JP2022071152A - 端末、待ち受け方法、及び基地局 - Google Patents

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Abstract

【課題】Radio Resource Control(RRC) IDLE状態の端末が適切に通信処理を行うことを可能とする技術を提供する。【解決手段】同期信号及び前記同期信号に対応するマスター情報ブロックをセルで受信する受信部と、前記受信部で受信したマスター情報ブロックに含まれるシステム情報ブロックの無線リソースに関する情報と、ページングのモニタを行うための無線リソースに関する情報と、を取得する取得部と、を有し、前記受信部は、端末がRadio Resource Control(RRC)アイドル状態である場合に、前記システム情報ブロックを受信し、前記システム情報ブロックは、周波数リソースを示し、前記周波数リソースの帯域幅は前記セルの帯域幅以下であり、前記ページングのモニタを前記周波数リソースで行う、端末。【選択図】図7

Description

本発明は、端末、待ち受け方法、及び基地局に関する。
Long Term Evolution(LTE)の規格では、1つのキャリア(シングルキャリア)において、基地局が運用可能なチャネル帯域幅は6種類のうちいずれかであることが規定されている。具体的には、1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz及び20MHzの6種類が規定されている(非特許文献1参照)。
また、3GPPでは、システム容量の更なる大容量化、データ伝送速度の更なる高速化、無線区間における更なる低遅延化などを実現するために、5Gと呼ばれる無線アクセス技術の検討が進められている(非特許文献2参照)。
3GPP TS36.104 V14.0.0 (2016-06) 株式会社NTTドコモ、NTT DOCOMOテクニカルジャーナル"5G無線アクセス技術"、2016年1月
通常のLTEでは、20Mhzを超える帯域幅で通信を行う場合、Carrier Aggregation(CA)又はDual Connectivity(DC)を用いて複数のキャリアを束ねる必要がある。一方、5Gでは、通常のLTEとは異なる周波数で運用が開始されることが想定されており、1つのキャリア(シングルキャリア)において、LTEよりも広いチャネル帯域幅(例えば数百MHz~数GHzなど)をサポートすることが検討されている。また、5Gでは、スマートフォンのみならず、Internet of Things(IoT)端末など、様々なUser Equipment(UE)能力のユーザ装置を同一の無線ネットワークに収容することが検討されている。
基地局が通信可能な帯域幅以下で様々な帯域幅をサポートするユーザ装置が混在する環境において、特にRadio Resource Control(RRC) IDLE状態のユーザ装置が適切に通信処理を行うことを可能とする技術が必要とされている。
開示の技術の端末は、同期信号及び前記同期信号に対応するマスター情報ブロックをセルで受信する受信部と、前記受信部で受信したマスター情報ブロックに含まれるシステム情報ブロックの無線リソースに関する情報と、ページングのモニタを行うための無線リソースに関する情報と、を取得する取得部と、を有し、前記受信部は、端末がRadio Resource Control(RRC)アイドル状態である場合に、前記システム情報ブロックを受信し、前記システム情報ブロックは、周波数リソースを示し、前記周波数リソースの帯域幅は前記セルの帯域幅以下であり、前記ページングのモニタを前記周波数リソースで行う。
開示の技術によれば、基地局が通信可能な帯域幅以下で様々な帯域幅をサポートするユーザ装置が混在する環境において、特にRRC IDLE状態のユーザ装置が適切に通信処理を行うことが可能な技術が提供される。
チャネル帯域幅の構成例を示す図である。 実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 使用可能最大帯域幅の具体例を示す図である。 実施の形態に係る無線通信システムが行う動作の全体の流れを説明するための図である。 サブバンドの設定例を示す図である。 SSとサブバンドとの関係の例を説明するための図である。 実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順例を示すシーケンス図である。 SS、P-BCH(MIB)及びSIBが送信される無線リソースの例を示す図である。 セル再選択の動作の例を説明するための図である。 PCHが設定される無線リソースの例を示す図である。 RACHが設定される無線リソースの例を示す図である。 実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。 実施の形態に係るユーザ装置及び基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。
通常のLTEでは、ユーザ装置は、少なくとも規格上の最大のチャネル帯域幅(20MHz)をサポートすべきであることが規定されている。しかしながら、5Gでは、全てのユーザ装置に対して規格上の最大のチャネル帯域幅をサポートさせることは現実的ではない。例えば、IoTデバイスのように高速通信を必要しないユーザ装置は、製造コストを低く抑える等の理由で、図1に示すように、規格上の最大のチャネル帯域幅(図1の例では800MHz)より狭い帯域幅(図1の例では100MHz以下、200MHz以下)のみをサポートすることが想定される。従って、5Gでは、基地局が通信可能な帯域幅以下で様々な帯域幅をサポートするユーザ装置が混在する環境であっても、柔軟に通信を行うことが可能な仕組みが必要になると考えられる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはLTE及び5Gに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はLTE及び5Gに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「LTE」は、3GPPのリリース8、又は9に対応する通信方式のみならず、3GPPのリリース10、11、12、13、又はリリース14以降に対応する第5世代の通信方式も含む広い意味で使用する。
<システム構成>
図2は、実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図2に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局10とユーザ装置UEとを有する。図2の例では、基地局10及びユーザ装置UEが1つずつ図示されているが、複数の基地局10を有していてもよいし、複数のユーザ装置UEを有していてもよい。
ユーザ装置UEは、スマートフォンのように大量のデータを頻繁に送受信する端末(Mobile Broad band(MBB)端末)、IoTデバイスのように少量のデータのみを低頻度で送受信する端末(Machine Type Communication(MTC)端末、Internet of Things(IoT)端末)などであり、本実施の形態では、あらゆる種別のユーザ装置UEが含まれる。
基地局10は、ユーザ装置UEとの間で確立される無線ベアラを介してユーザ装置UEと通信を行う。基地局10は、「enhanced NodeB(eNB)」、「New Radio(NR)ノード」、「gNB」、「evolution LTE enhanced NodeB(eLTE eNB)」などと呼ばれてもよい。また、基地局10は、1つ又は複数のremote radio head(RRH)を備えてもよい。
<本無線通信システムにおける通信方法の概要>
ここで、本無線通信システムにおける通信方法の概要について説明する。実施の形態に係る無線通信システムは、以下に説明する通信方法をサポートしている前提である。
(帯域幅について)
前述したように、LTEではチャネル帯域幅として6パターンのみが規定されるので、ユーザ装置UE及び基地局10のそれぞれにおいてサポートされるチャネル帯域幅は、これら6パターンに限定される。既存の無線送受信技術を活用することで、ユーザ装置UE及び基地局10におけるチャネル帯域幅として、LTEの6パターン以外の帯域幅をサポートすることは可能であるが、LTEにおいて規定されるチャネル帯域幅が6パターンであるため、LTEでは、ユーザ装置UE及び基地局10のそれぞれにおいてサポートされるチャネル帯域幅は、これら6パターンに限定されるのである。
一方、本実施の形態に係る無線通信システムにおいては、LTEのように限定的なパターンのチャネル帯域幅を設けずに、ユーザ装置UE及び基地局10のそれぞれにおいて、狭帯域幅から超広帯域幅(例:5GHz)までの任意の帯域幅をサポートできるようにする。
本実施の形態では、ユーザ装置UE/基地局10が通信に使用できる最大の帯域幅である「使用可能最大帯域幅(Available Maximum Bandwidth)」を用いる。ユーザ装置UE/基地局10は使用可能最大帯域幅以下の帯域幅の帯域を使用して通信を行うことができる。
「使用可能最大帯域幅」を「送信帯域幅構成(Transmission Bandwidth Configuration)」と呼んでもよい。また、「使用可能最大帯域幅」の両側にガードバンドを追加した帯域幅を「チャネル帯域幅」と呼んでもよい。また、「使用可能最大帯域幅」を「チャネル帯域幅」と呼んでもよい。また、「使用可能最大帯域幅」を、「送信帯域幅」、「受信帯域幅」、「送受信帯域幅」、「最大帯域幅」、「最大送信帯域幅」、「最大受信帯域幅」、「最大送受信帯域幅」、「システム帯域幅」のいずれかと置き換えてもよい。また、「使用可能最大帯域幅」を、これら以外の名称に置き換えてもよい。
図3に、本実施の形態に係る無線通信システムにおける使用可能最大帯域幅の使用例を示す。なお、図3に示す使用可能最大帯域幅は、DLの使用可能最大帯域幅と解釈してもよいし、ULの使用可能最大帯域幅と解釈してもよいし、DLとULに共通の使用可能最大帯域幅(例:TDDの場合)と解釈してもよい。
図3の例では、基地局10は、XMHz(Xは所定の数字である)の使用可能最大帯域幅をサポートする。当該使用可能最大帯域幅は、例えば、1MHz以上かつ5000MHz以下である。この場合、1MHzが使用可能最大帯域幅の最小値であり、5000MHzが使用可能最大帯域幅の最大値である。当該最小値と最大値は、仕様により予め定められてもよい。
また、図3の例では、ユーザ装置UE(A)は100MHzの使用可能最大帯域幅をサポートし、ユーザ装置UE(B)は200MHzの使用可能最大帯域幅をサポートし、ユーザ装置UE(C)は400MHzの使用可能最大帯域幅をサポートする。
各ユーザ装置UEは、自身の使用可能最大帯域幅の範囲内の帯域幅を使用して基地局10と通信を行う。例えば、ユーザ装置UE(C)は、基地局10からのリソースの割り当てに応じて、400MHz以下の帯域幅(例:400MHz、200MHz、等)を使用して基地局10と通信を行うことができる。
上述したように、使用可能最大帯域幅は所定の範囲内の任意の帯域幅とすることができ、粒度は、例えば、1RB(例:180KHz)単位、1MHz単位、又は、channel raster(100KHz)である。また、これら以外の値を粒度としてもよい。
(データ通信が行われるまでの動作)
図4のシーケンス図を参照して、本実施の形態に係る無線通信システムにおいて、データ通信が行われるまでの動作の全体の流れの例を説明する。
ステップS1において、基地局10は、基地局10の使用可能最大帯域幅をユーザ装置UEに通知する。本実施の形態では、当該通知は、システム情報(Master Information Block(MIB)又はSystem Information Block(SIB))のブロードキャストにより行われる。ただし、当該通知を、各ユーザ装置への個別チャネルを使用して実施してもよい。また、ステップS1における使用可能最大帯域幅の通知は、DLの使用可能最大帯域幅とULの使用可能最大帯域幅のそれぞれについて行うこととしてもよいし、DLの使用可能最大帯域幅とULの使用可能最大帯域幅のいずれかについて行うこととしてもよい。また、ULとDLの使用可能最大帯域幅が同じである場合には、ULとDLの区別をせずに使用可能最大帯域幅の通知を行うこととしてもよい。
ステップS2において、ユーザ装置UEは、ユーザ装置UEがサポートする使用可能最大帯域幅の能力情報(UE capability)を基地局10に報告する。ステップS2における使用可能最大帯域幅の報告は、DLの使用可能最大帯域幅とULの使用可能最大帯域幅のそれぞれについて行うこととしてもよいし、DLの使用可能最大帯域幅とULの使用可能最大帯域幅のいずれかについて行うこととしてもよい。また、ULとDLの使用可能最大帯域幅が同じである場合には、ULとDLの区別をせずに(ULとDLに共通の)使用可能最大帯域幅の能力情報の報告を行うこととしてもよい。
ステップS3において、基地局10は、自身がサポートする使用可能最大帯域幅と、ユーザ装置UEがサポートする使用可能最大帯域幅とに基づいて、例えば、後述するサブバンド及びサブバンドの中心周波数の設定を行って、ユーザ装置UEが通信に使用するサブバンド内のリソースをユーザ装置UEに指示する(割り当てる)。当該指示は、例えば、物理下り制御チャネル(PDCCH)により行われる。ステップS4において、ユーザ装置UEは、基地局10から指示されたリソースを使用して基地局10と通信を行う(例:データ送信、又は、データ受信を行う)。
(サブバンド及びサブバンドの中心周波数について)
ここで、基地局10の使用可能最大帯域幅がユーザ装置UEの使用可能最大帯域幅よりも大きい場合におけるリソース割り当て動作の詳細例を説明する。以下の動作は、主に特定のユーザ装置UEに着目した動作であるが、実際には、基地局10配下の複数のユーザ装置のそれぞれに対して、その能力に応じて、以下で説明する動作がなされる。
基地局10の使用可能最大帯域幅がユーザ装置UEの使用可能最大帯域幅よりも大きい場合には、基地局10は、ユーザ装置UEの使用可能最大帯域幅(能力情報により把握済み)を基準として、自身の使用可能最大帯域幅の帯域を複数のサブバンドに分割する。そして、1サブバンド内では1つの中心周波数が定められる。すなわち、同じサブバンド内のリソースでは、中心周波数が固定される。
図5に、サブバンドへの分割の一例を示す。図5は、基地局10の使用可能最大帯域幅が800MHzであり、ユーザ装置UEの使用可能最大帯域幅が200MHzである例を示している。図5に示すように、Aで示す800MHz幅の帯域が、Bで示すように、4つ(800÷200)に分割される。また、例えば、使用可能最大帯域幅が400MHzのユーザ装置に対しては、Aで示す800MHz幅の帯域が、2つの400MHz幅の帯域に分割される。なお、「分割する」とは、分割された帯域の情報(図5の例では、Sub-B#1~#4を表す情報)を管理(保持)することを含む。
また、図5のCに示すように、各サブバンドにおいて、物理リソースブロック(PRB)のインデックスが付される。サブバンド内のPRBインデックスは、一例として、図5に示すように、周波数の低い方のPRBから、インデックスの数値(番号)が1つずつ増加するように付される。例えば、12(又は16)サブキャリアを1RBとして、サブバンド内の周波数の低い方のPRBから高い方に向けて昇順にPRBにインデックスが付される。このようなインデックスの付け方のルールは、ユーザ装置UEと基地局10ともに把握している。
また、基地局10は、各サブバンドの中心周波数を、基地局10がサポートする使用可能最大帯域幅の帯域と、ユーザ装置UEがサポートする使用可能最大帯域幅とから求める。例えば、基地局10がサポートする帯域の中心周波数が28GHzであり、基地局10がサポートする使用可能最大帯域幅が800MHzであり、ユーザ装置UEがサポートする使用可能最大帯域幅が200MHzである場合において、サブバンドの数は4つであり、各サブバンドの中心周波数は低い方から27700MHz、27900MHz、28100MHz、28300MHzとして算出できる。
図5のBに示したように、帯域を分割して各サブバンドの中心周波数を決定する方法の他、基地局10は、基地局10がサポートする使用可能最大帯域幅の帯域の中の任意の周波数をユーザ装置UEに対する中心周波数として決定するとともに、当該中心周波数を持つユーザ装置UEの使用可能最大帯域幅を、ユーザ装置UEがサポートする使用可能最大帯域幅の能力の範囲内で決定し、決定した中心周波数及び使用可能最大帯域幅をユーザ装置UEに通知してもよい。図5のDに当該使用可能最大帯域幅の一例が示されている。この決定した使用可能最大帯域幅についてもサブバンドと称してよい。なお、図5のDで示す例は、基地局10がサポートする使用可能最大帯域幅の帯域の中心周波数を、ユーザ装置UEに対する中心周波数として決定した例を示している。また、この場合の例では、図5のEで示すようにしてPRBのインデックスが付される。
(同期信号について)
次に、上記のようにして、基地局10の使用可能最大帯域幅とユーザ装置UEの使用可能最大帯域幅とに基づいて帯域を分割する場合における同期信号(Synchronization Signal)とサブバンドとの関係の例を図6を参照して説明する。
図6は、基地局10が、自身の使用可能最大帯域幅の帯域内の2つの周波数位置における所定の帯域幅で同期信号を送信する場合の例を示す。図6において、当該2つの周波数位置における同期信号はSS#1及びSS#2として示されている。なお、同期信号の数は、1つでもよいし、3つ以上でもよい。
例えば、ユーザ装置UEは、同期信号が送信される帯域幅(例:6RB)を予め知っており、当該帯域幅の信号を周波数方向にサーチすることで、基地局10が送信するSS#1又はSS#2を検出し、SS#1又はSS#2により、基地局10と同期をとることができる。ここでの同期は、時間方向のタイミングの同期であり、無線フレーム、サブフレーム、及びスロット等の境界を同期信号で取得したタイミングと同じと見なせるということである。つまり、同期信号はtiming referenceになる。なお、同期信号と同期することは、同期信号の中心周波数と同期することを意味してもよい。
本実施の形態では、同期信号と、当該同期信号で同期可能なサブバンドとが対応付けられる。図6に示す例では、一例として、SS#1がサブバンド#1とサブバンド#2に対応付けられ、SS#2がサブバンド#3とサブバンド#4に対応付けられている。
基地局10は、同期信号と、当該同期信号で同期可能なサブバンドとの対応関係を管理(保持)しており、基地局10は、同期信号、又は、当該同期信号と同じ帯域で送信されるPhysical Broadcast Channel(P-BCH)、又は、これら以外のチャネルを用いて、当該同期信号で同期可能なサブバンドをユーザ装置UEに通知する。また、基地局10は、当該同期信号以外の同期信号の中心周波数とその同期信号で同期可能なサブバンドをユーザ装置UEに通知してもよい。
例えば、図6の例において、ユーザ装置UEがSS#1で同期した場合、ユーザ装置UEは、基地局10から、SS#1又はP-BCHにより、SS#1で同期可能なサブバンド#1及び#2の情報、及び/又は、SS#2の中心周波数とSS#2で同期可能なサブバンド#3及び#4の情報を受信する。また、例えば、ユーザ装置UEがSS#2で同期した場合、ユーザ装置UEは、基地局10から、SS#2又はP-BCHにより、SS#2で同期可能なサブバンド#3及び#4の情報、及び/又は、SS#1の中心周波数とSS#1で同期可能なサブバンド#1及び#2の情報を受信する。
例えばユーザ装置UEがSS#1で同期した後、ユーザ装置UEが基地局10から、サブバンド#1内のリソースの割り当てを受けた場合には、SS#1での同期を使用したまま、当該リソースを使用してデータ通信を行うことができる。また、SS#1で同期した後、ユーザ装置UEが基地局10から、サブバンド#4内のリソースの割り当てを受けた場合には、ユーザ装置UEは、SS#2の中心周波数でSS#2を検出し、SS#2での同期を使用して、サブバンド#4内のリソースを使用したデータ通信を行うことができる。
次に、基地局10が、図5のDに示すように、任意の中心周波数及び使用可能最大帯域幅(サブバンド)を決定し、これらをユーザ装置UEに通知する場合における、同期信号とサブバンドとの関係の例を説明する。この場合、基地局10はユーザ装置UEに対して、決定した中心周波数を持つ使用可能最大帯域幅の帯域の範囲で通信を行う場合のtiming referenceとなる同期信号の中心周波数を通知する。この同期信号の中心周波数の通知は、中心周波数及び使用可能最大帯域幅の通知と同時に行うこととしてもよいし、中心周波数及び使用可能最大帯域幅の通知とは別に行うこととしてもよい。また、通知のためのチャネルは、P-BCHを使用してもよいし、その他のチャネルを使用してもよい。
<RRC IDLEモードにおける動作について>
実施の形態に係る無線通信システムは、上述した通信方法に従ってデータ通信を行う。しかしながら、基地局10は、ユーザ装置UEの能力情報を取得するまでの間はユーザ装置UEがサポートする使用可能最大帯域幅を把握していないことから、そもそもサブバンドの設定を行うことができない。
また、通常のLTEでは、基地局10は、RRC CONNECTED状態に遷移する際に、ユーザ装置UEの能力情報をユーザ装置UE又はコアネットワーク(MME)から取得して保持し、RRC IDLE状態に遷移した場合は当該能力情報を破棄するように動作するが、基地局10は5Gでも同様の動作を行うことが想定される。当該動作を考慮すると、基地局10は、サブバンドへの分割を、RRC CONNECTED状態の間に限定して行うことも考えられる。
そこで、本実施の形態では、RRC IDLE状態であるユーザ装置UEは、サブバンドを認識せずに、RRC IDLE状態で実行すべき各種の処理を行うことができるようにする。以下、RRC IDLE状態のユーザ装置UEが実行すべき各種の処理として、システム情報の取得、待ち受け処理、セル再選択、Random Access(RA)手順について詳細に説明する。
(処理シーケンス)
図7は、実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順例を示すシーケンス図である。
ステップS11において、基地局10は、基地局10と通信する各ユーザ装置UEが共通に利用する所定の帯域で、SS及びP-BCH(MIB)を送信する。ここで、基地局10と通信する各ユーザ装置UEが共通に利用する所定の帯域とは、前述したMBB端末、MTC端末、及びIoT端末など、使用可能最大帯域幅が異なるあらゆる種別のユーザ装置UEがサポート可能な帯域幅以下の帯域であり、基地局10の使用可能最大帯域幅の帯域の中で予め定められた周波数位置(又は基地局10の使用可能最大帯域幅の帯域の中で任意の周波数位置)に設定される帯域である。以下、当該所定の帯域を、便宜上「共通帯域」と称する。「共通帯域」は、他の名称で呼ばれてもよい。例えば、以下の説明において「共通帯域」を、「デフォルト帯域」、「SSが送信される帯域」、「MIBが送信される帯域」、「SS及びMIBが送信される帯域」又は「デフォルトサブバンド」等と置き換えてもよい。
共通帯域内でSSが送信される周波数リソース(帯域幅/サブキャリア数/PRB数など)とMIBが送信される周波数リソースとは同一であってもよいし異なっていてもよいが、ユーザ装置UEは、SSが送信される周波数リソースとMIBが送信される周波数リソースとの位置関係を予め知っているものとする。また、共通帯域内でSSが送信される時間リソースとMIBが送信される時間リソースとは同一であってもよいし異なっていてもよいが、ユーザ装置UEは、SSが送信される時間リソースとMIBが送信される時間リソースとの位置関係を予め知っているものとする。
また、基地局10は、MIBに、SIB(SIB1など)を送信する無線リソースを示す情報を含めておき、当該無線リソースでSIBを送信する。SIBが送信される無線リソースの帯域も、使用可能最大帯域幅が異なるあらゆる種別のユーザ装置UEがサポート可能な帯域幅以下の帯域に設定される。また、SIBには、Paging Channel(PCH)が設定される無線リソース、及びRandom Access Channel(RACH)が設定される無線リソースを示す情報も含まれる。
ステップS12において、ユーザ装置UEは、セルサーチを行うことで適切なセル(suitable cell)を選択(又は再選択)し、選択したセルで待ち受けを行う。なお、待ち受け(camp on a cell)とは、従来のLTE仕様によれば、MIB及びSIBの受信、ページングチャネルの受信(モニタ)、Earthquake and Tsunami Warning System(ETWS)通知及びPublic Warning System(PWS)通知の受信、MBMSサービスの受信、及び、RRCコネクションの確立を行うための初期アクセスを実行可能な状態を意味する。従って、本実施の形態では、「待ち受け」とは、ユーザ装置UEが、受信したSSに対応するMIB(ユーザ装置UEが予め知っている位置関係にあるMIB)が送信される無線リソース、SIBが送信される無線リソース、及び、Paging Channel(PCH)の無線リソースのうち少なくともいずれか1つを受信(モニタ)している状態を意味する。ステップS12の手順はどのように行われてもよいが、ユーザ装置UEは、例えば次に示す手順で、待ち受けを行うようにしてもよい。まず、ユーザ装置UEは、周波数が低い順(又は高い順)に周波数サーチを行うことでSSを検出し、検出したSSから物理セルIDを特定する。ここで、ユーザ装置UEは、共通帯域の周波数位置を予め把握していてもよいし、把握していなくてもよい。共通帯域の周波数位置を把握している場合、ユーザ装置UEは、共通帯域に絞って周波数サーチを行うことでSSを検出することが可能である。一方、共通帯域を把握していない場合、ユーザ装置UEは、所定の周波数を基準として周波数が低い順(又は高い順)に周波数サーチを行うことでSSを検出することになる。
続いて、ユーザ装置UEは参照信号(Reference Signal)を測定し、測定結果に基づいて適切なセルであるかを判断する。つまり、測定結果が所定の基準を満たしているかを判断する。測定に用いられる参照信号の無線リソース位置はどのような位置であってもよいが、ユーザ装置UEは、SSが送信される無線リソースと測定に用いられる参照信号が送信される無線リソースとの位置関係を予め知っているものとする。ユーザ装置UEは、適切であるセルと判断した場合にMIBを受信するとともに、受信したMIBで示されるSIBの無線リソースを認識し、認識した無線リソースでSIBを受信する。続いて、ユーザ装置UEは、受信したSIBで示されるPCHの無線リソースを認識する。続いて、ユーザ装置UEは、受信したSSに対応するMIBの無線リソースと、認識したSIBの無線リソースと、認識したPCHの無線リソースとを、必要に応じてRadio Frequency(RF)を切替えながら受信(モニタ)することで、待ち受け処理を行う。なお、RFの切替えは必須ではない。例えば、これらの無線リソースが全てユーザ装置UEの使用可能最大帯域幅の帯域内に含まれている場合、ユーザ装置UEの能力次第ではRFの切替えを行わずにこれらの無線リソースを受信することができる可能性がある。一方、これらの無線リソースの一部が、ユーザ装置UEの使用可能最大帯域幅の帯域内に含まれていない場合、ユーザ装置UEは、RFの切替えを行いながら、これらの無線リソースを受信することになる。
ステップS13において、基地局10は、ユーザ装置UEに着信があった場合、ユーザ装置UEを呼出すために、PCHでページング信号を送信する。
ステップS14において、ユーザ装置UEは、受信したSIBで認識されるRACHリソースを用いてRA手順を行い、RRC CONNECTED状態に遷移する。ステップS14の処理以後、前述した図4のステップS2乃至ステップS4の処理、又は、ステップS3及びステップS4の処理が行われ、ユーザ装置UEと基地局10との間で通信が行われる。
(SS、MIB及びSIBについて)
次に、SS、P-BCH(MIB)及びSIBが送信される無線リソースについて、図8を用いて具体例を説明する。図8の例では、基地局10の使用可能最大帯域幅は800MHzであるとする。
本実施の形態では、SS及びP-BCH(MIB)が送信される共通帯域は、1つであってもよいし、複数設定されていてもよい。図8の例では、基地局10の使用可能最大帯域幅内に2つの共通帯域(X1、X2)が設定されており、それぞれの共通帯域で、SS#1及びP-BCH(MIB)#1、SS#2及びP-BCH(MIB)#2が送信されている。これらのSSは、図6で説明したSSと同一である。
SIBは、物理下り共通チャネル(PDSCH)内のどのような時間リソース及び周波数リソースで送信されてもよいが、例えば図8のリソースAのように、共通帯域と同一の中心周波数#1かつ同一の帯域幅で、SS及びP-BCH(MIB)と時間多重されて送信されてもよい。また、SIBは、リソースBのように、共通領域と同一の中心周波数#1かつ異なる帯域幅で、SS及びP-BCH(MIB)と時間多重されて送信されてもよい。また、SIBは、リソースCのように、SS及びP-BCH(MIB)とは異なる周波数位置で送信されてもよい。
MIBには、SIB(SIB1など)を送信する無線リソース(時間リソース及び周波数リソース)を示す情報が含まれるが、時間リソース又は周波数リソースの一方、若しくは、時間リソース及び周波数リソースの一部は省略されてもよい。ユーザ装置UEは、省略されているリソースについては、SS又はMIBのリソースと同一であるとみなすようにしてもよい。これにより、MIBのデータ量を削減することが可能になる。
具体例として、リソースAのように、SS及びP-BCH(MIB)と時間多重されて送信される場合、MIBには、SIBが送信される時間(サブフレーム番号、シンボル番号など)を示す情報を含めるようにしてもよい。この場合、ユーザ装置UEは、MIBに周波数リソースを示す情報が含まれていないので、SS又はMIBと同一の中心周波数かつ同一の帯域幅で、SIBが送信されるとみなすようにしてもよい。
また、他の具体例として、リソースBのように、共通帯域と同一の中心周波数#1かつ異なる帯域幅で、SS及びP-BCH(MIB)と時間多重されて送信される場合、MIBには、SIBが送信される時間(サブフレーム番号、シンボル番号など)を示す情報と、SIBが送信される帯域幅(PRB数又はPRBインデックスでもよい)とを含めるようにしてもよい。この場合、ユーザ装置UEは、MIBに、SIBが送信される無線リソースの中心周波数を示す情報が含まれていないので、SS又はMIBと同一の中心周波数で、SIBが送信されるとみなすようにしてもよい。
また、他の具体例として、リソースCのように、SS及びP-BCH(MIB)とは異なる周波数位置で送信される場合、MIBには、SIBが送信される周波数リソース(中心周波数と帯域幅(PRB数又はPRBインデックスでもよい))を含めるようにして、時間リソースは省略されてもよい。この場合、ユーザ装置UEは、MIBに時間リソースが含まれていないので、SS又はMIBと同一の時間リソースで、SIBが送信されるとみなすようにしてもよい。
また、MIB又はSIBには、基地局10の使用可能最大帯域幅と周波数範囲とを示す情報が含まれる。当該情報がMIBに含まれる場合、当該情報は、MIBと同一帯域で送信されるSSの中心周波数を基準とした、周波数が低い方向へのオフセット値と周波数が高い方向へのオフセット値とであってもよい。
(キャリアとセルの関係について)
例えば図8で説明したように、基地局10の使用可能最大帯域幅内で複数のSSが送信される場合、各SSの系列から特定される物理セルID(PCI:Physical Cell Identifier)は、異なる物理セルIDであってもよい。SSは、Primary SS(PSS)及びSecondary SS(SSS)から構成され、PSS及びSSSの組み合わせによって、物理セルIDが特定されるようにしてもよい。また、PSSの系列のみから物理セルIDが特定されるようにしてもよいし、SSSの系列のみから物理セルIDが特定されるようにしてもよい。ここで、物理セルIDが異なるということは、ユーザ装置UE側から見ると、基地局10の使用可能最大帯域幅内に複数のセルが存在するように認識されることになる。一方で、本無線通信システムはCAのように複数のキャリアを束ねるのではなく、1つのキャリア(シングルキャリア)で運用される前提である。そこで、本実施の形態では、物理セルIDにより識別されるセルを「仮想セル(仮想的なセル)」と称するようにして、1つのキャリアの中に、仮想セルが複数存在することとしてもよい。仮想セルの用語はこれに限定されるものではなく、他の用語であってもよい。従来のLTE仕様によれば、セルとは、所定の下りリソース及び所定の上りリソースの組み合わせを意味する用語である。そこで、本実施の形態では、従来のLTE仕様に基づき、「仮想セル」を「共通領域のリソース」であると定義してもよい。
また、仮想セルには、共通領域のリソースに加えて、図6で説明した、SS(具体的には共通領域で送信されるSS)で同期可能な1以上のサブバンドのリソースも含まれると定義してもよい。なお、本実施の形態では、RRC IDLE状態のユーザ装置UEはサブバンドを認識しないことから、ユーザ装置UEは、仮想的なセルに対応するサブバンドの具体的なリソースを、RRC CONNECTED状態に遷移した後で認識することになる。
また、図7のステップS12で説明したように、ユーザ装置UEは、セルサーチを行うことで適切なセルを(再)選択し、(再)選択したセルで待ち受けを行う。この動作における選択する(再選択する)"セル"には、仮想セルが含まれることとしてもよい。仮想セルを(再)選択することとは、ユーザ装置UEが、検出したSSから物理セルIDを特定し、共通帯域内で送信される参照信号を測定し、測定結果が良好であり(つまり、測定結果が所定の基準を満たしており)適切な仮想セルであると判断した状態を意味する。また、(再)選択した仮想セルで待ち受けを行うこととは、ユーザ装置UEが、選択した仮想セル(選択した共通帯域)で受信したMIBで示される無線リソースでSIBを受信し、受信したSIBで示されるPCHの無線リソースを認識した状態において、認識したPCHの無線リソース、選択した共通帯域の無線リソース、及び、SIBが送信される無線リソースのうち、少なくともいずれか1つを受信(モニタ)している状態を意味する。
なお、基地局10の使用可能最大帯域幅内で複数のSSが送信される場合、各SSの系列から特定される物理セルIDは同一の物理セルIDであってもよい。この場合も、SSは、PSS及びSSSから構成され、PSS及びSSSの組み合わせによって、物理セルIDが特定されるようにしてもよい。また、PSSの系列のみから物理セルIDが特定されるようにしてもよいし、SSSの系列のみから物理セルIDが特定されるようにしてもよい。これにより、同一の基地局10の使用可能最大帯域幅内では同一の物理セルIDを設定することができる。
(セル再選択について)
通常のLTE仕様では、セル再選択には、同一キャリア周波数(Intra-frequency)を有するセル間で行われるセル再選択と、異なるキャリア周波数(Inter-frequency)を有するセル間で行われるセル再選択の2種類が定義されていた。また、従来のLTE仕様では、キャリア周波数とは、セルの中心周波数を意味していた。一方で、本実施の形態では、再選択するセルには仮想セルが含まれるようにした。そこで、本実施の形態では、同一キャリア周波数(Intra-frequency)でのセル再選択には、仮想セルの中心周波数(すなわち共通帯域の中心周波数)が同一である他の仮想セルを再選択することを含むこととしてもよい。例えば、図9に示すように、SS#1に対応する仮想セルを選択しているユーザ装置UEが、SS#3に対応する仮想セルを再選択することを、同一キャリア周波数(Intra-frequency)でのセル再選択と呼んでもよい。
また、本実施の形態では、異なるキャリア周波数(Inter-frequency)でのセル再選択には、選択しているキャリア(サービングキャリアと称してもよい)内の複数の仮想セル間で再選択が行われる場合を含むこととしてもよい。例えば、図9に示すように、SS#1に対応する仮想セルを選択しているユーザ装置UEが、SS#2に対応する仮想セルを再選択することを、異なるキャリア周波数(Inter-frequency)でのセル再選択と呼んでもよい。
同一キャリア周波数でのセル再選択と、異なるキャリア周波数でのセル再選択とを実現するために、基地局10は、例えばSIB5に、セル再選択の候補となる仮想セルの中心周波数を示す情報を含めて送信するようにしてもよい。仮想セルの中心周波数を示す情報は、具体的な周波数であってもよいし、E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number(EARFCN)の値であってもよい。また、基地局10は、SIB5に、仮想セルの中心周波数を示す情報に加えて、その仮想セルが、同一キャリア(サービングキャリア)内の仮想セルなのか若しくはサービングキャリアとは異なるキャリア(隣接キャリアと称してもよい)の仮想セルなのかを示す情報、及び/又は、具体的な物理セルIDを付加するようにしてもよい。
例えば、図9の場合、基地局10は、SS#1の仮想セルに対応するSIB5に、SS#2の中心周波数、SS3#の中心周波数、及びSS#4の中心周波数を示す情報を含めて送信するようにしてもよい。もし、SS#1の仮想セルを選択しているユーザ装置UEに、SS#2の仮想セルを再選択させないようにする場合、基地局10は、SS#1の仮想セルに対応するSIB5に、SS#2の中心周波数を含めないようにすればよい。
(PCHについて)
図10は、PCHが設定される無線リソースの例を示す図である。図10に示すように、本実施の形態では、基地局10の使用可能最大帯域幅の中で複数のPCHを設定するようにしてもよい。PCHが設定される帯域は、SSが送信される帯域と同一(ただし時間軸は異なる)であってもよいし、図10の例のように異なる帯域であってもよい。
図7のステップS12で説明したように、PCHの無線リソースを示す情報はSIBで送信される。PCHの無線リソースを示す情報は、例えば、PCHの中心周波数と帯域幅(PRB数又はPRBインデックスでもよい)と時間リソースとであってもよい。
図10に示すように、基地局10の使用可能最大帯域幅に複数のPCHが設定され、かつ、複数のSSが送信される場合、各SSには1又は複数のPCHが対応づけられる。SSとPCHとの対応関係は、SSと同一の共通帯域で送信されるP-BCH(MIB)で示されるSIBに含まれる。例えば、SS#1とPCH#1とが対応付けられ、SS#2とPCH#3とが対応づけられる場合、基地局10は、MIB#1にSIB#1の無線リソースを示す情報を含めておき、SIB#1にPCH#1の無線リソースを示す情報を含めておき、MIB#2にSIB#2の無線リソースを示す情報を含めておき、SIB#2にPCH#3の無線リソースを示す情報を含めておく。また、例えば、SS#1とPCH#1及びPCH#2とが対応付けられ、SS#2とPCH#3及びPCH#4とが対応付けられる場合、基地局10は、MIB#1にSIB#1の無線リソースを示す情報を含めておき、SIB#1にPCH#1及びPCH#2の無線リソースを示す情報を含めておき、MIB#2にSIB#2の無線リソースを示す情報を含めておき、SIB#2にPCH#3及びPCH#4の無線リソースを示す情報を含めておく。
1つのSSに複数のPCHが対応付けられる場合、各ユーザ装置UEが受信(モニタ)するPCHを、UE-ID(IMSI、S-TMSIなど)に基づいて分散させるようにしてもよい。例えば、1つのSSに対応づけられる複数のPCHに対して1から順に番号を付与しておき、ユーザ装置UEは、「UE-ID mod PCH数」の式で算出される値と同一の番号が付与されているPCHを受信(モニタ)するようにしてもよい。
また、異なるSSに対応するPCHの間でユーザ装置UEを分散させるようにしてもよい。例えば、MIB、SIB1又はSIB3に、特定のユーザ装置UEに対して同一キャリア内で異なるキャリア周波数(Inter-frequency)でのセル再選択を強制的に起動させる情報を含めておくことで、特定のユーザ装置UEが受信(モニタ)するPCHを、SS間で分散させるようにしてもよい。例えば、図10において、SS#1とPCH#1及びPCH#2とが対応付けられ、SS#2とPCH#3及びPCH#4とが対応付けられていると仮定する。この場合、MIB#1又はSIB#1に、特定のユーザ装置UEに対してSS#2の仮想セルへのセル再選択を強制的に起動させる情報を含めておくことで、当該特定のユーザ装置UEは、PCH#3又はPCH#4を受信(モニタ)することになる。これにより、異なるSSに対応づけられる複数のPCHの間で、ユーザ装置UEの数を分散させることが可能になる。
(RACHについて)
図11は、RACHが設定される無線リソースの例を示す図である。図11に示すように、本実施の形態では、基地局10の使用可能最大帯域幅の中で複数のRACHを設定するようにしてもよい。RACHが設定される帯域は、SSが送信される帯域と同一(ただし時間軸は異なる)であってもよいし、図11の例のように異なる帯域であってもよい。
図7のステップS12で説明したように、RACHの無線リソースを示す情報は、SIBで送信されてもよいし予め標準仕様等で固定的に定められていてもよい。RACHの無線リソースを示す情報は、例えば、RACHの中心周波数と帯域幅(PRB数又はPRBインデックスでもよい)と時間リソースとであってもよい。
図11に示すように、基地局10の使用可能最大帯域幅に複数のRACHが設定され、かつ、複数のSSが送信される場合、各SSには1又は複数のRACHが対応づけられる。SSとRACHとの対応関係は、SSと同一の共通帯域で送信されるP-BCH(MIB)で示されるSIBに含まれる。例えば、SS#1とRACH#1とが対応付けられ、SS#2とRACH#3とが対応づけられる場合、基地局10は、MIB#1にSIB#1の無線リソースを示す情報を含めておき、SIB#1にRACH#1の無線リソースを示す情報を含めておき、MIB#2にSIB#2の無線リソースを示す情報を含めておき、SIB#2にRACH#3の無線リソースを示す情報を含めておく。
1つのSSに複数のRACHが対応付けられる場合、各ユーザ装置UEが使用するRACHを、UE-ID(IMSI、S-TMSIなど)に基づいて分散させるようにしてもよい。例えば、1つのSSに対応づけられる複数のRACHに対して1から順に番号を付与しておき、ユーザ装置UEは、「UE-ID mod RACH数」の式で算出される値と同一の番号が付与されているRACHを使用するようにしてもよい。また、他の方法として、基地局10は、SIB2にRACHの分散情報を含めて送信するようにしてもよい。RACHの分散情報とは、ユーザ装置UEが、自身が使用するRACHを特定できる情報であり、例えば、UE-IDの範囲とRACHの無線リソースとの対応づけであってもよい。これにより、異なるSSに対応づけられる複数のRACHの間で、各RACHを使用するユーザ装置UEの数を分散させることが可能になる。
<機能構成>
(ユーザ装置)
図12は、実施の形態に係るユーザ装置の機能構成の一例を示す図である。図12に示すように、ユーザ装置UEは、信号送信部101、信号受信部102、及び取得部103を備える。なお、図12は、ユーザ装置UEにおいて本発明に特に関連する機能部のみを示すものであり、ユーザ装置UEは、少なくともLTE(5Gを含む)に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。
信号送信部101は、ユーザ装置UEから送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。信号受信部102は、基地局10から各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。
また、SIBには基地局10の利用可能最大帯域幅内に設定される複数のRACHのうち、当該ユーザ装置UEが利用すべきRACHの無線リソースが示されており、信号送信部101は、当該ユーザ装置が利用すべきRACHの無線リソースでランダムアクセスプリアンブルを送信する(RA手順を行う)機能を含む。
また、信号受信部102は、基地局10の利用可能最大帯域幅の帯域内で基地局10から送信される無線信号を受信する機能を有する。また、信号受信部102は、RRCアイドル状態である場合に、基地局10の利用可能最大帯域幅の帯域内で送信される1以上のSSのうち信号受信部102で受信したSSの無線リソース、取得部103で取得されたMIBの無線リソース、SIBの無線リソース又はPCHの無線リソースをモニタする機能を有する。
取得部103は、基地局10の利用可能最大帯域幅の帯域内で送信される1以上のSSのうち信号受信部102で受信されたSSに対応するMIBの無線リソースと、信号受信部102で受信されたMIBで示されるSIBの無線リソースと、信号受信部102で受信されたMIB又はSIBで示されるPCHの無線リソースとを取得する機能を有する。なお、取得部103は、信号受信部102で受信されたSSに対応するMIBの無線リソースを、ユーザ装置UE自身が記憶している"SSが送信される無線リソースとMIBが送信される無線リソースとの位置関係"を用いて取得するようにしてもよい。
また、信号受信部102は、基地局10の利用可能最大帯域幅の帯域内で、基地局10と通信する各ユーザ装置が共通に利用する帯域である1以上の所定の帯域(共通帯域)で送信されるSS及びMIB、当該MIBで示される無線リソースで送信されるSIB、又は、当該MIB又は当該SIBで指示されるPCHを受信するようにしてもよい。
また、SS及びMIBは、基地局10の利用可能最大帯域幅の帯域内で、複数の共通帯域で送信され、当該複数の共通帯域で送信されるSSの各々は異なる物理セルIDに対応づけられており、信号受信部102は、基地局10の利用可能最大帯域幅の帯域内をサーチすることで当該複数の共通帯域のうちいずれかの帯域で送信されるSSを受信し、受信したSSから物理セルIDを認識するようにしてもよい。
また、信号受信部102は、MIBに含まれる、複数の共通帯域のうちいずれかの共通帯域の中心周波数を示す情報に基づき、基地局10の利用可能最大帯域幅の帯域内でセル再選択処理を行うことで、当該複数の共通帯域のうちいずれかの帯域で送信される他のSS及び他のMIB、当該MIBで示される無線リソースで送信される他のSIB、又は、当該他のMIB又は当該他のSIBで指示されるPCHを受信するようにしてもよい。
また、SIBには、複数の共通帯域のうちいずれかの共通帯域の中心周波数を示す情報が含まれており、取得部103は、当該情報に基づき基地局10の利用可能最大帯域幅の帯域内でセル再選択処理が行われることで信号受信部102が複数の共通帯域のうちいずれかの共通帯域で受信した他のSSに対応する他のMIBの無線リソースと、信号受信部102で受信された他のMIBで示される他のSIBの無線リソースと、信号受信部102で受信された他のMIB又は他のSIBで示される他のPCHの無線リソースと、を取得するようにしてもよい。なお、取得部103は、他のSSに対応する他のMIBの無線リソースを、ユーザ装置UE自身が記憶している"SSが送信される無線リソースとMIBが送信される無線リソースとの位置関係"を用いて取得するようにしてもよい。
また、信号受信部102は、ユーザ装置UEがRRCアイドル状態である場合に、取得部103で取得された他のSSの無線リソース、他のMIBの無線リソース、他のSIBの無線リソース、又は、他のPCHの無線リソースをモニタするようにしてもよい。
また、MIBは、SIBが送信される時間リソース、SIBが送信される周波数リソース、若しくは、SIBが送信される時間リソース及び周波数リソースを示しており、信号受信部102は、MIBに、SIBが送信される周波数リソースが示されていない場合、当該SIBは、SS又はMIBと同一の周波数リソースで送信されているとみなし、MIBに、SIBが送信される時間リソースが示されていない場合、当該SIBは、SS又はMIBと同一の時間リソースで送信されているとみなすようにしてもよい。
(基地局)
図13は、実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。図13に示すように、基地局10は、信号送信部201、信号受信部202、報知部203、及びページング部204を備える。なお、図13は、基地局10において本発明に特に関連する機能部のみを示すものであり、基地局10は、少なくともLTE(5Gを含む)に準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。
信号送信部201は、基地局10から送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。信号受信部202は、ユーザ装置UEから各種の無線信号を受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。
報知部203は、基地局10の利用可能最大帯域内で、1以上のSS、MIB、及びSIBを送信する機能を含む。
ページング部204は、基地局10の利用可能最大帯域内に設定されるPCHでページング情報を送信する機能を含む。また、ページング部204は、ユーザ装置UEからページング情報に対する応答が無い場合、ページング情報を送信するPCHの範囲を拡大してページング情報を送信するようにしてもよい。
<ハードウェア構成>
上記実施の形態の説明に用いたブロック図(図12及び図13)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、本発明の一実施の形態におけるユーザ装置UE及び基地局10は、本発明の待ち受け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14は、実施の形態に係るユーザ装置及び基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。上述のユーザ装置UE及び基地局10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。ユーザ装置UE及び基地局10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。
ユーザ装置UE及び基地局10における各機能は、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、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、ユーザ装置UEの信号送信部101、信号受信部102、及び取得部103、基地局10の信号送信部201、信号受信部202、報知部203、及びページング部204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又はデータを、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、上述の実施の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、ユーザ装置UEの信号送信部101、信号受信部102、及び取得部103、基地局10の信号送信部201、信号受信部202、報知部203、及びページング部204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。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
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、Read Only Memory(ROM)、Erasable Programmable ROM(EPROM)、Electrically Erasable Programmable ROM(EEPROM)、Random Access Memory(RAM)などの少なくとも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、本発明の一実施の形態に係る待ち受け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、Compact Disc ROM(CD-ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu-ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも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。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
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、ユーザ装置UEの信号送信部101及び信号受信部102、基地局10の信号送信部201及び信号受信部202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及びメモリ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、ユーザ装置UE及び基地局10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)、Application Specific Integrated Circuit(ASIC)、Programmable Logic Device(PLD)、Field Programmable Gate Array(FPGA)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。
<まとめ>
以上、実施の形態によれば、通信に使用できる最大の帯域幅である最大帯域幅で通信を行う基地局と、通信に使用できる最大の帯域幅が前記最大帯域幅以下であるユーザ装置とを有する無線通信システムにおけるユーザ装置であって、前記最大帯域幅の帯域内で前記基地局から送信される無線信号を受信する受信部と、前記最大帯域幅の帯域内で送信される1以上の同期信号のうち前記受信部で受信した同期信号に対応するマスター情報ブロックの無線リソースと、前記受信部で受信したマスター情報ブロックで示されるシステム情報ブロックの無線リソースと、前記マスター情報ブロック及び前記受信部で受信した前記システム情報ブロックのうちの少なくとも1つで示されるページングチャネルの無線リソースと、を取得する取得部と、を有し、前記受信部は、前記ユーザ装置がRadio Resource Control(RRC)アイドル状態である場合に、前記受信した同期信号の無線リソース、前記マスター情報ブロックの無線リソース、前記システム情報ブロックの無線リソース、及び前記ページングチャネルの無線リソースのうちの少なくとも1つをモニタする、ユーザ装置が提供される。このユーザ装置UEによれば、基地局が通信可能な帯域幅以下で様々な帯域幅をサポートするユーザ装置が混在する環境において、特にRRC IDLE状態のユーザ装置が適切に通信処理を行うことが可能な技術が提供される。
また、前記同期信号及び前記マスター情報ブロックは、前記最大帯域幅の帯域内で、前記基地局と通信する各ユーザ装置が共通に利用する帯域である複数の所定の帯域の各々で送信され、前記同期信号の各々は異なる物理セルIDに対応づけられており、前記受信部は、前記最大帯域幅の帯域内をサーチすることで前記複数の所定の帯域のうちいずれかの帯域で送信される前記同期信号を受信し、受信した前記同期信号から物理セルIDを認識するようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEは、基地局10の最大帯域幅の中で、複数の仮想的なセルを認識することが可能になる。
また、前記システム情報ブロックには、前記複数の所定の帯域のうちいずれかの帯域の中心周波数を示す情報が含まれており、前記取得部は、前記情報に基づき前記最大帯域幅の帯域内でセル再選択処理が行われることで前記受信部が前記複数の所定の帯域のうちいずれかの帯域で受信した他の同期信号に対応する他のマスター情報ブロックの無線リソースと、前記受信部で受信した前記他のマスター情報ブロックで示される他のシステム情報ブロックの無線リソースと、前記他のマスター情報ブロック及び前記受信部で受信した前記他のシステム情報ブロックのうちの少なくとも1つで示される他のページングチャネルの無線リソースと、を取得し、前記受信部は、前記ユーザ装置がRRCアイドル状態である場合に、前記他の同期信号の無線リソース、他のマスター情報ブロックの無線リソース、前記他のシステム情報ブロックの無線リソース、及び前記他のページングチャネルの無線リソースのうちの少なくとも1つをモニタするようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEは、基地局10の最大帯域幅の中に含まれる複数の仮想セル間で、セル再選択処理を行うことが可能になる。
また、前記マスター情報ブロックは、前記システム情報ブロックが送信される時間リソース、前記システム情報ブロックが送信される周波数リソース、及び前記システム情報ブロックが送信される時間リソース及び周波数リソースのうちの少なくとも1つを示し、前記受信部は、前記マスター情報ブロックに、前記システム情報ブロックが送信される周波数リソースが示されていない場合、前記システム情報ブロックは、前記同期信号及び前記マスター情報ブロックのうちの少なくとも1つと同一の周波数リソースで送信されているとみなし、前記マスター情報ブロックに、前記システム情報ブロックが送信される時間リソースが示されていない場合、前記システム情報ブロックは、前記同期信号及び前記マスター情報ブロックのうちの少なくとも1つと同一の時間リソースで送信されているとみなすようにしてもよい。これにより、MIBとSIBとが同一の周波数リソースで送信される場合に、MIBの情報量を削減することが可能になる。
また、前記システム情報ブロックは、前記最大帯域幅の帯域内に設定される複数のランダムアクセスチャネルのうち、当該ユーザ装置が利用すべきランダムアクセスチャネルの無線リソースを示し、当該ユーザ装置が利用すべきランダムアクセスチャネルの無線リソースでランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部、を有するようにしてもよい。これにより、基地局10は、ユーザ装置UEにRACHリソースを通知することができ、ユーザ装置UEは、通知されたRACHリソースでRA手順を行うことが可能になる。
また、実施の形態によれば、通信に使用できる最大の帯域幅である最大帯域幅で通信を行う基地局と、通信に使用できる最大の帯域幅が前記最大帯域幅以下であるユーザ装置とを有する無線通信システムにおけるユーザ装置が実行する待ち受け方法であって、前記最大帯域幅の帯域内で前記基地局から送信される無線信号を受信部で受信するステップと、前記最大帯域幅の帯域内で送信される1以上の同期信号のうち前記受信部で受信した同期信号に対応するマスター情報ブロックの無線リソースと、前記受信部で受信したマスター情報ブロックで示されるシステム情報ブロックの無線リソースと、前記マスター情報ブロック及び前記受信部で受信した前記システム情報ブロックのうちの少なくとも1つで示されるページングチャネルの無線リソースとを取得するステップと、前記ユーザ装置がRadio Resource Control(RRC)アイドル状態である場合に、前記受信部において、前記受信した同期信号の無線リソース、前記マスター情報ブロックの無線リソース、前記システム情報ブロックの無線リソース、及び前記ページングチャネルの無線リソースのうちの少なくとも1つをモニタするステップと、を有する待ち受け方法が提供される。この待ち受け方法によれば、基地局が通信可能な帯域幅以下で様々な帯域幅をサポートするユーザ装置が混在する環境において、特にRRC IDLE状態のユーザ装置が適切に通信処理を行うことが可能な技術が提供される。
<実施形態の補足>
本明細書で説明した各態様/実施形態は、Long Term Evolution(LTE)、LTE-Advanced(LTE-A)、SUPER 3G、IMT-Advanced、4G、5G、Future Radio Access(FRA)、W-CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、Ultra Mobile Broadband(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Ultra-WideBand(UWB)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステム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。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンスなどは、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つまたは複数のネットワークノード(network nodes)からな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、基地局および/または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MMEまたはS-GWなどが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MMEおよびS-GW)であってもよい。
本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
上述した様々なチャネル(例えば、PCH、P-BCH、RACHなど)及び情報(例えば、MIB、SIBなど)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。
ユーザ装置UEは、当業者によって、移動局、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、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
本明細書で使用する「判断(determining)」、「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。「判断」、「決定」は、例えば、判定(judging)、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)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。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)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。
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。
「含む(include)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」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「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
本明細書で説明した各態様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、所定の情報の通知は、明示的に行うものに限られず、暗黙的(例えば、当該所定の情報の通知を行わない)ことによって行われてもよい。
入出力された情報等は特定の場所(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。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。
判定又は判断は、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、真偽値(Boolean:trueまたはfalse)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。
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(シグナル)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。
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。
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。
本国際特許出願は2016年10月21日に出願した日本国特許出願第2016-207391号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2016-207391号の全内容を本願に援用する。
UE ユーザ装置
10 基地局
101 信号送信部
102 信号受信部
103 取得部
201 信号送信部
202 信号受信部
203 報知部
204 ページング部
1001 プロセッサ
1002 メモリ
1003 ストレージ
1004 通信装置
1005 入力装置
1006 出力装置

Claims (6)

  1. 同期信号及び前記同期信号に対応するマスター情報ブロックをセルで受信する受信部と、
    前記受信部で受信したマスター情報ブロックに含まれるシステム情報ブロックの無線リソースに関する情報と、ページングのモニタを行うための無線リソースに関する情報と、を取得する取得部と、
    を有し、
    前記受信部は、端末がRadio Resource Control(RRC)アイドル状態である場合に、前記システム情報ブロックを受信し、
    前記システム情報ブロックは、周波数リソースを示し、
    前記周波数リソースの帯域幅は前記セルの帯域幅以下であり、
    前記ページングのモニタを前記周波数リソースで行う、
    端末。
  2. 前記同期信号及び前記マスター情報ブロックは、所定の帯域で送信され、
    前記受信部は、受信した前記同期信号から物理セルIDを認識する、
    請求項1に記載の端末。
  3. 前記システム情報ブロックには、前記帯域の中心周波数を示す情報が含まれる、
    請求項2に記載の端末。
  4. 前記システム情報ブロックは、当該端末が利用すべきランダムアクセスチャネルの無線リソースを示す、
    請求項1に記載の端末。
  5. 同期信号及び同期信号に対応するマスター情報ブロックをセルで受信するステップと、
    前記受信したマスター情報ブロックに含まれるシステム情報ブロックの無線リソースに関する情報と、ページングのモニタを行うための無線リソースに関する情報とを取得するステップと、
    端末がRadio Resource Control(RRC)アイドル状態である場合に、前記システム情報ブロックを受信するステップと、
    を備え、
    前記システム情報ブロックは、周波数リソースを示し、
    前記周波数リソースの帯域幅は前記セルの帯域幅以下であり、
    前記ページングのモニタを前記周波数リソースで行う、
    端末による待ち受け方法。
  6. マスター情報ブロックに、ページングのモニタを行うための無線リソースに関する情報を含むシステム情報ブロックの無線リソースに関する情報を含める制御部と、
    同期信号及び前記同期信号に対応する前記マスター情報ブロックをセルで送信する送信部と、
    を備え、
    前記送信部は、Radio Resource Control(RRC)アイドル状態である端末にシステム情報ブロックを送信し、
    前記システム情報ブロックは、周波数リソースを示し、
    前記周波数リソースの帯域幅は前記セルの帯域幅以下であり、
    前記周波数リソースで前記端末に前記ページングのモニタを行わせる、
    基地局。
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