JP2012525723A - キャリアアグリゲーションを用いる無線通信システムにおけるランダムアクセスのための資源割り当て方法及び装置 - Google Patents

Abstract

本発明の実施例は、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）がセル当たり定義されており、キャリアアグリゲーションを行う無線通信システムにおけるランダムアクセスのための資源割当ての装置及び方法に関する。無線基地局（３１）に対応する装置において用いられる方法によれば、その無線基地局よりサービスを受けるセルについての情報を有するメッセージがアセンブルされる。その情報は、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのにユーザ機器にとって利用可能な前記セルにおいて用いられる１つ以上のＣＣを含む。その方法はまた、アセンブルされたメッセージを前記ユーザ機器（３０）に送信する工程と、前記ユーザ機器に対して、前記セルにおいてランダムアクセスのためにどの資源を用いることになるのかを示す工程とを有する。本発明の代表的な実施例はまた、前記ユーザ機器のおける方法、無線基地局、及び、ユーザ機器にも関するものである。

Description

本発明は一般には無線通信の分野に関し、特に、例えば、ＬＴＥ発展型（ロングタームエボルーション）システムのようなマルチキャリアシステムで動作するデバイスの資源管理のための方法及び装置に関する。

第３世代パートナーシッププロジェクト（３ＧＰＰ）は全球移動体通信サービス（ＵＭＴＳ）システムの標準化を担っており、ＬＴＥは現在、ＵＭＴＳシステムの次世代移動体通信システムとして検討を進めている。ＬＴＥは、アップリンク及びダウンリンクの両方において高データレートを実現する、高速パケット通信を提供する技術である。ＬＴＥについての３ＧＰＰの標準化作業は発展型全球陸上アクセスネットワーク（Ｅ−ＵＴＲＡＮ）としても言及されている。ＬＴＥの成果の一端として、Ｅ−ＵＴＲＡと言われる、ＵＴＲＡＮへの進化を規定するために３ＧＰＰでの標準化作業が進められている。リリース８として知られるＬＴＥの最初のリリースでは、ピークレート３００Ｍｂｐｓを実現し、例えば、５ｍｓ以下のネットワーク遅延、帯域利用効率の大幅な向上、ネットワーク運用を単純化するために設計されたネットワークアーキテクチュア、コストの削減などを提供する。高データレートをサポートするため、ＬＴＥは最大２０ＭＨｚの周波数帯域幅を扱うことができる。また、ＬＴＥは異なる周波数バンドでの運用と、少なくとも周波数分割複信（ＦＤＤ）と時分割複信（ＴＤＤ）での運用が可能である。他の運用モードもまた適用することができる。ＬＴＥはＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）をサポートしていることも注目すべきである。

ＩＭＴ−ａｄｖａｎｃｅｄとＬＴＥの進化形であるＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄとの内、少なくともいずれかの次世代移動体通信技術では、最大１００ＭＨｚの周波数帯域幅をサポートすることが検討されている。このような広い周波数帯を扱う際の一つの問題は、限りある資源である無線スペクトラムにおいて、連続した１００ＭＨｚの空き周波数帯を見つけることが困難であるということである。ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄは、ＬＴＥ標準化のリリース−１０と言われる将来のリリースとして見ることができ、ＬＴＥの後継であるがゆえに ＬＴＥ（リリース−８）によってすでに占有されている帯域においてもＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄが展開可能であるという後方互換性の重要性には言及すべきである。このことは、ＬＴＥユーザ機器、ＬＴＥ端末にとっては、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄを収容するネットワークがＬＴＥネットワークのように見えるということを意味している。

上述したように、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄは１００ＭＨｚの周波数帯をサポートすることができる。これは、ベースバンドから見てより広い周波数帯であるように、不連続な周波数帯を統合することによって実現できる。これはキャリアアグリゲーションとしても知られており、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）がより広い周波数帯を生むために統合される。図１は複数のＣＣを統合するキャリアアグリゲーションの例を示している。各ＣＣはＬＴＥキャリアとして見ることができる一方で、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄの端末やユーザ機器（ＵＥ）は合計周波数幅を扱うことができる。図１に示すように、例えば２０ＭＨｚであるような各周波数帯が１つのＣＣを表す。それゆえ、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄシステムはマルチキャリアシステムだと見ることができる。複数のＣＣをアグリゲートするシステムはＩＭＴ−ａｄｖａｎｃｅｄシステムが要件としてあげている、スループットの１Ｇｂｐｓやそれ以上のデータレートを提供することを可能にする。さらに、そのような方法であれば、現在の周波数帯割り当てや地理的位置のスペクトルを受け入れることが可能になり、問題解決を非常に柔軟に行うことができる。図１に示すように、ＬＴＥ リリース−８のユーザ機器（ＵＥ）にとって、例えば、２０ＭＨｚの各ＣＣは１つのＬＴＥキャリアに見える一方で、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄのＵＥは５つすべてのＣＣである、合計周波数幅の１００ＭＨｚを使用することができる。よって、ＬＴＥ（リリース−８） はシングルキャリアシステムとして見ることができ、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄ（リリース−１０）はマルチキャリアシステムとして見ることができる。

ＬＴＥでは、ＵＥからシステムへの最初のアクセスはランダムアクセス（ＲＡ）手順と呼ばれる方法によって行われる。ＲＡ手順には、初期アクセス、接続の再確立、ハンドオーバ（ＨＯ）、スケジューリング要求および無線資源要求、タイミング同期などが含まれる。無線ネットワークノードは一般的にＵＥの動作を制御している。例として、周波数、タイミング、送信強度などのアップリンク（ＵＬ）送信パラメータは、ＬＴＥにおけるｅＮＢまたはｅＮｏｄｅＢとして知られている無線基地局から、ＵＥへのダウンリンク（制御）信号によって制御されている。アップリンク周波数と推定強度パラメータのために、ＵＥはそれらのパラメータを数個のダウンリンク制御信号から取り出すことができる。

ＲＡ手順は競合ベース（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−Ｂａｓｅｄ）のランダムアクセス手順と競合なし（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ−ｆｒｅｅ）のランダムアクセス手順とに分類することができる。ＲＡ手順は非特許文献１に公開されている。

例として、ネットワークへの初期アクセスに関し、ＲＡ手順はＵＥが競合解消手順に従う場合においては競合ベースである。競合解消によって、ＵＥはＲＡへの応答としてネットワークによって許可された資源が、そのＵＥに対して意図したものかどうかを判断することが可能になる。複数のＵＥが同じ共通資源（例えば、物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ））と同じランダムに選ばれたプリアンブルを使用するシステムに接続を試みるため、競合解消は重要である。

なお、競合ベースのＲＡ手順に関し、複数の専用でないＲＡプリアンブル（またはセット）はセルごとに（即ち、ｅＮＢへと）割り当てられる。ＵＥから生じるデータがあり、ＵＥが、ネットワークと関係する、接続や適切なアップリンクタイミングをＲＡ手順によって確立する必要がある場合に、このセットが主に使用される。競合ベースのランダムアクセスを実行するとき、ＵＥは任意に専用でないランダムアクセスプリアンブルとして、そのセットの中からプリアンブルを選ぶ。これは（ＬＴＥでサポートされている）ＵＥ主導ＲＡとして知られている。そのため、競合ベースのランダムアクセスでは、ネットワーク（またはｅＮＢ）が、（即座に）どのＵＥがどのプリアンブルを選んだのかを知ることができない。この手法の欠点は、実際に複数のＵＥが実際のところ、同じプリアンブルを選択し、ネットワーク（またはｅＮＢ）に同時にアクセスを試みることである。それゆえ競合解消機構が重要になる。

ＲＡ手順を使用してシングルキャリアシステムへアクセスする前に、ＵＥはＲＡプリアンブルを送信するためのＰＲＡＣＨ資源の利用可能なセットを必要とする。ＵＥはセルの同報されたシステム情報を読みだすことによりこれらのパラメータを獲得するか、または、ハンドオーバの場合にはハンドオーバ元のｅＮＢから送られるメッセージにこれらのパラメータが含まれているかもしれない。

ＵＥがすでにネットワークに知られているとき、システムにアクセスするために競合なしのＲＡも可能である。競合なしのランダムアクセスを行うために、セル当り（即ち、ｅＮＢへ）割当てられるＲＡプリアンブルセットも定義される。これらのプリアンブルは専用ＲＡプリアンブルとして知られている。専用プリアンブルは共通資源で使用される一時的なユニーク識別子の例であり、アクセスより前にＵＥに割り当てられる。

図２は、初期アクセス時（例えば、競合ベース）にＲＡ手順において用いられるステップを示した簡単なフロー図である。

競合ベースのＲＡ手順は４つのステップを含んでいる。第１のステップでは、ＵＥがランダムに選ばれたプリアンブルを含んだＭＳＧ１を送信する。その後、プリアンブル送信に用いられるＰＲＡＣＨ資源に基づいた資源計算により、ＵＥはネットワークからの、例えば、ＭＳＧ２等の送信プリアンブルを含む（ＲＡ）応答を待つ。

第２のステップでは、ＵＥが第１のステップにて送信したプリアンブルと一致するプリアンブルを含むＭＳＧ２を受信し、デコードを行う。ＭＳＧ２は、その目的が衝突を解消するときのＵＥを識別することにある一時的Ｃ−ＲＮＴＩ、即ち、ＵＥに対する一時的な識別子と、アップリンク共有チャネル（ＵＬ−ＳＣＨ）における専用送信に対する許可とを含む。

第３のステップでは、ＵＥが上位層からのデータに満たされた、システムへの最初のアクセスのきっかけとなる、ＭＡＣ ＳＤＵを含んだＭＳＧ３を送信する。一度、ＭＳＧ３が送信されると、ＵＥは第２のステップで受け取った一時的Ｃ−ＲＮＴＩのためのＰＤＣＣＨ（物理ダウンリンク制御チャネル）をモニタする。

第４のステップでは、ＵＥが一時的Ｃ−ＲＮＴＩのためのＰＤＣＣＨをうまくデコードする。受信したＭＡＣ ＳＤＵがＭＳＧ３にて送信されたＭＡＣ ＳＤＵ（媒体アクセス制御サービスユニット）のコピーを含んでいれば、ＵＥは衝突に勝ったとみなし、一時的Ｃ−ＲＮＴＩをＵＥのＣ−ＲＮＴＩとして使用して専用送信を続ける。

ＲＡ手順は（競合ベースでも非競合ベースでも）、ＵＥがネットワークに認識されているとき、つまりＵＥが有効なＣ−ＲＮＴＩを持っているとき、ＵＥがスケジューリング要求を送信するための物理アップリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）などの専用資源を割り当てられていない場合に、アップリンクへのアクセスまたはアップリンクのタイミング同期を得るという目的のためにも使用される。

さらに、ＲＡ手順は、ｅＮＢによって引き起こされるＰＤＣＣＨ命令によって初期化される。ｅＮＢは、Ｃ−ＲＮＴＩによってマスクされたＰＤＣＣＨ命令と一致するＰＤＣＣＨを送ることができ、ＰＤＣＣＨ送信をＵＥが受信すると、ＵＥはＲＡ手順を初期化する。ＰＤＣＣＨ命令はＲＡプリアンブルまたはその識別子と資源情報、つまりＰＲＡＣＨ情報を示すことができる。

ＲＡ手順は、ＵＥがサービングｅＮＢからターゲットｅＮＢへとハンドオーバ（ＨＯ）する際にも使用することができる。ＬＴＥ（リリース−８）において、ＨＯ手順は非特許文献２にて説明されている。要約すると、ハンドオーバ元ｅＮＢは同じ基準、例えば、ＵＥから受信した測定レポートを基づいてハンドオーバを決定する。そして、ハンドオーバ元ｅＮＢはターゲットｅＮＢを準備またはセットアップでき、（別名がＨＯ命令である）モビリティ情報メッセージとともにＲＲＣ（無線資源制御）接続再構成設定をＵＥに送信する前にさらなる準備をする。すると、ＵＥはハンドオーバ元ｅＮＢによりサービスを受けるセルからデタッチし、ターゲットｅＮＢから提供される新しいセルへ同期を行う。そして、ＵＥは新しいセルにてＲＡを行う。もしプリアンブルがＨＯ命令から受信されれば、ＲＡは競合なしにできる。もし受信されなければ、競合ベースについての上記の４ステップが用いられて、ＲＡを実行する。その後、ＵＥはＲＲＣ接続再構成設定完了メッセージを送信する。なお、追加ステップは上記では明確に説明していない方法で行われる。また、ＨＯにおいて、ターゲットｅＮＢが専用プリアンブルを、サービングセルの変更前に、ハンドオーバ元ｅＮＢを経由してＵＥへと送信されるＨＯ命令においてシグナリングする。これはＵＥによってターゲットセルにおいてＨＯ手順を高速化し、ＵＥがサービングセルにおいてネットワーク初期化アクセスを高速化するために実行される。

上述したように、ＬＴＥ（リリース−８）は“セル”が単一のコンポーネントキャリア（ＣＣ）に対応することができるシングルキャリアシステムである。命令されたＲＡまたはＨＯに起因するＲＡ手順は、ＵＥが資源にアクセスし、送信を開始することを可能にするために重要である。また、上述したが、ＬＴＥにおいて、多数のプリアンブルは与えられたセルやＣＣにて専用使用のために予約されることができ、専用プリアンブルはランダムプリアンブルと同じＰＲＡＣＨ資源において送信される。従って、ＵＥは、シングルキャリアＬＴＥにおいて、専用プリアンブルがそのＵＥに対して正当であるセルにおけるＰＲＡＣＨ資源（ＣＣ）にアクセスすることができる。

３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３２１ 表題："第３世代パートナーシッププロジェクト：技術仕様グループ無線アクセスネットワーク；発展型全球陸上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコル仕様（リリース８）" ３ＧＰＰ ＴＳ ３６．３３１ 表題："発展型全球陸上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）；無線資源制御（ＲＣＣ）"

しかしながら、例えば、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄなどのマルチキャリアシステムは、複数のシングルキャリアセルまたは複数のＣＣを備えたシングルセルを用いて定義することができる（本発明の適用性を制限するものではないが、後者についてはこの視点から仮定される）。マルチキャリアシステムでは、システム情報を得るために、ＵＥはまず同報されたシステム情報をキャリアの中からモニタし、マルチキャリアセルの構造を把握することが求められる。ＵＥは、システム設定によって許可されている場合だが、このキャリアに含まれるＰＲＡＣＨ資源を用いてＲＡを即座に行うことができる、または他の許可されているＰＲＡＣＨ資源にある、一つ以上の他のＣＣのシステム情報をモニタすることができる。システムのオーバヘッドとしてあらわされるが、システム運用者は他のＣＣでＰＲＡＣＨ資源のロケーションについての情報を同報することができる。

マルチキャリアに対応可能なＵＥという視点からすれば、最初に使用が許可され、適しているＰＲＡＣＨ資源と機会を見つける処理は、システムにアクセスし、送信を開始するために、ある程度の処理または付加的な遅延が必要であることを示している。ネットワークという視点からすれば、他のキャリアの利用可能なＰＲＡＣＨ資源の情報を含んだ１つ以上のＣＣシステム情報を同報することは複雑さやオーバヘッドの追加を意味している。さらに、ネットワークはＵＥが使用する資源を制御することができず、したがってＰＲＡＣＨに関するシステム資源を効率的に管理することは難しくなる。

それゆえ、セル当たり複数のＣＣが定義されたマルチキャリアシステムにおいて、ＰＲＡＣＨ資源が割当てられていても、或いは、割当てられていなくとも良いが、割当てられた場合には、各ＣＣ間で時間的なオフセットがあるかもしれない場合に、そのようなマルチキャリアシステムにおけるＵＥのＨＯ手順とＰＤＣＣＨで命令されたＲＡとの内の少なくともいずれかはシングルキャリアシステムと比較して時間がかかり、それゆえ、例えば、ＨＯ遅延やＲＡ命令による遅延といったアクセス遅延を導入／増大させる。

それ故に、本発明の代表的な実施例の目的は、上述の課題を扱い、セル当り複数のＣＣが定義されるマルチキャリアシステム（例えば、ＬＴＥ発展型システム）における資源管理のための改良された方法及び装置を提供することにある。本発明の代表的な実施例は、セルから別のセルへのＨＯ手順に関しセル準備の間か、命令されたＲＡのためかの内の少なくともいずれかのシナリオに関するものである。

本発明の代表的な実施例の１つのある側面からみれば、上述の課題は、セル当り複数の搬送波成分が定義されるマルチキャリアシステムにおける資源管理のための無線基地局（例えば、ｅノードＢ、或いはｅＮＢ）における方法により解決される。その方法は、前記無線基地局において、その無線基地局によりサービスを受けるセルを有するマルチキャリアシステムの構造についての情報を含むメッセージをアセンブルする工程を含む。その情報は、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのにＵＥにとって利用可能な前記セルにおいて用いられる１つ以上のＣＣを含む。その方法はさらに、前記メッセージを前記ＵＥに送信する工程と、前記ＵＥに対して、前記セルにおいて前記ＵＥがランダムアクセスのためにどんな資源を用いることになるのかを示す工程とを有する。

本発明の代表的な実施例の別の側面からみれば、上述の課題は、セル当り複数の搬送波成分が定義されるマルチキャリアシステムにおける資源管理のための無線基地局により解決される。その無線基地局は、その無線基地局によりサービスを受けるマルチキャリアセルの構造についての情報を含むメッセージをアセンブルするよう構成された手段（例えば、処理ユニットにおけるアセンブラ）を有する。その情報は、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのにＵＥにとって利用可能な前記セルにおいて用いられる１つの以上ＣＣを含む。前記無線基地局はさらに、前記アセンブルされたメッセージを前記ＵＥに送信し、前記ＵＥに対して、前記セルにおいて前記ＵＥがランダムアクセスのためにどんな資源を用いることになるのかを示すよう構成された送信手段（例えば、１つ以上の送信器／受信器、或いは、トランシーバＴＸ／ＲＸ）を有する。

本発明の代表的な実施例の更に別の側面からみれば、上述の課題は、複数の搬送波成分が定義されるセルにサービスを行う無線基地局を含むマルチキャリアシステムにおいて動作可能なユーザ機器（ＵＥ）における方法により解決される。その方法は、前記無線基地局によりアセンブルされた、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのに前記ＵＥにとって利用可能な前記セルにおいて用いられる１つ以上のＣＣを含む情報を有するメッセージを前記無線基地局より受信する工程を含む。その方法はさらに、前記受信した情報に基づいて、前記セルにおいてどんな資源を用いるのかを決定する工程と、１つ以上の資源を選択する工程と、前記決定された情報において基づいて、前記セルにおいてランダムアクセスを実行する工程とを有する。

本発明の代表的な実施例のまた更に別の側面からみれば、上述の課題は、複数の搬送波成分が定義されるセルにサービスを行う無線基地局を含むマルチキャリアシステムにおいて動作可能なユーザ機器（ＵＥ）により解決される。そのＵＥは、前記無線基地局によりアセンブルされた、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのに前記ＵＥにとって利用可能な前記セルにおいて用いられる１つ以上のＣＣを含む情報を有するメッセージを前記無線基地局より受信するよう構成される手段（例えば、トランシーバ）を有する。そのＵＥはさらに、前記受信した情報に基づいて、前記セルにおいてどんな資源を用いるのかを決定するよう構成される手段を有する。そのＵＥはさらに１つの以上の資源を選択し、前記決定された情報に基づいて、前記セルにおいてランダムアクセスを実行するよう構成される。

本発明による利点は、マルチキャリアシステムにおけるハンドオーバのレイテンシーを低減することである。

本発明による別の利点は、マルチキャリアセルにおいてＵＥがランダムアクセスを実行するように命令されたとき、アクセス遅延を低減することである。

本発明によるさらに別の利点は、シングルキャリア対応可能なＵＥ（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥリリース８／９）とマルチキャリア対応可能なＵＥ（例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥリリース１０用のＵＥとそれ以降のリリース用のＵＥ）との間の資源負荷（例えば、ＰＲＡＣＨの負荷）を無線基地局が制御可能にすることである。

本発明によるさらに別の利点は、より小さいレイテンシー（ＨＯ或いは命令されたＲＡ）のためのプリアンブル割当のトレードオフを行う手段を無線基地局にもたせることを可能にすることである。

本発明によるさらに別の利点は、無線基地局によりサービスを受けるセルにおけるＲＡレイテンシーに必ずしも影響を与えることなく、無線基地局がより効率的に資源（例えば、ＰＲＡＣＨ）を割当可能にすることである。

本発明によるさらに別の利点は、ＨＯと命令されたＲＡとの内の少なくともいずれかを行うときに、マルチキャリアセルにアクセスする場合に、ＵＥが全てのＣＣについての同報されたシステム情報を調整／読み出しを行う必要がないことである。

本発明の代表的な実施例のさらなる目的や特徴が、添付図面と関係して以下の説明から明らかになるであろう。しかしながら、次の図面は例示だけを目的としたものであり、具体的な実施例において種々の変形や変更がなされるものであるという事実に注意を払われたい。さらに、その図面は必ずしもきちんとした縮尺により描かれたものではなく、特段の指示がなければ、それらはここで説明する構造や手順を概念的に例示することを単に意図したものであることを理解されたい。

ＬＴＥにおける複数のコンポーネントキャリアのアグリゲーションの例を示す図である。 初期アクセスの場合、ＲＡ手順における４つのステップを例示する簡略化された図である。 本発明の代表的な実施例で適用される代表的な無線通信システムを例示する簡略化された図である。 本発明の代表的な実施例に従う、無線基地局（ｅＮＢ）において実行される方法のフローチャートである。 本発明の代表的な実施例に従う、ユーザ機器（ＵＥ）において実行される方法のフローチャートである。 本発明の実施例に従う、代表的な無線基地局（ｅＮＢ）を例示するブロック図である。 本発明の実施例に従う、代表的なユーザ機器（ＵＥ）を例示するブロック図である。 代表的なＭＭＥ／ＧＷのブロック図である。

以降の説明では、発明を制限するためではなく説明を目的とし、本発明の完全な理解を提供するために、特定のアーキテクチュア、シナリオ、技術などのような具体的な詳細を説明する。しかし、本発明の異なる代表的な実施例は、これらの具体的な詳細から逸脱した他の実施例によって実施される。

本発明の異なる代表的な実施例がここで、特定な例のシナリオを参照することで説明される。特に、本発明について、セルごとに複数のＣＣが定義される、第３世代（３Ｇ）のＬＴＥコンセプト（例えば、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄ）を基にしたマルチキャリアシステムにおける資源管理に関し、非限定的な一般的な環境において説明される。本発明は３Ｇ ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄに限定されず、ハンドオーバとＰＤＣＣＨ命令によるランダムアクセスとの内少なくともいずれかに関係したランダムアクセス手順が実行される、他の無線マルチキャリアシステムにおいても適用可能であることは留意すべきである。

図３には、本発明の別の代表的な実施例も適用可能な代表的な無線通信ネットワークシステムのブロック図が示されている。なお、図３に描かれるシステムは、本発明の別の代表的な実施例を理解するために必要なトランシーバまたはノードのみを示している。図示されるように、ＬＴＥシステム（ＬＴＥリリース−８とリリース−１０との内少なくともどちらか）によって表されるシステムは、多数のユーザ機器ＵＥ３０（１つのみを示す）と、無線基地局として機能する装置（ｅＮＢ）３１、３２、３３とを含む。ｅＮｏｄｅＢの機能の一つは、セル内のＵＥからまたはＵＥへのトラフィックを制御することである。ＵＥは移動体電話、無線基地局、ラップトップパソコン、パソコン、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ＶｏＩＰ対応可能な電話、またはその他の３ＧＰＰ ＬＴＥが対応可能な装置として使用するのに適している。無線リンクによるｅＮｏｄｅＢからＵＥへのトラフィックはダウンリンク（ＤＬ）トラフィックとして言及され、無線リンクによるＵＥからｅＮｏｄｅＢへのトラフィックはアップリンク（ＵＬ）トラフィックとして言及される。なお、図３において、ＵＥまたｅＮＢの台数は例示的なものに過ぎず、本発明の実施例は特定の台数のＵＥとｅＮＢとの内、少なくともいずれにも制限されない。図３はまた、ｅＮＢ３１、３２、３３が接続しているコアネットワーク３４も描いている。

図３において、ｅＮＢ３１はシングルキャリアセルにサービスを行うと仮定する。つまり、ｅＮＢ３１はＬＴＥリリース−８のｅＮＢを表現している。ｅＮＢ３２は、複数のＣＣが定義されるマルチキャリアセルにサービスを行うことができるＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄ ｅＮＢを表現している。さらに、多数の専用プリアンブルはｅＮＢに与えられたセルにおいて専用的な使用のために予約され、また、専用プリアンブルはランダムプリアンブルと同じＰＲＡＣＨ資源で送信される。ｅＮＢ３１によってサービスを受けるシングルキャリアセル（不図示）は単一のＣＣに対応するのに対して、例えば、ｅＮＢ３２によってサービスを受けるマルチキャリアセル（不図示）は複数のＣＣに対応する。

ＬＴＥにおいて、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）パラメータの設定は、多数の因子に依存することは注意すべきである。例えば、（ＰＵＳＣＨからの）アップリンクセル間干渉、ＲＡＣＨ負荷（呼到着率、ＨＯ率、トラッキングエリアの更新、そして、ＵＬ同期、それ故にランダムアクセスを使用する必要性に影響を与えるセルカバレッジにおけるトラフィックパターンと人口）、セルに割り当てられるプリアンブルのキュービックメトリック、セルが高速モードにあるかどうか、そして、ＵＬとＤＬの不平衡さなどである。例として、自動ＲＡＣＨ（最適）機能は、例えば、ＲＡＣＨ負荷の変化、ＵＬ干渉といった、影響の強い条件を監視し、パフォーマンスの要求を満たすように適切なパラメータを決定、更新する。

更に、最適ＲＡＣＨパフォーマンスは、例えば、呼設定遅延、ＵＬ非同期状態からのデータ再開遅延、そして、ＨＯ遅延などの広いカバレッジと小さい遅延を得るための鍵である。きちんと構成設定されていないＲＡＣＨは、プリアンブル検出確率の低下やカバレッジの低下という結果をもたらすかもしれない。さらに、もしＲＡＣＨが、優勢なトラフィック負荷に従ってディメンジョニングされないと、不必要に大きなアクセス遅延という結果をもたらすかもしれない。ＲＡはサービスを開始するための第一の段階であるため、ＲＡＣＨの充分な性能が重要である。ＲＡＣＨ性能は初期ネットワーク運用に必要な複数の特徴と性質、例えば、セル範囲、アクセス遅延、ハンドオーバ性能に影響を与える。ＲＡＣＨ最適化は、初期ネットワーク展開における最適なＲＡＣＨカバレッジとランダムアクセス遅延の設定を目的とする。例えば、セルカバレッジはＲＡＣＨカバレッジによって制限される。さらに、ＲＡＣＨパラメータは、もし、ｅＮＢ ＳＯＮ（自己編成のネットワーク：self-organized network）／ＲＲＭ（無線資源管理）機能とネットワーク構成設定との内少なくともどちらかのためにパラメータ／構成設定の変更、例えば、アンテナ角度の傾き、送信強度設定、ハンドオーバ閾値の変更があれば、更新される必要がある。そのように、ＲＡＣＨ容量とカバレッジの自動調整能力はおそらく前提条件となるであろうし、他のパラメータの自動調整を可能にするためには必要不可欠と思われる。なぜなら、ＲＡＣＨ性能はおそらく他のＳＯＮ機能の実行によって影響を受けるからである。

なお、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄのために、３ＧＰＰは、シングルキャリア対応可能ＵＥとマルチキャリア対応可能ＵＥの両方が各ＣＣにおいて独立に動作することができなければならないことを検討した。以下の仮定が与えられている。即ち、（１）ＰＲＡＣＨへのプリアンブルは、結局、ＬＴＥリリース８と似たような方法でネットワークによって扱われることが期待されていること、（２）専用プリアンブルの有効性はＣＣごとに保持されることが期待されていることである。これらの仮定が与えられると、例えば、ＰＲＡＨ資源という共通資源の使用に関して、セルのマルチキャリア構成を考慮することは有用であろう。これは、マルチキャリアをサポートするＵＥにとって以下の示唆があるかもしれない。即ち、
・ＵＥが、例えば、そのＵＥにとっての専用プリアンブルが有効なＣＣにおけるＰＲＡＣＨ資源にアクセスすること、
・ＵＥが競合なしＲＡを実行する手段を提供することにより、ネットワークがアクセス遅延を削減しようと意図しているＵＥは、そのＵＥがそのＣＣに対して専用プリアンブルを持っていないなら、特定のＣＣにおいてＰＲＡＣＨ機会を使用することがおそらくできないこと、
である。

さらに、マルチキャリアセルにとって、異なるＣＣにおいて異なる時間ロケーションをもつＰＲＡＣＨ資源を、例えば、マルチキャリアをサポートしているＵＥへのＲＡ遅延を改善するために、全体の容量とシングルキャリアシステムに関する資源割り当てを同じ効率レベルは保ったまま、ネットワークがＰＲＡＣＨ資源を構成設定することを考慮すると、専用プリアンブルの効率的な割り当て処理は重要である。

例えば、図３のＵＥ３０がｅＮＢ３１によってサービスを受けており、ｅＮＢ３２によってサービスを受けているマルチキャリアセルへのＨＯを実行することを想定する。従って、この場合、ｅＮＢ３１はハンドオーバ元ｅＮＢであり、ｅＮＢ３２はハンドオーバ先ｅＮＢである。本発明の代表的な実施例に従えば、ｅＮＢ３２はＨＯ命令に対応するメッセージを構成／アセンブルし、それをハンドオーバ元ｅＮＢ３１を通してトランスペアレントにＵＥ３０に送信するように構成される。そのメッセージはマルチキャリアセルの構成についての情報を含むことができる。その情報は、例えば、多数のＣＣ、対応する専用プリアンブルに対応するＰＲＡＣＨアクセスのための１つ以上の許可されたＣＣのリストを含んでいても良いし、さらに、そのリストにはＣＣのＰＲＡＣＨ構成設定を含んでいても良い。

例えば、競合のないＲＡ手順を用いてＨＯ遅延を削減するために、ＨＯ命令は、セルキャリア構成、そのプリアンブルが有効であるＣＣがどれかという指示と合わせた一つ以上の専用プリアンブルを含んでいても良い。マルチキャリアセルにおいて、どの資源をＵＥが使用するべきかを指し示す受信された情報は、どのＣＣが（最速で）ＲＡを実行可能かを判断し、ハンドオーバ先ｅＮＢ３２によってサービスを受けるハンドオーバ先セルのＣＣにおいてＲＡのために使用可能な（例えば、最初に使用可能な）ＰＲＡＣＨ資源を選択するためにＵＥによって使用される。

本発明の実施例によれば、ｅＮＢ３２における資源管理機能／方法は、ＵＥがセルへの初期アクセスにおいて、どのＰＲＡＣＨ資源またＣＣの組み合わせを使用することができるかを決定するように構成設定される。なお、本発明の実施例はハンドオーバに制限されるものではない。即ち、以上説明したｅＮＢにおける資源管理方法／機能は、例えば、ＵＥへのサービングｅＮＢにより命令されるＰＤＣＣＨで命令されるＲＡにも適用可能である。

上記のように、ｅＮＢにおける資源管理機能／方法は以下のもの、例えば、
・どのＣＣ（または複数のＣＣのサブセット）をＵＥが（競合ベースまたは競合なしのランダムアクセスのために）ハンドオーバ先セルにおける初期アクセスにおいて使用すべきか？
これは、例えば、各ＣＣまたは各ＣＣにおけるＰＲＡＣＨ負荷についてのＰＲＡＣＨ構成設定（タイミング、資源割り当て）に基づくことができる。
・ＵＥが初期アクセスを実行することを許可されているＣＣ（または複数のＣＣのサブセット）に関し、ハンドオーバ先セルにおける初期ランダムアクセスのためにどの専用プリアンブルを使用するか？
を決定するように構成設定される。

ｅＮＢによってアセンブルされ、サービングｅＮＢまたは（ＨＯの場合には）ハンドオーバ元ｅＮＢまたは（ＨＯの場合には）ハンドオーバ元ｅＮＢを介したハンドオーバ先ｅＮＢまたはハンドオーバ先ｅＮＢによってＵＥへと送信されるメッセージ（ＨＯ命令またはＲＡ命令）は、ＵＥをダイレクトするために、また、ＵＥの位置に方向を変えるために、また、ＵＥに意図したＰＲＡＣＨ資源を指し示すために、本発明の実施例に従えば、次の構成要素を有すると良い。即ち、
・一つ以上のＣＣ（例えば、ＣＣの数）と、（複数の）ＣＣの識別子（ＣＣｉｄ）と、キャリア周波数（ｃａｒｒｉｅｒＦｒｅｑ）と、キャリアごとの帯域幅（ｃａｒｒｉｅｒＢａｎｄｗｉｄｔｈ）と、例えば、Ｔ３０４などの１つ以上のタイマとの内、少なくともいずれかを含むマルチキャリアセルの構造情報である。

本発明の代表的な実施例に従えば、その情報はさらに、後続のＰＲＡＣＨアクセスのための一つ以上のデフォルト・アップリンク・コンポーネント・キャリア（例えば、上記の一つ以上のＣＣｉｄ）を含んでいても良い。その情報はさらに、後続のＰＲＡＣＨアクセスのためのアップリンク・コンポーネント・キャリアに関係する一つ以上のデフォルト・ダウンリンク・コンポーネント・キャリア（例えば、上記の一つ以上のＣＣｉｄ）を含んでいても良い。その情報はさらに、アップリンク・コンポーネント・キャリアにおける後続のＰＲＡＣＨアクセスのための一つ以上のデフォルト・アップリンク−ダウンリンク・コンポーネント・キャリアのペア（例えば、上記の一つ以上のＣＣｉｄによって識別される）を含んでいても良い。その情報はさらに、ＵＥがＰＲＡＣＨ資源（例えば、上記の一つ以上のＣＣｉｄのためのｒａ−ＰｒｅａｍｂｌｅＩｎｄｅｘとｒａ−ＰＲＡＣＨ−ＭａｓｋＩｎｄｅｘを持つＲＡＣＨ−ＣｏｎｆｉｇＤｅｄｉｃａｔｅｄ）を用いることが許可されている各ＣＣの専用プリアンブルを含んでいても良い。その情報はさらに、上記では明示的に説明されなかった付加情報を含んでいても良い。即ち、本発明の代表的な実施例は上述された情報に限定されるものではない。

上述したように、ＵＥがＨＯコマンドまたはＰＤＣＣＨ−ＲＡ命令において前記情報を受信するとき、ＵＥはどのＣＣが、例えば、最速でＲＡを実行することができるかを判断し、それから、セル（例えば、ハンドオーバ先セル）のＣＣにおいてランダムアクセスを実行するために最初の使用可能な資源を選択することができる。

このようにして、ＵＥは、ＨＯ時やＲＡ命令時においてマルチキャリアセルにアクセスする際にすべてのＣＣについての同報されたシステム情報を調整／読む必要がなく、これによりＨＯ遅延やＲＡの実行遅延を低減することができる。さらに、全体のＰＲＡＣＨ容量と遅延性能とのトレードオフを改善することができる。

本発明の別の代表的な実施例によれば、サービング（またはハンドオーバ元）ｅＮＢが一つのＣＣ周波数のみでＨＯ命令メッセージを送信／シグナリングすることができ、それから、ＵＥがマルチセル構造情報を得るまたは聴取するためにそのＣＣ周波数についてのシステム情報を読みだすことができ、それから、ＵＥはそのキャリアにおいてどんなＰＲＡＣＨ資源を用いるのかを決定し、ランダムアクセスを実行するために、例えば、ランダムにまたは選択的に複数のキャリアの一つを最大化することができる。ＵＥはまた、受信したメッセージにおいてキャリア周波数についてのシステム情報を読みだし、そのキャリアを得て、ランダムアクセスを実行しても良い。上述したように、本発明の代表的な実施例はまた、ＲＡ命令にも適用可能である。なお、ＲＡ命令またはＨＯ命令にとって、ランダムアクセスのために前記命令またはコマンドに指示されたセルは、例えば、セルＩＤを使用するサービングセルになることが指示される。例として、もし一つのセルは一つのＣＣに対応し、他のキャリアは資源としての役目を果たすことを想定すると、ＵＥはサービングセルとしてこれらのキャリアの一つのキャリアを見ることができ、ＵＥはコマンド或いは命令によって（例えば、ＣＣｉｄを使って）も指示される。従って、一つのＣＣをセルのためにランダムアクセスを実行するＣＣとしてシグナリングすることで、一つのＣＣをサービングセルとしてシグナリングすることもできる。シグナリングされたＣＣはランダムアクセスを実行するために用いられるＣＣと同様である。この場合、そのＣＣはＵＥの観点からはサービングセルになる。これに対して、もし一つのセルが複数のＣＣに対応していると想定すれば、一つのＣＣは、そのセルにおいてランダムアクセスを実行するためのＣＣとして（ＨＯ命令またはＲＡ命令において）シグナリングされ、また、他のＣＣはまたサービングセルのためのアンカとして、１つのＣＣをシグナリングすることができる。従って、ＣＣ資産は、ＨＯ命令またはＲＡ命令において、初期アクセスという目的のために送信される。なお、セルの構造に関する情報は一つのＣＣについての情報を含むことができ、付加的なＣＣは専用シグナリングを用いてのちほど構成設定される。

図４においては、セルに複数のＣＣが割り当てられているマルチキャリアシステムにおいて動作可能な、例えば、ｅＮＢまたはｅＮｏｄｅＢのような無線基地局において、実行／実装することを目的とした資源管理方法のフローチャートが示されている。図示されるように、主要なステップは以下のステップを有する。即ち、
（４０１）無線基地局によってサービスを受けるマルチキャリアセルの構造についての、ＵＥがセル内で初期アクセスのために使用することができるセルで使用される一つ以上のＣＣの情報を含んでいる情報を含むメッセージ（例えば、ＨＯ命令とＲＡ命令との内少なくともいずれか）をアセンブルするステップと、
（４０２）前記メッセージをＵＥに送信するステップと、
（４０３）ＵＥがセル内でランダムアクセスのためにどんな資源を使用するのかを前記ＵＥに指示するステップと、
を有する。

ｅＮＢからＵＥへのメッセージに含まれるどんな情報が含まれるのかについての詳細は以前説明したので、この説明は不必要に繰り返さない。

図５においては、例えば、セルに複数のＣＣが割り当てられているマルチキャリアシステムにおいて動作することが可能であるＵＥにおいて、実行／実装されることを目的とした方法のフローチャートが示されている。図示されるように、主要なステップは以下のステップを有する。即ち、
（５０１）ｅＮＢによってアセンブルされた、ＵＥがセル内で初期アクセスのために使用することができるそのセルにおいて用いられる一つ以上のＣＣを含むメッセージ（例えば、ＨＯ命令とＲＡ命令との内、少なくともいずれか）を受信するステップと、
（５０２）受信情報に基づいて、セル内でどの資源を使用するか決定するステップと、
（５０３）一つ以上の資源（例えば、ＰＲＡＣＨ資源）を選択するステップと、
（５０４）決定した情報に基づいて、セルにおいてＲＡを実行するステップと、
を有する。

図６においては、代表的な無線基地局６００（例えば、ｅＮＢまたはｅＮｏｄｅＢ）のブロック図が示されている。ｅＮＢ６００の代表的な構成要素が示されている。図示されるように、ｅＮＢ６００は、アンテナ６１０、トランシーバ６２０、処理システム６３０、インタフェース６４０を含んでいる。アンテナ６１０は、一つ以上の指向性アンテナと無指向性アンテナとの内少なくともいずれかを含むことができる。トランシーバ６２０はアンテナ６１０と関係づけられ、ネットワークにおいてアンテナ６１０を通してシンボルシーケンスを送受信するトランシーバ回路を含むことができる。処理システム６３０は、ｅＮＢ６００の動作を制御している。処理システム６３０はまた、トランシーバ６２０またはインタフェース６４０を通して受信された情報を処理することができる。図示されるように、処理システム６３０は処理ロジック部６３２とメモリ６３４とを含むことができる。処理システム６３０は図６に示すものに対して、付加的か、或いは、異なるかの内少なくともいずれかの構成要素を含んでいても良いことを認識されたい。処理ロジック部６３２は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどを含んでいても良い。処理ロジック部６３２は、トランシーバ６２０とインタフェース６４０から受信した情報を処理することができる。処理ロジック部６３２は、本発明の実施例に従えば、ｅＮＢ６００によってサービスを受けるマルチキャリアセル構造についての情報を含むメッセージを組み立てるように構成されたアセンブラとしても作用すると良い。その情報は、ＵＥがセルにおいて初期アクセスのために使用することができるセル内において用いられる一つ以上のＣＣを含む。ｅＮＢ６００のトランシーバ６２０（例えば、アンテナと組み合わせられる一つ以上の送信器／受信器、或いは、トランシーバＴＸ／ＲＸ）は、アセンブルされたメッセージをＵＥに送信し、ＵＥがセルにおいて初期アクセスのためにどんな資源を使用することになるのかを前記ＵＥに示すように構成されている。

処理は、例えば、データ変換、前方誤り検出（ＦＥＣ）、速度適応、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ）拡散／逆拡散、直交位相シフトキーイング（ＱＰＳＫ）変調等を含んでいても良い。さらに、処理ロジック部６３２は制御メッセージとデータメッセージとの内少なくともいずれかを生成し、制御メッセージとデータメッセージとの内少なくともいずれかをトランシーバ６２０とインタフェース６４０との内少なくともいずれかを通して送信させる。処理ロジック部６３２はまた、トランシーバ６２０とインタフェース６４０との内少なくともいずれかから受信した制御メッセージとデータメッセージとの内少なくともいずれかの処理を行っても良い。メモリ６３４は、ＲＡＭと、ＲＯＭと、データと処理ロジック部６３２によって使用される命令を格納するための他の種類のメモリとの内、少なくともいずれかを含むことができる。

インタフェース６４０は、ｅＮＢ６００に有線接続と無線接続との内少なくともいずれかによって他の機器へのデータの送信と他の機器からの受信を可能にする一つ以上のラインカードを含んでいても良い。図示するように、インタフェース６４０は、ｅＮＢ６００に、例えば、ＭＭＥ／ＧＷ（モビリティ管理エンティティ／ゲートウェイ）との通信を可能にするＳ１インタフェース６４２と、ｅＮＢ６００に他のｅＮＢとの通信を可能にするＸ２インタフェース６４４とを含んでいても良い。ｅＮＢ６００は、メモリ６３４のようなコンピュータ可読媒体に含まれるソフトウェア命令を処理ロジック部６３２が実行するのに応じて一定の動作を実行しても良い。コンピュータ可読媒体は一つ以上の物理的記憶媒体と論理的記憶媒体との内、少なくともいずれかによって定義される。ソフトウェア命令はメモリ６３４へと他のコンピュータ可読媒体から、或いは、他の機器からインタフェース６４０を介して読み込まれると良い。メモリ６３４に含まれるソフトウェア命令は、処理ロジック部６３２にここで説明した処理を実行させる。また、配線された回路はここで説明した処理／機能／方法を実施するために、ソフトウェア命令と組み合わせて、または、ソフトウェア命令と置換されて使用されても良い。従って、ここで説明される実施例はハードウェア回路とソフトウェアの特定の組み合わせに制限されるものではない。

図６はｅＮＢ６００の代表的な構成要素を示しているが、他の実装例では、ｅＮＢ６００は図６で描いたものより、少ない、異なる、或いは、付加的な構成要素を持ってもよい。さらに他の実装例では、ｅＮＢ６００の一つ以上の構成要素が、ｅＮＢ６００の一つ以上の他の構成要素によって実行されるように説明されたタスクを実行しても良い。

図７にはＵＥ７００の代表的な構成要素が図示されている。図示するように、ＵＥ７００は一つ以上の（一つのアンテナのみが図示）アンテナ７３０、トランシーバ７０５、処理ロジック部７１０、メモリ７１５、入力デバイス７２０、出力デバイス７２５、バス７３０を含むことができる。アンテナ７３０はエアを介してＲＦ信号を送受信するための一つ以上のアンテナを含むと良い。アンテナ７３０は、例えば、トランシーバ７０５からＲＦ信号を受信し、ｅＮＢへエアを通してＲＦ信号を送信し、そのｅＮＢからエアを通してＲＦ信号を受信し、トランシーバ７０５にＲＦ信号を提供する。アンテナ７３０とトランシーバ７０５の組み合わせは、それゆえ、前述したように、ｅＮＢによってアセンブルされたメッセージ（例えば、ＨＯ命令メッセージとＲＡ命令との内の少なくともいずれか）を受信するように構成される。そのメッセージは、セルにおいて初期アクセスのためにＵＥが使用することができる、無線基地局によってサービスを受けるマルチキャリアセルにおいて使用される一つ以上のＣＣを含む。

トランシーバ７０５は、例えば、処理ロジック部７１０からのベースバンド信号をＲＦ信号に変換する送信器と、ＲＦ信号をベースバンド信号へと変換する受信器との内少なくともいずれかを含む。あるいは、トランシーバ７０５は、送信器と受信器との両方の機能を実行するトランシーバを含んでいても良い。トランシーバ７０５は、アンテナ７３０と接続し、ＲＦ信号を送信と受信との内少なくともいずれかを行う。

処理ロジック部７１０は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、アプリケーション専用集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などを含むことができる。処理ロジック部７１０は、ＵＥ７００とその構成要素の動作を制御する。処理ユニット７１０はそれゆえ、ＨＯ命令またはＲＡ−ｏｒｄｅｒ命令によって受信する情報に基づいて、セルにおいてどんな資源を使用するのか決定する。上述したように、受信した情報は、ＵＥが使用可能なセルで用いられている一つ以上のＣＣを含むか、また、その情報は、一つ以上のＣＣを含むマルチキャリアセルの構造についての情報を含む。処理ロジック部７１０はまた、一つ以上の資源（例えば、ＰＲＡＣＨ資源）の選択を担当する。ＵＥ７００はまた決定した情報を基づいて、セルにおいてランダムアクセスを実行するようにも構成される。

図７において、ＵＥはさらに、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）と、データと処理ロジック部７１０によって使用される命令とを格納する他のタイプのメモリとの内、少なくともいずれかを含むメモリ７１５を有する。入力デバイス７２０は、ＵＥ７００へデータを入力する機構を含むと良い。入力デバイス７２０は、例えば、マイクロフォン、入力エレメント、ディスプレイ等の入力機構を含むと良い。出力デバイス７２５は、データをオーディオとビデオとハードコピーフォーマットとの内のいずれかの形で出力するための機構を含むと良い。例えば、出力デバイス７２５は、スピーカー、ディスプレイなどを含むと良い。バス７３０は、ＵＥ７００の中の様々な構成要素を互いに内部接続し、これら構成要素間での互いに通信をできるようにする。

図７がＵＥ７００の代表的な構成要素を示しているが、他の実装例では、ＵＥ７００は図７で示したものより少ないか、異なるか、或いは、付加的な構成要素を含んでいても良い。さらに他の実装例では、ＵＥ７００の一つ以上の構成要素がＵＥ７００の一つ以上の他の構成要素によって実行されると説明したタスクを実行しても良い。

前述したように、ｅＮＢはＭＭＥ／ＧＷと通信することができる。図８は、例えば、図６のｅＮＢ６００と通信が可能なＭＭＥ／ＧＷ８００の代表的な構成要素を示している図である。図示されるように、ＭＭＥ／ＧＷ８００は処理システム８１０とインタフェース８２０とを含む。処理システム８１０はＭＭＥ／ＧＷ８００の運用を制御する。処理システム８１０はまた、インタフェース８２０から受信した情報を処理する。図示されるように、処理システム８１０は処理ロジック部８１２とメモリ８１４とを含む。処理システム８１０は、図８に図示された構成要素に付加的であるか異なるかの少なくともいずれかの構成要素を含んでいても良いことを認識されたい。

処理ロジック部８１２はプロセッサ、マイクロプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどを含むことができる。処理ロジック部８１２はインタフェース８２０から受信した情報を処理する。さらに、処理ロジック部８１２は制御メッセージとデータメッセージとの内、少なくともいずれかを生成し、それらの制御メッセージとデータメッセージとの内、少なくともいずれかをインタフェース８２０を通して送信させる。処理ロジック部８１２はインタフェース８２０から受信した制御メッセージとデータメッセージとの内、少なくともいずれかの処理を行う。メモリ８１４は、ＲＡＭと、ＲＯＭと、データと処理ロジック部８１２によって使用される命令を格納するための他の種類のメモリとの内、少なくともいずれかを含む。

インタフェース８２０はＭＭＥ／ＧＷ８００が他のデバイスに対して、また、他のデバイスから、有線接続と無線接続との内、少なくともいずれかの接続により、データを送受信することを可能にする一つ以上のラインカードを含んでいても良い。図示するように、インタフェース８２０はＭＭＥ／ＧＷ８００が、例えば、ｅＮＢ６００と通信することを可能にするＳ１インタフェース８２２を含んでいても良い。インタフェース８２０は、図８に図示されているものに付加的なインタフェースを含んでいても良いことを認識されたい。例えば、インタフェース８２０はＰＤＮ（パケットデータネットワーク）などの他のネットワークと通信するためのインタフェースを含んでいても良い。

ＭＭＥ／ＧＷ８００は処理ロジック部８１２がメモリ８１４のようなコンピュータ可読媒体に含まれるソフトウェア命令を実行することに応じた一定の動作を実行することができる。ソフトウェア命令は他のコンピュータ可読媒体もしくはインタフェース８２０を通した他のデバイスからメモリ８１４へと読みこまれる。メモリ８１４に含まれるソフトウェア命令は、処理ロジック部８１２にここで説明した処理を実行させる。また、配線で接続された回路がここで説明した処理を実装するためにソフトウェア命令と置き換えて、またはソフトウェア命令との組み合わせで用いられても良い。なお、ここで説明した実施例はハードウェア回路とソフトウェアの特定の組み合わせを制限するものではない。

本発明とその実施例は様々な方法で実現される。例えば、本発明の一つの実施例は、通信システムの無線基地局（例えば、ｅＮｏｄｅＢまたはｅＮＢ）とＵＥとの少なくともいずれかによって実行可能なコンピュータに格納されている命令を持ったコンピュータ可読媒体を含む。無線基地局とＵＥとの内少なくともいずれかによって実行可能な、そして、コンピュータ可読媒体に格納された命令は前述した本発明の方法のステップを実行する。

マルチキャリアに対応可能なＵＥという視点からすれば、最初に使用が許可され、適しているＰＲＡＣＨ資源と機会を見つける処理は、システムにアクセスし、送信を開始するために、ある程度の処理または付加的な遅延が必要であることを示している。ネットワークという視点からすれば、他のキャリアの利用可能なＰＲＡＣＨ資源の情報を含んだ１つ以上のＣＣシステム情報を同報することは複雑さやオーバヘッドの追加を意味している。さらに、ネットワークはＵＥが使用する資源を制御することができず、したがってＰＲＡＣＨに関するシステム資源を効率的に管理することは難しくなる。
２００９年２月５日付の“ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄにおける初期アップリンクアクセス手順（Initial Uplink Access Procedure in LTE-Advanced）”という表題の３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１ミーティング＃５６ドラフトＲ１−０９０９８４という文書によれば、同報チャネルＤ−ＢＣＨが、競合ベースのランダムアクセス手順のために用いられるＣＣとＰＲＡＣＨ構成設定をシグナリングするために用いられる。説明された方法において、全てのＵＥは同報チャネルであるＤ−ＢＣＨと同じ情報を取得するであろう。

本発明の代表的な実施例の１つの側面からみれば、上述の課題は、セル当り複数の搬送波成分が定義されるマルチキャリアシステムにおける資源管理のための無線基地局（例えば、ｅノードＢ、或いはｅＮＢ）における方法により解決される。その方法は、前記無線基地局において、その無線基地局によりサービスを受けるセルを有するマルチキャリアシステムの構造についての情報を含むメッセージをアセンブルする工程を含む。その情報は、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのにＵＥにとって利用可能な前記セルにおいて用いられる１つ以上のＣＣを含む。その方法はさらに、前記メッセージを前記ＵＥに送信する工程と、前記ＵＥに対して、前記セルにおいて前記ＵＥがランダムアクセスのためにどんな資源を用いることになるのかを示す工程とを有する。

本発明の代表的な実施例の更に別の側面からみれば、上述の課題は、複数の搬送波成分が定義されるセルにサービスを行う無線基地局を含むマルチキャリアシステムにおいて動作可能なユーザ機器（ＵＥ）における方法により解決される。その方法は、前記無線基地局によりアセンブルされた、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのに前記ＵＥにとって利用可能な前記セルにおいて用いられる１つ以上のＣＣを含む情報を有するメッセージを前記無線基地局より受信する工程を含む。その方法はさらに、前記受信した情報に基づいて、前記セルにおいてどんな資源を用いるのかを決定する工程と、１つ以上の資源を選択する工程と、前記決定された情報に基づいて、前記セルにおいてランダムアクセスを実行する工程とを有する。

なお、ＬＴＥ−ａｄｖａｎｃｅｄのために、３ＧＰＰは、シングルキャリア対応可能ＵＥとマルチキャリア対応可能ＵＥの両方が各ＣＣにおいて独立に動作することができなければならないことを検討した。以下の仮定が与えられている。即ち、（１）ＰＲＡＣＨへのプリアンブルは、結局、ＬＴＥリリース８と似たような方法でネットワークによって扱われることが期待されていること、（２）専用プリアンブルの有効性はＣＣごとに保持されることが期待されていることである。これらの仮定が与えられると、例えば、ＰＲＡＣＨ資源という共通資源の使用に関して、セルのマルチキャリア構成を考慮することは有用であろう。これは、マルチキャリアをサポートするＵＥにとって以下の示唆があるかもしれない。即ち、
・ＵＥが、例えば、ＵＥにとっての専用プリアンブルが有効なＣＣにおけるＰＲＡＣＨ資源にアクセスすること、
・ネットワークがＵＥに対して非競合ベースＲＡを実行する手段を提供することによりアクセス遅延を削減しようと意図しているＵＥは、ＵＥがそのＣＣに対して専用プリアンブルを持っていないなら、特定のＣＣにおいてＰＲＡＣＨ機会を使用することがおそらくできないこと、
である。

例えば、競合のないＲＡ手順を用いてＨＯ遅延を削減するために、ＨＯ命令は、セルキャリア構成、そのプリアンブルが有効であるＣＣがいずれかという指示と合わせた一つ以上の専用プリアンブルを含んでいても良い。マルチキャリアセルにおいて、どの資源をＵＥが使用するべきかを指し示す受信された情報は、どのＣＣが（最速で）ＲＡを実行可能かを判断し、ハンドオーバ先ｅＮＢ３２によってサービスを受けるハンドオーバ先セルのＣＣにおいてＲＡのために使用可能な（例えば、最初に使用可能な）ＰＲＡＣＨ資源を選択するためにＵＥによって使用される。

上述の目的は、添付の請求の範囲の独立請求項に従う方法及び装置構成により、そして従属請求項に従う実施例により達成される。

Claims (32)

1. 無線基地局（６００）によりサービスを受けるセルを有するマルチキャリアシステムにおける資源管理のための、前記無線基地局（６００）における方法であって、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）が前記セルのために定義されており、前記方法は、
   前記セルの構造について、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのにユーザ機器（ＵＥ）（７００）にとって利用可能な前記セルにおいて用いられる少なくとも１つのＣＣを含む情報を含むメッセージをアセンブルする工程（４０１）と、
   前記メッセージを前記ＵＥ（７００）に送信する工程（４０２）と、
   前記ＵＥに対して、前記セルにおいて前記ＵＥ（７００）がランダムアクセスのために少なくとも１つのどんな資源を用いることになるのかを示す工程（４０３）とを有することを特徴とする方法。
2. 前記アセンブルする工程（４０１）において、前記メッセージにおける前記情報はさらに、前記メッセージに含まれる各ＣＣについての物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）の構成を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記アセンブルする工程（４０１）において、前記メッセージにおける前記情報はさらに、前記メッセージに含まれる各ＣＣについてのＰＲＡＣＨ負荷についての情報を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記アセンブルする工程（４０１）において、前記メッセージにおける前記情報はさらに、前記セルにおける初期ランダムアクセスに関し前記ＵＥ（７００）により使用するための少なくとも１つの専用プリアンブルを含み、さらに前記少なくとも１つのプリアンブルが正当であるのはどの前記少なくとも１つのＣＣであるのかの指示を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記示す工程（４０３）は、前記ＵＥ（７００）が前記セルにおけるランダムアクセスのためにどの少なくともＰＲＡＣＨ資源を用いることになるのかを前記ＵＥ（７００）に示す工程を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記アセンブルする工程（４０１）において、前記情報はさらに、前記少なくとも１つのＣＣ各々の識別子（ＣＣｉｄ）と、前記少なくとも１つのＣＣ各々についてのキャリア周波数（ｃａｒｒｉｅｒＦｒｅｑ）と、前記少なくとも１つのＣＣ各々についてのバンド幅（ｃａｒｒｉｅｒＢａｎｄｗｉｄｔｈ）と、少なくとも１つのタイマとの内の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記アセンブルする工程（４０１）において、前記情報はさらに、少なくとも１つの後続のランダムアクセスのためのアップリンクＣＣと、少なくとも１つの後続のランダムアクセスのためのダウンリンクＣＣと、少なくとも１つの後続のランダムアクセスのためのアップリンク−ダウンリンクＣＣペアとの内の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。
8. 前記アセンブルする工程（４０１）において、前記情報はさらに、前記少なくとも１つのＣＣ各々について、前記ＵＥ（７００）が少なくとも１つのＰＲＡＣＨ資源を用いることを許可された専用プリアンブルを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記送信する工程（４０２）は、ハンドオーバ手順のためのセル準備中におけるハンドオーバ命令、或いは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）ランダムアクセス命令において、前記メッセージを送信する工程を含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の方法。
10. 複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）が定義されたセルにサービスを行う無線基地局（６００）を有するマルチキャリアシステムにおいて動作可能なユーザ機器（ＵＥ）（７００）における方法であって、前記方法は、
    前記無線基地局（６００）によりアセンブルされた、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのに前記ＵＥ（７００）にとって利用可能な前記セルにおいて用いられる少なくとも１つのＣＣを含む情報を有するメッセージを前記無線基地局（６００）より受信する工程（５０１）と、
    前記受信した情報に基づいて、前記セルにおいてどんな少なくとも１つの資源を用いるのかについて決定する工程（５０２）と、
    少なくとも１つの資源を選択する工程（５０３）と、
    前記決定された情報に基づいて、前記セルにおいてランダムアクセスを実行する工程（５０４）とを有することを特徴とする方法。
11. 前記決定する工程（５０２）は、前記受信した情報に基づいて、前記セルのどのＣＣが前記ランダムアクセスを実行するのかについて決定する工程を含み、
    前記選択する工程（５０３）は、前記セルの前記決定されたＣＣにおいて前記ランダムアクセスを実行する（５０４）ために第１の利用可能な資源を選択する工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記セルの前記複数のＣＣを有する前記セルの構造についての情報を獲得するために前記ＣＣの周波数についてのシステム情報を読みだす工程と、
    前記セルにおいてランダムアクセスを実行するために前記セルでどんな少なくとも１つの資源を用いるのかを決定するために前記複数のＣＣの１つを選択する工程とをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の方法。
13. 前記選択する工程は、前記セルの前記複数のＣＣの１つをランダムに或いは選択的に選択する工程を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
14. 前記受信する工程（５０１）は、前記アセンブルされたメッセージにおいて、前記メッセージに含まれる各ＣＣについてのＰＲＡＣＨ構成と、前記メッセージに含まれる各ＣＣについてのＰＲＡＣＨ負荷についての情報との内の少なくともいずれかを受信する工程を含むことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の方法。
15. 前記受信する工程（５０１）は、
    前記アセンブルされたメッセージにおいて、前記セルにおける初期ランダムアクセスのために前記ＵＥ（７００）により用いるための少なくとも１つの専用プリアンブルを受信する工程と、
    さらに、前記メッセージにおいて、前記少なくとも１つのプリアンブルが正当であるのはどの前記少なくとも１つのＣＣであるのか、そして、前記ＵＥ（７００）が少なくとも１つのＰＲＡＣＨ資源を用いることを許可されているのはどれであるのかの指示を受信する工程を含むことを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載の方法。
16. 前記受信する工程（５０１）は、ハンドオーバ手順のためのセル準備中におけるハンドオーバ命令、或いは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）ランダムアクセス命令において、前記アセンブルされたメッセージを受信する工程を含むことを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の方法。
17. 無線基地局（６００）によりサービスを受けるセルを有するマルチキャリアシステムにおける資源管理のための前記無線基地局（６００）であって、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）が前記セルのために定義されており、前記無線基地局は、
    前記セルの構造について、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのにユーザ機器（ＵＥ）（７００）にとって利用可能な前記セルにおいて用いられる少なくとも１つのＣＣを含む情報を含むメッセージをアセンブルするよう構成されたアセンブラ（６３２）と、
    前記メッセージを前記ＵＥ（７００）に送信し、さらに前記ＵＥに対して、前記セルにおいて前記ＵＥ（７００）がランダムアクセスのために少なくとも１つのどんな資源を用いることになるのかを示すよう構成されたトランシーバ（６２０）とを有することを特徴とする無線基地局。
18. 前記メッセージにおける前記情報はさらに、前記メッセージに含まれる各ＣＣについての物理ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ）の構成を含むことを特徴とする請求項１７に記載の無線基地局。
19. 前記メッセージにおける前記情報はさらに、前記メッセージに含まれる各ＣＣについてのＰＲＡＣＨ負荷についての情報を含むことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の無線基地局。
20. 前記メッセージにおける前記情報はさらに、前記セルにおける初期ランダムアクセスに関し前記ＵＥ（７００）により使用するための少なくとも１つの専用プリアンブルを含み、さらに前記少なくとも１つのプリアンブルが正当であるのはどの前記少なくとも１つのＣＣであるのかの指示を含むことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の無線基地局。
21. 前記トランシーバ（６２０）は、前記ＵＥ（７００）が前記セルにおけるランダムアクセスのためにどの少なくともＰＲＡＣＨ資源を用いることになるのかを前記ＵＥ（７００）に示すよう構成されることを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の無線基地局。
22. 前記アセンブラ（６３２）によりアセンブルされる前記メッセージにおける前記情報はさらに、前記少なくとも１つのＣＣ各々の識別子（ＣＣｉｄ）と、前記少なくとも１つのＣＣ各々についてのキャリア周波数（ｃａｒｒｉｅｒＦｒｅｑ）と、前記少なくとも１つのＣＣ各々についてのバンド幅（ｃａｒｒｉｅｒＢａｎｄｗｉｄｔｈ）と、少なくとも１つのタイマとの内の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１７乃至２１のいずれか１項に記載の無線基地局。
23. 前記情報はさらに、少なくとも１つの後続のランダムアクセスのためのアップリンクＣＣと、少なくとも１つの後続のランダムアクセスのためのダウンリンクＣＣと、少なくとも１つの後続のランダムアクセスのためのアップリンク−ダウンリンクＣＣペアとの内の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項２２に記載の無線基地局。
24. 前記情報はさらに、前記少なくとも１つのＣＣ各々について、前記ＵＥ（７００）が少なくとも１つのＰＲＡＣＨ資源を用いることを許可された専用プリアンブルを含むことを特徴とする請求項１７乃至２３のいずれか１項に記載の無線基地局。
25. 前記トランシーバ（６２０）は、ハンドオーバ手順のためのセル準備中におけるハンドオーバ命令、或いは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）ランダムアクセス命令において、前記メッセージを送信するよう構成されることを特徴とする請求項１７乃至２４のいずれか１項に記載の無線基地局。
26. 複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）が定義されたセルにサービスを行う無線基地局（６００）を有するマルチキャリアシステムにおいて動作可能なユーザ機器（ＵＥ）であって、前記ユーザ機器は、
    前記無線基地局（６００）によりアセンブルされた、前記セルにおいて初期アクセスを実行するのに前記ＵＥ（７００）にとって利用可能な前記セルにおいて用いられる少なくとも１つのＣＣを含む情報を含むメッセージを前記無線基地局（６００）より受信するよう構成されるトランシーバ（７０５）と、
    前記受信した情報に基づいて、前記セルにおいてどんな少なくとも１つの資源を用いるのかについて決定し、さらに少なくとも１つの資源を選択するよう構成される処理ユニット（７１０）とを有し、
    前記ＵＥ（７００）はさらに、前記決定された情報に基づいて、前記セルにおいてランダムアクセスを実行するよう構成されることを特徴とするユーザ機器。
27. 前記処理ユニット（７１０）はさらに、前記受信した情報に基づいて、前記セルのどのＣＣが前記ランダムアクセスを実行するのかについて決定するように構成され、
    さらに、前記セルの前記決定されたＣＣにおいて前記ランダムアクセスを実行する（５０４）ために第１の利用可能な資源を選択するよう構成されることを特徴とする請求項２６に記載のユーザ機器。
28. 前記セルの前記複数のＣＣを有する前記セルの構造についての情報を獲得するために前記ＣＣの周波数についてのシステム情報を読みだし、前記セルにおいてランダムアクセスを実行するために前記セルでどんな少なくとも１つの資源を用いるのかを決定するために前記複数のＣＣの１つを選択するようさらに構成されることを特徴とする請求項２６に記載のユーザ機器。
29. 前記セルの前記複数のＣＣの１つをランダムに或いは選択的に選択するよう構成されることを特徴とする請求項２８に記載のユーザ機器。
30. 前記トランシーバ（７０５）は、前記アセンブルされたメッセージにおいて、前記メッセージに含まれる各ＣＣについてのＰＲＡＣＨ構成と、前記メッセージに含まれる各ＣＣについてのＰＲＡＣＨ負荷についての情報との内の少なくともいずれかを受信するよう構成されることを特徴とする請求項２６又は２７に記載のユーザ機器。
31. 前記トランシーバ（７０５）は、
    前記アセンブルされたメッセージにおいて、前記セルにおける初期ランダムアクセスのために前記ＵＥ（７００）により用いるための少なくとも１つの専用プリアンブルを受信し、さらに、前記メッセージにおいて、前記少なくとも１つのプリアンブルが正当であるのはどの前記少なくとも１つのＣＣであるのか、そして、前記ＵＥ（７００）が少なくとも１つのＰＲＡＣＨ資源を用いることを許可されているのはどれであるのかの指示を受信するよう構成されることを特徴とする請求項２６乃至３０のいずれか１項に記載のユーザ機器。
32. 前記トランシーバ（７０５）は、ハンドオーバ手順のためのセル準備中におけるハンドオーバ命令、或いは、物理ダウンリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）ランダムアクセス命令において、前記アセンブルされたメッセージを受信するよう構成されることを特徴とする請求項２６乃至３１のいずれか１項に記載のユーザ機器。

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