CN107079460A - 用户终端以及无线通信系统 - Google Patents

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CN107079460A CN201580060015.XA CN201580060015A CN107079460A CN 107079460 A CN107079460 A CN 107079460A CN 201580060015 A CN201580060015 A CN 201580060015A CN 107079460 A CN107079460 A CN 107079460A
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武田树
武田一树
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Abstract

在非授权带域中运行LTE的无线通信系统(LAA)中，在非授权带域中适当地进行上行链路通信。具有：控制单元，执行LBT(对话前监听(listen before talk))而控制第一频率载波中的上行链路信号的发送；以及发送接收单元，从无线基站接收在第一频率载波中发送的下行链路信号，控制单元进行控制，使得在第一频率载波的子帧内的OFDM码元定时执行LBT，在LBT期间中的接收功率为预定的阈值以下且未检测出下行链路信号的情况下，检测出子帧没有使用于下行链路信号的发送，在该子帧中发送上行链路信号。

Description

用户终端以及无线通信系统
技术领域
本发明涉及下一代移动通信系统中的用户终端以及无线通信系统。
背景技术
在UMTS(通用移动通信系统(universal mobile telecommunication system))网络中，以进一步的高速数据速率、低延迟等为目的，长期演进(LTE：long term evolution)成为规范(非专利文献1)。以从LTE的进一步的宽带化以及高速化为目的，LTE advanced成为规范，进一步，例如，正在研究被称为FRA(未来无线接入(future radio access))的LTE的后继系统。
在Rel.8至12的LTE中，设想在授权给运营商的频带、即授权带域中进行排他的运行而进行了规范。作为授权带域，例如使用800MHz、2GHz或者1.7GHz等。
在Rel.13以后的LTE中，不需要授权的频带、即非授权带域中的运行也作为目标进行研究。作为非授权带域，例如使用与Wi-Fi相同的2.4GHz或者5GHz带等。在Rel.13LTE中，将授权带域和非授权带域之间的载波聚合(LAA：授权辅助接入(license-assistedaccess))作为研究对象，但将来，双重连接或非授权带域的独立(Stand-alone)也有可能成为研究对象。
认为在非授权带域中，为了与其他运营商的LTE、Wi-Fi或者其他系统共存，需要干扰控制功能。作为同一频率中的干扰控制功能，在Wi-Fi中，安装了被称为LBT(对话前监听(listen before talk))或者CCA(空闲信道评估(clear-channel assessment))的功能。在日本或欧州等，规定了LBT功能在5GHz带非授权带域中运行的Wi-Fi等系统中是必须的。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:3GPP TS 36.300“Evolved Universal Terrestrial Radio Access(E-UTRA)and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN)；Overall description；Stage 2”
发明内容
发明要解决的课题
考虑了在非授权带域中运行LTE的无线通信系统(LAA)中，实现非授权带域中的上行链路通信的情况下，作为LBT功能，有可能需要在进行上行链路发送之前确认发送信号的信道是否已经被其他终端或系统所使用。目前还没有规定实现包括LBT功能的LTE上行链路通信的方法。
本发明是鉴于这样的点而完成的，其目的在于，提供一种在非授权带域中运行LTE的无线通信系统(LAA)中，在非授权带域中能够适当地进行上行链路通信的用户终端以及无线通信系统。
用于解决课题的手段
本发明的用户终端的特征在于，所述用户终端具有：控制单元，执行LBT(对话前监听(listen before talk))而控制第一频率载波中的上行链路信号的发送；以及发送接收单元，从无线基站接收在所述第一频率载波中发送的下行链路信号，所述控制单元进行控制，使得在所述第一频率载波的子帧内的OFDM码元定时执行所述LBT，在所述LBT期间中的接收功率为预定的阈值以下且未检测出所述下行链路信号的情况下，检测出所述子帧没有使用于所述下行链路信号的发送，在所述子帧中发送上行链路信号。
发明效果
根据本发明，在非授权带域中运行LTE的无线通信系统(LAA)中，在非授权带域中能够适当地进行上行链路通信。
附图说明
图1是说明基于现有的TDD-LTE的非授权带域中的UL/DL子帧结构的图。
图2是说明第一方式的非授权带域中的UL/DL子帧结构的图。
图3是说明执行第一方式的用户终端的LBT操作的子帧的图。
图4是说明第一方式的用户终端发送控制信息的资源的图。
图5是表示本实施方式的无线通信系统的概略结构的一例的图。
图6是表示本实施方式的无线基站的整体结构的一例的图。
图7是表示本实施方式的无线基站的功能结构的一例的图。
图8是表示本实施方式的用户终端的整体结构的一例的图。
图9是表示本实施方式的用户终端的功能结构的一例的图。
图10是说明第二方式的UL/DL子帧结构的图。
图11是说明第二方式的基于FBE的UL/DL子帧结构的图。
图12是说明第二方式的基于LBE的UL/DL子帧结构的图。
图13是说明第一方式的用户终端的UL发送期间的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。在本实施方式中，以发送上行链路信号的频率载波为非授权带域的情况为例进行说明，但本发明的应用对象并不限定于非授权带域。在本实施方式中，以没有设定LBT的频率载波作为授权带域、设定LBT的频率载波作为非授权带域来进行说明，但并不限定于此。即，只要是设定LBT的频率载波的话，无论是授权带域还是非授权带域，都能够应用本实施方式。
在非授权带域中运行LTE的无线通信系统(LAA)中，有时需要LBT操作。例如，在日本或欧州中，在非授权带域中开始发送之前，需要LBT操作。这里，在LBT期间中的接收信号强度高于预定的阈值的情况下，认为信道是忙碌状态(LBTbusy)。在LBT期间中的接收信号强度低于预定的阈值的情况下，认为信道是空闲状态(LBTidle)。
在LTE中用户终端进行上行链路通信的情况下，无线基站对用户终端进行无线资源的分配，之后用户终端使用被分配的无线资源进行上行链路发送。进行无线资源的分配的子帧和进行上行链路信号的发送的子帧隔着预定的时间。若考虑在LAA中无线基站对用户终端分配非授权带域的上行链路资源，则进行发送的用户终端在即将进行上行链路发送的定时之前进行LBT操作，在其结果为LBTbusy的情况下，在该资源中不进行上行链路发送。因此，在该资源中，既不进行下行链路发送也不进行上行链路发送，但假设该资源为了其他用户终端的上行链路发送或者来自无线基站的下行链路通信而被分配的情况下，在地理上远离的用户终端或无线基站中信道状态不同且LBT的结果可能能够进行通信。因此，在该情形下，可以说资源被浪费。
若在LTE中无线基站将上行链路通信用的无线资源分配给用户终端，则在预定的定时后，在该资源中尝试接收来自用户终端的上行链路信号。在LAA中无线基站在进行上行链路发送或者重新发送的非授权带域的资源中在信号的接收中失败的情况下，不能判断是由用户终端中的LBT结果(LBTbusy)引起而未发送信号，还是虽然用户终端进行了发送但信号质量差而导致在信号的接收中失败。
在LAA中为了实现非授权带域中的上行链路通信需要确保上行链路通信用的无线资源，使用TDD(时分双工(time division duplex))UL/DL结构而半静态(semi-static)地准备UL子帧被认为是一个方法。但是，在这样的情况下，如前所述，在用户终端中由LBT结果(LBTbusy)引起而不能进行UL子帧中的通信的情况下或相反在无线基站中由LBT结果引起而不能进行DL子帧中的通信的情况下，可以说这些资源被浪费。
在通过TDD而将DL/UL复用到同一载波的情况下，通常设想网络同步而对齐UL/DL结构的运行，但由于在非授权带域中其他运营商或者其他RAT(无线接入技术(radioaccess technology))进行同频共存，所以不能与这些其他系统同步运行。
由于非授权带域中的上行链路发送有可能基于LBT结果只能动态(opportunistic)地进行，所以认为现有的LTE中的、基于调度的UL结构不适合LAA。
通过将TDD无线帧的UL/DL结构以10ms为单位根据L1信令来切换的eIMTA(增强的干扰减轻和业务自适应(enhanced interference mitigation and trafficadaptation))，能够根据业务而改变UL/DL的比率。但是，是否能够将该子帧使用于UL/DL要看LBT结果。例如，在某子帧中，即使在无线基站的附近没有干扰，该子帧为UL子帧的话，无线基站也不能在该子帧中进行下行链路发送。假设即使无线基站在该子帧中进行了下行链路发送，用户终端也不能接收其信号。
考虑使用授权带域而将用户终端的LBT结果报告给无线基站(显式(Explicit)DTX通知)。由此，无线基站能够得知用户终端的LBT结果，能够避免进行不必要的自适应控制或者重发控制。但是，不能避免通过上述的半静态的上行链路资源分配而产生资源的浪费的问题。
这样，存在在LAA的非授权带域中如何有效地实现上行链路通信的课题。
对此，本发明人找到了用于在LAA的非授权带域中有效地实现上行链路通信的结构。具体而言，找到了规定主要在下行链路发送中使用非授权带域且用户终端进行冲突型的上行链路发送而不用来自无线基站的调度的结构。
(第一方式)
在第一方式中，用户终端能够在不进行LAA下行链路发送的定时，进行上行链路发送。用户终端能够根据有无检测出LAA下行链路信号，自主地判断该子帧是上行链路子帧还是下行链路子帧。此外，关于上行链路发送的冲突，通过对想要进行发送的用户终端数目进行控制或对用户终端赋予不同的优先级，从而能够通过来自无线基站侧的控制来进行控制。
由此，在根据无线基站侧中的LBT结果(LBTbusy)而导致无线基站不能进行下行链路发送的情况下，用户终端侧能够根据自己的LBT结果而得到进行上行链路发送的机会。即，能够灵活地在UL/DL中利用无线资源。此外，由于不需要上行链路调度，所以存在能够削减控制信号的可能性。进一步，用户终端能够根据LBT结果配合周围的干扰状况而进行上行链路发送，所以能够有效利用资源。
在基于现有的TDD-LTE的情况下，非授权带域中的UL/DL子帧结构被固定或者半固定地决定。在图1所示的例中，第3个子帧是上行链路子帧，无线基站eNB对用户终端UE1分配上行链路发送。但是，由于通过用户终端UE1的LBT而检测出来自通信中的周边无线接入点AP1的干扰(LBTbusy)，所以用户终端UE1在该子帧中不能进行上行链路发送。即，该资源被浪费。在该例中，若是无线基站eNB或者用户终端UE2，则在该子帧中未检测出干扰(LBTidle)，所以在非授权带域中能够进行下行链路发送或者上行链路发送。
在图1所示的例中，第9子帧是下行链路子帧。但是，由于通过无线基站eNB的LBT而检测出来自通信中的周边无线接入点AP2的干扰(LBTbusy)，所以无线基站eNB在该子帧中不能进行下行链路发送。即，该资源被浪费。在该例中，若是用户终端UE1，则在该子帧中未检测出干扰(LBTidle)，所以在非授权带域中能够进行上行链路发送。
因此，在第一方式中，设基本上在非授权带域中将全部子帧作为下行链路子帧来使用(参照图2)。但是，在不使用于LAA下行链路发送的子帧定时，用户终端能够在上行链路发送中使用资源。
在图2所示的例中，由于在第3子帧的定时，通过无线基站eNB的LBT未检测出干扰(LBTidle)，所以无线基站eNB在该子帧中进行下行链路发送。用户终端UE1以及UE2检测LAA下行链路信号，进行接收。
在图2所示的例中，在第9子帧的定时，无线基站eNB不进行下行链路发送。因此，用户终端UE1在该子帧定时未检测出LAA下行链路信号。用户终端UE1若在该子帧定时本终端的LBT结果为LBTidle，则能够判断为在该子帧中能够进行上行链路发送。
接着，说明用户终端进行的DL/UL子帧判定。用户终端利用子帧开头的OFDM码元或者前一个子帧末尾的OFDM码元等，检测该子帧是否被使用于LAA下行链路发送。该检测需要在作为无线基站中的下行链路发送的可否判定来进行的LBT定时之后进行。
例如，如图3所示，可以是无线基站作为子帧(N)中的下行链路发送的可否判定，在前一个子帧(N-1)的末尾的OFDM码元中进行LBT，用户终端作为子帧(N)中的上行链路发送的可否判定，在该子帧(N)的开头的OFDM码元中进行LBT。即，当无线基站在子帧(N)中进行下行链路发送的情况下，用户终端在进行该下行链路发送的定时进行LBT。用户终端可以在子帧(N)的开头的OFDM码元中进行LBT时，对发往本终端的下行链路控制信息(DCI：downlink control information)或者进行下行链路发送的参考信号等进行检测。
在LBT期间中的接收功率为预定的阈值以下且未检测出LAA下行链路信号的情况下，用户终端判定为该子帧没有使用于LAA下行链路发送，在该子帧中能够进行上行链路发送。
在LBT期间中的接收功率为预定的阈值以下且检测出发往另一终端的下行链路信号(例如，PCFICH(物理控制格式指示信道(physical control format indicatorchannel))等)的情况下，用户终端判定为该子帧使用于对于另一终端的LAA下行链路发送，在该子帧中不能进行上行链路发送。
在LBT期间中的接收功率超过预定的阈值且检测出发往本终端的下行链路控制信息(DCI)的情况下，用户终端判定为该子帧使用于LAA下行链路发送，在该子帧中进行下行链路信号的接收操作。无线基站可以在授权带域中发送DCI，也可以在非授权带域中发送DCI。
在除此以外的情况下，例如在LBT期间中的接收功率超过预定的阈值但未检测出LAA下行链路信号的情况下，用户终端不进行发送接收。例如，有来自其他RAT的干扰的情况对应于这个情况。
用户终端可以在根据参考信号等检测出是LAA信号之后，进行控制信号的解调操作，之后进行数据接收操作。
接着，说明用户终端进行的上行链路发送操作。用户终端在LBT期间中的接收功率为预定的阈值以下且未检测出LAA下行链路信号的情况下，在非授权带域的对应的子帧中能够进行上行链路发送。
在用户终端中，可以事先从无线基站通过RRC(无线资源控制(radio resourcecontrol))信令、MAC CE(媒体访问控制控制元素(medium access control(MAC)controlelement))或者L1(层(layer)1)信令等而通知各用户终端的上行链路使用可否。由此，能够筛选存在进行上行链路发送的可能性的用户终端。具体而言，可以在使用RRC信令的情况下，通知UL设定(UL configuring)，在使用MAC CE的情况下，通知UL激活(UL activation)，在使用L1信令的情况下，通知UL许可。
除了上述各信令之外，无线基站还可以对各用户终端通知从通知起一定时间允许上行链路发送的定时器。此时，用户终端若超过定时器，则即使是LBTidle，也不允许上行链路发送。此外，无线基站可以对各用户终端通知从通知起一定时间不允许上行链路发送的定时器。
无线基站可以对各用户终端通知不同的回退时间，回退时间越短的终端越能优先进行上行链路发送。另外，回退时间是指追加的LBT时间，被通知了短的回退时间的用户终端若为LBTidle，则能够比被通知了长的回退时间的用户终端在先开始发送。被通知了长的回退时间的用户终端在自身的LBT期间中开始了其他用户终端的通信的情况下不进行上行链路通信。
通过对各用户终端设定上行链路发送可否设定、定时器或回退时间，能够避免因想要进行上行链路发送的用户终端过多，即使各终端进行上行链路发送也会发生冲突，无线基站不能接收信号的状况。
在用户终端中，可以事先从无线基站使用RRC信令、MAC CE或者L1信令等，在授权带域或者非授权带域中通知能够使用的调制编码方案(MCS：modulation and codingscheme)或者秩指示符(RI：rank indicator)。即，无线基站能够事先指定使用于上行链路发送的MCS或者RI。
或者，用户终端可以自主地决定要使用的MCS或者RI。用户终端可以与使用自主地决定的MCS或者RI的数据码元不同地，使用固定的MCS或者RI，将使用于数据发送的MCS或者RI信息等发送给无线基站。这样，由于用户终端在1个子帧内使用一部分固定资源而发送MCS信息等，所以无线基站能够得知用于数据解调的MCS或者RI等。
用户终端可以连带宽(资源块数目)也包括在内而自主地选择使用于上行链路发送的资源。此时，用户终端将使用于发送的资源块数目与MCS信息等一并通过固定资源而通知给无线基站。
关于用户终端使用于上行链路发送的资源，可以由网络事先设定资源的子集。例如，可以对用户终端通过RRC而设定以25个资源块作为单位的4个候选资源集，各用户终端从这些候选资源集中选择使用于上行链路发送的一个资源集。各用户终端可以按每个子集带域执行LBT，选择适合使用的子集，例如选择其他终端不进行短的回退时间中的发送的子集。可以对用户终端通过RRC而通知例如25个资源块单位的子集和50个资源块单位的子集等作为多个子集模式，切换在MAC或者L1信令中要应用哪个子集模式。
通过用户终端自主地选择资源或网络事先设定资源，能够考虑上行链路发送终端的拥挤程度或者其信道的干扰条件(Wi-Fi等其他RAT的状况等)，灵活地变更子集结构、即进行复用的用户数目或者冲突概率等。
或者，用户终端可以始终在频率载波内的全部带域进行上行链路发送。上行链路发送可以通过码分复用(CDM：code division multiplex)进行用户复用。或者，可以与前述的频分复用(FDM：frequency division multiplex)的情况进行组合而进行子带内的码分复用。由此，即使在同一资源中多个用户终端进行的上行链路发送发生了冲突，也能够进行通信。这也可以认为是扩展了物理上行链路控制信道(PUCCH：physical uplink controlchannel)的发送方法，扩大了进行码分复用的资源单位。
可以只将通知MCS等的一部分码元进行码分复用。由此，与无码分复用而通知MCS等的情况相比，能够削减整体的开销。
无线基站可以通过盲检测而辨识终端识别信息(UE ID)等，辨识发送上行链路信号的用户终端。通过网络还事先对用户终端通知要使用的序列索引，无线基站可以通过ULRS的序列索引的盲检测而辨识用户终端。无线基站可以使用用于循环冗余校验(CRC：cyclic redundancy check)的屏蔽(Masking)而事先通知的ID，辨识用户终端。
用户终端可以在单独发送MCS信息等时，在该信息中还包括UE ID而通知。无线基站能够使用被通知的UE ID，辨识发送上行链路信号的用户终端。在通知MCS信息等的资源中，可以在一部分或者全部用户终端间使用公共的扰码。用于扰码的序列索引可以固定，也可以通过高层信令而事先通知给用户终端。由此，能够将无线基站的盲检测候选数目抑制为较少。
用户终端在非授权带域中发送使用于数据码元的MCS信息等的情况下，可以利用PUCCH的发送方法(参照图4A)。PUCCH的发送方法，是指事先设定的特定(例如两端)的资源块的使用、子帧内跳频、码分复用等。此时，MCS信息等与数据进行频分复用而同时发送。图4A所示的一个块并不是严格地构成1个子载波或1个资源块，例如指多个资源块单位。
无线基站可以事先将MCS信息等发送用的PUCCH资源索引、扰码ID等通知给用户终端。或者，用户终端可以自主地选择MCS信息等发送用的PUCCH资源索引、扰码ID等。
或者，也可以规定新的PUCCH格式，并与MCS或者RI信息等一同包括用于数据发送的资源的索引、扰码ID等。若能够进行PUCCH部分的盲解调，则无线基站关于发送数据的PUSCH资源知道哪个用户终端使用什么样的扰码、MCS、秩等而发送，所以解调变得容易。
或者，用户终端可以使用子帧内的一部分SC-FDMA(单载波频分多址(singlecarrier-frequency division multiple access))码元而发送MCS信息等(参照图4B)。此时，MCS信息等与数据通过时分复用(TDM：time division multiplex)而被发送。
在图4A以及图4B中，两端的资源块集合可以作为开销来使用。具体而言，左端的资源块集合可以使用于上行链路用LBT，右端的资源块集合使用于用于下行链路用LBT的保护时间。在从用户终端到无线基站的上行链路通信中，使用上行链路参考信号(UL RS：uplinkreference signal)、物理上行链路控制信道(PUCCH)以及物理上行链路共享信道(PUSCH：physical uplink shared channel)。
在上行链路参考信号(UL RS)中，可以包括数据的解调用参考信号(DM RS：demodulation reference signal)，也可以包括用于本发明的上行通信方法的新的参考信号。PUCCH可以用于发送控制信息。PUCCH用于发送例如上述MCS信息等。PUSCH用于发送上行链路数据。另外，在PUSCH资源中，可以如前所述那样复用多个用户的数据进行发送。
在非授权带域中，可以将一部分子帧作为下行链路固定或者上行链路固定，通过高层信令事先通知给用户终端。例如，周期性地发送测量用的参考信号的子帧可以设为下行链路固定。由此，避免了一部分用户终端在下行链路检测中失败且发生了上行链路发送的冲突的情况下的对于测量的影响。此外，例如用于物理随机接入信道(PRACH：physicalrandom access channel)的子帧可以设为上行链路固定。由此，用户终端可获得定期进行随机接入的机会。
可以设为即使是LBTidle，无线基站也不刻意进行下行链路发送。无线基站能够考虑授权带域中的上行链路业务量等，判断不进行下行链路发送。在LBTbusy的情况下或者即使是LBTidle也不刻意进行下行链路发送的情况下，无线基站能够为了上行链路信号的接收而进行接收操作。
＜UL发送控制＞
如上所述，在第一方式中，用户终端没有来自无线基站的调度而进行冲突型的上行链路发送(例如，基于竞争的(Contention-based)PUSCH)。此时，用户终端通过在预定定时实施的监听(UL-LBT)，进行从无线基站发送的参考信号(也被称为初始信号、initialsignal(初始信号)、前导码等)的检测操作。
在监听中检测出从无线基站发送的参考信号的情况下，用户终端辨识为检测后的一定期间是DL的发送期间(DL TTI)。另一方面，在有UL发送业务的情况下，用户终端在监听期间内进行参考信号(前导码)的检测操作，在未检测出参考信号的情况下，判断为能够进行UL发送。此时，用户终端即使未接收来自无线基站的UL发送指示(例如，UL许可)，也能够进行UL发送(冲突型的UL发送)。
此外，也可以由无线基站控制是否对在监听中未检测出参考信号的用户终端允许自主的UL发送。此时，无线基站能够使用高层信令、下行控制信息等，对用户终端通知自主的UL发送的应用可否。或者，用户终端可以是直到从无线基站接收到解除自主的UL发送的信令为止进行自主的UL发送的结构。
在UL发送中，用户终端以码元单位(或者，比码元短的时间单位)进行监听的情况下，基于监听结果(LBTidle)而被决定的发送定时并不限定于子帧的边界。根据监听结果(成为LBTidle的定时)，还设想在一个子帧中能够利用于发送的OFDM码元数目不是子帧内的全部的情况(只能利用一部分OFDM码元的情况)。此时，从频率利用效率或抑制发送机会的损失的观点出发，优选进行利用了一部分OFDM码元的UL发送。
因此，在监听结果为LBTidle且进行UL发送的情况下，用户终端能够进行控制，使得从监听结束的定时起开始UL发送，且在一定期间后结束UL发送。另外，在监听中应用随机回退的情况下，监听结束的定时能够设为随机回退期间结束的期间。
一定期间(UL发送的结束定时)可以设为从UL发送的开始定时起预定的期间后，还能够根据下一个子帧边界等预定定时来决定。例如，作为基于监听结果的UL发送的期间的控制方法，能够应用浮动TTI(Floating TTI)、部分TTI(Partial TTI)、超级TTI(SuperTTI)。
＜浮动TTI(Floating TTI)＞
用户终端能够进行控制，使得从监听结束的定时(例如，预定码元)起开始UL发送，且在1ms后结束UL发送。这样，在浮动TTI中，从基于监听结果的发送开始定时起以TTI(例如，1ms长度)单位构成包括UL数据(传输块)的信号。在用户终端从子帧n的中途开始发送的情况下，能够以包括下一个子帧n+1的TTI单位(例如，1ms)来控制UL发送。此时，能够由子帧n的一部分OFDM码元和子帧n+1的一部分OFDM码元构成1个TTI而进行UL发送(参照图13A)。
＜部分TTI方法(Partial TTI approach)＞
用户终端能够进行控制，使得从监听结束的定时(例如，预定码元)起开始UL发送，在开始了UL发送的子帧内(直到与下一个子帧的边界为止)结束UL发送。这样，在部分TTI中，使用单一的子帧内的一部分OFDM码元构成包括UL数据(传输块)的信号。在通过监听结果从子帧n的中途开始UL发送的情况下，用户终端能够使用直到与下一个子帧n+1的边界为止的一部分OFDM码元，发送UL数据(例如，PUSCH)或控制信号(例如，PUCCH)(参照图13B)。
＜超级TTI方法(Super TTI approach)＞
用户终端能够进行控制，使得从监听结束的定时(例如，预定码元)起开始UL发送，在开始了UL发送的子帧的下一个子帧的结束定时结束UL发送。这样，在超级TTI中，使用不仅包括发送开始定时的子帧还包括下一个子帧整体的OFDM码元而构成包括UL数据(传输块)的信号。用户终端在从子帧n的中途开始发送的情况下，能够由该子帧n的一部分OFDM码元和下一个子帧n+1的全部OFDM码元构成1个TTI而控制UL发送(参照图13C)。
此外，用户终端可以没有来自无线基站的调度而将进行冲突型的上行链路发送的UL信号/UL信道限制为特定的UL信号/UL信道。例如，用户终端能够进行控制，使得限定于在随机接入中利用的PRACH，进行基于监听的冲突型的上行链路发送。另外，UL信号/UL信道并不限定于PRACH。
(第二方式)
在第二方式中，基于上行链路许可指示，灵活地决定UL/DL子帧结构。用户终端根据无线基站发送的上行链路许可，进行用于上行链路发送的LBT。除非接收到上行链路许可，否则用户终端就会假设子帧被使用于下行链路发送。
在图10所示的例中，第4子帧是下行链路子帧。无线基站eNB具有下行链路业务，在无线基站eNB进行的LBT结果为LBTidle的情况下，能够将该子帧使用于下行链路发送。在LBT结果为LBTidle的情况下，无线基站之后在预定的期间内(例如，4“ms”)，不需要再次的LBT就能够进行下行链路发送。
在图10所示的例中，第9子帧是上行链路子帧。在通过上行链路许可而被分配为是上行链路子帧的子帧且用户终端UE进行的LBT结果为LTBidle的情况下，用户终端UE能够将该子帧使用于上行链路发送。
无线基站在授权带域或者非授权带域中发送上行链路许可。接收到上行链路许可的用户终端将预定的期间(例如，4“ms”)后的子帧判断为是上行链路子帧，进行基于上行链路许可的上行链路发送。在非授权带域中，用户终端在上行链路发送前进行LBT。
接收到上行链路许可后的“预定的期间”可以通过规范预先决定，也可以通过SIB或RRC等高层信令而对用户终端进行指示。此外，该“预定的期间”可以包含在DCI中等从而包含在上行链路许可中。
无线基站在通过自己发送上行链路许可而决定作为上行链路子帧来使用的子帧中进行上行链路信号的接收操作。
在第二方式中，在下行链路以及上行链路中，作为LBT机制，可以使用FBE(基于帧的设备(frame-based equipment))，也可以使用LBE(基于负荷的设备(load-basedequipment))。FBE是指：具有固定的帧周期，在该一部分资源中进行载波监听，若能够使用信道则进行发送，若不能使用信道则直到下一个载波监听定时为止不进行发送而待机的LBT机制。LBE是指：在进行了载波监听的结果，不能使用信道的情况下，延长载波监听期间，直到能够使用信道为止继续进行载波监听的LBT机制。
图11表示基于FBE的帧结构中的下行链路以及上行链路操作。在图11所示的例中，在下行链路子帧前的子帧内的最终OFDM码元中，由无线基站进行用于下行链路的LBT。在上行链路子帧前的子帧内的最终OFDM码元中，由用户终端进行用于上行链路的LBT。在LBT结果为空闲的情况下(LBTidle)，进行下行链路发送或者上行链路发送。
图11A表示基于固定的UL/DL子帧结构的、下行链路以及上行链路操作。图11B表示基于第二方式的灵活的UL/DL子帧结构的、下行链路以及上行链路操作。与图11A的不同点在于，在图11B中，用户终端根据上行链路许可进行用于上行链路的LBT。与图11A相比，在图11B所示的例中，若用于下行链路的LBT结果为空闲(LBTidle)，则无线基站可在无LBT就能够进行下行链路发送的最大期间(在图11B中4个子帧期间)进行下行链路发送。因此，可以说图11B所示的例子能够更加有效地使用资源。
图12表示基于LBE的帧结构中的下行链路以及上行链路操作。在图12所示的例中，由于信道变得空闲的话会立即开始发送，所以即使在子帧的中途也进行LBT。
图12A表示基于固定的UL/DL子帧结构的、下行链路以及上行链路操作。图12B表示基于第二方式的灵活的UL/DL子帧结构的、下行链路以及上行链路操作。与图12A的不同点在于，在图12B中，用户终端根据上行链路许可进行用于上行链路的LBT。与图12A相比，在图12B所示的例中，若用于下行链路的LBT结果为空闲(LBTidle)，则无线基站可在无LBT就能够进行下行链路发送的最大期间(在图12B中4个子帧期间)进行下行链路发送。因此，可以说图12B所示的例子能够更加有效地使用资源。
在上行链路为LBE的情况下，根据LBT的结果，也有在通过上行链路许可而指示的子帧内不能开始发送的情况。因此，可以使得能够汇集多个子帧而作为上行链路子帧来分配。例如，接收到上行链路许可的用户终端可以将从预定的期间(例如，4“ms”)后到一定期间(例如，3个子帧)内的子帧判断为是上行链路子帧，基于LBT结果进行上行链路发送。
根据第二方式，无线基站能够更加有效地进行基于LBE的下行链路发送。在无线基站中的LBT结果表示信道为忙碌(LBTbusy)的情况下，无线基站能够将LBT期间扩展至确认信道为空闲(LBTidle)为止。若由无线基站确认信道为空闲(LBTidle)，则能够在最大突发期间执行下行链路发送。全部子帧能够自由地使用于基于LBE的下行链路发送。
能够根据该结构来覆盖只有下行链路的帧结构、和下行链路以及上行链路的帧结构的双方。除非无线基站发送上行链路许可，否则用户终端就会假设只有下行链路的帧结构。无线基站能够利用上行链路许可灵活地设定上行链路子帧。由此，能够实现高的频谱效率。
可产生的问题之一在于交叉链路干扰。基本上，通过LBT结构能够避免干扰。隐藏的终端问题能够通过如RTS/CTS这样的机制、与TPC的组合、子带监听、随机回退等来解决。此外，在非授权带域中，上下的功率差不那么大。
在第一方式以及第二方式中，说明了用户终端使用授权带域以及非授权带域而与无线基站进行通信的结构，但本发明并不限定于此。例如，用户终端可以使用设定了LBT的频率载波以及没有设定LBT的频率载波而与无线基站进行通信。例如，使用在不同的无线接入系统(RAT)间共享频率的共享带域的情况下，存在是授权带域的同时需要LBT的可能性。在这样的情况下，通过作为设定了LBT的频率载波来通知给用户终端，能够与上述的非授权带域分量载波同样地进行适当的控制。
(无线通信系统的结构)
以下，说明本实施方式的无线通信系统的结构。在该无线通信系统中，应用进行上述的LAA中的非授权带域中的上行链路发送操作的无线通信方法。
图5是表示本实施方式的无线通信系统的一例的概略结构图。在该无线通信系统中，能够应用将以LTE系统的系统带宽作为一个单位的多个基本频率块(分量载波)设为一体的载波聚合和双重连接的双方或者其中一方。此外，该无线通信系统具有能够利用非授权带域的无线基站。
如图5所示，无线通信系统1具备多个无线基站10(11以及12)、位于由各无线基站10所形成的小区内且能够与各无线基站10进行通信的多个用户终端20。无线基站10分别连接到上位站装置30，且经由上位站装置30连接到核心网络40。
在图5中，无线基站11例如由具有相对宽的覆盖范围的宏基站构成，且形成宏小区C1。无线基站12由具有局部的覆盖范围的小型基站构成，且形成小型小区C2。另外，无线基站11以及12的数目并不限定于图5所示的数目。
例如，可以是在授权带域中运行宏小区C1，在非授权带域中运行小型小区C2的方式。或者，也可以是在非授权带域中运行小型小区C2的一部分，在授权带域中运行剩余的小型小区C2的方式。无线基站11以及12经由基站间接口(例如，光纤、X2接口)相互连接。
用户终端20能够连接到无线基站11以及无线基站12这双方。设想用户终端20通过载波聚合或者双重连接而同时使用利用不同的频率的宏小区C1以及小型小区C2。例如，能够从利用授权带域的无线基站11对用户终端20发送与利用非授权带域的无线基站12有关的辅助信息(例如，下行链路信号结构)。此外，在授权带域以及非授权带域中进行载波聚合的情况下，可以设为由一个无线基站(例如，无线基站11)对授权带域小区以及非授权带域小区的调度进行控制的结构。
用户终端20可以设为不连接到无线基站11而是连接到无线基站12的结构。例如，可以设为利用非授权带域的无线基站12以独立(Stand-alone)方式与用户终端20连接的结构。此时，无线基站12对非授权带域小区的调度进行控制。
在上位站装置30中，例如，包括接入网关装置、无线网络控制器(RNC)、移动性管理实体(MME)等，但并不限定于此。
在无线通信系统1中，作为下行链路的信道，利用在各用户终端20中共享的下行共享信道(PDSCH：物理下行链路共享信道(physical downlink shared channel))、下行控制信道(PDCCH：物理下行链路控制信道(physical downlink control channel)、EPDCCH：增强的物理下行链路控制信道(enhanced physical downlink control channel))、广播信道(PBCH：物理广播信道(physical broadcast channel))等。通过PDSCH，传输用户数据、高层控制信息、预定的SIB(系统信息块(system information block))。通过PDCCH、EPDCCH，传输下行控制信息(DCI：下行链路控制信息(downlink control information))。
在无线通信系统1中，作为上行链路的信道，利用在各用户终端20中共享的上行共享信道(PUSCH：物理上行链路共享信道(physical uplink shared channel))、上行控制信道(PUCCH：物理上行链路控制信道(physical uplink control channel))等。通过PUSCH，传输用户数据、高层控制信息。
图6是本实施方式的无线基站10的整体结构图。如图6所示，无线基站10具备用于MIMO(多输入多输出(multiple-input and multiple-output))传输的多个发送接收天线101、放大器单元102、发送接收单元(发送单元以及接收单元)103、基带信号处理单元104、呼叫处理单元105和接口单元106。
通过下行链路从无线基站10被发送到用户终端20的用户数据从上位站装置30经由接口单元106被输入到基带信号处理单元104。
在基带信号处理单元104中，被进行PDCP(分组数据汇聚协议(packet dataconvergence protocol))层的处理、用户数据的分割/结合、RLC(无线链路控制(radiolink control))重发控制的发送处理等RLC层的发送处理、MAC(媒体访问控制(mediumaccess control))重发控制例如HARQ(混合自动重发请求(hybrid automatic repeatrequest))的发送处理、调度、传输格式选择、信道编码、快速傅里叶逆变换(IFFT：inversefast fourier transform)处理、预编码处理，并被转发给各发送接收单元103。此外，关于下行控制信号，也被进行信道编码或快速傅里叶逆变换等发送处理，并被转发给各发送接收单元103。
各发送接收单元103将从基带信号处理单元104按每个天线进行预编码而被输出的下行信号变换为无线频带。放大器单元102将频率变换后的无线频率信号进行放大并由发送接收天线101发送。在发送接收单元103中，能够应用基于本发明的技术领域中的共同认识而说明的发射器/接收器、发送接收电路或者发送接收装置。
关于上行信号，在各发送接收天线101中接收到的无线频率信号分别在放大器单元102中进行放大、在各发送接收单元103中进行频率变换而被变换为基带信号，并输入到基带信号处理单元104。
在基带信号处理单元104中，对在输入的上行信号中包含的用户数据进行快速傅里叶变换(FFT：fast fourier transform)处理、离散傅里叶逆变换(IDFT：inversediscrete fourier transform)处理、纠错解码、MAC重发控制的接收处理、RLC层、PDCP层的接收处理，并经由接口单元106转发给上位站装置30。呼叫处理单元105进行通信信道的设定或释放等呼叫处理、无线基站10的状态管理、无线资源的管理。
接口单元106经由基站间接口(例如，光纤、X2接口)而与相邻无线基站发送接收(回程信令)信号。或者，接口单元106经由预定的接口而与上位站装置30发送接收信号。
图7是本实施方式的无线基站10具有的基带信号处理单元104的主要的功能结构图。如图7所示，无线基站10具有的基带信号处理单元104至少包括控制单元301、下行控制信号生成单元302、下行数据信号生成单元303、映射单元304、解映射单元305、信道估计单元306、上行控制信号解码单元307、上行数据信号解码单元308和判定单元309而构成。
控制单元301对在PDSCH中发送的下行数据信号、在PDCCH和扩展PDCCH(EPDCCH)的双方或者其中一方中传输的下行控制信息、下行参考信号等的调度进行控制。此外，控制单元301还进行在PRACH中传输的RA前导码、在PUSCH中传输的上行数据、在PUCCH或者PUSCH中传输的上行控制信息、上行参考信号的调度的控制(分配控制)。与上行链路信号(上行控制信号、上行用户数据)的分配控制有关的信息使用下行控制信号(DCI)而被通知给用户终端20。
控制单元301基于来自上位站装置30的指示信息或来自各用户终端20的反馈信息，控制对于下行链路信号以及上行链路信号的无线资源的分配。即，控制单元301具有作为调度器的功能。在控制单元301中，能够应用基于本发明的技术领域中的共同认识而说明的控制器、控制电路或者控制装置。
下行控制信号生成单元302生成由控制单元301决定了分配的下行控制信号(PDCCH信号和EPDCCH信号的双方或者其中一方)。具体而言，下行控制信号生成单元302基于来自控制单元301的指示，生成用于通知下行链路信号的分配信息的下行链路分配、和通知上行链路信号的分配信息的上行链路许可。在下行控制信号生成单元302中，能够应用基于本发明的技术领域中的共同认识而说明的信号生成器或者信号生成电路。
下行数据信号生成单元303生成由控制单元301决定了对于资源的分配的下行数据信号(PDSCH信号)。对由下行数据信号生成单元303所生成的数据信号，根据基于来自各用户终端20的CSI等而决定的编码率、调制方式进行编码处理、调制处理。
映射单元304基于来自控制单元301的指示，对在下行控制信号生成单元302中生成的下行控制信号和在下行数据信号生成单元303中生成的下行数据信号向无线资源的分配进行控制。在映射单元304中，能够应用基于本发明的技术领域中的共同认识而说明的映射电路或者映射器。
解映射单元305对从用户终端20被发送的上行链路信号进行解映射，从而分离上行链路信号。信道估计单元306根据在解映射单元305中分离出的接收信号中包含的参考信号，估计信道状态，并将所估计的信道状态输出到上行控制信号解码单元307、上行数据信号解码单元308。
上行控制信号解码单元307对通过上行控制信道(PRACH、PUCCH)而从用户终端发送的反馈信号(送达确认信号等)进行解码，并输出到控制单元301。上行数据信号解码单元308对通过上行共享信道(PUSCH)而从用户终端发送的上行数据信号进行解码，并输出到判定单元309。判定单元309基于上行数据信号解码单元308的解码结果，进行重发控制判定(A/N判定)并将结果输出到控制单元301。
图8是本实施方式的用户终端20的整体结构图。如图8所示，用户终端20具备用于MIMO传输的多个发送接收天线201、放大器单元202、发送接收单元(发送单元以及接收单元)203、基带信号处理单元204和应用单元205。
关于下行链路的数据，在多个发送接收天线201中接收到的无线频率信号分别在放大器单元202中被放大，并在发送接收单元203中进行频率变换而变换为基带信号。该基带信号在基带信号处理单元204中进行FFT处理、纠错解码、重发控制的接收处理等。在该下行链路的数据中，下行链路的用户数据被转发给应用单元205。应用单元205进行与比物理层或MAC层更高的层有关的处理等。此外，在下行链路的数据中，广播信息也被转发给应用单元205。在发送接收单元203中，能够应用基于本发明的技术领域中的共同认识而说明的发射机/接收机、发送接收电路或者发送接收装置。
另一方面，关于上行链路的用户数据，从应用单元205输入到基带信号处理单元204。在基带信号处理单元204中，被进行重发控制(HARQ)的发送处理、信道编码、预编码、离散傅里叶变换(DFT)处理、快速傅里叶逆变换(IFFT)处理等，并被转发给各发送接收单元203。发送接收单元203将从基带信号处理单元204输出的基带信号变换为无线频带。之后，放大器单元202将频率变换后的无线频率信号进行放大并通过发送接收天线201而发送。
图9是用户终端20具有的基带信号处理单元204的主要的功能结构图。如图9所示，用户终端20具有的基带信号处理单元204至少包括控制单元401、上行控制信号生成单元402、上行数据信号生成单元403、映射单元404、解映射单元405、信道估计单元406、下行控制信号解码单元407、下行数据信号解码单元408和判定单元409而构成。
控制单元401基于从无线基站10发送的下行控制信号(PDCCH信号)或对于接收到的PDSCH信号的重发控制判定结果，控制上行控制信号(A/N信号等)或上行数据信号的生成。从无线基站接收到的下行控制信号从下行控制信号解码单元407输出，重发控制判定结果从判定单元409输出。在控制单元401中，能够应用基于本发明的技术领域中的共同认识而说明的控制器、控制电路或者控制装置。
控制单元401对授权带域或者非授权带域中的信号的发送接收进行控制。控制单元401可以在非授权带域的子帧内的OFDM码元定时执行LBT，在LBT期间中的接收功率为阈值以下且未检测出LAA下行链路信号的情况下，检测出子帧没有使用于下行链路信号的发送。控制单元401可以进行控制，使得在检测出非授权带域的子帧没有使用于下行链路信号的发送的情况下，在子帧中发送上行链路信号。此外，控制单元401能够进行控制，使得基于LBT的结果，从所述子帧的开头或者所述子帧的中途开始上行链路信号的发送，并在一定期间后结束(参照图13)。
上行控制信号生成单元402基于来自控制单元401的指示，生成上行控制信号(送达确认信号或信道状态信息(CSI)等反馈信号)。上行数据信号生成单元403基于来自控制单元401的指示，生成上行数据信号。另外，控制单元401在从无线基站通知的下行控制信号中包括上行链路许可的情况下，指示上行数据信号生成单元403生成上行数据信号。在上行控制信号生成单元402中，能够应用基于本发明的技术领域中的共同认识而说明的信号生成器或者信号生成电路。
映射单元404基于来自控制单元401的指示，控制上行控制信号(送达确认信号等)和上行数据信号对于无线资源(PUCCH、PUSCH)的分配。
解映射单元405对从无线基站10发送的下行链路信号进行解映射，从而分离下行链路信号。信道估计单元406根据在解映射单元405中分离出的接收信号中包含的参考信号，估计信道状态，并将所估计的信道状态输出到下行控制信号解码单元407、下行数据信号解码单元408。
下行控制信号解码单元407对通过下行控制信道(PDCCH)而被发送的下行控制信号(PDCCH信号)进行解码，并将调度信息(对于上行资源的分配信息)输出到控制单元401。此外，在下行控制信号中包括与反馈送达确认信号的小区有关的信息或与有无应用RF调整有关的信息的情况下，也输出到控制单元401。
下行数据信号解码单元408对通过下行共享信道(PDSCH)而被发送的下行数据信号进行解码，并输出到判定单元409。判定单元409基于下行数据信号解码单元408的解码结果，进行重发控制判定(A/N判定)且将结果输出到控制单元401。
另外，本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变更而实施。在上述实施方式中，附图中图示的大小或形状等并不限定于此，在发挥本发明的效果的范围内能够适当变更。除此之外，只要不脱离本发明的目的的范围，就能够适当变更而实施。
本申请基于在2014年11月6日申请的特愿2014-226126、在2015年1月21日申请的特愿2015-009785以及在2015年8月13日申请的特愿2015-159943。该内容全部包含于此。

Claims (10)

1.一种用户终端，其特征在于，所述用户终端具有：
控制单元，执行LBT(对话前监听(listen before talk))而控制第一频率载波中的上行链路信号的发送；以及
发送接收单元，从无线基站接收在所述第一频率载波中发送的下行链路信号，
所述控制单元进行控制，使得在所述第一频率载波的子帧内的OFDM码元定时执行所述LBT，在所述LBT期间中的接收功率为预定的阈值以下且未检测出所述下行链路信号的情况下，检测出所述子帧没有使用于所述下行链路信号的发送，在所述子帧中发送上行链路信号。
2.如权利要求1所述的用户终端，其特征在于，
所述控制单元进行控制，使得基于LBT的结果，从所述子帧的开头或者所述子帧的中途开始所述上行链路信号的发送，并在一定期间后结束。
3.如权利要求1所述的用户终端，其特征在于，
在所述发送接收单元接收到上行链路许可的情况下，所述控制单元在通过所述上行链路许可而被分配的子帧中执行所述LBT。
4.如权利要求1所述的用户终端，其特征在于，
所述发送接收单元从所述无线基站接收上行链路发送可否设定、一定时间允许上行链路发送的定时器的通知、回退时间的通知、或能够使用的调制编码方案或者秩指示符的通知中的至少一个，
所述控制单元
基于所述上行链路发送可否设定，控制是否发送所述上行链路信号，
基于所述定时器，进行控制，使得若超过在所述定时器中设定的时间，则不发送所述上行链路信号，
基于所述回退时间，对执行所述LBT的时间进行控制，
进行控制，使得使用所述调制编码方案或者秩指示符，发送所述上行链路信号。
5.如权利要求1所述的用户终端，其特征在于，
所述控制单元进行控制，使得使用自主地选择的调制编码方案或者秩指示符或资源块数目而发送所述上行链路信号，且进行控制，使得将所述调制编码方案或者秩指示符或所述资源块数目的信息通过特定的资源通知给所述无线基站。
6.如权利要求5所述的用户终端，其特征在于，
所述控制单元进行控制，使得在将所述调制编码方案或者秩指示符或所述资源块数目的信息通知给所述无线基站的情况下，利用物理上行链路控制信道的发送方法，
所述发送方法是事先设定的特定的资源块的使用、子帧内跳频或者码分复用中的至少一个。
7.如权利要求6所述的用户终端，其特征在于，
所述控制单元进行控制，使得在所述信息中包括终端识别信息。
8.如权利要求1所述的用户终端，其特征在于，
所述发送接收单元从所述无线基站接收资源的子集的通知，
所述控制单元进行控制，使得按每个所述子集带域执行LBT，在检测出所述子集没有使用于所述下行链路信号的发送的情况下，在所述子集中发送上行链路信号。
9.如权利要求1所述的用户终端，其特征在于，
所述发送接收单元从所述无线基站接收将所述第一频率载波的一部分子帧设为下行链路固定或者上行链路固定的通知，
所述控制单元进行控制，使得基于所述通知，在所述下行链路固定子帧中接收下行链路信号，且进行控制，使得在所述上行链路固定子帧中发送上行链路信号。
10.一种无线通信系统，具有使用设定了LBT(对话前监听(listen before talk))的第一频率载波进行通信的无线基站和用户终端，其特征在于，
所述用户终端具有：
控制单元，执行LBT而控制所述第一频率载波中的上行链路信号的发送；以及
发送接收单元，从所述无线基站接收在所述第一频率载波中发送的下行链路信号，
所述控制单元进行控制，使得在所述第一频率载波的子帧内的OFDM码元定时执行所述LBT，在所述LBT期间中的接收功率为预定的阈值以下且未检测出所述下行链路信号的情况下，检测出所述子帧没有使用于所述下行链路信号的发送，在所述子帧中发送上行链路信号。
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