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ）に該当ＤＣＩがＣ−ＲＮＴＩ（Ｃｅｌｌ−ＲＮＴＩ）によりマッピングされた場合にのみ適用される。

１２）サウンディング参照信号（ＳＲＳ：Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）要求：０又は１ビットで構成される。ここで、このフィールドは、スケジュールするＰＵＳＣＨが端末特定（ＵＥ ｓｐｅｃｉｆｉｃ）にＣ−ＲＮＴＩによりマッピングされた場合にのみ存在する。

１３）リソース割り当てタイプ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｔｙｐｅ）：１ビットで構成される。

ＤＣＩフォーマット０内に情報ビットの数がＤＣＩフォーマット１Ａのペイロードサイズ（追加されたパディングビットを含む）より小さい場合、ＤＣＩフォーマット０にＤＣＩフォーマット１Ａのペイロードサイズが等しくなるように０が追加される。

ＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）

ＰＵＣＣＨは、フォーマット（ｆｏｒｍａｔ）に応じて次のような多様な種類のアップリンク制御情報（ＵＣＩ：ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を運ぶ。

−ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）：アップリンクＵＬ−ＳＣＨリソースを要求するのに使用される情報である。ＯＯＫ（Ｏｎ−ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式を利用して送信される。

ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ：ＰＤＳＣＨ上のダウンリンクデータパケットに対する応答信号である。ダウンリンクデータパケットが成功的に受信されたか否かを示す。単一ダウンリンクコードワード（ｃｏｄｅｗｏｒｄ）に対する応答としてＡＣＫ／ＮＡＣＫ１ビットが送信され、２つのダウンリンクコードワードに対する応答としてＡＣＫ／ＮＡＣＫ２ビットが送信される。

ＣＳＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）：ダウンリンクチャネルに対するフィードバック情報である。ＣＳＩは、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｏｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（ｒａｎｋ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）及びＰＴＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｔｙｐｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の少なくともいずれか１つを含むことができる。以下、説明の便宜のために「ＣＱＩ」と通称して説明する。

ＰＵＣＣＨは、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）とＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の技法を用いて変調できる。ＰＵＣＣＨを介して複数の端末の制御情報が送信され、各端末の信号を区別するためにコード分割多重化（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を行う場合、長さ１２のＣＡＺＡＣ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｚｅｒｏ Ａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）シーケンスを主に使用する。ＣＡＺＡＣシーケンスは、時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）及び周波数領域（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｏｍａｉｎ）において一定の大きさ（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）を維持する特性を有するので、端末のＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）又はＣＭ（Ｃｕｂｉｃ Ｍｅｔｒｉｃ）を低くしてカバレッジを増加させるのに適した性質を有する。また、ＰＵＣＣＨを介して送信されるダウンリンクデータ送信に対するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報は、直交シーケンス（ｏｒｔｈｇｏｎａｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）又は直交カバー（ＯＣ：ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｃｏｖｅｒ）を利用してカバーリングされる。

また、ＰＵＣＣＨ上に送信される制御情報は、相異なる循環シフト（ＣＳ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｓｈｉｆｔ）値を有する循環シフトされたシーケンス（ｃｙｃｌｉｃａｌｌｙ ｓｈｉｆｔｅｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を用いて区別できる。循環シフトされたシーケンスは、基本シーケンス（ｂａｓｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を特定のＣＳ量（ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ ａｍｏｕｎｔ）の分だけ循環シフトさせて生成される。特定のＣＳ量は、循環シフトインデックス（ＣＳ ｉｎｄｅｘ）により示される。チャネルの遅延拡散（ｄｅｌａｙ ｓｐｒｅａｄ）に応じて使用可能な循環シフトの数は変わる。様々な種類のシーケンスが基本シーケンスとして使用され、前述したＣＡＺＡＣシーケンスはその一例である。

また、端末が１つのサブフレームにおいて送信できる制御情報の量は、制御情報の送信に利用可能なＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの数（すなわち、ＰＵＣＣＨのコヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）検出のための参照信号（ＲＳ）の送信に利用されるＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを除いたＳＣ−ＦＤＭＡシンボルを意味するが、ＳＲＳ（Ｓｏｕｎｄｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）が設定されたサブフレームの場合はサブフレームの最後のＳＣ−ＦＤＭＡシンボルも除く）によって決定できる。

ＰＵＣＣＨは、送信される制御情報、変調技法、制御情報の量などに応じて計７つの相異なるフォーマットと定義され、それぞれのＰＵＣＣＨフォーマットに応じて送信されるアップリンク制御情報（ＵＣＩ：ｕｐｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の属性は次の表３のように要約できる。

表３に示すように、ＰＵＣＣＨフォーマット１は、スケジュールリング要求（ＳＲ：Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）の単独送信に使用される。ＳＲ単独送信の場合には変調されない波形が適用される。

ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ又は１ｂは、ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ／Ｎｏｎ−Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）の送信に使用される。任意のサブフレームにおいてＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫが単独で送信される場合にはＰＵＣＣＨフォーマット１ａ又は１ｂを使用することができる。または、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ又は１ｂを使用してＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ及びＳＲが同一サブフレームにおいて送信されることもできる。

ＰＵＣＣＨフォーマット２はＣＱＩの送信に使用され、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａ又は２ｂはＣＱＩ及びＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信に使用される。拡張ＣＰの場合にはＰＵＣＣＨフォーマット２がＣＱＩ及びＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫの送信に使用されることもある。

ＰＵＣＣＨフォーマット３は、４８ビットのエンコードされたＵＣＩを運ぶのに使用される。ＰＵＣＣＨフォーマット３は、複数のサービングセルに対するＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＳＲ（存在する場合）及び１つのサービングセルに対するＣＳＩ報告を運ぶことができる。

図９は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＰＵＣＣＨフォーマットがアップリンク物理リソースブロックのＰＵＣＣＨ領域にマッピングされる形態の一例を示す。

１つの端末に対するＰＵＣＣＨは、サブフレームにおいてリソースブロック対（ＲＢ ｐａｉｒ）として割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、第１スロットと第２スロットのそれぞれにおいて相異なるサブキャリアを占める。ＰＵＣＣＨに割り当てられるリソースブロック対に属するリソースブロックの占める周波数は、スロット境界（ｓｌｏｔ ｂｏｕｎｄａｒｙ）を基準に変更される。これを、ＰＵＣＣＨに割り当てられるＲＢ対がスロット境界において周波数がホッピング（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−ｈｏｐｐｅｄ）されたという。端末がアップリンク制御情報を時間に応じて相異なるサブキャリアを介して送信することにより、周波数ダイバーシティ利得を得ることができる。
図９において、Ｎ ^UL _RB は、アップリンクでのリソースブロックの個数を示し、０、１、．．．、Ｎ ^UL _RB −１は物理リソースブロックの番号を意味する。基本的に、ＰＵＣＣＨは、アップリンク周波数ブロックの両端（ｅｄｇｅ）にマッピングされる。図９に示すように、ｍ＝０、１で表示されるＰＵＣＣＨ領域にＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂがマッピングされ、これは、ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂが帯域端（ｂａｎｄｅｄｇｅ）に位置したリソースブロックにマッピングされることと表現することができる。また、ｍ＝２で表示されるＰＵＣＣＨ領域にＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂ及びＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂが共に（ｍｉｘｅｄ）マッピングされることができる。次に、ｍ＝３、４、５で表示されるＰＵＣＣＨ領域にＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂがマッピングされる。ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂにより使用可能なＰＵＣＣＨ ＲＢの個数（Ｎ⁽²⁾ _RB）はブロードキャスティングシグナリングによりセル内の端末に指示されることができる。

表４は、ＰＵＣＣＨフォーマットに応じる変調方式とサブフレーム当たりのビット数を示す。表４において、ＰＵＣＣＨフォーマット２ａと２ｂは一般循環前置の場合に該当する。

表５は、ＰＵＣＣＨフォーマットに応じるスロット当たりのＰＵＣＣＨ復調参照信号（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）のシンボルの個数を示す。

表６は、ＰＵＣＣＨフォーマットに応じるＰＵＣＣＨ復調参照信号（ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）のＳＣ−ＦＤＭＡシンボル位置を示した表である。表６において、ιはシンボルインデックスを示す。

以下、ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂについて説明する。ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂは、ダウンリンク送信に対するＣＱＩフィードバック（又は、ＣＱＩフィードバックとともにＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信）するために利用される。ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫが共に送信されるために、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号はＣＱＩ ＲＳにエンベデッドされて（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）送信されるか（一般ＣＰの場合）、ＣＱＩとＡＣＫ／ＮＡＣＫがジョイントコーディング（ｊｏｉｎｔ ｃｏｄｉｎｇ）されて送信される（拡張ＣＰの場合）。

図１０は、本発明が適用できる無線通信システムにおいて一般ＣＰの場合のＣＱＩチャネルの構造を示す。

１つのスロットのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル０ないし６のうち、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル１及び５（２番目及び６番目のシンボル）は復調参照信号（ＤＭＲＳ：Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）の送信に使用され、残りのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいてＣＱＩ情報が送信される。一方、拡張されたＣＰの場合は、１つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボル（ＳＣ−ＦＤＭＡシンボル３）がＤＭＲＳの送信に使用される。

ＰＵＣＣＨフォーマット２／２ａ／２ｂにおいては、ＣＡＺＡＣシーケンスによる変調をサポートし、ＱＰＳＫ変調されたシンボルが長さ１２のＣＡＺＡＣシーケンスで乗算される。シーケンスの循環シフト（ＣＳ）はシンボル及びスロット間に変更される。ＤＭＲＳに対して直交カバーリングが使用される。

１つのスロットに含まれる７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルのうち３つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの間隔の分だけ離れた２つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルには参照信号（ＤＭＲＳ）が乗せられ、残りの５つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにはＣＱＩ情報が乗せられる。１つのスロット内に２つのＲＳが使用されたことは高速端末をサポートするためである。また、各端末は、循環シフト（ＣＳ）シーケンスを使用して区分される。ＣＱＩ情報シンボルはＳＣ−ＦＤＭＡシンボル全体に変調して伝達され、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルは１つのシーケンスで構成されている。すなわち、端末は各シーケンスにＣＱＩを変調して送信する。

１つのＴＴＩで送信できるシンボル数は１０個であり、ＣＱＩ情報の変調はＱＰＳＫまで決まっている。最初の５つのシンボルは、１番目のスロットにおいて送信され、残りの５つのシンボルは、２番目のスロットにおいて送信される。ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルに対してＱＰＳＫマッピングを使用する場合、２ビットのＣＱＩ値が乗せられるので、スロットに１０ビットのＣＱＩ値を乗せることができる。従って、１つのサブフレームに最大２０ビットのＣＱＩ値を乗せることができる。ＣＱＩ情報を周波数領域において拡散させるために、周波数領域拡散符号を使用する。

周波数領域の拡散符号としては長さ１２のＣＡＺＡＣシーケンス（例えば、ＺＣシークエンス）を使用することができる。各制御チャネルは、相異なる循環シフト（ｃｙｃｌｉｃ ｓｈｉｆｔ）値を有するＣＡＺＡＣシーケンスを適用して区分される。周波数領域拡散されたＣＱＩ情報にＩＦＦＴ（ｉｎｖｅｒｓｅ ｆａｓｔ ｆｏｕｒｉｅｒ ｔｒａｍｓｆｏｒｍ）が行われる。

次に、ＰＵＣＣＨフォーマット１／１ａ／１ｂについて説明する。

図１１は、本発明が適用できる無線通信システムにおいて一般ＣＰの場合にＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネルの構造を示す。

図１１においては、ＣＱＩなしにＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信のためのＰＵＣＣＨチャネル構造を例示的に示す。

１ビット及び２ビットの確認応答情報（スクランブルされていない状態）は、それぞれＢＰＳＫ及びＱＰＳＫ変調技法を用いて１つのＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ変調シンボルで表現されることができる。肯定確認応答（ＡＣＫ）は「１」でエンコードされ、否定確認回答（ＮＡＣＫ）は「０」でエンコードされることができる。

割り当てされる帯域内において制御信号を送信するとき、多重化容量を高めるために２次元拡散が適用される。すなわち、多重化できる端末の数又は制御チャネルの数を高めるために、周波数領域拡散と時間領域拡散を同時に適用する。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を周波数領域において拡散させるために、周波数領域シーケンスを基本シーケンスとして使用する。周波数領域シーケンスとしては、ＣＡＺＡＣシーケンスの１つであるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ（ＺＣ）シーケンスを使用してもよい。

すなわち、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂにおいて、ＢＰＳＫ又はＱＰＳＫ変調方式を利用して変調されたシンボルは、長さ１２のＣＡＺＡＣシーケンス（例えば、ＺＣシーケンス）で乗算（ｍｕｌｔｉｐｌｙ）される。例えば、変調シンボルｄ（０）に長さＮのＣＡＺＡＣシーケンスｒ（ｎ）（ｎ＝０、１、２、．．．、Ｎ−１）が乗算された結果は、ｙ（０）、ｙ（１）、ｙ（２）、...、ｙ（Ｎ−１）となる。ｙ（０）、...、ｙ（Ｎ−１）シンボルをシンボルブロック（ｂｌｏｃｋ ｏｆ ｓｙｍｂｏｌ）ということができる。
このように、基本シーケンスであるＺＣシーケンスに相異なる循環シフト（ＣＳ：Ｃｙｃｌｉｃ Ｓｈｉｆｔ）が適用されることにより、相異なる端末又は相異なる制御チャネルの多重化が適用される。ＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信のためのＰＵＣＣＨ ＲＢのためのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにおいてサポートされるＣＳリソースの個数は、セル特定上位層シグナリングパラメータ（Δ^PUCCH _shift）により設定される。

変調シンボルにＣＡＺＡＣシーケンスを乗算した後、直交シーケンス（ｏｒｔｈｇｏｎａｌ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を用いたブロック単位（ｂｌｏｃｋ−ｗｉｓｅ）拡散が適用される。すなわち、周波数領域拡散されたＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、直交拡散（ｓｐｒｅａｄｉｎｇ）コードを使用して時間領域において拡散される。直交拡散コード（又は、直交カバーシーケンス（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｃｏｖｅｒ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）又は直交カバーコード（ＯＣＣ：ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｃｏｖｅｒ ｃｏｄｅ））としてはウォルシュアダマール（Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ）シーケンス又はＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）シーケンスが使用されることができる。例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号は、４シンボルに対して長さ４の直交シーケンス（ｗ０、ｗ１、ｗ２、ｗ３）を利用して拡散されてもよい。また、ＲＳも長さ３又は長さ２の直交シーケンスを介して拡散させる。これを直交カバーリング（ＯＣ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｃｏｖｅｒｉｎｇ）という。

ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報又は復調参照信号のＣＤＭに対して、ウォルシュコード（Ｗａｌｓｈ ｃｏｄｅ）、ＤＦＴ行列などの直交カバーリングが使用されることができる。

ＤＦＴ行列は正方行列からなり、ＤＦＴ行列はＮ×Ｎ（Ｎは、自然数）のサイズで構成される。
ＤＦＴ行列は、数式１のように定義されることができる。

また、数式１と同様に、以下の数式２のような行列で表現することもできる。

２ポイント、４ポイント、８ポイントのＤＦＴ行列は、それぞれの下記の数式３、４、５のようである。

一般ＣＰの場合、１つのスロットに含まれる７つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルのうち中間部分の３つの連続するＳＣ−ＦＤＭＡシンボルには参照信号（ＲＳ）が乗せられ、残りの４つのＳＣ−ＦＤＭＡシンボルにはＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が乗せられる。それに対して、拡張されたＣＰの場合は、中間の２つの連続するシンボルにＲＳが乗せられる。ＲＳに使用されるシンボルの個数及び位置は制御チャネルに応じて異なり、これに関連するＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号に使用されるシンボルの個数及び位置もそれに応じて変更される。

一般ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に対しては長さ４のウォルシュアダマール（Ｗａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ）シーケンスが使用され、短い（ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ）ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報及び参照信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）に対しては長さ３のＤＦＴシーケンスが使用される。

拡張されたＣＰの場合の参照信号に対しては長さ２のアダマールシーケンスが使用される。

前述したような周波数領域におけるＣＳリソース及び時間領域におけるＯＣリソースを利用して、複数の端末がコード分割多重化（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式で多重化できる。すなわち、同一のＰＵＣＣＨ ＲＢ上で複数の端末のＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報及びＲＳが多重化できる。

このような時間領域拡散ＣＤＭに対して、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報に対してサポートされる拡散コード個数はＲＳシンボルの個数により制限される。すなわち、ＲＳ送信ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数はＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報送信ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルの個数より少ないため、ＲＳの多重化容量（ｃａｐａｃｉｔｙ）がＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報の多重化容量に比べて少なくなる。

例えば、一般ＣＰの場合は４つのシンボルにおいてＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報が送信できるが、拡張されたＣＰの場合は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報のために４つではない３つの直交拡散コードが使用され、これは、ＲＳ送信シンボルの個数が３つに制限されてＲＳのために３つの直交拡散コードのみが使用できるためである。

一般ＣＰのサブフレームにおいて、１つのスロットにおいて３つのシンボルがＲＳ送信のために使用され、４つのシンボルがＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報送信のために使用される場合、例えば、周波数領域において６つの循環シフト（ＣＳ）及び時間領域において３つの直交カバー（ＯＣ）リソースを使用できる場合、計１８個の相異なる端末からのＨＡＲＱ確認応答が１つのＰＵＣＣＨ ＲＢ内で多重化されることができる。もし、拡張されたＣＰのサブフレームにおいて、１つのスロットにおいて２つのシンボルがＲＳ送信のために使用され、４つのシンボルがＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報送信のために使用される場合、例えば、周波数領域において６つの循環シフト（ＣＳ）及び時間領域において２つの直交カバー（ＯＣ）リソースを使用できる場合、計１２個の相異なる端末からのＨＡＲＱ確認応答が１つのＰＵＣＣＨ ＲＢ内で多重化されることができる。

次に、ＰＵＣＣＨフォーマット１について説明する。スケジューリング要求（ＳＲ）は、端末がスケジュールされることを要求するか又は要求しない方式で送信される。ＳＲチャネルは、ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂでのＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネル構造を再使用し、ＡＣＫ／ＮＡＣＫチャネル設計に基づいてＯＯＫ（Ｏｎ−Ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式で構成される。ＳＲチャネルにおいては参照信号が送信されない。従って、一般ＣＰの場合には長さ７のシーケンスが利用され、拡張されたＣＰの場合には長さ６のシーケンスが利用される。ＳＲ及びＡＣＫ／ＮＡＣＫに対して相異なる循環シフト又は直交カバーが割り当てられることができる。

図１２は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＡＣＫ／ＮＡＣＫとＳＲを多重化する方法を例示する。

ＳＲ ＰＵＣＣＨフォーマット１の構造は、図１２に示すＡＣＫ／ＮＡＣＫ ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂの構造と同一である。

ＳＲは、ＯＯＫ（Ｏｎ−ｏｆｆ Ｋｅｙｉｎｇ）方式を利用して送信される。具体的に、端末は、ＰＵＳＣＨリソースを要求（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ＳＲ）するために変調シンボルｄ（０）＝１を有するＳＲを送信し、スケジューリングを要求しない場合（ｎｅｇａｔｉｖｅ ＳＲ）、何も送信しない。ＡＣＫ／ＮＡＣＫのためのＰＵＣＣＨ構造がＳＲのために再使用されるので、同一のＰＵＣＣＨ領域内の相異なるＰＵＣＣＨリソースインデックス（すなわち、相異なる循環シフト（ＣＳ）と直交コードの組み合わせ）がＳＲ（ＰＵＣＣＨフォーマット１）又はＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ＰＵＣＣＨフォーマット１ａ／１ｂ）に割り当てられることができる。ＳＲ送信のために端末により使用されるＰＵＣＣＨリソースインデックスは、端末特定上位層シグナリングにより設定される。

端末は、ＣＱＩ送信がスケジューリングされたサブフレームにおいてｐｏｓｉｔｉｖｅ ＳＲを送信する必要がある場合、ＣＱＩをドロップ（ｄｒｏｐ）し、ＳＲのみを送信する。類似して、ＳＲ及びＳＲＳを同時に送信する状況が発生すると、端末はＣＱＩをドロップし、ＳＲのみを送信する。

ＳＲとＡＣＫ／ＮＡＣＫが同一のサブフレームにおいて発生した場合、端末は、肯定ＳＲ（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ＳＲ）のために割り当てられたＳＲ ＰＵＣＣＨリソース上でＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。それに対して、否定ＳＲ（ｎｅｇａｔｉｖｅ ＳＲ）の場合、端末は、割り当てられたＡＣＫ／ＮＡＣＫリソース上でＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する。

図１２は、ＡＣＫ／ＮＡＣＫとＳＲ同時送信のための星状マッピングを例示する。具体的に、ＮＡＣＫ（又は、２つのＭＩＭＯコードワードの場合、ＮＡＣＫ、ＮＡＣＫ）が＋１に変調マッピングされることを例示する。これにより、ＤＴＸ（Ｄｉｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）発生時にＮＡＣＫとして処理する。

ＳＲ、持続的スケジューリング（ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）のために、ＣＳ、ＯＣ及びＰＲＢ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）で構成されるＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースはＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を介して端末に割り当てられる。それに対して、動的ＡＣＫ／ＮＡＣＫ送信、非持続的スケジューリング（ｎｏｎ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）のために、ＡＣＫ／ＮＡＣＫリソースはＰＤＳＣＨに対応するＰＤＣＣＨの最小の（ｌｏｗｅｓｔ）ＣＣＥインデックスにより暗黙的に（ｉｍｐｌｉｃｉｔｌｙ）端末に割り当てられる。

端末は、アップリンクデータの送信のためのリソースが必要な場合にＳＲを送信できる。すなわち、ＳＲの送信はイベントにより誘発される（ｅｖｅｎｔ−ｔｒｉｇｇｅｒｅｄ）。

ＳＲ ＰＵＣＣＨリソースは、ＰＵＣＣＨフォーマット３を使用してＳＲがＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫとともに送信される場合を除いて、上位層シグナリングにより設定される。すなわち、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージ（例えば、ＲＲＣ接続再設定（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）メッセージ）を介して送信されるＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔＣｏｎｆｉｇ情報要素（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）により設定される。

表１１は、ＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔＣｏｎｆｉｇ情報要素（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）を例示する。

表１２は、ＳｃｈｅｄｕｌｉｎｇＲｅｑｕｅｓｔＣｏｎｆｉｇ情報要素（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）に含まれたフィールドを示す。

表１２を参照すると、端末は、ＳＲの送信のためにＲＲＣメッセージを介してｓｒ−ＰＵＣＣＨ−ＲｅｓｏｕｒｃｅＩｎｄｅｘパラメータとＳＲ構成インデックスを示すｓｒ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘパラメータ（I_SR）を受信する。ｓｒ−ＣｏｎｆｉｇＩｎｄｅｘパラメータによりＳＲが送信される周期を示す^SR _PERIODICITYとＳＲが送信されるサブフレームを示す^N _OFFSET,SRが設定されることができる。すなわち、ＳＲは、上位層により与えられるI_SRによって周期的に繰り返される特定のサブフレームにおいて送信される。また、ＳＲのためのリソースは、サブフレームリソースとＣＤＭ／ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）リソースが割り当てられることができる。

表１３は、ＳＲ構成インデックスによるＳＲ送信周期とＳＲサブフレームのオフセットを示す。

バッファ状態報告（ＢＳＲ：ｂｕｆｆｅｒ ｓｔａｔｕｓ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ）

図１３は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＭＡＣエンティティ（ｅｎｔｉｔｙ）で使用するＭＡＣ ＰＤＵを例示する図である。

図１３に示すように、ＭＡＣ ＰＤＵは、ＭＡＣヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）、少なくとも１つのＭＡＣ ＳＤＵ（ｓｅｒｖｉｃｅ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）及び少なくとも１つのＭＡＣ制御要素（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）を含み、付加的にパディング（ｐａｄｄｉｎｇ）をさらに含んでもよい。場合によって、ＭＡＣ ＳＤＵ及びＭＡＣ制御要素の少なくとも１つはＭＡＣ ＰＤＵに含まれなくてもよい。

図１３の例示のように、ＭＡＣ制御要素は、ＭＡＣ ＳＤＵより先行して位置することが一般的である。そして、ＭＡＣ制御要素のサイズは固定されるか可変的であり得る。ＭＡＣ制御要素のサイズが可変的である場合、拡張されたビット（ｅｘｔｅｎｔｄｅｄ ｂｉｔ）によりＭＡＣ制御要素のサイズが拡張されているか否かを判断できる。ＭＡＣ ＳＤＵのサイズも可変的であり得る。

ＭＡＣヘッダは、少なくとも１つ以上のサブヘッダを含む。ここで、ＭＡＣヘッダに含まれる少なくとも１つ以上のサブヘッダは、それぞれのＭＡＣ ＳＤＵ、ＭＡＣ制御要素及びパディングに対応するものであり、サブヘッダの順序は対応する要素の配置順序と同一である。例えば、図１３の例示のように、ＭＡＣ ＰＤＵにＭＡＣ制御要素１、ＭＡＣ制御要素２、複数のＭＡＣ ＳＤＵ及びパディングが含まれていたら、ＭＡＣヘッダにおいてはＭＡＣ制御要素１に対応されるサブヘッダ、ＭＡＣ制御要素２に対応されるサブヘッダ、複数のＭＡＣ ＳＤＵのそれぞれに対応される複数のサブヘッダ及びパディングに対応されるサブヘッダが順番に配置される。

ＭＡＣヘッダに含まれるサブベッダは、図１３の例示のように、６つのヘッダフィールドを含む。具体的に、サブヘッダは、Ｒ／Ｒ／Ｅ／ＬＣＩＤ／Ｆ／Ｌの６つのヘッダフィールドを含む。

固定されたサイズのＭＡＣ制御要素に対応されるサブヘッダ及びＭＡＣ ＰＤＵに含まれたデータフィールドのうち最後のものに対応されるサブヘッダに対しては、図１３の例示のように、４つのヘッダフィールドを含むサブヘッダが使用される。このように、サブヘッダが４つのフィールドを含む場合、４つのフィールドはＲ／Ｒ／Ｅ／ＬＣＩＤであり得る。

図１４及び図１５は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてＭＡＣ ＰＤＵのサブヘッダを例示する。

図１４及び図１５を参照して各フィールドを説明すると、次のようである。

１）Ｒ：予約ビット（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ ｂｉｔ）であり、使用されないビットである。

２）Ｅ：拡張フィールド（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｆｉｅｌｄ）として、サブヘッダに対応される要素の拡張可否を示す。例えば、Ｅフィールドが「０」である場合、サブヘッダに対応する要素は繰り返さずに終了し、Ｅフィールドが「１」である場合、サブヘッダに対応される要素は１回もっと繰り返されてその長さが２つ拡張される。

３）ＬＣＩＤ：論理チャネル識別フィールド（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）は、当該ＭＡＣ ＳＤＵと対応する論理チャネル（ｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｎｎｅｌ）を識別するか又は該当ＭＡＣ制御要素及びパディングのタイプを識別する。もし、サブヘッダに連関したものがＭＡＣ ＳＤＵであると、どのような論理チャネルに該当するＭＡＣ ＳＤＵであるかを示し、サブヘッダ連関したものがＭＡＣ制御要素であると、どのようなＭＡＣ制御要素であるかを示す。
表１４は、ＤＬ−ＳＣＨのためのＬＣＩＤの値を示す。

表１５は、ＵＬ−ＳＣＨのためのＬＣＩＤの値を示す。

ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいて、端末は、ＬＣＩＤフィールドに短縮されたＢＳＲ（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ＢＳＲ）、短いＢＳＲ（Ｓｈｏｒｔ ＢＳＲ）及び長いＢＳＲ（Ｌｏｎｇ ＢＳＲ）のいずれか１つのインデックス値を設定することにより、ネットワークに自分のバッファ状態を報告することができる。表１４及び表１５に例示されたインデックス及びＬＣＩＤ値のマッピング関係を説明の便宜のために例示したものであり、本発明はこれに限定されない。４）Ｆ：フォーマットフィールド（Ｆｏｒｍａｔ ｆｉｅｌｄ）として、Ｌフィールドのサイズを示す。

５）Ｌ：長さフィールド（Ｌｅｎｇｔｈ ｆｉｅｌｄ）として、サブヘッダと対応されるＭＡＣ ＳＤＵ及びＭＡＣ制御要素のサイズを示す。サブヘッダに対応されるＭＡＣ ＳＤＵ又はＭＡＣ制御要素のサイズが１２７ビットより小さいか等しい場合は７ビットのＬフィールドが使用され（図１４の（ａ））、その他の場合は１５ビットのＬフィールドが使用される（図１４の（ｂ））。ＭＡＣ制御要素が可変するサイズである場合、ＬフィールドによりＭＡＣ制御要素のサイズが定義されることができる。ＭＡＣ制御要素のサイズが固定される場合、ＬフィールドによりＭＡＣ制御要素のサイズが定義されなくても、ＭＡＣ制御要素のサイズを決定できるので、図１５のようにＦ及びＬフィールドは省略されてもよい。

図１６は、本発明が適用できる無線通信システムにおいてバッファ状態報告のためのＭＡＣ制御要素のフォーマットを例示する図である。

サブヘッダのＬＣＩＤフィールドに短縮されたＢＳＲ及び短いＢＳＲが定義される場合、サブヘッダに対応されるＭＡＣ制御要素は、図１６の（ａ）の例示のように、１つの論理チャネルグループＩＤ（ＬＣＧ ＩＤ：Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）フィールド及び論理チャネルグループのバッファ状態を示す１つのバッファサイズ（Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｉｚｅ）フィールドを含むように構成される。ＬＣＧ ＩＤフィールドは、バッファの状態を報告しなければならない論理チャネルグループを識別するためのものであって、ＬＣＧ ＩＤフィールドは２ビットのサイズを有することができる。

バッファサイズフィールドは、ＭＡＣ ＰＤＵが生成された後、論理チャネルグループに属する全ての論理チャネルの使用可能なデータの総量を識別するためのものである。使用可能なデータはＲＬＣ層及びＰＤＣＰ層において送信可能な全てのデータを含み、データ量はバイト数で表す。ここで、データ量を演算するとき、ＲＬＣヘッダ及びＭＡＣヘッダのサイズを排除してもよい。バッファサイズフィールドは６ビットのサイズを有することができる。

サブヘッダのＬＣＩＤフィールドに長いＢＳＲが定義される場合、サブヘッダに対応されるＭＡＣ制御要素は、図１６の（ｂ）の例示のように、０ないし３のＬＣＧ ＩＤを有する４つのグループのバッファ状態を示す４つのバッファサイズフィールドが含まれる。各バッファサイズフィールドは、相異なる論理チャネルグループ別に使用可能なデータ総量を識別するために用いられる。

キャリヤ併合一般
本発明の実施の形態において考慮する通信環境は、マルチキャリヤ（Multi-carrier）サポート環境をすべて含む。即ち、本発明で用いられるマルチキャリアシステムまたはキャリヤ併合（ＣＡ：Carrier Aggregation）システムは、広帯域をサポートするために、目標とする広帯域を構成する時に目標帯域より小さな帯域幅（bandwidth）を有する１つ以上のコンポーネントキャリヤ（ＣＣ：Component Carrier）を併合（aggregation）して使用するシステムのことをいう。

本発明においてマルチキャリヤは、キャリヤの併合（または、搬送波集成）を意味し、このとき、キャリヤの併合は、隣接した（contiguous）キャリヤ間の併合だけでなく、隣接していない（non-contiguous）キャリヤ間の併合を全部意味する。また、ダウンリンクとアップリンクとの間に集成されるコンポーネントキャリヤの数は、異に設定されることができる。ダウンリンクコンポーネントキャリヤ（以下、ＤＬ ＣＣとする）の数とアップリンクコンポーネントキャリヤ（以下、ＵＬ ＣＣとする）の数とが同じ場合を対称な（symmetric）集成といい、その数が異なる場合を非対称な（asymmetric）集成という。このようなキャリヤ併合は、搬送波集成、帯域幅集成（bandwidth aggregation）、スペクトル集成（spectrum aggregation）などのような用語と混用して使用されることができる。

２つ以上のコンポーネントキャリヤが結合されて構成されるキャリヤ併合は、ＬＴＥ−Ａシステムでは、１００ＭＨｚ帯域幅までサポートすることを目標とする。目標帯域より小さな帯域幅を有する１つ以上のキャリヤを結合する時に、結合するキャリヤの帯域幅は、従来のＩＭＴシステムとの互換性（backward compatibility）を維持するために、従来のシステムにおいて使用する帯域幅に制限できる。例えば、従来の３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、｛１．４， ３， ５， １０， １５， ２０｝ＭＨｚ帯域幅をサポートし、3GPP LTE-advancedシステム（即ち、ＬＴＥ−Ａ）では、既存システムとの互換のために上記の帯域幅だけを利用して２０ＭＨｚより大きな帯域幅をサポートするようにすることができる。また、本発明で用いられるキャリヤ併合システムは、既存システムで使用する帯域幅と関係なしで新たな帯域幅を定義してキャリヤ併合をサポートするようにすることができる。

ＬＴＥ−Ａシステムは、無線資源を管理するために、セル（cell）の概念を使用する。

上述のキャリヤ併合環境は、多重セル（multiple cells）環境と称することができる。セルは、ダウンリンク資源（ＤＬ ＣＣ）とアップリンク資源（ＵＬ ＣＣ）一対の組合せと定義されるが、アップリンク資源は、必須要素ではない。したがって、セルは、ダウンリンク資源単独、またはダウンリンク資源とアップリンク資源とから構成されることができる。特定端末がただ１つの設定されたサービングセル（configured serving cell）を有する場合、１つのＤＬ ＣＣと１つのＵＬ ＣＣを有することができるが、特定端末が２つ以上の設定されたサービングセルを有する場合には、セルの数だけのＤＬ ＣＣを有し、ＵＬ ＣＣの数は、それと同一であるか、またはそれより小さくありうる。

または、それと反対にＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣとが構成されることもできる。即ち、特定端末が多数の設定されたサービングセルを有する場合、ＤＬ ＣＣの数よりＵＬ ＣＣがより多くのキャリヤ併合環境もサポートされることができる。即ち、キャリヤ併合（carrier aggregation）は、各々キャリヤ周波数（セルの重心周波数）が互いに異なる２つ以上のセルの併合と理解されることができる。ここで、言う「セル（Cell）」は、一般に使用される基地局がカバーする領域としての「セル」とは区分されなければならない。

ＬＴＥ−Ａシステムにおいて使用されるセルは、プライマリセル（ＰＣｅｌｌ：Primary Cell）及びセコンダリーセル（ＳＣｅｌｌ：Secindary Cell）を含む。ＰセルとＳセルは、サービングセル（Serving Cell）として使用されることができる。RRC_CONNECTED状態にあるが、キャリヤ併合が設定されないか、またはキャリヤ併合をサポートしない端末の場合、Ｐセルだけから構成されたサービングセルがただ１つ存在する。反面、RRC_CONNECTED状態にあり、キャリヤ併合が設定された端末の場合、１つ以上のサービングセルが存在でき、全体サービングセルには、Ｐセルと１つ以上のＳセルが含まれる。

サービングセル（ＰセルとＳセル）は、ＲＲＣパラメータを介して設定されることができる。ＰｈｙｓＣｅｌｌＩｄは、セルの物理階層識別子であって、０から５０３までの定数値を有する。ＳＣｅｌｌＩｎｄｅｘは、Ｓセルを識別するために使用される簡略な（short）識別子であって、１から７までの定数値を有する。ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘは、サービングセル（ＰセルまたはＳセル）を識別するために使用される簡略な（short）識別子であって、０から７までの定数値を有する。０値は、Ｐセルに適用され、ＳＣｅｌｌＩｎｄｅｘは、Ｓセルに適用するために予め付与される。即ち、ＳｅｒｖＣｅｌｌＩｎｄｅｘにおいて最も小さなセルＩＤ（またはセルインデックス）を有するセルがＰセルになる。

Ｐセルは、プライマリ周波数（または、primary CC）上において動作するセルを意味する。端末が初期接続設定（initial connection establishment）過程を行うか、または接続再−設定過程を行うのに使用されることができ、ハンドオーバ過程で指示されたセルを指し示すことができる。また、Ｐセルは、キャリヤ併合環境で設定されたサービングセルのうち、制御関連通信の重心になるセルを意味する。即ち、端末は、自身のＰセルにおいてのＰＵＣＣＨを割り当てられて送信でき、システム情報を獲得するか、またはモニタリング手順を変更するのにＰセルだけを利用できる。Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）は、キャリヤ併合環境をサポートする端末に移動性制御情報（mobilityControlInfo）を含む上位階層のＲＲＣ接続再設定（RRCConnectionReconfiguration）メッセージを用いて、ハンドオーバ手順のためにＰセルだけを変更することもできる。

Ｓセルは、セコンダリー周波数（または、Secondary CC）上において動作するセルを意味できる。特定端末にＰセルは、１つだけが割り当てられ、Ｓセルは、１つ以上が割り当てられることができる。Ｓセルは、ＲＲＣ接続が設定がなされた後に構成可能であり、追加的な無線資源を提供するのに使用されることができる。キャリヤ併合環境で設定されたサービングセルのうち、Ｐセルを除いた残りのセル、即ちＳセルには、ＰＵＣＣＨが存在しない。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、Ｓセルをキャリヤ併合環境をサポートする端末に追加する時、RRC_CONNECTED状態にある関連したセルの動作と関連したすべてのシステム情報を特定シグナル（dedicated signal）を介して提供できる。システム情報の変更は、関連したＳセルの解除及び追加によって制御されることができ、このとき、上位階層のＲＲＣ接続再設定（RRCConnectionReconfiguration）メッセージを利用できる。Ｅ−ＵＴＲＡＮは、関連したＳセル内でブロードキャストするよりは、端末別に相異なったパラメータを有する特定シグナリング（dedicated signaling）できる。

初期セキュリティー活性化過程が始まった以後に、Ｅ−ＵＴＲＡＮは、接続設定過程で初期に構成されるＰセルに付加して、１つ以上のＳセルを含むネットワークを構成できる。キャリヤ併合環境でＰセル及びＳセルは、各々のコンポーネントキャリヤとして動作できる。以下の実施の形態では、プライマリコンポーネントキャリヤ（ＰＣＣ）は、Ｐセルと同じ意味として使用されることができ、セコンダリーコンポーネントキャリヤ（ＳＣＣ）は、Ｓセルと同じ意味として使用されることができる。

図17は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおけるコンポーネントキャリヤ及びキャリヤ併合の一例を示す。

図17Ａは、ＬＴＥシステムにおいて使用される単一キャリヤ構造を示す。コンポーネントキャリヤには、ＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣがある。１つのコンポーネントキャリヤは、２０ＭＨｚの周波数範囲を有することができる。

図17Ｂは、ＬＴＥ＿Ａシステムにおいて使用されるキャリヤ併合構造を示す。図17Ｂの場合に、２０ＭＨｚの周波数大きさを有する３個のコンポーネントキャリヤが結合された場合を示す。ＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣがそれぞれ３個ずつあるが、ＤＬ ＣＣとＵＬ ＣＣの数に制限があるのではない。キャリヤ併合の場合、端末は、３個のＣＣを同時にモニタリングでき、ダウンリンク信号／データを受信することができ、アップリンク信号／データを送信できる。

仮に、特定セルにおいてＮ個のＤＬ ＣＣが管理される場合には、ネットワークは、端末にＭ（Ｍ≦Ｎ）個のＤＬ ＣＣを割り当てることができる。このとき、端末は、Ｍ個の制限されたＤＬ ＣＣだけをモニタリングし、ＤＬ信号を受信することができる。また、ネットワークは、Ｌ（Ｌ≦Ｍ≦Ｎ）個のＤＬ ＣＣに優先順位をつけて主なＤＬ ＣＣを端末に割り当てることができ、このような場合、ＵＥは、Ｌ個のＤＬ ＣＣは、必ずモニタリングしなければならない。このような方式は、アップリンクの送信にも全く同様に適用されることができる。

ダウンリンク資源の搬送波周波数（または、ＤＬ ＣＣ）とアップリンク資源の搬送波周波数（または、ＵＬ ＣＣ）との間のリンケージ（linkage）は、ＲＲＣメッセージのような上位階層メッセージまたはシステム情報により指示されることができる。例えば、ＳＩＢ２（System Information Block Type 2）によって定義されるリンケージによって、ＤＬ資源とＵＬ資源との組合せが構成されることができる。具体的に、リンケージは、ＵＬグラントを運ぶＰＤＣＣＨが送信されるＤＬ ＣＣと前記ＵＬグラントを使用するＵＬ ＣＣ間のマッピング関係を意味でき、ＨＡＲＱのためのデータが送信されるＤＬ ＣＣ（または、ＵＬ ＣＣ）とＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号が送信されるＵＬ ＣＣ（または、ＤＬ ＣＣ）間のマッピング関係を意味することもできる。

アップリンク資源割り当て手順
３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムの場合、資源の活用を最大化するために、基地局のスケジューリング基盤のデータ送受信方法を使用する。これは、端末が送信するデータがある場合、優先的に基地局にアップリンク資源割り当てを要請し、基地局から割り当てられたアップリンク資源だけを利用してデータを送信できることを意味する。

図1８は、本発明が適用されることができる無線通信システムにおける端末のアップリンク資源割り当て過程を例示する図である。

アップリンクの無線資源の効率的な使用のために、基地局は、各端末別にどんな種類のデータをどのくらいアップリンクに送信するのかを知っていなければならない。したがって、端末が直接自身が送信しようとするアップリンクデータに関する情報を基地局に伝達し、基地局は、これに基づいて該当端末にアップリンク資源を割り当てることができる。この場合、端末が基地局に伝達するアップリンクデータに関する情報は、自身のバッファに格納されているアップリンクデータの量であって、これをバッファ状態報告（ＢＳＲ：Ｂｕｆｆｅｒ Ｓｔａｔｕｓ Ｒｅｐｏｒｔ）と呼ぶ。ＢＳＲは、端末が現在ＴＴＩでＰＵＳＣＨ上の資源が割り当てられ、報告イベント（ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｅｖｅｎｔ）がトリガーリングされた場合、ＭＡＣ制御要素（ＭＡＣ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）を使用して送信される。

図1８の（ａ）は、端末がバッファ状態報告（ＢＳＲ：ｂｕｆｆｅｒ ｓｔａｔｕｓ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ）のためのアップリンク無線資源が端末に割り当てられない場合に、実際のデータ（ａｃｔｕａｌ ｄａｔａ）のためのアップリンク資源割り当て過程を例示する。すなわち、ＤＲＸモードからアクティブモードの状態を転換する端末の場合、予め割り当てられたデータ資源がないから、ＰＵＣＣＨを介したＳＲ送信をはじめとして上向きデータに対する資源を要請しなければならなく、この場合、５ステップのアップリンク資源割り当て手順が使用される。

図1８の（ａ）を参照すると、端末は、ＢＳＲを送信するためのＰＵＳＣＨ資源が割り当てられない場合、端末は、ＰＵＳＣＨ資源の割り当てを受けるために、まずスケジューリング要請（ＳＲ：ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）を基地局に送信する（Ｓ1８０１）。

スケジューリング要請は、報告イベント（ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｅｖｅｎｔ）が発生したが、端末が現在のＴＴＩでＰＵＳＣＨ上に無線資源がスケジューリングされない場合、端末がアップリンク送信のためのＰＵＳＣＨ資源の割り当てを受けるために、基地局に要請するために利用される。すなわち、端末は、正規的バッファ状態報告（ｒｅｇｕｌａｒ ＢＳＲ）がトリガー（ｔｒｉｇｇｅｒ）されたが、ＢＳＲを基地局に送信するためのアップリンク無線資源を有しない場合にＰＵＣＣＨ上にＳＲを送信する。端末は、ＳＲのためのＰＵＣＣＨ資源が設定されたかどうかに応じて、端末は、ＰＵＣＣＨを介してＳＲを送信するか、またはランダムアクセス手順を開始する。 具体的には、ＳＲが送信できるＰＵＣＣＨリソースは、ＳＲが送信されるＰＲＢ、ＳＲの周波数領域拡散のために基本シーケンス（例えば、ＺＣシーケンス）に適用される循環シフト（ＣＳ）及びＳＲの時間領域拡散のための直交コード（ＯＣ）の組み合わせで決定できる。また、ＳＲ送信周期（ＳＲ ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ）及びＳＲサブフレームオフセット情報を含む。ＳＲが送信できるＰＵＣＣＨリソースは、端末特定的に上位層（例えば、ＲＲＣ層）により設定されることができる。

端末は、基地局からＢＳＲ送信のためのＰＵＳＣＨ資源に対するＵＬ ｇｒａｎｔを受信すると（Ｓ1８０３）、ＵＬ ｇｒａｎｔにより割り当てられたＰＵＳＣＨ資源を介してトリガーリングされたＢＳＲを基地局に送信する（Ｓ1８０５）。

基地局は、ＢＳＲを介して実際の端末がアップリンクに送信するデータの量を確認し、実際データ送信のためのＰＵＳＣＨ資源に対するＵＬ ｇｒａｎｔを端末に送信する（Ｓ1８０７）。実際データ送信のためのＵＬ ｇｒａｎｔを受信した端末は、割り当てられたＰＵＳＣＨ資源を介して実際アップリンクデータを基地局に送信する（Ｓ1８０９）。

図1８の（ｂ）は、端末がＢＳＲのためのアップリンク無線資源が端末に割り当てられている場合に、実際データのためのアップリンク資源割り当て過程を例示する。

図1８の（ｂ）を参照すると、端末がＢＳＲ送信のためのＰＵＳＣＨ資源が既に割り当てられた場合、端末は、割り当てられたＰＵＳＣＨ資源を介してＢＳＲを送信し、これと共にスケジューリング要請を基地局に送信する（Ｓ1８１１）。次に、基地局は、ＢＳＲを介して実際端末がアップリンクに送信するデータの量を確認し、実際データ送信のためのＰＵＳＣＨ資源に対するＵＬ ｇｒａｎｔを端末に送信する（Ｓ1８１３）。実際データ送信のためのＵＬ ｇｒａｎｔを受信した端末は、割り当てられたＰＵＳＣＨ資源を介して実際アップリンクデータを基地局に送信する（Ｓ1８１５）。

図1９は、本発明が適用されることができる３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａで要求する制御平面（Ｃ−Ｐｌａｎｅ）での遅延時間（ｌａｔｅｎｃｙ）を説明するための図である。

図９を参照すると、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａは、アイドルモード（Ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ）（ＩＰアドレスが割り当てられた状態）から接続モード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）への遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ）時間が５０ｍｓ以下になるように要求する。このとき、遷移時間は、ユーザ平面（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）の設定時間（Ｓ１伝達遅延時間は除外）を含む。また、接続モード内でドーマント状態（ｄｏｒｍａｎｔ ｓｔａｔｅ）からアクティブ状態（ａｃｔｉｖｅ ｓｔａｔｅ）への転換時間は、１０ｍｓ以下に要求される。

ドーマント状態（ｄｏｒｍａｎｔ ｓｔａｔｅ）からアクティブ状態（ａｃｔｉｖｅ ｓｔａｔｅ）への遷移は、次の通りに４種類のシナリオで発生できる。

- 同期化された端末の場合、アップリンク送信により開始された遷移（Ｕｐｌｉｎｋ ｉｎｉｔｉａｔｅｄ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ、ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ)

- 非同期化された端末の場合、アップリンク送信により開始された遷移（Ｕｐｌｉｎｋ ｉｎｉｔｉａｔｅｄ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ、ｕｎｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ)

- 同期化された端末の場合、ダウンリンク送信により開始された遷移（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｉｎｉｔｉａｔｅｄ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ、ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ)

- 非同期化された端末の場合、ダウンリンク送信により開始された遷移（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｉｎｉｔｉａｔｅｄ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ、ｕｎｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ)

図2０は、本発明が適用されることができる３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａで要求する同期化された端末のドーマント状態（ｄｏｒｍａｎｔ ｓｔａｔｅ）からアクティブ状態（ａｃｔｉｖｅ ｓｔａｔｅ）への遷移時間を説明するための図である。

図2０では、先の図1８で説明した３ステップ（ＢＳＲのためのアップリンク無線資源が割り当てられた場合）アップリンク資源割り当て手順を例示する。ＬＴＥ−Ａシステムでは、アップリンク資源割り当てのために、以下の表16のような遅延時間が要求される。

表16は、ＬＴＥ−Ａシステムで要求される、同期化された端末の場合、アップリンク送信により開始されたドーマント状態（ｄｏｒｍａｎｔ ｓｔａｔｅ）からアクティブ状態（ａｃｔｉｖｅ ｓｔａｔｅ）への遷移時間を表す。

図2０及び表16を参照すると、１ｍｓ／５ｍｓＰＵＣＣＨ循環（ｃｙｃｌｅ）を有するＰＵＣＣＨ区間によって平均的な遅延（ｄｅｌａｙ）が０．５ｍｓ／２．５ｍｓが要求され、端末がＳＲ送信するのに１ｍｓが要求される。そして、基地局がＳＲをデコードしスケジューリング承認（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｇｒａｎｔ）を生成するまで３ｍｓが要求され、スケジューリング承認を送信するのに１ｍｓが要求される。そして、端末がスケジューリング承認をデコードし、Ｌ１階層でアップリンクデータをエンコードするまで３ｍｓが要求され、アップリンクデータを送信するのに１ｍｓが要求される。

このように端末がアップリンクデータを送信する手順を完了するのに総９．５／１５．５ｍｓが要求される。

このように基地局のスケジューリングベースのデータを送信するシステムの特性により端末のアップリンクデータの送信においても、遅延時間（ｌａｔｅｎｃｙ）を増加させる問題が発生する。

特に、間欠的にデータを応用（例えば、ヘルスケア（ｈｅａｌｔｈ ｃａｒｅ）、交通安全（ｔｒａｆｆｉｃ ｓａｆｅｔｙ）や速い送信を求める応用の場合、前述したようなデータ送信方式は必然的に遅延時間（ｌａｔｅｎｃｙ）が発生するので、適切ではない。

ランダム接続過程（ＲＡＣＨプロシージャ）
図２１は、ＬＴＥシステムにおけるランダム接続過程（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）の一例を示す。ランダム接続過程は、ＲＲＣ＿ＩＤＬＥでの初期接続、無線リンク失敗後の初期接続、ランダム接続過程を要求するハンドオーバー、ＲＲＣ＿ＣＯＮＮＥＣＴＥＤ中にランダム接続過程が要求される上向きリンクまたは下向きリンクデータ発生の際に行われる。ＲＲＣ連結要請メッセージ（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｍｅｓｓａｇｅ）とセル更新メッセージ（Ｃｅｌｌ Ｕｐｄａｔｅ Ｍｅｓｓａｇｅ）、ＵＲＡ（ＵＴＲＡＮ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ａｒｅａ）更新メッセージ（ＵＲＡ Ｕｐｄａｔｅ Ｍｅｓｓａｇｅ）などの一部ＲＲＣメッセージもランダム接続過程を利用して送信される。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にマッピングされ得る。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送信を指示すれば、端末物理階層は、まず１つの接続スロット（ａｃｃｅｓｓ ｓｌｏｔ）と１つのシグネチャー（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）を選択してＰＲＡＣＨプリアンブルを上向きに送信する。ランダム接続過程は、競争基盤（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）のランダム接続過程と非競争基盤（Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）のランダム接続過程とに区分される。

図２１（ａ）は、競争基盤（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）のランダム接続過程の一例を示し、図２１（ｂ）は、非競争基盤（Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ）のランダム接続過程の一例を示す。まず、競争基盤のランダム接続過程について図２１（ａ）を参照して説明する。 端末は、システム情報を介して基地局からランダム接続に関する情報を受信して保存する。その後、ランダム接続が必要な場合、端末は、ランダム接続プリアンブル（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ；メッセージ１ともいう）を基地局に送信する（Ｓ２１０１０）。

基地局が前記端末からランダム接続プリアンブルを受信すれば、前記基地局は、ランダム接続応答メッセージ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；メッセージ２ともいう）を端末に送信する（Ｓ２１０２０）。具体的に、前記ランダム接続応答メッセージに対する下向きスケジュールリング情報は、ＲＡ−ＲＮＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）によりＣＲＣマスキングされて、Ｌ１またはＬ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）上で送信されることができる。ＲＡ−ＲＮＴＩによりマスキングされた下向きスケジュール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、前記ランダム接続応答メッセージに自分に指示されたランダム接続応答情報があるか確認する。

自分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）が存在するか否かで確認されることができる。 前記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表すＴＡ（Ｔｉｍｉｎｇ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、上向きリンクに使用される無線資源割当情報、端末識別のための臨時識別子（例：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場合、前記応答情報に含まれた無線資源割当情報に応じて上向きリンクＳＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）で上向きリンク送信（メッセージ３とも表現する）を行う（Ｓ２１０３０）。ここで、上向きリンク送信は、スケジュールされた送信（Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）として表現されることもできる。 基地局は、端末から前記上向きリンク送信を受信した後に、競争解決（ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）のためのメッセージ（メッセージ４とも表現する）を下向きリンク共有チャネル（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ：ＤＬ−ＳＣＨ）を介して端末に送信する（Ｓ２１０４０）。次に、非競争ベースのランダムアクセス過程について図１７の（ｂ）を参照して説明する。端末がランダムアクセスプリアンブルを送信する前に、基地局が非競争ランダムアクセスプリアンブル（Ｎｏｎ−ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を端末に割り当てる（Ｓ２１１１０）。非競争ランダムアクセスプリアンブルは、ハンドオーバ命令やＰＤＣＣＨのような専用シグナリング（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ）を介して割り当てられる。端末は、非競争ランダムアクセスプリアンブルが割り当てられた場合、基地局に割り当てられた非競争ランダムアクセスプリアンブルを送信する（Ｓ２１１２０）。

その後、前記基地局は、競争ベースランダムアクセス過程でのＳ２１０２０ステップと類似してランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ；メッセージ２ともいう）を端末に送信する（Ｓ２１１３０）。前述されたランダムアクセス過程において、ランダムアクセス応答に対してはＨＡＲＱが適用されないが、ランダムアクセス応答に対するアップリンク送信や競争解決のためのメッセージに対してはＨＡＲＱが適用される。従って、ランダムアクセス応答に対して端末はＡＣＫ又はＮＡＣＫを送信する必要がない。

次世代通信システムは、情報を送受信するとき、非常に短い遅延時間を達成するための方案を考慮している。このために、送信時間間隔（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）を短くする構造が考慮されている。ここで、短いＴＴＩ構造のために、適切なデータ及び制御情報送信チャネルが新たに考案される必要がある。本発明においては、短い送信時間間隔（Ｓｈｏｒｔ ＴＴＩ：ｓＴＴＩ）をサポートする端末が初期アクセス（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）を行うとき、より速く初期アクセスを行う方法を提案する。また、ｓＴＴＩをサポートする端末が接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）においてスケジューリング要求（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ：ＳＲ）を行うとき、より速くスケジューリング要求を行うことができる方法を提案する。

以下において、本発明が提案するｓＴＴＩをサポートする端末がプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）を短縮することにより初期アクセスをより速く行う方法及びｓＴＴＩをサポートする端末が接続モード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）においてスケジューリング要求をより速く行う方法について説明する。

以下、説明の便宜のために、ｓＴＴＩをサポートする端末を簡略にｓＵＥ（ｓＴＴＩ ＵＥ）と表現する。

ｓＴＴＩ ＵＥｓのための初期アクセス手順（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）

ｓＵＥのための初期アクセス手順と関連して、（１）プロセシング時間を短縮する方法と、（２）初期アクセス手順を行う時のプロセシング単位について説明する。

プロセシング時間を短縮する方法（Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ）

ｓＵＥは、ｌｅｇａｃｙ ＵＥより短いプロセシング持続時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｄｕｒａｔｉｏｎ）を有する。ここで、ｌｅｇａｃｙ ＵＥは、既存のＬＴＥシステムにおいて定義された送信時間間隔（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）（例えば、１ｓｕｂｆｒａｍｅ）をサポートする端末を意味する。

従って、ｓＵＥは、データを送受信する時だけでなく、初期アクセス（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）を行うときにも短い時間にネットワークに接続することができる。すなわち、ネットワークのプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）と端末のプロセシング時間を両方とも短縮することにより、より多くの端末がネットワークに接続して通信できるようになる。

本明細書において使用するプロセシング時間は、ＵＥ（又は、基地局）が信号をデコードする時間、信号を生成して処理する時間、信号をエンコードする時間など、信号の処理に必要な時間をいう。
プロセシング時間を短縮する方法について説明する。

ｓＵＥとｌｅｇａｃｙ ＵＥが同一の方式でＰＲＡＣＨ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｈａｎｎｅｌ）を送信しなければならない場合、すなわち、端末の種類を区分せずに全てｌｅｇａｃｙ ＵＥのための標準規格でプリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を生成し、同一のＰＲＡＣＨリソースを利用する場合、ｓＵＥのためにプロセシング時間を短縮する方法は以下の通りである。

（方法１）
方法１は、ｓＵＥのためのランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ＲＡＲ）受信ウィンドウサイズ（ｗｉｎｄｏｗ ｓｉｚｅ）を減らして全般的なプロセシング時間を短縮する方法に関する。

以下で、ランダムアクセス応答を簡略にＲＡＲ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）で表現する。

既存のＬｅｇａｃｙ ＵＥは、各サブフレームごとに１つの制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）領域をモニターできるので、前記ＲＡＲ受信ウィンドウのサイズは一定でない。一方、ｓＵＥは、より小さい単位で制御領域をモニターできるので、前記ＲＡＲ受信ウィンドウのサイズを小さくしても、Ｌｅｇａｃｙ ＵＥと等しいかより多くの回数で制御領域をモニターすることができる。

図２２は、ｓＵＥのＲＡＲ受信ウィンドウ２２０１０と、Ｌｅｇａｃｙ端末のＲＡＲ受信ウィンドウ２２０２０を示す一例である。ｓＴＴＩをサポートする端末のＲＡＲ受信ウィンドウのサイズは、従来のＬｅｇａｃｙ端末のＲＡＲウィンドウサイズより小さく設定されたが、モニターできる制御領域はＬｅｇａｃｙ端末がモニターできる制御領域より多いことが分かる。

また、ｓＵＥ及びｌｅｇａｃｙ ＵＥが同一の方式でＰＲＡＣＨを送信する場合、ネットワークはＲＡＲをｓＵＥ及びｌｅｇａｃｙ ＵＥのそれぞれに送信しなければならない。従って、ネットワークは、２つの端末（ｓＵＥ及びｌｅｇａｃｙ ＵＥ）を区分しなければならず、区分方法は以下の実施形態の通りである。

（第１実施形態）
第１実施形態は、端末がＰＲＡＣＨをネットワークに送信する時、端末自分の情報をネットワークに知らせる方法である。このような方式で、ネットワークは、端末から送信された情報により、ＰＲＡＣＨを送信した端末がｓＴＴＩをサポートする端末であるか、既存のＬｅｇａｃｙ端末であるかが分かる。例えば、端末は、ＰＲＡＣＨの送信時に１ｂｉｔのフラグ（ｆｌａｇ）でｓＴＴＩをサポートする端末であるか、又は既存のレガシー端末であるかを知らせることができる。１ｂｉｔのフラグが「０」値を有する場合、ｓＴＴＩをサポートする端末を意味し、１ｂｉｔのフラグが「１」値を有する場合、既存のＬｅｇａｃｙ端末であることを意味する。

（第２実施形態）
第２実施形態は、プリアンブルのうち一部をｓＵＥのみが使用できるように設定する方法である。第２実施形態は、ＰＲＡＣＨのペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）サイズを増加させることなく、ネットワークがＰＲＡＣＨを送信した端末がｓＴＴＩをサポートする端末であるか、既存のＬｅｇａｃｙ端末であるかを区別することができる。すなわち、第２実施形態は、既存方式の追加的な変更を必要としない。ただし、プリアンブルの一部がｓＵＥのみにより使用できるように設定されるため、端末が選択できるプリアンブルの多様性が低減する。

（第３実施形態）
第３実施形態は、ｓＵＥとＬｅｇａｃｙ端末が相異なる方式でプリアンブルを生成する方法である。

このような場合、Ｌｅｇａｃｙ端末は、既存の方式の通りにＰＲＡＣＨを送信し、ｓＵＥのためのプリアンブル生成方式は他の方式に従う。一例として、ＲＡ−ＲＮＴＩ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ−Ｒａｄｉｏ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を定義する方式が異なるように設定されることができる。例えば、既存のＲＡ＿ＲＮＴＩを生成するパラメータｔｉをシンボルインデックス（ｓｙｍｂｏｌ ｉｎｄｅｘ）関連関数で設定し、ＳＦＮ（Ｓｙｓｔｅｍ Ｆｒａｍｅ Ｎｕｍｂｅｒ）＿ｉｄをフレームナンバー（ｆｒａｍｅ ｎｕｍｂｅｒ）とサブスロットナンバー（ｓｕｂ−ｓｌｏｔ ｎｕｍｂｅｒ）の組み合わせで又はサブスロットナンバー関連関数で設定することができる。

（第４実施形態）
第４実施形態は、ＰＲＡＣＨのフォーマットを複数設定し、フォーマットが設定されるときにフォーマット別に使用できるプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）を指定する方法である。

すなわち、第４実施形態は、１つ以上のＰＲＡＣＨフォーマットを定義し、各フォーマット別にサポートされるＲＡＲ受信ウィンドウのサイズ及びプロセシング時間を異なるように設定する。また、このような１つ以上に設定されたフォーマット別に目標受信電力（ｔａｒｇｅｔ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ）が別途設定される。

（第５実施形態）
第５実施形態は、第４実施形態と類似してＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ） ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを複数設定し、各ＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎに使用できるプロセシング時間を異なるように指定する方法である。すなわち、第４実施形態は、１つ以上のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを定義し、各ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別にサポートされるＲＡＲ受信ウィンドウのサイズ及びプロセシング時間を異なるように設定する。また、このような１つ以上に設定されたｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別に目標受信電力が別途に設定される。

このような方式は、プロセシング時間が異なる場合にのみ適用できるものではなく、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）要求事項（ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）（例えば、信頼性要求事項（ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ））が他のＲＡＣＨ手順（ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）にも適用できる。一例として、ＢＬＥＲ目標（Ｂｌｏｃｋ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ ｔａｒｇｅｔ）が他の端末又は使用例（ｕｓｅ ｃａｓｅ）のためのＲＡＣＨ手順をサポートするために、ＲＡＣＨフォーマットを異なるように設定することができ、又は１つ以上のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを与え、各ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別にＲＡＣＨ繰り返し、リソース設定を異なるようにすることができる。また、ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ又はＲＡＣＨフォーマット別に目標受信電力を異なるように設定して、目標ＳＩＮＲを異なるように設定することができる。これは、当該ＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ／プリアンブルに関連して、以後に使用する電力制御（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ）に関連するパラメータを別途に与えるようにするものであり得る。これに関連して、経路損失（ｐａｔｈｌｏｓｓ）を計算する参照信号（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇｎａｌ）を、各ＢＬＥＲ目標あるいは遅延目標（ｌａｔｅｎｃｙ ｔａｒｇｅｔ）あるいはＢＬＥＲ／ｌａｔｅｎｃｙの組み合わせの目標（ｔａｒｇｅｔ）別に異なるように設定し、電力制御パラメータ（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を異なるように設定することができる。一例として、高いＢＬＥＲ目標（ｈｉｇｈ ＢＬＥＲ ｔａｒｇｅｔ）を設定する場合、ＲＲＭ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）や経路損失測定（ｐａｔｈｌｏｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）にＣＲＳ（Ｃｅｌｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）以外にもＣＳＩ−ＲＳ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ−Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ）共に、あるいはＣＳＩ−ＲＳのみを使用するように設定することができ、あるいは広帯域ＣＲＣ測定（ｗｉｄｅｂａｎｄｓｍｅｎｔ ＣＲＳ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）を設定することもできる。または、測定ギャップ（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｇａｐ）区間などを異なるように設定することも考慮することができ、ハンドオーバの時に使われる測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）関連のオフセット、イベント（ｅｖｅｎｔ）などを異なるように設定することができる。もし、端末が複数のＢＬＥＲ／遅延目標（ｌａｔｅｎｃｙ ｔａｒｇｅｔ）をサポートして複数の設定がある場合、最も緊急な（ｓｔｒｉｎｇｅｎｔ）要求事項（ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ）に合わせて測定（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）などを行うと仮定できる。

前述した内容は、方法１と関連してＰＲＡＣＨプリアンブルを送信する方法に関し、以下、方法１と関連してＲＡＲ受信ウィンドウのサイズを設定する方法（提案１及び提案２）について説明する。

（提案１）
提案１は、ＲＡＲのウィンドウｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ情報をシステム情報ブロック（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ：ＳＩＢ）に追加することである。

ｓＵＥは、ネットワークからＲＡＲ ｗｉｎｄｏｗ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ情報を含むＳＩＢを受信し、この情報をデコードする。

前記ｓＵＥは、デコードされた情報に応じて定められたサイズのウィンドウ内においてｓＴＴＩ単位で制御領域をモニターする。

（提案２）
提案２は、各ｓＴＴＩプロセシング単位別に（例えば、２ＯＦＤＭシンボル単位、３ＯＦＤＭシンボル単位など）ＲＡＲ受信ウィンドウのサイズを予め設定（ｐｒｅ−ｄｅｆｉｎｅ）するか、または、ｓＴＴＩプロセシング単位別に区分せずに、同じＲＡＲ受信ウィンドウサイズを設定することである。

この場合、ｓＵＥは、プリアンブルに自分の身元（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）情報を含ませてネットワークに送信することにより、自分の身元（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）をネットワークに知らせることができる。

ここで、ｓＵＥは、自動でｓＴＴＩ単位で制御領域をモニターすることになる。

（方法２）
方法２は、端末のＲＲＣ接続（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）要求のためのメッセージ３送信時点を速く設定してプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）を短縮する方法に関する。

前記ランダムアクセス手順（ＲＡＣＨ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）において説明したように、ランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）手順においてＵＥと基地局との間に送受信する信号はメッセージ１、メッセージ２、メッセージ３、及びメッセージ４とも表現することができる。従って、以下では、説明の便宜を図るために、メッセージ１、メッセージ２、メッセージ３及びメッセージ４という表現を混用する。

すなわち、方法２は、ランダムアクセス手順において、端末がＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）接続要求のためのメッセージ３を送信する送信時点を既存のシステムにおいてより早い送信時点に設定することである。

既存のシステムでの端末（ｌｅｇａｃｙ ＵＥ）は、ランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）手順において＃ｎ＋６サブフレーム（Ｓｕｂ ｆｒａｍｅ）時点でメッセージ３を送信する。ここで、＃ｎは、端末がネットワークからランダムアクセス応答（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：ＲＡＲ）を受信した時点を示す。

本方法では、端末のメッセージ３の送信時点を＃ｎ＋６より早い時点、例えば、＃ｎ＋３、＃ｎ＋４、＃ｎ＋５など時点に設定することができる。ネットワークは、既存のシステムにおいてより早いメッセージ３の送信時点に関する情報をシステム情報（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ：ＳＩＢ）に含めて端末に送信する。

この場合、端末（例えば、ｓＵＥ）は、ＰＲＡＣＨを送信する時、自分がメッセージ３を送信できる最大能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）をネットワークに知らせる必要があり、ネットワークは、端末報告（ｒｅｐｏｒｔ）ベースにメッセージ３の送信のためのリソースをＲＡＲにおいて指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）することができる。

一例として、ＲＡＲにおいて送信されるアップリンクグラント（Ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）にＸ ｂｉｔが追加されて、該当ｂｉｔの状態に応じて、一例に、速い処理のみサポート（ｆａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｎｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔ）、２又は３ＯＦＤＭシンボルのｓＴＴＩ（ｓｈｏｒｔ ＴＴＩ）プロセシング及び速いプロセシングサポート、７ＯＦＤＭシンボルのｓＴＴＩ及び速いプロセシングサポート又は速いプロセシングの未サポートの１つの状態を与えることができる。この場合、例えば、ｘ Ｂｉｔは２ビットであり得るし、「００」、「０１」、「１０」、「１１」のビットの状態を有することができる。

より具体的に、それぞれのビット状態である「００」、「０１」、「１０」、「１１」は、ｓＵＥのプロセシング時間に対応する。例えば、「００」は「速いプロセシングのみサポート（ｆａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｎｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔ）」に対応し、「０１」は「２又は３ＯＦＤＭシンボルのｓＴＴＩプロセシング及び速いプロセシングサポート（２／３ＯＳ ｓＴＴＩ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｆａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」に対応し、「１０」は「７ ＯＦＤＭシンボルのプロセシング及び速いプロセシングサポート（７ＯＳ ｓＴＴＩ ａｎｄ ｆａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」に対応し、最後に、「１１」は「速いプロセシング未サポート（Ｎｏ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ｆａｓｔｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）」に対応される。

各状態に応じて端末が該当能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）をサポートする場合、当該プロセシング時間によってメッセージ３リソースが設定されると仮定して、メッセージ３送信を行う。

もし、端末が指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）された能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）をサポートしない場合、既存のプロセシング時間（ｌｅｇａｃｙ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）によって送信すると仮定する。

ここで、ユニキャスト（ｕｎｉｃａｓｔ）には、速いプロセシング（ｆａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）をサポートする端末は無条件にメッセージ３タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）を減らすことができると仮定するか、これとは別に、端末がメッセージ３タイミングをサポートする能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）を考慮することができる。これは、以後にプロセシング時間を短縮すること（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）とは別途の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）であり得る。

他の１つの方式は、全ての端末が、初期アクセス（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）過程では＃ｎ＋６時点にメッセージ３を送信してネットワークに接続し、接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）になった後、ネットワークは端末の状態を把握してより小さな値を端末に指示することができる。これは、ＵＥ特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）に送信するか、又はＵＥ共通（ＵＥ−ｃｏｍｍｏｎ）に送信することができる。ＵＥ共通（ＵＥ−ｃｏｍｍｏｎ）に送信する場合は、ｌｅｇａｃｙ ＵＥを含む全ての端末が自分の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に応じて当該値を適用する。

一例として、ランダムアクセス手順において接続モード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）にある複数のｓＵＥ及びＬｅｇａｃｙ ＵＥにＵＥ共通（ＵＥ−ｃｏｍｍｏｎ）の送信方式でもっと速いメッセージ３値の指示が行われた場合、複数のｓＵＥ及びＬｅｇａｃｙ ＵＥは、能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）によって該当値を適用する。例えば、基地局が＃ｎ＋３サーフフレーム時点でのメッセージ３送信時点値をＵＥ共通（ＵＥ−ｃｏｍｍｏｎ）に基地局に接続されているＵＥに送信したとする。この基地局には、複数のｓＵＥ（ｓＵＥ１、ｓＵＥ２及びＬｅｇａｃｙ ＵＥ（ＵＥ３）が接続されている。ｓＵＥ１の最大メッセージ３送信時点能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）は＃ｎ＋２であり、ｓＵＥ２の最大メッセージ３送信時点能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）は＃ｎ＋４であり、Ｌｅｇａｃｙ ＵＥはもっと早いメッセージ３送信時点が適用されない。ここで、Ｌｅｇａｃｙ ＵＥ及び複数のｓＵＥは、自分の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に応じて指示されたメッセージ３送信時点を適用する。従って、ｓＵＥ１のメッセージ３送信時点は、基地局から指示された＃ｎ＋３になり、ｓＵＥ２のメッセージ３送信時点は、自分の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）に応じて適用された値である＃ｎ＋４又はそれ以上の値になり得る。Ｌｅｇａｃｙ端末であるＵＥ３は＃ｎ＋６サブフレーム値を適用する。これも端末が事前に自分の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）をネットワークに報告（ｒｅｐｏｒｔ）する必要がある。このようなことを容易にサポートするために、端末は、ＰＤＣＣＨ命令（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｎｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ ｏｒｄｅｒ）によりランダムアクセス手順（ＲＡＣＨ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が開始される場合に限っては、少なくとも速いプロセシングが期待でき、従って、ＲＡＲが速いプロセシングによって送信できると仮定する。このようなＲＡＲはＵＳＳにも送信されることができ、この場合、ハッシング（ｈａｓｈｉｎｇ）を適用せずに、いくつかの候補（ｃａｎｄｉｄａｔｅ）（例えば、ＡＬ ４ ２ ｃａｎｄｉｄａｔｅｓ）が予め指定され、当該候補をモニターすると仮定する。また他の一例として、端末がＰＤＣＣＨからＤＣＩ（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）で命令を受けると、ｌｅｇａｃｙベースのＰＲＡＣＨ動作を行い、ＰＤＣＣＨにおいてＳＤＣＩ（ｓｈｏｒ ＤＣＩ）で命令を受けるか、ｓＰＤＣＣＨを介して命令を受けることになると、ｓＴＴＩベースのＰＲＡＣＨとして動作することができる。

Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓを行うときにｓＴＴＩをサポートする端末のプロセシング単位

現在ｓＴＴＩプロセシング（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）単位は２ＯＦＤＭシンボル、３ＯＦＤＭシンボル及び１スロット（７ＯＦＤＭシンボル）などが存在する。ｓＵＥに初期アクセス手順（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）が設定されるとき、Ｌｅｇａｃｙ ＵＥとは別途にプロセシング単位を設定する必要性がある。ｓＵＥのプロセシング単位は、以下のように設定できる。

（実施形態１）ネットワークがｓＵＥにプロセシング単位を設定するようにすることができる。ここで、プロセシング単位に関する情報は、システム情報（Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ：ＳＩＢ）に含まれて端末に送信される。

（実施形態２）
ネットワークがデフォルト（ｄｅｆａｌｕｔ）として１つの値が設定されたプロセシング単位を設定することができる。例えば、２、３、５又は１４ＯＦＤＭシンボルサイズの単位で設定される。

（実施形態３）
端末がネットワークに接続されて接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）である場合、ネットワークは、通信環境によって適合したプロセシング単位を設定することができる。ネットワークは、設定されたプロセシング単位をＵＥ特定（ＵＥ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ）に端末に送信するか、ＵＥ共通（ＵＥ−ｃｏｍｍｏｎ）に端末に送信する。

図２３は、前述した本発明での端末動作の一例を示す図である。

すなわち、図２３は、無線通信システムにおいて短い時間間隔（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）を利用して初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を行うための端末の動作を示す。

まず、端末は、基地局から、アップリンク信号の送信時点を示す制御情報を含むシステム情報を受信する（Ｓ２３１０）。

次に、前記端末は、前記基地局に、ランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信する（Ｓ２３２０）。

ここで、前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報を含んでもよい。

そして、前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報は、前記端末がサポートできるアップリンク信号の送信時点のうち最も早い送信時点に関する情報を含む。

ここで、前記アップリンクグラントは、前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報に基づいて前記アップリンク信号の送信のためのリソースに関する情報を含む。

前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記端末がｓＴＴＩをサポートする端末であるか又はＬｅｇａｃｙ端末であるかを示す識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）をさらに含んでもよい。

前記ランダムアクセスプリアンブルはＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて生成される。

次に、前記端末は、前記基地局から、前記アップリンク信号の送信のためのアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージをサブフレーム＃ｎにおいて受信する（Ｓ２３３０）。

前記ランダムアクセス応答メッセージは、前記端末の状態を示す情報をさらに含んでもよい。

ここで、前記端末の状態は、速いプロセシングのみサポート（ｆａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｎｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔ）、２又は３ＯＦＤＭシンボルのｓＴＴＩ（ｓｈｏｒｔ ＴＴＩ）プロセシング及び速いプロセシングサポート、７ＯＦＤＭシンボルのｓＴＴＩ及び速いプロセシングサポート又は速いプロセシングの未サポートのうち１つであり得る。

前記ランダムアクセス応答メッセージ関連の受信ウィンドウサイズは、ｓＴＴＩプロセシング単位別に設定される。

次に、前記端末は、前記基地局に、前記制御情報に基づいて前記アップリンク信号をサブフレーム＃ｎ＋ｋにおいて送信する（Ｓ２４４０）。
ここで、前記ｋは６より小さい自然数であり得る。

追加的に、前記端末は、前記基地局から、複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信することができる。この手順は、Ｓ２３１０ステップの以前に行われてもよく、Ｓ２３１０ないしＳ２３４０の間で行われてもよく、Ｓ２４４０ステップの後に行われてもよい。

前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別にサポートできるランダムアクセス応答メッセージの受信ウィンドウサイズ及びプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）が異なるように設定されてもよい。

前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別に異なるように設定される目標受信電力（ｔａｒｇｅｔ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ）値をさらに含んでもよい。

図２３の端末動作方法を参考して、本明細書で提案する初期アクセスを速く行うための端末において実現されるより具体的な内容を説明する。

無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）を利用して初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を行うために、端末は、無線信号を送信するための送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）と、無線信号を受信するための受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）と、前記送信機及び受信機と機能的に接続されるプロセッサとを含む。

前記プロセッサは、基地局から、アップリンク信号の送信時点を示す制御情報を含むシステム情報を受信するように前記受信機を制御する。

そして、前記プロセッサは、前記基地局に、ランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）プリアンブルを送信するように前記送信機を制御する。

そして、前記プロセッサは、前記基地局から、前記アップリンク信号の送信のためのアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージをサブフレーム＃ｎにおいて受信するように前記受信機を制御する。

そして、前記プロセッサは、前記基地局に、前記制御情報に基づいて前記アップリンク信号をサブフレーム＃ｎ＋ｋにおいて送信するように前記送信機を制御する。

ここで、前記ｋは６より小さい自然数であり、ｋは３、４、５などであり得る。

図２４は、前述した本発明での基地局の動作の一例を示す図である。

すなわち、図２４は、無線通信システムにおいて短い時間間隔（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）を利用して初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を行うための基地局の動作を示す。

まず、基地局は、端末にアップリンク信号の送信時点を示す制御情報を含むシステム情報を送信する（Ｓ２４１０）。

次に、前記基地局は、前記端末からランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を受信する（Ｓ２４２０）。

ここで、前記ランダムアクセスプリアンブルは前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報を含んでもよい。

そして、前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報は、前記端末がサポートできるアップリンク信号の送信時点のうち最も早い送信時点に関する情報を含んでもよい。

ここで、前記アップリンクグラントは、前記端末の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報に基づいて、前記アップリンク信号の送信のためのリソースに関する情報を含んでもよい。

前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記端末がｓＴＴＩをサポートする端末であるか又はＬｅｇａｃｙ端末であるかを示す識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）をさらに含んでもよい。

前記ランダムアクセスプリアンブルはＲＡ−ＲＮＴＩに基づいて生成される。

次に、前記基地局は、前記端末に、前記アップリンク信号の送信のためのアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージをサブフレーム＃ｎにおいて送信する（Ｓ２４３０）。

前記ランダムアクセス応答メッセージは、前記端末の状態を示す情報をさらに含んでもよい。

ここで、前記端末の状態は、速いプロセシングのみサポート（ｆａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｎｌｙ ｓｕｐｐｏｒｔ）、２又は３ＯＦＤＭシンボルのｓＴＴＩ（ｓｈｏｒｔ ＴＴＩ）プロセシング及び速いプロセシングサポート、７ＯＦＤＭシンボルのｓＴＴＩ及び速いプロセシングサポート又は速いプロセシングの未サポートのうち１つであり得る。

前記ランダムアクセス応答メッセージ関連の受信ウィンドウのサイズは、ｓＴＴＩプロセシング単位別に設定される。

次に、前記基地局は、前記端末から、前記制御情報に基づいた前記アップリンク信号をサブフレーム＃ｎ＋ｋにおいて受信する（Ｓ２４４０）。
ここで、前記ｋは６より小さい自然数であり得る。

追加的に、前記基地局は、前記端末に、複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを送信することができる。この手順は、Ｓ２４１０ステップの以前に行われてもよく、Ｓ２４１０ないしＳ２４４０の間で行われてもよく、Ｓ２４４０ステップの後に行われてもよい。

前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別にサポートできるランダムアクセス応答メッセージの受信ウィンドウサイズ及びプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）が異なるように設定されることができる。

前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別に相異なるように設定される目標受信電力（ｔａｒｇｅｔ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ）値をさらに含んでよい。

図２４の基地局の動作方法を参考して本明細書で提案する初期アクセスを速く行うための基地局において実現されるより具体的な内容を説明する。

無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＴＴＩ）を利用して初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を行うために、基地局は、無線信号を送信するための送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）と、無線信号を受信するための受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）と、前記送信機及び受信機と機能的に接続されるプロセッサとを含む。

まず、前記プロセッサは、端末ｎアップリンク信号の送信時点を示す制御情報を含むシステム情報を送信するように前記送信機を制御する。

次に、前記プロセッサは、前記端末からランダムアクセス（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ）プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）を受信するように前記受信機を制御する。

次に、前記プロセッサは、前記端末に、前記アップリンク信号の送信のためのアップリンクグラントを含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージをサブフレーム＃ｎにおいて送信するように前記送信機を制御する。

次に、前記プロセッサは、前記端末から、前記制御情報に基づいた前記アップリンク信号をサブフレーム＃ｎ＋ｋにおいて受信するように前記受信機を制御する。

本発明が適用できる装置の一般
図２５は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のブロック構成図を例示する。

図２５に示すように、無線通信システムは、基地局２５１０と基地局の領域内に位置する複数の端末２５２０とを含む。

前記基地局と端末は、それぞれ無線装置として表現されてもよい。

基地局は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２５１１、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）２５１２及びＲＦモジュール（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌｅ）２５１３を含む。プロセッサ２５１１は、前記図１ないし図２４で提案された機能、過程及び／又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコルの層はプロセッサにより実現されることができる。メモリはプロセッサと接続されて、プロセッサを駆動するための様々な情報を格納する。ＲＦモジュールは、プロセッサと接続されて、無線信号を送信及び／又は受信する。

端末は、プロセッサ２５２１、メモリ２５２２及びＲＦモジュール２５２３を含む。

プロセッサは、前記図１ないし図１９で提案された機能、過程及び／又は方法を実現する。無線インタフェースプロトコルの層はプロセッサにより実現できる。メモリは、プロセッサと接続されて、プロセッサを駆動するための様々な情報を格納する。ＲＦモジュールは、プロセッサと接続されて、無線信号を送信及び/又は受信する。

メモリ２５１２、２５２２は、プロセッサ２５１１、２５２１の内部又は外部に位置し、よく知られている多様な手段でプロセッサと接続される。

また、基地局及び／又は端末は、１つのアンテナ（ｓｉｎｇｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）又は多重アンテナ（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｎｔｅｎｎａ）を有する。

アンテナ２５１４、２５２４は、無線信号を送信及び受信する機能を果たす。

図２６は、本明細書で提案する方法が適用できる無線通信装置のブロック構成図の他の例示である。

図２６に示すように、無線通信システムは、基地局２６１０と基地局の領域内に位置する複数の端末２６２０とを含む。基地局は送信装置として、端末は受信装置として表現されてもよく、その逆も可能である。基地局と端末は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）２６１１、２６２１、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）２６１４、２６２４、１つ以上のＴｘ／Ｒｘ ＲＦモジュール（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌｅ）２６１５、２６２５、Ｔｘプロセッサ２６１２、２６２２、Ｒｘプロセッサ２６１３、２６２３、アンテナ２６１６、２６２６を含む。プロセッサは、前述した機能、過程及び／又は方法を実現する。より具体的に、ＤＬ（基地局から端末への通信）において、コアネットワークからの上位層パケットはプロセッサ２６１１に提供される。プロセッサは、Ｌ２層の機能を実現する。ＤＬにおいて、プロセッサは、論理チャネルと送信チャネル間の多重化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、無線リソースの割り当てを端末２６２０に提供し、端末へのシグナリングを担当する。送信（ＴＸ）プロセッサ２６１２は、Ｌ１層（すなわち、物理層）に対する多様な信号処理機能を実現する。信号処理機能は、端末においてＦＥＣ（ｆｏｒｗａｒｄ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）を容易にし、コーディング及びインターリービング（ｃｏｄｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｌｅａｖｉｎｇ）を含む。符号化及び変調されたシンボルは、並列ストリームに分割され、それぞれのストリームはＯＦＤＭサブキャリアにマッピングされ、時間及び／又は周波数領域において基準信号（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ：ＲＳ）とマルチフレキシングされ、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を使用して共に結合されて時間領域ＯＦＤＭＡシンボルストリームを運ぶ物理的チャネルを生成する。ＯＦＤＭストリームは、多重空間ストリームを生成するために空間的にプリコーディングされる。それぞれの空間ストリームは、個別Ｔｘ／Ｒｘモジュール（又は、送受信機２６１５）を介して相異なるアンテナ２６１６に提供される。それぞれのＴｘ／Ｒｘモジュールは、送信のためにそれぞれの空間ストリームにＲＦキャリアを変調することができる。端末において、それぞれのＴｘ／Ｒｘモジュール（又は、送受信機２６２５）は、各Ｔｘ／Ｒｘモジュールの各アンテナ２６２６を介して信号を受信する。それぞれのＴｘ／Ｒｘモジュールは、ＲＦキャリアに変調された情報を復元し、受信（Ｒｘ）プロセッサ２６２３に提供する。Ｒｘプロセッサは、ｌａｙｅｒ １の多様な信号プロセシング機能を実現する。Ｒｘプロセッサは、端末に向かう任意の空間ストリームを復旧するために、情報に空間プロセシングを行うことができる。もし、複数の空間ストリームが端末に向かう場合、複数のＲｘプロセッサにより単一のＯＦＤＭＡシンボルストリームとして結合されることができる。Ｒｘプロセッサは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用してＯＦＤＭＡシンボルストリームを時間領域から周波数領域に変換する。周波数領域信号には、ＯＦＤＭ信号のそれぞれのサブキャリアに対する個別のＯＦＤＭＡシンボルストリームを含む。それぞれのサブキャリア上のシンボル及び基準信号は、基地局により送信された最も可能性のある信号配置ポイントを決定することにより復元されて復調される。このような軟判定（ｓｏｆｔ ｄｅｃｉｓｉｏｎ）はチャネル推定値に基づく。軟判定は、物理チャネル上で基地局により元々送信されたデータ及び制御信号を復元するためにデコード及びデインターリブされる。当該データ及び制御信号は、プロセッサ２６２１に提供される。

ＵＬ（端末から基地局への通信）は、端末２６２０において受信機の機能と関連して記述されたものと類似の方式で基地局２６１０において処理される。それぞれのＴｘ／Ｒｘモジュール２６２５は、それぞれのアンテナ２６２６を介して信号を受信する。それぞれのＴｘ／Ｒｘモジュールは、ＲＦキャリア及び情報をＲｘプロセッサ２６２３に提供する。プロセッサ２６２１は、プログラムコードやデータを格納するメモリ２６２４と関連され得る。メモリは、コンピュータの読み取り可能な媒体として称され得る。

以上で説明された実施形態は本発明の構成要素と特徴が所定の形態に結合されたものである。各構成要素または特徴は別途の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮されなければならない。各構成要素または特徴は他の構成要素や特徴と結合されない形態に実施できる。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施形態を構成することも可能である。本発明の実施形態で説明される動作の順序は変更できる。ある実施形態の一部の構成や特徴は他の実施形態に含まれることができ、または他の実施形態の対応する構成または特徴と取替できる。特許請求範囲で明示的な引用関係がない請求項を結合して実施形態を構成するか、または出願後の補正により新たな請求項に含めることができることは自明である。

本発明による実施形態は、多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウエア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア、またはそれらの結合などにより実現できる。ハードウェアによる実現の場合、本発明の一実施形態は１つまたはそれ以上の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り実現できる。

ファームウエアやソフトウェアによる実現の場合、本発明の一実施形態は以上で説明された機能または動作を遂行するモジュール、手順、関数などの形態で実現できる。ソフトウェアコードはメモリに格納されてプロセッサにより駆動できる。前記メモリは前記プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知された多様な手段により前記プロセッサとデータをやり取りすることができる。

本発明は本発明の必須的な特徴を逸脱しない範囲で他の特定の形態に具体化できることは通常の技術者に自明である。従って、前述した詳細な説明は全ての面で制限的に解釈されてはならず、例示的なものとして考慮されなければならない。本発明の範囲は添付した請求項の合理的な解釈により決定されなければならず、本発明の等価的な範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

本発明の無線通信システムにおいて、アップリンクデータ送信のためのスケジューリングを要求するための方案は、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムに適用される例を中心に説明したが、３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステム以外にも多様な無線通信システムに適用することが可能である。

Claims (16)

1. 無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（ｓｈｏｒｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ｓＴＴＩ）を利用して初期アクセス（ｉｎｉｔｉａｌ ａｃｃｅｓｓ）を行う方法であって、
   端末（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）により実行され、
   基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ：ＢＳ）から、アップリンク信号の送信時点に関連する制御情報を含むシステム情報を受信するステップと；
   前記基地局に、ランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信するステップと；
   前記基地局から、サブフレーム＃ｎにおいて、前記アップリンク信号の送信のためのアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージを受信するステップと；
   前記アップリンクグラントは、前記アップリンク信号を送信する為のリソースと関連する情報を含み、
   前記基地局に、サブフレーム＃ｎ＋ｋにおいて、前記アップリンク信号を送信するステップと；並びに、
   前記ｋの値は、前記制御情報に基づいて、５として決定され、
   前記基地局に、前記アップリンク信号の送信時点と関連する情報を含む前記端末（ＵＥ）の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報を送信するステップと；を含んでなることを特徴とする、方法。
2. 前記端末（ＵＥ）の能力情報は、前記ランダムアクセスプリアンブルに含まれ、
   前記端末（ＵＥ）の能力情報に含まれる前記情報は、前記端末（ＵＥ）がサポートできる前記アップリンク信号の送信時点のうち最も早い送信時点を指示することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記システム情報は、プロセシング単位の設定を更に含み、
   ２ＯＦＤＭシンボル、３ＯＦＤＭシンボル、及び７ＯＦＤＭシンボルのうちの一つは、前記設定に基づいて構成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記システム情報は、前記ランダムアクセス応答メッセージ関連受信ウィンドウのサイズに関する情報を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
5. 前記ランダムアクセス応答メッセージ関連受信ウィンドウのサイズは、ｓＴＴＩプロセシング単位別に設定されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
6. 前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記端末がｓＴＴＩをサポートする端末であるか又はＬｅｇａｃｙ端末であるかを示す識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
7. 前記基地局から、複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信するステップを更に含み、
   前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別にサポートできるランダムアクセス応答メッセージの受信ウィンドウサイズ及びプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）が異なるように設定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別に相異なるように設定される目標受信電力（ｔａｒｇｅｔ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ）値を更に含むことを特徴とする、請求項７に記載の方法。
9. 無線通信システムにおいて短い送信時間間隔（ｓｈｏｒｔ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ：ｓＴＴＩ）を利用して初期アクセス（Ｉｎｉｔｉａｌ Ａｃｃｅｓｓ）を実行する端末（ｕｓｅｒ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）であって、
   無線信号を送信するための送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）と、
   無線信号を受信するための受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）と、
   前記送信機及び受信機と機能的に接続されるプロセッサとを備えてなり、
   前記プロセッサは、
   基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ：ＢＳ）から、アップリンク信号の送信時点と関連する制御情報を含むシステム情報を受信し；
   前記基地局に、ランダムアクセス（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ）プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信し；
   前記基地局から、前記アップリンク信号の送信のためのアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を含むランダムアクセス応答（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）メッセージをサブフレーム＃ｎにおいて受信し；
   前記アップリンクグラントは、前記アップリンク信号を送信する為のリソースと関連する情報を含み、
   前記基地局に、サブフレーム＃ｎ＋ｋにおいて、前記アップリンク信号を送信するように制御し；並びに、
   前記ｋの値は、前記制御情報に基づいて、５として決定され、
   前記基地局に、前記アップリンク信号の送信時点に関連する情報を含む前記端末（ＵＥ）の能力（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）情報を送信する；ものであることを特徴とする、端末。
10. 前記端末（ＵＥ）の能力情報は、前記ランダムアクセスプリアンブルに含まれ、
    前記端末（ＵＥ）の能力情報に含まれる前記情報は、前記端末（ＵＥ）がサポートできる前記アップリンク信号の送信時点のうち最も早い送信時点を指示する、請求項９に記載の端末。
11. 前記システム情報は、プロセシング単位の設定を更に含み、
    ２ＯＦＤＭシンボル、３ＯＦＤＭシンボル、及び７ＯＦＤＭシンボルのなかの一つは、前記設定に基づいて構成される、請求項９に記載の端末。
12. 前記システム情報は、前記ランダムアクセス応答メッセージ関連受信ウィンドウのサイズに関する情報をさらに含むことを特徴とする、請求項９に記載の端末。
13. 前記ランダムアクセス応答メッセージ関連の受信ウィンドウサイズはｓＴＴＩプロセシング単位別に設定されることを特徴とする、請求項１２に記載の端末。
14. 前記ランダムアクセスプリアンブルは、前記端末がｓＴＴＩをサポートする端末であるか又はＬｅｇａｃｙ端末であるかを示す識別子（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を含むことを特徴とする、請求項９に記載の端末。
15. 前記プロセッサは、
    前記基地局から、複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎを受信するよう制御し、
    前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別にサポートできるランダムアクセス応答メッセージの受信ウィンドウサイズ及びプロセシング時間（ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｔｉｍｅ）が異なるように設定されることを特徴とする、請求項９に記載の端末。
16. 前記複数のＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎは、各ＰＲＡＣＨ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ別に相異なるように設定される目標受信電力（ｔａｒｇｅｔ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ）値をさらに含むことを特徴とする、請求項１５に記載の端末。

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