JP6399765B2 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、次世代の通信システムに適用可能なユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ−ＦＤＭＡ（Single Carrier Frequency Division Multiple Access）をベースとした方式を用いている。また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ−Ａ」という））も検討され、仕様化されている（Ｒｅｌ．１０／１１）。

将来の無線通信システム（Ｒｅｌ．１２以降）では、ＬＴＥシステムを、通信事業者（オペレータ）にライセンスされた周波数帯域（Licensed band）だけでなく、ライセンス不要の周波数帯域（Unlicensed band）で運用するシステム（ＬＴＥ−Ｕ：LTE Unlicensed）も検討されている。ライセンスバンド（Licensed band）は、特定の事業者が独占的に使用することを許可された帯域であり、非ライセンスバンド（Unlicensed band）は特定事業者に限定せずに無線局を設置可能な帯域である。非ライセンスバンドとして、例えば、Ｗｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を使用可能な２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯、ミリ波レーダーを使用可能な６０ＧＨｚ帯等の利用が検討されている。

3GPP TS 36.300"Evolved UTRA and Evolved UTRAN Overall description"

ところで、ＬＴＥやＬＴＥ−Ａでは、セル毎に異なる物理セルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell Identifier）やユーザ端末毎に異なる端末固有識別子（ＵＳＩＤ：UE-Specific Identifier）が割り当てられ、これらの識別子を用いて信号（例えば、物理チャネルによる送信信号、参照信号等）が生成される。このため、セル間の干渉をランダム化（inter-cell interference randomization）することができる。

また、既存のＬＴＥでは、ライセンスバンドでの運用が前提となっているため、各オペレータに対して異なる周波数帯域が割当てられている。しかし、非ライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の事業者のみの使用に限られない。このため、あるオペレータのＬＴＥ−Ｕで利用する周波数帯域は、他のオペレータのＬＴＥ−ＵやＷｉ−Ｆｉで利用する周波数帯域と重なる可能性がある。さらに、非ライセンスバンドでは、オペレータに限られず、非オペレータ（例えば、個人）もＬＴＥ−Ｕ基地局を設置することが考えられる。

非ライセンスバンドでＬＴＥを運用する場合、異なるオペレータや非オペレータ間において、同期、協調及び／又は連携等がなされずに運用されることも想定される。この場合、非ライセンスバンドにおいて、複数のオペレータ等が同一周波数を共有して利用することとなる。

このように、ＬＴＥ−Ｕでは、異なるオペレータや非オペレータのＬＴＥ−Ｕが同一周波数帯に存在すると共に、物理セルＩＤ（ＰＣＩ）が同一となる無線基地局（ＬＴＥ−Ｕ基地局）が近接して配置されるおそれがある。同一物理セルＩＤを有するＬＴＥ−Ｕ基地局が近接して配置される場合、ユーザ端末がセルを効率的に認識することが困難となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、非ライセンスバンドでＬＴＥを運用する無線通信システム（ＬＴＥ−Ｕ）において、接続セルを適切に認識することが可能となるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明のユーザ端末の一態様は、非ライセンスバンドにおいて無線基地局と通信を行うユーザ端末であって、オペレータ固有の特定セルＩＤに基づく同期信号を検出する検出部と、前記同期信号のタイミングに基づき、参照信号を用いてチャネル推定を行う推定部と、チャネル推定結果を利用して前記無線基地局から送信されるシステム情報の受信処理を行い、前記システム情報に含まれるセル固有ＩＤに基づいて、前記無線基地局に接続する処理部と、を有し、前記特定セルＩＤは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）における５０４個の物理セルＩＤと異なることを特徴とする。

本発明によれば、非ライセンスバンドでＬＴＥを運用する無線通信システム（ＬＴＥ−Ｕ）において、ユーザ端末が接続セルを適切に認識することが可能となる。

非ライセンスバンドでＬＴＥを利用する場合の運用形態の一例を示す図である。 ライセンスバンドと非ライセンスバンドを用いてＣＡ又はＤＣを適用する場合におけるユーザ端末のセル認識動作を説明する図である。 ユーザ端末がＬＴＥ−Ｕを利用するセルを認識する動作手順の一例を説明する図である。 オペレータ内ＬＴＥ−Ｕ基地局間が同期運用である場合の参照信号の配置パターンの一例を示す図である。 非ライセンスバンドにおいてＬＴＥ−Ｕ基地局がスタンドアローンで運用される場合におけるユーザ端末のセル認識動作を説明する図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。

図１は、本実施の形態で適用可能な無線通信システム（ＬＴＥ−Ｕ）の運用形態を示している。具体的に、図１Ａは、ライセンスバンドと非ライセンスバンドを用いて、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier Aggregation）を適用する運用形態を示している。また、図１Ｂは、ライセンスバンドと非ライセンスバンドを用いて、デュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual Connectivity）を適用する運用形態を示している。さらに、図１Ｃは、非ライセンスバンドを用いて、スタンドアローン（Stand alone）を適用する運用形態を示している。なお、以下の説明において、非ライセンスバンドでＬＴＥを運用する無線基地局を「ＬＴＥ−Ｕ基地局」とも記す。

図１Ａに示すキャリアアグリゲーション（ＣＡ）は、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ、キャリア、セル等ともいう）を統合して広帯域化することをいう。ＬＴＥ−Ａにおいて、各ＣＣは、最大２０ＭＨｚの帯域幅を有し、例えば、最大５つのＣＣを統合する場合、最大１００ＭＨｚの広帯域が実現される。

ＣＡが適用される場合、１つのスケジューラ（例えば、ライセンスバンドを利用する無線基地局のスケジューラ）が複数のＣＣのスケジューリングを制御する。このことから、キャリアアグリゲーションは基地局内ＣＡ（intra-eNB CA）と呼ばれてもよい。また、図１Ａにおいて、非ライセンスバンドを付加下りリンク（ＳＤＬ：Supplemental Downlink）として利用することも可能である。付加下りリンクとは、ＤＬ伝送専用に用いるキャリア（バンド）を指す。

図１Ｂに示すデュアルコネクティビティ（ＤＣ）は、複数のＣＣを統合して広帯域化する点はＣＡと同様である。ＤＣが適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラがそれぞれの管轄する１つ以上のＣＣのスケジューリングを制御する。このことから、ＤＣは基地局間ＣＡ（inter-eNB CA）と呼ばれても良い。

図１Ｃに示すスタンドアローン（自律分散的）では、非ライセンスバンドにおいてＬＴＥ−Ｕを利用するセル（ＬＴＥ−Ｕ基地局）が単体で動作する。この場合、ユーザ端末は、ＬＴＥ−Ｕ基地局に初期接続することが可能となる。このため、スタンドアローンの運用形態では、オペレータ以外（例えば、個人）がＬＴＥ−Ｕ基地局（アクセスポイント）を設置するシナリオも想定される。

また、上記図１Ａ、図１Ｂに示すＣＡ／ＤＣの運用形態では、ライセンスバンドのセルをプライマリセル（ＰＣｅｌｌ）、非ライセンスバンドのセルをセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）として利用することができる。ここで、プライマリセル（ＰＣｅｌｌ）とは、ＣＡを行う場合にＲＲＣ接続やハンドオーバを管理するセルであり、端末からのデータやフィードバック信号を受信するためにＵＬ伝送も必要となるセルである。ＣＡを行う場合、プライマリセルは上下リンクともに常に設定される。セカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）とは、ＣＡを適用する際にプライマリセルに加えて設定する他のセルである。セカンダリセルは下りリンクだけ設定することもできるし、上下リンクを同時に設定することもできる。

ところで、ＬＴＥ Ｒｅｌ．１０では、セル毎に異なる物理セルＩＤ（ＰＣＩ：Physical Cell Identifier）が割り当てられ、当該ＰＣＩを用いて信号（例えば、物理チャネルによる送信信号、参照信号など）が生成される。このため、セル間の干渉をランダム化することができる。ここで、ＰＣＩは、５０４個の異なる系列であり、固定的にセルに割り当てられる。

上述したように、非ライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の通信事業者（オペレータ）のみの使用に限られない。一般的に、異なるオペレータ間で、他のオペレータのセルプランニング（セル配置）を制御することは困難である。さらに、スタンドアローンの運用形態では、ライセンスバンドでサービスを提供しているオペレータ以外の非オペレータ（例えば、個人）がＬＴＥ−Ｕ基地局を設置することも考えられる。

また、異なるオペレータや非オペレータがＬＴＥ−Ｕ基地局を設置する場合、複数のオペレータや非オペレータ間で同期、協調及び／又は連携等がなされずに運用されることも想定される。かかる場合、上記図１Ａ〜１Ｃに示したＬＴＥ−Ｕのいずれの運用形態においても、複数オペレータのＬＴＥ−Ｕが同一周波数帯に存在するため、同一のＰＣＩを利用するＬＴＥ−Ｕ基地局が近接して配置される可能性がある。

このように、同一物理セルＩＤを有するＬＴＥ−Ｕ基地局が近接して配置される場合、オペレータ間等の物理セルＩＤの衝突等により、ユーザ端末がセル（ＬＴＥ−Ｕ基地局）を効率的に認識することが困難となる。

通常、ＬＴＥシステムでは、各セル（無線基地局）から送信される同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）をユーザ端末が検出することにより物理セルＩＤを認識し、システム情報（ＭＩＢ／ＳＩＢ）の復調や同期保持、参照信号の受信電力（ＲＳＲＰ：Reference Signal Received Power）の測定等を行う。以下に既存のＬＴＥにおけるセル認識動作の一例について説明する。

まず、ユーザ端末は、無線基地局から送信される同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）を検出することにより、ＬＴＥで規定された５０４個の物理セルＩＤ（ＰＣＩ）から無線基地局が使用しているＰＣＩを特定する。具体的に、ユーザ端末は、ＰＳＳ（Primary Synchronization Signal）を検出することにより、セルＩＤグループ（１６８）中の３つのローカルセルＩＤのいずれかを特定する。また、ＳＳＳ（Secondary Synchronization Signal）を検出することにより、セルＩＤグループ（１６８）のいずれかを特定する。このように、ユーザ端末は、ＰＳＳ及びＳＳＳを利用して、５０４個の物理セルＩＤ（ＰＣＩ）から受信信号に含まれるＰＣＩを特定する。

ユーザ端末は、同期信号の検出によりフレームタイミングを確立すると共にＰＣＩを検出した後、参照信号（例えば、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal））を用いてチャネル推定を行う。続いて、チャネル推定結果を用いて無線基地局から通知されるシステム情報（ＭＩＢ／ＳＩＢ）を受信する。なお、マスタ情報ブロック（ＭＩＢ：Master Information Block）は報知チャネル（ＢＣＨ）で送信され、システム情報ブロック（ＳＩＢ：System Information Block）は下り共有チャネル（ＤＬ−ＳＣＨ）で送信される。

ユーザ端末は、システム情報に含まれるＳＩＢ１を確認することにより、オペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ：Public Land Mobile Network Identifier）やセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ：E-UTRAN Cell Global Identifier）を認識することができる。なお、オペレータＩＤは、国番号及び事業者コードで決定される公衆ランドモバイルネットワーク番号である。セルグローバルＩＤは、オペレータＩＤ及びオペレータ内セル番号で決定されるグローバルにユニークなセル番号である。

ところで、非ライセンスバンドでは、非オペレータ（例えば、個人）が設置・設定するＬＴＥ−Ｕ基地局の物理セルＩＤ（ＰＣＩ）をどのように決定するか決まっていない。例えば、個人が設置するＬＴＥ−ＵのＰＣＩを出荷時に決める方法、又は個人が適宜設定変更可能とする方法が考えられる。しかし、いずれの方法においても、複数のオペレータでＬＴＥ−Ｕを適用する場合と同様に、ＰＣＩが同一のＬＴＥ−Ｕ基地局が近接して配置される可能性がある。かかる場合、ユーザ端末は、ＬＴＥ−Ｕで接続するセルをどのような動作で認識（検出）するかが問題となる。

例えば、ライセンスバンドにおけるＬＴＥと同様のメカニズムを利用し、各セルから送信される同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）に基づいて５０４個の中から特定のＰＣＩを検出することが考えられる。しかし、ＬＴＥ−Ｕでは、上述したように同一のＰＣＩを有するセルが近接して配置されるおそれがあるため、ユーザ端末が同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）を用いてＰＣＩを検出しても、同一のＰＣＩを複数検出するおそれがある。

本発明者等は、ＬＴＥ−Ｕにおいてはユーザ端末における５０４個の物理セルＩＤ（ＰＣＩ）の認識動作が重要とならないことに着目し、既存の物理セルＩＤの認識動作を省略（スキップ）することを着想した。

例えば、本実施の形態では、既存の５０４個のセルＩＤ（ＰＣＩ）ではなく、仮のセルＩＤ（ダミーセルＩＤ、ダミーＰＣＩ、グループＰＣＩとも呼ぶ）を設定し、共通のダミーＰＣＩを複数のＬＴＥ−Ｕ基地局で利用する。ユーザ端末は、ダミーＰＣＩに基づくプリアンブル信号を利用して検出した同期信号のタイミングや参照信号のチャネル応答を用いてシステム情報を復調することにより、ＰＬＭＮ ＩＤ（オペレータＩＤ）やＥＣＧＩ（セルグローバルＩＤ）を取得する。つまり、ユーザ端末は、ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される同期信号を検出する際に、あらかじめ特定のＰＣＩ（ダミーＰＣＩ）を把握しておき、当該ダミーＰＣＩを用いて同期信号の検出動作や参照信号を用いたチャネル推定動作を行う。

このように、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局に共通のダミーＰＣＩを設定することにより、ユーザ端末のセル認識動作を、一つあるいは少数のプリアンブルに基づくタイミング検出動作及びチャネル推定動作で行うことが可能となる。つまり、ダミーＰＣＩを利用することにより、同期信号（ＳＳ）や参照信号（例えば、ＣＲＳ）のパターンが限定されるため、ユーザ端末が同期信号や参照信号を検出する負荷を低減することができる。これにより、既存の５０４個のセルＩＤを自律的に検出する動作と比較して、ユーザ端末のセル認識動作を低減し、ユーザ端末の低消費電力化を図ることが可能となる。

また、上述したように、既存のＬＴＥでは、ユーザ端末における同期信号の検出は、５０４パターンのサーチを実現するためにＰＳＳとＳＳＳの２段階構成となっている。本実施の形態では、ダミーＰＣＩを用いてユーザ端末におけるサーチパターンが限定されるため、参照信号（例えば、ＣＲＳ）を直接検出することも容易となる。

また、本発明者等は、セルＩＤの設定及びユーザ端末のセル認識動作を、ＬＴＥ−Ｕの運用形態に応じて制御することを着想した。例えば、上記図１Ａ、図１Ｂに示すように、ＣＡ又はＤＣで運用される場合、各オペレータ固有のダミーＰＣＩを設定すると共に、ユーザ端末は、ライセンスバンドのセルから通知されるダミーＰＣＩに関する情報を用いて同期信号の検出等の動作を行うことができる。また、上記図１Ｃに示すように、ＬＴＥ−Ｕ基地局がスタンドアローンで運用される場合、各オペレータ固有のダミーＰＣＩを規定してもよいし、全てのＬＴＥ−Ｕ基地局が送信する同期信号（ＳＳ）及び参照信号（ＲＳ）に対して共通のダミーＰＣＩを規定してもよい。

また、本発明者等は、同一オペレータのＬＴＥ−Ｕ基地局間の同期の有無に応じて、参照信号の配置位置を制御することを着想した。例えば、オペレータ内のＬＴＥ−Ｕ基地局が非同期で運用される場合には、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局から送信する参照信号として、ダミーＰＣＩに基づく共通の系列を利用し、使用する無線リソースも同一とする。一方で、オペレータ内のＬＴＥ−Ｕ基地局が同期運用される場合には、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局から送信する参照信号として、ダミーＰＣＩに基づく共通の系列を利用し、使用する無線リソースをセル間で直交可能に設定する。

以下に本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の態様）
第１の態様では、ライセンスバンド及び非ライセンスバンドを用いてＣＡ又はＤＣを適用する場合のセルＩＤの設定及びユーザ端末のセル認識動作の一例について図２を参照して説明する。

図２Ａは、ライセンスバンド及び非ライセンスバンドを用いてＣＡ又はＤＣを適用する場合の一例を示している。また、図２Ｂは、非ライセンスバンドにおいて、各オペレータが形成するセルを示している。なお、図２Ｂでは、２つのオペレータがそれぞれ複数のセルを形成する場合を示しているが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、３つ以上のオペレータや非オペレータ（例えば、個人）がセルを形成する場合にも同様に適用可能である。

図２Ａに示す運用形態では、既存の５０４個のセルＩＤ（ＰＣＩ）ではなく、オペレータ固有のダミーＰＣＩを設定し、共通のダミーＰＣＩを同一オペレータの複数のＬＴＥ−Ｕ基地局で利用する。オペレータ固有にダミーＰＣＩを設定することにより、異なるオペレータ（非オペレータ）間での同期信号等の衝突を抑制することができる。なお、設定するダミーＰＣＩは５０４個未満であればよく（例えば、１個、２０個又は１００個等）、オペレータ毎に独立して設定することができる。

また、図２Ａに示す運用形態では、ユーザ端末が非ライセンスバンドのセル（ＬＴＥ−Ｕ基地局）を検出する際に、ユーザ端末はあらかじめライセンスバンドに接続している状態となる。例えば、ライセンスバンドを利用するセルがプライマリセル（例えば、マクロセル）、非ライセンスバンドを利用するセルがセカンダリセル（例えば、スモールセル）となる形態が挙げられる。

ユーザ端末がライセンスバンドにあらかじめ接続している場合、ライセンスバンドを利用するセル（無線基地局）から、ユーザ端末にアシスト情報を通知することができる。例えば、ライセンスバンドを利用するセルから、アシスト情報としてオペレータ自身のダミーＰＣＩに関する情報をユーザ端末に通知する。他にも、アシスト情報として同期信号（ＳＳ）のタイミングやシステム情報を送信するリソースのタイミングに関する情報等をユーザ端末に通知してもよい。アシスト情報は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知信号）や下り制御信号を用いてユーザ端末に通知することができる。

ユーザ端末は、アシスト情報として通知されたダミーＰＣＩに関する情報、同期信号のタイミングの情報等に基づいて、同期信号を効率的に検出することができる。また、ユーザ端末は、同期信号のタイミングに基づいて、ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される参照信号を用いたチャネル推定を行う。具体的に、ユーザ端末は、通知されたダミーＰＣＩ（ダミーＰＣＩに基づくプリアンブル信号）を用いて、ダミーＰＣＩに対応する同期信号を検出する。また、ユーザ端末は、同期信号の検出により確立されたフレームタイミングに基づいて参照信号を受信してチャネル推定を行う。

さらに、ユーザ端末は、同期信号のタイミングやチャネル推定結果を利用してシステム情報を受信することにより、オペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ）やセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）を取得することができる。また、ユーザ端末は、取得したオペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ）及び／又はセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）に関する情報をサービングセル（ライセンスバンドの無線基地局）に報告することができる。

以下に、ユーザ端末がＬＴＥ−Ｕを利用するセルを認識する動作について図２Ｂ、図３を参照して説明する。ここでは、ダミーＰＣＩがオペレータ毎に個別に設定される場合を想定する。また、ダミーＰＣＩは、少なくとも５０４個より少ない数に設定される。図２Ｂでは、ユーザ端末にサービスを提供する第１のオペレータがダミーＰＣＩ＃０を用い、他のオペレータ（第２のオペレータ）が異なるダミーＰＣＩ＃１を用いる場合を示している。

まず、ユーザ端末は、ライセンスバンドを利用する第１のオペレータのセルから通知されるアシスト情報を受信する（ＳＴ０１）。続いて、ユーザ端末は、アシスト情報に含まれるダミーＰＣＩに関する情報に基づいて第１のオペレータに対応するダミーＰＣＩを決定する（ＳＴ０２）。続いて、ユーザ端末は、ダミーＰＣＩ（ダミーＰＣＩに基づくプリアンブル信号）を用いて、非ライセンスバンドを利用する第１のオペレータのセルから送信される同期信号を検出する（ＳＴ０３）。

続いて、検出した同期信号のタイミングに基づいて参照信号を受信し（ＳＴ０４）、受信した参照信号を用いてチャネル推定を行う（ＳＴ０５）。無線基地局から送信される参照信号としては、例えば、ＬＴＥにおけるＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ又は新規の参照信号等を利用することができる。続いて、チャネル推定結果を利用して非ライセンスバンドを利用するセル（無線基地局）から送信されるシステム情報を受信し（ＳＴ０６）、受信したシステム情報を復調する。システム情報には、ＬＴＥにおけるＭＩＢ、ＳＩＢが含まれる。

続いて、ユーザ端末は、復調したシステム情報から非ライセンスバンドのセル（無線基地局）のオペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ）やセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）を取得する（ＳＴ０７）。取得したセルグローバルＩＤは、ユーザ端末からライセンスバンドのセル（無線基地局）に報告してもよい（ＳＴ０８）。その後、取得したセルグローバルＩＤ等に基づいて、使用可能な無線基地局（ＬＴＥ−Ｕ基地局）に対する接続動作を行い、ＬＴＥ−Ｕ基地局に接続する（ＳＴ０９）。

このように、本実施の形態では、ユーザ端末がオペレータ固有のダミーＰＣＩに基づいて同期信号の検出、チャネル推定動作を行ってシステム情報を取得する。ダミーＰＣＩを利用することにより、同期信号（ＳＳ）や参照信号（例えば、ＣＲＳ）のパターンが限定されるため、ユーザ端末が同期信号や参照信号を検出する負荷を低減することができる。したがって、本実施の形態は、既存の５０４個のセルＩＤを自律的にサーチしてセルを認識する既存の動作と比較して、セル認識動作を簡略化すると共に、低消費電力化を図ることができる。また、複数のオペレータ／非オペレータ間で異なるダミーＰＣＩを設定して同期信号や参照信号の生成に利用することにより、同一周波数を利用する複数のオペレータ／非オペレータ間における送信信号の衝突を抑制することが可能となる。

また、既存のＬＴＥでは、ユーザ端末における同期信号の検出は、５０４パターンのサーチを実現するためにＰＳＳとＳＳＳの２段階構成となっているが、本実施の形態では、ダミーＰＣＩを用いてユーザ端末におけるサーチパターンを限定することができる。これにより、ユーザ端末は、参照信号（例えば、ＣＲＳ）を直接検出することも容易となる。特に、上述したように、ユーザ端末がライセンスバンドの無線基地局からアシスト情報を受信する場合には、同期信号や参照信号を検出する負荷を効果的に低減することが可能となる。

なお、ダミーＰＣＩとしては、５０４個未満の特定のＰＣＩを仕様にＬＴＥ−Ｕ信号用として規定することができる。あるいは、ＬＴＥ−Ａにおける仮想セルＩＤと同様のメカニズムを利用し、無線基地局からユーザ端末に上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）を用いて通知する構成としてもよい。この場合、同期信号（ＳＳ）、参照信号（例えば、ＣＲＳ）は、ダミーＰＣＩに基づいて生成される。

＜変形例＞
ライセンスバンドと非ライセンスバンドでＣＡを適用する場合、ライセンスバンドの無線基地局から、非ライセンスバンドのＬＴＥ−Ｕ基地局から送信されるシステム情報のタイミングをユーザ端末に通知可能としてもよい。ライセンスバンドの無線基地局から通知されるシステム情報のタイミングが、少なくともフレーム番号レベルでタイミングがあっていれば、ユーザ端末はＬＴＥ−Ｕ基地局から送信されるＣＲＳを利用して、システム情報の含まれるサブフレームやシンボルを特定することができる。

この場合、ユーザ端末は、ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される同期信号を用いず、参照信号（例えば、ＣＲＳ）を利用してタイミング検出を行うことが可能となる。その結果、非ライセンスバンドを利用するＬＴＥ−Ｕ基地局から同期信号の送信を不要とする（省略する）ことができる。これにより、非ライセンスバンドにおけるユーザ端末のセル認識動作をより効率的に行うことが可能となる。

（第２の態様）
第２の態様では、ライセンスバンド及び非ライセンスバンドを用いてＣＡ又はＤＣを適用する場合に、同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間の同期運用の有無に応じて参照信号の配置位置を制御する場合について説明する。

＜オペレータ内ＬＴＥ−Ｕ基地局間が非同期運用＞
オペレータ内のＬＴＥ−Ｕ基地局でダミーＰＣＩを共通に設定する場合、同期信号（ＳＳ）や参照信号（例えば、ＣＲＳ）は、ダミーＰＣＩに基づく系列が送信されるため、オペレータ内で共通パターンとなる。同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間が非同期運用である場合、各ＬＴＥ−Ｕ基地局の同期信号や参照信号は共通パターンとなるが、各ＬＴＥ−Ｕ基地局間の送信タイミングは異なるため、送信信号の衝突を避けることができる。

この場合、ユーザ端末は、異なるタイミングで各ＬＴＥ−Ｕ基地局の同期信号の検出、チャネル推定をそれぞれ行うことができるため、周辺の複数ＬＴＥ−Ｕ基地局を発見・測定することができる。また、この場合、同一オペレータ内のあるＬＴＥ−Ｕ基地局がデータを送信する場合、他のＬＴＥ−Ｕ基地局は、当該データが配置されるリソースへの参照信号（例えば、ＣＲＳ）の送信を停止するように制御してもよい。

このように、同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間が非同期運用である場合、同一の配置パターンとなる参照信号を用いて各ＬＴＥ−Ｕ基地局の同期信号の検出及び／又はチャネル推定をそれぞれ行うことにより、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局を発見できる。

＜オペレータ内ＬＴＥ−Ｕ基地局間が同期運用＞
上述したように、オペレータ内のＬＴＥ−Ｕ基地局でダミーＰＣＩを共通に設定する場合、同期信号（ＳＳ）や参照信号（例えば、ＣＲＳ）は、ダミーＰＣＩに基づく系列が送信されるため、オペレータ内で共通パターンとなる。そのため、同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間が同期運用である場合、各ＬＴＥ−Ｕ基地局間の送信信号が衝突するおそれがある。

この場合、ユーザ端末は、オペレータ内のＬＴＥ−Ｕ基地局共通のタイミング（同期信号や参照信号の受信タイミング）を発見することが可能となる。しかし、ユーザ端末が、各ＬＴＥ−Ｕ基地局の参照信号を用いてそれぞれチャネル推定を行っても、最も受信強度の高い（最も近接する）ＬＴＥ−Ｕ基地局のみチャネル推定結果が高くなる。その結果、チャネル推定結果を用いたシステム情報の復調も、最も受信強度の高いＬＴＥ−Ｕ基地局のみ成功する確率が高く、複数基地局の発見・測定が困難となる。

そこで、本実施の形態では、同一オペレータ内のＬＴＥ−Ｕ基地局が同期運用される場合、各ＬＴＥ−Ｕ基地局は、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間で直交して配置可能となる参照信号を用いて、システム情報の復調を行う。つまり、各ＬＴＥ−Ｕ基地局は、システム情報復調用の参照信号として無線リソース（時間周波数リソース）で直交可能となる参照信号を送信する。

ユーザ端末は、異なるＬＴＥ−Ｕ基地局間で直交可能となる参照信号を用いて各無線基地局のチャネル推定をそれぞれ行う。これにより、ＬＴＥ−Ｕ基地局間を同期運用する場合であっても、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局を発見・測定することができる。

以下に、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間が同期運用である場合の参照信号の配置について図４を参照して説明する。図４Ａは同一オペレータの複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間で同一リソースに配置される参照信号（例えば、ＣＲＳ）を示し、図４ＢはＬＴＥ−Ｕ基地局間で異なるリソースに配置可能となる参照信号（例えば、ＣＳＩ−ＲＳ）を示している。また、図４では、２レイヤで送信する場合を示しているが、本実施の形態はこれに限られない。

図４Ａに示す場合、同一オペレータ内の第１のＬＴＥ−Ｕ基地局（Ｃｅｌｌ＃１）と第２のＬＴＥ−Ｕ基地局（Ｃｅｌｌ＃２）は、同一のダミーＰＣＩに基づいて同一パターンのＣＲＳを生成すると共に、送信タイミングも同期している。このため、第１のＬＴＥ−Ｕ基地局から送信されるＣＲＳと第２のＬＴＥ−Ｕ基地局から送信されるＣＲＳは衝突する。その結果、ユーザ端末は、第１のＬＴＥ−Ｕ基地局及び第２のＬＴＥ−Ｕ基地局双方の発見・測定が困難となる。

一方で、図４Ｂに示す場合、第１のＬＴＥ−Ｕ基地局から送信されるＣＳＩ−ＲＳと第２のＬＴＥ−Ｕ基地局から送信されるＣＳＩ−ＲＳは、ダミーＰＣＩに基づく共通の系列が送信されるが、送信に利用するリソースをセル間で直交可能に制御する。ここでは、ＣＳＩ−ＲＳの送信に用いるリソースとして、最大２０個のパターン（configuration pattern）を設定し、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間で利用する場合を示している。

図４Ｂに示す場合、ユーザ端末は、２０個のＣＳＩ−ＲＳパターンそれぞれについて、ダミーＰＣＩに基づく系列の電力（受信電力）を測定する。そして、ユーザ端末は、参照信号の存在が検出されたパターンを用いてチャネル推定を行うことにより各ＬＴＥ−Ｕ基地局のシステム情報を適切に復調することができる。また、ＣＳＩ−ＲＳのパターン（configuration pattern）に関する情報は、ライセンスバンドの無線基地局からユーザ端末に上位レイヤシグナリング等で通知することができる。

なお、図４Ｂでは、配置位置を異ならせる参照信号として、ＣＳＩ−ＲＳを用いる場合を示したが、参照信号はこれに限られない。例えば、ＣＲＳやＰＲＳのような系列の周波数シフトパターンを利用して配置することも可能である。

このように、同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間が同期運用である場合であっても、各ＬＴＥ−Ｕ基地局が、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間で直交して配置可能となる参照信号を送信することにより、ユーザ端末が複数のＬＴＥ−Ｕ基地局を発見・測定することが可能となる。

（第３の態様）
第３の態様では、非ライセンスバンドを利用する無線基地局がスタンドアローンで運用される場合のセルＩＤの設定及びユーザ端末のセル認識動作の一例について説明する。

図５Ａは、ＬＴＥ−Ｕ基地局がスタンドアローンで運用される場合の一例を示している。この場合、ユーザ端末は、ライセンスバンドを利用するセルからのアシスト情報（ダミーＰＣＩ等の事前情報）を用いずにセル認識動作（ＬＴＥ−Ｕ基地局への初期接続）を行う必要がある。

そのため、非ライセンスバンドを利用する無線基地局がスタンドアローンで運用される場合、ユーザ端末は、あらかじめ定義されたダミーＰＣＩを用いて同期信号の検出を行う。例えば、ダミーＰＣＩとして、５０４個より少ない特定のＰＣＩ（例えば、１個、２０個又は１００個等）をあらかじめ仕様で定義する。この際、オペレータ毎に固有（オペレータ固有）のダミーＰＣＩを定義することができる。なお、非オペレータ（例えば、個人）のＬＴＥ−Ｕ基地局に対しては、当該非オペレータを一つのオペレータと仮定してダミーＰＣＩを定義する。

あるいは、オペレータに関わらず非ライセンスバンドを利用する全てのＬＴＥ−Ｕ基地局に対して共通のダミーＰＣＩ（例えば、一つのダミーＰＣＩ）を定義してもよい。この場合、各ＬＴＥ−Ｕ基地局は、共通のダミーＰＣＩを用いて生成した同期信号及び／又は参照信号を送信する。

次に、ユーザ端末のセル認識動作について図５Ｂを参照して説明する。ここでは、ダミーＰＣＩ（５０４個未満）があらかじめオペレータ毎に個別に規定されている場合を想定する。図５Ｂでは、ユーザ端末にサービスを提供する第１のオペレータがダミーＰＣＩ＃０を用い、他のオペレータ（第２のオペレータ）がダミーＰＣＩ＃１を用いる場合を示している。

まず、ユーザ端末は、あらかじめ定義されたダミーＰＣＩ（ダミーＰＣＩに基づくプリアンブル信号）を用いて非ライセンスバンドを利用するセルから送信される同期信号を検出する。例えば、ユーザ端末に対してダミーＰＣＩ＃０が定義されている場合、当該ユーザ端末は第１のオペレータのセル（ＬＴＥ−Ｕ基地局）から送信される同期信号を検出する。ダミーＰＣＩが複数定義されている場合、ユーザ端末は各ダミーＰＣＩを用いて同期信号の検出を試みる。

続いて、ユーザ端末は、検出した同期信号のタイミングに基づいて、ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される参照信号を用いてチャネル推定を行う。ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される参照信号としては、例えば、ＬＴＥにおけるＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ又は新規の参照信号等を利用することができる。続いて、ユーザ端末は、チャネル推定結果を利用してＬＴＥ−Ｕ基地局から送信されるシステム情報を受信し、復調する。システム情報には、ＬＴＥにおけるＭＩＢ、ＳＩＢが含まれる。

続いて、ユーザ端末は、復調したシステム情報から非ライセンスバンドのセル（ＬＴＥ−Ｕ基地局）のオペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ）やセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）を取得する。その後、取得したセルグローバルＩＤ等に基づいて、使用可能な無線基地局（ＬＴＥ−Ｕ基地局）に対する接続動作を行い、ＬＴＥ−Ｕ基地局に接続する。

このように、本実施の形態では、ユーザ端末がオペレータ固有のダミーＰＣＩに基づいて同期信号の検出、チャネル推定動作を行ってシステム情報を取得することができる。これにより、既存の５０４個のセルＩＤを自律的にサーチしてセルを認識する動作と比較して、セル認識動作を簡略化すると共に、低消費電力化を図ることができる。また、オペレータ固有のダミーＰＣＩを設定して同期信号や参照信号の生成に利用することにより、同一周波数を利用する複数のオペレータ／非オペレータ間における送信信号の衝突を抑制することが可能となる。

なお、第３の態様においても、同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間の同期運用の有無に応じて参照信号の配置位置を制御する方法（上記第２の態様）を適用することができる。

（無線通信システムの構成）
以下、本実施の形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記第１の態様〜第３の態様に係る無線通信方法が適用される。なお、上記第１の態様〜第３の態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用してもよいし、組み合わせて適用してもよい。

図６は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成図である。なお、図６に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム或いは、ＳＵＰＥＲ ３Ｇが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）又はスタンドアローンを適用することができる。また、図６に示す無線通信システムは、非ライセンスバンド（ＬＴＥ−Ｕ基地局）を有している。なお、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）と呼ばれても良い。

図６に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２ａ〜１２ｃとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。例えば、マクロセルＣ１をライセンスバンドで利用し、スモールセルＣ２を非ライセンスバンド（ＬＴＥ−Ｕ）で利用する形態とする。

ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。この場合、ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。この場合、無線基地局１１からユーザ端末２０に対して、無線基地局１２（ＬＴＥ−Ｕ基地局）に関するアシスト情報を送信することができる。また、ＬＴＥ−Ｕ基地局（例えば、無線基地局１２）がスタンドアローンで運用される場合、ユーザ端末２０は当該ＬＴＥ−Ｕ基地局に初期接続する。

ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrier等と呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ等）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局１１と無線基地局１２（又は、無線基地局１２間）間は、有線接続（Optical fiber、Ｘ２インタフェース等）又は無線接続した構成とすることができる。

無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）等が含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。

なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、ｅＮｏｄｅＢ、マクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、Ｈｏｍｅ ｅＮｏｄｅＢ、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、マイクロ基地局、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。

ここで、図６に示す無線通信システムで用いられる通信チャネルについて説明する。下りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有されるＰＤＳＣＨ（Physical Downlink Shared Channel）と、下りＬ１／Ｌ２制御チャネル（ＰＤＣＣＨ、ＰＣＦＩＣＨ、ＰＨＩＣＨ、拡張ＰＤＣＣＨ）とを有する。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータ及び上位制御情報が伝送される。ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）により、ＰＤＳＣＨおよびＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送される。ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）により、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）により、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱのＡＣＫ／ＮＡＣＫが伝送される。また、拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）により、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報等が伝送されてもよい。このＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重される。

上りリンクの通信チャネルは、各ユーザ端末２０で共有される上りデータチャネルとしてのＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared Channel）と、上りリンクの制御チャネルであるＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control Channel）とを有する。このＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ）、送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）等が伝送される。

図７は、本実施の形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）の全体構成図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インタフェース１０６とを備えている。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インタフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、ＰＤＣＰレイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御の送信処理などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御、例えば、ＨＡＲＱの送信処理、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下りリンクの制御チャネルの信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換等の送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

また、ベースバンド信号処理部１０４は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報等）により、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報（システム情報）を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンク又は下りリンクにおけるシステム帯域幅等が含まれる。

また、ユーザ端末が非ライセンスバンドのセル（ＬＴＥ−Ｕ基地局）を認識（検出）するために、ライセンスバンドの無線基地局（例えば、無線基地局１１）からユーザ端末に上位レイヤシグナリング等を用いてアシスト情報を送信してもよい。アシスト情報としては、オペレータ自身のダミーＰＣＩに関する情報、ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される同期信号（ＳＳ）のタイミングやシステム情報を送信するリソースのタイミングに関する情報が挙げられる。また、ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される参照信号のパターンに関する情報（例えば、ＣＳＩ−ＲＳの配置パターン）に関する情報をアシスト情報に含めてもよい。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。アンプ部１０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ１０１により送信する。

一方、上りリンクによりユーザ端末２０から無線基地局１０に送信されるデータについては、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅され、各送受信部１０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換され、ベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、入力されたベースバンド信号に含まれるユーザデータに対して、ＦＦＴ処理、ＩＤＦＴ処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インタフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

図８は、本実施の形態に係る無線基地局１０（例えば、非ライセンスバンドを利用するＬＴＥ−Ｕ基地局）が有するベースバンド信号処理部１０４の主な機能構成図である。なお、図８では、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。

図８に示すように、無線基地局１０は、制御部３０１（スケジューラ）と、システム情報生成部３０２と、同期信号生成部３０３と、参照信号生成部３０４と、マッピング部３０５と、を有している。

制御部３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又は拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御信号のスケジューリングを制御する。また、システム情報、同期信号、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等の下り参照信号等のスケジューリングの制御も行う。

システム情報生成部３０２は、ユーザ端末に通知するシステム情報（例えば、ＭＩＢ、ＳＩＢ）を生成する。システム情報生成部３０２で生成されたＭＩＢは、報知チャネルを用いて送信し、ＳＩＢは下り共有チャネルを用いて送信される。また、システム情報生成部３０２は、ＳＩＢ（例えば、ＳＩＢ１）にオペレータＩＤ（ＰＬＮＭ ＩＤ）及び／又はセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）に関する情報を含めることができる。

同期信号生成部３０３は、同期信号を生成する。同期信号は、無線基地局で利用するダミーＰＣＩに基づいて生成することができる。なお、ダミーＰＣＩは複数のＬＴＥ−Ｕ基地局に共通に設定されるセルＩＤである。そのため、共通のダミーＰＣＩを利用するＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される同期信号は同じパターンとなる。

参照信号生成部３０４は、下り参照信号を生成する。参照信号は、無線基地局で利用するダミーＰＣＩに基づいて生成することができる。そのため、共通のダミーＰＣＩを利用するＬＴＥ−Ｕ基地局から、ダミーＰＣＩに基づく共通の系列を有する参照信号が送信される。なお、参照信号生成部３０４は、既存の参照信号（例えば、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ又はＤＭ−ＲＳ）にダミーＰＣＩを適用して参照信号を生成してもよいし、新たな参照信号を生成してもよい。

マッピング部３０５（割当て制御部）は、制御部３０１からの指示等に基づいて、システム情報生成部３０２、同期信号生成部３０３、参照信号生成部３０４で生成された下りリンク信号の無線リソースへの割当てを制御する。マッピング部３０５は、上記第２の態様に示すように、同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局間の同期運用の有無に応じて参照信号の配置位置を制御することができる。

オペレータ内のＬＴＥ−Ｕ基地局が非同期で運用される場合、マッピング部３０５は、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局から送信する参照信号として、ダミーＰＣＩに基づく共通の系列を利用し、使用する無線リソースも同一とする。一方で、オペレータ内のＬＴＥ−Ｕ基地局が同期運用される場合、マッピング部３０５は、複数のＬＴＥ−Ｕ基地局から送信する参照信号として、ダミーＰＣＩに基づく共通の系列を利用し、使用する無線リソースをセル間で直交可能に制御する。

図９は、本実施の形態に係るユーザ端末２０の全体構成図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部（受信部）２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５とを備えている。

下りリンクのデータについては、複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部２０２で増幅され、送受信部２０３で周波数変換されてベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ベースバンド信号処理部２０４でＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）の受信処理等がなされる。この下りリンクのデータの内、下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理等を行う。また、下りリンクのデータの内、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、ＤＦＴ処理、ＩＦＦＴ処理等が行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換する。その後、アンプ部２０２は、周波数変換された無線周波数信号を増幅して送受信アンテナ２０１により送信する。

図１０は、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４の主な機能構成図である。なお、図１０においては、本実施の形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。

図１０に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、同期信号検出部４０１と、下りデータ信号復調部４０２と、チャネル推定部４０３と、決定部４０４と、取得部４０５と、フィードバック制御部４０６と、を有している。

同期信号検出部４０１は、無線基地局から送信される同期信号を検出する。例えば、ライセンスバンドでは、無線基地局から送信される同期信号（ＰＳＳ／ＳＳＳ）を用いて、５０４個のＰＣＩの中から特定のＰＣＩを検出する。一方で、非ライセンスバンドでは、複数のＬＥＴ−Ｕ基地局で共通に利用されるダミーＰＣＩ（ダミーＰＣＩに基づくプリアンブル信号）を用いて、ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される同期信号を検出する。なお、ライセンスバンド用の同期信号検出部と、非ライセンスバンド用の同期信号検出部を別々に設けた構成としてもよい。

チャネル推定部４０３は、同期信号検出部４０１で検出した同期信号のタイミングに基づいて、ＬＴＥ−Ｕ基地局から送信される参照信号を用いてチャネル推定を行う。また、チャネル推定部４０３は、同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局が非同期運用される場合、無線リソースにおいて同じ位置に配置される参照信号を用いて各ＬＴＥ−Ｕ基地局のチャネル推定をそれぞれ行う。

一方で、チャネル推定部４０３は、同一オペレータ内の複数のＬＴＥ−Ｕ基地局が同期運用される場合、無線リソースにおいて異なるＬＴＥ−Ｕ基地局間で直交可能に配置される参照信号を用いて各ＬＴＥ−Ｕ基地局のチャネル推定をそれぞれ行う。例えば、上記図４Ｂに示す場合、同一オペレータ内の第１のＬＴＥ−Ｕ基地局のＣＳＩ−ＲＳと第２のＬＴＥ−Ｕ基地局のＣＳＩ−ＲＳが、直交されている場合、チャネル推定部４０３は、各ＣＳＩ−ＲＳパターンそれぞれについて、ダミーＰＣＩに基づく系列の電力（受信電力）を測定する。

下りデータ信号復調部４０２は、チャネル推定結果を利用して非ライセンスバンドを利用するセル（ＬＴＥ−Ｕ基地局）から送信されるシステム情報等の下りデータ信号を復調する。取得部４０５は、復調したシステム情報から非ライセンスバンドのセル（ＬＴＥ−Ｕ基地局）のオペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ）やセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）を取得する。なお、下りデータ信号復調部４０２及び取得部４０５は、受信処理部として機能する。

決定部４０４は、ＬＴＥ−Ｕ基地局に共通に用いられるダミーＰＣＩを決定する。決定部４０４は、ライセンスバンドを利用する無線基地局から通知されるアシスト情報に基づいてダミーＰＣＩを決定することができる（上記第１の態様）。また、ダミーＰＣＩがあらかじめ仕様に定義されている場合には、決定部４０４は仕様の定義に基づいてダミーＰＣＩを決定する。決定部４０４で決定されたダミーＰＣＩに関する情報は同期信号検出部４０１に出力される。

フィードバック制御部４０６は、チャネル推定部４０３から出力される情報等に基づいて、ＣＳＩ（ＣＳＩプロセス）のフィードバックを制御する。また、フィードバック制御部４０６は、取得部４０５で取得したオペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ）及び／又はセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）のフィードバックを制御する。オペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ）及び／又はセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）はライセンスバンドの無線基地局に報告することができる。

以上のように、本実施の形態では、ユーザ端末が複数のＬＴＥ−Ｕ基地局に共通に設定されるダミーＰＣＩに基づいて同期信号の検出、チャネル推定動作を行ってシステム情報を取得することができる。これにより、既存の５０４個のセルＩＤを自律的にサーチしてセルを認識する動作と比較して、セル認識動作を簡略化すると共に、低消費電力化を図ることが可能となる。

以上、上述の実施形態を用いて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。例えば、上述した複数の態様を適宜組み合わせて適用することができる。従って、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。

１…無線通信システム
１０…無線基地局
１１…無線基地局（マクロ基地局）
１２、１２ａ、１２ｂ…無線基地局（スモール基地局）
２０…ユーザ端末
３０…上位局装置
４０…コアネットワーク
１０１…送受信アンテナ
１０２…アンプ部
１０３…送受信部
１０４…ベースバンド信号処理部
１０５…呼処理部
１０６…伝送路インタフェース
２０１…送受信アンテナ
２０２…アンプ部
２０３…送受信部
２０４…ベースバンド信号処理部
２０５…アプリケーション部
３０１…制御部
３０２…システム情報生成部
３０３…同期信号生成部
３０４…参照信号生成部
３０５…マッピング部
４０１…同期信号検出部
４０２…下りデータ信号復調部
４０３…チャネル推定部
４０４…決定部
４０５…取得部
４０６…フィードバック制御部

Claims (10)

1. 非ライセンスバンドにおいて無線基地局と通信を行うユーザ端末であって、
   オペレータ固有の特定セルＩＤに基づく同期信号を検出する検出部と、
   前記同期信号のタイミングに基づき、参照信号を用いてチャネル推定を行う推定部と、
   チャネル推定結果を利用して前記無線基地局から送信されるシステム情報の受信処理を行い、前記システム情報に含まれるセル固有ＩＤに基づいて、前記無線基地局に接続する処理部と、を有し、
   前記特定セルＩＤは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）における５０４個の物理セルＩＤと異なることを特徴とするユーザ端末。
2. 前記処理部は、前記システム情報を復調してオペレータＩＤ（ＰＬＮＭ ＩＤ）及びセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）を取得することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記ユーザ端末が非ライセンスバンド及びライセンスバンドを利用してキャリアアグリゲーション又はデュアルコネクティビティを適用する場合、ライセンスバンドを利用するセルから通知される前記特定セルＩＤに関する情報に基づいて前記特定セルＩＤを決定する決定部をさらに有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
4. 非ライセンスバンドにおいて同一オペレータ内の複数の無線基地局が非同期運用される場合、前記推定部は、無線リソースにおいて同じ位置に配置される参照信号を用いて各無線基地局のチャネル推定をそれぞれ行うことを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
5. 非ライセンスバンドにおいて同一オペレータ内の複数の無線基地局が同期運用される場合、前記推定部は、無線リソースにおいて異なる無線基地局間で直交可能に配置される参照信号を用いて各無線基地局のチャネル推定をそれぞれ行うことを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
6. 各無線基地局から送信される複数の参照信号の系列は前記特定セルＩＤに基づいて生成されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のユーザ端末。
7. 非ライセンスバンドを利用する前記無線基地局がスタンドアローンで運用される場合、前記検出部は、あらかじめ仕様で定義された前記特定セルＩＤを用いて前記同期信号を検出し、前記処理部が前記システム情報から取得したオペレータＩＤ（ＰＬＭＮ ＩＤ）及びセルグローバルＩＤ（ＥＣＧＩ）に基づいて、所定の無線基地局と接続することを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
8. 前記特定セルＩＤは、少なくとも５０４個未満で、且つオペレータ毎に個別に設定されることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
9. 非ライセンスバンドにおいてユーザ端末と通信を行う無線基地局であって、
   オペレータ固有の特定セルＩＤに基づいて同期信号を生成する同期信号生成部と、
   前記特定セルＩＤに基づき、参照信号を生成する参照信号生成部と、
   セル固有ＩＤを含むシステム情報を生成するシステム情報生成部と、
   前記非ライセンスバンドにおいて、前記同期信号、前記参照信号及び前記システム情報を送信する送信部と、
   前記セル固有ＩＤに基づいて、前記ユーザ端末との接続を制御する制御部と、を有し、
   前記特定セルＩＤは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）における５０４個の物理セルＩＤと異なることを特徴とする無線基地局。
10. 非ライセンスバンドにおいて無線基地局と通信を行うユーザ端末の無線通信方法であって、
    オペレータ固有の特定セルＩＤに基づく同期信号を検出する工程と、
    前記同期信号のタイミングに基づき、参照信号を用いてチャネル推定を行う工程と、
    チャネル推定結果を利用して前記無線基地局から送信されるシステム情報の受信処理を行い、前記システム情報に含まれるセル固有ＩＤに基づいて、前記無線基地局に接続する工程と、を有し、
    前記特定セルＩＤは、ＬＴＥ（Long Term Evolution）における５０４個の物理セルＩＤと異なることを特徴とする無線通信方法。

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