KR101383413B1

KR101383413B1 - 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법

Info

Publication number: KR101383413B1
Application number: KR1020147000731A
Authority: KR
Inventors: 요시아끼 오따; 요시히로 가와사끼; 데쯔야 야노; 요시노리 다나까
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2010-02-12
Publication date: 2014-04-08
Anticipated expiration: 2030-02-12
Also published as: TW201540032A; US8902847B2; EP2536235A1; CN105228256B; CA2982693C; RU2012138171A; KR101383388B1; US9198168B2; JP5447538B2; EP2536235A4; KR20140014314A; CA3010159A1; ES2886154T3; CN105228253A; JPWO2011099151A1; WO2011099151A1; KR101383487B1; RU2557794C1; US9826533B2; US20180027566A1

Abstract

본 발명은 복수의 주파수 대역의 사용 제어를 효율적으로 실행할 수 있게 한다. 무선 통신 장치(1, 2)는, 복수의 주파수 대역을 이용해서 통신을 행한다. 무선 통신 장치(1)는, 랜덤 액세스의 수속시에, 제1 주파수 대역에서, 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역을 나타내는 식별 정보를 포함하는 제어 메시지를 무선 통신 장치(2)에 송신한다. 무선 통신 장치(2)는, 제1 주파수 대역에서 무선 통신 장치(1)로부터 제어 메시지를 수신하고, 제어 메시지에 포함되는 식별 정보가 나타내는 제2 주파수 대역을 이용해서 데이터 통신을 행한다.

Description

무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법　{WIRELESS　COMMUNICATION　APPARATUS, WIRELESS　COMMUNICATION　SYSTEM　AND　WIRELESS　COMMUNICATION　METHOD}

본 발명은 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

현재, 휴대 전화 시스템이나 무선 MAN(Metropolitan　Area　Network) 등의 무선 통신 시스템이 많이 이용되고 있다. 또한, 무선 통신의 한층 더 고속화·대용량화를 도모하기 위해서, 차세대 무선 통신 기술에 대해서 계속적으로 활발한 논의가 행해지고 있다.

예를 들면, 표준화 단체인 3GPP(3rd　Generation　Partnership　Project)에서는, 최대로 20MHz의 주파수 대역을 이용한 통신이 가능한 LTE(Long　Term　Evolution)라고 불리는 통신 규격이 제안되어 있다. 또한, LTE의 차세대 통신 규격으로서, 최대로 20MHz의 주파수 대역 5개(즉, 100MHz의 주파수 대역)를 이용한 통신이 가능한 LTE-A(LTE-Advanced)라고 불리는 통신 규격이 제안되어 있다(예를 들면, 비특허 문헌 1, 2 참조). LTE-A에서는, 사용하는 주파수 대역의 수를, 트래픽에 따라서 동적으로 변경하는 것도 제안되어 있다(예를 들면, 비특허 문헌 3 참조).

또한, 무선 통신 시스템에서는, 한쪽의 무선 통신 장치(예를 들면, 이동국)로부터, 무선 리소스의 할당 제어를 행하는 다른 쪽의 무선 통신 장치(예를 들면, 기지국)에 대하여, 랜덤 액세스가 행해지는 경우가 있다. 이동국에서 기지국으로의 랜덤 액세스는, 예를 들면, (1) 이동국이 최초로 기지국에 액세스할 때, (2) 데이터 송신에 이용할 무선 리소스의 할당을 기지국에 요구할 때, (3) 기지국으로부터 데이터를 수신함에 있어서 동기를 확립할 때, (4) 핸드오버 시에 이동처 기지국과 동기를 취할 때 등에 실행될 수 있다.

랜덤 액세스에는, 경합형(Contention　Based) 랜덤 액세스와, 비경합형(Non-contention　Based) 랜덤 액세스가 있다(예를 들면, 비특허 문헌 4의 제10.1.5절 및 비특허 문헌 5의 제5.1절 참조). 이동국에서 기지국으로의 랜덤 액세스의 경우, 경합형 랜덤 액세스에서는, 복수대로의 신호 계열 중에서 이동국이 임의로 선택한 신호 계열을, 랜덤 액세스 프리앰블로서 기지국에 송신한다. 비경합형 랜덤 액세스에서는, 기지국이 이동국에 신호 계열을 지정한 정보를 통지하고, 이동국은 기지국으로부터의 통지에 따른 신호 계열을 랜덤 액세스 프리앰블로서 송신한다.

3GPP(3rd Generation Partnership Project), "Requirements for further advancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)(LTE-Advanced)", 3GPP TR 36.913 V8.0.1, 2009-03. 3GPP(3rd Generation Partnership Project), "Feasibility study for Further Advancements for E-UTRA(LTE-Advanced)", 3GPP TR 36.912 V9.0.0, 2009-09. 3GPP(3rd Generation Partnership Project), "The need for additional activation procedure in carrier aggregation", 3GPP TSG-RAN WG2#67bis R2-095874, 2009-10. 3GPP(3rd Generation Partnership Project), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN); Overall description", 3GPP TS 36.300 V9.0.0, 2009-06. 3GPP(3rd Generation Partnership Project), "Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA) Medium Access Control(MAC) protocol specification", 3GPP TS 36.321 V9.1.0, 2009-12.

그런데, 복수의 주파수 대역을 이용해서 통신을 행할 수 있는 무선 통신 시스템에서는, 상술한 바와 같이 트래픽에 따라서 사용하는 주파수 대역의 수를 변경하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 상기 비특허 문헌 3의 기재와 같은 방법에서는, 무선 통신 장치 사이에서 통신이 개시된 후(랜덤 액세스의 수속이 완료된 후) 에, 재차, 통신을 개시한 주파수 대역 이외의 다른 주파수 대역을 사용할 수 있게 하는 수속을 행하게 된다. 이 방법에서는, 통신 개시 전에 다른 주파수 대역을 사용하고자 하는 것이 판명되는 경우(예를 들면, 송신 데이터량이 큰 것이 판명되는 경우) 등에는, 수속이 비효율적으로 되어버린다.

본 발명은 이러한 점에 감안하여 이루어진 것으로, 복수의 주파수 대역의 사용 제어를 효율적으로 실행할 수 있게 한 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 복수의 주파수 대역을 이용해서 다른 무선 통신 장치와 통신을 행하는 무선 통신 장치가 제공된다. 이 무선 통신 장치는, 수신부 및 제어부를 갖는다. 수신부는, 다른 무선 통신 장치에 대한 랜덤 액세스의 수속시에, 제1 주파수 대역에서, 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역을 나타내는 식별 정보를 포함하는 제어 메시지를 수신한다. 제어부는, 제어 메시지에 포함되는 식별 정보가 나타내는 제2 주파수 대역을 이용하여, 다른 무선 통신 장치 사이에서 데이터 통신을 행하도록 제어한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 복수의 주파수 대역을 이용해서 다른 무선 통신 장치와 통신을 행하는 무선 통신 장치가 제공된다. 이 무선 통신 장치는, 제어부 및 송신부를 갖는다. 제어부는, 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역을 데이터 통신에 이용하는 주파수 대역으로서 선택한다. 송신부는, 랜덤 액세스의 수속시에, 제1 주파수 대역에서, 제어부가 선택한 제2 주파수 대역을 나타내는 식별 정보를 포함하는 제어 메시지를 다른 무선 통신 장치로 송신한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 복수의 주파수 대역을 이용해서 통신을 행하는 무선 통신 시스템이 제공된다. 이 무선 통신 시스템은, 제1 및 제2 무선 통신 장치를 갖는다. 제1 무선 통신 장치는, 랜덤 액세스의 수속시에, 제1 주파수 대역에서, 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역을 나타내는 식별 정보를 포함하는 제어 메시지를 송신한다. 제2 무선 통신 장치는, 제1 주파수 대역에서 제1 무선 통신 장치로부터 제어 메시지를 수신하고, 제어 메시지에 포함되는 식별 정보가 나타내는 제2 주파수 대역을 이용해서 데이터 통신을 행한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 복수의 주파수 대역을 이용해서 통신을 행하는 제1 및 제2 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법이 제공된다. 이 무선 통신 방법에서는, 제1 무선 통신 장치가, 제2 무선 통신 장치에 의한 랜덤 액세스의 수속시에, 제1 주파수 대역에서, 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역을 나타내는 식별 정보를 포함하는 제어 메시지를 제2 무선 통신 장치로 송신한다. 제2 무선 통신 장치가, 제1 주파수 대역에서 제1 무선 통신 장치로부터 제어 메시지를 수신하고, 제어 메시지에 포함되는 식별 정보가 나타내는 제2 주파수 대역을 이용해서 데이터 통신을 행한다.

상기 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법에 따르면, 복수의 주파수 대역의 사용 제어를 효율적으로 실행할 수 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점은 본 발명의 예로서 바람직한 실시 형태를 나타내는 첨부의 도면과 관련된 이하의 설명에 의해 밝혀질 것이다.

도 1은 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 제2 실시 형태의 이동 통신 시스템을 나타내는 도면이다.
도 3은 경합형 랜덤 액세스의 수속을 나타내는 시퀀스도이다.
도 4는 비경합형 랜덤 액세스의 수속을 나타내는 시퀀스도이다.
도 5는 무선 통신에 이용하는 컴포넌트 캐리어를 나타내는 도면이다.
도 6은 기지국을 도시하는 블록도이다.
도 7은 이동국을 도시하는 블록도이다.
도 8은 제2 실시 형태의 기지국 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 9는 제2 실시 형태의 이동국 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 10은 제2 실시 형태의 제1 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.
도 11은 제2 실시 형태의 제2 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.
도 12는 제2 실시 형태의 제3 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.
도 13은 Msg0의 제1 포맷 예를 도시하는 도면이다.
도 14는 Msg0의 제2 포맷 예를 도시하는 도면이다.
도 15는 Msg0의 제3 포맷 예를 도시하는 도면이다.
도 16은 Msg0의 제1 사이즈 조정 예를 도시하는 도면이다.
도 17은 Msg0의 제2 사이즈 조정 예를 도시하는 도면이다.
도 18은 Msg0의 제3 사이즈 조정 예를 도시하는 도면이다.
도 19는 제3 실시 형태의 기지국 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 20은 제3 실시 형태의 이동국 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 21은 제3 실시 형태의 제1 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.
도 22는 제3 실시 형태의 제2 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.
도 23은 제3 실시 형태의 제3 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.
도 24는 Msg2의 제1 포맷 예를 도시하는 도면이다.
도 25는 Msg2의 제2 포맷 예를 도시하는 도면이다.
도 26은 Msg2의 제3 포맷 예를 도시하는 도면이다.
도 27은 제4 실시 형태의 기지국 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 28은 제4 실시 형태의 이동국 처리를 나타내는 플로우차트이다.
도 29는 제4 실시 형태의 제1 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.
도 30은 제4 실시 형태의 제2 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.
도 31은 제4 실시 형태의 제3 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다.

이하, 본 실시 형태를 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.

[제1 실시 형태]

도 1은, 제1 실시 형태의 무선 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템은, 무선 통신 장치(1, 2)를 포함한다. 무선 통신 장치(1, 2)는, 복수의 주파수 대역을 이용해서 통신을 행한다. 이러한 무선 통신 시스템은, 예를 들면, LTE-A 시스템으로서 실현할 수 있다. LTE-A에서는, 복수의 주파수 대역 각각을, 컴포넌트 캐리어(CC: Component　Carrier)라고 부르는 경우가 있다.

무선 통신 장치(1)는, 무선 리소스의 할당 제어를 행한다. 무선 통신 장치(2)는, 무선 통신 장치(1)의 제어에 기초하여, 무선 통신 장치(1)(또는 다른 무선 통신 장치) 사이에서 데이터 통신을 행한다. 예를 들면, 무선 통신 장치(1)를 기지국 또는 중계국, 무선 통신 장치(2)를 가입자국으로서 실현할 수 있다. 또는, 무선 통신 장치(1)를 기지국, 무선 통신 장치(2)를 중계국으로서 실현해도 좋다. 무선 통신 장치(1, 2)는, 고정 무선 통신 장치이어도 이동 무선 통신 장치이어도 좋다.

무선 통신 장치(1)는, 제어부(1a) 및 송신부(1b)를 갖는다. 제어부(1a)는, 주파수 대역(#1)을, 무선 통신 장치(2)가 랜덤 액세스의 수속에 사용하는 주파수 대역으로서 설정한다. 또한, 주파수 대역(#2)을 무선 통신 장치(2)가 데이터 통신에 이용하는 주파수 대역으로서 선택한다. 송신부(1b)는, 주파수 대역(#1)에서, 랜덤 액세스에 관한 제어 메시지를 무선 통신 장치(2)에 송신한다. 이 제어 메시지에는, 주파수 대역(#2)을 나타내는 식별 정보가 삽입된다. 또한, 복수의 주파수 대역 각각에, 미리 식별 정보(예를 들면, 일의적인 번호)가 대응지어진다.

무선 통신 장치(2)는, 수신부(2a) 및 제어부(2b)를 갖는다. 수신부(2a)는, 주파수 대역(#1)에서, 랜덤 액세스에 관한 제어 메시지를 무선 통신 장치(1)로부터 수신한다. 제어부(2b)는, 수신한 제어 메시지에 포함되는 식별 정보를 확인하고, 식별 정보가 나타내는 주파수 대역(#2)을 이용해서 데이터 통신을 행하도록 제어한다. 무선 통신 장치(1)의 랜덤 액세스처 및 데이터 통신 상대는, 예를 들면, 무선 통신 장치(1)이다. 단, 무선 통신 장치(1)로부터 다른 무선 통신 장치에 핸드오버하는 경우에는, 랜덤 액세스처 및 데이터 통신 상대는, 핸드오버처의 무선 통신 장치이다.

상술한 바와 같이, 무선 통신 장치(2)는, 랜덤 액세스로서 비경합형 랜덤 액세스 또는 경합형 랜덤 액세스를 실행할 수 있다. 예를 들면, 비경합형의 경우, 제어 메시지로서, 랜덤 액세스 프리앰블의 신호 계열을 지정하는 메시지(Msg0), 또는, 랜덤 액세스 프리앰블(Msg1)에 대한 응답인 랜덤 액세스 레스펀스(Msg2)를 이용하는 것을 생각할 수 있다. 경합형의 경우, 제어 메시지로서, 랜덤 액세스 레스펀스를 이용하는 것을 생각할 수 있다.

또한, 무선 통신 장치(2)는, 식별 정보를 포함하는 제어 메시지를 주파수 대역(#1)에서 수신하면, 그 후의 랜덤 액세스의 수속을 주파수 대역(#2)에서 계속 하도록 하여도 된다. 또한, 주파수 대역(#2)이 비활성 상태일 경우, 무선 통신 장치(2)는, 식별 정보를 포함하는 제어 메시지를 수신한 시점에서, 주파수 대역(#2)을 활성 상태로 변경해도 좋다. 또한, 무선 통신 장치(1)는, 식별 정보를 포함하는 제어 메시지를 수신한 시점에서, 주파수 대역(#2)을 활성 상태로 변경해도 좋다. 이 경우, 무선 통신 장치(1, 2)는, 주파수 대역(#2)을 활성 상태로 변경하기 위한 제어 메시지를 별도로 송수신하지 않아도 좋다.

이러한 제1 실시 형태에 따른 무선 통신 시스템에서는, 무선 통신 장치(1)에 의해, 주파수 대역(#2)이, 무선 통신 장치(2)에 의한 데이터 통신에 이용하는 주파수 대역으로서 선택된다. 그리고, 랜덤 액세스의 수속시에, 주파수 대역(#1)에 있어서, 주파수 대역(#2)을 나타내는 식별 정보를 포함하는 제어 메시지가 무선 통신 장치(2)에 송신된다. 또한, 무선 통신 장치(2)에 의해, 랜덤 액세스의 수속시에, 주파수 대역(#1)에 있어서, 주파수 대역(#2)을 나타내는 식별 정보를 포함하는 제어 메시지가 무선 통신 장치(1)로부터 수신된다. 그리고, 식별 정보가 나타내는 주파수 대역(#2)을 이용해서 데이터 통신이 실행된다.

이에 의해, 랜덤 액세스의 수속 개시시에 이용한 주파수 대역(#1)과 다른 주파수 대역(#2)의 사용 허가를, 랜덤 액세스의 수속 사이에 무선 통신 장치(2)에 부여할 수 있다. 즉, 랜덤 액세스의 수속 중에, 크로스 캐리어 스케줄링을 실현할 수 있다. 따라서, 랜덤 액세스의 수속 후에 별도로 주파수 대역(#2)의 사용 허가를 무선 통신 장치(2)에 부여하는 수속을 행하지 않아도 되고, 복수의 주파수 대역의 사용 제어를 효율적으로 실행할 수 있다.

이하의 제2∼제4 실시 형태에서는, 제1 실시 형태의 무선 통신 방법을 LTE-A의 이동 통신 시스템에 적용한 경우에 대해, 더욱 상세하게 설명한다. 단, 제1 실시 형태의 무선 통신 방법은, LTE-A 이외의 통신 방식을 이용한 이동 통신 시스템이나, 고정 무선 통신 시스템에 적용하는 것도 가능하다.

[제2 실시 형태]

도 2는, 제2 실시 형태의 이동 통신 시스템을 나타내는 도면이다. 제2 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템은, 기지국(10), 이동국(20) 및 중계국(30)을 포함한다. 이 이동 통신 시스템에서는, 최대로 5개의 컴포넌트 캐리어를 이용한 무선 통신이 가능하다.

기지국(10)은, 이동국(20)과 직접 또는 중계국(30) 경유로 통신을 행하는 무선 통신 장치이다. 기지국(10)은, 상위국(도시 생략)과 유선으로 접속되고, 유선 구간과 무선 구간 사이에서 유저 데이터를 전송한다. 기지국(10)은, 기지국(10)과 이동국(20) 사이의 링크의 무선 리소스 및 기지국(10)과 중계국(30) 사이의 링크의 무선 리소스를 관리한다.

이동국(20)은, 기지국(10) 또는 중계국(30)에 액세스해서 무선 통신을 행하는 무선 단말 장치이다. 이동국(20)으로서는, 예를 들면, 휴대 전화기나 휴대형의 정보 단말 장치를 이용할 수 있다. 이동국(20)은, 기지국(10) 또는 중계국(30)에 대하여 랜덤 액세스를 행해서 동기를 확립하고, 그 후, 데이터의 송신이나 수신을 행한다.

중계국(30)은, 기지국(10)과 이동국(20) 사이에서 데이터 송신을 중계하는 무선 통신 장치이다. 중계국(30)은, 고정 통신 장치이어도 이동 통신 장치이어도 좋다. 중계국(30)은, 기지국(10)에 대하여 랜덤 액세스를 행해서 동기를 확립하는 경우가 있다. 또한, 중계국(30)은, 중계국(30)과 이동국(20) 사이의 링크의 무선 리소스를 관리한다.

이하의 제2 실시 형태의 설명에서는, 기지국(10)과 이동국(20) 사이에서 행해지는 랜덤 액세스의 수속에 대해서 설명한다. 기지국(10)과 중계국(30) 사이나 중계국(30)과 이동국(20) 사이에서도, 마찬가지인 랜덤 액세스의 수속을 실행할 수 있다.

도 3은, 경합형 랜덤 액세스의 수속을 나타내는 시퀀스도이다. 도 3에 나타내는 시퀀스를 스텝 번호에 따라 설명한다. 또한, 여기서는 1개의 컴포넌트 캐리어에 국한해서 랜덤 액세스의 수속이 행해지는 경우를 생각한다.

(스텝 S11)

이동국(20)은, 상향 링크(UL)에서 송신하는 데이터가 발생하면, 미리 정의된 복수대로의 신호 계열 중에서 임의인 1개의 신호 계열을 선택한다. 그리고, 선택한 신호 계열을 포함하는 랜덤 액세스 프리앰블(Msg1)을, 물리 랜덤 액세스 채널(PRACH: Physical　Random　Access　CHannel)을 이용해서 기지국(10)에 송신한다. 이때, PRACH 상에서는, 복수의 이동국이 같은 신호 계열의 Msg1을 송신하는 것, 즉, 랜덤 액세스가 경합하는 것이 일어날 수 있다.

(스텝 S12)

기지국(10)은, PRACH 상에서 Msg1을 검출하면, 이동국(20)의 UL 송신 타이밍을 측정함과 함께, 이동국(20)에 대하여 UL 무선 리소스를 할당한다. 그리고, UL 타이밍을 동기시키기 위한 정보나 할당한 UL 무선 리소스를 나타내는 정보를 포함하는 랜덤 액세스 레스펀스(Msg2)를 송신한다. 경합이 생긴 경우, Msg1을 송신한 이동국 각각이 Msg2를 수신한다.

(스텝 S13)

이동국(20)은, Msg2를 수신하면, 기지국(10)이 할당한 UL 무선 리소스를 이용하여, 이동국(20)의 식별 정보를 포함하는 스케줄드 트랜스미션(Msg3)을 기지국(10)에 송신한다. 경합이 생긴 경우, Msg1을 송신한(즉, Msg2를 수신한) 이동국 각각이, Msg3를 송신한다. 이 경우, 동일 무선 리소스 상에서 송신된 복수의 Msg3이 간섭한다.

(스텝 S14)

기지국(10)은, 스텝 S12에서 할당한 UL 무선 리소스 상에서, Msg3을 검출한다. Msg3에 포함되는 식별 정보로부터, 랜덤 액세스를 행한 이동국(20)을 인식할 수 있다. 그러면, 기지국(10)은, 이동국(20)을 인식할 수 있었음을 나타내는 컨텐션 레졸루션(Msg4)을, 이동국(20)에 송신한다. 그 후, 기지국(10)과 이동국(20) 사이에서 동기가 확립되어, 데이터 통신이 가능하게 된다.

단, 경합이 생긴 경우에는, Msg3로부터 송신원인 이동국의 식별 정보를 추출 할 수 없다. 이 경우, 기지국(10)은, 경합이 생긴 것을 나타내는 메시지를 송신한다. 해당 메시지를 수신한 이동국(20)은, 랜덤한 시간만 대기한 후, 스텝 S11로 되돌아가고, 랜덤 액세스의 수속을 재실행한다. 경합이 해소되면, 기지국(10)과 이동국(20) 사이에서 동기가 확립되어, 데이터 통신이 가능하게 된다.

도 4는, 비경합형 랜덤 액세스의 수속을 나타내는 시퀀스도이다. 도 4에 나타내는 시퀀스를 스텝 번호에 따라 설명한다. 또한, 여기서는 1개의 컴포넌트 캐리어에 국한해서 랜덤 액세스의 수속이 행해질 경우를 생각한다.

(스텝 S21)

기지국(10)은, 하향 링크(DL)에서 송신하는 데이터가 도착하면, 미리 정의된 복수대로의 신호 계열 중에서 미사용의 1개의 신호 계열을 선택한다. 그리고, 선택한 신호 계열을 지정하는 개별 프리앰블 통지(Msg0)를, 이동국(20)에 송신한다. 이때, 기지국(10)은, 복수의 이동국에 대하여, 동시기에 동일한 신호 계열을 할당하지 않도록, 배타 제어를 행한다.

(스텝 S22)

이동국(20)은, Msg0를 수신하고나서 일정 시간(유효 기한) 내에, Msg0로 지정된 신호 계열을 포함하는 Msg1을, PRACH를 이용해서 기지국(10)에 송신한다. 여기서, 지정된 신호 계열은, 유효 기한 내에서는 이동국(20)에 배타적으로 할당할 수 있는 것이기 때문에, 랜덤 액세스의 경합은 생기지 않는다.

(스텝 S23)

기지국(10)은, PRACH 상에서 Msg1을 검출하면, 이동국(20)에 대하여 UL 무선 리소스를 할당한다. 그리고, 할당한 UL 무선 리소스를 나타내는 정보를 포함하는 Msg2를, 이동국(20)에 송신한다. 그 후, 기지국(10)과 이동국(20) 사이에서 데이터 통신이 가능하게 된다. 경합이 생기지 않기 때문에, 비경합형 랜덤 액세스에서는, Msg3, Msg4를 송수신하지 않아도 된다.

경합형 랜덤 액세스는, 예를 들면, (1) 이동국(20)이 최초로 기지국(10)에 액세스할 때, (2) 무선 리소스의 할당을 이동국(20)이 기지국(10)에 요구할 때에 실행될 수 있다. 비경합형 랜덤 액세스는, 예를 들면, (3) 이동국(20)이 기지국(10)으로부터 데이터를 수신함에 있어서 동기를 확립할 때, (4) 이동국(20)이 다른 기지국으로부터 기지국(10)에 핸드오버함에 있어서 기지국(10)과 동기를 확립할 때에 실행될 수 있다.

단, 비경합형 랜덤 액세스가 실행되어야 할 장면에서(예를 들면, 핸드오버 시나 이동국(20)이 기지국(10)으로부터 데이터를 수신함에 있어서 동기를 확립할 때), 개별로 할당하는 신호 계열이 기지국(10)에서 고갈하고 있는 경우에는, 개별 프리앰블을 포함하지 않는 Msg0이 송수신된다. 이 경우, 경합형 랜덤 액세스가 실행될 수 있다. 또한, 핸드오버의 경우, Msg0은 핸드오버 전의 기지국이 이동국(20)에 송신한다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 기지국(10) 및 이동국(20)이, 비경합형 랜덤 액세스의 수속을 실행하는 경우를 생각한다.

도 5는, 무선 통신에 이용하는 컴포넌트 캐리어를 나타내는 도면이다. 상술한 바와 같이, 기지국(10) 및 이동국(20)은, 최대로 5개의 컴포넌트 캐리어(CC#1∼#5)를 사용해서 무선 통신을 행할 수 있다. CC#1∼#5의 대역 폭은, 모두 동일해도 좋고 상이해도 좋다.

CC#1∼#5에는, 각각, 3비트의 CI(Carrier　Indicator)가 식별 정보로서 부여된다. 0b000(0)은 CC#1을 나타내고, 0b001(1)은 CC#2를 나타내고, 0b010(2)은 CC#3을 나타내고, 0b011(3)은 CC#4를 나타내고, 0b100(4)은 CC#5를 나타낸다. 0b101(5)과 0b110(6)은, 사용하지 않는 값(예약 값)이다. 0b111(7)은, 후술하는 바와 같이, 자기 컴포넌트 캐리어를 나타내기 위해서 이용하는 경우가 있다.

기지국(10)은, 이동국마다 CC#1∼#5 각각의 상태를 설정한다. 이동국(20)은, CC#1∼#5의 상태에 기초하여, 컴포넌트 캐리어마다 무선 수신 처리를 제어한다. 예를 들면, CC#1∼#5는 그 상태에 따라서 “Configured　but　Deactivated　CC”, “Configured　and　Activated　CC” 및 “PDCCH　monitoring　set”로 분류할 수 있다.

“Configured　but　Deactivated　CC”은, 현재는 데이터 통신에 사용되지 않고 있지만 사용가능한 상태(비활성 상태)의 컴포넌트 캐리어이다. 이동국(20)은, 비활성 상태의 컴포넌트 캐리어에서는, 제어 정보가 송신되는 하향 링크 물리 제어 채널(PDCCH: Physical　Downlink　Control　CHannel)과, 데이터 신호가 송신되는 하향 링크 물리 공유 채널(PDSCH: Physical　Downlink　Shared　CHannel)의 어느쪽도 모니터링하지 않아도 된다. 즉, 해당 주파수 대역의 무선 수신 처리를 정지해도 된다.

“Configured　and　Activated　CC”는, 현재 데이터 통신에 사용되고 있는 상태(활성 상태)의 컴포넌트 캐리어이다. 이동국(20)은, 활성 상태의 컴포넌트 캐리어에서는, 적어도, 이동국(20) 앞의 PDSCH에 대해서 무선 수신 처리를 행한다.

“PDCCH　monitoring　set”는, 활성 상태이며, 또한, 이동국(20) 앞의 PDCCH가 설정될 가능성이 있는 컴포넌트 캐리어의 집합이다. 이동국(20)은, 이 집합에 포함되는 컴포넌트 캐리어에서는, PDCCH를 모니터링한다. PDCCH의 신호의 길이가 일정하지 않을 경우, 이동국(20)은, PDCCH를 블라인드 복호한다. 즉, 취할 수 있는 신호의 길이에 따라서 복수대로의 복호를 실시함으로써, 제어 정보를 추출한다. 또한, “PDCCH　monitoring　set”는 “Configured　and　Activated　CC”의 서브세트로 정의할 수 있지만, 모든 “Configured　and　Activated　CC”에서 PDCCH의 수신 처리를 행해야 할 경우도 있다. 이 경우, “PDCCH　monitoring　set”와 “Configured　and　Activated　CC”는 같은 집합을 의미하게 된다.

또한, PDCCH가 설정될 수 있는 컴포넌트 캐리어는, 이동국마다 서로 달라도 좋다. 또한, 기지국(10)은, CC#1∼#5의 일부를 앵커 컴포넌트 캐리어(ACC)로 설정해도 좋다. ACC는, 이동국이 모니터링해야 할 컴포넌트 캐리어이다. ACC가 설정되어 있을 경우, “PDCCH　monitoring　set”에는, 적어도 ACC가 포함된다. ACC에 설정하는 컴포넌트 캐리어는, 셀마다 지정해도 좋고, 이동국마다 지정해도 좋다.

또한, 기지국(10) 및 이동국(20)은, 쌍방향 통신을 행하기 위해, 시분할 복신(TDD: Time　Division　Duplex)을 이용해도 좋고, 주파수 분할 복신(FDD: Frequency　Division　Duplex)을 이용해도 된다. TDD를 이용했을 경우, CC마다 1개의 주파수 대역이 설정된다. FDD를 이용했을 경우, CC마다 UL용의 주파수 대역과 DL용의 주파수 대역의 페어가 설정된다. 후술하는 랜덤 액세스의 수속은, UL용의 주파수 대역과 DL용의 주파수 대역을 나눌 경우와 나누지 않을 경우의 어느 것이라도 실행할 수 있다.

도 6은, 기지국을 도시하는 블록도이다. 기지국(10)은, 무선 통신부(11), 스케줄러(12), 유선 통신부(13), 제어부(14), 제어 플레인부(15), PDCCH 제어부(16), 데이터 플레인부(17) 및 RAR 제어부(18)를 갖는다.

무선 통신부(11)는, 이동국(20) 및 중계국(30)과 무선 통신을 행하는 무선 인터페이스이다. 무선 통신부(11)는, 이동국(20) 또는 중계국(30)으로부터 수신한 무선 신호에 대하여, 복조·복호를 포함하는 신호 처리를 행하고, 유저 데이터나 제어 정보를 추출한다. 또한, 이동국(20) 또는 중계국(30)에 송신하는 유저 데이터나 제어 정보에 대하여, 부호화·변조를 포함하는 신호 처리를 행하고, 무선 송신한다.

스케줄러(12)는, 제어부(14)로부터의 지시에 따라서, 이동국(20) 및 중계국(30)으로의 무선 리소스의 할당(스케줄링)을 행한다. 예를 들면, 스케줄러(12)는, 랜덤 액세스의 수속시, 이동국(20)에 UL 무선 리소스를 할당하고, 할당한 UL 무선 리소스를 무선 통신부(11)에 통지한다.

유선 통신부(13)는, 상위국과 유선 통신을 행하는 통신 인터페이스이다. 유선 통신부(13)는, 상위국에서 이동국(20) 앞의 유저 데이터를 수신한다. 수신한 유저 데이터는, 스케줄러(12)에 의한 스케줄링에 기초하여, 이동국(20)에 전송된다. 또한, 유선 통신부(13)는, 무선 통신부(11)에서 추출된 유저 데이터를 상위국에 전송한다.

제어부(14)는, 무선 통신부(11), 스케줄러(12) 및 유선 통신부(13)의 처리를 제어한다. 제어부(14) 내에, 제어 플레인부(15)와 데이터 플레인부(17)가 설치된다. 제어 플레인부(15) 내에는, PDCCH 제어부(16)가 설치된다. 데이터 플레인부(17) 내에는, RAR 제어부(18)가 설치된다.

제어 플레인부(15)는, 이동국(20) 및 중계국(30) 사이의 제어 정보의 송수신을 제어한다. 즉, 무선 통신부(11)에서 추출된 제어 정보를 취득하고, 해당 제어 정보에 따른 통신 제어를 행한다. 또한, 이동국(20) 또는 중계국(30)에 송신하는 제어 정보를, 무선 통신부(11)에 통지한다. 예를 들면, 제어 플레인부(15)는, RRC(Radio　Resource　Control　Protocol)의 처리를 행한다.

PDCCH 제어부(16)는, 랜덤 액세스 수속시의 PDCCH 시그널링을 제어한다. 즉, 이동국(20) 또는 중계국(30)에 PDCCH에서 송신하는 개별 프리앰블 통지(Msg0)에, 어떤 정보를 포함시킬지 결정한다. 예를 들면, 데이터 통신에 사용하는 컴포넌트 캐리어의 CI를 Msg0에 삽입하는 경우가 있다.

데이터 플레인부(17)는, 이동국(20) 및 중계국(30) 사이의 유저 데이터의 송수신을 제어한다. 예를 들면, 데이터 플레인부(17)는, PDCP(Packet　Data　Convergence　Protocol), RLC(Radio　Link　Control) 프로토콜 및 MAC(Media　Access　Control) 프로토콜의 처리를 행한다.

RAR 제어부(18)는, 랜덤 액세스 수속시의 MAC 시그널링을 제어한다. 즉, 이동국(20) 또는 중계국(30)에 PDSCH에서 송신하는 랜덤 액세스 레스펀스(Msg2)에, 어떤 정보를 포함시킬지 결정한다. 예를 들면, 데이터 통신에 사용하는 컴포넌트 캐리어의 CI를 Msg2에 삽입하는 경우가 있다.

도 7은, 이동국을 도시하는 블록도이다. 이동국(20)은, 무선 통신부(21), 크로스 캐리어 설정부(22), 제어부(23), 제어 플레인부(24), PDCCH 제어부(25), 데이터 플레인부(26) 및 RAR 제어부(27)를 갖는다.

무선 통신부(21)는, 기지국(10) 및 중계국(30)과 무선 통신을 행하는 무선 인터페이스이다. 무선 통신부(21)는, 기지국(10) 또는 중계국(30)으로부터 수신한 무선 신호에 대하여, 복조·복호를 포함하는 신호 처리를 행하고, 유저 데이터나 제어 정보를 추출한다. 또한, 기지국(10) 또는 중계국(30)에 송신하는 유저 데이터나 제어 정보에 대하여, 부호화·변조를 포함하는 신호 처리를 행하고, 무선 송신한다.

크로스 캐리어 설정부(22)는, 제어부(23)로부터의 지시에 따라서, 랜덤 액세스의 수속시, 무선 통신부(21)가 신호 처리를 행하는 주파수 대역(컴포넌트 캐리어)의 설정을 행한다. 예를 들면, 수신한 Msg0 또는 Msg2에 CI가 포함되어 있을 경우, 그 후는 CI가 나타내는 컴포넌트 캐리어를 이용해서 데이터 통신을 행할 수 있도록 설정한다. 또한, 제2 실시 형태에서는, Msg0에 CI가 삽입되어 있을 경우를 상정한다.

제어부(23)는, 무선 통신부(21) 및 크로스 캐리어 설정부(22)의 처리를 제어한다. 제어부(23) 내에, 제어 플레인부(24)와 데이터 플레인부(26)가 설치된다. 제어 플레인부(24) 내에는, PDCCH 제어부(25)가 설치된다. 데이터 플레인부(26) 내에는, RAR 제어부(27)가 설치된다.

제어 플레인부(24)는, 기지국(10) 및 중계국(30) 사이의 제어 정보의 송수신을 제어한다. 즉, 무선 통신부(21)에서 추출된 제어 정보를 취득하고, 해당 제어 정보에 따른 통신 제어를 행한다. 또한, 기지국(10) 또는 중계국(30)에 송신하는 제어 정보를, 무선 통신부(21)에 통지한다. 예를 들면, 제어 플레인부(24)는, RRC의 처리를 행한다.

PDCCH 제어부(25)는, 랜덤 액세스 수속시의 PDCCH 시그널링을 제어한다. 즉, 기지국(10) 또는 중계국(30)으로부터 PDCCH에서 수신하는 Msg0을 해석하고, Msg0에 포함되는 정보에 기초하는 처리를 행한다. 예를 들면, Msg0에 CI가 삽입되어 있을 경우, CI가 나타내는 컴포넌트 캐리어에서 PDSCH의 수신 처리를 행할 수 있는 상태로 한다. 수신 처리의 개시에는, 컴포넌트 캐리어의 활성화, 수신한 유저 데이터를 저장하는 버퍼의 할당 등이 포함될 수 있다.

데이터 플레인부(26)는, 기지국(10) 및 중계국(30) 사이의 유저 데이터의 송수신을 제어한다. 예를 들면, PDCH, RLC 및 MAC의 처리를 행한다.

RAR 제어부(27)는, 랜덤 액세스 수속시의 MAC 시그널링을 제어한다. 즉, 기지국(10) 또는 중계국(30)으로부터 PDSCH에서 수신하는 Msg2를 해석하고, Msg2에 포함되는 정보에 기초하는 처리를 행한다. 예를 들면, Msg2에 CI가 삽입되어 있을 경우, CI가 나타내는 컴포넌트 캐리어에서 PDSCH의 수신 처리를 행할 수 있는 상태로 한다.

또한, 중계국(30)에도, 기지국(10) 및 이동국(20)과 마찬가지로, 무선 통신부나 제어부를 설치할 수 있다. 그 경우, 중계국(30)의 제어부는, 기지국(10) 사이의 무선 통신에 관해서는, 상기 이동국(20)의 제어부(23)와 마찬가지의 처리를 행한다. 또한, 이동국(20) 사이의 무선 통신의 제어에 관해서는, 상기 기지국(10)의 제어부(14)와 마찬가지의 처리를 행한다.

도 8은, 제2 실시 형태의 기지국 처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 8에 나타내는 처리를 스텝 번호에 따라 설명한다.

(스텝 S111)

제어부(14)는, 이동국(20)에 관한 CC#1∼#5의 상태를 설정한다. 즉, 전술의 “Configured　but　Deactivated　CC”, “Configured　and　Activated　CC” 및 “PDCCH　monitoring　set”를 특정한다.

(스텝 S112)

제어부(14)는, 크로스 캐리어 스케줄링을 행할 것인가 아닌가 판단한다. 즉, 개별 프리앰블 통지(Msg0)를 송신하는 컴포넌트 캐리어 이외에 데이터 통신을 행할지 판단한다. 크로스 캐리어 스케줄링을 행할지는, 예를 들면, 이동국(20)에 송신하는 데이터 사이즈나, Msg0을 송신하는 컴포넌트 캐리어의 통신 품질 등에 기초해서 판단한다. 크로스 캐리어 스케줄링을 행하지 않을 경우, 처리를 스텝 S113으로 진행시킨다. 행할 경우, 처리를 스텝 S114로 진행시킨다.

(스텝 S113)　

PDCCH 제어부(16)는, Msg0에 포함되는 CI 필드(CIF)에 0b111을 설정한다. 이 비트 열은, Msg0이 송신되는 컴포넌트 캐리어를 이용해서 데이터 통신을 행하는 것을 나타낸다. 또한, 0b111 대신에, Msg0이 송신되는 컴포넌트 캐리어를 나타내는 3비트의 CI를 설정해도 좋다. 그리고, 처리를 스텝 S116으로 진행시킨다.

(스텝 S114)

제어부(14)는, CC#1∼#5 중에서, Msg0이 송신되는 컴포넌트 캐리어 이외에, 데이터 통신에 사용하는 컴포넌트 캐리어를 1개 또는 복수 선택한다. 컴포넌트 캐리어는, 예를 들면, 이동국(20)에 송신하는 데이터 사이즈나, CC#1∼#5의 통신 품질 등에 기초해서 선택한다.

(스텝 S115)　

PDCCH 제어부(16)는, Msg0에 포함되는 CIF에, 스텝 S114에서 선택된 컴포넌트 캐리어를 나타내는 3비트의 CIF를 설정한다. 또한, Msg0은 스텝 S114에서 선택한 컴포넌트 캐리어마다 송신된다.

(스텝 S116)

무선 통신부(11)는, 스텝 S113 또는 스텝 S115에서 설정된 CIF를 포함하는 Msg0을, “PDCCH　monitoring　set”에 포함되는 컴포넌트 캐리어에서 이동국(20)에 송신한다. 스텝 S114에서 복수의 컴포넌트 캐리어가 선택된 경우, 복수의 Msg0이 송신된다. 복수의 Msg0은, 동일한 무선 송신 단위(예를 들면, 동일 서브 프레임)로 송신해도 좋고, 다른 무선 송신 단위(예를 들면, 다른 서브 프레임)로 분산하여 송신해도 좋다.

(스텝 S117)

제어부(14)는, Msg0로 통지한 컴포넌트 캐리어가 “Configured　but　Deactivated　CC”(비활성 상태)일 경우, “Configured　and　Activated　CC”(활성 상태)로 변경한다. 무선 통신부(11)는, Msg0로 통지한 컴포넌트 캐리어에서 이동국(20)으로부터 랜덤 액세스 프리앰블(Msg1)을 수신한다.

(스텝 S118)　

RAR 제어부(18)는, CIF를 포함하지 않는 랜덤 액세스 레스펀스(Msg2)를 생성한다. 무선 통신부(11)는, Msg1이 수신된 컴포넌트 캐리어에서 Msg2를 이동국(20)에 송신한다. 그 후, Msg1, Msg2의 송수신에 이용된 컴포넌트 캐리어에서, 데이터 통신이 행해진다.

도 9는, 제2 실시 형태의 이동국 처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 9에 나타내는 처리를 스텝 번호에 따라 설명한다.

(스텝 S121)

제어부(23)는, CC#1∼#5의 상태를 설정한다. 즉, “Configured　but　Deactivated　CC”, “Configured　and　Activated　CC” 및 “PDCCH　monitoring set”를 특정한다. 무선 통신부(21)는, “PDCCH　monitoring　set”에 포함되는 컴포넌트 캐리어의 PDCCH를 모니터링한다.

(스텝 S122)

무선 통신부(21)는, “PDCCH　monitoring　set”에 포함되는 컴포넌트 캐리어에서, 기지국(10)으로부터 Msg0을 수신한다. PDCCH 제어부(25)는, Msg0에 포함되는 CIF를 추출한다. 복수의 Msg0이 수신된 경우, Msg0마다 CIF를 추출한다.

(스텝 S123)　

PDCCH 제어부(25)는, 스텝 S122에서 추출한 CIF가 나타내는 컴포넌트 캐리어를 특정하고, 그 컴포넌트 캐리어에서 PDSCH의 수신 처리를 행할 수 있는 상태로 한다. CIF가 나타내는 컴포넌트 캐리어가 “Configured　but　Deactivated　CC”일 경우, “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다. 크로스 캐리어 설정부(22)는, 신호 처리를 행하는 주파수 대역을 설정한다.

(스텝 S124)

무선 통신부(21)는, Msg0로 지정되어 있는 신호 계열을 이용한 Msg1을, CIF가 나타내는 컴포넌트 캐리어의 PRACH에서 기지국(10)에 송신한다. 복수의 Msg0이 수신되고, 복수의 컴포넌트 캐리어가 스텝 S123에서 특정된 경우, 특정된 컴포넌트 캐리어마다 Msg1을 송신한다. 복수의 Msg1은, 동일 타이밍에서 송신해도 좋고 다른 타이밍에서 송신해도 좋다.

(스텝 S125)

무선 통신부(21)는, Msg1의 송신에 이용한 컴포넌트 캐리어에서, 기지국(10)으로부터 Msg2를 수신한다. RAR 제어부(27)는, Msg2에 포함되는 정보에 기초하는 처리를 행한다. 그 후, Msg1, Msg2의 송수신에 이용된 컴포넌트 캐리어에서, 데이터 통신이 행해진다.

도 10은, 제2 실시 형태의 제1 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 여기에서는, 이동국(20)에 있어서, CC#1, #2가 “Configured　and　Activated　CC”로 설정되고, CC#3∼#5가 “Configured　but　Deactivated　CC”로 설정되는 것으로 한다. 또한, “PDCCH　monitoring　set”는 CC#1만을 포함하는 것으로 한다.

(스텝 S131)

기지국(10)은, “PDCCH　monitoring　set”인 CC#1에서, CIF=0b001을 포함하는 Msg0을 이동국(20)에 송신한다.

(스텝 S132)

이동국(20)은, CIF=0b001이 나타내는 CC#2에서 Msg1을 기지국(10)에 송신한다. CC#2는 “Configured　and　Activated　CC”이기 때문에, CC#2의 상태 변경을 행하지 않아도 된다.

(스텝 S133)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#2에서, Msg2를 이동국(20)에 송신한다. 그 후, CC#2에 있어서, 예를 들면, 이동국(20)이 기지국(10)에 데이터를 송신한다.

또한, 무선 신호의 전송 특성은 컴포넌트 캐리어마다(주파수 대역마다) 상이하기 때문에, 데이터 통신에 사용하는 컴포넌트 캐리어에서 Msg1, Msg2을 송수신 하는 것은, 데이터 통신의 안정화를 도모하는 동시에 유효하다. 또한, 도 10에서는 설명의 간편화 때문에 CC#1만을 “PDCCH　monitoring　set”라고 하고 있지만, 어떤 CC도 “PDCCH　monitoring　set”가 될 수 있다. 이 경우, “PDCCH　monitoring　set”로 설정된 CC로부터 Msg0을 송신할 수 있다.

도 11은, 제2 실시 형태의 제2 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 랜덤 액세스 수속의 개시시의 CC#1∼#5의 상태는, 도 10과 같다.

(스텝 S141)

기지국(10)은, “PDCCH　monitoring　set”인 CC#1에서, CIF=0b010을 포함하는 Msg0을 이동국(20)에 송신한다. CIF=0b010이 나타내는 CC#3은 “Configured　but　Deactivated　CC”이기 때문에, CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경해 둔다.

(스텝 S142)

이동국(20)은, CIF=0b010이 나타내는 CC#3에서 Msg1을 기지국(10)에 송신한다. 이때, 이동국(20)은, 기지국(10)과 마찬가지로 CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다.

(스텝 S143)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#3에서, Msg2를 이동국(20)에 송신한다. 그 후, CC#3에 있어서, 예를 들면, 이동국(20)이 기지국(10)에 데이터를 송신한다.

또한, 기지국(10) 및 이동국(20)은, Msg0, Msg1을 송수신하는 수속 중에, CC#3의 상태 변경을 행한다. 즉, Msg0, Msg1이, CC#3의 상태를 변경하는 시그널링의 역할을 겸하고 있다. 따라서, 기지국(10) 및 이동국(20)은, CC#3의 상태를 변경하는 시그널링을 별도로 행하지 않아도 된다.

도 12는, 제2 실시 형태의 제3 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 랜덤 액세스 수속의 개시시의 CC#1∼#5의 상태는, 도 10과 같다.

(스텝 S151)

(스텝 S152)

기지국(10)은, CC#1에서, CIF=0b010을 포함하는 Msg0을 이동국(20)에 송신한다. CIF=0b010이 나타내는 CC#3은 “Configured　but　Deactivated　CC”이기 때문에, CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경해 둔다. 또한, 2개의 Msg0은 동일 타이밍에서 송신해도 좋다.

(스텝 S153)

이동국(20)은, CIF=0b001이 나타내는 CC#2에서 Msg1을 기지국(10)에 송신한다.

(스텝 S154)

이동국(20)은, CIF=0b010이 나타내는 CC#3에서 Msg1을 기지국(10)에 송신한다. 이때, 이동국(20)은, 기지국(10)과 마찬가지로 CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다. 또한, 2개의 Msg1은 동일 타이밍에서 송신해도 좋다.

(스텝 S155)

기지국(10)은, CC#2에 있어서, Msg1을 수신해 Msg2을 이동국(20)에 송신한다. 그 후, CC#2에 있어서, 예를 들면, 이동국(20)이 기지국(10)에 데이터를 송신한다.

(스텝 S156)

기지국(10)은, CC#3에 있어서, Msg1을 수신해 Msg2을 이동국(20)에 송신한다. 그 후, CC#3에 있어서, 예를 들면, 이동국(20)이 기지국(10)에 데이터를 송신한다.

또한, 스텝 S151로 송신되는 Msg0이 지정하는 신호 계열과 스텝 S152로 송신되는 Msg0이 지정하는 신호 계열은, 동일해도 좋고 서로 달라도 좋다. 즉, 이동국(20)이 스텝 S153으로 송신하는 Msg1과 스텝 S154로 송신하는 Msg1은, 동일한 신호 계열을 이용한 것이어도 다른 신호 계열을 이용한 것이어도 된다.

이상 설명한 크로스 캐리어 스케줄링의 예는, 기지국(10)이 이동국(20)의 CC#1∼#5의 상태를 인식하고 있는 것을 상정하고 있다. CC#1∼#5 중 일부의 컴포넌트 캐리어를 기지국(10) 또는 이동국(20)을 사용할 수 없는 사정이 있을 경우, 기지국(10)은, 그러한 컴포넌트 캐리어를 제외하고, 데이터 통신에 이용하는 컴포넌트 캐리어를 선택한다. 이상 설명한 크로스 캐리어 스케줄링은, 예를 들면, 이동국(20)이 커넥텟드 모드 또는 아이들 모드의 상태로부터 기지국(10)에 대하여 랜덤 액세스를 행할 때에 실행할 수 있다.

도 13은, Msg0의 제1 포맷 예를 도시하는 도면이다. Msg0은, PDCCH에서 송신되는 제어 메시지이다. Msg0은, 필드로서 Flag, Local/Dist, Resource　Block　Assignment, Preamble　Index, PRACH　Mask　Index, Carrier　Indicator, CRC를 포함한다. Resource Block Assignment 필드의 비트장은, 컴포넌트 캐리어의 DL 대역 폭에 따라 상이하다. 도 13에서는, 대역 폭을 리소스 블록(RB)수에 의해 표현하고 있다. 100RB는 20MHz 폭에 상당한다.

Carrier Indicator 이외의 필드에 대해서는, 예를 들면, "Evolved　Universal　Terrestrial　Radio　Access　(E-UTRA);　Multiplexing　and　channel coding"(3GPP, 　TS　36.212　V9.0.0, 2009-12)에 설명이 기재되어 있다. 제2 실시 형태에서는, Flag는 1로 고정하고, Local/Dist는 0으로 고정하고, Resource Block Assignment는 모두 1으로 고정한다. 고정 비트를 삽입해서 Msg0을 길게 함으로써, 오류 검출의 정밀도가 향상된다. Preamble Index는, Msg1에 이용하는 신호 계열을 지정한 정보이다. PRACH Mask Index는, Msg1의 송신에 사용되는 정보이다. CRC는, Msg0의 오류 검출에 이용하는 패리티이다.

Carrier Indicator는, 상술한 바와 같이, 데이터 송신에 이용하는 컴포넌트 캐리어를 지정하기 위한 3비트의 비트 열이다. 도 13의 예에서는, PRACH　Mask　Index 필드와 CRC 필드 사이에, Carrier　Indicator 필드가 삽입되어 있다. 또한, 상기의 문헌 “Evolved　Universal　Terrestrial　Radio　Access (E-UTRA);　Multiplexing　and　channel　coding”에는, PRACH　Mask　Index 필드와 CRC 필드 사이에 Padding 필드를 설치한 포맷이 기재되어 있다.

도 14는, Msg0의 제2 포맷 예를 도시하는 도면이다. 도 14의 포맷 예에서는, 도 13의 포맷 예에서 Resource　Block　Assignment 필드에 할당되어 있던 비트 열의 선두 3비트를, Carrier　Indicator 필드에 할당한다. 즉, Local/Dist 필드와 Resource　Block　Assignment 필드 사이에, Carrier　Indicator 필드가 삽입된다. 또한, PRACH　Mask　Index 필드와 CRC 필드 사이에는 Padding 필드가 설치된다. Padding 은 모두 1로 고정한다.

도 15는, Msg0의 제3 포맷 예를 도시하는 도면이다. 도 15의 포맷 예에서는, 도 13의 포맷 예에서 Resource　Block　Assignment 필드에 할당되어 있던 비트 열의 말미 3비트를, Carrier　Indicator 필드에 할당한다. 즉, Resource　Block　Assignment 필드와 Preamble　Index 사이에, Carrier　Indicator 필드가 삽입된다.

또한, 도 14, 15의 포맷 예 이외에, 도 13의 포맷 예에서 Resource　Block　Assignment 필드에 할당되어 있던 비트 열의 도중 3비트를, Carrier　Indicator 필드에 할당하는 방법도 생각할 수 있다.

그런데, 상기 포맷 예에서는, Msg0의 데이터장은 컴포넌트 캐리어의 DL 대역 폭에 따라 상이하다. 그 때문에, 데이터장이 상이한 복수의 Msg0이 CC#1에서 송신되는 일이 일어날 수 있다. 예를 들면, CC#2의 DL 대역 폭이 20MHz이고 CC#3의 DL대역 폭이 10MHz라고 하자. 이 경우, CC#2에 대응하는 Msg0과 CC#3에 대응하는 Msg0은, 데이터장이 다른 것으로 된다.

한편, 이동국(20)은, PDCCH를 블라인드 복호해서 Msg0을 추출한다. 따라서, 블라인드 복호의 부하를 경감하기 위해서, DL 대역 폭이 컴포넌트 캐리어에 따라 상이해도 Msg0 사이즈가 일정하게 되도록, 사이즈 조정을 행하는 것이 바람직하다. 또한, CIF의 추출을 쉽게 하기 위해서, Msg0 전체 중에서의 CIF의 위치가 일정해지도록 하는 것이 바람직하다.

도 16은, Msg0의 제1 사이즈 조정 예를 도시하는 도면이다. 도 16의 사이즈 조정 예는, 도 13에 나타낸 포맷 예와 대응한다. 이 사이즈 조정 예에서는, Resource　Block　Assignment 필드와 Preamble　Index 필드 사이에, DL 대역 폭에 따른 길이의 PADDING을 삽입한다. 이에 의해, DL 대역 폭에 관계없이 Msg0 사이즈가 일정해진다. 또한, CIF의 위치가 일정하기 때문에, Msg0의 복호 후, CIF를 추출해서 사용하는 컴포넌트 캐리어를 특정하는 것이 용이해진다. 또한, Preamble　Index 필드와 PRACH　Mask　Index 필드의 위치도 일정하기 때문에, 이들 필드를 참조해서 Msg1을 생성하는 것도 용이해진다.

도 17은, Msg0의 제2 사이즈 조정 예를 도시하는 도면이다. 도 17의 사이즈 조정 예는, 도 14에 나타낸 포맷 예와 대응한다. 도 16의 사이즈 조정 예와 마찬가지로, Resource　Block　Assignment 필드와 Preamble　Index 필드 사이에, DL 대역 폭에 따른 길이의 PADDING을 삽입한다. 이에 의해, DL 대역 폭에 관계없이 Msg0 사이즈가 일정해짐과 동시에 CIF의 위치가 일정해진다. 또한, Preamble　Index 필드와 PRACH　Mask　Index 필드의 위치도 일정해진다.

도 18은, Msg0의 제3 사이즈 조정 예를 도시하는 도면이다. 도 18의 사이즈 조정 예는, 도 15에 나타낸 포맷 예와 대응한다. 이 사이즈 조정 예에서는, Local/Dist 필드와 Resource　Block　Assignment 필드 사이에, DL 대역 폭에 따른 길이의 PADDING을 삽입한다. 이에 의해, DL 대역 폭에 관계없이 Msg0 사이즈가 일정해짐과 동시에 CIF의 위치가 일정해진다. 또한, Preamble　Index 필드와 PRACH Mask　Index 필드의 위치도 일정해진다.

이러한 제2 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템에 따르면, 기지국(10)은, Msg0을 송신한 컴포넌트 캐리어 이외의 컴포넌트 캐리어의 사용 허가를, Msg0을 송신함으로써 이동국(20)에 부여할 수 있다. 즉, Msg0을 이용해서 크로스 캐리어 스케줄링을 실현할 수 있다. 따라서, 기지국(10) 및 이동국(20)은, 컴포넌트 캐리어의 사용 허가의 수속을 별도로 행하지 않아도 좋다.

또한, 기지국(10) 및 이동국(20)은, Msg0, Msg1의 송수신에 수반하여, 비활성 상태의 컴포넌트 캐리어를 활성 상태로 변경한다. 따라서, 컴포넌트 캐리어의 상태 변경의 수속을 별도로 행하지 않아도 좋다. 이렇게, 기지국(10) 및 이동국(20)은 복수의 컴포넌트 캐리어의 사용 제어를 효율적으로 실행할 수 있다.

[제3 실시 형태]

다음으로, 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 전술의 제2 실시 형태와의 차이를 중심으로 설명하고, 마찬가지인 사항에 대해서는 설명을 생략한다. 제2 실시 형태에서는, Msg0을 이용해서 크로스 캐리어 스케줄링을 실현한 것에 반해, 제3 실시 형태에서는, Msg2을 이용해서 크로스 캐리어 스케줄링을 실현한다.

제3 실시 형태의 이동 통신 시스템은, 도 2에 나타낸 제2 실시 형태의 이동 통신 시스템과 마찬가지의 시스템 구성에 의해 실현할 수 있다. 또한, 제3 실시 형태의 기지국 및 이동국은, 도 6, 7에 나타낸 제2 실시 형태의 기지국(10) 및 이동국(20)과 마찬가지의 블록 구성에 의해 실현할 수 있다. 이하, 도 2 , 6, 7에서 사용한 부호를 이용하여, 제3 실시 형태를 설명한다.

도 19는, 제3 실시 형태의 기지국 처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 19에 나타내는 처리를 스텝 번호에 따라 설명한다.

(스텝 S211)

(스텝 S212)　

PDCCH 제어부(16)는, CIF를 포함하지 않는 개별 프리앰블 통지(Msg0)를 생성한다. 무선 통신부(11)는, Msg0을 “PDCCH　monitoring　set〃에 포함되는 컴포넌트 캐리어에서 이동국(20)에 송신한다.

(스텝 S213)

무선 통신부(11)는, Msg0의 송신에 이용한 컴포넌트 캐리어에서, 이동국(20)으로부터 랜덤 액세스 프리앰블(Msg1)을 수신한다.

(스텝 S214)

제어부(14)는, 크로스 캐리어 스케줄링을 행할지 판단한다. 즉, 랜덤 액세스 레스펀스(Msg2)를 송신하는 컴포넌트 캐리어 이외에서 데이터 통신을 행할지 판단한다. 크로스 캐리어 스케줄링을 행하지 않을 경우, 처리를 스텝 S215로 진행시킨다. 행할 경우, 처리를 스텝 S216으로 진행시킨다.

(스텝 S215)　

RAR 제어부(18)는, Msg2에 포함되는 CIF에 0b111을 설정한다. 이 비트 열은, Msg2가 송신되는 컴포넌트 캐리어를 이용해서 데이터 통신을 행하는 것을 나타낸다. 그리고, 처리를 스텝 S218로 진행시킨다.

(스텝 S216)

제어부(14)는, CC#1∼#5 중에서, Msg2가 송신되는 컴포넌트 캐리어 이외에, 데이터 통신에 사용하는 컴포넌트 캐리어를 1개 또는 복수 선택한다.

(스텝 S217)　

RAR 제어부(18)는, 스텝 S216에서 선택된 컴포넌트 캐리어를 나타내는 3비트의 CIF를 설정한다. 또한, Msg2는 스텝 S216에서 선택된 컴포넌트 캐리어마다 송신된다.

(스텝 S218)

무선 통신부(11)는, 스텝 S215 또는 스텝 S217에서 설정된 CIF를 포함하는 Msg2를, “PDCCH　monitoring　set”에 포함되는 컴포넌트 캐리어에서 이동국(20)에 송신한다. 스텝 S216에서 복수의 컴포넌트 캐리어가 선택된 경우, 복수의 Msg2가 송신된다. 제어부(14)는, Msg2로 통지한 컴포넌트 캐리어가 “Configured　but Deactivated　CC”(비활성 상태)일 경우, “Configured　and　Activated　CC”(활성 상태)로 변경한다. 그 후, Msg2로 통지한 컴포넌트 캐리어에서, 데이터 통신이 행해진다.

도 20은, 제3 실시 형태의 이동국 처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 20에 나타내는 처리를 스텝 번호에 따라 설명한다.

(스텝 S221)

(스텝 S222)

무선 통신부(21)는, “PDCCH　monitoring　set”에 포함되는 컴포넌트 캐리어에서, CIF를 포함하지 않는 Msg0을 기지국(10)으로부터 수신한다.

(스텝 S223)

무선 통신부(21)는, Msg0로 지정되어 있는 신호 계열을 이용한 Msg1을, Msg0의 송신에 이용된 컴포넌트 캐리어의 PRACH에서 기지국(10)에 송신한다.

(스텝 S224)

무선 통신부(21)는, Msg1의 송신에 이용한 컴포넌트 캐리어에서 기지국(10)으로부터 Msg2를 수신한다. RAR 제어부(27)는, Msg2에 포함되는 CIF를 추출한다. 복수의 Msg2가 수신된 경우, Msg2마다 CIF를 추출한다.

(스텝 S225)　

RAR 제어부(27)는, 스텝 S224에서 추출한 CIF가 나타내는 1 또는 복수의 컴포넌트 캐리어를 특정하고, 그 컴포넌트 캐리어에서 PDSCH의 수신 처리를 행할 수 있는 상태로 한다. CIF가 나타내는 컴포넌트 캐리어가 “Configured　but　Deactivated　CC”일 경우, “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다. 크로스 캐리어 설정부(22)는, 신호 처리를 행하는 주파수 대역을 설정한다.

(스텝 S226)

무선 통신부(21)는, 스텝 S225에서 특정한 컴포넌트 캐리어에서 데이터 통신을 행한다.

도 21은, 제3 실시 형태의 제1 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 여기에서는, 이동국(20)에 있어서, CC#1, #2가 “Configured　and　Activated　CC”로 설정되고, CC#3∼#5가 “Configured　but　Deactivated　CC”로 설정되는 것으로 한다. 또한, “PDCCH　monitoring　set”는 CC#1만을 포함하는 것으로 한다.

(스텝 S231)

기지국(10)은, “PDCCH　monitoring　set”인 CC#1에서, Msg0을 이동국(20)에 송신한다.

(스텝 S232)

이동국(20)은, Msg0을 수신한 CC#1에서, Msg1을 기지국(10)에 송신한다.

(스텝 S233)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#1에서, CIF=0b001을 포함하는 Msg2를 이동국(20)에 송신한다. 또한, Msg2에는, CC#2의 UL 주파수 대역에 관한 타이밍 조정 정보가 포함되어 있다.

(스텝 S234)

이동국(20)은, CIF=0b001이 나타내는 CC#2에 있어서, 예를 들면, 기지국(10)에 데이터를 송신한다. 또한, CC#2은 “Configured　and　Activated　CC”이기 때문에, CC#2의 상태 변경을 행하지 않아도 좋다.

도 22는, 제3 실시 형태의 제2 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 랜덤 액세스 수속의 개시시의 CC#1∼#5의 상태는, 도 21과 같다.

(스텝 S241)

(스텝 S242)

(스텝 S243)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#1에서, CIF=0b010을 포함하는 Msg2를 이동국(20)에 송신한다. CIF=0b010이 나타내는 CC#3은, “Configured　but　Deactivated　CC”이기 때문에, CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경해 둔다. 또한, Msg2에는, CC#3의 UL 주파수 대역에 관한 타이밍 조정 정보가 포함되어 있다.

(스텝 S244)

이동국(20)은, CIF=0b010이 나타내는 CC#3에 있어서, 예를 들면, 기지국(10)에 데이터를 송신한다. 이때, 이동국(20)은, 기지국(10)과 마찬가지로 CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다.

도 23은, 제3 실시 형태의 제3 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 랜덤 액세스 수속의 개시시의 CC#1∼#5의 상태는, 도 21과 같다.

(스텝 S251)

(스텝 S252)

(스텝 S253)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#1에서, CIF=0b001을 포함하는 Msg2를 이동국(20)에 송신한다. 또한, 이 Msg2에는, CC#2의 UL 주파수 대역에 관한 타이밍 조정 정보가 포함되어 있다.

(스텝 S254)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#1에서, CIF=0b010을 포함하는 Msg2를 이동국(20)에 송신한다. CIF=0b010이 나타내는 CC#3은, “Configured　but　Deactivated　CC”이기 때문에, CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경해 둔다. 또한, 이 Msg2에는, CC#3의 UL 주파수 대역에 관한 타이밍 조정 정보가 포함되어 있다.

(스텝 S255)

이동국(20)은, CIF=0b001이 나타내는 CC#2에 있어서, 예를 들면, 기지국(10)에 데이터를 송신한다.

(스텝 S256)

도 24는, Msg2의 제1 포맷 예를 도시하는 도면이다. 도 24의 포맷 예에서는, Msg2은, 3비트의 Carrier　Indicator, 6비트의 Timing　Advance　Command, 20비트의 UL　grant 및 16비트의 Temporary　C-RNTI를 포함한다.

Carrier Indicator는, 상술한 바와 같이, 데이터 송신에 이용하는 컴포넌트 캐리어를 식별하는 값이다. Timing Advance Command는, 이동국(20)에 UL 송신 타이밍을 보정시킬 때의 보정량을 나타내는 값이다. UL grant는, 이동국(20)에 할당한 UL 무선 리소스를 나타내는 정보이다. Temporary C-RNTI는, 기지국(10)이 이동국(20)에 동적으로 할당한 식별자이다. 또한, Timing　Advance　Command는, Carrier　Indicator가 나타내는 컴포넌트 캐리어에 관한 보정량을 나타낸다. 따라서, 이동국(20)은, Timing　Advance　Command를 이용하여, 랜덤 액세스의 수속 후의 UL 송신 타이밍을 조정한다.

여기서, Timing　Advance　Command에 대해서는, 예를 들면, “Evolved　Universal　Terrestrial　Radio　Access　(E-UTRA);　Physical　layer　procedures”(3GPP　TS　36.213　V9.0.1, 2009-12)에 설명이 기재되어 있다.

상기 문헌에서는, Timing　Advance　Command로서, 타이밍 어긋남의 절대값과, 현재의 보정 완료 타이밍을 기준으로 한 상대값 2종류가 정의되어 있다. 절대값은, 최초로 Timing　Advance　Command가 통지될 때나, 전회 통지된 Timing　Advance　Command의 유효 기한이 끝난 경우에 이용된다. 상대값은, 전회 통지된 Timing　Advance　Command의 유효 기한이 끝나지 않은 경우에 이용된다. 절대값은 11비트, 상대값은 6비트로 표현된다. 도 24의 포맷 예는, 상대값을 이용하는 것을 상정하고 있다.

또한, 이 포맷 예에서는, 선두의 예약(Reserved) 비트를 1로 설정하고 있다. CIF를 포함하지 않는 Msg2의 선두의 R비트는 0으로 설정한다. 이에 의해, 이동국(20)은 CIF를 포함하는 Msg2인지 여부를 용이하게 판별할 수 있다.

도 25는, Msg2의 제2 포맷 예를 도시하는 도면이다. 도 25의 포맷 예에서는, Msg2는, 11비트의 Timing　Advance　Command, 20비트의 UL　grant, 3비트의 Carrier　Indicator 및 13비트의 Temporary　C-RNTI를 포함한다. 이 포맷 예의 경우, Timing　Advance　Command로서 절대값을 이용하는 것이 가능하다. 한편, 도 24의 경우보다도, Temporary　C-RNTI가 3비트 작다. 기지국(10)은, 13비트 이하로 표현할 수 있는 식별자를 이동국(20)에 할당하게 된다.

도 26은, Msg2의 제3 포맷 예를 도시하는 도면이다. 도 26의 포맷 예에서는, Msg2는, 11비트의 Timing　Advance　Command, 20비트의 UL　grant, 16비트의 Temporary　C-RNTI 및 3비트의 Carrier　Indicator를 포함한다. 이 포맷 예의 경우, Timing　Advance　Command로서 절대값을 이용하는 것이 가능하다. 또한, 기지국(10)은, 도 25의 경우보다도 큰 값의 식별자를 이동국(20)에 할당할 수 있다. 단, 도 24, 25의 포맷 예보다도, Msg2 사이즈가 커진다. 또한, 도 26에서는 말미에 CIF를 설치하고 있지만, 다른 위치에 CIF를 삽입해도 좋다.

이러한 제3 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템에 의하면, 기지국(10)은, Msg2를 송신한 컴포넌트 캐리어 이외의 컴포넌트 캐리어의 사용 허가를, Msg2를 송신함으로써 이동국(20)에 부여할 수 있다. 즉, Msg2를 이용해서 크로스 캐리어 스케줄링을 실현할 수 있다. 따라서, 기지국(10) 및 이동국(20)은, 컴포넌트 캐리어의 사용 허가 수속을 별도로 행하지 않아도 좋다.

또한, 기지국(10) 및 이동국(20)은, Msg2의 송수신에 수반하여, 비활성 상태의 컴포넌트 캐리어를 활성 상태로 변경한다. 따라서, 컴포넌트 캐리어의 상태 변경 수속을 별도로 행하지 않아도 좋다. 이렇게, 기지국(10) 및 이동국(20)은, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 복수의 컴포넌트 캐리어의 사용 제어를 효율적으로 실행할 수 있다.

[제4 실시 형태]

다음으로, 제4 실시 형태에 대해서 설명한다. 전술의 제2, 제3 실시 형태와의 차이를 중심으로 설명하고, 마찬가지인 사항에 대해서는 설명을 생략한다. 제4 실시 형태에서는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, Msg2를 이용해서 크로스 캐리어 스케줄링을 실현한다. 단, 제3 실시 형태에서는, 비경합형 랜덤 액세스의 경우를 생각한 것에 반해, 제4 실시 형태에서는, 경합형 랜덤 액세스의 경우를 생각한다.

제4 실시 형태의 이동 통신 시스템은, 도 2에 나타낸 제2 실시 형태의 이동 통신 시스템과 마찬가지의 시스템 구성에 의해 실현할 수 있다. 또한, 제4 실시 형태의 기지국 및 이동국은, 도 6, 7에 나타낸 제2 실시 형태의 기지국(10) 및 이동국(20)과 마찬가지의 블록 구성에 의해 실현할 수 있다. 이하, 도 2, 6, 7에서 사용한 부호를 이용하여, 제4 실시 형태를 설명한다.

도 27은, 제4 실시 형태의 기지국 처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 27에 나타내는 처리를 스텝 번호에 따라 설명한다.

(스텝 S311)

(스텝 S312)

무선 통신부(11)는, “PDCCH　monitoring　set”에 포함되는 컴포넌트 캐리어에서 이동국(20)으로부터 랜덤 액세스 프리앰블(Msg1)을 수신한다. Msg1에 이용되는 신호 계열은, 이동국(20)이 랜덤하게 선택한 것이다.

(스텝 S313)

제어부(14)는, 크로스 캐리어 스케줄링을 행할지 판단한다. 크로스 캐리어 스케줄링을 행하지 않을 경우, 처리를 스텝 S314로 진행시킨다. 행할 경우, 처리를 스텝 S315로 진행시킨다.

(스텝 S314)　

RAR 제어부(18)는, Msg2에 포함되는 CIF에 0b111을 설정한다. 그리고, 처리를 스텝 S317로 진행시킨다.

(스텝 S315)

(스텝 S316)　

RAR 제어부(18)는, 스텝 S315에서 선택된 컴포넌트 캐리어를 나타내는 3비트의 CIF를 설정한다. 또한, Msg2는 스텝 S315에서 선택된 컴포넌트 캐리어마다 송신된다.

(스텝 S317)

무선 통신부(11)는, 스텝 S314 또는 스텝 S316에서 설정된 CIF를 포함하는 Msg2를, Msg1을 수신한 컴포넌트 캐리어에서 송신한다. 스텝 S315에서 복수의 컴포넌트 캐리어가 선택된 경우, 복수의 Msg2가 송신된다.

(스텝 S318)

무선 통신부(11)는, Msg2로 통지한 컴포넌트 캐리어에서 이동국(20)으로부터 Msg3을 수신한다. 이때, 제어부(14)는, Msg2로 통지한 컴포넌트 캐리어가 “Configured　but　Deactivated　CC”(비활성 상태)일 경우, “Configured　and　Activated　CC”(활성 상태)로 변경한다.

(스텝 S319)

무선 통신부(11)는, Msg3이 수신된 컴포넌트 캐리어에서 Msg4를 이동국(20)에 송신한다. 그 후, Msg3, Msg4의 송수신에 이용된 컴포넌트 캐리어에서, 데이터 통신이 행해진다.

도 28은, 제4 실시 형태의 이동국 처리를 나타내는 플로우차트이다. 도 28에 나타내는 처리를 스텝 번호에 따라 설명한다.

(스텝 S321)

(스텝 S322)

무선 통신부(21)는, 랜덤하게 선택한 신호 계열을 이용한 Msg1을, “PDCCH　monitoring　set”에 포함되는 컴포넌트 캐리어의 PRACH에서 기지국(10)에 송신한다.

(스텝 S323)

(스텝 S324)　

RAR 제어부(27)는, 스텝 S323에서 추출한 CIF가 나타내는 1 또는 복수의 컴포넌트 캐리어를 특정한다. CIF가 나타내는 컴포넌트 캐리어가 “Configured but Deactivated　CC”일 경우, “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다. 크로스 캐리어 설정부(22)는, 신호 처리를 행하는 주파수 대역을 설정한다.

(스텝 S325)

무선 통신부(21)는, CIF가 나타내는 컴포넌트 캐리어에서, 기지국(10)에 Msg3을 송신한다. 복수의 Msg2가 수신되고, 복수의 컴포넌트 캐리어가 스텝 S324로 특정된 경우, 특정된 컴포넌트 캐리어마다 Msg3을 송신한다. 복수의 Msg3은, 동일 타이밍에서 송신해도 좋고 다른 타이밍에서 송신해도 좋다.

(스텝 S326)

무선 통신부(21)는, Msg3의 송신에 이용한 컴포넌트 캐리어에서, 기지국(10)으로부터 Msg4를 수신한다. 그 후, Msg3, Msg4의 송수신에 이용된 컴포넌트 캐리어에서, 데이터 통신이 행해진다.

도 29는, 제4 실시 형태의 제1 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 여기에서는, 이동국(20)에 있어서, CC#1, #2가 “Configured　and　Activated　CC”로 설정되고, CC#3∼#5가 “Configured　but　Deactivated　CC”로 설정되어 있는 것으로 한다. 또한, “PDCCH　monitoring　set”는 CC#1만을 포함하는 것으로 한다.

(스텝 S331)

이동국(20)은, “PDCCH　monitoring　set”인 CC#1에서, 랜덤하게 선택한 신호 계열을 이용한 Msg1을 기지국(10)에 송신한다.

(스텝 S332)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#1에서, CIF=0b001을 포함하는 Msg2를 송신한다.

(스텝 S333)

이동국(20)은, CIF=0b001이 나타내는 CC#2에서, Msg3을 기지국(10)에 송신한다.

(스텝 S334)

기지국(10)은, Msg3을 수신한 CC#2에서, Msg4를 이동국(20)에 송신한다. 그 후, CC#2에 있어서, 예를 들면, 이동국(20)이 기지국(10)에 데이터를 송신한다. 단, 랜덤 액세스의 경합이 발생하는 경우, 이동국(20)은, Msg1의 송신부터 다시 한다.

도 30은, 제4 실시 형태의 제2 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 랜덤 액세스의 수속의 개시시의 CC#1∼#5의 상태는, 도 29와 같다.

(스텝 S341)

(스텝 S342)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#1에서, CIF=0b010을 포함하는 Msg2를 송신한다. CIF=0b010이 나타내는 CC#3은 “Configured　but　Deactivated　CC”이기 때문에, CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다.

(스텝 S343)

이동국(20)은, CIF=0b010이 나타내는 CC#3에서, Msg3을 기지국(10)에 송신한다. 이동국(20)은, 기지국(10)과 마찬가지로 CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다.

(스텝 S344)

기지국(10)은, Msg3을 수신한 CC#3에서, Msg4를 이동국(20)에 송신한다. 그 후, CC#3에 있어서, 예를 들면, 이동국(20)이 기지국(10)에 데이터를 송신한다.

도 31은, 제4 실시 형태의 제3 랜덤 액세스 예를 도시하는 도면이다. 랜덤 액세스의 수속의 개시시의 CC#1∼#5의 상태는, 도 29와 같다.

(스텝 S351)

(스텝 S352)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#1에서, CIF=0b001을 포함하는 Msg2를 이동국(20)에 송신한다.

(스텝 S353)

기지국(10)은, Msg1을 수신한 CC#1에서, CIF=0b010을 포함하는 Msg2를 이동국(20)에 송신한다. CIF=0b010이 나타내는 CC#3은 “Configured　but　Deactivated　CC”이기 때문에, CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다.

(스텝 S354)

(스텝 S355)

이동국(20)은, CIF=0b010이 나타내는 CC#3에서 Msg3을 기지국(10)에 송신한다. 이때, 이동국(20)은, 기지국(10)과 마찬가지로 CC#3을 활성화시켜서 “Configured　and　Activated　CC”로 변경한다.

(스텝 S356)

기지국(10)은, Msg3을 수신한 CC#2에서, Msg4를 이동국(20)에 송신한다.

(스텝 S357)

기지국(10)은, Msg3을 수신한 CC#3에서, Msg4를 이동국(20)에 송신한다.

제4 실시 형태의 Msg2의 포맷으로서는, 제3 실시 형태에서 설명한 포맷 예를 이용할 수 있다. 단, 경합형 랜덤 액세스에서는, Msg2의 송신 시점에서 기지국(10)이 이동국(20)을 인식하지 못할 가능성이 있기 때문에, 절대값의 Timing　Advance　Command를 송신할 수 있는 도 25, 26과 같은 포맷을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 마찬가지의 이유 때문에, 제4 실시 형태에서는, 이동국(20)이 모두 또는 소정의 복수의 컴포넌트 캐리어를 사용가능한 것이 바람직하다.

또한, 경합형 랜덤 액세스의 경우, 복수의 이동국이 특정한 컴포넌트 캐리어를 집중해서 사용하지 않도록 부하를 분산하는 것, 셀간 간섭을 억제하기 위해서 랜덤 액세스의 수속에 이용하는 컴포넌트 캐리어를 분산되게 하는 것, 경합 확률을 저하시키기 위해서 Msg3의 송신에 이용하는 컴포넌트 캐리어를 분산되게 하는 것 등을 목적으로 하고, 크로스 캐리어 스케줄링을 행하는 것도 생각할 수 있다.

이러한 제4 실시 형태에 따른 이동 통신 시스템에 의하면, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 기지국(10)은 Msg2를 이용해서 크로스 캐리어 스케줄링을 실현할 수 있다. 따라서, 컴포넌트 캐리어의 사용 허가 수속을 별도로 행하지 않아도 좋다. 또한, 기지국(10) 및 이동국(20)은, Msg2, Msg3의 송수신에 수반하여, 비활성 상태의 컴포넌트 캐리어를 활성 상태로 변경한다. 따라서, 컴포넌트 캐리어의 상태 변경의 수속을 별도로 행하지 않아도 좋다. 이렇게, 기지국(10) 및 이동국(20)은, 제2, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 복수의 컴포넌트 캐리어의 사용 제어를 효율적으로 실행할 수 있다.

상기에 대해서는 간단히 본 발명의 원리를 나타내는 것이다. 또한, 다수의 변형, 변경이 당업자에 있어서 가능해서, 본 발명은 상기에 나타내고, 설명한 정확한 구성 및 응용 예에 한정되는 것은 아니고, 대응하는 모든 변형 예 및 균등물은, 첨부의 청구범위 및 그 균등물에 의한 본 발명의 범위로 간주된다.

1, 2 무선 통신 장치
1a, 2b 제어부
1b 송신부
2a 수신부

Claims

복수의 주파수 대역을 이용하여 다른 무선 통신 장치와 통신하는 무선 통신 장치로서,
상기 다른 무선 통신 장치에 대한 랜덤 액세스의 수속시에, 제1 주파수 대역을 이용하여, 상기 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역에서 통신을 행하도록 하는 제어 메시지를, 상기 다른 무선 통신 장치에 의해 상기 랜덤 액세스의 수속의 최후에 송신되는 메시지로서 수신하는 수신부와,
상기 제어 메시지의 수신에 따라 상기 제2 주파수 대역을 이용하여, 상기 다른 무선 통신 장치와의 사이에서 데이터 통신을 행하도록 제어하는 제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
복수의 주파수 대역을 이용하여 다른 무선 통신 장치와 통신을 행하는 무선 통신 장치로서,
제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역을, 상기 다른 무선 통신 장치에 의한 데이터 통신에 이용하는 주파수 대역으로서 선택하는 제어부와,
랜덤 액세스의 수속시에, 상기 제1 주파수 대역을 이용하여, 상기 제어부가 선택한 상기 제2 주파수 대역에서 통신을 행하도록 하는 제어 메시지를, 상기 랜덤 액세스의 수속의 최후에 송신되는 메시지로서 상기 다른 무선 통신 장치로 송신하는 송신부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
복수의 주파수 대역을 이용하여 통신을 행하는 무선 통신 시스템으로서,
랜덤 액세스의 수속시에, 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역에서 통신을 행하도록 하는 제어 메시지를, 상기 랜덤 액세스의 수속의 최후에 송신되는 메시지로서 송신하는 제1 무선 통신 장치와,
상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 제1 무선 통신 장치로부터 상기 제어 메시지를 수신하여, 상기 제어 메시지의 수신에 응하여, 상기 제2 주파수 대역을 이용하여 데이터 통신을 행하는 제2 무선 통신 장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
복수의 주파수 대역을 이용하여 통신을 행하는 제1 및 제2 무선 통신 장치를 포함하는 무선 통신 시스템의 무선 통신 방법으로서,
상기 제1 무선 통신 장치가, 상기 제2 무선 통신 장치에 의한 랜덤 액세스의 수속시에, 제1 주파수 대역을 이용하여, 상기 제1 주파수 대역과 상이한 제2 주파수 대역에서 통신을 행하도록 하는 제어 메시지를, 상기 랜덤 액세스의 수속의 최후에 송신되는 메시지로서 상기 제2 무선 통신 장치로 송신하고,
상기 제2 무선 통신 장치가, 상기 제1 주파수 대역을 이용하여 상기 제1 무선 통신 장치로부터 상기 제어 메시지를 수신하고,
상기 제2 무선 통신 장치가, 상기 제어 메시지의 수신에 응하여, 상기 제2 주파수 대역을 이용하여 데이터 통신을 행하는
것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.