JP6431597B2

JP6431597B2 - ユーザ装置及び基地局

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Publication number: JP6431597B2
Application number: JP2017510987A
Authority: JP
Inventors: 高橋　秀明; 秀明高橋; 和晃武田; ウリアンダルマワンティハプサリ
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2036-04-05
Also published as: PE20171478A1; JPWO2016163356A1; EP3282771A1; EP3282771A4; CN113382367A; CN107736056A; US20170367008A1; CN113382367B; US10945156B2; WO2016163356A1; EP3958619A1

Description

本発明は、無線通信システムに関する。

現在策定中のＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）のリリース１３（Ｒｅｌ−１３）において、ＭＴＣ（ＭａｃｈｉｎｅＴｙｐｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）タイプのユーザ装置（ＵｓｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ：ＵＥ）が備えるべき各種機能が検討されている。一例として、コスト削減を図るため送受信帯域幅を１．４ＭＨｚに限定したユーザ装置（ローコストユーザ装置：ＬＣＵＥ）が検討されている。他の例として、ＭＴＣ端末は建物の奥深くの場所、地下などの建物侵入損が大きく、無線通信が困難な場所に配置される可能性があるため、カバレッジ拡大を図ったユーザ装置（エンハンストカバレッジユーザ装置：ＥＣＵＥ）が検討されている。

これら２つの観点から、
パターン１）最大２０ＭＨｚのシステム帯域幅を有し、カバレッジ拡張機能を備えない既存のユーザ装置、
パターン２）１．４ＭＨｚなどの限定的な送受信帯域幅を有し、カバレッジ拡張機能を備えないユーザ装置、
パターン３）最大２０ＭＨｚのシステム帯域幅を有し、カバレッジ拡張機能を備えたユーザ装置、及び
パターン４）１．４ＭＨｚなどの限定的な送受信帯域幅を有し、カバレッジ拡張機能を備えたユーザ装置、
という４つのＵＥパターンが想定される。

ＬＴＥシステムでは、マスタ情報ブロック（ＭＩＢ）及びシステム情報ブロック（ＳＩＢ）などのセルに関する報知情報が定期的に送信されている。既存のＬＴＥシステムでは、ＭＩＢは４０ｍｓ周期で送信されることが規定され、ユーザ装置は、当該周期内において最大で４回繰り返し送信されるＭＩＢについてソフトコンバイニング可能である。また、ＳＩＢ１は８０ｍｓ周期で送信されることが規定され、ユーザ装置は、当該周期内において最大で４回繰り返し送信されるＳＩＢ１についてソフトコンバイニング可能である。さらに、ＳＩＢ１以外のＳＩＢｘ（ＳＩＢ２，ＳＩＢ３，...）は、ＳＩＢ１のｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇＩｎｆｏに示されるマッピングに従ってシステム情報（ＳＩ）に格納されて送信される。例えば、図１に示されるように、ＳＩＢ２はＳＩ−１に格納され、１６０ｍｓ周期で送信され、ＳＩＢ３，６はＳＩ−２に格納され、３２０ｍｓ周期で送信され、ＳＩＢ５／６はＳＩ−３に格納され、３２０ｍｓ周期で送信され、ＳＩＢ１０／１１はＳＩ−４に格納され、３２０ｍｓ周期で送信され、ＳＩＢ１１はＳＩ−５に格納され、３２０ｍｓ周期で送信されうる（ただし、ＳＩ−４にＳＩＢ１１が格納される場合、ＳＩ−５は設定されない）。すなわち、３２０ｍｓのＳＩ周期によりＳＩ−１〜５が送信される。

ここで、ＳＩウィンドウ内ではＳＩは任意の回数送信可能であり、ユーザ装置は、当該ＳＩウィンドウ内で受信したＳＩについてソフトコンバイニング可能である。図示された例では、ＳＩウィンドウの期間は２０ｍｓに設定され、当該ＳＩウィンドウの期間又はサイズは各ＳＩ間で共通すると共に、ＳＩウィンドウは互いにオーバラップしない。同一の周期を有するＳＩＢは同一のＳＩに多重可能である。

3GPP TR 36.888, "Study on provision of low-cost Machine-Type Communications (MTC) User Equipments (UEs) based on LTE" 3GPP RP-150492, "Further LTE Physical Layer Enhancements for MTC," Rel-13 Work Item Description

周波数帯域が限定されていない通常のユーザ装置は、システム帯域幅による送受信が可能であり、上述したような既存の報知情報（ＭＩＢ及びＳＩＢｘ）を受信することができる。カバレッジを拡大するためにＳＩＢｘが繰り返し送信され、ユーザ装置は、受信したＳＩＢｘを電力合成（ソフトコンバイニング）し、ＳＩＢｘを構成してもよい。一方、ＳＩＢｘの繰り返し送信数を増やすと、ＳＩＢｘを報知するためのオーバヘッドが増大し、無線利用効率が低下することになる。

また、ユーザ装置がカバレッジ拡張機能を備える場合、当該ユーザ装置がカバレッジ拡張機能を利用して基地局と通信するか（ＥＣＵＥ）、又はカバレッジ拡張機能を利用することなく基地局と通信するか（ノーマルＵＥ）について明確な制御は議論されていない。

上述した問題点を鑑み、本発明の課題は、カバレッジ拡張機能を備えたユーザ装置による報知情報受信処理の制御技術を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、第１の周波数帯域幅又は前記第１の周波数帯域幅より小さい第２の周波数帯域幅により基地局と無線信号を送受信する送受信部と、前記基地局により提供されるセルを検出し、前記検出されたセルから受信した信号の受信品質を測定するセル測定部と、前記受信品質と所定の閾値とを比較し、前記比較の結果に応じて報知情報の受信を制御する報知情報受信制御部とを有するユーザ装置に関する。

本発明の他の態様は、ユーザ装置と通信するためのセルを管理するセル管理部と、前記セルに関する報知情報を送信する報知情報送信部とを有する基地局であって、前記報知情報送信部は、第１の周波数帯域幅をサポートするユーザ装置のための報知情報と、前記第１の周波数帯域幅より小さい第２の周波数帯域幅をサポートするユーザ装置のための限定帯域幅用の報知情報とを送信する基地局に関する。

本発明の更なる他の態様は、基地局と無線信号を送受信する送受信部と、セルから周期的に送信される報知情報について、複数の周期にわたって受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって前記報知情報を構成する報知情報合成部とを有するユーザ装置に関する。

本発明の更なる他の態様は、ユーザ装置と通信するためのセルを管理するセル管理部と、前記セルに関する報知情報を送信する報知情報送信部とを有する基地局であって、前記報知情報送信部は、前記セルから第１の周期で送信される第１のシステム情報ブロックの情報要素によって、前記ユーザ装置が第２のシステム情報ブロックを合成するためのウィンドウ数を通知する基地局に関する。

本発明によると、カバレッジ拡張機能を備えたユーザ装置による報知情報受信処理の制御技術を提供することができる。

図１は、従来のシステム情報の送信周期の一例を示す図である。図２Ａは、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。図２Ｂは、本発明の一実施例によるユーザ装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図２Ｃは、本発明の一実施例による基地局のハードウェア構成を示すブロック図である。図３は、本発明の一実施例によるユーザ装置の構成を示すブロック図である。図４は、本発明の一実施例によるユーザ装置による報知情報の受信処理を示す概略図である。図５は、本発明の一実施例によるユーザ装置による報知情報の受信処理を示すフロー図である。図６は、本発明の一実施例によるユーザ装置による報知情報の受信処理を示すフロー図である。図７は、本発明の一実施例によるユーザ装置による報知情報の受信処理を示すフロー図である。図８は、本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。図９は、本発明の一実施例によるユーザ装置の構成を示すブロック図である。図１０は、本発明の一実施例によるシグナリング例を示す図である。図１１は、本発明の一実施例によるシグナリング例を示す図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

以下の実施例では、カバレッジ拡張機能を備えたユーザ装置及び基地局が開示される。後述される実施例では、ユーザ装置は、配置場所における受信品質に応じて報知情報を受信するためカバレッジ拡張機能を利用するか判断する。カバレッジ拡張機能を利用する場合、システム帯域幅（２０ＭＨｚなど）をサポートするノーマルタイプのユーザ装置は、セルから周期的に送信される報知情報について、複数の周期にわたって受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって、基地局から送信された報知情報を構成する。一方、限定的な周波数帯域幅（１．４ＭＨｚなど）しかサポートしないローコストタイプのユーザ装置は、セルから繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報を複数回受信することによって、基地局から送信された報知情報を構成する。このようにして、各周期内で受信した報知情報を合成する既存の受信方式と比較して、複数の周期にわたって受信したより多くの報知情報からセルの報知情報を構成することが可能となり、カバレッジ拡大によって報知情報を受信することが困難になるという問題に対処できる。

図２Ａを参照して、本発明の一実施例による無線通信システムを説明する。図２Ａは、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。

図２Ａに示されるように、無線通信システム１０は、ユーザ装置１００及び基地局２００を有する。無線通信システム１０は、例えば、ＬＴＥシステム又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄシステムである。図示された実施例では、１つの基地局２００しか示されていないが、無線通信システム１０のサービスエリアをカバーするよう多数の基地局２００が配置される。

ユーザ装置１００は、基地局２００により提供されるセルを介し基地局２００と無線信号を送受信する。典型的には、ユーザ装置１００は、図示されるように、電力メータ、水道メータ、ガスメータなどに備えられたＭＴＣ端末として実現されるが、これに限定されるものでなく、スマートフォン、携帯電話、タブレット、モバイルルータ、ウェアラブル端末などの無線通信機能を備えた何れか適切な情報処理装置であってもよい。また、ユーザ装置１００は、システム帯域幅（ＬＴＥシステムでは、２０ＭＨｚなど）をサポートするノーマルタイプであってもよいし、あるいは、限定的な周波数帯域幅（例えば、１．４ＭＨｚなど）しかサポートしないローコスト（ＬＣ）タイプであってもよい。さらに、ユーザ装置１００は、セルによる通常のカバレッジをサポートし、図１を参照して説明したシステム情報の従来の受信処理を実行するノーマルカバレッジタイプであってもよいし、従来の受信処理によってはシステム情報の取得が困難な拡張されたカバレッジをサポートするカバレッジ拡張機能を有してもよい。

図２Ｂに示されるように、ユーザ装置１００は、プロセッサなどのＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリなどのメモリ装置１０２、基地局２００との間で無線信号を送受信するための無線通信装置１０３、入出力装置や周辺装置などのユーザインタフェース１０４などから構成される。例えば、後述されるユーザ装置１００の各機能及び処理は、メモリ装置１０２に格納されているデータやプログラムをＣＰＵ１０１が処理又は実行することによって実現されてもよい。しかしながら、ユーザ装置１００は、上述したハードウェア構成に限定されず、後述する処理の１以上を実現する回路などにより構成されてもよい。

基地局２００は、ユーザ装置１００と無線接続することによって、コアネットワーク（図示せず）上に通信接続された上位局やサーバから受信したダウンリンク（ＤＬ）パケットをユーザ装置１００に送信すると共に、ユーザ装置１００から受信したアップリンク（ＵＬ）パケットをサーバに送信する。また、基地局２００は、以下で詳細に説明されるように、マスタ情報ブロック（ＭＩＢ）及びシステム情報ブロック（ＳＩＢｘ）などのセルに関する報知情報を周期的に送信する。

図２Ｃに示されるように、基地局２００は、典型的には、ユーザ装置１００との間で無線信号を送受信するためのアンテナ２０１、隣接する基地局２００と通信するための第１通信インタフェース（Ｘ２インタフェースなど）２０２、コアネットワークと通信するための第２通信インタフェース（Ｓ１インタフェースなど）２０３、ユーザ装置１００との送受信信号を処理するためのプロセッサ２０４や回路、メモリ装置２０５などのハードウェアリソースにより構成される。後述される基地局２００の各機能及び処理は、メモリ装置２０５に格納されているデータやプログラムをプロセッサ２０４が処理又は実行することによって実現されてもよい。しかしながら、基地局２００は、上述したハードウェア構成に限定されず、他の何れか適切なハードウェア構成を有してもよい。

次に、図３を参照して、本発明の一実施例によるユーザ装置を説明する。図３は、本発明の一実施例によるユーザ装置の構成を示すブロック図である。

図３に示されるように、ユーザ装置１００は、送受信部１１０、セル測定部１２０及び報知情報受信制御部１３０を有する。

送受信部１１０は、第１の周波数帯域幅又は当該第１の周波数帯域幅より小さい第２の周波数帯域幅により基地局２００と無線信号を送受信する。例えば、第１の周波数帯域幅は、ＬＴＥシステムにおけるシステム帯域幅（２０ＭＨｚなど）であってもよく、第２の周波数帯域幅は、ＬＣタイプのための限定的な周波数帯域幅（１．４ＭＨｚなど）であってもよい。すなわち、ユーザ装置１００がシステム帯域幅をサポートするノーマルタイプである場合、送受信部１１０は、第１の周波数帯域幅と第２の周波数帯域幅との何れによっても基地局２００と通信可能である。他方、ユーザ装置１００が限定的な周波数帯域幅しかサポートしないＬＣタイプである場合、送受信部１１０は、第２の周波数帯域幅により基地局２００と通信する。

本実施例では、送受信部１１０は、報知情報受信制御部１３０により決定された動作モードに従って基地局２００から報知情報を受信する。例えば、報知情報受信制御部１３０がノーマルカバレッジモードを選択した場合、送受信部１１０は、図１を参照して説明したシステム情報の従来の受信方式に従って報知情報を受信する。他方、報知情報受信制御部１３０が拡張カバレッジモードを選択した場合、送受信部１１０は、後述するような受信方式に従って報知情報を受信する。

セル測定部１２０は、基地局２００により提供されるセルを検出し、検出されたセルから受信した信号の受信品質を測定する。具体的には、ユーザ装置１００が電源オンされると、セル測定部１２０は、周波数帯域全体をスキャンすることによって通信可能なセルを検出する。このとき、セル測定部１２０は、検出したセルから受信した信号のＲＳＲＰ（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＰｏｗｅｒ）又はＲＳＲＱ（ＲｅｆｅｒｅｎｃｅＳｉｇｎａｌＲｅｃｅｉｖｅｄＱｕａｌｉｔｙ）を測定し、測定結果を報知情報受信制御部１３０に通知する。ここで、複数のセルが検出された場合、セル測定部１２０は、各セルから受信した信号のＲＳＲＰ又はＲＳＲＱのうち最大となるＲＳＲＰ又はＲＳＲＱを報知情報受信制御部１３０に通知してもよいし、所定の閾値以上のＲＳＲＰ又はＲＳＲＱを報知情報受信制御部１３０に通知してもよい。例えば、当該所定の閾値は、拡張カバレッジモードにより送受信部１１０が報知情報を受信可能なレベルに設定されてもよい。

報知情報受信制御部１３０は、受信品質と所定の閾値とを比較し、当該比較の結果に応じて報知情報の受信を制御する。具体的には、セル測定部１２０から検出されたセルのＲＳＲＰ又はＲＳＲＱなどの受信品質を受信すると、報知情報受信制御部１３０は、当該受信品質が所定の閾値未満であるか判定し、当該判定結果に応じて送受信部１１０に報知情報の受信方式、すなわち、ノーマルカバレッジモード又は拡張カバレッジモードの何れにより報知情報を受信するか指示する。すなわち、報知情報受信制御部１３０は、測定した受信品質が所定の閾値未満である場合、拡張カバレッジモードにより報知情報を受信するよう送受信部１１０を制御し、他方、測定した受信品質が閾値以上である場合、報知情報受信制御部１３０は、カバレッジ拡張機能が不要であると判断し、ノーマルカバレッジモードにより報知情報を受信するよう送受信部１１０を制御する。

一実施例では、送受信部１１０は、第１の周波数帯域幅と第２の周波数帯域幅との何れによってもセルから送信される報知情報を受信可能であり、受信品質が所定の閾値未満である場合、報知情報受信制御部１３０は、セルから周期的に送信される報知情報について、複数の周期にわたって受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって報知情報を構成するよう送受信部１１０を制御してもよい。具体的には、ユーザ装置１００が、第１の周波数帯域幅をサポートする、すなわち、システム帯域幅をサポートするノーマルタイプであるとする。このとき、測定された受信品質が所定の閾値未満である場合、送受信部１１０は、４０ｍｓの周期により送信されるＭＩＢを受信すると共に、報知情報受信制御部１３０は、図４に示されるように、８０ｍｓの周期により送信されるＳＩＢ１について、Ｍ回（Ｍ≧２）の周期にわたって受信した全てのＳＩＢ１をソフトコンバイニングするよう送受信部１１０に指示してもよい。図示された例では、Ｍ＝５である。ここで、パラメータＭの値は、仕様により固定値とされてもよいし、あるいは、ＭＩＢにより通知される基地局２００により設定可能な値であってもよい。さらに、報知情報受信制御部１３０は、ＳＩＢ２以降のＳＩＢｘについて、Ｎ個（Ｎ≧２）のＳＩウィンドウにより受信した全てのＳＩをソフトコンバイニングするよう送受信部１１０に指示してもよい。図示された例では、Ｎ＝３であり、パラメータＮの値はＳＩＢ１において通知されてもよく、例えば、ＳＩＢ１のｓｃｈｅｌｕｄｉｎｇＩｎｆｏの拡張ＩＥにおいて指定されてもよい。本実施例によると、複数の周期にわたって受信したＳＩＢ１及び複数のＳＩウィンドウにわたって受信したＳＩＢｘを合成することによって、基地局２００から送信されたＳＩＢを構成することが可能となる。このようにして、各周期内及び各ＳＩウィンドウで受信したＳＩＢｘを合成する既存の受信方式と比較して、より高い精度によりＳＩＢを構成することが可能となり、カバレッジ拡大によりシステム情報を受信することが困難になるという問題に対処できる。

図５を参照して本実施例の具体的なフローを説明すると、ステップＳ１０１において、ユーザ装置１００の電源がオンされる。

ステップＳ１０２において、セル測定部１２０は、周波数帯域全体をスキャンするなどによってセルサーチを実行し、通信可能なセルを検出する。

ステップＳ１０３において、セル測定部１２０は、検出されたセルから受信した信号の受信品質（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなど）を測定し、測定した受信品質を報知情報受信制御部１３０に通知する。

ステップＳ１０４において、報知情報受信制御部１３０は、当該受信品質が所定の閾値未満であるか判断する。

当該受信品質が所定の閾値未満である場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５において、報知情報受信制御部１３０は、８０ｍｓ×Ｍの期間にわたって受信したＳＩＢ１を合成することによって、セルから送信されたＳＩＢ１を構成するよう送受信部１１０に指示する。

ステップＳ１０６において、報知情報受信制御部１３０は、受信したＳＩＢ１で通知されたパラメータＮに従って、Ｎ個のＳＩウィンドウにより受信した以降のＳＩＢｘ（ＳＩＢ２，３，...）を合成することによって、セルから送信された各ＳＩＢｘを構成するよう送受信部１１０に指示する。

他方、当該受信品質が所定の閾値以上である場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、ステップＳ１０７において、報知情報受信制御部１３０は、図１を参照して説明した従来のシステム情報の受信方式に従って各ＳＩＢを受信するよう送受信部１１０に指示する。

一実施例では、送受信部１１０は、第２の周波数帯域幅によってのみセルから送信される報知情報を受信可能であり、報知情報受信制御部１３０は、受信品質が所定の閾値未満である場合、セルから繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報を第１の回数受信することによって報知情報を構成し、受信品質が所定の閾値以上である場合、前記セルから繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報を前記第１の回数より少ない第２の回数受信することによって報知情報を構成するよう送受信部１１０を制御してもよい。具体的には、ユーザ装置１００が、第２の周波数帯域幅しかサポートしない、すなわち、限定的な帯域幅しかサポートしないＬＣタイプであるとする。このとき、測定された受信品質が所定の閾値未満である場合、送受信部１１０は、４０ｍｓの周期により送信されるＭＩＢを受信すると共に、報知情報受信制御部１３０は、基地局２００から繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報をＭ回（Ｍ≧２）受信し、受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって、基地局２００から送信された報知情報を構成してもよい。ここで、限定帯域幅用の報知情報について、ＭＩＢは既存のＭＩＢと同様のものが利用される一方、ＳＩＢ１は、例えば、１．４ＭＨｚの送受信帯域幅用に検討されている６リソースブロック以下のサイズのＳＩＢ１（ＭＴＣ−ＳＩＢ１）が利用されてもよい。

他方、測定された受信品質が所定の閾値以上である場合、送受信部１１０は、４０ｍｓの周期により送信されるＭＩＢを受信すると共に、報知情報受信制御部１３０は、基地局２００から繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報をＮ回（Ｍ≧Ｎ）受信し、受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって、基地局２００から送信された報知情報を構成してもよい。この場合、ユーザ装置１００は相対的に受信品質の良好な場所に配置されているため、より少ない回数受信した限定帯域幅用の報知情報をソフトコンバイニングするだけで、基地局２００から送信された報知情報を構成することができる。具体的には、受信品質が所定の閾値以上である場合、報知情報受信制御部１３０は、セルから第１の回数繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報を間引くことによって限定帯域幅用の報知情報を第２の回数受信するか、又はセルから第１の回数繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報を最初の第２の回数受信するよう送受信部１１０を制御してもよい。例えば、本例において、Ｍ＝１０，Ｎ＝５とすると、送受信部１１０は、セルから１０回繰り返し送信されるＭＴＣ−ＳＩＢ１を１回おきに受信してもよいし、あるいは、セルから１０回繰り返し送信されるＭＴＣ−ＳＩＢ１を最初の５回受信してもよい。送受信部１１０は、受信した５つのＭＴＣ−ＳＩＢ１をソフトコンバイニングすることによって、基地局２００から送信されたＭＴＣ−ＳＩＢ１を構成してもよい。これにより、受信機会を減少させることによって、ユーザ装置１００による消費電力を節約することができる。

このようにしてＭＴＣ−ＳＩＢ１を受信した後、送受信部１１０は、以降のＳＩＢｘの受信やＲＡＣＨ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＣｈａｎｎｅｌ）手順について同様に動作してもよい。例えば、送受信部１１０は、制御チャネルとしてＰＤＣＣＨ（ＰｈｙｓｉｃａｌＤｏｗｎｌｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌＣｈａｎｎｅｌ）でなく、繰り返し送信されるＥＰＤＣＣＨ（ＥｎｈａｎｃｅｄＰＤＣＣＨ）を受信してもよい。

図６を参照して本実施例の具体的なフローを説明すると、ステップＳ２０１において、ＬＣタイプのユーザ装置１００の電源がオンされる。

ステップＳ２０２において、セル測定部１２０は、周波数帯域全体をスキャンするなどによってセルサーチを実行し、通信可能なセルを検出する。

ステップＳ２０３において、セル測定部１２０は、検出されたセルから受信した信号の受信品質（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなど）を測定し、測定した受信品質を報知情報受信制御部１３０に通知する。

ステップＳ２０４において、報知情報受信制御部１３０は、当該受信品質が所定の閾値未満であるか判断する。

当該受信品質が所定の閾値未満である場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０５において、ＭＩＢを受信した後に、報知情報受信制御部１３０は、基地局２００から繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報をＭ回（Ｍ≧２）受信し、受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって、基地局２００から送信された報知情報を構成するよう送受信部１１０に指示してもよい。ここで、基地局２００は、限定帯域幅用の報知情報として、ＭＩＢについては既存のＭＩＢと同様のものを送信し、ＳＩＢ１については、１．４ＭＨｚの送受信帯域幅用に検討されている６リソースブロック以下のサイズのＳＩＢ１（ＭＴＣ−ＳＩＢ１）を送信してもよい。

他方、当該受信品質が閾値以上である場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、ステップＳ２０６において、ＭＩＢを受信した後に、報知情報受信制御部１３０は、基地局２００から繰り返し送信される限定的帯域幅用の報知情報をＮ回（Ｍ≧Ｎ）受信し、受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって、基地局２００から送信された報知情報を構成するよう送受信部１１０に指示してもよい。例えば、報知情報受信制御部１３０は、セルからＭ回繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報を間引くことによって限定帯域幅用の報知情報をＮ回受信するか、又はセルからＭ回繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報を最初のＮ回受信するよう送受信部１１０を制御してもよい。

一実施例では、送受信部１１０は、第１の周波数帯域幅と第２の周波数帯域幅との何れによってもセルから送信される報知情報を受信可能であり、受信品質が所定の閾値未満である場合、報知情報受信制御部１３０は、セルから周期的に送信される限定帯域幅用の報知情報を第１の回数受信することによって報知情報を構成するよう送受信部１１０を制御してもよい。具体的には、ユーザ装置１００が、第１の周波数帯域幅をサポートする、すなわち、システム帯域幅をサポートするノーマルタイプであるとする。このとき、通知された受信品質が所定の閾値未満である場合、送受信部１１０は、４０ｍｓの周期により送信されるＭＩＢを受信すると共に、報知情報受信制御部１３０は、基地局２００から繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報をＭ回（Ｍ≧２）受信し、受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって、基地局２００から送信された報知情報を構成してもよい。ここで、限定帯域幅用の報知情報について、ＭＩＢは既存のＭＩＢと同様のものが利用される一方、ＳＩＢ１は、例えば、１．４ＭＨｚの送受信帯域幅用に検討されている６リソースブロック以下のサイズのＳＩＢ１（ＭＴＣ−ＳＩＢ１）が利用されてもよい。

図７を参照して本実施例の具体的なフローを説明すると、ステップＳ３０１において、ＬＣタイプのユーザ装置１００の電源がオンされる。

ステップＳ３０２において、セル測定部１２０は、周波数帯域全体をスキャンするなどによってセルサーチを実行し、通信可能なセルを検出する。

ステップＳ３０３において、セル測定部１２０は、検出されたセルから受信した信号の受信品質（ＲＳＲＰ、ＲＳＲＱなど）を測定し、測定した受信品質を報知情報受信制御部１３０に通知する。

ステップＳ３０４において、報知情報受信制御部１３０は、当該受信品質が所定の閾値未満であるか判断する。

当該受信品質が所定の閾値未満である場合（Ｓ３０４：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５において、ＭＩＢを受信した後に、報知情報受信制御部１３０は、基地局２００から繰り返し送信される限定帯域幅用の報知情報をＭ回（Ｍ≧２）受信し、受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって、基地局２００から送信された報知情報を構成するよう送受信部１１０に指示してもよい。ここで、基地局２００は、限定帯域幅用の報知情報として、ＭＩＢについては既存のＭＩＢと同様のものを送信し、ＳＩＢ１については、１．４ＭＨｚの送受信帯域幅用に検討されている６リソースブロック以下のサイズのＳＩＢ１（ＭＴＣ−ＳＩＢ１）を送信してもよい。

他方、当該受信品質が所定の閾値以上である場合（Ｓ３０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０６において、報知情報受信制御部１３０は、図１を参照して説明された従来のシステム情報の受信方式に従って各ＳＩＢを受信するよう送受信部１１０に指示する。

一実施例では、報知情報受信制御部１３０は、基地局２００から報知される拡張カバレッジレベル（ＥＣレベル）に従って報知情報の受信を制御してもよい。具体的には、基地局２００は、ＰＢＣＨ（ＰｈｙｓｉｃａｌＢｒｏａｄｃａｓｔＣａｈｎｎｅｌ）のスペアビットにおいてＭＴＣ−ＳＩＢ１に適用するＥＣレベルを通知する。報知情報受信制御部１３０は、測定した受信品質が所定の閾値未満であり、カバレッジ拡張が必要であると判断すると、ＰＢＣＨにより送信されたＭＴＣ−ＳＩＢ１の繰り返し情報（繰り返し数、ＴＢＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＢｌｏｃｋＳｉｚｅ）などを含む）を取得し、当該繰り返し情報に基づき拡張カバレッジモードにより報知情報を受信する。例えば、ＥＣレベルは２ビットにより表され、"００"はカバレッジ拡張を適用しないことを示し、"０１"はＥＣレベル１を示し、"１０"はＥＣレベル２を示し、"１１"はＥＣレベル３を示してもよい。例えば、"００"が通知された場合、報知情報受信制御部１３０は、受信品質が所定の閾値未満であったとしても、カバレッジ拡張機能を利用することなく、従来のシステム情報の受信方式に従って各ＳＩＢを受信するよう送受信部１１０に指示してもよい。このため、無線通信システム１０のオペレータがユーザ装置１００にカバレッジ拡張機能を利用させたくない場合、"００"のＥＣレベルを通知してもよい。また、より高いＥＣレベルはカバレッジ拡張機能をより協力に適用することを意味し、例えば、より高いＥＣレベルが通知された場合、報知情報受信制御部１３０は、上述した限定帯域幅用の報知情報（ＭＴＣ−ＳＩＢ１）の受信回数Ｍをより大きな値に設定してもよい。

上述したように、測定した受信品質が閾値以上である場合、報知情報受信制御部１３０は、ノーマルカバレッジモードにより報知情報を受信するよう送受信部１１０を制御する。しかしながら、セル測定部１２０による受信品質（ＲＳＲＰ又はＲＳＲＱ）の測定精度は低い可能性がある。このため、送受信部１１０がノーマルカバレッジモードにより報知情報の受信に失敗した場合、あるいは、ＲＡＣＨ手順に失敗した場合、報知情報受信制御部１３０は、上述したＰＢＣＨにより送信されるＭＴＣ−ＳＩＢ１の繰り返し情報に基づき拡張カバレッジモードにより動作してもよい。

次に、図８を参照して、本発明の一実施例による基地局を説明する。図８は、本発明の一実施例による基地局の構成を示すブロック図である。

図８に示されるように、基地局２００は、セル管理部２１０及び報知情報送信部２２０を有する。

セル管理部２１０は、ユーザ装置１００と通信するためのセルを管理する。典型的には、基地局２００は、各セルが異なる周波数帯域を利用する１以上のセルを提供し、セル管理部２１０は、各セルの通信状態や輻輳状態などのセル状態を管理すると共に、ユーザ装置１００に関する各セルに関するセル情報（当該セルの周波数帯、同期情報、識別情報など）を管理する。

報知情報送信部２２０は、セルに関する報知情報を送信すると共に、第１の周波数帯域幅をサポートするユーザ装置１００のための報知情報と、第１の周波数帯域幅より小さい第２の周波数帯域幅をサポートするユーザ装置１００のための限定帯域幅用の報知情報とを送信する。具体的には、報知情報送信部２２０は、セル管理部２１０により管理される各セルのセル情報を報知情報として当該セルから定期的に送信する。本実施例による基地局２００は、ユーザ装置１００のカバレッジ拡張機能に対応可能であり、システム帯域幅（２０ＭＨｚなど）をサポートするノーマルタイプのユーザ装置１００のための報知情報と、限定的な周波数帯域幅（１．４ＭＨｚなど）しかサポートしないＬＣタイプのユーザ装置１００のための限定帯域幅用の報知情報とを送信する。例えば、報知情報送信部２２０は、限定帯域幅用の報知情報として、ＭＩＢについては既存のＭＩＢと同様のものを送信し、ＳＩＢについては、１．４ＭＨｚの送受信帯域幅用に検討されている６リソースブロック以下のサイズのＳＩＢ（ＭＴＣ−ＳＩＢｘ）を送信してもよい。

一実施例では、報知情報送信部２２０は、限定帯域幅用の報知情報に適用する拡張カバレッジレベルを通知してもよい。具体的には、報知情報送信部２２０は、ＰＢＣＨのスペアビットにおいてＭＴＣ−ＳＩＢ１に適用するＥＣレベルを通知してもよい。通知されたＥＣレベルに応じて、ユーザ装置１００は、測定した受信品質に基づきカバレッジ拡張が必要であると判断すると、ＰＢＣＨにより送信されたＭＴＣ−ＳＩＢ１の繰り返し情報（繰り返し数、ＴＢＳなどを含む）を取得し、当該繰り返し情報に従って拡張カバレッジモードにより報知情報を受信する。例えば、ＥＣレベルは２ビットにより表され、"００"はカバレッジ拡張なしを示し、"０１"はＥＣレベル１を示し、"１０"はＥＣレベル２を示し、"１１"はＥＣレベル３を示してもよい。例えば、報知情報送信部２２０は、ＥＣレベル"００"を通知することによって、ユーザ装置１００にカバレッジ拡張機能を利用することなく、従来のシステム情報の受信方式に従って各ＳＩＢを受信させることができる。

次に、図９を参照して、本発明の他の実施例によるユーザ装置を説明する。図３〜７を参照して上述した実施例では、ノーマルカバレッジモードと拡張カバレッジモードとの双方をサポートするユーザ装置１００が何れのカバレッジモードにより動作するかについて説明した。ここで特に、システム帯域幅をサポートし、カバレッジ拡張機能を利用するユーザ装置１００に着目した場合、当該ユーザ装置１００は、図４を参照して説明した受信方式を常時利用して報知情報を受信することになる。この場合、図９に示されるように、ユーザ装置１００は、セル測定部１２０及び報知情報受信制御部１３０の代わりに、図５のステップＳ１０５〜１０６を実行する報知情報合成部１４０を有してもよい。

報知情報合成部１４０は、セルから周期的に送信される報知情報について、複数の周期にわたって受信した報知情報をソフトコンバイニングすることによって報知情報を構成する。具体的には、報知情報合成部１４０は、セルから第１の周期で送信される第１のシステム情報ブロックをある周期数だけ受信し、受信した第１のシステム情報ブロックを合成し、第１のシステム情報ブロックの情報要素により通知されたウィンドウ数にわたって第２のシステム情報ブロックを受信し、受信した第２のシステム情報ブロックを合成してもよい。すなわち、送受信部１１０は、４０ｍｓの周期により送信されるＭＩＢを受信すると共に、報知情報合成部１４０は、図４に示されるように、８０ｍｓの周期により送信されるＳＩＢ１について、Ｍ回（Ｍ≧２）の周期にわたって受信した全てのＳＩＢ１をソフトコンバイニングする。図示された例では、Ｍ＝５であり、パラメータＭの値は、仕様により固定値とされてもよいし、あるいは、ＭＩＢにより通知される基地局２００により設定可能な値であってもよい。さらに、報知情報合成部１４０は、ＳＩＢ２以降のＳＩＢについて、Ｎ個（Ｎ≧２）のＳＩウィンドウにより受信した全てのＳＩをソフトコンバイニングしてもよい。図示された例では、Ｎ＝３であり、パラメータＮの値はＳＩＢ１において通知されてもよく、例えば、ＳＩＢ１のｓｃｈｅｌｕｄｉｎｇＩｎｆｏの拡張ＩＥにおいて指定されてもよい。すなわち、基地局２００の報知情報送信部２２０は、セルから第１の周期で送信される第１のシステム情報ブロックの情報要素（ＳＩＢ１）によって、ユーザ装置１００が第２のシステム情報ブロック（ＳＩＢ２，３...．）を合成するためのウィンドウ数を通知することになる。

本実施例によると、複数の周期にわたって受信したＳＩＢを合成することによって、基地局２００から送信されたＳＩＢを構成することが可能となる。このようにして、各周期内で受信したＳＩＢを合成する既存の受信方式より高い精度によるＳＩＢの構成が可能となり、カバレッジ拡大によってシステム情報を受信することが困難になるという問題に対処できる。

次に、図１０〜１１を参照して、本発明の一実施例によるカバレッジ拡張機能に関するシグナリングを説明する。

図１０は、本発明の一実施例によるシグナリング例を示す図である。基地局２００は、図示されるようなデータ構造のシグナリングによりＳＩＢ１を送信する。ユーザ装置１００は、複数の周期にわたって受信した当該シグナリングからＳＩＢ１を構成し、"ｓｉ−ＷｉｎｄｏｗＭｕｌｔｉｐｌｅｘ"によって指定された値に従って、以降のＳＩＢｘ（ＳＩＢ２，３，...）に対するソフトコンバイニングの対象となるＳＩウィンドウの個数（Ｎ）を特定する。

図１１は、本発明の一実施例によるシグナリング例を示す図である。基地局２００は、図示されるようなデータ構造のシグナリングによりＭＩＢを送信する。ユーザ装置１００は、周期的に送信される当該シグナリングからＭＩＢを構成し、"ＳＩＢ１ｐｅｒｉｏｄＲｅｐｅｔｉｔｉｏｎ"によって指定された値に従って、ＳＩＢ１に対するソフトコンバイニングの対象となる周期数（Ｍ）を特定する。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本出願は、２０１５年４月１０日に出願した日本国特許出願２０１５−０８１０２２号、２０１５年５月１４日に出願した日本国特許出願２０１５−０９８８６２号及び２０１５年８月２４日に出願した日本国特許出願２０１５−１６５２９９号の優先権の利益に基づき、これを主張するものであり、２０１５−０８１０２２号、２０１５−０９８８６２号及び２０１５−１６５２９９号の全内容を本出願に援用する。

１０無線通信システム
１００ユーザ装置
１１０送受信部
１２０セル測定部
１３０報知情報受信制御部
１４０報知情報合成部
２００基地局
２１０セル管理部
２２０報知情報送信部

Claims

基地局と無線信号を送受信する送受信部と、
セルから複数のウィンドウにわたってシステム情報ブロックを受信する報知情報合成部と、
を有し、
前記報知情報合成部は、前記セルから送信される第１のシステム情報ブロックをある周期数だけ受信し、前記第１のシステム情報ブロックの情報要素により通知されたウィンドウ数にわたって第２のシステム情報ブロックを受信するユーザ装置。
前記周期数は、前記セルから送信されるマスタ情報ブロックにより通知される、請求項１記載のユーザ装置。
ユーザ装置と通信するためのセルを管理するセル管理部と、
前記セルに関する報知情報を送信する報知情報送信部と、
を有する基地局であって、
前記報知情報送信部は、前記セルから送信される第１のシステム情報ブロックの情報要素によって、前記ユーザ装置が第２のシステム情報ブロックを受信するためのウィンドウ数を通知する基地局。