JP6282656B2 - ユーザ端末、無線アクセスネットワーク、及び通信制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のキャリアを同時に使用して無線通信を行うユーザ端末、無線アクセスネットワーク、及び通信制御方法に関する。
移動通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、キャリアアグリゲーションが導入されている(非特許文献1参照)。また、3GPPでは、二重接続(Dual connectivity)の導入が検討されている。
キャリアアグリゲーション及び二重接続では、ユーザ端末が複数のキャリア(複数の周波数帯)を同時に使用して無線アクセスネットワークとの無線通信を行う。複数のキャリアは、ユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアと、第1のキャリアと協調して無線通信を提供する第2のキャリアと、を含む。
キャリアアグリゲーションでは、各キャリアにおけるスケジューリングを1つの基地局(すなわち、1つのスケジューラ)が行う。これに対し、二重接続では、各キャリアにおけるスケジューリングを異なる基地局(すなわち、異なるスケジューラ)が行う。
3GPP技術仕様書「TS36.300 V11.6.0」 2013年7月
ところで、ユーザ端末は、第2のキャリアに対応する制御信号(例えばHARQ Ack/Nack、下りリンクチャネル状態報告)を、第1のキャリアの物理上りリンク制御チャネル領域において送信する。
しかしながら、上述した二重接続では、第1のキャリアを介してユーザ端末と接続された第1の基地局は、第2のキャリアに対応する制御信号を、第2のキャリアを介してユーザ端末と接続された第2の基地局に転送する必要がある。
従って、かかる転送に伴ってシグナリング量及び遅延が増大するため、効率的な通信制御を実現できない問題がある。
そこで、本発明は、複数のキャリアを同時に無線通信に使用する場合において、効率的な通信制御を実現可能とすることを目的とする。
第1の特徴に係るユーザ端末は、複数のキャリアを同時に使用して無線アクセスネットワークとの上りリンク通信を行う。前記複数のキャリアは、前記ユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアと、前記第1のキャリアと協調して無線通信を提供する第2のキャリアと、を含む。前記第1のキャリアは、前記第1のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域を含む。前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部よりも前記第2のキャリアの中心周波数側に設けられる第2の物理上りリンク制御チャネル領域を含む。
第2の特徴に係る通信制御方法は、マスタ基地局とRRC接続を確立しており、前記マスタ基地局及びセカンダリ基地局のそれぞれから無線リソースが割り当てられるユーザ端末における方法である。前記通信制御方法は、自ユーザ端末と前記セカンダリ基地局との間の無線リンクの障害を検出するステップAと、前記検出した障害に関する無線リンク障害報告を前記マスタ基地局に送信するステップBと、を有する。
第3の特徴に係る通信制御方法は、マスタ基地局とRRC接続を確立しているユーザ端末における方法である。前記通信制御方法は、セカンダリ基地局に対して、ランダムアクセスのためのランダムアクセスプリンブルを送信するステップAと、前記ランダムアクセスプリンブルに対応するランダムアクセス応答を前記マスタ基地局から受信せずに、前記セカンダリ基地局から前記ランダムアクセス応答を受信するステップBと、を有する。
第4の特徴に係る通信制御方法は、マスタ基地局とRRC接続を確立しているユーザ端末が、セカンダリ基地局に対してランダムアクセスを行うステップAと、前記ユーザ端末又は前記セカンダリ基地局が、前記ランダムアクセスにおける障害を検出するステップBと、前記ユーザ端末又は前記セカンダリ基地局が、前記検出した障害に関するランダムアクセス障害通知を前記マスタ基地局に送信するステップCと、を有する。
実施形態に係るLTEシステム(移動通信システム)の構成図である。 実施形態に係るUE(ユーザ端末)のブロック図である。 実施形態に係るeNB(基地局)のブロック図である。 実施形態に係る無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 実施形態に係る無線フレームの構成図である。 LTEシステムにおける上りリンクサブフレームの構成図である。 実施形態に係る動作環境を示す図である。 実施形態に係る上りリンクサブフレームの構成図である。 実施形態に係るSeNB用PUCCH領域の通知動作を説明するための図である。 実施形態に係るUEによる制御信号の送信動作を説明するための図である。 実施形態に係るSeNB用PUCCH領域の変更例1を説明するための上りリンクサブフレームの構成図である。 実施形態に係るSeNB用PUCCH領域の変更例2を説明するための上りリンクサブフレームの構成図である。 実施形態に係る動作環境の変更例を示す図である。
[実施形態の概要]
実施形態に係るユーザ端末は、複数のキャリアを同時に使用して無線アクセスネットワークとの上りリンク通信を行う。前記複数のキャリアは、前記ユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアと、前記第1のキャリアと協調して無線通信を提供する第2のキャリアと、を含む。前記第1のキャリアは、前記第1のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域を含む。前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部よりも前記第2のキャリアの中心周波数側に設けられる第2の物理上りリンク制御チャネル領域を含む。
実施形態では、前記ユーザ端末は、前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域に関する設定情報を、前記第1のキャリア、又は前記第1のキャリアと対をなす下りリンクキャリアを介して受信する受信部を備える。
実施形態では、前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域に適用される物理上りリンク制御チャネルフォーマットは、前記第1の物理上りリンク制御チャネル領域に適用される物理上りリンク制御チャネルフォーマットとは異なる。
実施形態では、前記ユーザ端末は、前記第2のキャリアに対応するHARQ Ack/Nackを前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域において送信する送信部を備える。
実施形態では、前記ユーザ端末は、前記第2のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告を前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域において送信する送信部を備える。
実施形態では、前記ユーザ端末は、前記第2のキャリアを使用した前記無線通信が可能となった後に、前記第2のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告を前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域において送信する制御を行う制御部をさらに備える。
実施形態では、前記送信部は、前記第1のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告を前記第1の物理上りリンク制御チャネル領域においてさらに送信する。前記第2のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告の送信周期は、前記第1のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告の送信周期とは異なる周期である。
実施形態では、前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域をさらに含む。前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域は、前記第2のキャリアに含まれる前記第1の物理上りリンク制御チャネル領域と隣接して設けられる。
実施形態では、前記第2のキャリアの帯域幅が所定の帯域幅よりも広い場合にのみ、前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域が前記第2のキャリアに設けられる。
実施形態では、前記第2のキャリアは、他のユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアとして動作可能である。前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域をさらに含む。前記他のユーザ端末は、前記第2のキャリアに対応するHARQ Ack/Nack及び/又は前記第2のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告を、前記第2のキャリアに含まれる前記第1の物理上りリンク制御チャネル領域において送信する。前記ユーザ端末は、前記他のユーザ端末が接続する前記無線アクセスネットワークに接続可能である。
実施形態に係る無線アクセスネットワークは、複数のキャリアを同時に使用してユーザ端末との上りリンク通信を行う。前記複数のキャリアは、前記ユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアと、前記第1のキャリアと協調して無線通信を提供する第2のキャリアと、を含む。前記第1のキャリアは、前記第1のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域を含む。前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部よりも前記第2のキャリアの中心周波数側に設けられる第2の物理上りリンク制御チャネル領域を含む。
実施形態に係るプロセッサは、複数のキャリアを同時に使用して無線アクセスネットワークとの上りリンク通信を行うユーザ端末に備えられる。前記複数のキャリアは、前記ユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアと、前記第1のキャリアと協調して無線通信を提供する第2のキャリアと、を含む。前記第1のキャリアは、前記第1のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域を含む。前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部よりも前記第2のキャリアの中心周波数側に設けられる第2の物理上りリンク制御チャネル領域を含む。
実施形態に係る通信制御方法は、マスタ基地局とRRC接続を確立しており、前記マスタ基地局及びセカンダリ基地局のそれぞれから無線リソースが割り当てられるユーザ端末における方法である。前記通信制御方法は、自ユーザ端末と前記セカンダリ基地局との間の無線リンクの障害を検出するステップAと、前記検出した障害に関する無線リンク障害報告を前記マスタ基地局に送信するステップBと、を有する。
前記ステップAにおいて前記ユーザ端末が前記セカンダリ基地局の特定のセルにおける前記障害を検出した場合にのみ、前記ステップBにおいて前記ユーザ端末が前記無線リンク障害報告を前記マスタ基地局に送信する。前記特定のセルは、前記セカンダリ基地局のセルのうち、前記ユーザ端末の物理上りリンク制御チャネルが設定されるセルである。
実施形態に係る通信制御方法は、マスタ基地局とRRC接続を確立しているユーザ端末における方法である。前記通信制御方法は、セカンダリ基地局に対して、ランダムアクセスのためのランダムアクセスプリンブルを送信するステップAと、前記ランダムアクセスプリンブルに対応するランダムアクセス応答を前記マスタ基地局から受信せずに、前記セカンダリ基地局から前記ランダムアクセス応答を受信するステップBと、を有する。
前記ステップAにおいて、前記ユーザ端末は、前記セカンダリ基地局の特定のセルに対して前記ランダムアクセスプリンブルを送信する。前記ステップBにおいて、前記ユーザ端末は、前記特定のセルから前記ランダムアクセス応答を受信する。前記特定のセルは、前記セカンダリ基地局のセルのうち、前記ユーザ端末の物理上りリンク制御チャネルが設定されるセルである。
実施形態に係る通信制御方法は、マスタ基地局とRRC接続を確立しているユーザ端末が、セカンダリ基地局に対してランダムアクセスを行うステップAと、前記ユーザ端末又は前記セカンダリ基地局が、前記ランダムアクセスにおける障害を検出するステップBと、前記ユーザ端末又は前記セカンダリ基地局が、前記検出した障害に関するランダムアクセス障害通知を前記マスタ基地局に送信するステップCと、を有する。
前記ステップBにおいて前記ユーザ端末が前記セカンダリ基地局の特定のセルにおける前記障害を検出した場合にのみ、前記ステップCにおいて前記ユーザ端末が前記ランダムアクセス障害通知を前記マスタ基地局に送信する。前記特定のセルは、前記セカンダリ基地局のセルのうち、前記ユーザ端末の物理上りリンク制御チャネルが設定されるセルである。
[実施形態]
以下において、本発明をLTEシステムに適用する場合の実施形態を説明する。
(システム構成)
図1は、実施形態に係るLTEシステムの構成図である。図1に示すように、実施形態に係るLTEシステムは、UE(User Equipment)100、E−UTRAN(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)10、及びEPC(Evolved Packet Core)20を備える。
UE100は、ユーザ端末に相当する。UE100は、移動型の通信装置であり、接続先のセル(サービングセル)との無線通信を行う。UE100の構成については後述する。
E−UTRAN10は、無線アクセスネットワークに相当する。E−UTRAN10は、eNB200(evolved Node−B)を含む。eNB200は、基地局に相当する。eNB200は、X2インターフェイスを介して相互に接続される。eNB200の構成については後述する。
eNB200は、1又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。eNB200は、無線リソース管理(RRM)機能、ユーザデータのルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能などを有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、UE100との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
EPC20は、コアネットワークに相当する。E−UTRAN10及びEPC20によりLTEシステムのネットワークが構成される。EPC20は、MME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving−Gateway)300を含む。MMEは、UE100に対する各種モビリティ制御などを行う。S−GWは、ユーザデータの転送制御を行う。MME/S−GW300は、S1インターフェイスを介してeNB200と接続される。
図2は、UE100のブロック図である。図2に示すように、UE100は、アンテナ101、無線送受信機110、ユーザインターフェイス120、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機130、バッテリ140、メモリ150、及びプロセッサ160を備える。メモリ150及びプロセッサ160は、UE100の制御部を構成する。UE100は、GNSS受信機130を有していなくてもよい。また、メモリ150をプロセッサ160と一体化し、このセット(すなわち、チップセット)をプロセッサ160’としてもよい。
アンテナ101及び無線送受信機110は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機110は、プロセッサ160が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナ101から送信する。また、無線送受信機110は、アンテナ101が受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換してプロセッサ160に出力する。
ユーザインターフェイス120は、UE100を所持するユーザとのインターフェイスであり、例えば、ディスプレイ、マイク、スピーカ、及び各種ボタンなどを含む。ユーザインターフェイス120は、ユーザからの操作を受け付けて、該操作の内容を示す信号をプロセッサ160に出力する。GNSS受信機130は、UE100の地理的な位置を示す位置情報を得るために、GNSS信号を受信して、受信した信号をプロセッサ160に出力する。バッテリ140は、UE100の各ブロックに供給すべき電力を蓄える。
メモリ150は、プロセッサ160により実行されるプログラム、及びプロセッサ160による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ160は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ150に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPU(Central Processing Unit)と、を含む。プロセッサ160は、さらに、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサ160は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
図3は、eNB200のブロック図である。図3に示すように、eNB200は、アンテナ201、無線送受信機210、ネットワークインターフェイス220、メモリ230、及びプロセッサ240を備える。メモリ230及びプロセッサ240は、eNB200の制御部を構成する。
アンテナ201及び無線送受信機210は、無線信号の送受信に用いられる。無線送受信機210は、プロセッサ240が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナ201から送信する。また、無線送受信機210は、アンテナ201が受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換してプロセッサ240に出力する。
ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイスを介して隣接eNB200と接続され、S1インターフェイスを介してMME/S−GW300と接続される。ネットワークインターフェイス220は、X2インターフェイス上で行う通信及びS1インターフェイス上で行う通信に用いられる。
メモリ230は、プロセッサ240により実行されるプログラム、及びプロセッサ240による処理に使用される情報を記憶する。プロセッサ240は、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号などを行うベースバンドプロセッサと、メモリ230に記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPUと、を含む。プロセッサ240は、後述する各種の処理及び各種の通信プロトコルを実行する。
図4は、LTEシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図4に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、OSI参照モデルの第1層乃至第3層(L1乃至L3)に区分されており、第1層は物理(PHY)層である。第2層は、MAC(Media Access Control)層、RLC(Radio Link Control)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層を含む。第3層は、RRC(Radio Resource Control)層を含む。
物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。UE100の物理層とeNB200の物理層との間では、物理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
MAC層は、データの優先制御、及びハイブリッドARQ(HARQ)による再送処理などを行う。UE100のMAC層とeNB200のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。eNB200のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式)、UE100への割当リソースブロック、及び送信電力を決定(スケジューリング)するスケジューラを含む。
RLC層は、MAC層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE100のRLC層とeNB200のRLC層との間では、論理チャネルを介してユーザデータ及び制御信号が伝送される。
PDCP層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
RRC層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE100のRRC層とeNB200のRRC層との間では、各種設定のための制御信号(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとeNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE100は接続状態(RRC接続状態)であり、そうでない場合、UE100はアイドル状態(RRCアイドル状態)である。
RRC層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理及びモビリティ管理などを行う。
図5は、LTEシステムで使用される無線フレームの構成図である。LTEシステムは、下りリンクにはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access)、上りリンクにはSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)がそれぞれ適用される。複信方式としては、TDD(Time Division Duplex)又はFDD(Frequency Division Duplex)が適用される。
図5に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ10個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ2個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは1msであり、各スロットの長さは0.5msである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック(RB)を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。1つのサブキャリア及び1つのシンボルによりリソースエレメントが構成される。
UE100に割り当てられる無線リソースのうち、周波数リソースはリソースブロックにより構成され、時間リソースはサブフレーム(又はスロット)により構成される。
下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に下りリンク制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)として使用されるPDCCH領域である。また、各サブフレームの残りの部分は、主に下りリンクユーザデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル(PDSCH)として使用できるPDSCH領域である。
上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に上りリンク制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)として使用されるPUCCH領域(第1の物理上りリンク制御チャネル領域)である。各サブフレームにおける残りの部分は、主に上りリンクユーザデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)として使用できるPUSCH領域である。
PUCCHは、制御信号を搬送する。制御信号は、例えば、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)、RI(Rank Indicator)、SR(Scheduling Request)、HARQ Ack/Nack(以下、単に「Ack/Nack」という)などである。
CQIは、下りリンクのチャネル品質を示す情報であり、下りリンク伝送に使用すべき推奨変調方式及び符号化速度の決定等に使用される。PMIは、下りリンクの伝送の為に使用することが望ましいプリコーダマトリックスを示す情報である。RIは、下りリンクの伝送に使用可能なレイヤ数(ストリーム数)を示す情報である。CQI/PMI/RIは、下りリンクチャネル状態(CSI:Channel State Information)報告に相当する。下りリンクCSI報告は、下りリンクの参照信号等に基づき生成される。下りリンクの参照信号とは、セル固有参照信号(CRS)又はCSI参照信号(CSI−RS)などである。
SRは、上りリンク無線リソース(リソースブロック)の割当てを要求する情報である。Ack/Nackは、下りリンクの物理チャネル(例えば、PDSCH)を介して送信される信号の復号に成功したか否かを示す情報である。
図6は、LTEシステムにおける上りリンクサブフレームの構成図である。
図6に示すように、各サブフレームは2つのスロットを含み、各スロットはセルの上りリンク帯域幅(1キャリア帯域幅)に応じた数のリソースブロックを含む。リソースブロックは、通常のCP(Cyclic Prefix)設定の場合に、12個のサブキャリアと7個のSC−FDMAシンボルとから構成される。
各サブフレームにおける周波数方向の両端部にはPUCCH領域R1が設けられる。PUCCH領域R1に含まれる無線リソースは、PUCCHリソースとしてUE100に割り当てられる。各サブフレームにおける残りの部分にはPUSCH領域が設けられる。PUSCH領域R2に含まれる無線リソースは、PUSCHリソースとしてUE100に割り当てられる。
1つのPUCCHリソースは、サブフレーム内の2つのスロットの1リソースブロックずつを使用する。また、サブフレーム内のスロット間で周波数ホッピングが適用されており、スロット間でダイバシティ効果を得ている。PUCCHリソースは、リソースインデックスmにより識別される。また、複数のフォーマット(PUCCHフォーマット)がサポートされており、各PUCCHフォーマットでは以下のように異なる種類の制御信号が伝送される。また、1サブフレーム内で送信可能な制御信号のビット数は、PUCCHフォーマットごとに異なる。
・PUCCHフォーマット1: SR
・PUCCHフォーマット1a/1b: Ack/Nack
・PUCCHフォーマット2: CQI/PMI/RI
・PUCCHフォーマット2a/2b: CQI/PMI/RI及びAck/Nack
さらに、LTE−Advancedにおいては、多数のAck/Nackを伝送するためのPUCCHフォーマット3が規定されている。
変調方式に着目すると、PUCCHフォーマット1aにはBPSK(Binary Phase Shift Keying)が適用され、他のPUCCHフォーマットには主としてQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)が適用される。
図6の例では、リソースインデックスmが小さい順にPUCCHフォーマット2,2a,2bに使用され、続いてPUCCHフォーマット1,1a,1bに使用される。すなわち、PUCCHフォーマット2,2a,2bが適用されるPUCCHリソースは、PUCCHフォーマット1,1a,1bが適用されるPUCCHリソースの外側に設けられる。
(実施形態に係る動作環境)
図7は、実施形態に係る動作環境を示す図である。実施形態では、上りリンクを中心に説明する。
図7に示すように、マクロeNB(MeNB)200−1は、キャリア1(第1のキャリア)に属するセル1を管理する。小型eNB(SeNB)200−2は、キャリア2(第2のキャリア)に属するセル2を管理する。MeNBは、マスタeNB(マスタ基地局)と称されてもよい。SeNBは、セカンダリeNB(セカンダリ基地局)と称されてもよい。キャリア2は、SeNBが管理する「特定のセル」に相当する。キャリア2(特定のセル)は、SeNBの複数のキャリア(複数のセル)のうち1つであってもよい。
TDDの場合、キャリア1は上りリンク及び下りリンクで共通のキャリアであり、キャリア2は上りリンク及び下りリンクで共通のキャリアである。
一方、FDDの場合、キャリア1は上りリンクキャリアfUL1であり、MeNB200−1は、キャリア1と対をなす下りリンクキャリアfDL1をさらに管理する。また、FDDの場合、キャリア2は上りリンクキャリアfUL2であり、SeNB200−2は、キャリア2と対をなす下りリンクキャリアfDL2をさらに管理する。
セル2は、セル1(マクロセル)よりもカバレッジの小さい小セルであり、ピコセル又はフェムトセルと称されることがある。SeNB200−2は、ホームeNB(HeNB)であってもよい。セル2は、セル1のカバレッジ内に設けられる。MeNB200−1及びSeNB200−2は、相互に隣接する関係にあり、相互に接続されている。
また、実施形態に係るLTEシステムは、二重接続(Dual connectivity)をサポートする。UE100−1は、一対のeNB200(MeNB200−1及びSeNB200−2)との二重接続を確立している。UE100−1が一対のeNB200との無線通信を行うことにより、1つのeNB200とのみ無線通信を行う場合に比べて、高速・大容量の無線通信を行うことができる。
MeNB200−1は、UE100−1のモビリティ制御(Mobility management)を行う。MeNB200−1は、UE100−1とのRRC接続を確立し、UE100−1のハンドオーバ制御などを行う。これに対し、SeNB200−2は、UE100−1のモビリティ制御を行わない。SeNB200−2は、少なくともMAC層又はRLC層までの接続(L2接続)をUE100−1と確立すればよく、RRC接続(L3接続)を確立しなくてもよい。
UE100−1は、複数のキャリア(キャリア1及びキャリア2)を同時に使用してE−UTRAN10との上りリンク通信を行う。各キャリアにおけるスケジューリングは、異なるeNB200(MeNB200−1、SeNB200−2)が行う。すなわち、MeNB200−1及びSeNB200−2のそれぞれは、UE100−1のために無線リソースのスケジューリングを行う。
このように、キャリア1は、UE100−1のモビリティ制御に使用される。UE100−1に着目すると、キャリア1はPCC(Primary Component Carrier)に相当し、セル1はPCell(Primary Cell)に相当する。
キャリア2は、キャリア1と協調してUE100−1に無線通信を提供する。UE100−1に着目すると、キャリア2はSCC(Secondary Component Carrier)に相当し、SeNB200−2はSCell(Secondary Cell)に相当する。
一方、UE100−2は、SeNB200−2とのみ接続(RRC接続)を確立している。UE100−2に着目すると、キャリア2はPCCに相当し、セル2はPCellに相当する。
(実施形態に係るPUCCH領域)
現行の仕様では、あるキャリアをSCell(SCC)として使用するUE100について、当該キャリアには、当該UE100が使用可能なPUCCH領域が設けられない。よって、UE100は、SCell(SCC)に対応する制御信号(Ack/Nack、下りリンクCSI報告)を、PCell(PCC)のPUCCH領域において送信する。
しかしながら、二重接続では、UE100−1のPCell(PCC)を管理するMeNB200−1は、UE100−1のSCell(SCC)に対応する制御信号をUE100−1から受信すると、当該SCell(SCC)を管理するSeNB200−2に対して、当該制御信号を転送する必要がある。従って、かかる転送に伴ってシグナリング量及び遅延が増大するため、効率的な通信制御を実現できない。
そこで、実施形態では、SCell(SCC)に新たなPUCCH領域を設けることにより、SCellに対応する制御信号を当該新たなPUCCH領域において送信可能とする。
図8は、実施形態に係る上りリンクサブフレームの構成図である。ここでは、図7に示すキャリア2のサブフレームの構成を説明する。
図8に示すように、キャリア2のサブフレームは、キャリア2の周波数方向の両端部に設けられるPUCCH領域R1に加えて、キャリア2の周波数方向の両端部よりもキャリア2の中心周波数側に設けられるSeNB用PUCCH領域(SCell用PUCCH領域)R3を含む。実施形態では、PUCCH領域R1は第1の物理上りリンク制御チャネル領域に相当し、SeNB用PUCCH領域R3は第2の物理上りリンク制御チャネル領域に相当する。
SeNB用PUCCH領域R3をキャリア2に設けることにより、既存のPUCCH領域R1との共存を図りながら、SeNB用PUCCH領域R3においてUE100−1からSeNB200−2に制御信号を送信できる。
このように、UE100−1は、キャリア2に対応する制御信号(Ack/Nack、下りリンクCSI報告)を、キャリア2に含まれるSeNB用PUCCH領域R3において送信する。一方、キャリア2をPCell(PCC)として使用するUE100−2は、キャリア2に対応する制御信号(Ack/Nack、下りリンクCSI報告)を、キャリア2に含まれるPUCCH領域R1において送信する。
図8の例では、SeNB用PUCCH領域R3は、キャリア2に含まれるPUCCH領域R1と隣接して設けられる。これにより、SeNB用PUCCH領域R3によりPUSCH領域R2が分断されることがないので、PUSCHリソースの割り当てに与える影響を小さくすることができる。
また、SeNB用PUCCH領域R3に適用されるPUCCHフォーマットは、PUCCH領域R1に適用されるPUCCHフォーマットとは異なる。
上述したように、既存のPUCCH領域R1に適用されるPUCCHフォーマットは、PUCCHフォーマット1,1a,1b,2,2a,2b,3である。
これに対し、SeNB用PUCCH領域R3に適用されるPUCCHフォーマットは、例えばPUCCHフォーマット4,4a,4b,5,5a,5bである。PUCCHフォーマット4,4a,4bは、PUCCHフォーマット1,1a,1bにそれぞれ対応する。PUCCHフォーマット5,5a,5bは、PUCCHフォーマット2,2a,2bにそれぞれ対応する。
或いは、SeNB用PUCCH領域R3に適用されるPUCCHフォーマットは、例えばs−PUCCHフォーマット1,1a,1b,2,2a,2bである。s−PUCCHフォーマット1,1a,1bは、PUCCHフォーマット1,1a,1bにそれぞれ対応する。s−PUCCHフォーマット2,2a,2bは、PUCCHフォーマット2,2a,2bにそれぞれ対応する。
このように、SeNB用PUCCH領域R3のためのPUCCHフォーマットを新たに規定することにより、既存のPUCCH領域R1とSeNB用PUCCH領域R3とを適切に共存させることができる。
(実施形態に係る動作シーケンス)
図9は、SeNB用PUCCH領域R3の通知動作を説明するための図である。
図9に示すように、MeNB200−1は、SeNB用PUCCH領域R3を示す設定情報(PUCCH−Config)を含んだRRCメッセージをUE100−1に送信する。SeNB用PUCCH領域R3を示す設定情報(PUCCH−Config)は、PUCCH領域を構成するリソースブロックを定めるための各種パラメータを含む。各種パラメータは、PUCCHフォーマット毎に設定(通知)される。SeNB用PUCCH領域R3に着目すると、各種パラメータは、例えばPUCCHフォーマット4用パラメータ(Scheduling request, Ack/Nack)又はPUCCHフォーマット5用パラメータ(CSI, Ack/Nack)などである。
また、MeNB200−1は、SeNB用PUCCH領域R3における下りリンクCSI報告の設定情報(例えばCQI−ReportConfig)を含んだRRCメッセージをUE100−1に送信する。下りリンクCSI報告の設定情報(例えばCQI−ReportConfig)は、下りリンクCSIの報告周期を示すパラメータなどを含む。
RRCメッセージとしては、例えば、共通制御信号の一種であるSIB(System Information Block) type2、個別制御信号の一種であるRRC Connection Setup又はRRC Connection Reconfigurationが利用できる。
TDDの場合、MeNB200−1は、キャリア1を介して当該RRCメッセージをUE100−1に送信する。FDDの場合、MeNB200−1は、キャリア1(fUL1)と対をなす下りリンクキャリアfDL1を介して当該RRCメッセージをUE100−1に送信する。
UE100−1は、SeNB用PUCCH領域R3を示す設定情報(PUCCH−Config)を含んだRRCメッセージをMeNB200−1から受信する。UE100−1は、当該設定情報(PUCCH−Config)に基づいて、SeNB用PUCCH領域R3を識別する。
また、UE100−1は、SeNB用PUCCH領域R3における下りリンクCSI報告の設定情報(例えばCQI−ReportConfig)を含んだRRCメッセージをMeNB200−1から受信する。UE100−1は、当該設定情報(例えばCQI−ReportConfig)に基づいて、SeNB用PUCCH領域R3においてSeNB200−2に対する下りリンクCSI報告を行う。
実施形態では、UE100−1は、キャリア2を使用した無線通信が可能となった後に、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告を、SeNB用PUCCH領域R3において送信する制御を行う。すなわち、UE100−1は、キャリア1を利用している際にキャリア2も利用可能になった場合に、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告の設定情報(例えばCQI−ReportConfig)を有効化する。
二重接続において、UE100−1は、MeNB200−1との接続を主たる接続とし、SeNB200−2との接続を従たる接続として、SeNB200−2との通信を一時的に行う。よって、SeNB用PUCCH領域R3に関する設定情報をMeNB200−1からUE100−1に送信することにより、UE100−1の通信設定をMeNB200−1が統括して制御できる。
MeNB200−1は、UE100−1に送信する設定情報(PUCCH−Config、CQI−ReportConfigなど)をSeNB200−2と共有するために、当該設定情報(PUCCH−Config、CQI−ReportConfigなど)をSeNB200−2に通知してもよい。もしくは、SeNB200−2がPUCCH領域R3に関する設定情報を決定し、MeNB200に通知してもよい。
図10は、UE100−1による制御信号の送信動作を説明するための図である。まず、Ack/Nackに関して説明する。
図10に示すように、UE100−1は、キャリア1に対応するAck/Nackをキャリア1のPUCCH領域においてMeNB200−1に送信する。MeNB200−1は、キャリア1に対応するAck/Nackをキャリア1のPUCCH領域においてUE100−1から受信する。TDDの場合、キャリア1に対応するAck/Nackとは、UE100−1がキャリア1を介してMeNB200−1から受信したユーザデータについてのAck/Nackである。FDDの場合、キャリア1に対応するAck/Nackとは、UE100−1がキャリア1(fUL1)と対をなす下りリンクキャリアfDL1を介してMeNB200−1から受信したユーザデータについてのAck/Nackである。
また、UE100−1は、キャリア2に対応するAck/Nackをキャリア2のSeNB用PUCCH領域R3においてSeNB200−2に送信する。SeNB200−2は、キャリア2に対応するAck/Nackをキャリア2のSeNB用PUCCH領域R3においてUE100−1から受信する。TDDの場合、キャリア2に対応するAck/Nackとは、UE100−1がキャリア2を介してSeNB200−2から受信したユーザデータについてのAck/Nackである。FDDの場合、キャリア2に対応するAck/Nackとは、UE100−1がキャリア2(fUL2)と対をなす下りリンクキャリアfDL2を介してSeNB200−2から受信したユーザデータについてのAck/Nackである。
次に、下りリンクCSI報告(周期的な下りリンクCSI報告)に関して説明する。
図10に示すように、UE100−1は、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告をキャリア1のPUCCH領域においてMeNB200−1に送信する。MeNB200−1は、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告をキャリア1のPUCCH領域においてUE100−1から受信する。TDDの場合、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告とは、UE100−1がキャリア1を介してMeNB200−1から受信した参照信号等についてのCSI報告である。FDDの場合、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告とは、UE100−1がキャリア1(fUL1)と対をなす下りリンクキャリアfDL1を介してMeNB200−1から受信した参照信号等についてのCSI報告である。
また、UE100−1は、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告をキャリア2のSeNB用PUCCH領域R3においてSeNB200−2に送信する。SeNB200−2は、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告をキャリア2のSeNB用PUCCH領域R3においてUE100−1から受信する。TDDの場合、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告は、UE100−1がキャリア2を介してSeNB200−2から受信した参照信号等についてのCSI報告である。FDDの場合、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告とは、UE100−1がキャリア2(fUL2)と対をなす下りリンクキャリアfDL2を介してSeNB200−2から受信した参照信号等についてのCSI報告である。
キャリア2に対応する下りリンクCSI報告の送信周期は、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告の送信周期とは異なる周期である。実施形態では、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告の送信周期は、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告の送信周期よりも短い。例えば、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告の送信周期は、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告の送信周期の半分以下の周期である。
二重接続において、UE100−1とSeNB200−2との間のチャネル状態は、UE100−1とMeNB200−1との間のチャネル状態よりも良好であることが想定される。よって、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告の送信周期を、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告の送信周期よりも短くすることにより、UE100−1がSeNB200−2との通信を積極的に利用できる。
[第1変更例]
上述した実施形態では、SeNB用PUCCH領域R3は、キャリア2に含まれるPUCCH領域R1と隣接して設けられていた(図8参照)。しかしながら、SeNB用PUCCH領域R3は、PUCCH領域R1と離間して設けられてもよい。図11は、SeNB用PUCCH領域R3の変更例1を説明するための上りリンクサブフレームの構成図である。図11に示すように、SeNB用PUCCH領域R3は、1サブフレームの全体に亘って、時間方向に沿って延びる点で上述した実施形態と同様である。但し、図11に示すSeNB用PUCCH領域R3は、PUCCH領域R1と離間して設けられている点で上述した実施形態とは異なる。
また、上述した実施形態では、SeNB用PUCCH領域R3は、時間方向に沿って延びていた(図8参照)。しかしながら、SeNB用PUCCH領域R3は、周波数方向に沿って延びてもよい。図12は、SeNB用PUCCH領域R3の変更例2を説明するための上りリンクサブフレームの構成図である。図12に示すように、SeNB用PUCCH領域R3は、第1スロット及び第2スロットのそれぞれにおいて、一対のPUCCH領域R1の間で、周波数方向に沿って延びる。図12では、SeNB用PUCCH領域R3が一対のPUCCH領域R1の間で全体に亘って延びているが、破線で示すように複数の領域に区切って使用してもよい。UL帯域幅が広い場合、eNB200との間のパスロスや送信電力制御パラメータの設定によっては広い帯域全体で信号を送信すると送信電力の上限にかかってしまうUE100も存在するからである。
[第2変更例]
上述した実施形態では、キャリア2の帯域幅について特に考慮していなかった。しかしながら、キャリア2の帯域幅が狭い場合には、SeNB用PUCCH領域R3をキャリア2に設けることにより、キャリア2にPUSCH領域R2を設けることができなくなり得る。
現行の仕様上、最小のキャリア帯域幅は1.4MHzであり、6リソースブロック分の帯域幅である。例えばPUCCH領域R1が4リソースブロック分の帯域幅を占める場合に、残る2リソースブロック分の帯域幅をSeNB用PUCCH領域R3として設定すると、キャリア2にPUSCH領域R2を設けることができない。よって、このようなキャリア帯域幅については、SeNB用PUCCH領域R3を設けることは好ましくない。
従って、E−UTRAN10は、キャリア2の帯域幅が所定の帯域幅よりも広い場合にのみ、SeNB用PUCCH領域R3をキャリア2に設ける。所定の帯域幅とは、PUCCH領域R1及びSeNB用PUCCH領域R3をキャリア2に設けても、PUSCH領域R2をキャリア2に設けることができる帯域幅である。具体的には、所定の帯域幅とは、最小限のPUCCH領域R1、最小限のPUSCH領域R2、及び最小限のSeNB用PUCCH領域R3の総帯域幅に相当する帯域幅である。
[第3変更例]
上述した実施形態では、UE100−1に二重接続が適用される動作環境を想定していた。しかしながら、UE100−1にキャリアアグリゲーション(CA)が適用される動作環境であってもよい。
図13は、動作環境の変更例を示す図である。図13に示すように、eNB200は、キャリア1(第1のキャリア)に属するセル1、及びキャリア2(第2のキャリア)に属するセル2を管理する。図13の例では、セル1及びセル2は、同等のカバレッジサイズを有する。
TDDの場合、キャリア1は上りリンク及び下りリンクで共通のキャリアであり、キャリア2は上りリンク及び下りリンクで共通のキャリアである。一方、FDDの場合、キャリア1は上りリンクキャリアfUL1であり、eNB200は、キャリア1と対をなす下りリンクキャリアfDL1をさらに管理する。また、FDDの場合、キャリア2は上りリンクキャリアfUL2であり、eNB200は、キャリア2と対をなす下りリンクキャリアfDL2をさらに管理する。
eNB200は、UE100−1のモビリティ制御(Mobility management)を行う。eNB200は、UE100−1とのRRC接続を確立し、UE100−1のハンドオーバ制御などを行う。UE100−1は、複数のキャリア(キャリア1及びキャリア2)を同時に使用してE−UTRAN10との上りリンク通信を行い、各キャリアにおけるスケジューリングを1つのeNB200が行う。
キャリア1は、UE100−1のモビリティ制御に使用される。UE100−1に着目すると、キャリア1はPCC(Primary Component Carrier)に相当し、セル1はPCell(Primary Cell)に相当する。キャリア2は、キャリア1と協調してUE100−1に無線通信を提供する。UE100−1に着目すると、キャリア2はSCC(Secondary Component Carrier)に相当し、eNB200はSCell(Secondary Cell)に相当する。
このような動作環境において、上述した実施形態と同様に、キャリア2にSCell用PUCCH領域R3(第2の物理上りリンク制御チャネル領域)を設けることにより、UE100−1は、キャリア2(SCell)に対応する制御信号をSCell用PUCCH領域R3において送信できる。
[その他の実施形態]
上述した実施形態では、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告の送信周期が、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告の送信周期よりも短く設定される一例について説明した。しかしながら、第3変更例で説明したようにキャリアアグリゲーションが適用される場合には、キャリア2に対応する下りリンクCSI報告の送信周期が、キャリア1に対応する下りリンクCSI報告の送信周期よりも長く設定されてもよい。図13に示した動作環境では、キャリア1及びキャリア2それぞれのチャネル品質は同等であるため、主たるキャリアであるキャリア1に対応する下りリンクCSI報告を優先することが好ましいからである。
上述した実施形態では、UE100−1がキャリア2において制御信号及びユーザデータを同時に送信するケースについて特に触れなかった。しかしながら、キャリア2のSeNB用PUCCH領域(SCell用PUCCH領域)R3におけるPUCCHリソースの割り当てと、キャリア2のPUSCH領域R2におけるPUSCHリソースの割り当てとは、同時に発生し得る。このような同時発生の場合には、UE100−1は、以下の第1の動作及び第2の動作の何れかを行うことが好ましい。
第1の動作は、UE100−1が、PUSCH上で制御信号も含めて全て送信(PUCCH上では無送信)する動作である。これにより、PUSCH上で制御信号及びユーザデータを一括送信できる。
第2の動作は、PUSCHとPUCCHの同時送信を行う動作である。これにより、PUSCHリソースを有効活用できる。
また、上述した各実施形態では、セルラ通信システムの一例としてLTEシステムを説明したが、LTEシステムに限定されるものではなく、LTEシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
[付記]
以下において、上述した実施形態の補足事項について付記する。
二重接続におけるCP(制御プレーン)アーキテクチャは、ベースラインとして、オプションC1に基づくことが合意されている。オプションC2は除外されたわけではないが、オプションC1の代わりにオプションC2の導入を検討するには、事前にオプションC2の実質的な利点を明確にするべきである。解決すべき二重接続の1つの側面は、RLF(無線リンク障害)の状況への対処である。以下において、SeNB200−2のRLM(無線リンク監視)に関連したRLF、MeNBとの接続断、二重接続の起動、RACH障害(ランダムアクセス障害)の問題について検討する。
二重接続及びCAはどちらもUE100を複数のセルに同時に接続をさせることによってユーザ・スループットを増大させる利点がある。UE100及びネットワークの両方に対する不必要な複雑性を避けるため、CAのCPアーキテクチャを二重接続のCPアーキテクチャにおいて可能な限り再利用することが好ましいと思われる。しかしながら、CA手順の再利用は、二重接続の性能に大きな低下をもたらさないよう注意して実施されるべきである。RLFに関する以下の判断において、二重接続におけるRLFに関する問題は、CAに用いられる既存の手順と比較した考察が行われている。
(SeNBのRLM)
CAでは、SCellの追加/起動、及びSCellにおける潜在的なRLFを含め、PCellが、CQI及び測定報告を使ってSCellの状態を判定するため、RLMは、SCellではサポートされない。二重接続では、状況は簡単ではない。というのは、SeNB200−2が自身のスケジューラを有し、Xnインターフェイスにおける遅延が過剰である想定されるので、UE100がMeNB200−1及びSeNB200−2に対してCQIを送信することが合理的と考えられるからである。また、UE100のMeNB200−1に対する無線リンクが失敗しても、UE100のSeNB200−2に対する無線リンクは全く問題がない場合もある。UE100がRLMをMeNB200−1にだけ適用する場合、UE100は、MeNB200−1に対するリンクが失敗したときだけRLFを宣言する必要があるであろう。従って、UE100にSeNB200−2のRLMも適用させることは有益である。
提案1: ベースラインとして、UE100は、MeNB200−1及びSeNB200−2に対し、CQIを送信するべきである。
提案2: UE100は、RLMをSeNB200−2に対しても適用するべきである。
提案2が同意可能な場合、MeNB200−1がRLMの状態を知る必要があるかどうかを判断する必要がある。説明したように、もしSeNB200−2へのUL送信が許可される場合、UE100がさらにSRSをSeNB200−2に送信することを防ぐためにMeNB200−1ができるだけ早くSeNB200−2を取り除くことが必要になるであろう。さらに、MeNB200−1がSeNB200−2のRLFの状態を知っている場合、MeNB200−1は、他の周波数間SeNB候補の測定をUE100に対して設定できるであろう。SeNB200−2又はUE100がMeNB200−1に対してSeNB200−2のRLFの状態を通知する場合があるが、バックホール遅延が過剰な場合、UE100がSeNB200−2のRLFの状態をMeNB200−1に提供する方が好ましい場合もある。
提案3: MeNB200−1は、SeNB200−2のRLFの状態を通知されるべきである。
提案3が同意されたとして、SeNB200−2のRLFの状態をMeNB200−1に通知する際の形態もまた決める必要がある。1つの可能性として、UE100がSeNB200−2に対してRLFを宣言した後にのみ、UE100又はSeNB200−2がMeNB200−1に指示を送信することが考えられる。しかしながら、MeNB200−1はSeNB200−2の追加/除外/切替を担当するので、MeNB200−1がSeNB200−2のCQI情報を得てSeNB200−2に対するリンクを良好に監視できるようにすることが有益であろう。現在では、UP(ユーザプレーン)アーキテクチャはいまだに不確実であるが、もしベアラスプリットオプションを有する、Alt3オプションの1つが採用されたならば、SeNB200−2に対してステアリングされるトラフィックを決めるのはMeNB200−1次第となるであろう。SeNB200−2のCQIを有するということは、MeNB200−1がベアラスプリットに関する決定ができる利点があるといえる。
提案4: ベースラインとして、UE100は、MeNB200−1に対して、SeNB200−2のCQIを送信するべきである。CSIに含まれる情報の中で、CQI以外の情報が必要かどうかは、今後の検討が必要である。
(MeNB200−1に対するRLF)
これまで、CPアーキテクチャがオプションC1に基づくと仮定された。つまりUE100には1つだけRRCエンティティが存在するという意味であり、MeNB200−1はアンカーeNBであるので、全てのモビリティ機能をUE100に対してコーディネートできる。もし提案1が同意されれば、UE100はSeNB200−2の無線リンクも監視することになる。これは、MeNB200−1とのリンク状態が悪いので、UE100がSeNB200−2とのみ接続を有する状態が存在する可能性があることを意味する。このシナリオでは、オプションC1において、UE100がSeNB200−2とだけ接続を維持し続けることができるかどうかを決める必要がある。この問題はすでに取り組まれている。SeNB200−2がモビリティ機能を有するUE100に対してサービスを提供できるように、SeNB200−2は、UE100とRRC機能を維持する手段を有する必要がある。以下のオプションが考えられる。
オプション1.SeNB200−2が除外されるべきであり、そうすればUE100がMeNB200−1と再確立を試みることができる。これは、UE100におけるPCellとのRLFをトリガーとして、UE100がSCellの作動を停止するCAのケースと同様である。
オプション2.MeNB200−1は、MeNB200−1とのUE100のRLFの状況をSeNB200−2に通知するべきである。これによって、RRC機能がSeNB200−2に対して回復するようにSeNB200−2がUE100とのSRB(シグナリング無線ベアラ)を確立する契機となるであろう。MeNB200−1はまた、SeNB200−2に対してUE100のコンテキストも送信するべきである。
上記オプション1は、UE100におけるPCellとのRLFをトリガーとして、UE100がSCellの作動を停止するCAのケースと同様である。SeNB200−2の無線リンクを監視する理由には反するがUE100のSeNB200−2に対する接続も除外される必要がある。
オプション2では、UE100のSeNB200−2との接続は維持されるであろうが、MeNB200−1がSeNB200−2に対してRLFの状況を通知する必要があると思われる。UE100は、SeNB200−2とのRRC機能をもはや有しないので、UE100がSeNB200−2に対してRLFの状況を通知する手段がない。オプション2では、SeNB200−2がUE100とSRBを確立さえすれば、MeNB200−1がSeNB200−2のUuインターフェイスを介して、UE100に対してRRCメッセージを送信することが可能である。
提案5: CPアーキテクチャのオプションC1では、UE100においてMeNB200−1とのRLFが発生した場合、SeNB200−2がUE100とのSRBを確立し、MeNB200−1とのRRC機能を回復できるように、MeNB200−1は、MeNB200−1とのUE100のRLFの状況をSeNB200−2に通知するべきである。
オプションC1はベースラインのCPアーキテクチャと考えられているが、オプションC2の1つの潜在的な利点は、現在想定されているオプションC2のアーキテクチャに大規模な変更を加えなくても、UE100がSeNB200−2とのRRC接続を維持できる可能性である。SeNB200−2のRRC接続の主な意図は、SeNB200−2特有の機能(例えば、MeNB200−1ではなく、SeNB200−2に対するRRM)を果たすことであるが、SeNB200−2のRRC機能を拡大して、MeNB200−1とのRLFなどの異常な条件に対処できる可能性がある。例えば、UE100は、SeNB200−2との単一セルオペレーションに戻ることができる一方、UE100はSeNB200−2とのUuインターフェイスを通してMeNB200−1との接続を維持することができる可能性がある。
提案6: UE100においてMeNB200−1とのRLFが発生した場合、オプションC2がオプションC1よりも有益かどうかを検討するべきである。
(二重接続の起動)
二重接続の起動についても、オプションC1及びオプションC2を比較検討すべきである。二重接続起動手順はUE100が最初に小セルに接続するかマクロセルに接続するかによって異なる。オプションC1では、UE100が小セルに最初に在圏した場合、UE100はMeNB200−1とのRRC接続しか有さないため、小セルは、二重接続の前にUE100をMeNB200−1に対してハンドオーバさせる必要がある可能性が高い。二重接続の前に小セルからMeNB200−1へのハンドオーバに対する必要性を避ける1つの方法は、MeNB200−1だけが二重接続を構成することが可能であるため、UE100が常にMeNB200−1に在圏していることを確実にすることである。しかしながら、小セルがレガシーUEをサポートする必要があるため、レガシーUEをスタンドアローン型のセルとしてサポートできる必要がある。従って、UE100が小セルに在圏することを防ぐことが難しい可能性がある。二重接続可能なUE100に対するセル再選択手順を更に向上すべきかについては今後の検討が必要である。
提案7: 二重接続可能なUE100におけるセル再選択手順を更に向上すべきかを検討するべきである。
オプションC2では、オプションC1と同じ手順が適用されたが、小セルはUuインターフェイスを介してUE100とRRC接続を有するので、最初にUE100をMeNB200−1に対してハンドオーバ―させずに、小セルがUE100のMeNB200−1との二重接続を確立できる可能性がある。二重接続が作動する前にUE100が最初にMeNB200−1に接続するか、又はSeNB200−2と接続するかに差異はないので、これにより、アイドルモビリティ手順を簡素化することができる。従って、RAN2は、UE100がオプションC2において二重接続の運用を開始したとき、UE100が1つのノードとRRC接続を維持することを許可する手順を導入するべきである。そのような手順が実行可能かどうかは、どのエンティティが二重接続を開始することを許可されるかにかかっている。MeNB200−1だけが二重接続を構成することができる場合、この種の向上は不可能である。
提案8: オプションC2を採用する場合、小セルがMeNB200−1との二重接続を開始することを許可する可能性を検討するべきである。
(RACH)
現在、CAにおいてRAR(ランダムアクセス応答)はPCellから送られるが、これは、二重接続のケースに当てはまらない理想的なバックホールに基づくものである。二重接続では、UE100はMeNB200−1及びSeNB200−2の両方に対して送信可能となった場合、UE100がSeNB200−2に対してRACHプリアンブルを送信するものだと仮定している。しかしながら、UE100がMeNB200−1からRARを受信した場合、Xnインターフェイスの遅延次第では、ネットワークによるT300タイマの適切な値の決定について悪影響を及ぼす可能性がある。従って、SeNB200−2がUE100に対してRARを送信するほうが良いと思われる。RARがMeNB200−1から送信された場合、MeNB200−1は二重接続の設定を担当するので、特に、RACHに障害があれば、MeNB200−1はRACHの状態を把握する必要もあるであろう。そして、SeNB200−2又はUE100は、MeNB200−1に対してRACHの障害(失敗)を通知するべきである。
提案9: UE100がSeNB200−2に対してRACHプリアンブルを送信する場合、SeNB200−2はRARをUE100に対して送信するべきである。
提案10: SeNB200−2又はUE100は、MeNB200−1に対してRACHの障害を通知するべきである。
(まとめ)
付記では、二重接続におけるRLFに関連する問題を考察した。特に、オプションC1をベースラインと仮定して、RLFの対処をCAの同様の手順と比較した。場合によっては、オプションC1よりオプションC2を使用する方が有益な場合もある。
[相互参照]
米国仮出願第61/864186号(2013年8月9日出願)の全内容及び米国仮出願第61/883619号(2013年9月27日出願)の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
本発明は、移動通信分野において有用である。

Claims (10)

  1. 複数のキャリアを同時に使用して無線アクセスネットワークとの上りリンク通信を行うユーザ端末であって、
    前記複数のキャリアは、前記ユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアと、前記第1のキャリアと協調して無線通信を提供する第2のキャリアと、を含み、
    前記第1のキャリアは、前記第1のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域を含み、
    前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部よりも前記第2のキャリアの中心周波数側に設けられる第2の物理上りリンク制御チャネル領域を含み、
    前記第2のキャリアの帯域幅が所定の帯域幅よりも広い場合にのみ、前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域が前記第2のキャリアに設けられることを特徴とするユーザ端末。
  2. 前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域に関する設定情報を、前記第1のキャリア、又は前記第1のキャリアと対をなす下りリンクキャリアを介して受信する受信部を備えることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
  3. 前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域に適用される物理上りリンク制御チャネルフォーマットは、前記第1の物理上りリンク制御チャネル領域に適用される物理上りリンク制御チャネルフォーマットとは異なることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
  4. 前記第2のキャリアに対応するHARQ Ack/Nackを前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域において送信する送信部を備えることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
  5. 前記第2のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告を前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域において送信する送信部を備えることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
  6. 前記第2のキャリアを使用した前記無線通信が可能となった後に、前記第2のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告を前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域において送信する制御を行う制御部をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載のユーザ端末。
  7. 前記送信部は、前記第1のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告を前記第1の物理上りリンク制御チャネル領域においてさらに送信し、
    前記第2のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告の送信周期は、前記第1のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告の送信周期とは異なる周期であることを特徴とする請求項6に記載のユーザ端末。
  8. 前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域をさらに含み、
    前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域は、前記第2のキャリアに含まれる前記第1の物理上りリンク制御チャネル領域と隣接して設けられることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
  9. 前記第2のキャリアは、他のユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアとして動作可能であり、
    前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域をさらに含み、
    前記他のユーザ端末は、前記第2のキャリアに対応するHARQ Ack/Nack及び/又は前記第2のキャリアに対応する下りリンクチャネル状態報告を、前記第2のキャリアに含まれる前記第1の物理上りリンク制御チャネル領域において送信し、
    前記ユーザ端末は、前記他のユーザ端末が接続する前記無線アクセスネットワークに接続可能であることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
  10. 複数のキャリアを同時に使用してユーザ端末との上りリンク通信を行う無線アクセスネットワークであって、
    前記複数のキャリアは、前記ユーザ端末のモビリティ制御に使用される第1のキャリアと、前記第1のキャリアと協調して無線通信を提供する第2のキャリアと、を含み、
    前記第1のキャリアは、前記第1のキャリアの周波数方向の両端部に設けられる第1の物理上りリンク制御チャネル領域を含み、
    前記第2のキャリアは、前記第2のキャリアの周波数方向の両端部よりも前記第2のキャリアの中心周波数側に設けられる第2の物理上りリンク制御チャネル領域を含み、
    前記第2のキャリアの帯域幅が所定の帯域幅よりも広い場合にのみ、前記第2の物理上りリンク制御チャネル領域が前記第2のキャリアに設けられることを特徴とする無線アクセスネットワーク。
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