JP2014216698A - 通信制御装置、通信制御方法、無線通信システム及び端末装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】バンドフィリングにおける拡張帯域を効率的に活用すること。
【解決手段】基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御する通信制御部、を備え、前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する、通信制御装置を提供する。
【選択図】図17
【解決手段】基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御する通信制御部、を備え、前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する、通信制御装置を提供する。
【選択図】図17
Description
本開示は、通信制御装置、通信制御方法、無線通信システム及び端末装置に関する。
3GPP(Third Generation Partnership Project)において標準化されたセルラー通信方式であるLTE(Long Term Evolution)では、無線通信のために使用される帯域幅として、1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz及び20MHzという6通りの選択肢が定義されている(例えば、下記非特許文献1参照)。LTEを発展させたLTE−A(LTE-Advanced)では、さらに、上述したいずれかの帯域幅をそれぞれ有する複数のコンポーネントキャリアを統合的に使用することを可能とする、キャリアアグリゲーションと呼ばれる技術が導入される。例えば、20MHzの帯域幅をそれぞれ有する2つのコンポーネントキャリアを同時に使用すると、合計で40MHzの無線チャネルを形成することができる。
しかし、各国で通信事業者に割当てられている周波数帯域は、必ずしもLTE(以下、LTEとの用語はLTE−Aをも含むものとする)において定義された帯域幅に適合するわけではない。従って、通信事業者がLTEシステムを運用する場合、余剰の周波数帯域が使用されないまま残る可能性がある。そこで、下記非特許文献2は、周波数リソースの利用効率を改善するために、コンポーネントキャリアに隣接する余剰の周波数帯域に拡張帯域を設定し、拡張帯域も無線通信のために使用するバンドフィリング(Band-Filling)と呼ばれるコンセプトを提案している。
3GPP, "3GPP TS 36.104 V11.4.0", March 22, 2013
AT&T, "NCT and Band Filling", R1-130665, 3GPP TSG RAN WG1 Meeting #728, January 28 - February 1, 2013
しかしながら、通信事業者が余剰の周波数帯域に自由に拡張帯域を設定できるとすれば、実装の複雑化、オーバヘッドの増加、通信品質の劣化及び下位互換性の喪失などの様々な問題が引き起こされ得る。
従って、バンドフィリングに関連して想定される問題の少なくとも1つを解決し又は緩和することにより、拡張帯域を効率的に活用することのできる仕組みが提供されることが望ましい。
本開示によれば、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御する通信制御部、を備え、前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する、通信制御装置が提供される。
また、本開示によれば、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御することと、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定することと、を含む通信制御方法が提供される。
また、本開示によれば、1つ以上の端末装置と通信制御装置とを含む無線通信システムであって、前記通信制御装置は、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定し、少なくとも1つの前記端末装置は、前記拡張帯域上で無線通信を実行する、無線通信システムが提供される。
また、本開示によれば、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で行われる無線通信を制御する通信制御装置であって、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する当該通信制御装置、と通信する無線通信部と、前記通信制御装置により前記拡張帯域が設定された場合に、設定された前記拡張帯域上で前記無線通信部に無線通信を実行させる制御部と、を備える端末装置が提供される。
本開示に係る技術によれば、バンドフィリングにおける拡張帯域を効率的に活用することができる。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
また、以下の順序で説明を行う。
1.システムの概要
1−1.システムを構成するノード
1−2.リソースの構成
1−3.バンドフィリング
1−4.拡張帯域の様々な設定
1−5.主なチャネルの配置
1−6.リソースの識別
1−7.ノイズ又は干渉の抑制
3.基地局の構成例
4.端末装置の構成例
5.処理の流れ
5−1.帯域設定処理
5−2.通信制御処理
5−3.スケジューリング処理
6.まとめ
1.システムの概要
1−1.システムを構成するノード
1−2.リソースの構成
1−3.バンドフィリング
1−4.拡張帯域の様々な設定
1−5.主なチャネルの配置
1−6.リソースの識別
1−7.ノイズ又は干渉の抑制
3.基地局の構成例
4.端末装置の構成例
5.処理の流れ
5−1.帯域設定処理
5−2.通信制御処理
5−3.スケジューリング処理
6.まとめ
<1.システムの概要>
まず、図1〜図3を用いて、LTEシステムの概要を説明する。
まず、図1〜図3を用いて、LTEシステムの概要を説明する。
[1−1.システムを構成するノード]
図1は、LTEシステムの概要について説明するための説明図である。図1を参照すると、LTEシステム1は、1つ以上の基地局10、1つ以上の端末装置12及びコアネットワーク(CN)16を含む。
図1は、LTEシステムの概要について説明するための説明図である。図1を参照すると、LTEシステム1は、1つ以上の基地局10、1つ以上の端末装置12及びコアネットワーク(CN)16を含む。
基地局10は、LTEにおいてeNB(evolved Node B)とも呼ばれる通信制御装置である。基地局10は、セル11の内部に位置する端末装置12へ、無線通信サービスを提供する。基地局10は、コアネットワーク16と接続される。端末装置12は、LTEにおいてUE(User Equipment)とも呼ばれる無線通信装置である。端末装置12は、基地局10と接続し、無線通信を行う。端末装置12により目下接続されている基地局を、端末装置12のサービング基地局という。サービング基地局は、個々の端末装置12について、スケジューリング、レート制御、再送制御及び送信電力制御などの様々な制御を実行する。コアネットワーク16は、LTEにおいてEPC(Evolved Packet Core)とも呼ばれ、MME(Mobility Management Entity)、P−GW(PDN-Gateway)及びS−GW(Serving-Gateway)などの様々な制御ノード(図示せず)を含む。MMEは、端末装置12のモビリティを管理する。S−GWは、端末装置12のためにユーザプレーンのパケットを転送するゲートウェイである。P−GWは、コアネットワーク16とパケットデータネットワーク(PDN)17との間の接続点に位置するゲートウェイである。PDN17は、インターネット及び企業ネットワークなどのIPネットワークを含み得る。
[1−2.リソースの構成]
基地局10から端末装置12への無線リンクは、ダウンリンク(DL)である。端末装置12から基地局10への無線リンクは、アップリンク(UL)である。LTEにおいて、無線通信サービスを実現するために定義される様々な制御チャネル及びデータチャネルを含むひとまとまりの周波数帯域を、コンポーネントキャリアという。LTEシステムが周波数分割複信(FDD)方式で動作する場合、ダウンリンクのコンポーネントキャリア(ダウンリンクCC)とアップリンクのコンポーネントキャリア(アップリンクCC)とは別々の周波数帯域である。LTEシステムが時間分割複信(TDD)方式で動作する場合、1つのコンポーネントキャリアにおいてダウンリンク送信及びアップリンク送信の双方が行われる。
基地局10から端末装置12への無線リンクは、ダウンリンク(DL)である。端末装置12から基地局10への無線リンクは、アップリンク(UL)である。LTEにおいて、無線通信サービスを実現するために定義される様々な制御チャネル及びデータチャネルを含むひとまとまりの周波数帯域を、コンポーネントキャリアという。LTEシステムが周波数分割複信(FDD)方式で動作する場合、ダウンリンクのコンポーネントキャリア(ダウンリンクCC)とアップリンクのコンポーネントキャリア(アップリンクCC)とは別々の周波数帯域である。LTEシステムが時間分割複信(TDD)方式で動作する場合、1つのコンポーネントキャリアにおいてダウンリンク送信及びアップリンク送信の双方が行われる。
図2は、ダウンリンクリソースの構成の一例について説明するための説明図である。図2の上部には、10msecの長さを有する1つの無線フレーム(radio frame)が示されている。1つの無線フレームは、それぞれ1msecの長さを有する10個のサブフレームから構成される。1つのサブフレームは、2つの0.5msスロットを含む。1つの0.5msスロットは、通常、時間方向に7個(拡張サイクリックプレフィクスが使用される場合には6個)のOFDMシンボルを含む。そして、1つのOFDMシンボルと周波数方向の12本のサブキャリアとにより、1つのリソースブロックが構成される。このような時間−周波数リソースのうち、周波数方向でコンポーネントキャリアの中央に位置する6つのリソースブロックに、同期信号を送信するためのリソース及びブロードキャストチャネル(BCH:Broadcast Channel)が配置される。本明細書において、同期信号を送信するためのリソースを、同期用リソースという。端末装置は、セルサーチの手続において、基地局との同期を確立するために、同期用リソース上でプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号を受信する。ブロードキャストチャネルは、MIB(Master Information Block)をブロードキャストするために使用される。MIBは、コンポーネントキャリアの帯域幅及び基地局のアンテナ数などの静的なブロードキャスト情報を搬送する。なお、動的なブロードキャスト情報は、DL−SCH(ダウンリンク共有チャネル)上のSIB(System Information Block)により搬送される。残りのリソースブロックは、ダウンリンクのデータ送信のために利用され得る。
図3は、アップリンクリソースの構成の一例について説明するための説明図である。アップリンクにおいても、1つの無線フレームは、それぞれ1msecの長さを有する10個のサブフレームから構成される。1つのサブフレームは、2つの0.5msスロットを含む。0.5msスロットの各々の時間方向の中央には、基地局がアップリンク信号を復調するために使用するリファレンスシーケンスが配置される。ランダムアクセスチャネル(PRACH)は、端末装置が基地局へランダムアクセス信号(ランダムアクセスプリアンブル)を送信するために使用される。端末装置は、ランダムアクセスチャネルがどのリソースブロックに割当てられているかを、SIB(より具体的には、SIB1〜SIB8のうちのSIB2)を受信することにより知得する。物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)は、端末装置がアップリンク制御信号を送信するために使用される。物理アップリンク共有チャネル(PUSCH)は、端末装置がアップリンクデータ信号を送信するために使用される。PUSCHにおいてより多くの連続的なリソースブロックを端末装置に割当てることを可能とするために、PUCCHは、コンポーネントキャリアの帯域端に配置される。それにより、アップリンクデータ信号のピーク対平均電力比(PAPR)が大きくなって電力効率が悪化することが回避される。
なお、TDD方式のLTEにおいても、1つの無線フレームはそれぞれ1msecの長さを有する10個のサブフレームから構成される。但し、当該10個のサブフレームのうちのいくつかはダウンリンクサブフレームであり、他のいくつかはアップリンクサブフレームである。
上述したようなダウンリンクリソース及びアップリンクリソースの双方について、基地局は、端末装置により行われる無線通信をリソースブロック単位で制御する。これは、FDDのみならずTDDにおいても同様である。例えば、基地局から端末装置へ送信されるリソース割当て情報は、周波数領域で一意なリソースブロック番号を用いて、割当てられるリソースブロックを識別する。本明細書において、リソース割当て情報は、データ送信のためのリソース割当て(DL割当て及びUL許可)を示すスケジューリング情報、及び制御チャネルの配置を示すチャネル配置情報を含み得る。チャネル配置情報は、例えば、上述したPRACHの配置を端末装置へ示す情報である。
[1−3.バンドフィリング]
非特許文献1のテーブル5.6−1は、LTEにおけるコンポーネントキャリアの帯域幅の6通りの選択肢を定義している。その定義によれば、コンポーネントキャリアの帯域幅は、1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz又は20MHzである。これら帯域幅を、本明細書では基本帯域幅という。しかし、各国で通信事業者に割当てられている周波数帯域は、必ずしもこれら基本帯域幅に適合するわけではない。
非特許文献1のテーブル5.6−1は、LTEにおけるコンポーネントキャリアの帯域幅の6通りの選択肢を定義している。その定義によれば、コンポーネントキャリアの帯域幅は、1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz又は20MHzである。これら帯域幅を、本明細書では基本帯域幅という。しかし、各国で通信事業者に割当てられている周波数帯域は、必ずしもこれら基本帯域幅に適合するわけではない。
図4Aは、周波数領域におけるコンポーネントキャリアの配置の第1の例について説明するための説明図である。第1の例では、事業者にとって4MHzの周波数帯域が利用可能である。なお、ここでは、説明の簡明さのために、1つのリンク方向のみを考慮するものとする。事業者が、利用可能な周波数帯域に3MHzの基本帯域幅を有するコンポーネントキャリアC0を設定すると、1MHzの帯域幅を有する余剰の帯域が残る。しかし、1MHzの帯域幅はいずれの基本帯域幅にも満たないため、この余剰の帯域は活用されない。
図4Bは、周波数領域におけるコンポーネントキャリアの配置の第2の例について説明するための説明図である。第2の例では、事業者にとって12MHzの周波数帯域が利用可能である。事業者が、利用可能な周波数帯域に3MHzの基本帯域幅をそれぞれ有する4つのコンポーネントキャリアC11、C12、C13及びC14を設定し、これらコンポーネントキャリアにキャリアアグリゲーションを適用すれば、余剰の帯域は発生しない。一見すると、この解決策は周波数リソースの利用効率の観点で最適なように思える。しかし、キャリアアグリゲーションを全ての端末装置がサポートしているわけではなく、キャリアアグリゲーションをサポートしない端末装置は1つのコンポーネントキャリアしか利用できない。従って、実際には図4Bの解決策はリソースの無駄を含んでいる(キャリアアグリゲーションをサポートしない端末装置は、9MHzの帯域幅を利用できない)。よって、事業者は、より広い基本帯域幅を有する単一のコンポーネントキャリアを設定することを望み得る。また、LTE−Aのキャリアアグリゲーションは、複数のCCの中心周波数の間隔が300kHzの整数倍でなければならないという制約を有するため、限られたケースでしか最適なコンポーネントキャリアの配置を実現し得ない。
図4Cは、周波数領域におけるコンポーネントキャリアの配置の第3の例について説明するための説明図である。第3の例においても、事業者にとって12MHzの周波数帯域が利用可能である。第2の例とは異なり、事業者が10MHzの基本帯域幅を有するコンポーネントキャリアC10を設定すると、端末装置はキャリアアグリゲーションをサポートするかに関わらず、コンポーネントキャリアC10を利用することができる。しかし、図4Cの解決策では、2MHzの帯域幅を有する余剰の帯域が残る。
バンドフィリング(Band-Filling)は、図4A及び図4Cに例示したような余剰の周波数帯域を、コンポーネントキャリアの帯域幅を拡張する拡張帯域として活用するためのコンセプトである。しかし、バンドフィリングにはいくつかの問題が存在する。
(1)制御信号のオーバヘッド
余剰の周波数帯域の帯域幅は、通常、基本帯域幅よりも小さいと想定される。従って、拡張帯域を端末装置に利用させるための制御用リソース(例えば、同期用リソース、ブロードキャストチャネル、及びその他の制御信号のためのチャネル)を拡張帯域内に配置すると、制御信号のためのリソースのオーバヘッドの割合は相対的に大きくなる。
余剰の周波数帯域の帯域幅は、通常、基本帯域幅よりも小さいと想定される。従って、拡張帯域を端末装置に利用させるための制御用リソース(例えば、同期用リソース、ブロードキャストチャネル、及びその他の制御信号のためのチャネル)を拡張帯域内に配置すると、制御信号のためのリソースのオーバヘッドの割合は相対的に大きくなる。
(2)拡張帯域幅の通知
コンポーネントキャリアと当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域とを1つの周波数帯域として扱う場合、その総帯域幅は、ほとんどの場合、仕様化された6通りの基本帯域幅に該当しない。一方で、既存のMIBにおいて端末装置へブロードキャストされる帯域幅情報は、6通りの基本帯域幅のいずれかを示すことしかできない。この帯域幅情報を改変することは、拡張帯域上での無線通信をサポートしない端末装置(以下、レガシー端末という)の正常な動作を阻害する。従って、MIB内の基本帯域幅のための帯域幅情報を改変することなく、拡張帯域の帯域幅(以下、拡張帯域幅という)を端末装置へ通知するための新たな情報要素を導入することが望ましい。但し、拡張帯域幅が任意の値を取り得るとすれば、新たな情報要素のビット数は過剰に大きくなり得る。
コンポーネントキャリアと当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域とを1つの周波数帯域として扱う場合、その総帯域幅は、ほとんどの場合、仕様化された6通りの基本帯域幅に該当しない。一方で、既存のMIBにおいて端末装置へブロードキャストされる帯域幅情報は、6通りの基本帯域幅のいずれかを示すことしかできない。この帯域幅情報を改変することは、拡張帯域上での無線通信をサポートしない端末装置(以下、レガシー端末という)の正常な動作を阻害する。従って、MIB内の基本帯域幅のための帯域幅情報を改変することなく、拡張帯域の帯域幅(以下、拡張帯域幅という)を端末装置へ通知するための新たな情報要素を導入することが望ましい。但し、拡張帯域幅が任意の値を取り得るとすれば、新たな情報要素のビット数は過剰に大きくなり得る。
(3)レガシー端末との互換性
上述したように、基地局から端末装置へ送信されるリソース割当て情報は、リソースブロック単位で個々のリソースを識別する。通常は、周波数の低い方から順にリソースブロックにリソースブロック番号が付与される。しかし、コンポーネントキャリアの下側(より周波数の低い側)に拡張帯域が設定された場合にコンポーネントキャリアよりも小さいリソースブロック番号が拡張帯域内のリソースブロックに付与されるとすると、レガシー端末は、そのリソースブロック番号がコンポーネントキャリア内のリソースブロックを指していると誤解する恐れがある。
上述したように、基地局から端末装置へ送信されるリソース割当て情報は、リソースブロック単位で個々のリソースを識別する。通常は、周波数の低い方から順にリソースブロックにリソースブロック番号が付与される。しかし、コンポーネントキャリアの下側(より周波数の低い側)に拡張帯域が設定された場合にコンポーネントキャリアよりも小さいリソースブロック番号が拡張帯域内のリソースブロックに付与されるとすると、レガシー端末は、そのリソースブロック番号がコンポーネントキャリア内のリソースブロックを指していると誤解する恐れがある。
(4)送受信機の複雑性
LTEでは基本帯域幅の選択肢が6通りのみであるため、LTEの無線信号を受信する装置の送受信機は、これら6通りの基本帯域幅を扱うことができるようにのみ設計されればよい。具体的には、サンプリングレート、ローパスフィルタのカットオフ周波数及びFFT(Fast Fourier Transform)サイズなどの回路パラメータが、送受信帯域(及びその帯域幅)に依存し得る。しかし、拡張帯域幅が任意の値に設定されるとすれば、拡張帯域のあらゆる設定値について正しく動作するような送受信機の設計が求められることになり、これは装置の実装コストを著しく増加させる。
LTEでは基本帯域幅の選択肢が6通りのみであるため、LTEの無線信号を受信する装置の送受信機は、これら6通りの基本帯域幅を扱うことができるようにのみ設計されればよい。具体的には、サンプリングレート、ローパスフィルタのカットオフ周波数及びFFT(Fast Fourier Transform)サイズなどの回路パラメータが、送受信帯域(及びその帯域幅)に依存し得る。しかし、拡張帯域幅が任意の値に設定されるとすれば、拡張帯域のあらゆる設定値について正しく動作するような送受信機の設計が求められることになり、これは装置の実装コストを著しく増加させる。
(5)レガシー端末の受信品質の劣化
ダウンリンクCCに隣接する余剰の周波数帯域に拡張帯域が設定される場合、レガシー端末にとっては、拡張帯域上で受信される信号がノイズとして認識される。レガシー端末の送受信機のローパスフィルタは、所望信号に近い周波数で受信されるこのノイズを完全には除去できない。そのため、拡張帯域上での無線信号の送信は、レガシー端末における受信品質を劣化させる恐れがある。
ダウンリンクCCに隣接する余剰の周波数帯域に拡張帯域が設定される場合、レガシー端末にとっては、拡張帯域上で受信される信号がノイズとして認識される。レガシー端末の送受信機のローパスフィルタは、所望信号に近い周波数で受信されるこのノイズを完全には除去できない。そのため、拡張帯域上での無線信号の送信は、レガシー端末における受信品質を劣化させる恐れがある。
(6)セルサーチの時間
既存のセルサーチの手続によれば、端末装置は、ダウンリンクCCの帯域中央において同期信号が送信されることを手掛かりに同期信号を検出することができる。しかし、拡張帯域が設定される場合、ダウンリンクCCと拡張帯域とを含む帯域の中央に同期信号が存在するとは限らない。同期信号の位置が不明となれば、端末装置は盲目的に同期信号をサーチせざるを得ず、検出までの時間が長期化する。
既存のセルサーチの手続によれば、端末装置は、ダウンリンクCCの帯域中央において同期信号が送信されることを手掛かりに同期信号を検出することができる。しかし、拡張帯域が設定される場合、ダウンリンクCCと拡張帯域とを含む帯域の中央に同期信号が存在するとは限らない。同期信号の位置が不明となれば、端末装置は盲目的に同期信号をサーチせざるを得ず、検出までの時間が長期化する。
(7)拡張帯域に起因する干渉
あるセルにおいて拡張帯域上で無線信号が送信されると、その無線信号が隣接セルにおいてセル間干渉を引き起こし得る。LTEの基地局はセル間干渉を抑制するためのICIC(Inter-Cell Interference Coordination)と呼ばれる仕組みを有するが、現在のICICはバンドフィリングを考慮して設計されていないため、拡張帯域に起因するセル間干渉を抑制するための追加的な仕組みを導入することは有益である。
あるセルにおいて拡張帯域上で無線信号が送信されると、その無線信号が隣接セルにおいてセル間干渉を引き起こし得る。LTEの基地局はセル間干渉を抑制するためのICIC(Inter-Cell Interference Coordination)と呼ばれる仕組みを有するが、現在のICICはバンドフィリングを考慮して設計されていないため、拡張帯域に起因するセル間干渉を抑制するための追加的な仕組みを導入することは有益である。
(8)アップリンクリソースの不連続性
上述したように、端末装置がアップリンク制御信号を送信するために利用されるPUCCHは、PUSCHにおいてより多くの連続的なリソースブロックを端末装置に割当てることを可能とするために、コンポーネントキャリアの帯域端に配置される。しかし、コンポーネントキャリアの帯域の外側に拡張帯域が設定されると、コンポーネントキャリアのPUSCHと拡張帯域内のチャネルとはPUCCHを挟んで不連続になる。
上述したように、端末装置がアップリンク制御信号を送信するために利用されるPUCCHは、PUSCHにおいてより多くの連続的なリソースブロックを端末装置に割当てることを可能とするために、コンポーネントキャリアの帯域端に配置される。しかし、コンポーネントキャリアの帯域の外側に拡張帯域が設定されると、コンポーネントキャリアのPUSCHと拡張帯域内のチャネルとはPUCCHを挟んで不連続になる。
本開示に係る技術は、ここで説明したようなバンドフィリングに関連して想定される問題の少なくとも1つを解決し又は緩和するためのものである。
[1−4.拡張帯域の設定パターン]
図5A〜図5Cは、拡張帯域の3通りの設定パターンをそれぞれ示す説明図である。これら設定パターンは、コンポーネントキャリアと当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域との間の位置関係によって区別される。第1の設定パターンは片側設定、第2の設定パターンは両側対称設定、第3の設定パターンは両側非対称設定である。
図5A〜図5Cは、拡張帯域の3通りの設定パターンをそれぞれ示す説明図である。これら設定パターンは、コンポーネントキャリアと当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域との間の位置関係によって区別される。第1の設定パターンは片側設定、第2の設定パターンは両側対称設定、第3の設定パターンは両側非対称設定である。
(1)片側設定
図5Aは、片側設定の一例を示している。片側設定によれば、拡張帯域は、コンポーネントキャリアの上側又は下側のいずれかの余剰の周波数帯域においてのみ、コンポーネントキャリアに付加される。図5Aを参照すると、周波数F11から周波数F12までの帯域にダウンリンクCC DC11が、周波数F15から周波数F16までの帯域にアップリンクCC UC14がそれぞれ配置されている。拡張帯域EB13は、ダウンリンクCC DC11に付加される拡張帯域である。拡張帯域EB13は、ダウンリンクCC DC11の上側において周波数F13から周波数F14までの帯域を占める。拡張帯域EB15は、アップリンクCC UC14に付加される拡張帯域である。拡張帯域EB15は、アップリンクCC UC14の上側において周波数F16から周波数F17までの帯域を占める。
図5Aは、片側設定の一例を示している。片側設定によれば、拡張帯域は、コンポーネントキャリアの上側又は下側のいずれかの余剰の周波数帯域においてのみ、コンポーネントキャリアに付加される。図5Aを参照すると、周波数F11から周波数F12までの帯域にダウンリンクCC DC11が、周波数F15から周波数F16までの帯域にアップリンクCC UC14がそれぞれ配置されている。拡張帯域EB13は、ダウンリンクCC DC11に付加される拡張帯域である。拡張帯域EB13は、ダウンリンクCC DC11の上側において周波数F13から周波数F14までの帯域を占める。拡張帯域EB15は、アップリンクCC UC14に付加される拡張帯域である。拡張帯域EB15は、アップリンクCC UC14の上側において周波数F16から周波数F17までの帯域を占める。
ダウンリンクCC DC11の上端周波数F12と拡張帯域EB13の下端周波数F13との間のギャップは、保護帯域(Guard Band)GB12として使用される。保護帯域においては、無線信号は送信されない。このような保護帯域が配置される結果として、レガシー端末の送受信機は、拡張帯域上の無線信号に起因するノイズ又は干渉を、例えばフィルタを用いて抑制することができる。アップリンク信号を受信する基地局は拡張帯域の存在を知っているため、アップリンクCC UC14と拡張帯域EB15との間には、保護帯域は配置されなくてよい。
ある実施例において、拡張帯域は、リソースブロックのサイズの整数倍の拡張帯域幅を有するように設定される。上述したように、1つのリソースブロックは、周波数方向において12本のサブキャリアを有する。サブキャリアは15kHzの周波数間隔で配置されるため、1つのリソースブロックの周波数方向のサイズ(以下、RBサイズという)は180kHzである。図5Bの例を参照すると、拡張帯域EB13は、周波数方向において6個のリソースブロックを占める(F14−F13=6×180=1080[kHz])。保護帯域GB12は、周波数方向において2個のリソースブロックを占める(F13−F12=2×180=360[kHz])。拡張帯域EB15は、周波数方向において8個のリソースブロックを占める(F17−F16=8×180=1440[kHz])。
このように拡張帯域をリソースブロック単位で配置することにより、拡張帯域幅をリソースブロック数で表現することが可能となる。それにより、リソースブロック数に基づく指標(リソースブロック数そのもの、リソースブロック数にマッピングされるコード又はリソースブロック数から計算される何らかの値など)を用いて、少ないビット数で拡張帯域幅を端末装置へ通知することが可能となる。
保護帯域は、リソースブロック単位で(即ち、RBサイズの整数倍の帯域幅を有するように)配置されてもよく、又は例えばサブキャリア単位で(即ち、15kHzの整数倍の帯域幅を有するように)配置されてもよい。保護帯域の設定は、端末装置へ明示的に通知されてもよい。その代わりに、保護帯域の設定の通知は、例えば予め帯域幅を仕様化することにより、省略されてもよい。さらに、保護帯域がリソースブロック単位で配置される場合に、保護帯域の帯域幅は、端末装置へ通知される拡張帯域幅の一部であってもよい。この場合、保護帯域の帯域幅が明示的に通知されなくても、例えば基地局が保護帯域上でダウンリンク送信をスケジューリングしないことにより、端末装置に保護帯域の存在を気付かせることなく実質的に保護帯域を実現することができる。それにより、保護帯域の通知に要する情報のオーバヘッドを削減することができる。また、保護帯域の帯域幅を基地局が動的に変更することも容易となる。
(2)両側対称設定
図6Aは、両側対称設定の一例を示している。両側対称設定によれば、拡張帯域は、コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域においてコンポーネントキャリアに対称的に付加される。図6Aを参照すると、周波数F22から周波数F23までの帯域にダウンリンクCC DC23が、周波数F27から周波数F28までの帯域にアップリンクCC UC27がそれぞれ配置されている。拡張帯域EB21は、ダウンリンクCC DC23に付加される下側の拡張帯域である。拡張帯域EB21は、周波数F20から周波数F21までの帯域を占める。拡張帯域EB21とダウンリンクCC DC23との間には、保護帯域GB22が配置される。拡張帯域EB25は、ダウンリンクCC DC23に付加される上側の拡張帯域である。拡張帯域EB25は、周波数F24から周波数F25までの帯域を占める。ダウンリンクCC DC23と拡張帯域EB25との間には、保護帯域GB24が配置される。拡張帯域EB26は、アップリンクCC UC27に付加される下側の拡張帯域である。拡張帯域EB26は、周波数F26から周波数F27までの帯域を占める。拡張帯域EB28は、アップリンクCC UC27に付加される上側の拡張帯域である。拡張帯域EB28は、周波数F28から周波数F29までの帯域を占める。アップリンクにおいては、保護帯域は配置されなくてよい。
図6Aは、両側対称設定の一例を示している。両側対称設定によれば、拡張帯域は、コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域においてコンポーネントキャリアに対称的に付加される。図6Aを参照すると、周波数F22から周波数F23までの帯域にダウンリンクCC DC23が、周波数F27から周波数F28までの帯域にアップリンクCC UC27がそれぞれ配置されている。拡張帯域EB21は、ダウンリンクCC DC23に付加される下側の拡張帯域である。拡張帯域EB21は、周波数F20から周波数F21までの帯域を占める。拡張帯域EB21とダウンリンクCC DC23との間には、保護帯域GB22が配置される。拡張帯域EB25は、ダウンリンクCC DC23に付加される上側の拡張帯域である。拡張帯域EB25は、周波数F24から周波数F25までの帯域を占める。ダウンリンクCC DC23と拡張帯域EB25との間には、保護帯域GB24が配置される。拡張帯域EB26は、アップリンクCC UC27に付加される下側の拡張帯域である。拡張帯域EB26は、周波数F26から周波数F27までの帯域を占める。拡張帯域EB28は、アップリンクCC UC27に付加される上側の拡張帯域である。拡張帯域EB28は、周波数F28から周波数F29までの帯域を占める。アップリンクにおいては、保護帯域は配置されなくてよい。
両側対称設定においても、ダウンリンクCCと2つの拡張帯域との間の保護帯域において無線信号を送信しないことにより、レガシー端末の受信回路におけるノイズ又は干渉を抑制し、受信品質の劣化を回避することができる。また、両側対称設定は、後に説明するセルサーチ手続の観点で、上述した片側設定よりも有利な効果を有する。
ある実施例において、拡張帯域は、リソースブロックのサイズの整数倍の拡張帯域幅を有するように設定される。図6Bの例を参照すると、拡張帯域EB21及びEB25は、周波数方向において6個のリソースブロックを占める。保護帯域GB22及びG24は、周波数方向において2個のリソースブロックを占める。拡張帯域EB26及びEB28は、周波数方向において8個のリソースブロックを占める。このように拡張帯域をリソースブロック単位で配置することにより、拡張帯域幅をリソースブロック数で表現することが可能となる。それにより、リソースブロック数に基づく指標を用いて、少ないビット数で拡張帯域幅を端末装置へ通知することが可能となる。両側対称設定においては、コンポーネントキャリアの両側の拡張帯域が同じ拡張帯域幅を有するため、2つの拡張帯域について1つの拡張帯域幅の情報のみが端末装置へ通知されるだけで十分である。
保護帯域は、リソースブロック単位で対称的に配置されてもよく、又は例えばサブキャリア単位で対称的に配置されてもよい。保護帯域の設定は、端末装置へ明示的に通知されてもよく、又は端末装置へ通知されなくてもよい。さらに、保護帯域がリソースブロック単位で配置される場合に、保護帯域の帯域幅は端末装置へ明示的に通知されず、例えば基地局が保護帯域上にダウンリンク送信をスケジューリングしないことにより実質的に保護帯域が実現されてもよい、それにより、保護帯域の通知に要する情報のオーバヘッドを削減し、及び保護帯域の帯域幅を基地局が動的に変更することを容易にすることができる。
(3)両側非対称設定
図7Aは、両側非対称設定の一例を示している。両側非対称設定によれば、拡張帯域は、コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域においてコンポーネントキャリアに非対称的に付加される。図7Aを参照すると、周波数F32から周波数F33までの帯域にダウンリンクCC DC33が、周波数F37から周波数F38までの帯域にアップリンクCC UC37がそれぞれ配置されている。拡張帯域EB31は、ダウンリンクCC DC33に付加される下側の拡張帯域である。拡張帯域EB31は、周波数F30から周波数F31までの帯域を占める。拡張帯域EB31とダウンリンクCC DC33との間には、保護帯域GB32が配置される。拡張帯域EB35は、ダウンリンクCC DC33に付加される上側の拡張帯域である。拡張帯域EB35は、周波数F34から周波数F35までの帯域を占める。ダウンリンクCC DC33と拡張帯域EB35との間には、保護帯域GB34が配置される。拡張帯域EB36は、アップリンクCC UC37に付加される下側の拡張帯域である。拡張帯域EB36は、周波数F36から周波数F37までの帯域を占める。拡張帯域EB38は、アップリンクCC UC37に付加される上側の拡張帯域である。拡張帯域EB38は、周波数F38から周波数F39までの帯域を占める。アップリンクにおいては、保護帯域は配置されなくてよい。
図7Aは、両側非対称設定の一例を示している。両側非対称設定によれば、拡張帯域は、コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域においてコンポーネントキャリアに非対称的に付加される。図7Aを参照すると、周波数F32から周波数F33までの帯域にダウンリンクCC DC33が、周波数F37から周波数F38までの帯域にアップリンクCC UC37がそれぞれ配置されている。拡張帯域EB31は、ダウンリンクCC DC33に付加される下側の拡張帯域である。拡張帯域EB31は、周波数F30から周波数F31までの帯域を占める。拡張帯域EB31とダウンリンクCC DC33との間には、保護帯域GB32が配置される。拡張帯域EB35は、ダウンリンクCC DC33に付加される上側の拡張帯域である。拡張帯域EB35は、周波数F34から周波数F35までの帯域を占める。ダウンリンクCC DC33と拡張帯域EB35との間には、保護帯域GB34が配置される。拡張帯域EB36は、アップリンクCC UC37に付加される下側の拡張帯域である。拡張帯域EB36は、周波数F36から周波数F37までの帯域を占める。拡張帯域EB38は、アップリンクCC UC37に付加される上側の拡張帯域である。拡張帯域EB38は、周波数F38から周波数F39までの帯域を占める。アップリンクにおいては、保護帯域は配置されなくてよい。
両側非対称設定においても、ダウンリンクCCと2つの拡張帯域との間の保護帯域において無線信号を送信しないことにより、レガシー端末の受信回路におけるノイズ又は干渉を抑制し、受信品質の劣化を回避することができる。
ある実施例において、拡張帯域は、リソースブロックのサイズの整数倍の拡張帯域幅を有するように設定される。図7Bの例を参照すると、拡張帯域EB31は、周波数方向において4個のリソースブロックを占める。保護帯域GB32及びGB34は、周波数方向において2個のリソースブロックを占める。拡張帯域EB35は、周波数方向において8個のリソースブロックを占める。拡張帯域EB36は、周波数方向において6個のリソースブロックを占める。拡張帯域EB38は、周波数方向において10個のリソースブロックを占める。このように拡張帯域をリソースブロック単位で配置することにより、拡張帯域幅をリソースブロック数で表現することが可能となる。それにより、リソースブロック数に基づく指標を用いて、少ないビット数で拡張帯域幅を端末装置へ通知することが可能となる。両側非対称設定においても、保護帯域の帯域幅を端末装置へ明示的に通知しないことにより、保護帯域の通知に要する情報のオーバヘッドが削減されてよい。
[1−5.主なチャネルの配置]
(1)ダウンリンク
いずれの設定パターンが選択される場合においても、拡張帯域に端末装置を同期させるためにコンポーネントキャリアの同期用リソースを使用することにより、同期信号の送信に要するリソースのオーバヘッドの増加を回避することができる。この場合、基地局は、コンポーネントキャリアと当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域とを、時間的に同期させて運用する。さらに、端末装置が拡張帯域を利用するために参照するブロードキャスト情報などの制御情報もまた、拡張帯域ではなくコンポーネントキャリア上で送信されてよい。
(1)ダウンリンク
いずれの設定パターンが選択される場合においても、拡張帯域に端末装置を同期させるためにコンポーネントキャリアの同期用リソースを使用することにより、同期信号の送信に要するリソースのオーバヘッドの増加を回避することができる。この場合、基地局は、コンポーネントキャリアと当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域とを、時間的に同期させて運用する。さらに、端末装置が拡張帯域を利用するために参照するブロードキャスト情報などの制御情報もまた、拡張帯域ではなくコンポーネントキャリア上で送信されてよい。
上述したように、コンポーネントキャリアの同期用リソースは、周波数方向でダウンリンクCCの中央に位置する6つのリソースブロックに配置される。端末装置は、セルサーチの手続において、この中央配置の知識を手掛かりにして、同期用リソース上の同期信号を検出する。同期用リソースが帯域中央に存在せずその配置が不明となれば、端末装置は盲目的に同期信号をサーチせざるを得えない。この観点において、上述した片側設定及び両側非対象設定は、ダウンリンクCCと拡張帯域との合計の周波数帯域の中央が同期用リソースの位置から外れてしまう点で、セルサーチの手続における同期信号の検出を困難にする。そこで、後述する実施形態では、拡張帯域の設定パターンとして、両側対称設定が採用される。
図8は、両側対称設定における同期用リソース及びブロードキャストチャネルの配置の一例について説明するための説明図である。図8を参照すると、ダウンリンクCC DC23、並びにダウンリンクCC DC23の下側及び上側の拡張帯域EB21、EB25が示されている。ダウンリンクCC DC23の中央の6つのリソースブロックには、プライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号を送信するための同期用リソースが配置される。ダウンリンクCC DC23のこの同期用リソースは、拡張帯域EB21及びEB25に端末装置を同期させるためにも使用される。このように、コンポーネントキャリアと拡張帯域とで同期用リソースを共通化することにより、レガシー端末及び非レガシー端末の双方とも、セルサーチの手続においてコンポーネントキャリアの同期用リソース上の同期信号を探索すればよいこととなる。従って、既存のセルサーチの手続の実装を改変することなく、非レガシー端末を実装することができる。また、個々の拡張帯域幅が最小の基本帯域幅に満たない場合にも、拡張帯域ではなくコンポーネントキャリア内に配置される同期用リソースを利用して、端末装置を拡張帯域に適切に同期させることができる。
また、図8の例では、同期用リソースは、ダウンリンクCC DC23と2つの拡張帯域EB21及びEB25とを合わせたダウンリンクの帯域全体の中央に位置する。即ち、拡張帯域が設定される場合にも、同期用リソースの中央配置が維持される。従って、レガシー端末及び非レガシー端末の双方とも、既存のセルサーチの手続と同様に、同期用リソースの位置を見落とすことなく、迅速に同期信号を検出することができる。端末装置が同期用リソースの具体的な位置に関する知識を事前に有しないローミングなどの用途においては、このような同期用リソースの中央配置が維持される仕組みは、特に有益である。
同期用リソースと同じ周波数位置のリソースブロックには、ブロードキャスト情報を送信するための物理ブロードキャストチャネル(PBCH)が配置される。BF設定情報は、例えば、PBCH上のMIBにおいてブロードキャストされてもよく、又はPDSCH上のSIBにおいてブロードキャストされてもよい。その代わりに、BF設定情報は、PDCCH上で個々の端末装置へ送信されてもよい。このように、拡張帯域に関連する設定情報がダウンリンクCC上で送信される場合、非レガシー端末は、まずダウンリンクCCとの同期を確立した上で、当該ダウンリンクCC上で設定情報を受信することにより、拡張帯域の設定を取得することができる。従って、非レガシー端末は、バンドフィリングが行われない動作状態からバンドフィリングが行われる動作状態へ、動作を円滑に移行させることができる。
さらに、拡張帯域内のリソースブロックについてのスケジューリング情報が、コンポーネントキャリア内のリソースブロックについてのスケジューリング情報と共に、ダウンリンクCC DC23のPDCCH上で端末装置へ送信されてもよい。それにより、スケジューリング情報の送信に要するリソースのオーバヘッドを削減することができる。また、アップリンクの拡張帯域上でのアップリンク送信に対する確認応答(ACK)/否定応答(NACK)が、ダウンリンクCC DC23のPHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)上で端末装置へ送信されてもよい。アップリンクCC上及びアップリンクの拡張帯域上でアップリンク送信が行われた場合には、それらアップリンク送信に対するACK/NACKは、基地局において同じHARQプロセスで処理され合成された上で、端末装置へ送信されてもよい。それにより、ACK/NACKの送信に要するリソースのオーバヘッドを削減することができる。
(2)アップリンク
上述したように、端末装置がアップリンク制御信号を送信するために利用されるPUCCHは、アップリンクCCの帯域端に配置される。端末装置がデータ信号を送信する際には、PAPRの上昇を回避するために、可能な限り多くのPUSCH内の連続的なリソースブロックが端末装置に割当てられることが望ましい。しかし、仮に非レガシー端末による制御信号及びランダムアクセス信号(以下、これらを非データ信号と総称する)の送信のためにPUSCH内のリソースの多くが使用されると、拡張帯域を利用できないレガシー端末にPUSCH内の連続的なリソースブロックを割当てることは難しくなる。そこで、ある実施例において、非レガシー端末のアップリンクの非データ信号の送信は、拡張帯域に優先的に割当てられる。
上述したように、端末装置がアップリンク制御信号を送信するために利用されるPUCCHは、アップリンクCCの帯域端に配置される。端末装置がデータ信号を送信する際には、PAPRの上昇を回避するために、可能な限り多くのPUSCH内の連続的なリソースブロックが端末装置に割当てられることが望ましい。しかし、仮に非レガシー端末による制御信号及びランダムアクセス信号(以下、これらを非データ信号と総称する)の送信のためにPUSCH内のリソースの多くが使用されると、拡張帯域を利用できないレガシー端末にPUSCH内の連続的なリソースブロックを割当てることは難しくなる。そこで、ある実施例において、非レガシー端末のアップリンクの非データ信号の送信は、拡張帯域に優先的に割当てられる。
図9は、両側対称設定におけるアップリンク制御チャネルの配置の一例について説明するための説明図である。図9を参照すると、アップリンクCC UC27、並びにアップリンクCC UC27の下側及び上側の拡張帯域EB26、EB28が示されている。アップリンクCC UC27の帯域端には、物理アップリンク制御チャネル(PUCCH)Ch21が配置される。拡張帯域EB26、EB28の帯域端には、PUCCH Ch22が配置され得る。レガシー端末のための物理ランダムアクセスチャネル(PRACH)Ch23は、アップリンクCC UC27内のリソースブロックに割当てられる。従って、アップリンクCC UC27内の、PUCCH Ch21及びPRACH Ch23以外のPUSCHのリソースブロックが、レガシー端末によるデータ信号の送信のために利用可能である。そして、図9の例では、非レガシー端末のための別個のPRACH Ch24が、拡張帯域EB28内のリソースブロックに割当てられる。それにより、レガシー端末のために、より多くの利用可能な(かつ連続的な)PUSCHのリソースブロックが、アップリンクCC UC27内に残される。
このように、非レガシー端末のためのPUCCH及びPRACH(非データ信号のためのチャネル)をアップリンクCCではなくアップリンクの拡張帯域に優先的に割当てることにより、レガシー端末にとって、PUSCH内でより多くの連続的なリソースブロックを使用してアップリンクデータ信号を良好に送信することが可能となる。また、別々のランダムアクセスチャネルがレガシー端末及び非レガシー端末にそれぞれ用意されることにより、ランダムアクセス信号の衝突の可能性が低下するため、システムのスループットが改善され得る。
図9を用いて説明した非レガシー端末用のPRACHの配置は、レガシー端末用のPRACHの配置についてのSIB2で搬送されるチャネル配置情報とは別に、レガシー端末へ通知され得る。この新たなチャネル配置情報は、例えば、図8に例示したダウンリンクCC内のSIBの新たな情報要素を用いてブロードキャストされてもよく、又はPDCCH上で個々の端末装置へ送信されてもよい。
さらに、ダウンリンクCC上及びダウンリンクの拡張帯域上でのダウンリンク送信に対するACK/NACKは、端末装置において同じHARQプロセスで処理され合成された上で、基地局へ送信されてもよい。それにより、ACK/NACKの送信に要するリソースのオーバヘッドを削減することができる。なお、ダウンリンク送信に対するACK/NACKは、PUCCH又はPUSCH上で送信され得る。
[1−6.リソースの識別]
(1)付番ルール
上述したように、通常、基地局から端末装置へ送信されるリソース割当て情報において、個々のリソースは、周波数の低い方から順にリソースブロックに付与されるリソースブロック番号を用いて識別される。コンポーネントキャリアに拡張帯域が付加される場合、コンポーネントキャリア及び拡張帯域を通じてリソースブロック番号が一意であることが望ましい。しかし、コンポーネントキャリアの下側の帯域に拡張帯域が設定される場合、周波数の低い方から順にリソースブロックに番号を付与すると、当該下側の拡張帯域内のリソースブロックに付与される番号は、コンポーネントキャリア内のリソースブロックに付与される番号よりも小さくなる。図10Aは、そうした状況の一例を示している。図10Aの例において、拡張帯域EB41は、「0」から「5」までのリソースブロック番号をそれぞれ有する6つのリソースブロックを含む。ダウンリンクCC DC43は、「6」から「21」までのリソースブロック番号をそれぞれ有する16個のリソースブロックを含む。拡張帯域EB45は、リソースブロック番号22以上のリソースブロック番号をそれぞれ有する複数のリソースブロックを含む。なお、ここで説明するコンポーネントキャリア及び拡張帯域の各々のリソースブロック数は、説明のための例に過ぎない。各帯域は、より多くのリソースブロック又はより少ないリソースブロックを含んでもよい。
(1)付番ルール
上述したように、通常、基地局から端末装置へ送信されるリソース割当て情報において、個々のリソースは、周波数の低い方から順にリソースブロックに付与されるリソースブロック番号を用いて識別される。コンポーネントキャリアに拡張帯域が付加される場合、コンポーネントキャリア及び拡張帯域を通じてリソースブロック番号が一意であることが望ましい。しかし、コンポーネントキャリアの下側の帯域に拡張帯域が設定される場合、周波数の低い方から順にリソースブロックに番号を付与すると、当該下側の拡張帯域内のリソースブロックに付与される番号は、コンポーネントキャリア内のリソースブロックに付与される番号よりも小さくなる。図10Aは、そうした状況の一例を示している。図10Aの例において、拡張帯域EB41は、「0」から「5」までのリソースブロック番号をそれぞれ有する6つのリソースブロックを含む。ダウンリンクCC DC43は、「6」から「21」までのリソースブロック番号をそれぞれ有する16個のリソースブロックを含む。拡張帯域EB45は、リソースブロック番号22以上のリソースブロック番号をそれぞれ有する複数のリソースブロックを含む。なお、ここで説明するコンポーネントキャリア及び拡張帯域の各々のリソースブロック数は、説明のための例に過ぎない。各帯域は、より多くのリソースブロック又はより少ないリソースブロックを含んでもよい。
図10Aに例示した既存の付番ルールによれば、コンポーネントキャリアの下側の拡張帯域の帯域幅に依存して、コンポーネントキャリア内のリソースブロックに付与されるリソースブロック番号は変化する。その結果、拡張帯域EB41内のリソースブロックに付与される小さいリソースブロック番号がコンポーネントキャリアDC43内のリソースブロックを指しているとレガシー端末が誤解する可能性が生じる。レガシー端末がリソースブロック番号の解釈を誤った場合、当該レガシー端末による無線通信は正常に動作しないであろう。そこで、ある実施例において、コンポーネントキャリア及び拡張帯域を通じて各リソースブロックに一意にリソースブロック番号を付与し、但しコンポーネントキャリアに含まれるいかなるリソースブロックにも拡張帯域に含まれるリソースブロックより小さいリソースブロック番号を付与するという付番ルールが採用される。それにより、レガシー端末がリソースブロック番号の意味を誤解するリスクを解消することができる。
図10Bは、リソースブロック番号の新たな付番ルールの第1の例について説明するための説明図である。図10Bを参照すると、図10Aと同様に、ダウンリンクCC DC43、ダウンリンクCC DC43の下側の拡張帯域EB41及びダウンリンクCC DC43の上側の拡張帯域EB45が示されている。拡張帯域EB41とダウンリンクCC DC43との間には、保護帯域GB42が存在する。ダウンリンクCC DC43と拡張帯域EB45との間には、保護帯域GB44が存在する。付番ルールの第1の例によれば、まず、ダウンリンクCC DC43内の1つ以上のリソースブロックに、周波数の低い方から順にゼロからリソースブロック番号が付与される。図10Bの例では、「0」から「15」までのリソースブロック番号が、ダウンリンクCC DC43内の16個のリソースブロックにそれぞれ付与されている。さらに、「16」から「N−1」までのリソースブロック番号が、拡張帯域EB45及び拡張帯域EB41内のリソースブロックにそれぞれ付与されている(Nは、拡張帯域に含まれるリソースブロック数の合計に等しい)。第1の例においては、リソースブロック番号の付番において、保護帯域の存在は考慮されない。
図10Cは、リソースブロック番号の新たな付番ルールの第2の例について説明するための説明図である。付番ルールの第2の例においても、ダウンリンクCC DC43内の1つ以上のリソースブロックに、周波数の低い方から順にゼロからリソースブロック番号が付与される。図10Cの例では、「0」から「15」までのリソースブロック番号が、ダウンリンクCC DC43内の16個のリソースブロックにそれぞれ付与されている。さらに、「16」から「M−1」までのリソースブロック番号が、保護帯域GB44、拡張帯域EB45、拡張帯域EB41及び保護帯域GB42内のリソースブロックにそれぞれ付与されている(Mは、拡張帯域及び保護帯域に含まれるリソースブロック数の合計に等しい)。
上述した付番ルールの第1の例及び第2の例において、レガシー端末は、「0」から「15」までのリソースブロック番号を用いて、ダウンリンクCC DC43内のリソースブロックを識別する。これらリソースブロック番号は、拡張帯域が設定されるか否か、及び拡張帯域の帯域幅に依存して変化しない。従って、レガシー端末がリソースブロック番号の意味を誤解するリスクが解消され、付番ルールの下位互換性を確保することができる。
なお、図10B及び図10Cでは、上側の拡張帯域に含まれるリソースブロックに下側の拡張帯域よりも小さいリソースブロック番号が付与される例を示したが、付番ルールはかかる例に限定されない。即ち、下側の拡張帯域に含まれるリソースブロックに、上側の拡張帯域よりも小さいリソースブロック番号が付与されてもよい。
(2)BF設定情報
図11は、3通りの設定パターンについて想定されるBF設定情報の一例について説明するための説明図である。図8を用いて説明したように、BF設定情報は、拡張帯域の設定を非レガシー端末へ通知するための制御情報である。図11を参照すると、BF設定情報は、「拡張方向」、「帯域幅1」、「帯域幅2」、「保護帯域幅」及び「チャネル配置」という6つのデータ項目を含む。
図11は、3通りの設定パターンについて想定されるBF設定情報の一例について説明するための説明図である。図8を用いて説明したように、BF設定情報は、拡張帯域の設定を非レガシー端末へ通知するための制御情報である。図11を参照すると、BF設定情報は、「拡張方向」、「帯域幅1」、「帯域幅2」、「保護帯域幅」及び「チャネル配置」という6つのデータ項目を含む。
「拡張方向」は、拡張帯域の設定パターンを識別する区分である。一例として、「拡張方向」の値「0」又は「1」は片側設定を示し、値「0」であればコンポーネントキャリアの上側に、値「1」であればコンポーネントキャリアの下側に拡張帯域が設定される。「拡張方向」の値「2」は、両側対称設定を示す。「拡張方向」の値「3」は、両側非対称設定を示す。なお、システムの制約として片側設定のみが選択可能である場合には、「拡張方向」は、値「0」又は「1」を示す1ビットのフラグであってよい。システムの制約として両側対称設定のみが選択可能である場合には、BF設定情報は、情報要素として「拡張方向」を含まなくてよい。
「帯域幅1」は、第1の拡張帯域の帯域幅を示す情報である。「帯域幅2」は、第2の拡張帯域の帯域幅を示す情報である。片側設定においては、「帯域幅2」は省略される。両側対称設定においても「帯域幅2」は省略され、「帯域幅1」により示される拡張帯域幅をそれぞれ有する2つの拡張帯域が、コンポーネントキャリアの両側に設定される。ある実施例において、これら「帯域幅1」及び「帯域幅2」は、拡張帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく指標である。例えば、拡張帯域幅が180kHz×NEB(NEBは1以上の整数)である場合に、「帯域幅1」又は「帯域幅2」はNEBを示し得る。その代わりに、「帯域幅1」又は「帯域幅2」は、NEBにマッピングされるコード、又はNEBから計算される何らかの値を示してもよい。なお、BF設定情報は、ダウンリンク及びアップリンクについてそれぞれ「拡張方向」、「帯域幅1」及び「帯域幅2」を含んでもよい。
「保護帯域幅」は、ダウンリンクCCと拡張帯域との間に配置される保護帯域の帯域幅を示す情報である。保護帯域の帯域幅がRBサイズの整数倍に等しい場合、「保護帯域幅」は保護帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく指標であってよい。また、保護帯域の帯域幅がサブキャリア1本当たりの帯域幅の整数倍に等しい場合、「保護帯域幅」は保護帯域幅に対応するサブキャリア本数に基づく指標であってもよい。なお、保護帯域の設定が端末装置へ明示的に通知されない場合、BF設定情報は、情報要素として「保護帯域幅」を含まなくてよい。
「チャネル配置」は、非レガシー端末用の1つ以上の制御チャネルの配置を示すチャネル情報である。チャネル情報は、例えば、レガシー端末用のチャネルとは別個に配置される、非レガシー端末用のPUCCH及びPRACHの配置を示してもよい。なお、非レガシー端末のために別個の制御チャネルが配置されない場合、BF設定情報は、このようなチャネル配置情報を含まなくてよい。
図11から理解されるように、両側対称設定が採用される場合、拡張帯域の設定を示すBF設定情報のデータ項目は最も少なくて済む。従って、制御信号のオーバヘッドを削減する観点においても、両側対称設定は、3通りの設定パターンの中で最も効果的である。
(3)リソース割当て情報
ある実施例において、基地局は、上述した新たな付番ルールに従って各リソースブロックに付与されるリソースブロック番号に基づいて生成されるリソース割当て情報を、端末装置へ送信する。図11を用いて説明したチャネル配置情報は、リソース割当て情報の一例である。リソース割当て情報の他の例は、データ送信のために各端末装置に割当てられたリソースブロックを示すスケジューリング情報である。
ある実施例において、基地局は、上述した新たな付番ルールに従って各リソースブロックに付与されるリソースブロック番号に基づいて生成されるリソース割当て情報を、端末装置へ送信する。図11を用いて説明したチャネル配置情報は、リソース割当て情報の一例である。リソース割当て情報の他の例は、データ送信のために各端末装置に割当てられたリソースブロックを示すスケジューリング情報である。
LTEの仕様の一例において、スケジューリング情報は、端末装置に割り当てられるリソースブロックのセットの開始番号とブロック数とを特定することにより、割当てられたリソースブロックを識別する。このような情報形式において、非レガシー端末は、コンポーネントキャリアに含まれるリソースブロック数を上回る開始番号、及び当該リソースブロック数を上回るブロック数を扱い得るように設計される。それにより、非レガシー端末のためのスケジューリング情報が拡張帯域に含まれるリソースブロックを識別することが可能となる。例えば、図10Bの例を前提とし、スケジューリング情報が開始番号「16」及び「ブロック数」2を示す場合、拡張帯域EB45の下端の2つのリソースブロックが識別される。
LTEの仕様の他の例において、スケジューリング情報は、端末装置に割り当てられるリソースブロックのセットをビットマップ形式で識別する。このような情報形式において
非レガシー端末は、レガシー端末へ送信されるスケジューリング情報よりも大きいリソースブロック番号までのビットマップを扱い得るように設計される。それにより、非レガシー端末のためのスケジューリング情報が拡張帯域に含まれるリソースブロックを識別することが可能となる。例えば、図10Bの例を前提とすると、レガシー端末へ送信されるスケジューリング情報は、最も粒度の高いビットマップが選択されるケースにおいて、16ビットのビットマップの形式で生成される。一方、非レガシー端末へ送信されるスケジューリング情報は、同じケースにおいて、Nビット(N>16)のビットマップの形式で生成される。なお、いずれの形式においても、スケジューリング情報は、端末固有のID(Identifier)を用いて符号化された上で、各端末装置へ送信される。
非レガシー端末は、レガシー端末へ送信されるスケジューリング情報よりも大きいリソースブロック番号までのビットマップを扱い得るように設計される。それにより、非レガシー端末のためのスケジューリング情報が拡張帯域に含まれるリソースブロックを識別することが可能となる。例えば、図10Bの例を前提とすると、レガシー端末へ送信されるスケジューリング情報は、最も粒度の高いビットマップが選択されるケースにおいて、16ビットのビットマップの形式で生成される。一方、非レガシー端末へ送信されるスケジューリング情報は、同じケースにおいて、Nビット(N>16)のビットマップの形式で生成される。なお、いずれの形式においても、スケジューリング情報は、端末固有のID(Identifier)を用いて符号化された上で、各端末装置へ送信される。
LTEの仕様の一例において、PRACHの配置を示すPRACH配置情報は、SIB2に含まれる。PRACHは、端末装置がランダムアクセスプリアンブルを基地局へ送信するために使用する物理チャネルである。ランダムアクセスプリアンブルは、初めて基地局に接続する端末装置、スリープモードから復帰する端末装置又はハンドオーバ手続においてターゲット基地局へアクセスする端末装置により送信され、例えば端末装置に固有のタイミングオフセットを推定するために使用される。PRACH配置情報は、PRACHの周波数方向の配置を示す周波数オフセットを含む(例えば、“3GPP TS 36.211 V11.2.0”, 3GPP, February, 2013参照)。ある実施例において、基地局は、レガシー端末用のPRACHとは別に、拡張帯域内のリソースブロックに非レガシー端末用のPRACHを割当てる。そして、基地局は、非レガシー端末用のPRACHの配置を示すPRACH配置情報を、レガシー端末用のPRACH配置情報とは別に生成する。非レガシー端末用のPRACH配置情報は、アップリンクCCに含まれるリソースブロック数を上回る周波数オフセットを示し得る。非レガシー端末は、かかる非レガシー端末用のPRACH配置情報を扱い得るように設計される。それにより、非レガシー端末のためのPRACH配置情報が拡張帯域に含まれるリソースブロックを識別することが可能となる。
なお、ここでの説明に限定されず、PRACH以外のチャネルの配置を示すチャネル配置情報が、上述した新たな付番ルールに従って各リソースブロックに付与されるリソースブロック番号に基づいて生成されてもよい。
[1−7.ノイズ又は干渉の抑制]
本節では、拡張帯域に起因するノイズ又は干渉を抑制するための追加的な仕組みについて説明する。
本節では、拡張帯域に起因するノイズ又は干渉を抑制するための追加的な仕組みについて説明する。
図12は、ノイズ又は干渉を抑制するための仕組みの一例について説明するための説明図である。図12の例において、ダウンリンクの拡張帯域内のリソースブロックは、セルの中央により近い端末装置のダウンリンク送信のために割当てられる。図12を参照すると、基地局10aにより運用されるセル11a及び基地局10bにより運用されるセル11bが示されている。セル11a及び11bは、互いに隣接する。端末装置12aは、セル11aの中央領域L1の内側に位置する非レガシー端末である。端末装置12bは、セル11aのセルエッジ付近に位置する非レガシー端末である。端末装置12cは、セル11a内に位置するレガシー端末である。端末装置12dは、セル11bのセルエッジ付近に位置するレガシー端末である。このような状況において、基地局10aは、端末装置12aには拡張帯域内のリソースブロックを優先的に割当てる。基地局10aと端末装置12aとの間の距離は比較的短いため、端末装置12aへのダウンリンク送信においては、送信電力が小さくとも十分な受信品質が確保され得る。送信電力が小さければ、当該ダウンリンク送信は、サービングセル11a内のレガシー端末12cにも、隣接セル11b内のレガシー端末12dにも悪影響を与えない(矢印A1、A2参照)。一方、基地局10aは、端末装置12bにはダウンリンクCC内のリソースブロックを優先的に割当てる。基地局10aと端末装置12bとの間の距離は比較的長いため、端末装置12bへのダウンリンク送信においては、高い送信電力が要求され得る。拡張帯域において高い送信電力が使用される場合、レガシー端末は拡張帯域上のダウンリンク送信をノイズ又は干渉として認識し得る。しかし、ダウンリンク送信が拡張帯域ではなくダウンリンクCC上で行われる場合、一般的な受信回路においてそのダウンリンク送信に起因する干渉を抑制し、又は例えばHII(High Interference Indicator)などの既存の干渉制御の仕組みを用いて当該干渉を制御することができる。
ここまでに説明した特徴のいくつかを有する基地局及び端末装置の例示的な実施形態について、次節より詳細に説明する。なお、当該例示的な実施形態に関わらず、上述した特徴は、どのように組み合わされてもよい。
<3.基地局の構成例>
本節では、一実施形態に係る基地局100の構成の一例について説明する。基地局100は、マクロセル基地局であってもよく、又はスモールセル基地局であってもよい。スモールセルは、フェムトセル、ナノセル、ピコセル及びマイクロセルなどを含む概念である。また、ここで説明する基地局100の機能の一部は、図1に例示したコアネットワーク16内の制御ノードにおいて実装されてもよい。
本節では、一実施形態に係る基地局100の構成の一例について説明する。基地局100は、マクロセル基地局であってもよく、又はスモールセル基地局であってもよい。スモールセルは、フェムトセル、ナノセル、ピコセル及びマイクロセルなどを含む概念である。また、ここで説明する基地局100の機能の一部は、図1に例示したコアネットワーク16内の制御ノードにおいて実装されてもよい。
図13は、基地局100の構成の一例を示すブロック図である。図13を参照すると、基地局100は、無線通信部110、ネットワーク通信部120、記憶部130及び通信制御部140を備える。
(1)無線通信部
無線通信部110は、1つ以上の端末装置との無線通信を実行する無線通信インタフェース(あるいは、無線送受信機)である。無線通信部110は、後述する通信制御部140により設定される周波数帯域上で無線信号を送信し及び受信する。無線通信部110は、例えば、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で、レガシー端末及び非レガシー端末の双方と無線信号を送受信する。また、無線通信部110は、コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域上で、非レガシー端末と無線信号を送受信する。
無線通信部110は、1つ以上の端末装置との無線通信を実行する無線通信インタフェース(あるいは、無線送受信機)である。無線通信部110は、後述する通信制御部140により設定される周波数帯域上で無線信号を送信し及び受信する。無線通信部110は、例えば、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で、レガシー端末及び非レガシー端末の双方と無線信号を送受信する。また、無線通信部110は、コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域上で、非レガシー端末と無線信号を送受信する。
無線通信部110により送信されるダウンリンク信号は、プライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号、ブロードキャスト信号、個々の端末装置宛てのダウンリンク制御信号、並びにダウンリンクデータ信号を含み得る。コンポーネントキャリアに端末装置を同期させるためのプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号は、典型的には、コンポーネントキャリアの中央の6つのリソースブロックに配置される同期用リソース上で送信される。そして、無線通信部110は、拡張帯域のフレームタイミングを、コンポーネントキャリアのフレームタイミングに同期させる。それにより、非レガシー端末がコンポーネントキャリアの同期用リソース上のプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号を受信して拡張帯域についての同期をも確立することが可能となる。
無線通信部110は、図11を用いて説明したBF設定情報を含む拡張帯域に関連する設定情報を、拡張帯域上ではなくコンポーネントキャリア上で送信し得る。BF設定情報は、例えば、コンポーネントキャリアのPBCH上のMIB又はPDSCH上のSIBにおいて、端末装置へブロードキャストされてもよい。その代わりに、BF設定情報は、コンポーネントキャリアのPDCCH上で個々の端末装置へシグナリングされてもよい。
無線通信部110は、拡張帯域に関連するスケジューリング情報(DL割当て及びUL許可)を、拡張帯域ではなくコンポーネントキャリアのPDCCH上で送信し得る。それにより、コンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報と拡張帯域についてのスケジューリング情報とをひとまとまりの情報(例えば、開始番号とブロック数とのセット、又はビットマップ)に統合することが可能となる。
無線通信部110は、アップリンクの拡張帯域上でのアップリンク送信に対するACK/NACKを、拡張帯域ではなくコンポーネントキャリアのPHICH上で送信してもよい。また、無線通信部110は、ダウンリンクの拡張帯域上でのダウンリンク送信に対するACK/NACKを、拡張帯域ではなくコンポーネントキャリアのPUCCH又はPUSCH上で受信してもよい。
(2)ネットワーク通信部
ネットワーク通信部120は、図1に例示したコアネットワーク16と接続される通信インタフェースである。ネットワーク通信部120は、無線通信部110により受信されるアップリンク信号に含まれる通信パケットを、コアネットワーク16へ中継する。また、ネットワーク通信部120は、ダウンリンク信号を用いて送信されるべき通信パケットをコアネットワーク16から受信する。また、ネットワーク通信部120は、コアネットワーク16上の制御ノード(例えば、MME)との間で制御信号を交換し得る。ネットワーク通信部120は、隣接セルの基地局との間で、例えばX2インタフェースを介して制御信号を交換し得る。
ネットワーク通信部120は、図1に例示したコアネットワーク16と接続される通信インタフェースである。ネットワーク通信部120は、無線通信部110により受信されるアップリンク信号に含まれる通信パケットを、コアネットワーク16へ中継する。また、ネットワーク通信部120は、ダウンリンク信号を用いて送信されるべき通信パケットをコアネットワーク16から受信する。また、ネットワーク通信部120は、コアネットワーク16上の制御ノード(例えば、MME)との間で制御信号を交換し得る。ネットワーク通信部120は、隣接セルの基地局との間で、例えばX2インタフェースを介して制御信号を交換し得る。
(3)記憶部
記憶部130は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、基地局100の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。記憶部130により記憶されるデータは、例えば、基地局100と接続する端末装置の各々についての識別情報(端末IDなど)及びケイパビリティ情報を含み得る。ケイパビリティ情報は、各端末装置が非レガシー端末及びレガシー端末のいずれであるかを示す。端末装置の各々についての(動的に更新され得る)位置情報が記憶部130により記憶されてもよい。
記憶部130は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、基地局100の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。記憶部130により記憶されるデータは、例えば、基地局100と接続する端末装置の各々についての識別情報(端末IDなど)及びケイパビリティ情報を含み得る。ケイパビリティ情報は、各端末装置が非レガシー端末及びレガシー端末のいずれであるかを示す。端末装置の各々についての(動的に更新され得る)位置情報が記憶部130により記憶されてもよい。
(4)通信制御部
通信制御部140は、CPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサを用いて、基地局100の動作全般を制御する。
通信制御部140は、CPU(Central Processing Unit)又はDSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサを用いて、基地局100の動作全般を制御する。
例えば、通信制御部140は、1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz及び20MHzという6通りの選択肢から選択される基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア(CC)を、利用可能な周波数帯域に設定する。FDD方式においては、少なくとも1つのダウンリンクCC及び少なくとも1つのアップリンクCCが設定される。TDD方式においては、ダウンリンク及びアップリンクに共通の少なくとも1つのCCが設定される。また、通信制御部140は、コンポーネントキャリア上でレガシー端末及び非レガシー端末により行われる無線通信を、リソースブロック単位で制御する。また、本実施形態において、通信制御部140は、余剰の周波数帯域が存在する場合に、コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する。拡張帯域の帯域幅は、例えば、RBサイズの整数倍であってよい。拡張帯域は、コンポーネントキャリアに付加され、コンポーネントキャリアの帯域幅を拡張する。
通信制御部140は、拡張帯域を設定する場合には、拡張帯域の設定を端末装置へ通知するためのBF設定情報を生成する。図11を用いて説明したように、BF設定情報は、拡張帯域幅を示す帯域幅情報を含み得る。帯域幅情報は、拡張帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく指標であってよい。
無線通信がFDD方式で行われる場合、通信制御部140は、ダウンリンクCCと拡張帯域との間に、無線信号の送信されない保護帯域を設定する。それにより、拡張帯域上でのダウンリンク信号の送信に起因するレガシー端末における受信品質の劣化が緩和される。通信制御部140は、保護帯域の帯域幅を、例えばBF設定情報に保護帯域幅を示す情報を含めることにより、端末装置へ明示的に通知してもよい。その代わりに、通信制御部140は、保護帯域の帯域幅を端末装置へ明示的に通知しなくてもよい。例えば、通信制御部140は、拡張帯域の一部を保護帯域として扱い(この場合、保護帯域の帯域幅もまたRBサイズの整数倍である)、保護帯域上で無線通信部110にダウンリンク信号を送信させない(即ち、暗黙的な保護帯域に含まれるリソースブロックにダウンリンク送信を割り当てない)ことにより、保護帯域を実現してもよい。通信制御部140は、端末装置から報告される受信品質に応じて、保護帯域の帯域幅を動的に変更してもよい。一方、通信制御部140は、アップリンクCCと当該アップリンクCCに付加される拡張帯域との間に保護帯域を設定しない。
図14は、通信制御部140により設定される拡張帯域の設定例を示す説明図である。この設定例において、拡張帯域の設定パターンは、両側対称設定である。利用可能な周波数帯域は、704MHz〜716MHz及び734〜746MHzである。通信制御部140は、例えば、10MHzの基本帯域幅を有するダウンリンクCC DC73を735.5MHz〜744.5MHzの帯域に、同じく10MHzの基本帯域幅を有するアップリンクCC UC77を705.5MHz〜714.5MHzの帯域にそれぞれ設定する。なお、基本帯域幅が10MHzの場合、コンポーネントキャリアの両端にはチャネルギャップが設けられるため、有効帯域幅は9MHzであり、当該帯域幅は周波数方向で50個のリソースブロックを含む。
通信制御部140は、ダウンリンクCC DC73の下側の余剰の周波数帯域に、ダウンリンクCC DC73に付加される拡張帯域EB71を設定する。拡張帯域EB71は、0.72MHz(734.42MHz〜735.14MHz)の拡張帯域幅を有し、周波数方向で4個のリソースブロックを含む。拡張帯域EB71とダウンリンクCC DC73との間には、2個のリソースブロック分の帯域幅を有する保護帯域GB72が設定される。また、通信制御部140は、ダウンリンクCC DC73の上側の余剰の周波数帯域に、ダウンリンクCC DC73に付加される拡張帯域EB75を設定する。拡張帯域EB75は、0.72MHz(744.86MHz〜745.58MHz)の拡張帯域幅を有し、周波数方向で4個のリソースブロックを含む。ダウンリンクCC DC73と拡張帯域EB75との間には、2個のリソースブロック分の帯域幅を有する保護帯域GB74が設定される。また、通信制御部140は、アップリンクCC UC77の下側の余剰の周波数帯域に、アップリンクCC UC77に付加される拡張帯域EB76を設定する。拡張帯域EB76は、1.08MHz(704.42MHz〜705.5MHz)の拡張帯域幅を有し、周波数方向で6個のリソースブロックを含む。拡張帯域EB76とアップリンクCC UC77との間には、保護帯域は設定されない。また、通信制御部140は、アップリンクCC UC77の上側の余剰の周波数帯域に、アップリンクCC UC77に付加される拡張帯域EB78を設定する。拡張帯域EB78は、1.08MHz(714.5MHz〜715.58MHz)の拡張帯域幅を有し、周波数方向で6個のリソースブロックを含む。アップリンクCC UC77と拡張帯域EB78との間には、保護帯域は設定されない。
なお、図14に示した拡張帯域の設定は、説明のための例に過ぎない。例えば、通信制御部140は、コンポーネントキャリア、拡張帯域及び保護帯域の帯域幅を、上述した例とは異なる値に設定してもよい。また、通信制御部140は、上述した例とは異なる数のコンポーネントキャリア、拡張帯域及び保護帯域を設定してもよい。
基地局100と通信する端末装置は、拡張帯域上での無線通信をサポートする非レガシー端末(第1グループの端末装置)と、拡張帯域上での無線通信をサポートしないレガシー端末(第2グループの端末装置)とを含む。通信制御部140は、拡張帯域が設定されるか否かに依存しないレガシー端末用のリソース割当て情報を生成し、生成した当該リソース割当て情報を無線通信部110から送信させる。リソース割当て情報は、PRACHなどの制御チャネルの配置を示すチャネル配置情報を含んでもよい。また、リソース割当て情報は、データ送信のために各端末装置に割当てられるリソースブロックを示すスケジューリング情報を含んでもよい。こうしたリソース割当て情報において、個々のリソースブロックは、コンポーネントキャリア及び拡張帯域を通じて各リソースブロックに一意に付与されるリソースブロック番号を用いて識別される。そして、コンポーネントキャリアに含まれるリソースブロックには、拡張帯域に含まれるリソースブロックよりも小さいリソースブロック番号が付与される。それにより、レガシー端末がリソース割当て情報におけるリソースブロック番号の意味を誤解するリスクが解消され、リソース割当て情報の下位互換性が確保される。
通信制御部140は、レガシー端末用のリソース割当て情報とは別に、非レガシー端末用のリソース割当て情報を生成してもよい。例えば、非レガシー端末用のPRACHが、レガシー端末用のPRACHとは別に配置され得る。この場合、通信制御部140は、SIB2により搬送されるレガシー端末用のPRACH配置情報とは別に、非レガシー端末用のPRACH配置情報を、非レガシー端末のために無線通信部110から送信させてもよい。それにより、非レガシー端末用のPRACHを拡張帯域に割当てることが可能となり、PUSCHにおいてより多くの連続的なリソースブロックをレガシー端末に割当てることができる。
また、通信制御部140は、非レガシー端末のアップリンク制御信号(例えば、ダウンリンク送信に対するACK/NACK、及びCQI(Channel Quality Indicator)など)の送信を、拡張帯域に優先的に割当ててもよい。この場合にも、アップリンクCCのリソースのうち非レガシー端末により使用されるリソースの割合が減少するため、PUSCHにおいてより多くの連続的なリソースブロックをレガシー端末に割当てることができる。
また、通信制御部140は、レガシー端末用のスケジューリング情報とは異なる形式で、非レガシー端末用のスケジューリング情報を生成してもよい。一例として、非レガシー端末用のスケジューリング情報は、コンポーネントキャリアに含まれるリソースブロック数を上回る開始番号、及び当該リソースブロック数を上回るブロック数を扱い得るように設計される。他の例として、非レガシー端末用のスケジューリング情報は、レガシー端末へ送信されるスケジューリング情報よりも大きいリソースブロック番号までのビットマップを扱い得るように設計される。それにより、コンポーネントキャリアについてのスケジューリング情報と拡張帯域についてのスケジューリング情報とをひとまとまりの情報に統合することができる。
また、通信制御部140は、拡張帯域におけるダウンリンク送信を、セルの中央により近い非レガシー端末のために割当て、ダウンリンクCCにおけるダウンリンク送信を、レガシー端末及びセルエッジにより近い非レガシー端末のために割当ててもよい。それにより、ダウンリンクの拡張帯域において大きい送信電力が使用されることが回避されるため、拡張帯域で送信されるダウンリンク信号に起因してレガシー端末において生じるノイズ又は干渉を抑制することができる。
<4.端末装置の構成例>
本節では、一実施形態に係る端末装置200の構成の一例について説明する。端末装置200は、例えばスマートフォン、PC(Personal Computer)、PDA(Personal Digital Assistants)、PND(Portable Navigation Device)又はゲーム端末などの任意の種類の無線通信端末であってよい。端末装置200は、拡張帯域上での無線通信をサポートする非レガシー端末である。
本節では、一実施形態に係る端末装置200の構成の一例について説明する。端末装置200は、例えばスマートフォン、PC(Personal Computer)、PDA(Personal Digital Assistants)、PND(Portable Navigation Device)又はゲーム端末などの任意の種類の無線通信端末であってよい。端末装置200は、拡張帯域上での無線通信をサポートする非レガシー端末である。
図15は、端末装置200の構成の一例を示すブロック図である。図15を参照すると、端末装置200は、無線通信部210、記憶部220及び制御部230を備える。
(1)無線通信部
無線通信部210は、基地局100との間で無線通信を実行する無線通信インタフェース(あるいは、無線送受信機)である。無線通信部210は、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で、基地局100へ無線信号を送信し、及び基地局100から無線信号を受信する。また、無線通信部210は、後述する通信制御部234による制御に従って、拡張帯域上で、基地局100へ無線信号を送信し、及び基地局100から無線信号を受信する。無線通信部210は、例えば、基地局100から送信されるプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号を検出することにより、ダウンリンクCCとの同期を確立する。同期用リソースの周波数方向の配置は、拡張帯域が設定された場合にも、ダウンリンクCCと拡張帯域との合計の周波数帯域の中央に維持される。従って、無線通信部210は、セルサーチの手続において、この中央配置の知識を手掛かりにして、プライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号を検出することができる。基地局100により拡張帯域が設定される場合、拡張帯域のフレームタイミングはコンポーネントキャリアのフレームタイミングと同期される。従って、この場合、無線通信部210は、ダウンリンクCCと共に拡張帯域との同期をも確立し得る。
無線通信部210は、基地局100との間で無線通信を実行する無線通信インタフェース(あるいは、無線送受信機)である。無線通信部210は、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で、基地局100へ無線信号を送信し、及び基地局100から無線信号を受信する。また、無線通信部210は、後述する通信制御部234による制御に従って、拡張帯域上で、基地局100へ無線信号を送信し、及び基地局100から無線信号を受信する。無線通信部210は、例えば、基地局100から送信されるプライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号を検出することにより、ダウンリンクCCとの同期を確立する。同期用リソースの周波数方向の配置は、拡張帯域が設定された場合にも、ダウンリンクCCと拡張帯域との合計の周波数帯域の中央に維持される。従って、無線通信部210は、セルサーチの手続において、この中央配置の知識を手掛かりにして、プライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号を検出することができる。基地局100により拡張帯域が設定される場合、拡張帯域のフレームタイミングはコンポーネントキャリアのフレームタイミングと同期される。従って、この場合、無線通信部210は、ダウンリンクCCと共に拡張帯域との同期をも確立し得る。
無線通信部210は、ダウンリンクCCのPBCH上で送信されるブロードキャスト情報を受信する。当該ブロードキャスト情報は、例えば、コンポーネントキャリアの基本帯域幅を示す帯域幅情報を含み得る。無線通信部210は、さらに、拡張帯域に関連する設定を示すBF設定情報を受信する。無線通信部210は、例えば、PBCH上のMIBにおいて、PDSCH上のSIBにおいて、又はPDCCH上の個別のシグナリングにおいてBF設定情報を受信してよい。帯域に依存する無線通信部210のパラメータは、BF設定情報に含まれるいくつかの指標に従って設定される。
図16は、図15に示した無線通信部210の詳細な構成の一例を示すブロック図である。図16を参照すると、無線通信部210は、フロントエンド211、直交復調部212、受信ベースバンド部213、送信ベースバンド部214及び直交変調部215を有する。
フロントエンド211は、1つ以上の送受信アンテナ(ANT)、フィルタ(FIL)、受信ブランチ内の増幅器(AMP)及びバンドパスフィルタ(BPF)、並びに送信ブランチ内の可変利得増幅器(VGA)、バンドパスフィルタ(BPF)、増幅器(AMP)及びアイソレータ(ISO)を含む。
直交復調部212は、フロントエンド211から入力される受信信号を、周波数シンセサイザにより調整される周波数でI成分とQ成分とに分解し、I成分及びQ成分をそれぞれローパスフィルタ(LPF)でフィルタリングする。ローパスフィルタは、帯域外ノイズ、及びAD変換により生じる可能性のあるエイリアシングノイズを除去する。
受信ベースバンド部213は、アナログ−デジタル変換器(A/D)、シリアル−パラレル変換器(S/P)、離散フーリエ変換器(DFT)、パラレル−シリアル変換器(P/S)、及びデマッパを含む。アナログ−デジタル変換器は、受信帯域に対応するサンプリングレートで受信アナログ信号をデジタル信号に変換する。離散フーリエ変換器は、シリアル−パラレル変換器から入力されるサブキャリアごとの周波数領域のデジタル信号を、時間領域のデジタル信号に変換する。
送信ベースバンド部214は、マッパ、シリアル−パラレル変換器(S/P)、逆離散フーリエ変換器(iDFT)、パラレル−シリアル変換器(P/S)、及びデジタル−アナログ変換器(D/A)を含む。逆離散フーリエ変換器は、シリアル−パラレル変換器から入力されるサブキャリアごとの時間領域のデジタル信号を、周波数領域のデジタル信号に変換する。デジタル−アナログ変換器は、送信帯域に対応するサンプリングレートでデジタル信号を送信アナログ信号に変換する。
直交変調部215は、送信ベースバンド部214から入力される送信アナログ信号のI成分及びQ成分をそれぞれローパスフィルタ(LPF)でフィルタリングし、周波数シンセサイザにより調整される周波数で無線周波数の送信信号に変調する。そして、直交変調部215により生成される送信信号は、フロントエンド211へ出力される。
例えば、図16に例示したローパスフィルタのカットオフ周波数、A/D変換及びD/A変換のサンプリングレート、並びにDFT及び逆DFTのFFTサイズは、送受信帯域(及びその帯域幅)に依存して調整されるべき回路パラメータである。これら回路パラメータは、BF設定情報に含まれる指標に基づいて後述する通信制御部234により生成される帯域設定信号に従って設定され得る。その結果、無線通信部210は、拡張帯域上で無線信号を送信し及び受信することができるようになる。
(2)記憶部
記憶部220は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、端末装置200の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。記憶部220により記憶されるデータは、例えば、基本帯域幅を示す帯域幅情報、及びBF設定情報を含み得る。
記憶部220は、ハードディスク又は半導体メモリなどの記憶媒体を用いて、端末装置200の動作のためのプログラム及びデータを記憶する。記憶部220により記憶されるデータは、例えば、基本帯域幅を示す帯域幅情報、及びBF設定情報を含み得る。
(3)制御部
制御部230は、CPU又はDSPなどのプロセッサを用いて、端末装置200の動作全般を制御する。本実施形態において、制御部230は、アプリケーション部232及び通信制御部234を有する。
制御部230は、CPU又はDSPなどのプロセッサを用いて、端末装置200の動作全般を制御する。本実施形態において、制御部230は、アプリケーション部232及び通信制御部234を有する。
アプリケーション部232は、上位レイヤのアプリケーションを実装する。アプリケーション部232は、他の装置へ送信されるべきデータトラフィックを生成し、生成したデータトラフィックを無線通信部210へ出力する。また、アプリケーション部232は、他の装置から無線通信部210により受信されるデータトラフィックを処理する。
通信制御部234は、基地局100から受信される制御信号に従って、無線通信部210により実行される無線通信を制御する。端末装置200と基地局100との間の無線通信は、典型的には、リソースブロック単位で制御される。例えば、通信制御部234は、無線通信部210により受信されるブロードキャスト情報により示される基本帯域幅に合わせて、帯域に依存する無線通信部210の回路パラメータを設定する。それにより、無線通信部210がコンポーネントキャリア上で無線信号を送受信することが可能となる。
本実施形態では、拡張帯域は、コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に対称的に設定される。通信制御部234は、基地局100により余剰の周波数帯域に拡張帯域が設定された場合に、無線通信部210により受信されるBF設定情報により示される拡張帯域幅に合わせて、帯域に依存する無線通信部210の回路パラメータを再設定(調整)する。それにより、無線通信部210がコンポーネントキャリアに加えて拡張帯域上で無線信号を送受信することが可能となる。拡張帯域がRBサイズの整数倍の拡張帯域幅を有するように設定される場合、無線通信部210により受信されるBF設定情報は、拡張帯域幅に対応するリソースブロック数に基づいて、少ないビット数で拡張帯域幅を表現することができる。両側対称設定が採用される場合、BF設定情報は、拡張帯域幅としてコンポーネントキャリアの一方の側の拡張帯域の帯域幅のみを示せば十分である。
また、通信制御部234は、無線通信部210により受信されるリソース割当て情報に従って、無線通信部210に無線通信を実行させる。リソース割当て情報は、PRACHなどの制御チャネルの配置を示すチャネル配置情報を含み得る。例えば、無線通信部210は、チャネル割当て情報により示されるレガシー端末用のPRACH上で、ランダムアクセス信号を基地局100へ送信することにより、基地局100と接続する。非レガシー端末用のPRACHは、SIB2において通知されるレガシー端末用のPRACHとは異なり、拡張帯域内のリソースブロックに割当てられ得る。また、無線通信部210は、チャネル割当て情報により示されるPUCCH上で、ダウンリンク送信に対するACK/NACK及びCQIなどのアップリンク制御信号を基地局100へ送信し得る。
また、リソース割当て情報は、データ送信のために端末装置200に割当てられるリソースブロックを示すスケジューリング情報を含み得る。例えば、無線通信部210は、スケジューリング情報により示されるリソースブロックにおいて、ダウンリンク信号を受信し、又はアップリンク信号を送信する。
拡張帯域が設定された場合、上述したリソース割当て情報は、コンポーネントキャリア及び拡張帯域を通じて各リソースブロックに一意に付与されるリソースブロック番号に基づいて生成される。コンポーネントキャリアに含まれるリソースブロックには、拡張帯域に含まれるリソースブロックよりも小さいリソースブロック番号が付与される。従って、非レガシー端末である端末装置200が受信するリソース割当て情報の形式は、拡張帯域が設定されたか否かに依存して異なる可能性がある。例えば、拡張帯域が設定されていない場合、リソース割当て情報により特定され得るリソースブロック番号の最大値は、コンポーネントキャリアのリソースブロック数に対応する。これに対し、拡張帯域が設定された場合、リソース割当て情報により特定され得るリソースブロック番号の最大値は、コンポーネントキャリアのリソースブロック数と拡張帯域(保護帯域を含む場合もある)のリソースブロック数との和に対応する。また、ビットマップ形式で表現されるスケジューリング情報のサイズは、拡張帯域が設定された場合、拡張帯域が設定されていない場合のサイズよりも大きくなる。通信制御部234は、これらリソース割当て情報を拡張帯域の設定に従って解釈し、無線通信部210により実行される無線通信を制御する。
なお、レガシー端末により受信されるリソース割当て情報の形式は、上述した新たな付番ルールが採用される結果として、拡張帯域が設定されたか否かに依存して変化しない。
<5.処理の流れ>
本節では、図17〜図19を用いて、上述した基地局100と端末装置200とにより構成される無線通信システムにおける処理の流れについて説明する。
本節では、図17〜図19を用いて、上述した基地局100と端末装置200とにより構成される無線通信システムにおける処理の流れについて説明する。
[5−1.帯域設定処理]
図17は、基地局100により実行される帯域設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図17は、基地局100により実行される帯域設定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図17を参照すると、まず、基地局100の通信制御部140は、利用可能な周波数帯域に、1つ以上のコンポーネントキャリアを設定する(ステップS1)。次に、通信制御部140は、余剰の周波数帯域が存在するか否かを判定する(ステップS2)。余剰の周波数帯域が存在しない場合には、図17に示したその後の処理はスキップされる。余剰の周波数帯域が存在する場合、処理はステップS3へ進む。
ステップS3において、通信制御部140は、コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、拡張帯域を対称的に設定する(ステップS3)。ここで設定される拡張帯域は、コンポーネントキャリアに付加され、コンポーネントキャリアの基本帯域幅を拡張する。次に、通信制御部140は、ダウンリンクCCに隣接する帯域を保護帯域に設定する(ステップS4)。保護帯域は、拡張帯域の一部であると扱われてもよい。次に、通信制御部140は、コンポーネントキャリア及び当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域内のリソースブロックに、新たな付番ルールに従って、一意のリソースブロック番号を付与する(ステップS5)。次に、通信制御部140は、いくつかのチャネルの配置を決定する(ステップS6)。例えば、同期用リソース及びブロードキャストチャネルは、ダウンリンクCCの中央のリソースブロックに配置される。レガシー端末用のPRACHは、アップリンクCCのPUSCHの一部に配置される。非レガシー端末用のPRACHは、アップリンクの拡張帯域に配置される。次に、通信制御部140は、拡張帯域の設定を示す指標を含むBF設定情報を生成する(ステップS7)。
ここで説明した帯域設定処理は、基地局100がセルの運用を初期化する際に実行されてもよく、又は拡張帯域の設定を動的に更新するために、運用中に(例えば周期的に)実行されてもよい。
[5−2.通信制御処理]
図18A及び図18Bは、一実施形態に係る通信制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
図18A及び図18Bは、一実施形態に係る通信制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。
図18Aを参照すると、まず、基地局100は、図17を用いて説明した帯域設定処理を実行することにより、利用可能な周波数帯域に1つ以上のコンポーネントキャリア及び当該コンポーネントキャリアを拡張する拡張帯域を設定する(ステップS10)。
次に、基地局100は、ダウンリンクCCの中央のリソースブロックに配置される同期用リソース上で、プライマリ同期信号及びセカンダリ同期信号を送信する(ステップS11)。非レガシー端末である端末装置200は、かかる同期信号を受信することにより、基地局100との同期を確立する(ステップS13)。
次に、基地局100は、ダウンリンクCCのブロードキャストチャネル上で、基本帯域幅を示す帯域幅情報を含むブロードキャスト情報を送信する(ステップS15)。端末装置200の通信制御部234は、受信される当該ブロードキャスト情報により示される基本帯域幅に合わせて、帯域に依存する無線通信部210の回路パラメータを設定する(ステップS17)。なお、レガシー端末もまた、これら同期信号及びブロードキャスト情報を基地局100から受信する。
端末装置200において基本帯域幅に合わせて無線通信部210の回路パラメータが設定されると、コンポーネントキャリア上で無線信号を送信し及び受信することが可能となる。次に、端末装置200は、アップリンクCC上で、基地局100へ接続要求を送信する(ステップS19)。基地局100は、端末装置200からの接続要求への応答として、接続許可を端末装置200へ送信する(ステップS21)。
次に、基地局100は、ダウンリンクCC上で、端末装置200のケイパビリティを問い合わせるための問合せ信号を端末装置200へ送信する(ステップS23)。端末装置200は、基地局100からの問合せ信号への応答として、ケイパビリティ応答を基地局100へ送信する(ステップS25)。ここで送信されるケイパビリティ応答は、端末装置200が非レガシー端末であること、即ち拡張帯域上での無線通信をサポートすることを示すケイパビリティ情報を含む。
次に、基地局100は、拡張帯域の設定を示す指標を含むBF設定情報を、端末装置200へ送信する(ステップS27)。端末装置200の通信制御部234は、受信される当該BF設定情報により示される拡張帯域幅(又は基本帯域幅及び拡張帯域幅の合計)に合わせて、帯域に依存する無線通信部210の回路パラメータを調整する(ステップS29)。そして、端末装置200は、BF設定完了報告を基地局100へ送信する(ステップS31)。
その後、シーケンスは図18Bへ移る。基地局100は、端末装置200宛てのダウンリンクデータが発生すると(ステップS33)、端末装置200へのダウンリンク送信を、ダウンリンクCC又はダウンリンクCCに付加される拡張帯域内のリソースブロックに割り当てる(ステップS35)。次に、基地局100は、ダウンリンク割当てを示すスケジューリング情報を、例えばダウンリンクCCのPDCCH上で端末装置200へ送信する(ステップS37)。そして、基地局100は、割当てたリソースブロックを用いて、ダウンリンクデータを端末装置200へ送信する(ステップS39)。
また、端末装置200は、他の装置宛てのアップリンクデータが発生すると(ステップS41)、基地局100へスケジューリング要求を送信する(ステップS43)。基地局100は、スケジューリング要求の受信に応じて、端末装置200からのアップリンク送信を、アップリンクCC又はアップリンクCCに付加される拡張帯域内のリソースブロックに割り当てる(ステップS45)。次に、基地局100は、アップリンク許可を示すスケジューリング情報を、例えばダウンリンクCCのPDCCH上で端末装置200へ送信する(ステップS47)。そして、端末装置200は、割当てられたリソースブロックを用いて、アップリンクデータを基地局100へ送信する(ステップS49)。
なお、ここでは基地局100が端末装置200のケイパビリティを確認した後に基地局100が端末装置200へBF設定情報を送信する例を説明した。しかしながら、基地局100は、端末装置200のケイパビリティを確認する前に、例えばBF設定情報をセル内にブロードキャストしてもよい。
[5−3.スケジューリング処理]
図19は、基地局100により実行されるスケジューリング処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図19は、基地局100により実行されるスケジューリング処理の流れの一例を示すフローチャートである。
図19を参照すると、まず、基地局100の通信制御部140は、スケジューリングの必要性を認識する(ステップS61)。例えば、通信制御部140は、ある端末装置宛てのダウンリンクデータが届いたことを認識し、又は端末装置からアップリンクデータについてのスケジューリング要求を受信することにより、スケジューリングの必要性を認識し得る。
ある端末装置のためのスケジューリングの必要性を認識した通信制御部140は、当該端末装置のケイパビリティを判定する(ステップS62)。各端末装置のケイパビリティ情報は、ケイパビリティ問合せに対する応答を通じて予め取得され、基地局100の記憶部130により記憶され得る。
端末装置が非レガシー端末である場合、通信制御部140は、さらに当該非レガシー端末の位置を判定する(ステップS64)。端末の位置は、例えば端末においてGPS信号を用いて測定され基地局100へ報告されてもよく、又は基地局100において測定されてもよい。
通信制御部140は、判定した位置がセルの中央に近い場合(例えば、基地局100からの距離が所定の閾値を下回る場合)、拡張帯域内のリソースブロックを非レガシー端末に割当てる(ステップS66)。一方、通信制御部140は、判定した位置がセルエッジに近い場合、コンポーネントキャリア内のリソースブロックを非レガシー端末に割当てる(ステップS67)。なお、アップリンクについては、ステップS64及びステップS65は省略されてもよい。その場合、非レガシー端末のアップリンク送信は、拡張帯域内のリソースブロックに優先的に割り当てられる。
また、端末装置がレガシー端末である場合、通信制御部140は、コンポーネントキャリア内のリソースブロックを当該レガシー端末に割当てる(ステップS67)。
そして、通信制御部140は、スケジューリングの結果を示すスケジューリング情報を生成し、生成したスケジューリング情報を無線通信部110から送信させる(ステップS68)。非レガシー端末用のスケジューリング情報の形式は、レガシー端末用のスケジューリング情報の形式と異なってもよい。
なお、図17〜図19を用いて説明した処理の流れは一例に過ぎない。処理ステップの順序は変更されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよく、又は追加的な処理ステップが導入されてもよい。
<6.まとめ>
ここまで、本開示に係る技術の実施形態について詳細に説明した。上述した実施形態によれば、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域が対称的に設定される。かかる構成によれば、ダウンリンクCCの中央に割当てられる同期用リソースは、コンポーネントキャリアと両側の拡張帯域との合計の周波数帯域の中央に位置する。従って、端末装置は、既存のセルサーチ手続と同様に、あるレベルを上回る受信電力が測定される帯域の中央において同期信号を確実に検出することができる。それにより、盲目的な同期信号のサーチが不要となり、端末装置が同期を確立するまでの時間が長期化することを防止することができる。
ここまで、本開示に係る技術の実施形態について詳細に説明した。上述した実施形態によれば、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、当該コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域が対称的に設定される。かかる構成によれば、ダウンリンクCCの中央に割当てられる同期用リソースは、コンポーネントキャリアと両側の拡張帯域との合計の周波数帯域の中央に位置する。従って、端末装置は、既存のセルサーチ手続と同様に、あるレベルを上回る受信電力が測定される帯域の中央において同期信号を確実に検出することができる。それにより、盲目的な同期信号のサーチが不要となり、端末装置が同期を確立するまでの時間が長期化することを防止することができる。
また、ある実施例において、BF設定情報などの拡張帯域に関連する設定情報は、ダウンリンクCC上で送信される。かかる構成によれば、非レガシー端末は、まずダウンリンクCCとの間の同期を獲得した上でダウンリンクCC上でBF設定情報を受信し、そして受信したBF設定情報を用いて拡張帯域のための送受信機の設定をすることができる。即ち、バンドフィリングが行われない動作状態からバンドフィリングが行われる動作状態への円滑な動作の移行が可能となる。
なお、本明細書において説明した各装置による一連の制御処理は、ソフトウェア、ハードウェア、及びソフトウェアとハードウェアとの組合せのいずれを用いて実現されてもよい。ソフトウェアを構成するプログラムは、例えば、各装置の内部又は外部に設けられる記憶媒体(非一時的な媒体:non-transitory media)に予め格納される。そして、各プログラムは、例えば、実行時にRAM(Random Access Memory)に読み込まれ、CPUなどのプロセッサにより実行される。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
(1)
基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御する通信制御部、を備え、
前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する、
通信制御装置。
(2)
前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域の双方に前記端末装置を同期させるための同期信号が送信されるリソースを、前記コンポーネントキャリアの中央に割当てる、前記(1)に記載の通信制御装置。
(3)
前記通信制御装置は、
前記拡張帯域に関連する設定情報を、前記コンポーネントキャリア上で送信する無線通信部、
をさらに備える、前記(1)又は前記(2)に記載の通信制御装置。
(4)
前記通信制御装置は、
前記拡張帯域に関連するスケジューリング情報を、前記コンポーネントキャリア上で前記端末装置へ送信する無線通信部、
をさらに備える、前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(5)
前記通信制御部は、リソースブロック単位で前記無線通信を制御し、前記拡張帯域の帯域幅をリソースブロックのサイズの整数倍に設定する、前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(6)
前記通信制御部は、前記拡張帯域の帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく指標を用いて、前記拡張帯域の設定を前記端末装置へ通知する、前記(5)に記載の通信制御装置。
(7)
前記指標は、前記コンポーネントキャリアの一方の側の前記拡張帯域の帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく、前記(6)に記載の通信制御装置。
(8)
前記1つ以上の端末装置は、前記拡張帯域上での無線通信をサポートする第1グループの端末装置と前記拡張帯域上での無線通信をサポートしない第2グループの端末装置とを含み、
前記通信制御部は、前記拡張帯域が設定されるか否かに依存して変化しないリソース割当て情報を、前記第2グループの端末装置のために送信する、
前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(9)
前記リソース割当て情報は、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域を通じて各リソースブロックに一意に付与されるリソースブロック番号に基づいて生成され、
前記コンポーネントキャリアに含まれるリソースブロックには、前記コンポーネントキャリアのいずれの側の前記拡張帯域に含まれるリソースブロックよりも小さい前記リソースブロック番号が付与される、
前記(8)に記載の通信制御装置。
(10)
前記リソース割当て情報は、前記コンポーネントキャリア上で送信されるチャネル配置情報及びスケジューリング情報のうち少なくとも1つを含む、前記(8)又は前記(9)に記載の通信制御装置。
(11)
前記無線通信は、周波数分割複信(FDD)方式で行われ、
前記通信制御部は、ダウンリンクにおいて、前記コンポーネントキャリアと前記拡張帯域との間に無線信号の送信されない保護帯域を設定する、
前記(1)〜(10)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(12)
前記通信制御部は、アップリンクにおいて、前記保護帯域を設定しない、前記(11)に記載の通信制御装置。
(13)
前記通信制御部は、前記拡張帯域におけるダウンリンク送信を、セルの中央により近い端末装置のために割当てる、前記(1)〜(12)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(14)
基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御することと、
前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定することと、
を含む通信制御方法。
(15)
1つ以上の端末装置と通信制御装置とを含む無線通信システムであって、
前記通信制御装置は、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定し、
少なくとも1つの前記端末装置は、前記拡張帯域上で無線通信を実行する、
無線通信システム。
(16)
基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で行われる無線通信を制御する通信制御装置であって、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する当該通信制御装置、と通信する無線通信部と、
前記通信制御装置により前記拡張帯域が設定された場合に、設定された前記拡張帯域上で前記無線通信部に無線通信を実行させる制御部と、
を備える端末装置。
(17)
前記無線通信部は、前記コンポーネントキャリアの中央において送信される同期信号を受信することにより、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域の双方に同期する、前記(16)に記載の通信制御装置。
(18)
前記制御部は、前記通信制御装置から受信される前記拡張帯域の設定を示す指標に従って、帯域に依存する前記無線通信部のパラメータを設定し、
前記指標は、前記コンポーネントキャリアの一方の側の前記拡張帯域の帯域幅に基づく、
前記(16)又は前記(17)に記載の端末装置。
(1)
基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御する通信制御部、を備え、
前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する、
通信制御装置。
(2)
前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域の双方に前記端末装置を同期させるための同期信号が送信されるリソースを、前記コンポーネントキャリアの中央に割当てる、前記(1)に記載の通信制御装置。
(3)
前記通信制御装置は、
前記拡張帯域に関連する設定情報を、前記コンポーネントキャリア上で送信する無線通信部、
をさらに備える、前記(1)又は前記(2)に記載の通信制御装置。
(4)
前記通信制御装置は、
前記拡張帯域に関連するスケジューリング情報を、前記コンポーネントキャリア上で前記端末装置へ送信する無線通信部、
をさらに備える、前記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(5)
前記通信制御部は、リソースブロック単位で前記無線通信を制御し、前記拡張帯域の帯域幅をリソースブロックのサイズの整数倍に設定する、前記(1)〜(4)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(6)
前記通信制御部は、前記拡張帯域の帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく指標を用いて、前記拡張帯域の設定を前記端末装置へ通知する、前記(5)に記載の通信制御装置。
(7)
前記指標は、前記コンポーネントキャリアの一方の側の前記拡張帯域の帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく、前記(6)に記載の通信制御装置。
(8)
前記1つ以上の端末装置は、前記拡張帯域上での無線通信をサポートする第1グループの端末装置と前記拡張帯域上での無線通信をサポートしない第2グループの端末装置とを含み、
前記通信制御部は、前記拡張帯域が設定されるか否かに依存して変化しないリソース割当て情報を、前記第2グループの端末装置のために送信する、
前記(1)〜(7)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(9)
前記リソース割当て情報は、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域を通じて各リソースブロックに一意に付与されるリソースブロック番号に基づいて生成され、
前記コンポーネントキャリアに含まれるリソースブロックには、前記コンポーネントキャリアのいずれの側の前記拡張帯域に含まれるリソースブロックよりも小さい前記リソースブロック番号が付与される、
前記(8)に記載の通信制御装置。
(10)
前記リソース割当て情報は、前記コンポーネントキャリア上で送信されるチャネル配置情報及びスケジューリング情報のうち少なくとも1つを含む、前記(8)又は前記(9)に記載の通信制御装置。
(11)
前記無線通信は、周波数分割複信(FDD)方式で行われ、
前記通信制御部は、ダウンリンクにおいて、前記コンポーネントキャリアと前記拡張帯域との間に無線信号の送信されない保護帯域を設定する、
前記(1)〜(10)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(12)
前記通信制御部は、アップリンクにおいて、前記保護帯域を設定しない、前記(11)に記載の通信制御装置。
(13)
前記通信制御部は、前記拡張帯域におけるダウンリンク送信を、セルの中央により近い端末装置のために割当てる、前記(1)〜(12)のいずれか1項に記載の通信制御装置。
(14)
基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御することと、
前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定することと、
を含む通信制御方法。
(15)
1つ以上の端末装置と通信制御装置とを含む無線通信システムであって、
前記通信制御装置は、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定し、
少なくとも1つの前記端末装置は、前記拡張帯域上で無線通信を実行する、
無線通信システム。
(16)
基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で行われる無線通信を制御する通信制御装置であって、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する当該通信制御装置、と通信する無線通信部と、
前記通信制御装置により前記拡張帯域が設定された場合に、設定された前記拡張帯域上で前記無線通信部に無線通信を実行させる制御部と、
を備える端末装置。
(17)
前記無線通信部は、前記コンポーネントキャリアの中央において送信される同期信号を受信することにより、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域の双方に同期する、前記(16)に記載の通信制御装置。
(18)
前記制御部は、前記通信制御装置から受信される前記拡張帯域の設定を示す指標に従って、帯域に依存する前記無線通信部のパラメータを設定し、
前記指標は、前記コンポーネントキャリアの一方の側の前記拡張帯域の帯域幅に基づく、
前記(16)又は前記(17)に記載の端末装置。
100 通信制御装置(基地局)
110 無線通信部
140 通信制御部
200 端末装置(非レガシー端末)
210 無線通信部
234 通信制御部
110 無線通信部
140 通信制御部
200 端末装置(非レガシー端末)
210 無線通信部
234 通信制御部
Claims (18)
- 基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御する通信制御部、を備え、
前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する、
通信制御装置。 - 前記通信制御部は、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域の双方に前記端末装置を同期させるための同期信号が送信されるリソースを、前記コンポーネントキャリアの中央に割当てる、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記通信制御装置は、
前記拡張帯域に関連する設定情報を、前記コンポーネントキャリア上で送信する無線通信部、
をさらに備える、請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記通信制御装置は、
前記拡張帯域に関連するスケジューリング情報を、前記コンポーネントキャリア上で前記端末装置へ送信する無線通信部、
をさらに備える、請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記通信制御部は、リソースブロック単位で前記無線通信を制御し、前記拡張帯域の帯域幅をリソースブロックのサイズの整数倍に設定する、請求項1に記載の通信制御装置。
- 前記通信制御部は、前記拡張帯域の帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく指標を用いて、前記拡張帯域の設定を前記端末装置へ通知する、請求項5に記載の通信制御装置。
- 前記指標は、前記コンポーネントキャリアの一方の側の前記拡張帯域の帯域幅に対応するリソースブロック数に基づく、請求項6に記載の通信制御装置。
- 前記1つ以上の端末装置は、前記拡張帯域上での無線通信をサポートする第1グループの端末装置と前記拡張帯域上での無線通信をサポートしない第2グループの端末装置とを含み、
前記通信制御部は、前記拡張帯域が設定されるか否かに依存して変化しないリソース割当て情報を、前記第2グループの端末装置のために送信する、
請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記リソース割当て情報は、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域を通じて各リソースブロックに一意に付与されるリソースブロック番号に基づいて生成され、
前記コンポーネントキャリアに含まれるリソースブロックには、前記コンポーネントキャリアのいずれの側の前記拡張帯域に含まれるリソースブロックよりも小さい前記リソースブロック番号が付与される、
請求項8に記載の通信制御装置。 - 前記リソース割当て情報は、前記コンポーネントキャリア上で送信されるチャネル配置情報及びスケジューリング情報のうち少なくとも1つを含む、請求項8に記載の通信制御装置。
- 前記無線通信は、周波数分割複信(FDD)方式で行われ、
前記通信制御部は、ダウンリンクにおいて、前記コンポーネントキャリアと前記拡張帯域との間に無線信号の送信されない保護帯域を設定する、
請求項1に記載の通信制御装置。 - 前記通信制御部は、アップリンクにおいて、前記保護帯域を設定しない、請求項11に記載の通信制御装置。
- 前記通信制御部は、前記拡張帯域におけるダウンリンク送信を、セルの中央により近い端末装置のために割当てる、請求項1に記載の通信制御装置。
- 基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で1つ以上の端末装置により行われる無線通信を制御することと、
前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定することと、
を含む通信制御方法。 - 1つ以上の端末装置と通信制御装置とを含む無線通信システムであって、
前記通信制御装置は、基本帯域幅を有するコンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に、前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定し、
少なくとも1つの前記端末装置は、前記拡張帯域上で無線通信を実行する、
無線通信システム。 - 基本帯域幅を有するコンポーネントキャリア上で行われる無線通信を制御する通信制御装置であって、前記コンポーネントキャリアの上側及び下側の余剰の周波数帯域に前記コンポーネントキャリアに付加される拡張帯域を対称的に設定する当該通信制御装置、と通信する無線通信部と、
前記通信制御装置により前記拡張帯域が設定された場合に、設定された前記拡張帯域上で前記無線通信部に無線通信を実行させる制御部と、
を備える端末装置。 - 前記無線通信部は、前記コンポーネントキャリアの中央において送信される同期信号を受信することにより、前記コンポーネントキャリア及び前記拡張帯域の双方に同期する、請求項16に記載の通信制御装置。
- 前記制御部は、前記通信制御装置から受信される前記拡張帯域の設定を示す指標に従って、帯域に依存する前記無線通信部のパラメータを設定し、
前記指標は、前記コンポーネントキャリアの一方の側の前記拡張帯域の帯域幅に基づく、
請求項16に記載の端末装置。
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