JP6158309B2 - 基地局、プロセッサ、及び通信制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動通信システムにおいて用いられる基地局、プロセッサ、及び通信制御方法に関する。

移動通信システムの標準化プロジェクトである３ＧＰＰ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）では、リリース１２以降において、新たなキャリア構造を導入することが検討されている。

新たなキャリア構造の一つとして、従来型のキャリア構造に比べてセル固有参照信号（ＣＲＳ）を削減させることが検討されている（例えば、非特許文献１参照）。これにより、セル固有参照信号の送信に使用されていた無線リソースをユーザデータ等の送信に転用できるため、スループットを改善できる。

３ＧＰＰ寄書 「Ｒ１−１１３２８９」

セルとの接続を確立するユーザ端末は、当該セルで送信されるセル固有参照信号を受信することで、下りリンクのチャネル状態測定を行う。

従って、新たなキャリア構造においてセル固有参照信号を削減する場合には、新たなキャリア構造をサポートしない従来型のユーザ端末（低能力ユーザ端末）が、正常なチャネル状態測定を行うことができない虞がある。

そこで、本発明は、後方互換性を確保しながら新たなキャリア構造を導入可能にする基地局、プロセッサ、及び通信制御方法を提供する。

本発明に係る基地局は、移動通信システムにおいてセルを管理する。前記基地局は、下りリンクのチャネル状態測定に使用されるセル固有参照信号を送信する送信部と、前記セルと接続する複数のユーザ端末のそれぞれから、自端末の通信能力を示す情報を受信する受信部と、前記複数のユーザ端末のそれぞれの通信能力に基づいて、前記セル固有参照信号の送信を制御する制御部と、を備える。

図１は、実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。 図２は、実施形態に係るＵＥのブロック図である。 図３は、実施形態に係るｅＮＢのブロック図である。 図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。 図６は、キャリア内のセル固有参照信号（ＣＲＳ）の配置例を示すフレーム構成図である。 図７は、１つのサブフレーム及び１つのリソースブロックにおけるＣＲＳの配置例を示す図である。 図８は、実施形態に係る動作環境を示す図である。 図９は、実施形態に係るｅＮＢの動作フロー図である。 図１０は、実施形態に係るＣＲＳ送信の具体例を説明するための図である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る基地局は、移動通信システムにおいてセルを管理する。前記基地局は、下りリンクのチャネル状態測定に使用されるセル固有参照信号を送信する送信部と、前記セルと接続する複数のユーザ端末のそれぞれから、自端末の通信能力を示す情報を受信する受信部と、前記複数のユーザ端末のそれぞれの通信能力に基づいて、前記セル固有参照信号の送信を制御する制御部と、を備える。

実施形態では、前記制御部は、前記セル固有参照信号を受信しなければ前記チャネル状態測定を行うことができない低能力ユーザ端末が前記複数のユーザ端末に含まれる場合に、前記セル固有参照信号を部分的に送信する制御を行う。

実施形態では、前記セル固有参照信号は、下りリンクの受信電力測定にも使用される。前記送信部は、複数の送信アンテナを含む。前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれる場合に、前記受信電力測定のために前記複数の送信アンテナのうち１つの送信アンテナから前記セル固有参照信号を全体的に送信しつつ、残りの各送信アンテナから前記セル固有参照信号を部分的に送信する制御を行う。

実施形態では、前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれない場合に、前記セル固有参照信号の送信を停止する制御を行う。

実施形態では、前記セル固有参照信号は、下りリンクの受信電力測定にも使用される。前記送信部は、複数の送信アンテナを含む。前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれない場合に、前記受信電力測定のために前記複数の送信アンテナのうち１つの送信アンテナから前記セル固有参照信号の送信を継続しつつ、残りの各送信アンテナからの前記セル固有参照信号の送信を停止する制御を行う。

実施形態では、前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれる場合に、前記チャネル状態測定により得られるチャネル状態情報の前記基地局への報告として、周期的な報告を前記低能力ユーザ端末に設定せずに、非周期的な報告を前記低能力ユーザ端末に設定する。

実施形態では、前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれる場合に、前記セル固有参照信号の送信タイミングで、前記チャネル状態情報を報告するための前記チャネル状態測定を行うように、前記低能力ユーザ端末における前記チャネル状態測定のタイミングを制御する。

実施形態では、前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれる場合に、前記低能力ユーザ端末が前記セル固有参照信号を利用して下りリンクデータを復号できるように、前記セル固有参照信号を含んだ無線リソースを前記低能力ユーザ端末に割り当てる。

実施形態では、前記制御部は、前記セル固有参照信号を受信しなくても前記チャネル状態測定を行うことができる高能力ユーザ端末が前記複数のユーザ端末にさらに含まれる場合に、前記セル固有参照信号を含んだ無線リソースを示す情報を前記高能力ユーザ端末に通知する制御を行う。

実施形態に係るプロセッサは、移動通信システムにおいてセルを管理する基地局に備えられる。前記プロセッサは、下りリンクのチャネル状態測定に使用されるセル固有参照信号を送信する処理と、前記セルと接続する複数のユーザ端末のそれぞれから、自端末の通信能力を示す情報を受信する処理と、前記複数のユーザ端末のそれぞれの通信能力に基づいて、前記セル固有参照信号の送信を制御する処理と、を実行する。

実施形態に係る通信制御方法は、移動通信システムにおいてセルを管理する基地局に用いられる。前記通信制御方法は、下りリンクのチャネル状態測定に使用されるセル固有参照信号を送信するステップと、前記セルと接続する複数のユーザ端末のそれぞれから、自端末の通信能力を示す情報を受信するステップと、前記複数のユーザ端末のそれぞれの通信能力に基づいて、前記セル固有参照信号の送信を制御するステップと、を含む。

［実施形態］
以下、図面を参照して、３ＧＰＰ規格に準拠して構成される移動通信システムの一つであるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムに本発明を適用する場合の実施形態を説明する。

（ＬＴＥシステムの構成）
図１は、本実施形態に係るＬＴＥシステムの構成図である。図１に示すように、ＬＴＥシステムは、複数のＵＥ（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）１００と、Ｅ−ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ−ＵＭＴＳ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１０と、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）２０と、を含む。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は無線アクセスネットワークに相当し、ＥＰＣ２０はコアネットワークに相当する。Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０及びＥＰＣ２０は、ＬＴＥシステムのネットワークを構成する。

ＵＥ１００は、移動型の通信装置であり、サービングセルとの無線通信を行う。ＵＥ１００はユーザ端末に相当する。

Ｅ−ＵＴＲＡＮ１０は、複数のｅＮＢ２００（ｅｖｏｌｖｅｄ Ｎｏｄｅ−Ｂ）を含む。ｅＮＢ２００は基地局に相当する。各ｅＮＢ２００は、１又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したＵＥ１００との無線通信を行う。尚、「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、ＵＥ１００との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。

ｅＮＢ２００は、例えば、無線リソース管理（ＲＲＭ）機能と、ユーザデータのルーティング機能と、モビリティ制御及びスケジューリングのための測定制御機能と、を有する。

ＥＰＣ２０は、複数のＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／Ｓ−ＧＷ（Ｓｅｒｖｉｎｇ−Ｇａｔｅｗａｙ）３００を含む。ＭＭＥは、ＵＥ１００に対する各種モビリティ制御等を行うネットワークノードであり、制御局に相当する。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータの転送制御を行うネットワークノードであり、交換局に相当する。ＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００により構成されるＥＰＣ２０は、ｅＮＢ２００を収容する。

ｅＮＢ２００は、Ｘ２インターフェイスを介して相互に接続される。また、ｅＮＢ２００は、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。

次に、ＵＥ１００及びｅＮＢ２００の構成を説明する。

図２は、ＵＥ１００のブロック図である。図２に示すように、ＵＥ１００は、複数のアンテナ１０１と、無線送受信機１１０と、ユーザインターフェイス１２０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１３０と、バッテリ１４０と、メモリ１５０と、プロセッサ１６０と、を有する。メモリ１５０及びプロセッサ１６０は、制御部を構成する。ＵＥ１００は、ＧＮＳＳ受信機１３０を有していなくてもよい。また、メモリ１５０をプロセッサ１６０と一体化し、このセット（すなわち、チップセット）をプロセッサ１６０’としてもよい。

複数のアンテナ１０１及び無線送受信機１１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機１１０は、プロセッサ１６０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換して複数のアンテナ１０１から送信する。また、無線送受信機１１０は、複数のアンテナ１０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ１６０に出力する。

ユーザインターフェイス１２０は、ＵＥ１００を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス１２０は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ１６０に出力する。ＧＮＳＳ受信機１３０は、ＵＥ１００の地理的な位置を示す位置情報を得るために、ＧＮＳＳ信号を受信して、受信した信号をプロセッサ１６０に出力する。バッテリ１４０は、ＵＥ１００の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。

メモリ１５０は、プロセッサ１６０によって実行されるプログラムと、プロセッサ１６０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ１６０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ１５０に記憶されるプログラムを実行して各種の制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、を含む。プロセッサ１６０は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ１６０は、後述する各種の制御及び各種の通信プロトコルを実行する。

図３は、ｅＮＢ２００のブロック図である。図３に示すように、ｅＮＢ２００は、複数のアンテナ２０１と、無線送受信機２１０と、ネットワークインターフェイス２２０と、メモリ２３０と、プロセッサ２４０と、を有する。メモリ２３０及びプロセッサ２４０は、制御部を構成する。

複数のアンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機２１０は、プロセッサ２４０が出力するベースバンド信号を無線信号に変換して複数のアンテナ２０１から送信する。複数のアンテナ２０１及び無線送受信機２１０は、送信部及び受信部を構成する。また、無線送受信機２１０は、複数のアンテナ２０１が受信する無線信号をベースバンド信号に変換してプロセッサ２４０に出力する。

ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイスを介して隣接ｅＮＢ２００と接続され、Ｓ１インターフェイスを介してＭＭＥ／Ｓ−ＧＷ３００と接続される。ネットワークインターフェイス２２０は、Ｘ２インターフェイス上で行う通信及びＳ１インターフェイス上で行う通信に用いられる。

メモリ２３０は、プロセッサ２４０によって実行されるプログラムと、プロセッサ２４０による処理に使用される情報と、を記憶する。プロセッサ２４０は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ２３０に記憶されるプログラムを実行して各種の制御を行うＣＰＵと、を含む。プロセッサ２４０は、後述する各種の制御及び各種の通信プロトコルを実行する。

図４は、ＬＴＥシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図４に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、ＯＳＩ参照モデルのレイヤ１乃至レイヤ３に区分されており、レイヤ１は物理（ＰＨＹ）レイヤである。レイヤ２は、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＲＬＣ（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤと、ＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）レイヤと、を含む。レイヤ３は、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）レイヤを含む。

物理レイヤは、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。ＵＥ１００の物理レイヤとｅＮＢ２００の物理レイヤとの間では、物理チャネルを介してデータが伝送される。

ＭＡＣレイヤは、データの優先制御、及びハイブリッドＡＲＱ（ＨＡＲＱ）による再送処理などを行う。ＵＥ１００のＭＡＣレイヤとｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤとの間では、トランスポートチャネルを介してデータが伝送される。ｅＮＢ２００のＭＡＣレイヤは、上下リンクのトランスポートフォーマット（トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式（ＭＣＳ））、及び割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。

ＲＬＣレイヤは、ＭＡＣレイヤ及び物理レイヤの機能を利用してデータを受信側のＲＬＣレイヤに伝送する。ＵＥ１００のＲＬＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＬＣレイヤとの間では、論理チャネルを介してデータが伝送される。

ＰＤＣＰレイヤは、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。

ＲＲＣレイヤは、制御プレーンでのみ定義される。ＵＥ１００のＲＲＣレイヤとｅＮＢ２００のＲＲＣレイヤとの間では、各種設定のための制御メッセージ（ＲＲＣメッセージ）が伝送される。ＲＲＣレイヤは、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。ＵＥ１００のＲＲＣとｅＮＢ２００のＲＲＣとの間にＲＲＣ接続がある場合、ＵＥ１００は接続状態（ＲＲＣ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｓｔａｔｅ）であり、そうでない場合、ＵＥ１００はアイドル状態（ＲＲＣ ｉｄｌｅ ｓｔａｔｅ）である。

ＲＲＣレイヤの上位に位置するＮＡＳ(Ｎｏｎ−Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ)レイヤは、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。

図５は、ＬＴＥシステムで使用される無線フレームの構成図である。ＬＴＥシステムは、下りリンクにはＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓ）、上りリンクにはＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）がそれぞれ適用される。

図５に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ１０個のサブフレームで構成され、各サブフレームは、時間方向に並ぶ２個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは１ｍｓであり、各スロットの長さは０．５ｍｓである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック（ＲＢ）を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各シンボルの先頭には、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）と呼ばれるガード区間が設けられる。リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。１つのシンボル及び１つのサブキャリアからなる無線リソース単位は、リソースエレメント（ＲＥ）と称される。

ＵＥ１００に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム（又はスロット）により特定できる。

下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームの残りの区間は、主にユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル（ＰＤＳＣＨ）として使用できる領域である。

ＰＤＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、上りリンクＳＩ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、下りリンクＳＩ、ＴＰＣビットを含む。上りリンクＳＩは上りリンク無線リソースの割当てを示す情報であり、下りリンクＳＩは、下りリンク無線リソースの割当てを示す情報である。ＴＰＣビットは、上りリンクの送信電力の増減を指示する情報である。これらの情報は、下りリンク制御情報（ＤＣＩ）と称される。

ＰＤＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、下りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル（ＰＵＣＣＨ）として使用される制御領域である。また、各サブフレームにおける周波数方向の中央部は、主にユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）として使用できる領域である。

ＰＵＣＣＨは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（Ｐｒｅｃｏｄｉｎｇ Ｍａｔｒｉｘ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＲＩ（Ｒａｎｋ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＳＲ（Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ｒｅｑｕｅｓｔ）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫなどである。ＣＱＩは、下りリンクのチャネル品質を示す情報であり、下りリンク伝送に使用すべき推奨変調方式及び符号化速度の決定等に使用される。ＰＭＩは、下りリンクの伝送の為に使用することが望ましいプリコーダマトリックスを示す情報である。ＲＩは、下りリンクの伝送に使用可能なレイヤ数（ストリーム数）を示す情報である。ＳＲは、上りリンク無線リソース（リソースブロック）の割当てを要求する情報である。ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、下りリンクの物理チャネル（例えば、ＰＤＳＣＨ）を介して送信される信号の復号に成功したか否かを示す情報である。

ＰＵＳＣＨは、制御信号及び／又はユーザデータを搬送する。例えば、上りリンクのデータ領域は、ユーザデータにのみ割当てられてもよく、ユーザデータ及び制御信号が多重されるように割当てられてもよい。

（下りリンクの参照信号）
下りリンクにおいて、キャリア内の各サブフレームには、セル固有参照信号（ＣＲＳ）及びチャネル状態情報参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ）が分散して設けられる。ＣＲＳ及びＣＳＩ−ＲＳのそれぞれは、所定の直交信号系列により構成され、かつ、所定のリソースエレメントに設けられる。ｅＮＢ２００は、複数のアンテナ２０１のそれぞれからＣＲＳ及びＣＳＩ−ＲＳを送信する。ＣＲＳは最大で４アンテナ分の送信であるが、ＣＳＩ−ＲＳは最大で８アンテナ分の送信が可能である。

図６は、現行仕様におけるＣＲＳの配置例を示すフレーム構成図である。図６に示すように、時間軸方向及び周波数軸方向においてＣＲＳが分散して設けられる。具体的には、ＣＲＳは、時間軸方向において、全てのサブフレームに設けられる。また、ＣＲＳは、周波数軸方向において、全てのリソースブロック（ＲＢ）に設けられる。尚、ＣＳＩ−ＲＳは、複数サブフレームに１回という長い周期で設けられる。

図７は、１つのサブフレーム及び１つのリソースブロックにおけるＣＲＳの配置例を示す図である。図７に示すように、１つのサブフレーム（サブフレームＮ）における前半のスロット及び後半のスロットのそれぞれにおいて４つのリソースエレメント（ＲＥ）が参照信号リソースとして設けられており、合計８つのリソースエレメントが参照信号リソースとして設けられている。

ＵＥ１００は、これらの参照信号を利用して、チャネル状態測定及び受信電力（ＲＳＲＰ；Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｓｉｇｎａｌ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ）測定を行う。

チャネル状態測定とは、チャネル特性を測定する処理である。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００の各送信アンテナとＵＥ１００の各受信アンテナとの組み合わせごとにチャネル特性を測定する。ＵＥ１００は、チャネル状態測定により得られたチャネル特性に基づいて、下りリンクデータの復号と、チャネル状態情報（ＣＳＩ）の報告と、を行う。ＣＳＩは、ＣＱＩ、ＰＭＩ、及びＲＩを含む。ＵＥ１００がＣＲＳ及び／又はＣＳＩ−ＲＳに基づいてＣＳＩをｅＮＢ２００に報告する処理は、「ＣＳＩフィードバック」とも称される。

ＲＳＲＰ測定とは、ＣＲＳの受信電力を示すＲＳＲＰを測定する処理である。ＵＥ１００は、ｅＮＢ２００の１つの送信アンテナのＣＲＳについてＲＳＲＰを測定し、測定したＲＳＲＰをモビリティ制御（セル再選択制御、ハンドオーバ制御）などに使用する。

ＣＲＳは、３ＧＰＰリリース８（以下、「Ｒｅｌ．８」という）において導入された参照信号である。Ｒｅｌ．８は、ＬＴＥの最初のリリースである。Ｒｅｌ．８以降のリリースに準拠するＵＥ１００、すなわち、ＬＴＥに準拠する全てのＵＥ１００は、ＣＲＳを利用できる。

これに対し、ＣＳＩ−ＲＳは、３ＧＰＰリリース１０（以下、「Ｒｅｌ．１０」という）において導入された参照信号である。Ｒｅｌ．１０以降のリリースに準拠するＵＥ１００は、ＣＳＩ−ＲＳを利用できる。しかしながら、Ｒｅｌ．８に準拠するＵＥ１００は、能力が限定されていることから、ＣＳＩ−ＲＳを利用できない。

よって、Ｒｅｌ．８に準拠するＵＥ１００（低能力ＵＥ）は、ＣＲＳを受信しなければチャネル状態測定を行うことができない。一方、Ｒｅｌ．１０以降のリリースに準拠するＵＥ１００（高能力ＵＥ）は、ＣＲＳを受信しなくても、ＣＳＩ−ＲＳを利用してチャネル状態測定を行うことができる。

また、Ｒｅｌ．８に準拠するＵＥ１００、及びＲｅｌ．１０以降のリリースに準拠するＵＥ１００の何れも、ＣＲＳを受信しなければＲＳＲＰ測定を行うことができない。

（実施形態に係る動作）
以下、本実施形態に係る動作について説明する。本実施形態は、後方互換性を確保しながら、ＣＲＳが削減された新たなキャリア構造（ＮＣＴ；Ｎｅｗ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｔｙｐｅ）を導入可能とする実施形態である。

図８は、本実施形態に係る動作環境を示す図である。図８に示すように、複数のＵＥ１００（ＵＥ１００−１乃至１００−ｎ）のそれぞれは、ｅＮＢ２００が管理するセルにおいて接続状態にある。ｅＮＢ２００のセル内の複数のＵＥ１００は、様々なリリースのＵＥ１００を含む。

ｅＮＢ２００は、自セルと接続する複数のＵＥ１００のそれぞれから、通信能力を示す情報を受信する。本実施形態では、通信能力とは、ＵＥ１００が準拠するリリースである。ＵＥ１００が準拠するリリースを示す情報は、例えば、ＲＲＣレイヤで送受信される「ＵＥ−ＥＵＴＲＡ−Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ」に含まれている。

ｅＮＢ２００は、自セルと接続する複数のＵＥ１００のそれぞれのリリースに基づいて、ＣＲＳの送信を制御する。本実施形態では、ｅＮＢ２００は、Ｒｅｌ．８に準拠するＵＥ（以下、「Ｒｅｌ．８ ＵＥ」という）１００が、自セルと接続する複数のＵＥ１００に含まれる場合に、ＣＲＳを部分的に送信する。

ここで「ＣＲＳを部分的に送信する」とは、時間方向において一部のサブフレームにおいてのみＣＲＳを送信すること、及び／又は、周波数方向において一部のリソースブロックにおいてのみＣＲＳを送信することを意味する。このように、ｅＮＢ２００は、Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００が存在する場合にのみ、必要な無線リソースに限定してＣＲＳを送信する。

図９は、本実施形態に係るｅＮＢ２００の動作フロー図である。図９の各ステップは、ｅＮＢ２００のプロセッサ２４０により（必要に応じて無線送受信機２１０及びメモリ２３０も併用して）実行される。

図９に示すように、ステップＳ１０１において、ｅＮＢ２００は、自セルと接続する複数のＵＥ１００のそれぞれから、「ＵＥ−ＥＵＴＲＡ−Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ」に含まれるリリース情報を受信する。

ステップＳ１０２において、ｅＮＢ２００は、自セルと接続する複数のＵＥ１００のそれぞれのリリースに基づいて、自セルと接続する複数のＵＥ１００にＲｅｌ．８ ＵＥ１００が含まれるか否かを判定する。

ステップＳ１０２の判定結果が「ＮＯ」である場合、ステップＳ１０３において、ｅＮＢ２００は、ＣＲＳの送信を停止する。

ＣＲＳの送信を停止することにより、ＣＲＳが設けられていたリソースエレメントをユーザデータ送信に使用できる。また、ＣＲＳの送信を停止してもＣＳＩ−ＲＳの送信は継続することにより、Ｒｅｌ．１０以降のリリースに準拠するＵＥ１００はチャネル状態測定を行うことができる。

但し、ＣＲＳはＲＳＲＰ測定を行う際に必要であるため、ｅＮＢ２００が全てのアンテナ２０１についてＣＲＳの送信を停止すると、ＵＥ１００においてＲＳＲＰ測定ができなくなる。

よって、ｅＮＢ２００は、ＲＳＲＰ測定のために複数のアンテナ２０１のうち１つのアンテナ２０１（例えば、アンテナポート＃０に対応するアンテナ）からＣＲＳの送信を継続しつつ、残りの各アンテナ２０１からのＣＲＳの送信を停止するよう設定する。これにより、ＲＳＲＰ測定を可能にすることができる。

一方、ステップＳ１０２の判定結果が「ＹＥＳ」である場合、ステップＳ１０４において、ｅＮＢ２００は、ＣＲＳを部分的に送信する。ｅＮＢ２００は、例えば、時間方向において一部のサブフレームにおいてのみＣＲＳを送信するよう設定する。これにより、ＣＲＳが設けられていたリソースエレメントをユーザデータ送信に使用できる。

但し、ＣＲＳはＲＳＲＰ測定を行う際に必要であるため、ｅＮＢ２００が全てのアンテナ２０１についてＣＲＳを部分的に送信すると、ＵＥ１００においてＲＳＲＰ測定を行うことが困難になる。

よって、ｅＮＢ２００は、ＲＳＲＰ測定のために複数のアンテナ２０１のうち１つのアンテナ２０１（例えば、アンテナポート＃０に対応するアンテナ）からＣＲＳを全体的に送信しつつ、残りの各アンテナ２０１からＣＲＳを部分的に送信するよう設定する。これにより、ＲＳＲＰ測定を可能にすることができる。

ステップＳ１０５において、ｅＮＢ２００は、チャネル状態測定により得られるＣＳＩのｅＮＢ２００への報告として、周期的な報告をＲｅｌ．８ ＵＥに設定せずに、非周期的な報告をＲｅｌ．８ ＵＥ１００に設定する。

このようなＣＳＩ報告の設定は、ＲＲＣレイヤのメッセージ（ＲＲＣメッセージ）をｅＮＢ２００からＲｅｌ．８ ＵＥ１００に送信することにより行われる。非周期的なＣＳＩ報告をＲｅｌ．８ ＵＥ１００に設定することにより、ｅＮＢ２００がＣＲＳを送信するタイミング（サブフレーム）でＲｅｌ．８ ＵＥ１００にチャネル状態測定を行わせることができる。

ステップＳ１０６において、ｅＮＢ２００は、Ｒｅｌ．１０以降のリリースに準拠するＵＥ１００のうち、ＮＣＴをサポートするＵＥ（以下、「ＮＣＴサポートＵＥ」という）１００に対して、ＣＲＳを含んだ無線リソース（以下、「ＣＲＳ送信無線リソース」という）を示す情報を通知する。

ＣＲＳ送信無線リソースの通知は、ＲＲＣメッセージをｅＮＢ２００からＮＣＴサポートＵＥ１００に送信することにより行われる。尚、ＮＣＴサポートＵＥ１００とは、ＮＣＴが導入されるリリースに準拠するＵＥ１００である。また、ＣＲＳ送信無線リソースとは、ＣＲＳが設けられるサブフレーム及び／又はリソースブロックである。

ＣＲＳ送信無線リソースをＮＣＴサポートＵＥ１００に通知することにより、ＮＣＴサポートＵＥ１００は、ＣＳＩ−ＲＳだけでなくＣＲＳも利用してチャネル状態測定を行うことができる。尚、ｅＮＢ２００は、自セルと接続する複数のＵＥ１００にＮＣＴサポートＵＥ１００が含まれない場合には、ステップＳ１０６の処理を省略してもよい。

ステップＳ１０７において、ｅＮＢ２００は、無線リソースのスケジューリングを行う。ｅＮＢ２００は、Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００がＣＲＳを利用して下りリンクデータを復号できるように、ＣＲＳ送信無線リソースをＲｅｌ．８ ＵＥ１００に割り当てる。

例えば、ｅＮＢ２００が一部のサブフレームにおいてのみＣＲＳを送信する場合、当該一部のサブフレームに含まれる無線リソース（リソースブロック）をＲｅｌ．８ ＵＥ１００に割り当てるようスケジューリングを行う。

ステップＳ１０８において、ｅＮＢ２００は、ＣＲＳ送信無線リソースを自セル内の全てのＲｅｌ．８ ＵＥ１００に割り当てたか否かを判定する。

ステップＳ１０８の判定結果が「ＹＥＳ」である場合、ステップＳ１０９において、ｅＮＢ２００は、Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００に割り当てた無線リソース（ＣＲＳ送信無線リソース）をＤＣＩによりＲｅｌ．８ ＵＥ１００に通知する。これにより、Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００は、ＣＲＳ送信無線リソースで下りリンクデータを受信できるため、下りリンクデータの復号を正常に行うことができる。

また、ｅＮＢ２００は、ＣＲＳ送信無線リソースのタイミングでＲｅｌ．８ ＵＥ１００がＣＳＩ報告用のチャネル状態測定を行うように、Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００におけるチャネル状態測定のタイミングを制御する。具体的には、ＣＲＳ送信無線リソースのタイミングで、ＣＳＩ報告用のチャネル状態測定をｅＮＢ２００がＤＣＩによりＲｅｌ．８ ＵＥ１００に指示する。これにより、Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００は、ＣＳＩを正常に報告できる。

一方、ステップＳ１０８の判定結果が「ＮＯ」である場合、すなわち、ＣＲＳ送信無線リソース以外の無線リソースが割り当てられたＲｅｌ．８ ＵＥ１００が存在する場合、ステップＳ１１０において、ｅＮＢ２００は、ステップＳ１０９での処理に加えて、当該Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００に割り当てた無線リソースにおいてＣＲＳを追加的に送信する。これにより、当該Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００は、ＣＲＳ送信無線リソースで下りリンクデータを受信できるため、下りリンクデータの復号を正常に行うことができる。

図１０は、ＣＲＳ送信の具体例を説明するための図である。図１０に示すように、ｅＮＢ２００は、Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００がＣＳＩ報告用のチャネル状態測定を行うことができるように、一部のサブフレームにおける全てのリソースブロックでＣＲＳを送信する。また、ｅＮＢ２００は、当該一部のサブフレームにおけるチャネル状態測定をＲｅｌ．８ ＵＥ１００に指示する。

また、ｅＮＢ２００は、Ｒｅｌ．８ ＵＥ１００が下りリンクデータの復号のためのチャネル状態測定を行うことができるように、当該一部のサブフレームに含まれるリソースブロックをＲｅｌ．８ ＵＥ１００に割り当てる。但し、ｅＮＢ２００は、当該一部のサブフレーム以外のサブフレームに含まれるリソースブロックをＲｅｌ．８ ＵＥ１００に割り当てる場合には、当該リソースブロックでＣＲＳを追加的に送信する。

［その他の実施形態］
この開示の一部をなす記載及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

上述した実施形態では、ＣＳＩ−ＲＳの削減について特に触れなかったが、自セルと接続する複数のＵＥ１００が全てＲｅｌ．８ ＵＥ１００である場合には、ＣＳＩ−ＲＳの送信を停止してもよい。

上述した実施形態では、本発明をＬＴＥシステムに適用する一例を説明したが、ＬＴＥシステムに限定されるものではなく、ＬＴＥシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。

このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。また、上述した実施形態及び変更例は、組み合わせることが可能である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められる。

なお、米国仮特許出願第６１／８０５，０１１号（２０１３年３月２５日出願）の全内容が、参照により、本願に組み込まれている。

本発明によれば、後方互換性を確保しながら新たなキャリア構造を導入可能にする基地局、プロセッサ、及び通信制御方法を提供することができる。

Claims (10)

1. 移動通信システムにおいてセルを管理する基地局であって、
   下りリンクのチャネル状態測定に使用されるセル固有参照信号を送信する送信部と、
   前記セルと接続する複数のユーザ端末のそれぞれから、自端末の通信能力を示す情報を受信する受信部と、
   前記複数のユーザ端末のそれぞれの通信能力に基づいて、前記セル固有参照信号の送信を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記セル固有参照信号を受信しなければ前記チャネル状態測定を行うことができない低能力ユーザ端末が前記複数のユーザ端末に含まれる場合に、前記セル固有参照信号を部分的に送信する制御を行うことを特徴とする基地局。
2. 前記セル固有参照信号は、下りリンクの受信電力測定にも使用され、
   前記送信部は、複数の送信アンテナを含み、
   前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれる場合に、前記受信電力測定のために前記複数の送信アンテナのうち１つの送信アンテナから前記セル固有参照信号を全体的に送信しつつ、残りの各送信アンテナから前記セル固有参照信号を部分的に送信する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
3. 前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれない場合に、前記セル固有参照信号の送信を停止する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
4. 前記セル固有参照信号は、下りリンクの受信電力測定にも使用され、
   前記送信部は、複数の送信アンテナを含み、
   前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれない場合に、前記受信電力測定のために前記複数の送信アンテナのうち１つの送信アンテナから前記セル固有参照信号の送信を継続しつつ、残りの各送信アンテナからの前記セル固有参照信号の送信を停止する制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の基地局。
5. 前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれる場合に、前記チャネル状態測定により得られるチャネル状態情報の前記基地局への報告として、周期的な報告を前記低能力ユーザ端末に設定せずに、非周期的な報告を前記低能力ユーザ端末に設定することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
6. 前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれる場合に、前記セル固有参照信号の送信タイミングで、前記チャネル状態情報を報告するための前記チャネル状態測定を行うように、前記低能力ユーザ端末における前記チャネル状態測定のタイミングを制御することを特徴とする請求項５に記載の基地局。
7. 前記制御部は、前記複数のユーザ端末に前記低能力ユーザ端末が含まれる場合に、前記低能力ユーザ端末が前記セル固有参照信号を利用して下りリンクデータを復号できるように、前記セル固有参照信号を含んだ無線リソースを前記低能力ユーザ端末に割り当てることを特徴とする請求項１に記載の基地局。
8. 前記制御部は、前記セル固有参照信号を受信しなくても前記チャネル状態測定を行うことができる高能力ユーザ端末が前記複数のユーザ端末にさらに含まれる場合に、前記セル固有参照信号を含んだ無線リソースを示す情報を前記高能力ユーザ端末に通知する制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
9. 移動通信システムにおいてセルを管理する基地局に備えられるプロセッサであって、
   下りリンクのチャネル状態測定に使用されるセル固有参照信号を送信する処理と、
   前記セルと接続する複数のユーザ端末のそれぞれから、自端末の通信能力を示す情報を受信する処理と、
   前記複数のユーザ端末のそれぞれの通信能力に基づいて、前記セル固有参照信号の送信を制御する処理と、を実行し、
   前記プロセッサは、前記セル固有参照信号を受信しなければ前記チャネル状態測定を行うことができない低能力ユーザ端末が前記複数のユーザ端末に含まれる場合に、前記セル固有参照信号を部分的に送信する制御を行うことを特徴とするプロセッサ。
10. 移動通信システムにおいてセルを管理する基地局に用いられる通信制御方法であって、
    下りリンクのチャネル状態測定に使用されるセル固有参照信号を送信するステップと、
    前記セルと接続する複数のユーザ端末のそれぞれから、自端末の通信能力を示す情報を受信するステップと、
    前記複数のユーザ端末のそれぞれの通信能力に基づいて、前記セル固有参照信号の送信を制御するステップと、を含み、
    前記制御するステップは、前記セル固有参照信号を受信しなければ前記チャネル状態測定を行うことができない低能力ユーザ端末が前記複数のユーザ端末に含まれる場合に、前記セル固有参照信号を部分的に送信する制御を行うステップを含むことを特徴とする通信制御方法。

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