アンライセンスCCでLTE/LTE−Aを運用するシステム(例えば、LAAシステム)においては、他事業者のLTE、Wi−Fi又はその他のシステムとの共存のため、干渉制御機能が必要になると考えられる。なお、アンライセンスCCでLTE/LTE−Aを運用するシステムは、運用形態がCA、DC又はSAのいずれであるかに関わらず、総称して、LAA、LAA−LTE、LTE−U、U−LTEなどと呼ばれてもよい。
一般に、アンライセンスCC(アンライセンスセルと呼ばれてもよい)を用いて通信を行う送信ポイント(例えば、無線基地局(eNB:eNode B)、ユーザ端末(UE)など)は、当該アンライセンスCCのキャリアで通信を行っている他のエンティティ(例えば、他のUE)を検出した場合、当該CCで送信を行うことが禁止されている。
このため、送信ポイントは、送信タイミングよりも所定期間前のタイミングで、リスニング(LBT)を実行する。具体的には、LBTを実行する送信ポイントは、送信タイミングよりも所定期間前のタイミング(例えば、直前のサブフレーム)で、対象となるキャリア帯域全体(例えば、1コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier))をサーチし、他の装置(例えば、無線基地局、UE、Wi−Fi装置など)が当該キャリア帯域で通信しているか否かを確認する。
リスニングとは、ある送信ポイント(例えば、無線基地局、ユーザ端末など)が信号の送信を行う前に、他の送信ポイントなどから所定レベル(例えば、所定電力)を超える信号が送信されているか否かを検出/測定する動作を指す。また、無線基地局及び/又はユーザ端末が行うリスニングは、チャネルアクセス動作(channel access procedure)、LBT、CCA(Clear Channel Assessment)、キャリアセンスなどと呼ばれてもよい。
また、例えばeNBによって下りリンクの送信前に行われるLBTは、DL LBTと呼ばれてもよく、例えばUEによって上りリンクの送信前に行われるLBTは、UL LBTと呼ばれてもよい。UEは、UL LBTを実施すべきキャリアに関する情報を通知されてもよく、当該情報に基づいて当該キャリアを判断してUL LBTを実施してもよい。
送信ポイントは、他の装置が通信していないことを確認できた場合、当該キャリアを用いて送信を行う。例えば、送信ポイントは、LBTで測定した受信電力(LBT期間中の受信信号電力)が所定の閾値以下である場合、チャネルがフリー状態(LBTfree)であると判断し送信を行う。「チャネルがフリー状態である」とは、言い換えると、特定のシステムによってチャネルが占有されていないことをいい、チャネルがアイドルである、チャネルがクリアである、チャネルがフリーである、などともいう。
一方、送信ポイントは、送信に用いるキャリア帯域のうち、一部の帯域でも他の装置が使用中であることを検出した場合、自らの送信処理を中止する。例えば、送信ポイントは、当該帯域に係る他の装置からの信号の受信電力が、所定の閾値を超過していることを検出した場合、チャネルはビジー状態(LBTbusy)であると判断し、送信を行わない。LBTbusyの場合、当該チャネルは、改めてLBTを行いフリー状態であることが確認できた後に初めて利用可能となる。なお、LBTによるチャネルのフリー状態/ビジー状態の判定方法は、これに限られない。
LBTの結果がLBTfreeである場合、LBTを省略した送信(バースト送信)が許容される期間を設定することができる。当該期間は、最大チャネル占有期間(MCOT:DL Maximum Channel Occupancy Time)、チャネル占有期間、バースト期間(バースト送信期間、バースト長、最大バースト長、最大許容バースト長)などと呼ばれてもよい。バースト期間は、UL及びDLそれぞれに設定することができる。
以上述べたように、LAAシステムにおいて、LBTメカニズムに基づく干渉制御を導入することにより、LAAとWi−Fiとの間の干渉、LAAシステム間の干渉などを回避することができる。また、LAAシステムを運用するオペレータ毎に、送信ポイントの制御を独立して行う場合であっても、LBTによりそれぞれの制御内容を把握することなく干渉を低減することができる。
一方で、LAAシステムにおいてLBTメカニズムを導入する場合、他システム(例えば、Wi−Fi)や他のLTE事業者とのフェアな共存を図ることが要求される。このため、アンライセンスCCでLTE/LTE−Aシステムを利用する場合にも、リスニングにおいてランダムバックオフを適用することが考えられる。ランダムバックオフとは、リスニングの結果チャネルがフリーと判断された場合であっても、送信ポイントがすぐに送信を開始するのでなく、ランダムに設定される期間(カウンタ値)だけ送信を待機し、再度リスニングしてチャネルがフリーであれば送信を開始するメカニズムを指す。
UL LBTに関しては、ランダムバックオフが適用されないカテゴリ2と、ランダムバックオフが適用されるカテゴリ4と、を規定することが検討されている。また、UL LBTの期間としては、ULスループットへの影響を考慮し、最大で1シンボル期間内に収まるようにすることが想定されている。
なお、シンボルの期間は、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)シンボル単位で表現されてもよいし、所定の帯域幅の逆数(すなわち、サンプリング長)単位で表現されてもよいし、他の単位で表現されてもよい。
この場合、LBTを行うタイミングによって、以下の2つの構成が考えられる:(1)ULサブフレームの先頭シンボルをパンクチャ(無送信)し、当該サブフレームの残りの期間での送信のためのLBTを行う、(2)ULサブフレームの直前のサブフレームの最終シンボルをパンクチャし、ULサブフレームでの送信のためのLBTを行う。リスニングのためにパンクチャする期間は、CCAギャップ、LBT期間などと呼ばれてもよい。
CCAギャップは、上記構成(1)のように、サブフレーム先頭に配置される方が好ましい。この場合、eNBのスケジューラは、CCAを行うサブフレームに閉じてスケジューリングの制御を行うことができるためである。上記構成(2)とすると、次のサブフレームのために前のサブフレームでパンクチャするか否かを決めなければならないため、スケジューリングの自由度が低下するものの、次のサブフレームをフルに活用することができる。
図1は、ULサブフレーム先頭にCCAギャップを設ける場合における、アンライセンスCCの送受信タイミングの一例を示す図である。
CCAギャップは、先頭シンボル内の16μsであってもよいし、25μsであってもよいし、それ以上の値の期間であってもよい。CCA後に無送信のままだと、他システムにチャネルを取られるため、例えば、1シンボル期間のうち、CCAギャップ後の残りの時間は送信(部分的シンボル送信(partial symbol transmission)と呼ばれてもよい)を行うことが考えられる。部分的シンボルは、既知のパターンの信号を送信してチャネル推定などに用いてもよいし、復調などの処理に用いてもよい。
UL送信はeNBから指示されるタイミングアドバンス(TA:Timing Advance)によって、DLサブフレームタイミングよりも前にずらされる。TAは、eNB側での受信タイミングを合わせることと、UL受信からDL送信への切り替え時間を確保することと、を主な目的とする処理である。アンライセンスCCでは、eNBにおいてDL送信前にLBTが必要なため、DL LBTのためのギャップ期間をUL受信後に用意するために、TAによるシフト量を大きめに設定することが考えられる。図1では、2つ目のDLサブフレームは、その前のULサブフレームからTA後に開始されるため、DL LBTを実施する期間が確保されている。
TAを設定すると、図1に示すように、UL送信の先頭はDLサブフレームと大きく重複する場合がある。この場合、UL LBTを開始できるタイミングは、TAによって前にシフトされたULサブフレームの先頭になるとは限らず、シンボルの途中から開始することも考えられる。なお、UL LBT開始前のULサブフレームでは、何もしない(unused)(無送信)としてよい。
既存のLTEシステムでは、TA値(シフト量)は、RAR用のMAC PDU(Medium Access Control Protocol Data Unit)又はPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)で通知される所定のMAC制御要素(CE:Control Element)により指示される。RARで指示されるTA値は、11ビットのタイミングアドバンスコマンド(TAC:Timing Advance Command)フィールドに基づいて求められ、0から約667.7μsまでを表現可能である。
上記所定のMAC CEはタイミングアドバンスコマンドMAC CEと呼ばれ、現在のTA値から次のTA値の差分を示す。当該MAC CEは6ビットのTACフィールドを含み、約−16.7μsから約16.7μsまでを表現可能である。
なお、TA値の粒度は、16Ts単位である(つまり、TACが1増加するとTA値が16Ts増加する)。ここで、TsはLTEシステムにおける基本時間ユニット(basic time unit)を表し、Ts=1/(サブキャリア間隔[Hz]*高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)のサイズ)=1/(15000*2048)=1/30720000≒0.0326μsである。つまり、16Tsは、約0.521μsである。なお、Tsはサンプリング時間と呼ばれてもよい。
DLからULに切り替わる(DL−ULスイッチング)場合において、ULサブフレームから見た直前のDLサブフレームの構成によって、CCAの実施タイミングは変動する。当該DLサブフレームは、DL LBT後のDLバーストの最終サブフレームに相当し、どのような構成になるかはバーストごとに大きく変わり得る。例えば、DLバーストの最終サブフレームのDLシンボル数は、14、12、11、10、9、6又は3シンボルのいずれかとすることが検討されている。
図2は、DLバーストの最終サブフレームのシンボル数によるCCAタイミングのずれの一例を示す図である。図2Aは、DLバーストの最終サブフレームが完全サブフレーム(full subframe)(例えば、シンボル数=14)の例を示し、図2Bは、DLバーストの最終サブフレームが部分DLサブフレーム(partial subframe)(例えば、シンボル数=12)の例を示す。なお、本明細書では部分DLサブフレームの例としてシンボル数=12のDLサブフレームを用いるが、部分DLサブフレームの構成はこれに限られない。なお、完全サブフレームは通常サブフレームと呼ばれてもよい。
図2Aの例では、TAでシフトされたタイミングにおいて、UEはDL受信を行っているため、完全DLサブフレームが終わってからCCAを実施することになる。一方、図2Bの例では、TAでシフトされたタイミングでは、UEはDL受信が既に完了しているため、即座にCCAを実施することができる。また、いずれの例でも、DLサブフレームと重複しない2番目のULサブフレームでは、サブフレーム先頭でCCAを実施することができる。
しかしながら、DLバーストの最終サブフレームにおいてDLシンボル数が少ない(部分サブフレームである)場合、従来のTAの調整範囲ではDLシンボル数の減少をカバーするようにシフトすることができないため、UEが部分DLサブフレームを受信してからCCAを実施するまでに、他の装置にチャネルを取られる(先に送信される)おそれがある。
一方で、CCAのタイミング及び送信開始候補タイミングがUEにおいて事前に決まっていないと、制御が複雑になることが問題になる。UEが、前のサブフレームのタイプ(完全DLサブフレーム、部分DL/ULサブフレームのいずれであるかなど)とTAとによって、限られた時間でCCAギャップの位置を判断するのは難しい。また、CCAのタイミングとDLの終了タイミングがうまく合わないと、eNBによるDLのせいでLBTbusyになる、又は他の装置にチャネルを取られてしまう、という問題も生じる。
また、TAで毎回調整しなくて済むようにDL最終サブフレームは固定的な構成しか選べないように限定することが考えられるが、その場合スケジューリングのフレキシビリティが下がり、好ましくない。
そこで、本発明者らは、UEにリスニングの時間シフトに関する情報を動的に通知し、CCAの実施タイミングを特定させることを着想した。本発明の一態様によれば、UL LBTの期間が1サブフレームあたり最大1シンボルに制限されるような場合であっても、DLバーストの最終サブフレームのDLシンボル数の変動に追従して、適切なタイミングでCCAを実施することができる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。各実施形態では、アンライセンスCCでUEがUL LBTを実施するものとして説明するが、これに限られるものではない。
例えば、各実施形態において、ライセンスキャリア(CC)をリスニング(LBT)が設定されないキャリア(リスニングを実施しない/実施できないキャリア、非リスニングキャリアなどと呼ばれてもよい)と読み替え、アンライセンスキャリア(CC)をリスニング(LBT)が設定されるキャリア(又はリスニングを実施する/実施すべきキャリア、リスニングキャリアなどと呼ばれてもよい)と読み替えた構成も、本発明の実施形態を構成する。
(無線通信方法)
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態は、ULサブフレームの先頭を動的にTAで動かす構成に関する。第1の実施形態において、UEは、CCAの位置が常にサブフレーム(シンボル)の先頭であると想定する。
スケジュールされるULサブフレームについて、UEは、無線基地局から受信したタイミングアドバンス(TA)に関する情報(TA情報と呼ばれてもよい)に基づいて、ULサブフレームの先頭のタイミングを動的に調整する。TA情報は、MAC CEで通知されてもよいし、下り制御信号(例えば、下り制御情報(DCI:Downlink Control Information))で通知されてもよい。
TA情報は、リスニングを実施するリスニング期間(CCAギャップ)を含むサブフレームの時間シフトの量に関する。当該時間シフトの量は、所定のULサブフレームについて、例えば最も近いDLサブフレーム境界を基準としたシフト量を示すものとしてもよい。
TA情報で指示されるTA値の時間粒度は、従来のTACで示されるTA値の時間粒度と同様の16Tsとしてもよい。この場合、MAC CEに含まれるTA情報のビット数は、既存のTACより多くすることが好ましい。
また、TA情報で指示されるTA値の時間粒度は、16Tsより大きくてもよい。例えば、当該時間粒度は、シンボル長であってもよいし、16Tsに1より大きな所定の数(特に、整数)を乗算した値(例えば、64*16Ts)であってもよい。なお、64*16Tsは、既存の6ビットのTACで表現できる最大のTA値(差分値)に対応している。
例えば、TA情報として通知されるビットで指示される値をTAとすると、第1の実施形態におけるTA値は、シンボル長*TA、64*16Ts*TAなどと表すことができる。つまり、TA情報は、サブフレームの時間シフトに用いるシンボル数、16Tsに1より大きな所定の整数を乗算した値の期間の数などに対応する。
また、TA情報として、複数の時間粒度を定義し、それぞれの時間粒度に関する情報を別々のビットで通知してもよい。TA値は、各時間粒度に関する情報に基づいて算出される。例えば、TA情報が2つの粒度に関する情報を有するものとすると、TA情報の一部のビット(粗い時間粒度に関する情報)で指示される粒度は、シンボル長又は16Tsに1より大きな所定の整数を乗算した値であり、残りのビット(細かい時間粒度に関する情報)で指示される粒度は、16Tsであるものとしてもよい。
例えば、粗い時間粒度に関する情報として通知されるビットで指示される値をTXとし、細かい時間粒度に関する情報として通知されるビットで指示される値をTYとすると、第1の実施形態におけるTA値は、シンボル長*TX+16Ts*TY、64*16Ts*TX+16Ts*TYなどで表すことができる。
なお、TA情報は、16Tsより小さい時間粒度に対応する情報を含んで構成されてもよい。
TA情報をDCIにより通知する場合、当該DCIは、UL送信をスケジューリングするULグラント(例えば、DCIフォーマット0)であってもよいし、共通サーチスペースで送信されるDCI(共通PDCCH(common PDCCH)と呼ばれてもよく、例えば、DCIフォーマット1C)であってもよいし、新しいDCIフォーマットを用いてもよい。なお、TA情報は、DCIフォーマット内の既存のフィールドを読み替えて表されてもよいし、新たなフィールドで指示されてもよい。
TA情報を含むULグラント及び/又は共通PDCCHは、PCellで送信されるものとしてもよいし、ライセンスCCのSCell及び/又はアンライセンスCCのSCell(LAA SCell)で送信されてもよい。
また、UEは、アンライセンスCCでMAC CEにより送信されるTA情報について、解釈を変更してもよい。つまり、UEは、アンライセンスCCでMAC CEを用いて送信されるTA情報は、16Tsより大きい時間粒度に対応するTA情報であると判断するように構成されてもよい。この場合、TA情報は、既存のMAC CEのTACフィールドにより表される。
なお、TA情報は、時間粒度を特定するための情報を含んでもよい。
図3は、第1の実施形態において、部分DLサブフレームからULサブフレームにスイッチする場合の送受信タイミングの一例を示す図である。図3においては、上部にUE側から見た送受信タイミングが示され、下部にeNB側から見た送受信タイミングが示されている。伝播遅延(propagation delay)を考慮しているため、eNBのDL送信は、所定の時間遅れてUEのDL受信として示されている。ULについても同様である。なお、後述の図4−図7についても、図3と同様の表記に従っている。
本実施形態のTA情報は、既存のTACより大きなTA値を指定することができるため、図3に示すように2シンボルより少し小さいTA値を指定することで、UEはDL受信後すぐにUL LBTを行うことができる。この場合、他の装置によって割り込まれるリスクを抑制することができる。
また、UL送信終了後には、DLサブフレーム境界(UL−DLスイッチ)までの間に大きなギャップができる。eNBは、当該ギャップでDL LBTが成功裏に完了する場合には、DL送信をサブフレーム先頭から開始可能であり、高い周波数利用効率を実現することができる。
図4は、第1の実施形態において、完全DLサブフレームからULサブフレームにスイッチする場合の送受信タイミングの一例を示す図である。図4に示すように、直前のサブフレームが14シンボルの完全DLサブフレームである場合、TA=0(または伝播遅延分のTA)を適用する。
また、図4に示すように、UL送信終了後には、DLサブフレーム境界(UL−DLスイッチ)までの間に十分なギャップがない場合、DL送信はサブフレーム先頭から行うことができない(部分サブフレームになる)。
以上述べた第1の実施形態によれば、DL−ULスイッチング時に、UEは、DL受信後すぐにUL LBTを実施することができる。また、UL−DLスイッチ後のeNBによるDL送信がサブフレーム先頭から開始できるように、DL LBT用のCCAギャップを確保することができる。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態では、ULサブフレーム内のCCA位置を動的に指示する構成に関する。
スケジュールされるULサブフレームについて、UEは、無線基地局から受信したCCAの位置(実施タイミング)に関する情報(CCA位置情報、CCAタイミング情報などと呼ばれてもよい)に基づいて、CCAの実施タイミングを動的に調整する。CCA位置情報は、第1の実施形態のTA情報と同様に、MAC CE又はDCI(ULグラント、共通PDCCH、新DCIフォーマットなど)の少なくとも1つで通知されてもよい。
CCA位置情報は、ULサブフレーム内でCCAギャップをシフトするための情報である。CCA位置情報は、1つのシンボル(例えば、先頭シンボル)内のシフト量を示すように構成することが好ましい。この場合、2シンボル目以降のデータ及び制御信号の送信リソースが影響を受けない。一方で、CCA位置情報によって特定されるCCA位置が2シンボル目以降であってもよい。この場合、制御の自由度を高めることができる。
CCA位置情報は、所定の時間粒度で指定されてもよい。例えば、CCA位置情報は、サブフレーム先頭からCCA位置までの期間を所定の時間単位(例えば、16Ts)で割った数で表されてもよい。なお、当該時間単位は16Tsより小さい値としてもよいし、16Tsより大きい値(例えば、シンボル長)としてもよい。
また、CCA位置情報の代わりに又はCCA位置情報に加えてCCA期間(CCA duration)に関する情報が通知されてもよい。例えば、UEは、CCA期間に関する情報に基づいて、実施すべきCCAの長さ(CCAギャップ長)が16μs、25μs又はその他の値であると判断してもよい。
なお、CCA期間に関する情報は、CCA位置情報と同時にMAC CEなどに含まれて通知されてもよいし、異なるタイミングで通知されてもよい。例えば、CCA期間に関する情報は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)など)、DCI又はこれらの組み合わせにより通知されてもよい。
また、CCA期間に関する情報の通知及び当該情報に基づくCCA期間の制御は、第2の実施形態に限られず、第1の実施形態におけるTAの制御と同時に適用されてもよい。
図5は、第2の実施形態において、完全DLサブフレームからULサブフレームにスイッチする場合の送受信タイミングの一例を示す図である。本例では、既存のTA設定方法に基づいて、比較的大きなTA値が指定されているものとする。
図5では、DLサブフレーム直後のULサブフレームをスケジューリングするULグラントで、CCA位置情報として例えばTA値に相当する値がUEに指定される。この場合、UEは、TA値に従ってシフトしたULサブフレームの先頭からTA値後にCCAを開始するように制御することができる。このCCAの開始タイミングは、直前のDLサブフレームが終了した直後である。
また、2番目のULサブフレームをスケジューリングするULグラントでは、CCA位置情報として0に相当する値がUEに指定される。この場合、UEは、ULサブフレームの先頭からCCAを開始するように制御することができる。
UL送信終了後には、TAによりDLサブフレーム境界(UL−DLスイッチング)までの間に十分なギャップができるため、eNBは、当該ギャップでDL LBTが成功裏に完了する場合には、DL送信をサブフレーム先頭から開始可能である(完全DLサブフレームで送信できる)。
図6は、第2の実施形態において、部分DLサブフレームからULサブフレームにスイッチする場合の送受信タイミングの一例を示す図である。最初のDLサブフレームのシンボル数が異なる以外の条件は、図5の例と同じである。
図6では、DLサブフレーム直後のULサブフレームをスケジューリングするULグラント及び2番目のULサブフレームをスケジューリングするULグラントの両方で、CCA位置情報として0に相当する値がUEに指定される。この場合、UEは、各ULサブフレームの先頭からCCAを開始するように制御することができる。UL送信終了後には、TAによりDLサブフレーム境界までの間にギャップができるため、eNBは、当該ギャップでDL LBTが成功裏に完了する場合には、DL送信をサブフレーム先頭から開始可能である。
以上述べた第2の実施形態によれば、TAの値を準静的に制御する場合であっても、DL−ULスイッチング時に、UEは、DL受信後すぐにUL LBTを実施するように制御することができる。
<第3の実施形態>
第3の実施形態は、第1の実施形態と第2の実施形態とを組み合わせた形態である。つまり、第3の実施形態では、CCA位置を所定のシンボル内で設定可能としつつ、大きな値に対応したTA情報を用いて、さらにULサブフレームのタイミングを動的に制御する。
UEは、第1の実施形態で説明したTA情報と、第2の実施形態で説明したCCA位置情報と、を用いてCCAタイミングを判断する。ここで、TA情報を用いてCCAタイミングを粗い粒度で調整し、CCA位置情報を用いてCCAタイミングを細かい粒度で調整するものとしてもよい。
この場合、TA情報で指示されるTA値の時間粒度は、16Tsより必ず大きいものとしてもよい。例えば、当該時間粒度は、シンボル長であってもよいし、16Tsに1より大きな所定の数(特に、整数)を乗算した値(例えば、64*16Ts)であってもよい。また、CCA位置情報で指示されるシフト量の時間粒度は、16Ts以下としてもよい。
なお、第3の実施形態では、TA情報は、CCA位置情報より長い周期でUEに通知されてもよいし、CCA位置情報の通知と同じタイミングで通知されてもよい。
図7は、第3の実施形態において、部分DLサブフレームからULサブフレームにスイッチする場合の送受信タイミングの一例を示す図である。
図7では、2シンボルより大きいTA値を示すTA情報がUEに通知されている。このため、UEは部分DLサブフレームと重複してULサブフレームが開始すると判断する。UEは、さらにCCA位置情報に基づいて、当該ULサブフレームにおけるCCA開始位置のシフト量を判断する。これにより、UEは部分DLサブフレームが完了した直後にCCAを実施することができる。
UL送信終了後には、DLサブフレーム境界(UL−DLスイッチ)までの間に十分なギャップがあるため、eNBはDL LBTに基づいてDL送信をサブフレーム先頭から行うことができる。
以上述べた第3の実施形態によれば、DL最終サブフレーム構成(シンボル構成)に柔軟に適応し、CCAを適切なタイミングで行うことができる。
なお、以上説明した無線通信方法では、Ts=1/30720000として説明したが、これに限られない。例えば、Tsの値が1/30720000より大きい又は小さい場合であっても、本発明に係る無線通信方法は適用可能である。
また、上述の例では、TA情報で指示されるTA値の時間粒度及び/又はCCA位置情報で指示されるシフト量の時間粒度は、基本的に16Tsより大きいものとして説明したが、より一般化すると、これらの少なくとも1つの時間粒度は、サンプリング時間(Ts)の所定の整数倍より大きい時間粒度であるとしてもよい。例えば、当該所定の整数は、1、2、4、8、16、32、64、128、256、1024などであってもよい。また、各実施形態で16Tsとして説明した箇所は、サンプリング時間(Ts)の所定の整数倍の値(例えば、8Ts、32Ts、64Tsなど)と読み替えられてもよい。
また、上述した各実施形態ではDLサブフレームのシンボル数が変わる例を示したが、これに限られない。例えば、DLサブフレームの各シンボル長が変わる場合であっても、DLサブフレームの長さの変動に応じて本発明に係る無線通信方法を適用してもよい。
(無線通信システム)
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の上記実施形態のいずれか及び/又は組み合わせに係る無線通信方法が適用される。
図8は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム1では、LTEシステムのシステム帯域幅を1単位とする複数の基本周波数ブロック(コンポーネントキャリア)を一体としたキャリアアグリゲーション(CA)及び/又はデュアルコネクティビティ(DC)を適用することができる。また、無線通信システム1は、アンライセンスCCを利用可能な無線基地局(例えば、LTE−U基地局)を有している。
なお、無線通信システム1は、SUPER 3G、LTE−A(LTE-Advanced)、IMT−Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)などと呼ばれてもよい。
図8に示す無線通信システム1は、マクロセルC1を形成する無線基地局11と、マクロセルC1内に配置され、マクロセルC1よりも狭いスモールセルC2を形成する無線基地局12(12a−12c)とを備えている。また、マクロセルC1及び各スモールセルC2には、ユーザ端末20が配置されている。例えば、マクロセルC1をライセンスCCで利用し、スモールセルC2をアンライセンスCC(LTE−U)で利用する形態が考えられる。また、スモールセルの一部をライセンスCCで利用し、他のスモールセルをアンライセンスCCで利用する形態が考えられる。
ユーザ端末20は、無線基地局11及び無線基地局12の双方に接続することができる。ユーザ端末20は、異なる周波数を用いるマクロセルC1とスモールセルC2を、CA又はDCにより同時に使用することが想定される。例えば、ライセンスCCを利用する無線基地局11からユーザ端末20に対して、アンライセンスCCを利用する無線基地局12(例えば、LTE−U基地局)に関するアシスト情報(例えば、DL信号構成)を送信することができる。また、ライセンスCCとアンライセンスCCでCAを行う場合、1つの無線基地局(例えば、無線基地局11)がライセンスCC及びアンライセンスCCのスケジュールを制御する構成とすることも可能である。
なお、ユーザ端末20は、無線基地局11に接続せず、無線基地局12に接続する構成としてもよい。例えば、アンライセンスCCを用いる無線基地局12がユーザ端末20とスタンドアローンで接続する構成としてもよい。この場合、無線基地局12がアンライセンスCCのスケジュールを制御する。
ユーザ端末20と無線基地局11との間は、相対的に低い周波数帯域(例えば、2GHz)で帯域幅が狭いキャリア(既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる)を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末20と無線基地局12との間は、相対的に高い周波数帯域(例えば、3.5GHz、5GHzなど)で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局11との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
無線基地局11と無線基地局12との間(又は、2つの無線基地局12間)は、有線接続(例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェースなど)又は無線接続する構成とすることができる。
無線基地局11及び各無線基地局12は、それぞれ上位局装置30に接続され、上位局装置30を介してコアネットワーク40に接続される。なお、上位局装置30には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ(RNC)、モビリティマネジメントエンティティ(MME)などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局12は、無線基地局11を介して上位局装置30に接続されてもよい。
なお、無線基地局11は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、eNB(eNodeB)、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局12は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、HeNB(Home eNodeB)、RRH(Remote Radio Head)、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局11及び12を区別しない場合は、無線基地局10と総称する。また、同一のアンライセンスCCを共有して利用する各無線基地局10は、時間的に同期するように構成されていることが好ましい。
各ユーザ端末20は、LTE、LTE−Aなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
無線通信システム1においては、無線アクセス方式として、下りリンクに直交周波数分割多元接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が適用され、上りリンクにシングルキャリア−周波数分割多元接続(SC−FDMA:Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)が適用される。
OFDMAは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域(サブキャリア)に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。SC−FDMAは、システム帯域幅を端末毎に1つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。
無線通信システム1では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末20で共有される下り共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)、報知チャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)、下りL1/L2制御チャネルなどが用いられる。PDSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、SIB(System Information Block)などが伝送される。また、PBCHにより、MIB(Master Information Block)が伝送される。
下りL1/L2制御チャネルは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)などを含む。PDCCHにより、PDSCH及びPUSCHのスケジューリング情報を含む下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)などが伝送される。PCFICHにより、PDCCHに用いるOFDMシンボル数が伝送される。PHICHにより、PUSCHに対するHARQの送達確認情報(ACK/NACK)が伝送される。EPDCCHは、PDSCHと周波数分割多重され、PDCCHと同様にDCIなどの伝送に用いられる。
無線通信システム1では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末20で共有される上り共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)、上りL1/L2制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)、ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)などが用いられる。PUSCHは、上りデータチャネルと呼ばれてもよい。PUSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの無線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator)、送達確認情報(ACK/NACK)などが伝送される。PRACHにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
無線通信システム1では、下り参照信号として、セル固有参照信号(CRS:Cell-specific Reference Signal)、チャネル状態情報参照信号(CSI−RS:Channel State Information-Reference Signal)、復調用参照信号(DMRS:DeModulation Reference Signal)などが伝送される。また、無線通信システム1では、上り参照信号として、測定用参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)、復調用参照信号(DMRS)などが伝送される。なお、DMRSはユーザ端末固有参照信号(UE-specific Reference Signal)と呼ばれてもよい。また、伝送される参照信号は、これらに限られない。
(無線基地局)
図9は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局10は、複数の送受信アンテナ101と、アンプ部102と、送受信部103と、ベースバンド信号処理部104と、呼処理部105と、伝送路インターフェース106と、を備えている。なお、送受信アンテナ101、アンプ部102、送受信部103は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
下りリンクにより無線基地局10からユーザ端末20に送信されるユーザデータは、上位局装置30から伝送路インターフェース106を介してベースバンド信号処理部104に入力される。
ベースバンド信号処理部104では、ユーザデータに関して、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、RLC(Radio Link Control)再送制御などのRLCレイヤの送信処理、MAC(Medium Access Control)再送制御(例えば、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)の送信処理)、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて送受信部103に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部103に転送される。
送受信部103は、ベースバンド信号処理部104からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部103で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部102により増幅され、送受信アンテナ101から送信される。
送受信部103は、アンライセンスCCでUL/DL信号の送受信が可能である。なお、送受信部103は、ライセンスCCでUL/DL信号の送受信が可能であってもよい。送受信部103は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部103は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
一方、上り信号については、送受信アンテナ101で受信された無線周波数信号がアンプ部102で増幅される。送受信部103はアンプ部102で増幅された上り信号を受信する。送受信部103は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部104に出力する。
ベースバンド信号処理部104では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)処理、逆離散フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)処理、誤り訂正復号、MAC再送制御の受信処理、RLCレイヤ及びPDCPレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース106を介して上位局装置30に転送される。呼処理部105は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局10の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース106は、所定のインターフェースを介して、上位局装置30と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース106は、基地局間インターフェース(例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェース)を介して他の無線基地局10と信号を送受信(バックホールシグナリング)してもよい。
なお、送受信部103は、ユーザ端末20に対して、ライセンスCC及び/又はアンライセンスCCで、リスニングの時間シフトに関する少なくとも1つの情報を含む下り制御情報(DCI)及び/又は上位レイヤシグナリング(例えば、MAC CE)を送信する。また、送受信部103は、ユーザ端末20から、UL LBTが実施されるアンライセンスCCで、上り信号を受信する。
図10は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図10では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局10は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。
ベースバンド信号処理部104は、制御部(スケジューラ)301と、送信信号生成部302と、マッピング部303と、受信信号処理部304と、測定部305と、を少なくとも備えている。なお、これらの構成は、無線基地局10に含まれていればよく、一部又は全部の構成がベースバンド信号処理部104に含まれなくてもよい。
制御部(スケジューラ)301は、無線基地局10全体の制御を実施する。なお、ライセンスCCとアンライセンスCCに対して1つの制御部(スケジューラ)301でスケジューリングを行う場合、制御部301は、ライセンスCC及びアンライセンスCCの通信を制御する。制御部301は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
制御部301は、例えば、送信信号生成部302による信号の生成や、マッピング部303による信号の割り当てを制御する。また、制御部301は、受信信号処理部304による信号の受信処理や、測定部305による信号の測定を制御する。
制御部301は、システム情報、PDSCHで送信される下りデータ信号、PDCCH及び/又はEPDCCHで伝送される下り制御信号のスケジューリング(例えば、リソース割り当て)を制御する。また、同期信号(PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal))や、CRS、CSI−RS、DMRSなどの下り参照信号のスケジューリングの制御を行う。
また、制御部301は、PUSCHで送信される上りデータ信号、PUCCH及び/又はPUSCHで送信される上り制御信号(例えば、送達確認信号(HARQ−ACK))、PRACHで送信されるランダムアクセスプリアンブルや、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
制御部301は、測定部305により得られたLBT結果に従って、送信信号生成部302及びマッピング部303に対して、下り送信前にリスニングを実施するキャリア(例えば、アンライセンスCC)における下り信号(例えば、PDCCH/EPDCCH)の送信を制御してもよい。
また、制御部301は、ユーザ端末20において、リスニング(UL LBT)を実施するリスニング期間(例えば、CCAギャップ)を含むULサブフレームの時間シフト及び/又はULサブフレーム内でのリスニング期間の時間シフトを制御するために用いられる、リスニングの時間シフトに関する少なくとも1つの情報(時間シフト情報と呼ばれてもよい)を生成するように制御する。
送信信号生成部302は、制御部301からの指示に基づいて、下り信号(下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など)を生成して、マッピング部303に出力する。送信信号生成部302は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部302は、例えば、制御部301からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するDLアサインメント(DLグラント)及び上り信号の割り当て情報を通知するULグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末20からのチャネル状態情報(CSI:Channel State Information)などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。
マッピング部303は、制御部301からの指示に基づいて、送信信号生成部302で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部103に出力する。マッピング部303は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部304は、送受信部103から入力された受信信号に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末20から送信される上り信号(上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など)である。受信信号処理部304は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
受信信号処理部304は、受信処理により復号された情報を制御部301に出力する。例えば、HARQ−ACKを含むPUCCHを受信した場合、HARQ−ACKを制御部301に出力する。また、受信信号処理部304は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部305に出力する。
測定部305は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部305は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部305は、制御部301からの指示に基づいて、LBTが設定されるキャリア(例えば、アンライセンスCC)でLBTを実施し、LBT結果(例えば、チャネル状態がフリーであるかビジーであるかの判定結果)を、制御部301に出力してもよい。
また、測定部305は、例えば、受信した信号の受信電力(例えば、RSRP(Reference Signal Received Power))、受信信号強度(例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator))、受信品質(例えば、RSRQ(Reference Signal Received Quality))やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部301に出力されてもよい。
(ユーザ端末)
図11は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末20は、複数の送受信アンテナ201と、アンプ部202と、送受信部203と、ベースバンド信号処理部204と、アプリケーション部205と、を備えている。なお、送受信アンテナ201、アンプ部202、送受信部203は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号は、アンプ部202で増幅される。送受信部203は、アンプ部202で増幅された下り信号を受信する。送受信部203は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部204に出力する。送受信部203は、アンライセンスCCでUL/DL信号の送受信が可能である。なお、送受信部203は、ライセンスCCでUL/DL信号の送受信が可能であってもよい。
送受信部203は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部203は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
ベースバンド信号処理部204は、入力されたベースバンド信号に対して、FFT処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部205に転送される。アプリケーション部205は、物理レイヤやMACレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部205に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部205からベースバンド信号処理部204に入力される。ベースバンド信号処理部204では、再送制御の送信処理(例えば、HARQの送信処理)や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)処理、IFFT処理などが行われて送受信部203に転送される。送受信部203は、ベースバンド信号処理部204から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部203で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部202により増幅され、送受信アンテナ201から送信される。
なお、送受信部203は、無線基地局10から、ライセンスCC及び/又はアンライセンスCCで、リスニングの時間シフトに関する少なくとも1つの情報を含む下り制御情報(DCI)及び/又は上位レイヤシグナリング(例えば、MAC CE)を受信する。当該DCIは、ULサブフレームの送信をスケジューリングする下り制御情報(ULグラント)、共通サーチスペースで送信される下り制御情報(共通PDCCH)であってもよい。また、送受信部203は、無線基地局10に対して、UL LBTが実施されるアンライセンスCCで、上り信号を送信する。
図12は、本発明の一実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図12においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末20は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。
ユーザ端末20が有するベースバンド信号処理部204は、制御部401と、送信信号生成部402と、マッピング部403と、受信信号処理部404と、測定部405と、を少なくとも備えている。なお、これらの構成は、ユーザ端末20に含まれていればよく、一部又は全部の構成がベースバンド信号処理部204に含まれなくてもよい。
制御部401は、ユーザ端末20全体の制御を実施する。制御部401は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部401は、例えば、送信信号生成部402による信号の生成や、マッピング部403による信号の割り当てを制御する。また、制御部401は、受信信号処理部404による信号の受信処理や、測定部405による信号の測定を制御する。
制御部401は、無線基地局10から送信された下り制御信号(PDCCH/EPDCCHで送信された信号)及び下りデータ信号(PDSCHで送信された信号)を、受信信号処理部404から取得する。制御部401は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号(例えば、送達確認信号(HARQ−ACK)など)や上りデータ信号の生成を制御する。
制御部401は、測定部405により得られたLBT結果に従って、送信信号生成部402及びマッピング部403に対して、上り送信前にリスニング(UL LBT)を実施するキャリア(LBTキャリア)における上り信号(例えば、PUCCH、PUSCH)の送信を制御してもよい。
制御部401は、受信信号処理部404から取得した、リスニングの時間シフトに関する少なくとも1つの情報(時間シフト情報と呼ばれてもよい)に基づいて、リスニング(UL LBT)を実施するリスニング期間(例えば、CCAギャップ)を含むULサブフレームの時間シフト及び/又は当該ULサブフレーム内でのリスニング期間の時間シフトを制御する。
具体的には、時間シフト情報は、タイミングアドバンスに関する情報(TA情報)であってもよい。この場合、制御部401は、TA情報の少なくとも一部がサンプリング時間(Ts)の16倍より大きい時間粒度に関する情報であると認識して、ULサブフレームの時間シフト量を制御してもよい。なお、当該サンプリング時間の16倍より大きい時間粒度に関する情報は、シンボル数又はサンプリング時間の16倍に1より大きな所定の整数を乗算した値の期間の数を示す情報であってもよい。
また、TA情報は、複数の時間粒度に関する情報(シフト量)を含んでもよく、例えば粗い時間粒度に関する情報及び細かい時間粒度に関する情報を含んで構成されてもよい。
また、時間シフト情報は、ULサブフレーム内でリスニング期間をシフトするための情報であり、CCAの位置(実施タイミング)に関する情報(CCA位置情報)であってもよい。この場合、制御部401は、CCA位置情報に基づいて、ULサブフレームの所定のシンボル(例えば、先頭シンボル)内でのリスニング期間の時間シフト量を制御してもよい。
また、時間シフト情報は、リスニング期間の長さに関する情報(CCAギャップ長情報)であってもよい。この場合、制御部401は、CCAギャップ長情報に基づいて、CCAを実施する期間を制御してもよい。
制御部401は、TA情報及びCCA位置情報の両方に基づいて、CCAタイミングを判断してもよい。
送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて、上り信号(上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など)を生成して、マッピング部403に出力する。送信信号生成部402は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部402は、例えば、制御部401からの指示に基づいて、送達確認信号(HARQ−ACK)やチャネル状態情報(CSI)に関する上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部402は、無線基地局10から通知される下り制御信号にULグラントが含まれている場合に、制御部401から上りデータ信号の生成を指示される。
マッピング部403は、制御部401からの指示に基づいて、送信信号生成部402で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部203へ出力する。マッピング部403は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部404は、送受信部203から入力された受信信号に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局10から送信される下り信号(下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など)である。受信信号処理部404は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部404は、本発明に係る受信部を構成することができる。
受信信号処理部404は、受信処理により復号された情報を制御部401に出力する。受信信号処理部404は、例えば、報知情報、システム情報、RRCシグナリング、DCIなどを、制御部401に出力する。また、受信信号処理部404は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部405に出力する。
測定部405は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部405は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部405は、制御部401からの指示に基づいて、LBTが設定されるキャリアでLBTを実施する。測定部405は、LBT結果(例えば、チャネル状態がフリーであるかビジーであるかの判定結果)を、制御部401に出力してもよい。
また、測定部405は、例えば、受信した信号の受信電力(例えば、RSRP)、受信信号強度(RSSI)、受信品質(例えば、RSRQ)やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部401に出力されてもよい。
(ハードウェア構成)
なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/又は無線)で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図13は、本発明の一実施形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局10及びユーザ端末20は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。無線基地局10及びユーザ端末20のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
例えば、プロセッサ1001は1つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、1のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、1以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。
無線基地局10及びユーザ端末20における各機能は、例えば、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信や、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部104(204)、呼処理部105などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュール、データなどを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ端末20の制御部401は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically EPROM)、RAM(Random Access Memory)、その他の適切な記憶媒体の少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、フレキシブルディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク(CD−ROM(Compact Disc ROM)など)、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、リムーバブルディスク、ハードディスクドライブ、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(例えば、カード、スティック、キードライブ)、磁気ストライプ、データベース、サーバ、その他の適切な記憶媒体の少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の送受信アンテナ101(201)、アンプ部102(202)、送受信部103(203)、伝送路インターフェース106などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウス、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカー、LED(Light Emitting Diode)ランプなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001やメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、無線基地局10及びユーザ端末20は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
(変形例)
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナリング)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。参照信号は、RS(Reference Signal)と略称することもでき、適用される標準によってパイロット(Pilot)、パイロット信号などと呼ばれてもよい。また、コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)は、セル、周波数キャリア、キャリア周波数などと呼ばれてもよい。
また、無線フレームは、時間領域において1つ又は複数の期間(フレーム)で構成されてもよい。無線フレームを構成する当該1つ又は複数の各期間(フレーム)は、サブフレームと呼ばれてもよい。さらに、サブフレームは、時間領域において1つ又は複数のスロットで構成されてもよい。さらに、スロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボル(OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)シンボルなど)で構成されてもよい。
無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、それぞれに対応する別の呼称が用いられてもよい。例えば、1サブフレームは送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)と呼ばれてもよいし、複数の連続したサブフレームがTTIと呼ばれてよいし、1スロットがTTIと呼ばれてもよい。つまり、サブフレームやTTIは、既存のLTEにおけるサブフレーム(1ms)であってもよいし、1msより短い期間(例えば、1−13シンボル)であってもよいし、1msより長い期間であってもよい。
ここで、TTIは、例えば、無線通信におけるスケジューリングの最小時間単位のことをいう。例えば、LTEシステムでは、無線基地局が各ユーザ端末に対して、無線リソース(各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅や送信電力など)を、TTI単位で割り当てるスケジューリングを行う。なお、TTIの定義はこれに限られない。TTIは、チャネル符号化されたデータパケット(トランスポートブロック)の送信時間単位であってもよいし、スケジューリングやリンクアダプテーションなどの処理単位となってもよい。
1msの時間長を有するTTIは、通常TTI(LTE Rel.8−12におけるTTI)、ノーマルTTI、ロングTTI、通常サブフレーム、ノーマルサブフレーム、又はロングサブフレームなどと呼ばれてもよい。通常TTIより短いTTIは、短縮TTI、ショートTTI、短縮サブフレーム、又はショートサブフレームなどと呼ばれてもよい。
リソースブロック(RB:Resource Block)は、時間領域及び周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域において、1つ又は複数個の連続した副搬送波(サブキャリア(subcarrier))を含んでもよい。また、RBは、時間領域において、1つ又は複数個のシンボルを含んでもよく、1スロット、1サブフレーム又は1TTIの長さであってもよい。1TTI、1サブフレームは、それぞれ1つ又は複数のリソースブロックで構成されてもよい。なお、RBは、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、PRBペア、RBペアなどと呼ばれてもよい。
また、リソースブロックは、1つ又は複数のリソースエレメント(RE:Resource Element)で構成されてもよい。例えば、1REは、1サブキャリア及び1シンボルの無線リソース領域であってもよい。
なお、上述した無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルなどの構造は例示に過ぎない。例えば、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボル及びRBの数、RBに含まれるサブキャリアの数、並びにTTI内のシンボル数、シンボル長、サイクリックプレフィックス(CP:Cyclic Prefix)長などの構成は、様々に変更することができる。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスで指示されるものであってもよい。さらに、これらのパラメータを使用する数式などは、本明細書で明示的に開示したものと異なってもよい。
本明細書においてパラメータなどに使用する名称は、いかなる点においても限定的なものではない。例えば、様々なチャネル(PUCCH(Physical Uplink Control Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)など)及び情報要素は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
また、情報、信号などは、上位レイヤから下位レイヤ、及び/又は下位レイヤから上位レイヤへ出力され得る。情報、信号などは、複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
入出力された情報、信号などは、特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報、信号などは、上書き、更新又は追記をされ得る。出力された情報、信号などは、削除されてもよい。入力された情報、信号などは、他の装置へ送信されてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)、上り制御情報(UCI:Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)など)、MAC(Medium Access Control)シグナリング)、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。
なお、物理レイヤシグナリングは、L1/L2(Layer 1/Layer 2)制御情報(L1/L2制御信号)、L1制御情報(L1制御信号)などと呼ばれてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRCConnectionSetup)メッセージ、RRC接続再構成(RRCConnectionReconfiguration)メッセージなどであってもよい。また、MACシグナリングは、例えば、MAC制御要素(MAC CE(Control Element))で通知されてもよい。
また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗示的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって又は別の情報の通知によって)行われてもよい。
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真(true)又は偽(false)で表される真偽値(boolean)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術(同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線(DSL:Digital Subscriber Line)など)及び/又は無線技術(赤外線、マイクロ波など)を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
本明細書では、「基地局(BS:Base Station)」、「無線基地局」、「eNB」、「セル」、「セクタ」、「セルグループ」、「キャリア」及び「コンポーネントキャリア」という用語は、互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、送信ポイント、受信ポイント、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
基地局は、1つ又は複数(例えば、3つ)のセル(セクタとも呼ばれる)を収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局(RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」又は「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局及び/又は基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部又は全体を指す。
本明細書では、「移動局(MS:Mobile Station)」、「ユーザ端末(user terminal)」、「ユーザ装置(UE:User Equipment)」及び「端末」という用語は、互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、送信ポイント、受信ポイント、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
移動局は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
また、本明細書における無線基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、無線基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間(D2D:Device-to-Device)の通信に置き換えた構成について、本発明の各態様/実施形態を適用してもよい。この場合、上述の無線基地局10が有する機能をユーザ端末20が有する構成としてもよい。また、「上り」や「下り」などの文言は、「サイド」と読み替えられてもよい。例えば、上りチャネルは、サイドチャネルと読み替えられてもよい。
同様に、本明細書におけるユーザ端末は、無線基地局で読み替えてもよい。この場合、上述のユーザ端末20が有する機能を無線基地局10が有する構成としてもよい。
本明細書において、基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つ又は複数のネットワークノード(network nodes)から成るネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局、基地局以外の1つ以上のネットワークノード(例えば、MME(Mobility Management Entity)、S−GW(Serving-Gateway)などが考えられるが、これらに限られない)又はこれらの組み合わせによって行われ得ることは明らかである。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、LTE−B(LTE-Beyond)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)、New−RAT(Radio Access Technology)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi(登録商標))、IEEE 802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切な無線通信方法を利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で使用する「第1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第1及び第2の要素の参照は、2つの要素のみが採用され得ること又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
本明細書で使用する「判断(決定)(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。例えば、「判断(決定)」は、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベースまたは別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。また、「判断(決定)」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。また、「判断(決定)」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。つまり、「判断(決定)」は、何らかの動作を「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。
本明細書で使用する「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
本明細書又は特許請求の範囲で「含む(including)」、「含んでいる(comprising)」、及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。