JP5542971B2 - 多重搬送波システムにおけるパワーヘッドルーム情報の送信装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信に関し、より詳しくは、多重搬送波システムにおけるパワーヘッドルーム情報の送信装置及び方法に関する。

無線通信システムは、一般的にデータ送信のために一つの帯域幅を用いる。例えば、２世代無線通信システムは、２００ＫＨｚ〜１．２５ＭＨｚの帯域幅を使用し、３世帯無線通信システムは、５ＭＨｚ〜１０ＭＨｚの帯域幅を使用する。増加する送信容量をサポートするために、最近の３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）またはＩＥＥＥ８０２．１６ｍは、２０ＭＨｚまたはその以上までその帯域幅を拡張し続けている。送信容量を高めるために帯域幅を増やすことは必須的であるが、要求されるサービスの水準が低い場合にも大きい帯域幅をサポートすることは大きな電力消耗を引き起こす恐れがある。

従って、一つの帯域幅と中心周波数を有する搬送波を定義し、複数の搬送波を介して広帯域にデータが送信及び／または受信可能にする多重要素搬送波システム（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ ｓｙｓｔｅｍ；以下、便宜上、多重搬送波システムという）が登場する。一つまたはその以上の搬送波を使用することによって狭帯域と広帯域を同時にサポートするものである。例えば、一つの搬送波が５ＭＨｚの帯域幅に対応される場合、４個の搬送波を使用することによって最大２０ＭＨｚの帯域幅をサポートする。このように複数の搬送波をサポートする多重搬送波システムで各搬送波を要素搬送波（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｃａｒｒｉｅｒ；ＣＣ）という。

一方、基地局が端末を効率的にスケジューリングするための一つの方法として、端末のパワーヘッドルーム（Ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ；ＰＨ）情報を用いることがある。パワーヘッドルームとは、端末に設定された最大送信電力と端末が推定した送信電力との差、即ち、端末の電力余裕分を意味する。パワーヘッドルーム情報（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＰＨＩ）は、無線通信でアップリンクリソースを効率的に割り当て、端末のバッテリ消耗を減らすための必須情報である。端末がパワーヘッドルーム情報を基地局に提供すると、基地局は、端末が支えることができるアップリンク最大送信電力（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｏｗｅｒ）がどのくらいであるかを推定することができる。従って、基地局は、前記推定されたアップリンク最大送信電力の限度を外れない範囲内でアップリンクスケジューリングをすることができる。端末がパワーヘッドルーム情報を基地局に送信することをパワーヘッドルーム報告（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ；ＰＨＲ）という。

然しながら、従来のパワーヘッドルーム報告は、多重搬送波システムの場合、各搬送波別パワーヘッドルームのみを提供するため、パワーヘッドルームを算定する基準となる端末の最大送信電力値を基地局が正確に知ることができない。従って、基地局のアップリンクスケジューリングに不明確な部分があり、特に多重要素搬送波システムのように各要素搬送波のパワーヘッドルームが個別的、総合的に考慮されなければならないシステムではパワーヘッドルーム情報によるアップリンク送信電力スケジューリングに問題が発生することができる。

本発明の技術的課題は、多重搬送波システムにおけるパワーヘッドルーム情報の送信装置及び送信方法を提供することである。

本発明の一側面による、多重搬送波システムにおける端末によるパワーヘッドルーム（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ；ＰＨ）の送信方法は、基地局から電力決定情報を受信する段階；前記電力決定情報及び端末特定的パラメータを用いて複数のサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）に対する複数の最大送信電力値を決定する段階；前記複数の最大送信電力値に基づいて複数のパワーヘッドルームを決定する段階；及び、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；を含む。

前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームの各々は、前記複数のサービングセルの各々に対して決定されて送信される。

前記電力決定情報は、前記端末に許容された最大出力電力を知らせる情報（Ｐ_ＥＭＡＸ）を含み、前記複数のサービングセルの各々に対するパワーヘッドルームは、前記複数のサービングセルの各々に対する最大送信電力値（Ｐ_{ＣＭＡＸ，ｃ}）に基づいて決定される。

前記端末特定的パラメータは、前記端末の最大出力電力に対して許容された最大電力減少値（ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ＭＰＲ）を含み、前記最大電力減少値は、前記端末の変調方式及び送信帯域設定によって決定される。

前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、ＭＡＣ（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）ＰＤＵ（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を介して送信される。

前記方法は、前記基地局から前記端末のためのアップリンクスケジューリング割当情報を含むアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を受信する段階をさらに含み、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、前記アップリンクグラントで指示する無線リソースを介して送信される。

前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、前記複数のサービングセルのうちいずれのサービングセルに対するものであるかを示す搬送波指示フィールド（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ；ＣＩＦ）を含む。

前記複数の最大送信電力値は、前記電力決定情報のみで決定された電力値と前記電力決定情報及び前記端末特定的パラメータを用いて決定された電力値との間の差値に送信される。

前記複数のサービングセルに複数のアップリンクサービングセルが含まれる場合、前記端末が前記複数のアップリンクサービングセルの各々に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームを決定する段階；及び、前記決定されたパワーヘッドルームのうち最大値または最小値を有するアップリンクサービングセルに対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームを送信する段階；をさらに含む。

前記最大値または最小値を有するアップリンクサービングセルに対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームは、前記複数のアップリンクサービングセルのうちいずれか一つのアップリンクサービングセルに対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームが送信される時に多重化されて共に送信される。

前記最大値または最小値を有するアップリンクサービングセルに対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームは、前記複数のアップリンクサービングセルのうちいずれか一つのアップリンクサービングセルに対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームが送信されるサブフレームと異なるサブフレームで送信される。

前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームが送信されるサブフレームで、前記複数のサービングセルのうち最も大きいパワーヘッドルームを有するサービングセルを介して前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームが送信される。

前記電力決定情報は、ＲＲＣ信号を介して受信される。

前記方法は、周期的ＰＨＲタイマを開始する段階；及び、前記周期的ＰＨＲタイマが満了される場合、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；をさらに含む。

前記方法は、ＰＨＲ禁止タイマを開始する段階；及び、前記ＰＨＲ禁止タイマが満了され、前記複数のサービングセルのうち少なくとも一つの活性化されたサービングセルで測定したパスロスが、設定されたパスロス変化量より変化する場合、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；をさらに含む。

本発明の他の側面による端末は、無線信号を送受信するＲＦ部；及び、前記ＲＦ部に連結されるプロセッサ；を含み、前記プロセッサは、基地局から電力決定情報を受信し、前記電力決定情報及び端末特定的パラメータを用いて複数のサービングセルに対する複数の最大送信電力値を決定し、前記複数の最大送信電力値に基づいて複数のパワーヘッドルームを決定し、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信することを特徴とする。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
多重搬送波システムにおける端末によるパワーヘッドルーム（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ；ＰＨ）の送信方法において、
基地局から電力決定情報を受信する段階；
前記電力決定情報及び端末特定的パラメータを用いて複数のサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）に対する複数の最大送信電力値を決定する段階；
前記複数の最大送信電力値に基づいて複数のパワーヘッドルームを決定する段階；及び、
前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；
を含むことを特徴とする方法。
（項目２）
前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームの各々は、前記複数のサービングセルの各々に対して決定されて送信されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目３）
前記電力決定情報は、前記端末に許容された最大出力電力を知らせる情報（Ｐ _ＥＭＡＸ ）を含み、前記複数のサービングセルの各々に対する最大送信電力値（Ｐ _{ＣＭＡＸ，ｃ} ）に基づいて前記複数のサービングセルの各々に対するパワーヘッドルームを決定することを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目４）
前記端末特定的パラメータは、前記端末の最大出力電力に対して許容された最大電力減少値（ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ＭＰＲ）を含み、前記最大電力減少値は、前記端末の変調方式及び送信帯域設定によって決定されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目５）
前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、ＭＡＣ（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）ＰＤＵ（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を介して送信されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目６）
前記基地局から前記端末のためのアップリンクスケジューリング割当情報を含むアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を受信する段階をさらに含み、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、前記アップリンクグラントで指示する無線リソースを介して送信されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目７）
前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、前記複数のサービングセルのうちいずれのサービングセルに対するものであるかを示す搬送波指示フィールド（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ；ＣＩＦ）を含むことを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目８）
前記複数の最大送信電力値は、前記電力決定情報のみで決定された電力値と前記電力決定情報及び前記端末特定的パラメータを用いて決定された電力値との間の差値に送信されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目９）
前記複数のサービングセルに複数のアップリンク搬送波が含まれる場合、
前記端末が前記複数のアップリンク搬送波の各々に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームを決定する段階；及び、
前記決定されたパワーヘッドルームのうち最大値または最小値を有するアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームを送信する段階；
をさらに含むことを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目１０）
前記最大値または最小値を有するアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームは、前記複数のアップリンク搬送波のうちいずれか一つのアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームが送信される時に多重化されて共に送信されることを特徴とする項目９に記載の方法。
（項目１１）
前記最大値または最小値を有するアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームは、前記複数のアップリンク搬送波のうちいずれか一つのアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームが送信されるサブフレームと異なるサブフレームで送信されることを特徴とする項目９に記載の方法。
（項目１２）
前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームが送信されるサブフレームで、前記複数のサービングセルのうち最も大きいパワーヘッドルームを有するサービングセルを介して前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームが送信されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目１３）
前記電力決定情報は、ＲＲＣ信号を介して受信されることを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目１４）
周期的ＰＨＲタイマを開始する段階；及び、
前記周期的ＰＨＲタイマが満了される場合、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；
をさらに含むことを特徴とする項目１に記載の方法。
（項目１５）
ＰＨＲ禁止タイマを開始する段階；及び、
前記ＰＨＲ禁止タイマが満了され、前記複数のサービングセルのうち少なくとも一つの活性化されたサービングセルで測定したパスロスが、設定されたパスロス変化量より変化する場合、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；
をさらに含むことを特徴とする方法。
（項目１６）
無線信号を送受信するＲＦ部；及び、
前記ＲＦ部に連結されるプロセッサ；を含み、
前記プロセッサは、基地局から電力決定情報を受信し、前記電力決定情報及び端末特定的パラメータを用いて複数のサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）に対する複数の最大送信電力値を決定し、前記複数の最大送信電力値に基づいて複数のパワーヘッドルームを決定し、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信することを特徴とする端末。

本発明によると、基地局は、端末に割り当てられた各要素搬送波に対して、正確な最大送信電力値及びパワーヘッドルーム情報を獲得することができる。従って、各要素搬送波に対してより効率的な送信電力制御を実行することができる。端末立場では、各要素搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルーム情報を基地局に提供することによって、信頼性のある搬送波集成スケジューリングを誘導してアップリンク送信性能を向上させることができる。

本発明が実施されることができる無線通信システムの一例を示す。 ３ＧＰＰ ＬＴＥにおける無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）の構造を示す。 一つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）の一例を示す。 ダウンリンクサブフレームの構造を示す。 アップリンクサブフレームの構造を示す。 単一搬送波システムと多重搬送波システムの比較例である。 パワーヘッドルームを示す。 本発明によるパワーヘッドルーム送信方法の例を示す。 要素搬送波別にシグナリングしてＰＨＲを要素搬送波別に各々設定する方法を示す。 一つのシグナリングを介して全ての要素搬送波に対してＰＨＲを設定する方法を示す。 全てのＵＬ ＣＣに交差搬送波ＰＨＲを許容する場合を示す。 特定ＵＬ ＣＣにのみ交差搬送波ＰＨＲを許容する場合を示す。 一つのＵＬ ＣＣに対してＰＨＩを送信する時点に複数のＵＬ ＣＣでＰＵＳＣＨが送信される場合を示す。 追加的なＰＨＲを含むＰＨＲ方法を示す。 基地局及び端末を示すブロック図である。

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）などのような多様な無線通信システムに使われることができる。ＣＤＭＡは、ＵＴＲＡ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ２０００のような無線技術（ｒａｄｉｏ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）で具現されることができる。ＴＤＭＡは、ＧＳＭ（登録商標）（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）／ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）／ＥＤＧＥ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅｓ ｆｏｒ ＧＳＭ（登録商標） Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）のような無線技術で具現されることができる。ＯＦＤＭＡは、ＩＥＥＥ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ８０２−２０、Ｅ−ＵＴＲＡ（ＥｖｏｌｖｅｄＵＴＲＡ）などのような無線技術で具現されることができる。ＩＥＥＥ８０２．１６ｍは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの進化であり、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅに基づくシステムとの後方互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を提供する。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（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ）を使用するＥ−ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ）の一部であり、ダウンリンクでＯＦＤＭＡを採用し、アップリンクでＳＣ−ＦＤＭＡを採用する。ＬＴＥ−Ａ（Ａｄｖａｎｃｅｄ）は３ＧＰＰ ＬＴＥの進化である。

以下、説明を明確にするために、ＬＴＥ−Ａシステムに適用される状況を仮定して記述するが、本発明の技術的思想がこれに制限されるものではない。

図１は、本発明が実施されることができる無線通信システムの一例を示す。

無線通信システム１０は、少なくとも一つの基地局（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ；ＢＳ）１１を含む。各基地局１１は、特定の地理的領域１５ａ、１５ｂ、１５ｃに対して通信サービスを提供する。また、特定の地理的領域は複数の領域（セクターという）に分けられる。端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）１２は、固定されたり移動性を有することができ、ＭＳ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）、ＭＴ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＵＴ（Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ）、ＳＳ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ）、無線機器（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｄｅｖｉｃｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、無線モデム（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｍｏｄｅｍ）、携帯機器（ｈａｎｄｈｅｌｄ ｄｅｖｉｃｅ）等、他の用語で呼ばれることができる。基地局１１は、一般的に端末１２と通信する固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）を意味し、ｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ−ＮｏｄｅＢ）、ＢＴＳ（Ｂａｓｅ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ）、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）等、他の用語で呼ばれることができる。

端末は、通常的に一つのセルに属し、端末が属するセルをサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）という。ここで、セル（ｃｅｌｌ）は、ダウンリンク周波数リソースとアップリンク周波数リソースを意味する。サービングセルを介して通信サービスを提供する基地局をサービング基地局（ｓｅｒｖｉｎｇ ＢＳ）という。サービング基地局は一つまたは複数のサービングセルを提供することができる。

一般的に、ダウンリンクは基地局１１から端末１２への通信を意味し、アップリンクは端末１２から基地局１１への通信を意味する。

端末１２と基地局１１との間の無線インターフェースプロトコル（ｒａｄｉｏ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の階層は、通信システムで広く知られた開放型システム間相互接続（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ＯＳＩ）モデルの下位３個階層に基づいてＬ１（第１の階層）、Ｌ２（第２の階層）、Ｌ３（第３の階層）に区分されることができる。

第１の階層である物理階層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）は、上位にある媒体連結制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）階層とは伝送チャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒ ｔｃｈａｎｎｅｌ）を介して連結されており、この伝送チャネルを介してＭＡＣと物理階層との間のデータが移動する。また、互いに異なる物理階層間、即ち、送信側と受信側の物理階層間は物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介してデータが移動する。

第２の階層である無線データリンク階層は、ＭＡＣ階層、ＲＬＣ階層、ＰＤＣＰ階層で構成される。ＭＡＣ階層は論理チャネルと伝送チャネルとの間のマッピングを担当する階層であり、ＲＬＣ階層で伝達されたデータを送信するために適切な伝送チャネルを選択し、必要な制御情報をＭＡＣ ＰＤＵ（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）のヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）に追加する。

ＲＬＣ階層は、ＭＡＣの上位に位置してデータの信頼性のある送信をサポートする。また、ＲＬＣ階層は無線区間に適した適切な大きさのデータを構成するために上位階層から伝達されたＲＬＣ ＳＤＵ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を分割（Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）して連結（Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｉｏｎ）する。受信機のＲＬＣ階層は、受信したＲＬＣ ＰＤＵから元ＲＬＣ ＳＤＵを復旧するためにデータの再結合（Ｒｅａｓｓｅｍｂｌｅ）機能をサポートする。

ＰＤＣＰ階層は、パケット交換領域でのみ使われ、無線チャネルでパケットデータの送信効率を高めることができるようにＩＰパケットのヘッダを圧縮して送信することができる。

第３の階層であるＲＲＣ階層は、下位階層を制御する役割と共に、端末とネットワークとの間で無線リソース制御情報を交換する。端末の通信状態によって、アイドルモード（Ｉｄｌｅ Ｍｏｄｅ）、ＲＲＣ連結モード（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）等、多様なＲＲＣ状態が定義され、必要によってＲＲＣ状態間転移が可能である。ＲＲＣ階層では、システム情報放送、ＲＲＣ接続管理手順、多重要素搬送波設定手順、無線ベアラ（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）制御手順、セキュリティ手順、測定手順、移動性管理手順（ハンドオーバ）等、無線リソース管理と関連した多様な手順が定義される。

無線通信システムは、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔ）システム、ＭＩＳＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｓｉｎｇｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）システム、ＳＩＳＯ（ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｐｕｔ ｓｉｎｇｌｅ ｏｕｔｐｕｔ）システム、及びＳＩＭＯ（ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｐｕｔ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｏｕｔｐｕｔ）システムのうちいずれか一つである。ＭＩＭＯシステムは、複数の送信アンテナ（ｔｒａｎｓｍｉｔ ａｎｔｅｎｎａ）と複数の受信アンテナ（ｒｅｃｅｉｖｅ ａｎｔｅｎｎａ）を使用する。ＭＩＳＯシステムは複数の送信アンテナと一つの受信アンテナを使用する。ＳＩＳＯシステムは一つの送信アンテナと一つの受信アンテナを使用する。ＳＩＭＯシステムは一つの送信アンテナと複数の受信アンテナを使用する。

送信アンテナは、一つの信号またはストリームの送信に使われる物理的または論理的アンテナを意味し、受信アンテナは、一つの信号またはストリームの受信に使われる物理的または論理的アンテナを意味する。図２は、３ＧＰＰ ＬＴＥにおける無線フレーム（ｒａｄｉｏ ｆｒａｍｅ）の構造を示す。

図２を参照すると、無線フレームは１０個のサブフレーム（ｓｕｂｆｒａｍｅ）で構成され、一つのサブフレームは２個のスロット（ｓｌｏｔ）で構成される。無線フレーム内のスロットは＃０から＃１９までのスロット番号が付けられる。一つのサブフレームの送信にかかる時間をＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）という。ＴＴＩはデータ送信のためのスケジューリング単位を意味する。例えば、一つの無線フレームの長さは１０ｍｓであり、一つのサブフレームの長さは１ｍｓであり、一つのスロットの長さは０．５ｍｓである。

一つのスロットは、時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）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副搬送波を含む。ＯＦＤＭシンボルは、一つのシンボル区間（ｓｙｍｂｏｌ ｐｅｒｉｏｄ）を表現するためのものである。ＯＦＤＭシンボルは、他の名称で呼ばれることができる。例えば、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）シンボル、またはアップリンク多重接続方式にＳＣ−ＦＤＭＡ（ｓｉｎｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ）が使われる場合、ＳＣ−ＦＤＭＡシンボルということができる。３ＧＰＰ ＬＴＥは、ノーマル（ｎｏｒｍａｌ）サイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ；ＣＰ）で一つのスロットは７個のＯＦＤＭシンボルを含み、拡張（ｅｘｔｅｎｄｅｄ）ＣＰで一つのスロットは６個のＯＦＤＭシンボルを含むと定義している。

前記無線フレームの構造は一例に過ぎない。従って、無線フレームに含まれるサブフレームの個数やサブフレームに含まれるスロットの個数、またはスロットに含まれるＯＦＤＭシンボルの個数は多様に変更されることができる。

図３は、一つのダウンリンクスロットに対するリソースグリッド（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｇｒｉｄ）の一例を示す。

ダウンリンクスロットは、時間領域で複数のＯＦＤＭシンボルを含み、周波数領域でＮ_ＲＢ個のリソースブロック（ＲＢ；Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｂｌｏｃｋ）を含む。リソースブロックは、リソース割当単位に、時間領域で一つのスロット、周波数領域で複数の連続する副搬送波を含む。

ダウンリンクスロットに含まれるリソースブロックの数Ｎ_ＲＢはセルで設定されるダウンリンク送信帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に従属する。例えば、ＬＴＥシステムにおけるＮ_ＲＢは６０乃至１１０うちいずれか一つである。アップリンクスロットの構造も前記ダウンリンクスロットの構造と同一であってもよい。

リソースグリッド上の各要素（ｅｌｅｍｅｎｔ）をリソース要素（ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＲＥ）という。リソースグリッド上のリソース要素はスロット内のインデックス対（ｐａｉｒ）（ｋ，ｌ）により識別されることができる。ここで、ｋ（ｋ＝０，．．．， Ｎ_ＲＢ×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。

一つのリソースブロックは、時間領域で７ＯＦＤＭシンボル、周波数領域で１２副搬送波で構成され、７×１２リソース要素を含むことを例示的に記述するが、リソースブロック内のＯＦＤＭシンボルの数と副搬送波の数はこれに制限されるものではない。ＯＦＤＭシンボルの数と副搬送波の数は、ＣＰの長さ、周波数間隔（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｓｐａｃｉｎｇ）などによって多様に変更されることができる。例えば、ノーマルＣＰの場合、ＯＦＤＭシンボルの数は７であり、拡張されたＣＰの場合、ＯＦＤＭシンボルの数は６である。一つのＯＦＤＭシンボルで副搬送波の数は、１２８、２５６、５１２、１０２４、１５３６、及び２０４８のうち一つを選定して使用することができる。

図４は、ダウンリンクサブフレームの構造を示す。

ダウンリンクサブフレームは時間領域で２個のスロットを含み、各スロットはノーマルＣＰで７個のＯＦＤＭシンボルを含む。サブフレーム内の第１のスロットの前方部の最大３ＯＦＤＭシンボル（１．４Ｍｈｚ帯域幅に対しては最大４ＯＦＤＭシンボル）は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（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられるデータ領域である。ＰＤＳＣＨは、基地局が端末にデータを送信するチャネルを意味する。

制御領域には、ＰＣＦＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ＣＨａｎｎｅｌ）、ＰＨＩＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｈｙｂｒｉｄ ＡＲＱ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＤＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＣＨａｎｎｅｌ）などが送信されることができる。ＰＣＦＩＣＨは、端末にＰＤＣＣＨの形式、即ち、ＰＤＣＣＨを構成するＯＦＤＭシンボルの数を指示する形式指示子を送信する物理チャネルであり、サブフレーム毎に含まれる。形式指示子は、制御フォーマット指示子（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｏｒｍａｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ；ＣＦＩ）と呼ばれることもできる。

ＰＨＩＣＨは、アップリンク送信の応答としてＨＡＲＱ ＡＣＫ／ＮＡＣＫ信号を運ぶ。

ＰＤＣＣＨは、ＤＬ−ＳＣＨ（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ−Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当（これをダウンリンクグラント（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ；ＤＬ ｇｒａｎｔ）とも呼ぶ）及び送信フォーマット、ＵＬ−ＳＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）のリソース割当情報（これをアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ；ＵＬ ｇｒａｎｔ）とも呼ぶ）ＰＣＨ（ｐａｇｉｎｇ ｃｈａｎｎｅｌ）上のページング情報、ＤＬ−ＳＣＨ上のシステム情報、ＰＤＳＣＨ上に送信されるランダムアクセス応答のような上位階層制御メッセージのリソース割当、任意のＵＥグループ内の個別ＵＥに対する送信パワー制御（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ；ＴＰＣ）命令の集合及びＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の活性化などを運ぶことができる。前述のような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（ｄｏｗｎｌｉｎｋ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）という。

図５は、アップリンクサブフレームの構造を示す。

図５を参照すると、アップ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に分けられる。前記制御領域は、アップリンク制御情報が送信されるためのＰＵＣＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる。前記データ領域は、データ（場合によって制御情報も共に送信されることができる）が送信されるためのＰＵＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）が割り当てられる。

一つの端末に対するＰＵＣＣＨはサブフレームでリソースブロック対（ＲＢ ｐａｉｒ）で割り当てられる。リソースブロック対に属するリソースブロックは、第１のスロットと第２のスロットの各々で互いに異なる副搬送波を占める。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が占める周波数は、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対がスロット境界で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よって互いに異なる副搬送波を介して送信することによって、周波数ダイバーシティ利得を得ることができる。

ＰＵＣＣＨ上に送信されるアップリンク制御情報には、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔｒｅ Ｑｕｅｓｔ）ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）／ＮＡＣＫ（Ｎｏｎ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、ダウンリンクチャネル状態を示すＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、アップリンク無線リソース割当要求であるＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）などがある。

ＰＵＳＣＨは、伝送チャネル（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｃｈａｎｎｅｌ）であるＵＬ−ＳＣＨ（Ｕｐｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）にマッピングされる。ＰＵＳＣＨ上に送信されるアップリンクデータは、ＴＴＩの間に送信されるＵＬ−ＳＣＨのためのデータブロックである伝送ブロック（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｂｌｏｃｋ）である。前記伝送ブロックはユーザデータを含むことができる。または、アップリンクデータは多重化された（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｄ）データである。多重化されたデータは、ＵＬ−ＳＣＨのための伝送ブロックと制御情報が多重化されたものである。例えば、データに多重化される制御情報には、ＣＱＩ、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＨＡＲＱ、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）などがある。または、アップリンクデータは制御情報のみで構成されることができる。

一方、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムは、多重要素搬送波システム（以下、多重搬送波システムという）をサポートすることができる。多重搬送波システムは、無線通信システムが広帯域をサポートしようとする時、目標にする広帯域より小さい帯域幅を有する１個以上の搬送波を集めて広帯域を構成するシステムを意味する。小さい帯域幅を有する複数の搬送波を集めて広帯域を構成することを搬送波集成（ｃａｒｒｉｅｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ；ＣＡ）という。

図６は、単一搬送波システムと多重搬送波システムの比較例である。

図６を参照すると、単一搬送波システムではアップリンクとダウンリンクに一つの搬送波のみを端末にサポートする。搬送波の帯域幅は多様であるが、端末に割り当てられる搬送波は一つである。反面、多重搬送波システムでは端末に複数の要素搬送波（ＤＬ ＣＣ Ａ乃至Ｃ、ＵＬ ＣＣ Ａ乃至Ｃ）が割り当てられることができる。例えば、端末に６０ＭＨｚの帯域幅を割り当てるために３個の２０ＭＨｚの要素搬送波が割り当てられることができる。

多重搬送波システムは、各搬送波が連続した連続（ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）搬送波集成システムと各搬送波が互いに離れている不連続（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓ）搬送波集成システムとに区分されることができる。以下、単に多重搬送波システムまたは搬送波集成システムとする時、これは要素搬送波が連続する場合及び不連続する場合の両方ともを含むと分からなければならない。

連続搬送波集成システムで各要素搬送波間にガードバンド（ｇｕａｒｄ ｂａｎｄ）が存在することができる。１個以上の要素搬送波を集める時、対象となる要素搬送波は、既存システムとの後方互換性（ｂａｃｋｗａｒｄ ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）のために既存システムで使用する帯域幅をそのまま使用することができる。例えば、３ＧＰＰ ＬＴＥシステムでは、１．４ＭＨｚ、３ＭＨｚ、５ＭＨｚ、１０ＭＨｚ、１５ＭＨｚ、及び２０ＭＨｚの帯域幅をサポートし、３ＧＰＰ ＬＴＥ−Ａシステムでは、前記３ＧＰＰ ＬＴＥシステムの帯域幅のみを用いて２０ＭＨｚ以上の広帯域を構成することができる。または、既存システムの帯域幅をそのまま使用せずに新しい帯域幅を定義して広帯域を構成することもできる。

以下、発明を明確にするために用語を定義する。

無線通信システムのシステム周波数帯域は、複数の搬送波周波数（Ｃａｒｒｉｅｒ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に区分される。ここで、搬送波周波数は、セルの中心周波数（Ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ａ ｃｅｌｌ）を意味する。以下、セル（ｃｅｌｌ）は、ダウンリンク周波数リソースとアップリンク周波数リソースを意味する場合もあり、または、ダウンリンク周波数リソースと選択的な（ｏｐｔｉｏｎａｌ）アップリンク周波数リソースとの組合せ（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を意味する場合もある。また、一般的に搬送波集成（ＣＡ）を考慮しない場合、一つのセル（ｃｅｌｌ）はアップリンク及びダウンリンク周波数リソースが常に対に存在することができる。

特定セルを介してパケットデータの送受信が行われるためには、端末は、まず、特定セルに対して設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を完了しなければならない。ここで、設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）とは、該当セルに対するデータ送受信に必要なシステム情報受信を完了した状態を意味する。例えば、設定（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）は、データ送受信に必要な共通物理階層パラメータ、またはＭＡＣ階層パラメータ、またはＲＲＣ階層で特定動作に必要なパラメータを受信する全般の過程を含むことができる。設定完了したセルは、パケットデータが送信されることができるという情報のみ受信すると、直ちにパケットの送受信が可能になる状態である。

設定完了状態のセルは、活性化（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）或いは非活性化（Ｄｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ）状態に存在することができる。ここで、活性化は、データの送信または受信が行なわれたり、準備状態（ｒｅａｄｙ ｓｔａｔｅ）にあることを意味する。端末は自体に割り当てられたリソース（周波数、時間など）を確認するために、端末は、活性化されたセルの制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及びデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）をモニタリング或いは受信することができる。

非活性化は、トラフィックデータの送信または受信が不可であり、測定や最小情報の送信／受信が可能であることを意味する。端末は、非活性化セルからパケット受信のために必要なシステム情報（ＳＩ）を受信することができる。反面、端末は自体に割り当てられたリソース（周波数、時間など）を確認するために、端末は、非活性化されたセルの制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）及びデータチャネル（ＰＤＳＣＨ）をモニタリング或いは受信しない。

セルは、プライマリセル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｅｌｌ）とセコンダリセル（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ）、サービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）などに区分されることができる。

プライマリセルは、プライマリ周波数で動作するセルを意味し、端末が基地局との最初連結確立過程（ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）または連結再確立過程を実行するセル、またはハンドオーバ過程でプライマリセルと指示されたセルを意味する。

セコンダリセルは、セコンダリ周波数で動作するセルを意味し、ＲＲＣ連結が確立されれば設定され、追加的な無線リソースの提供に使われる。

サービングセルは、ＣＡが設定されなかったりＣＡを提供することができない端末である場合にはプライマリセルで構成される。ＣＡが設定された場合にサービングセルという用語は、プライマリセル及び全てのセコンダリセルのうち一つまたは複数のセルで構成された集合を意味する。

即ち、プライマリセルは、ＲＲＣ連結（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）または再連結（ｒｅ−ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）状態であり、セキュリティ入力（ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｉｎｐｕｔ）とＮＡＳ移動情報（ｍｏｂｉｌｉｔｙ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を提供する一つのサービングセルを意味する。端末の性能（ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）によって、少なくとも一つのセルがプライマリセルと共にサービングセル集合を形成するように構成されることができ、前記少なくとも一つのセルをセコンダリセルという。

従って、一つの端末に対して設定されたサービングセルの集合は、一つのプライマリセルのみで構成されたり、または一つのプライマリセルと少なくとも一つのセコンダリセルで構成されることができる。

プライマリセルに対応するダウンリンク要素搬送波をダウンリンク主要所搬送波（ＤｏｗｎＬｉｎｋ Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ Ｃａｒｒｉｅｒ；ＤＬ ＰＣＣ）といい、プライマリセルに対応するアップリンク要素搬送波をアップリンク主要所搬送波（ＵＬ ＰＣＣ）という。また、ダウンリンクで、セコンダリセルに対応する要素搬送波をダウンリンク副要素搬送波（ＤＬ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ＣＣ；ＤＬ ＳＣＣ）といい、アップリンクで、セコンダリセルに対応する要素搬送波をアップリンク副要素搬送波（ＵＬ ＳＣＣ）という。

ＰＣＣは、端末が複数のＣＣ中に初期に基地局と接続（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ或いはＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）が行われるようになるＣＣである。ＰＣＣは、複数のＣＣに関するシグナリングのための連結（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ或いはＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を担当し、端末と関連した連結情報である端末コンテクスト情報（ＵＥ Ｃｏｎｔｅｘｔ）を管理する特別なＣＣである。また、ＰＣＣは、端末と接続が行われるようになり、ＲＲＣ連結状態（ＲＲＣ Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｍｏｄｅ）の場合には常に活性化状態に存在する。

ＳＣＣは、ＰＣＣ以外に端末に割り当てられたＣＣであり、ＳＣＣは、端末がＰＣＣ以外に追加的なリソース割当などのために拡張された搬送波（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｃａｒｒｉｅｒ）であり、活性化或いは非活性化状態に分けられる。

プライマリセルとセコンダリセルは次のような特徴を有する。

第一、プライマリセルは、ＰＵＣＣＨの送信のために使われる。

第二、プライマリセルは、常に活性化されている一方、セコンダリセルは、特定条件によって活性化／非活性化される搬送波である。

第三、プライマリセルが無線リンク失敗（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｆａｉｌｕｒｅ；以下、ＲＬＦという）を経験する時、ＲＲＣ再連結がトリガリング（ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）されるが、セコンダリセルがＲＬＦを経験する時はＲＲＣ再連結がトリガリングされない。

第四、プライマリセルは、セキュリティキー（ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｋｅｙ）変更やＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ ＣＨａｎｎｅｌ）手順及びハンドオーバ手順によって変更されることができる。

第五、ＮＡＳ（ｎｏｎ−ａｃｃｅｓｓ ｓｔｒａｔｕｍ）情報はプライマリセルを介して受信する。

第六、プライマリセルは、常にＤＬ ＰＣＣとＵＬ ＰＣＣが対（ｐａｉｒ）で構成される。

第七、各端末毎に異なる要素搬送波（ＣＣ）がプライマリセルで設定されることができる。

第八、プライマリセルの再設定（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、追加（ａｄｄｉｎｇ）、及び除去（ｒｅｍｏｖａｌ）のような手順はＲＲＣ階層により実行されることができる。新規セコンダリセルの追加において、転用（ｄｅｄｉｃａｔｅｄ）セコンダリセルのシステム情報の送信にＲＲＣシグナリングが使われることができる。

ダウンリンク要素搬送波が一つのサービングセルを構成することもでき、ダウンリンク要素搬送波とアップリンク要素搬送波が連結設定されて一つのサービングセルを構成することができる。然しながら、一つのアップリンク要素搬送波のみではサービングセルが構成されない。

要素搬送波の活性化／非活性化は、サービングセルの活性化／非活性化の概念と同等である。例えば、サービングセル１がＤＬ ＣＣ１で構成されていると仮定する時、サービングセル１の活性化はＤＬ ＣＣ１の活性化を意味する。もし、サービングセル２がＤＬ ＣＣ２とＵＬ ＣＣ２が連結設定されて構成されていると仮定する時、サービングセル２の活性化はＤＬ ＣＣ２とＵＬ ＣＣ２の活性化を意味する。このような意味で、各要素搬送波はセル（ｃｅｌｌ）に対応されることができる。

ダウンリンクとアップリンクとの間に集成される要素搬送波の数は異に設定されることができる。ダウンリンクＣＣ数とアップリンクＣＣ数が同じ場合を対称的（ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）集成といい、その数が異なる場合を非対称的（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ）集成という。また、ＣＣの大きさ（即ち、帯域幅）は互いに異なる。例えば、７０ＭＨｚ帯域の構成のために５個のＣＣが使われるとする時、５ＭＨｚＣＣ（ｃａｒｒｉｅｒ＃０）＋２０ＭＨｚＣＣ（ｃａｒｒｉｅｒ＃１）＋２０ＭＨｚＣＣ（ｃａｒｒｉｅｒ＃２）＋２０ＭＨｚＣＣ（ｃａｒｒｉｅｒ＃３）＋５ＭＨｚＣＣ（ｃａｒｒｉｅｒ＃４）のように構成されることもできる。

以下、パワーヘッドルーム（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ；ＰＨ）に対して説明する。

図７は、パワーヘッドルームを示す。

図７を参照すると、パワーヘッドルーム７２０は、現在端末に設定された最大送信電力（Ｐ_ｃｍａｘ）と前記端末がアップリンク送信に使用するアップリンク送信電力７１０との差である電力を意味する。例えば、使用可能な最大送信電力が１０Ｗである端末を仮定する。この時、端末が１０ＭＨｚの周波数帯域で９Ｗのアップリンク送信電力を使用する場合、端末は１Ｗを追加的に使用することができるため、パワーヘッドルームは１Ｗとなる。より具体的に、パワーヘッドルームは、端末に設定された最大送信電力（Ｐ_ｃｍａｘ）とアップリンク送信のために推定されたアップリンク送信電力との差値を意味する。パワーヘッドルームは、時間的にサブフレーム単位またはＴＴＩ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ）単位に推定される。パワーヘッドルームは、ＰＵＳＣＨが送信されるサブフレームでのみ推定されたり、或いはＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨが同時に送信されるサブフレームで推定されることができる。

最大送信電力（（Ｐ_ｃｍａｘ）は、端末が基地局から電力決定情報を受信し、次の数式のように特定範囲内で設定することができる。
（数式１）
Ｐ_{ｃｍａｘ−Ｌ}≦Ｐ_ｃｍａｘ≦Ｐ_{ｃｍａｘ−Ｈ}
ここで、Ｐ_ｃｍａｘは端末に設定される最大送信電力であり、Ｐ_{ｃｍａｘ−Ｌ}はＰ_ｃｍａｘの最小値であり、Ｐ_ｃｍａｘ−_ＨはＰ_ｃｍａｘの最大値である。Ｐ_{ｃｍａｘ−Ｌ}とＰ_{ｃｍａｘ−Ｈ}は、各々、次の数式により計算されることができる。
（数式２）
Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｌ}＝ＭＩＮ｛Ｐ_ＥＭＡＸ−ΔＴ_Ｃ，Ｐ_{Ｐｏｗｅｒｃｌａｓｓ}−ＭＰＲ−Ａ＿ＭＰＲ−ΔＴ_Ｃ｝
Ｐ_{ＣＭＡＸ＿Ｈ}＝ＭＩＮ｛Ｐ_ＥＭＡＸ，Ｐ_{Ｐｏｗｅｒｃｌａｓｓ}｝
前記数式２で、ＭＩＮ｛ａ，ｂ｝はａとｂのうち小さい値であり、Ｐ_ＥＭＡＸは基地局のＲＲＣシグナリングにより与えられる情報であり、端末の許容された最大出力電力（ｍａｘｉｍｕｍ ａｌｌｏｗｅｄ ＵＥ ｏｕｔｐｕｔ ｐｏｗｅｒ）である。Ｐ_ＥＭＡＸは、ＩＥ（ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）Ｐ−Ｍａｘによって与えられる。ＩＥ Ｐ−Ｍａｘは、搬送波周波数で端末のアップリンク送信電力の制限に使われる。ΔＴ_Ｃは、帯域特性によって決定されるパラメータであり、帯域のエッジ（ｅｄｇｅ）でアップリンク送信（ＰＵＳＣＨ送信）がある場合に適用される電力量である。ΔＴ_Ｃは、帯域幅によって１．５ｄＢまたは０ｄＢを有する。Ｐ_{Ｐｏｗｅｒｃｌａｓｓ}は、システムで多様な端末の仕様（電力増幅器の特性）をサポートするために定義した数個の電力クラス（ｐｏｗｅｒ ｃｌａｓｓ）による電力値である。一般的にＬＴＥシステムでは電力クラス３をサポートし、電力クラス３によるＰ_{Ｐｏｗｅｒｃｌａｓｓ}は２３ｄＢｍである。ＭＰＲ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）は、端末により実行される電力調整量であり、変調方式（ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等）と送信帯域設定によって決定される。Ａ＿ＭＰＲ（Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）は、基地局によりシグナリングされる追加的な電力調整量である。数式１及び２で説明した最大送信電力の計算において、Ｐ_ＥＭＡＸ、ΔＴ_Ｃ、Ｐ_{Ｐｏｗｅｒｃｌａｓｓ}、Ａ＿ＭＰＲなどが基地局による電力決定情報の例になる。

アップリンク送信電力は、基地局から受信したＰＵＳＣＨ電力オフセット値、送信電力制御（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ；ＴＰＣ）値、基地局と端末との間のパスロス（ｐａｔｈ ｌｏｓｓ；ＰＬ）、アップリンクグラントに含まれた変調方式及びリソースブロックの数などを考慮して決定される。即ち、アップリンク送信電力は、基地局と端末との間の環境とスケジューリングパラメータを考慮して推定または決定される。

端末は、基地局から受信した電力決定情報を用いて最大送信電力を決定し、推定したアップリンク送信電力との差をパワーヘッドルーム情報に含んで報告する。このような報告をパワーヘッドルーム報告（Ｐｏｗｅｒ Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ｒｅｐｏｒｔ；ＰＨＲ）という。

即ち、パワーヘッドルーム報告は、基地局が互いに異なる端末にアップリンク送信リソースを適切にスケジューリングすることをサポートするために、活性化されたサービングセル別に端末の名目上（ｎｏｍｉｎａｌ）の最大送信電力とＵＬ−ＳＣＨ（ＰＵＳＣＨ）送信のための推定された電力との間の差、プライマリセルのＰＵＣＣＨ及びＵＬ−ＳＣＨ（ＰＵＳＣＨ）のための推定された電力と端末の名目上の最大送信電力との間の差に対する情報をサービング基地局に提供するために使われる。

基地局は、ＲＲＣ信号を介してパワーヘッドルーム報告に関して設定することができる。例えば、基地局は、ＰＨＲをトリガリングするためにＲＲＣ信号を介して周期的ＰＨＲタイマ、ＰＨＲ禁止タイマ、パスロス変化量（ｄＢで与えられることができる）を端末に設定することができる。

端末は、周期的ＰＨＲタイマが満了されると、ＰＨＲをトリガリング（ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ）し、ＰＨＲが実行された後に周期的ＰＨＲタイマを再駆動する。

または、端末は、少なくとも一つの活性化されたサービングセルに対してＰＨＲ禁止タイマが満了されたり、既に満了され、少なくとも一つの活性化されたサービングセルで測定したパスロス（Ｐａｔｈ Ｌｏｓｓ；ＰＬ）が前記パスロス変化量より変化した時にＰＨＲをトリガリングすることができる。

基地局は、パワーヘッドルーム報告を用いて端末にどのくらいのアップリンクリソースを割り当てるかを決定することができる。ＬＴＥではアップリンクで割り当てられる無線リソースが直交するため、特定端末に割り当てられた無線リソースは他の端末により用いられることができない。従って、特定端末が使用することができないほど多くの無線リソースを前記特定端末に割り当てることは、全体システムの容量を浪費するようにすることである。

パワーヘッドルーム報告（ＰＨＲ）は、端末がアップリンクグラントを介して割当を受けたサブフレームを介して送信され、この時、前記パワーヘッドルーム報告は前記サブフレームに関する。このような意味でパワーヘッドルーム報告は直接的な測定でなく推定である。端末は、パワーヘッドルーム報告が送信されるサブフレームに対するパワーヘッドルームを直接的に測定することはできず、推定して送信する。

パワーヘッドルームは、サブフレームｉに対して次の数式のように計算されることができる。

前記式でＰＨ（ｉ）はサブフレームｉに対するパワーヘッドルームである。Ｍ_{ＰＵＳＣＨ}（ｉ）は、サブフレームｉに対するＰＵＳＣＨリソース割当の帯域幅であり、リソースブロック（ＲＢ）の個数で表現される。Ｐ_{Ｏ＿ＰＵＳＣＨ}、ｆ（ｉ）は上位階層信号に与えられるパラメータである。αはパスロス（ＰＬ）に適用される加重値、Δ_ＴＦ（ｉ）はＭＣＳ（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｄｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）に関連したパラメータであり、上位階層信号（ｈｉｇｈｅｒ ｌａｙｅｒ ｓｉｇｎａｌ）に与えられることができる。

前述した通り、端末は、最大送信電力（Ｐ_ＣＭＡＸ）、アップリンク送信電力を決定（または推定）した後、ＰＨＩ（以下、便宜上、パワーヘッドルーム情報は簡単にパワーヘッドルームで表示する）を基地局に送信する。然しながら、端末が決定する最大送信電力を基地局は正確に知ることができない。例えば、前記数式２におけるＭＰＲは、端末により可変的に決定されることができる端末特定的パラメータであり、端末の最大送信電力（Ｐ_ＣＭＡＸ）もそれによって可変することができるためである。従って、基地局は、ＰＨＩを介して端末の最大送信電力を推定のみすることができる。

多重搬送波システムのように端末が複数の要素搬送波を用いてアップリンク送信を実行する場合、基地局は、推定された最大送信電力内で不確実なアップリンクスケジューリングを実行するため、場合によって端末に最大送信電力以上の送信電力を要求する変調／チャネル帯域幅／ＲＢでスケジューリングすることもできる。この場合、端末は自体の最大送信電力内でアップリンク信号を送信するようになり、これは基地局の受信率を低下するようにする問題がある。このような問題を解決するための方法を以下で説明する。

図８は、本発明によるパワーヘッドルーム送信方法の例を示す。

図８を参照すると、基地局は電力決定情報を端末に送信する（Ｓ８１０）。電力決定情報は端末に各要素搬送波別の最大送信電力の決定に用いられる情報を意味する。言い換えれば、電力決定情報は、端末がサービングセルに対する最大送信電力の決定に用いられる情報である。電力決定情報は、例えば、端末に許容された最大出力電力（Ｐ_ＥＭＡＸ）を含むことができる。電力決定情報は、ＲＲＣ（ｒａｄｉｏ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）信号のような上位階層信号で送信されることができる。電力決定情報は、各サービングセル（サービングセルに含まれる要素搬送波）に対して与えられることができる。

基地局は端末にアップリンクグラントを送信する（Ｓ８２０）。アップリンクグラントは、ＰＤＣＣＨに送信されるダウンリンク制御情報（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ＤＣＩ）のフォーマット０に該当する情報としてリソースブロック、変調、及びコーディング技法（ＭＣＳ）、ＴＰＣ等の情報を含む。次の表は、アップリンクグラントの一例である。

端末は、要素搬送波（サービングセル）別の最大送信電力値を決定する（Ｓ８３０）。例えば、端末は、各サービングセルに対して前述した数式１及び２のように電力決定情報（Ｐ_ＥＭＡＸ）及び端末特定的パラメータ（例えば、ＭＰＲ、Ａ＿ＭＰＲ）を用いて決定される範囲内で最大送信電力（Ｐ_{ＣＭＡＸ，ｃ}）を決定することができる。

端末は、パワーヘッドルームを推定する（Ｓ８４０）。即ち、端末は、要素搬送波（サービングセル）別に最大送信電力値と推定されたアップリンク送信電力との差をパワーヘッドルーム情報として生成する。即ち、端末は、各サービングセル別にパワーヘッドルーム情報を生成することができる。例えば、次の数式４のようにサービングセルｃに対してサブフレームｉでパワーヘッドルーム情報を計算してリポートすることができる。

数式３と比較すると、各サービングセル別にパラメータが与えられるという相違点がある。即ち、Ｍ_{ＰＵＳＣＨ，ｃ}（ｉ）は、サービングセルｃのサブフレームｉに対するＰＵＳＣＨリソース割当の帯域幅であり、リソースブロック（ＲＢ）の個数で表現される。Ｐ_{Ｏ＿ＰＵＳＣＨ，ｃ}、ｆ_ｃ（ｉ）は上位階層信号に与えられるパラメータである。α_ｃはパスロス（ＰＬ）に適用される加重値、Δ_ＴＦ，ｃ（ｉ）はＭＣＳに関連したパラメータであり、上位階層信号に与えられる信号である。ＰＨはタイプ１（ｔｙｐｅ１）とタイプ２に区分されることができ、タイプ１はＰＵＳＣＨ送信がある場合であり、タイプ２はＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨ送信がある場合のＰＨである。端末は、プライマリセルに対してはタイプ１ＰＨ及び／またはタイプ２ＰＨを送信することができ、セコンダリセルに対してはタイプ１ＰＨを送信することができる。

端末は、最大送信電力値及びパワーヘッドルーム情報を基地局に送信する（Ｓ８５０）。即ち、端末は従来とは違ってパワーヘッドルーム情報のみを送信するものではなく、各サービングセル（要素搬送波）別に最大送信電力値及びパワーヘッドルーム情報を共に送信する。この時、最大送信電力値及びパワーヘッドルーム情報は、活性化されたサービングセルに対してのみ送信されることができる。この時、最大送信電力値は多様な方法に送信されることができる。

例えば、直接的に最大送信電力値が送信されることができる。これは最大送信電力値自体を送信することもでき、例えば、インデックスと電力値が規定されたテーブルを予め約束し、前記インデックスを、例えば、６ビットで送信して最大送信電力値を知らせることもできる。

または、間接的に最大送信電力値を基地局が知ることができるようにするのも可能である。例えば、前記電力決定情報は基地局と端末の両方とも知ることができる情報である。従って、電力決定情報に含まれた一部パラメータの値を予め約束された値であると仮定し、計算される最大送信電力値は基地局と端末が予め知ることができる。この場合、端末は予め約束された値を仮定し、計算された最大送信電力値と端末が可変的に決定した最大送信電力値との差を送信することができる。この時、テーブルにインデックスと差値（ｄＢ）を予め定義した後、インデックス値のみを送信する方法も可能である。

または、端末は基地局に最大送信電力値が知ることができるように一部パラメータの値を送信することもできる。例えば、数式２で適用されるＭＰＲ値、Ａ＿ＭＰＲ値を基地局に送信し、基地局が端末の最大送信電力値を知ることができるようにするのも可能である。

前述した最大送信電力値及びパワーヘッドルーム情報は、Ｌ１物理階層信号、Ｌ２（ＭＡＣ）階層信号、またはＲＲＣのような上位階層信号で送信されることができる。ＭＡＣ階層信号で送信される場合、ＭＡＣ（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）ＰＤＵ（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）の制御要素（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｍｅｎｔ；ＣＥ）で送信されることができる。ＭＡＣ ＣＥにはセルインデックスｉを有するサービングセルの活性化可否を示すフィールド、活性化されたサービングセルに対するパワーヘッドルーム情報、前記パワーヘッドルーム情報の計算に使われたセル別の最大送信電力値などを含むことができる。各セル別のパワーヘッドルーム情報及び最大送信電力値は、ＭＡＣ ＣＥ内で予め決められたフォーマット上の位置で送信されることができる。どのサービングセルに対してパワーヘッドルーム情報及び最大送信電力値が送信されるかは、前記サービングセルの活性化可否を示すフィールドにより区分されることができる。

パワーヘッドルームは、次の表のように予め決められたテーブルで決められた値で送信されることができる。

表２を参照すると、パワーヘッドルームは−２３ｄＢ〜＋４０ｄＢの範囲内に属する。例えば、パワーヘッドルームを６ビットで表現すると、２^６＝６４のインデックスを示すことができ、パワーヘッドルームは総６４個の水準（ｌｅｖｅｌ）に区分されることができる。パワーヘッドルームを表現するビットが０（即ち、６ビットで表せば‘００００００’）の場合、パワーヘッドルームが−２３≦Ｐ_ＰＨ≦−２２ｄＢであることを示す。

前記表２で負数で表現される値は、アップリンクグラントを介して割当を受けた無線リソースが、端末が可用可能な送信電力より多くの送信電力を要求するということを基地局に知らせるものである。端末のパワーヘッドルーム報告値が負数である場合、基地局は、前記端末に対する次のアップリンクグラントでは無線リソースを減らすことができる。例えば、周波数領域で割り当てられるリソースブロックの数を減らしたり、ＭＣＳレベルを低くすることができる。

基地局は、アップリンクスケジューリングを実行する（Ｓ８６０）。基地局は、端末から要素搬送波別にリポートされる最大送信電力及びパワーヘッドルーム情報を用いて端末に送信電力の余裕があるか否かを正確に知ることができる。即ち、従来技術と違って、基地局は、端末が決定した各要素搬送波別の最大送信電力値を知ることができるため、パワーヘッドルーム情報の基準となる値をより正確に知ることができるという長所がある。基地局は、複数の要素搬送波に対する最大送信電力と、パワーヘッドルーム値に基づいて端末が最終的に送信する送信電力との和が端末の使用可能な最大送信電力に近接するか否かを判断することができる。基地局は、端末に送信電力の余裕がある場合、次のアップリンク送信にはより多いリソースブロックを割り当て、ＭＣＳレベルを高めることができる。

基地局は、端末にアップリンクグラントを送信する（Ｓ８７０）。この時、基地局は、前記アップリンクスケジューリングによって変更されたＭＣＳ、ＴＰＣ情報などを含んで送信することができる。

以下、多重搬送波システムで端末が１．パワーヘッドルーム情報、または、２．パワーヘッドルーム情報及び最大送信電力を送信する方法に対して説明する。以下、ＰＨＩはパワーヘッドルーム情報のみを意味する場合もあり、パワーヘッドルーム情報及び最大電力送信値の両方ともを含むことを意味する場合もある。

多重搬送波システムでは交差搬送波パワーヘッドルーム報告（ＰＨＲ）が使われることができる。従来、３ＧＰＰ Ｒｅｌ−８ではアップリンクに一つの搬送波が使われ、その結果、パワーヘッドルーム情報（ＰＨＩ）が一つのアップリンク搬送波を介してのみ送信されたが、ＬＴＥ−Ａでは複数のアップリンク要素搬送波が端末に割り当てられることができる。この時、ＬＴＥ−Ａでは特定アップリンク要素搬送波のＰＨＩがＲｅｌ−８のように該当アップリンク要素搬送波のＰＵＳＣＨを介して送信されることもできるが、他のアップリンク要素搬送波のＰＵＳＣＨに送信されることもできる。

例えば、端末に割り当てられたＵＬ ＣＣがＵＬ ＣＣ＃１、ＵＬ ＣＣ＃２、ＵＬ ＣＣ＃３のように３個である。端末は、ＵＬ ＣＣ＃１でＰＨＩを送信するようにした時点にＵＬ ＣＣ＃１のＰＵＳＣＨ送信がなくても、他のＵＬ ＣＣ、即ち、ＵＬ ＣＣ＃２やＵＬ ＣＣ＃３でＰＵＳＣＨ送信がある場合、ＵＬ ＣＣ＃２またはＵＬ ＣＣ＃３を介してＰＨを送信することができる。このように、ＵＬ ＣＣのＰＨＩを前記ＵＬ ＣＣでない他のＵＬ ＣＣを介して送信することができるＰＨＲを交差搬送波ＰＨＲという。交差搬送波ＰＨＲを許容する場合、特定ＵＬ ＣＣでＰＨＩが送信される時点に該当ＵＬ ＣＣのＰＵＳＣＨ送信がない場合にも、他のＵＬ ＣＣではＰＵＳＣＨ送信があるため、ＰＨＩのドロップ（ｄｒｏｐ）確率が減る。従って、基地局は、より正確に端末の送信電力をすることができるようになる。

交差搬送波ＰＨＲでは、ＰＨＩにＣＩ（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）情報を共に送信し、ＰＨＩがどのＵＬ ＣＣに対するものであるかを基地局が知るようにすることができる。

＜多重搬送波システムにおけるＰＨＩ送信のための設定方法＞
基地局は、多重搬送波システムでＰＨＩ送信のための設定をする時、１．要素搬送波別にシグナリングして各々設定する方法、２．全ての要素搬送波に対して一つのシグナリングを介して設定する方法、３．前記１と２の方法を混用する方法のように三つのうち少なくとも一つを用いることができる。

図９は、要素搬送波別にシグナリングしてＰＨＲを要素搬送波別に各々設定する方法を示す。

図９を参照すると、基地局は、端末に割り当てられた各ＵＬ ＣＣ別にＰＨＲに対する設定情報をシグナリングして独立的に設定することができる。例えば、各ＵＬ ＣＣにリンクされたＤＬ ＣＣを介して各々ＰＨＲに対する設定情報をシグナリングすることができる。この場合、各ＵＬ ＣＣ別にＰＨＩの送信周期、適用されるオフセットパラメータなどが独立的に設定されることができる。

図１０は、一つのシグナリングを介して全ての要素搬送波に対してＰＨＲを設定する方法を示す。

図１０を参照すると、基地局は、特定ＤＬ ＣＣを介して端末に割り当てられた全てのＵＬ ＣＣに対するＰＨＲに対する設定情報を送信することができる。前記特定ＤＬ ＣＣはセル別に予め決められたＤＬ ＣＣである。

次に、前述した１と２の方法を混用する方法は、端末に割り当てられた複数のＵＬ ＣＣのうち、特定ＵＬ ＣＣに対しては１の方法のように要素搬送波別に独立的にＰＨＲを設定し、その他のＵＬ ＣＣは、一つの設定情報シグナリングを介してＰＨＲを設定する方法である。例えば、前記特定ＵＬ ＣＣはセル内で予め決められたＵＬ ＣＣである。

前述した図９及び図１０では各ＵＬ ＣＣに対してＰＨＩが送信される時間（即ち、サブフレーム）が互いに重ならず、ＰＨＩ送信回数も同一に設定される例を説明したが、これは制限でない。即ち、複数のＵＬ ＣＣで同時にＰＨＩが送信されるように設定されることもでき、ＵＬ ＣＣ別にＰＨＩ送信周期を異に設定してＰＨＩ送信回数を異に設定することもできる。例えば、特定ＵＬ ＣＣのチャネル状態が良い場合、他のＵＬ ＣＣに比べてより高い頻度でアップリンクデータや制御信号が送信されることができる。この時、前記特定ＵＬ ＣＣでは、より高い頻度でＰＨＩを送信するように設定することができる。

＜交差搬送波ＰＨＲの適用方法＞
交差搬送波ＰＨＲを適用する方法は、１．全てのＵＬ ＣＣに交差搬送波ＰＨＲを許容する方法と、２．特定ＵＬ ＣＣにのみ交差搬送波ＰＨＲを許容する方法がある。

図１１は、全てのＵＬ ＣＣに交差搬送波ＰＨＲを許容する場合を示す。

図１１を参照すると、端末に割り当てられたＵＬ ＣＣは、ＵＬ ＣＣ＃１、ＵＬ ＣＣ＃２、ＵＬ ＣＣ＃３である。この場合、全てのＵＬ ＣＣに交差搬送波ＰＨＲが許容される。例えば、ＵＬ ＣＣ＃１のＰＨＩ送信時点にＵＬ ＣＣ＃１のＰＵＳＣＨ送信がなくても、他のＵＬ ＣＣにＰＵＳＣＨ送信がある場合、前記他のＵＬ ＣＣのＰＵＳＣＨを介してＵＬ ＣＣ＃１のＰＨＩを送信することができる。同様に、ＵＬ ＣＣ＃２、ＵＬ ＣＣ＃３でもＰＨＩが自体を除いた他のＵＬ ＣＣを介して送信されることができる。従って、ＰＨＩのドロップ確率が非常に減るようになる。

図１２は、特定ＵＬ ＣＣにのみ交差搬送波ＰＨＲを許容する場合を示す。

図１２を参照すると、端末に割り当てられたＵＬ ＣＣは、ＵＬ ＣＣ＃１、ＵＬ ＣＣ＃２、ＵＬ ＣＣ＃３である。この時、例えば、ＵＬ ＣＣ＃１がＡＣＫ／ＮＡＣＫ、ＣＱＩ（ｃｈａｎｎｅｌ ｑｕａｌｔｉｔｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＲ（ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ ｒｅｑｕｅｓｔ）などのような制御情報の送信が集中するＵＬ ＣＣである場合、ＵＬ ＣＣ＃１には交差搬送波ＰＨＲを許容し、残りのＵＬ ＣＣ＃２、ＵＬ ＣＣ＃３は交差搬送波ＰＨＲを許容しない。即ち、ＵＬ ＣＣ＃１は、ＵＬ ＣＣ＃２、ＵＬ ＣＣ＃３のＰＵＳＣＨ送信時点にＵＬ ＣＣ＃２またはＵＬ ＣＣ＃３のＰＵＳＣＨを介してＰＨＩを送信することができるが、ＵＬ ＣＣ＃２またはＵＬ ＣＣ＃３では、自体を除いた他のＵＬ ＣＣを用いてＰＨＩを送信することができない。

前記例で、ＵＬ ＣＣ＃１がアップリンクデータまたは制御情報の送信によく使われる場合、ＵＬ ＣＣ＃１の電力制御の重要性が大きくなる。従って、基地局は、ＵＬ ＣＣ＃１には交差搬送波ＰＨＲを許容してＰＨＩドロップ確率を減らすことによって送信電力制御の信頼性を高めることができる。

特定ＵＬ ＣＣに交差搬送波ＰＨＲを許容する場合、もし、ＰＵＣＣＨ送信に関するＰＨＩが存在すると、ＰＵＣＣＨ送信に関するＰＨＩのみ他のＵＬ ＣＣに交差搬送波ＰＨＲを許容し、ＰＵＳＣＨ ＰＨＩはＲｅｌ−８のような方式に該当ＵＬ ＣＣのＰＵＳＣＨ送信にのみ制限する方式も考慮することができる。

＜複数ＰＵＳＣＨの同時送信時のＰＨＲ＞
交差搬送波ＰＨＲを許容した場合、特定要素搬送波に対するＰＨＩを送信する時点で複数の要素搬送波でＰＵＳＣＨが送信されることができる。このような場合、前記特定要素搬送波のＰＨＩを複数のＵＬ ＣＣのうちいずれのＵＬ ＣＣのＰＵＳＣＨに送信しなければならないかを決定する必要性がある。

図１３は、一つのＵＬ ＣＣに対してＰＨＩを送信する時点に複数のＵＬ ＣＣでＰＵＳＣＨが送信される場合を示す。

図１３を参照すると、ＵＬ ＣＣ＃２のＰＨＩを送信する時点にＵＬ ＣＣ＃１乃至ＵＬ ＣＣ＃３で同時にＰＵＳＣＨが送信されることができる。このような場合、交差搬送波ＰＨＲが許容されるため、ＵＬ ＣＣ＃２のＰＨＩは、ＵＬ ＣＣ＃１乃至ＵＬ ＣＣ＃３のうちいずれのＵＬ ＣＣによっても送信が可能であるが、基地局の受信率を高めるためにはＰＨＩでパワーヘッドルームの値が正の値を有するＵＬ ＣＣを介して送信するのが好ましい。その理由は、パワーヘッドルームの値が負の値を有するＵＬ ＣＣは、基地局が要求する電力より低い電力で信号を送信することを示すためである。従って、交差搬送波ＰＨＲが許容され、ＰＨＩの送信時点に複数のＵＬ ＣＣを介してＰＵＳＣＨが同時に送信される場合、ＰＨＩは複数のＵＬ ＣＣのうち最も高いパワーヘッドルームを有するＵＬ ＣＣを介して送信されることができる。図１３において、ＵＬ ＣＣ＃２のＰＨＩを送信するサブフレームでＵＬ ＣＣ＃３のパワーヘッドルームが最も大きい場合、ＵＬ ＣＣ＃３のＰＵＳＣＨを介してＵＬ ＣＣ＃２のＰＨＩを送信する。また、ＵＬ ＣＣ＃３のＰＨＩを送信するサブフレームでＵＬ ＣＣ＃２のパワーヘッドルームが最も大きい場合、ＵＬ ＣＣ＃２のＰＵＳＣＨを介してＵＬ ＣＣ＃３のＰＨＩを送信する。ＵＬ ＣＣ＃１のＰＨＩを送信するサブフレームでＵＬ ＣＣ＃１のパワーヘッドルームが最も大きい場合、ＵＬ ＣＣ＃１のＰＵＳＣＨを介してＰＨＩを送信することができる。

即ち、端末は自体に割り当てられた複数のＵＬ ＣＣのうちいずれか一つのＵＬ ＣＣでＰＨＩ送信が要求され、前記ＰＨＩ送信が要求されるサブフレームで複数のＵＬ ＣＣを介するＰＵＳＣＨ送信が実行されなければならない場合、複数のＵＬ ＣＣに対してパワーヘッドルームを比較した後、パワーヘッドルームが正の値を有するＵＬ ＣＣのうちいずれか一つまたは最も大きいパワーヘッドルームを有するＵＬ ＣＣを介して前記ＰＨＩを送信することができる。この時、前記ＰＨＩは、ＣＩＦ（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）を含むことができる。

＜追加的ＰＨＲ＞
ＰＨＩを送信する目的は、端末がどのくらいの電力を使用しているかを基地局が把握し、次のＰＵＳＣＨスケジューリング時に適切にＭＣＳ、帯域幅などを調節するためである。もし、端末が負数（マイナス値を有するｄＢ）のパワーヘッドルームを報告すると、基地局がスケジューリングした電力が、端末が最大に送信することができる電力値より大きい状況であるため、基地局は負数のパワーヘッドルームを報告した端末に以後のアップリンクグラントではＭＣＳ、帯域幅、ＴＰＣなどを再調整してスケジューリングしなければならない。端末が電力制限により電力を減らして送信するようになる場合、基地局の受信率が劣化され、再送信要求確率が高まるようになるため、ネットワークの全体処理量が悪くなる。このような点を考慮する時、端末が電力制限による期間を最小化するのが好ましい。

このために、端末は既存のＰＨＲ以外に追加的にパワーヘッドルームが最も大きい要素搬送波またはパワーヘッドルームが最も小さい（負の値を含む）要素搬送波のＰＨＩを送信する方法を提案する。

図１４は、追加的なＰＨＲを含むＰＨＲ方法を示す。

図１４を参照すると、端末にＵＬ ＣＣ＃１乃至ＵＬ ＣＣ＃３が割り当てられており、ＵＬ ＣＣ＃１乃至ＵＬ ＣＣ＃３で各々ＰＨＩの送信が設定されている。この時、基地局は、各ＵＬ ＣＣ別のＰＨＩ送信設定と共に最大パワーヘッドルームを有する要素搬送波に対するＰＨＩ送信に対する送信設定を追加することができる。即ち、基地局は、端末に割り当てられた３個のＵＬ ＣＣに対するＰＨＩ報告に対する設定に追加的に最大パワーヘッドルーム（または最小パワーヘッドルーム）を有するＵＬ ＣＣに対するＰＨＩ報告を設定することができる。従って、端末は３個のＵＬ ＣＣに対して４個のＰＨＲを実行することができる。

または、基地局は、端末が既存のＰＨＲを実行するサブフレームで最大パワーヘッドルームを有するＵＬ ＣＣのＰＨＩを多重化して送信するように設定することができる。このような多重化は、次のように二つの選択が可能である。

１．全てのＵＬ ＣＣでＰＨＩを送信する時に最も大きい（または最も小さい）パワーヘッドルームを有するＵＬ ＣＣのＰＨＩを多重化して共に送信することができる。または、２．特定ＵＬ ＣＣでＰＨＩを送信する時にのみ最も大きい（最も小さい）パワーヘッドルームを有するＵＬ ＣＣのＰＨＩを多重化して共に送信することができる。前記特定ＵＬ ＣＣはセル内で予め決められたＵＬ ＣＣである。ＰＨＩは、ＣＩＦ（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ）を含むことができる。

図１５は、基地局及び端末を示すブロック図である。

基地局１００は、プロセッサ（ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１１０、メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）１２０、及びＲＦ部（ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ） ｕｎｉｔ）１３０を含む。プロセッサ１１０は提案された機能、過程及び／または方法を具現する。例えば、プロセッサ１１０は、端末にＰＤＣＣＨを介してアップリンクグラントを送信し、ＲＲＣ信号のような上位階層信号を介して電力決定情報を送信する。また、端末から受信したサービングセル別の最大送信電力値及びパワーヘッドルーム情報に基づいて端末の電力状況を把握した後、それによるアップリンクスケジューリングを実行する。アップリンクスケジューリング実行後、プロセッサ１１０は端末にアップリンクグラントを送信する時に変更されたＲＢの数、ＭＣＳなどを適用する。

メモリ１２０は、プロセッサ１１０と連結され、プロセッサ１１０を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部１３０は、プロセッサ１１０と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。

端末２００は、プロセッサ２１０、メモリ２２０、及びＲＦ部２３０を含む。プロセッサ２１０は提案された機能、過程及び／または方法を具現する。例えば、プロセッサ２１０は、基地局から電力決定情報を受信し、電力決定情報及び端末に特定的なパラメータを用いて端末に割り当てられた要素搬送波（または、サービングセル）に対する最大送信電力値を決定する。また、最大送信電力値と端末のアップリンク送信電力に基づいて各要素搬送波に対するパワーヘッドルームを推定し、最大送信電力値との差であるパワーヘッドルームを計算する。また、プロセッサ２１０は最大送信電力値及びパワーヘッドルームを基地局に送信する。

メモリ２２０は、プロセッサ２１０と連結され、プロセッサ２１０を駆動するための多様な情報を格納する。ＲＦ部２３０は、プロセッサ２１０と連結され、無線信号を送信及び／または受信する。

プロセッサ１１０、２１０は、ＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）、他のチップセット、論理回路、データ処理装置及び／またはベースバンド信号、及び無線信号を相互変換する変換器を含むことができる。メモリ１２０、２２０は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、メモリカード、格納媒体及び／または他の格納装置を含むことができる。ＲＦ部１３０、２３０は、無線信号を送信及び／または受信する一つ以上のアンテナを含むことができる。実施例がソフトウェアで具現される時、前述した技法は前述した機能を遂行するモジュール（過程、機能など）で具現されることができる。モジュールは、メモリ１２０、２２０に格納され、プロセッサ１１０、２１０により実行されることができる。メモリ１２０、２２０は、プロセッサ１１０、２１０内部または外部にあり、よく知られた多様な手段でプロセッサ１１０、２１０と連結されることができる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で多様な修正及び変形が可能である。従って、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されるべきである。

Claims (16)

1. 多重搬送波システムにおける端末によるパワーヘッドルーム（ｐｏｗｅｒ ｈｅａｄｒｏｏｍ；ＰＨ）の送信方法において、
   基地局から電力決定情報を受信する段階；
   前記電力決定情報及び端末特定的パラメータを用いて複数のサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）に対する複数の最大送信電力値を決定する段階；
   前記複数の最大送信電力値に基づいて複数のパワーヘッドルームを決定する段階；及び、
   前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームの各々は、前記複数のサービングセルの各々に対して決定されて送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記電力決定情報は、前記端末に許容された最大出力電力を知らせる情報（Ｐ_ＥＭＡＸ）を含み、前記複数のサービングセルの各々に対する最大送信電力値（Ｐ_{ＣＭＡＸ，ｃ}）に基づいて前記複数のサービングセルの各々に対するパワーヘッドルームを決定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記端末特定的パラメータは、前記端末の最大出力電力に対して許容された最大電力減少値（ｍａｘｉｍｕｍ ｐｏｗｅｒ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ；ＭＰＲ）を含み、前記最大電力減少値は、前記端末の変調方式及び送信帯域設定によって決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、ＭＡＣ（ｍｅｄｉａ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ）ＰＤＵ（ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｄａｔａ ｕｎｉｔ）を介して送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記基地局から前記端末のためのアップリンクスケジューリング割当情報を含むアップリンクグラント（ｕｐｌｉｎｋ ｇｒａｎｔ）を受信する段階をさらに含み、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、前記アップリンクグラントで指示する無線リソースを介して送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームは、前記複数のサービングセルのうちいずれのサービングセルに対するものであるかを示す搬送波指示フィールド（ｃａｒｒｉｅｒ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｆｉｅｌｄ；ＣＩＦ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 前記複数の最大送信電力値は、前記電力決定情報のみで決定された電力値と前記電力決定情報及び前記端末特定的パラメータを用いて決定された電力値との間の差値に送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 前記複数のサービングセルに複数のアップリンク搬送波が含まれる場合、
   前記端末が前記複数のアップリンク搬送波の各々に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームを決定する段階；及び、
   前記決定されたパワーヘッドルームのうち最大値または最小値を有するアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームを送信する段階；
   をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 前記最大値または最小値を有するアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームは、前記複数のアップリンク搬送波のうちいずれか一つのアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームが送信される時に多重化されて共に送信されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記最大値または最小値を有するアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームは、前記複数のアップリンク搬送波のうちいずれか一つのアップリンク搬送波に対する最大送信電力値及びパワーヘッドルームが送信されるサブフレームと異なるサブフレームで送信されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
12. 前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームが送信されるサブフレームで、前記複数のサービングセルのうち最も大きいパワーヘッドルームを有するサービングセルを介して前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームが送信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記電力決定情報は、ＲＲＣ信号を介して受信されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 周期的ＰＨＲタイマを開始する段階；及び、
    前記周期的ＰＨＲタイマが満了される場合、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；
    をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. ＰＨＲ禁止タイマを開始する段階；及び、
    前記ＰＨＲ禁止タイマが満了され、前記複数のサービングセルのうち少なくとも一つの活性化されたサービングセルで測定したパスロスが、設定されたパスロス変化量より変化する場合、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信する段階；
    をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. 無線信号を送受信するＲＦ部；及び、
    前記ＲＦ部に連結されるプロセッサ；を含み、
    前記プロセッサは、基地局から電力決定情報を受信し、前記電力決定情報及び端末特定的パラメータを用いて複数のサービングセル（ｓｅｒｖｉｎｇ ｃｅｌｌ）に対する複数の最大送信電力値を決定し、前記複数の最大送信電力値に基づいて複数のパワーヘッドルームを決定し、前記複数の最大送信電力値及び前記複数のパワーヘッドルームを前記基地局に送信することを特徴とする端末。
    

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