本発明の各実施形態に関わる技術について以下に簡単に説明する。
[物理チャネル/物理シグナル]
EUTRAおよびAdvanced EUTRAで使用される主な物理チャネル、および物理シグナルについて説明を行なう。チャネルとは信号の送信に用いられる媒体を意味し、物理チャネルとは信号の送信に用いられる物理的な媒体を意味する。本発明において、物理チャネルは、信号と同義的に使用され得る。物理チャネルは、EUTRA、およびAdvanced EUTRAにおいて、今後追加、または、その構造やフォーマット形式が変更または追加される可能性があるが、変更または追加された場合でも本発明の各実施形態の説明には影響しない。
EUTRAおよびAdvanced EUTRAでは、物理チャネルまたは物理シグナルのスケジューリングについて無線フレームを用いて管理している。1無線フレームは10msであり、1無線フレームは10サブフレームで構成される。さらに、1サブフレームは2スロットで構成される(すなわち、1サブフレームは1ms、1スロットは0.5msである)。また、物理チャネルが配置されるスケジューリングの最小単位としてリソースブロックを用いて管理している。リソースブロックとは、周波数軸を複数サブキャリア(例えば12サブキャリア)の集合で構成される一定の周波数領域と、一定の送信時間間隔(1スロット)で構成される領域で定義される。
同期シグナル(Synchronization Signals)は、3種類のプライマリ同期シグナルと、周波数領域で互い違いに配置される31種類の符号から構成されるセカンダリ同期シグナルとで構成され、プライマリ同期シグナルとセカンダリ同期シグナルの信号の組み合わせによって、基地局装置を識別する504通りのセル識別子(物理セルID(Physical Cell Identity; PCI))と、無線同期のためのフレームタイミングが示される。端末装置は、セルサーチによって受信した同期シグナルの物理セルIDを特定する。
物理報知情報チャネル(PBCH; Physical Broadcast Channel)は、セル内の端末装置で共通に用いられる制御パラメータ(報知情報(システム情報);System information)を通知(設定)する目的で送信される。物理報知情報チャネルで通知されない報知情報は、物理下りリンク制御チャネルで報知情報が送信される無線リソースがセル内の端末装置に対して通知され、通知された無線リソースにおいて、物理下りリンク共用チャネルによって報知情報を通知するレイヤ3メッセージ(システムインフォメーション)が送信される。
報知情報として、セル個別の識別子を示すセルグローバル識別子(CGI; Cell Global Identifier)、ページングによる待ち受けエリアを管理するトラッキングエリア識別子(TAI; Tracking Area Identifier)、ランダムアクセス設定情報(送信タイミングタイマーなど)、当該セルにおける共通無線リソース設定情報、周辺セル情報、上りリンクアクセス制限情報などが通知される。
下りリンクリファレンスシグナルは、その用途によって複数のタイプに分類される。例えば、セル固有RS(Cell-specific reference signals)は、セル毎に所定の電力で送信されるパイロットシグナルであり、所定の規則に基づいて周波数領域および時間領域で周期的に繰り返される下りリンクリファレンスシグナルである。端末装置は、セル固有RSを受信することでセル毎の受信品質を測定する。また、端末装置は、セル固有RSと同時に送信される物理下りリンク制御チャネル、または物理下りリンク共用チャネルの復調のための参照用の信号としても下りセル固有RSを使用する。セル固有RSに使用される系列は、セル毎に識別可能な系列が用いられる。
また、下りリンクリファレンスシグナルは下りリンクの伝搬路変動の推定にも用いられる。伝搬路変動の推定に用いられる下りリンクリファレンスシグナルのことをチャネル状態情報リファレンスシグナル(Channel State Information Reference Signals;CSI−RS)と称する。また、端末装置に対して個別に設定される下りリンクリファレンスシグナルは、UE specific Reference Signals(URS)またはDedicated RS(DRS)と称され、物理下りリンク制御チャネル、または物理下りリンク共用チャネルを復調するときのチャネルの伝搬路補償処理のために参照される。
物理下りリンク制御チャネル(PDCCH; Physical Downlink Control Channel)は、各サブフレームの先頭からいくつかのOFDMシンボル(例えば1〜4OFDMシンボル)で送信される。拡張物理下りリンク制御チャネル(EPDCCH; Enhanced Physical Downlink Control Channel)は、物理下りリンク共用チャネルPDSCHが配置されるOFDMシンボルに配置される物理下りリンク制御チャネルである。PDCCHまたはEPDCCHは、端末装置に対して基地局装置のスケジューリングに従った無線リソース割り当て情報や、送信電力の増減の調整量を指示する情報を通知する目的で使用される。以降、単に物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)と記載した場合、特に明記がなければ、PDCCHとEPDCCHの両方の物理チャネルを意味する。
端末装置は、下りリンクデータや下りリンク制御データであるレイヤ3メッセージ(ページング、ハンドオーバーコマンドなど)を送受信する前に自装置宛の物理下りリンク制御チャネルを監視(モニタ)し、自装置宛の物理下りリンク制御チャネルを受信することで、送信時には上りリンクグラント、受信時には下りリンクグラント(下りリンクアサインメント)と呼ばれる無線リソース割り当て情報を物理下りリンク制御チャネルから取得する必要がある。なお、物理下りリンク制御チャネルは、上述したOFDMシンボルで送信される以外に、基地局装置から端末装置に対して個別(dedicated)に割り当てられるリソースブロックの領域で送信されるように構成することも可能である。
物理上りリンク制御チャネル(PUCCH; Physical Uplink Control Channel)は、物理下りリンク共用チャネルで送信されたデータの受信確認応答(ACK/NACK;Acknowledgement/Negative Acknowledgement)や下りリンクの伝搬路(チャネル状態)情報(CSI;Channel State Information)、上りリンクの無線リソース割り当て要求(無線リソース要求、スケジューリングリクエスト(SR;Scheduling Request))を行なうために使用される。
CSIは、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)、PTI(Precoding Type Indicator)、RI(Rank Indicator)を含む。各Indicatorは、Indicationと表記される場合もあるが、その用途と意味は同じである。
物理下りリンク共用チャネル(PDSCH; Physical Downlink Shared Channel)は、下りリンクデータの他、ページングや物理報知情報チャネルで通知されない報知情報(システムインフォメーション)をレイヤ3メッセージとして端末装置に通知するためにも使用される。物理下りリンク共用チャネルの無線リソース割り当て情報は、物理下りリンク制御チャネルで示される。物理下りリンク共用チャネルは物理下りリンク制御チャネルが送信されるOFDMシンボル以外のOFDMシンボルに配置されて送信される。すなわち、物理下りリンク共用チャネルと物理下りリンク制御チャネルは1サブフレーム内で時分割多重されている。
物理上りリンク共用チャネル(PUSCH; Physical Uplink Shared Channel)は、主に上りリンクデータと上りリンク制御データを送信し、下りリンクの受信品質やACK/NACKなどの制御データを含めることも可能である。また、上りリンクデータの他、上りリンク制御情報をレイヤ3メッセージとして端末装置から基地局装置に通知するためにも使用される。また、下りリンクと同様に物理上りリンク共用チャネルの無線リソース割り当て情報は、物理下りリンク制御チャネルで示される。
上りリンクリファレンスシグナル(上りリンク参照信号;Uplink Reference Signal、上りリンクパイロット信号、上りリンクパイロットチャネルとも呼称する)は、基地局装置が、物理上りリンク制御チャネルPUCCHおよび/または物理上りリンク共用チャネルPUSCHを復調するために使用する復調参照信号(DMRS;Demodulation Reference Signal)と、基地局装置が、主に、上りリンクのチャネル状態を推定するために使用するサウンディング参照信号(SRS;Sounding Reference Signal)が含まれる。また、サウンディング参照信号には、周期的に送信される周期的サウンディング参照信号(Periodic SRS)と、基地局装置から指示されたときに送信される非周期的サウンディング参照信号(Aperiodic SRS)とがある。
物理ランダムアクセスチャネル(PRACH; Physical Random Access Channel)は、プリアンブル系列を通知(設定)するために使用されるチャネルであり、ガードタイムを有する。プリアンブル系列は、複数のシーケンスによって基地局装置へ情報を通知するように構成される。例えば、64種類のシーケンスが用意されている場合、6ビットの情報を基地局装置へ示すことができる。物理ランダムアクセスチャネルは、端末装置の基地局装置へのアクセス手段として用いられる。
端末装置は、物理上りリンク制御チャネル未設定時の上りリンクの無線リソース要求のため、または、上りリンク送信タイミングを基地局装置の受信タイミングウィンドウに合わせるために必要な送信タイミング調整情報(タイミングアドバンス(Timing Advance;TA)とも呼ばれる)を基地局装置に要求するためなどに物理ランダムアクセスチャネルを用いる。また、基地局装置は、端末装置に対して物理下りリンク制御チャネルを用いてランダムアクセス手順の開始を要求することもできる。
具体的には、端末装置は、基地局装置より設定された物理ランダムアクセスチャネル用の無線リソースを用いてプリアンブル系列を送信する。送信タイミング調整情報を受信した端末装置は、報知情報によって共通的に設定される(またはレイヤ3メッセージで個別に設定される)送信タイミング調整情報の有効時間を計時する送信タイミングタイマー(TA timer)を設定し、送信タイミングタイマーの有効時間中(計時中)は送信タイミング調整状態、有効期間外(停止中)は送信タイミング非調整状態(送信タイミング未調整状態)としてセル(セルグループ)の上りリンクの状態を管理する。
レイヤ3メッセージは、端末装置と基地局装置のRRC(無線リソース制御)層でやり取りされる制御平面(CP(Control−plane、C−Plane))のプロトコルで取り扱われるメッセージであり、RRCシグナリングまたはRRCメッセージと同義的に使用され得る。なお、制御平面に対し、ユーザデータを取り扱うプロトコルのことをユーザ平面(UP(User−plane、U−Plane))と称する。なお、それ以外の物理チャネルは、本発明の各実施形態に関わらないため詳細な説明は省略する。
[無線ネットワーク]
基地局装置によって制御される各周波数の通信可能範囲(通信エリア)はセルとしてみなされる。このとき、基地局装置がカバーする通信エリアは周波数毎にそれぞれ異なる広さ、異なる形状であっても良い。また、カバーするエリアが周波数毎に異なっていてもよい。基地局装置の種別やセル半径の大きさが異なるセルが、同一の周波数に混在して一つの通信システムを形成している無線ネットワークのことを、ヘテロジニアスネットワークと称する。
端末装置は、セルの中を通信エリアとみなして動作する。端末装置が、あるセルから別のセルへ移動するときは、非無線接続時(非通信中)はセル再選択手順、無線接続時(通信中)はハンドオーバー手順によって別の適切なセルへ移動する。適切なセルとは、一般的に端末装置のアクセスが基地局装置から指定される情報に基づいて禁止されていないと判断したセルであって、かつ、下りリンクの受信品質が所定の条件を満足するセルのことを示す。
なお、キャリア・アグリゲーションは、複数のコンポーネントキャリア(周波数帯域)を用いた複数のセルによる通信であり、セル・アグリゲーションとも称される。なお、端末装置は、周波数毎にリレー局装置(またはリピーター)を介して基地局装置と無線接続されても良い。すなわち、本発明の各実施形態の基地局装置は、リレー局装置に置き換えることが出来る。
基地局装置は端末装置が該基地局装置で通信可能なエリアであるセルを周波数毎に管理する。1つの基地局装置が複数のセルを管理していてもよい。セルは、端末装置と通信可能なエリアの大きさ(セルサイズ)に応じて複数の種別に分類される。例えば、セルは、マクロセルとスモールセルに分類される。さらに、スモールセルは、そのセルのエリアの大きさに応じて、フェムトセル、ピコセル、ナノセルに分類される。また、端末装置がある基地局装置と通信可能であるとき、その基地局装置のセルのうち、端末装置との通信に使用されるように設定されているセルは在圏セル(Serving cell)であり、その他の通信に使用されないセルは周辺セル(Neighboring cell)と称される。
[Dual connectivity]
図9および図10を用いてDual connectivityの基本構造(アーキテクチャー)について説明する。図9および図10は、端末装置1が、複数の基地局装置2(図中では基地局装置2−1、基地局装置2−2で示す)と同時に接続していることを示している。基地局装置2−1はマクロセルを構成する基地局装置であり、基地局装置2−2はスモールセルを構成する基地局装置であるとする。このように、端末装置1が、複数の基地局装置2に属するセルを用いて同時に接続することをDual connectivityと称する。端末装置1が接続する各基地局装置2のセルは、同じ周波数で運用されていてもよいし、異なる周波数で運用されていてもよい。
なお、キャリア・アグリゲーションは、複数のセルを一つの基地局装置2が管理し、各セルの周波数が異なるという点がDual connectivityと異なる。換言すると、キャリア・アグリゲーションは、一つの端末装置1と一つの基地局装置2とを、複数のセルを介して接続させる技術であるのに対し、Dual connectivityは、一つの端末装置1と複数の基地局装置2とを、複数のセルを介して接続させる技術である。
図9および図10において、において、基地局装置2−1または基地局装置2−2は、MME300とSGW400とバックボーン回線で接続されている。MME300は、MME(Mobility Management Entity)に対応する上位の制御局装置であり、端末装置1の移動性管理や認証制御(セキュリティ制御)および基地局装置2に対するユーザデータの経路を設定する役割などを持つ。SGW400は、Serving Gateway(S−GW)に対応する上位の制御局装置であり、MME300によって設定された端末装置1へのユーザデータの経路に従ってユーザデータを伝送する役割などを持つ。
また、図9および図10において、基地局装置2−1または基地局装置2−2とSGW400の接続経路は、SGWインターフェースN10と称される。また、基地局装置2−1または基地局装置2−2とMME300の接続経路は、MMEインターフェースN20と称される。また、基地局装置2−1と基地局装置2−2の接続経路は、基地局インターフェースN30と称される。SGWインターフェースN10は、EUTRAにおいてS1−Uインターフェースとも称される。また、MMEインターフェースN20は、EUTRAにおいてS1−MMEインターフェースとも称される。また、基地局インターフェースN30は、EUTRAにおいてX2インターフェースとも称される。
Dual connectivityを実現するアーキテクチャーとして、図9のような構成をとることができる。図9において、基地局装置2−1とMME300は、MMEインターフェースN20によって接続されている。また、基地局装置2−1とSGW400は、SGWインターフェースN10によって接続されている。また、基地局装置2−1は、基地局インターフェースN30を介して、基地局装置2−2へMME300、および/またはSGW400との通信経路を提供する。換言すると、基地局装置2−2は、基地局装置2−1を経由してMME300、および/またはSGW400と接続されている。
また、Dual connectivityを実現する別のアーキテクチャーとして、図10のような構成をとることができる。図10において、基地局装置2−1とMME300は、MMEインターフェースN20によって接続されている。また、基地局装置2−1とSGW400は、SGWインターフェースN10によって接続されている。基地局装置2−1は、基地局インターフェースN30を介して、基地局装置2−2へMME300との通信経路を提供する。換言すると、基地局装置2−2は、基地局装置2−1を経由してMME300と接続されている。また、基地局装置2−2は、SGWインターフェースN10を介してSGW400と接続されている。
なお、基地局装置2−2とMME300が、MMEインターフェースN20によって直接接続されるような構成であってもよい。
以上の事項を考慮しつつ、以下、添付図面を参照しながら本発明の適切な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明の実施形態の説明において、本発明の実施形態に関連した公知の機能や構成についての具体的な説明が、本発明の実施形態の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態について以下に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態による端末装置1の一例を示すブロック図である。本端末装置1は、受信部101、復調部102、復号部103、測定処理部104、制御部105、上りリンクバッファ制御部106、符号部107、変調部108、送信部109、上りリンク無線リソース要求制御部110、ランダムアクセス制御部111、上位レイヤ部112から構成される。上位レイヤ部112は、端末装置1の上位レイヤとして無線リソース制御を執り行うRRC(Radio Resource Control)層の特定の機能を実現するブロックである。
また、上りリンクバッファ制御部106、上りリンク無線リソース要求制御部110、ランダムアクセス制御部111は、データリンク層を管理するMAC(Medium Access Control)層の特定の機能を実現するブロックである。図中の「部」とは、セクション、回路、構成装置、デバイス、ユニットなど用語によっても表現される、端末装置1の機能および各手順を実現する要素である。
なお、端末装置1は、キャリア・アグリゲーション、および/またはDual connectivityによる複数の周波数(周波数帯、周波数帯域幅)またはセルの同時受信をサポートするために受信系のブロック(受信部101、復調部102、復号部103)、および複数の周波数(周波数帯、周波数帯域幅)またはセルの同時送信をサポートするために送信系のブロック(符号部107、変調部108、送信部109)を複数備える構成であってもよい。
受信に関し、上位レイヤ部112より制御部105へ端末装置制御情報が入力される。端末装置制御情報は、受信制御情報と送信制御情報によって構成される端末装置1の無線通信制御に必要な情報であり、基地局装置2から個別に送信される無線接続リソース設定、セル固有の報知情報、またはシステムパラメータにより設定され、上位レイヤ部112が必要に応じて制御部105へ入力する。制御部105は、受信に関する制御情報である受信制御情報を、受信部101、復調部102、復号部103へ適切に入力する。
受信制御情報は、受信周波数帯域の情報の他に、DRX制御情報、各チャネルに関する受信タイミング、多重方法、無線リソース配置情報などの情報が含まれている。また、制御部105は、セルの測定に関する制御に必要となる測定設定情報を測定処理部104に入力する。測定設定情報は、端末装置1で測定した在圏セルおよび周辺セルの測定結果が、指定された測定イベントを満たしたかどうかの測定イベント判定のための測定イベント情報を含む情報である。また、測定設定情報は、端末装置1で測定した周辺セルの測定結果が、セル選択に関する選択基準を満たすか否かを判定するための周辺セル情報を含む情報である。
受信信号は、受信部101において受信される。受信部101は、受信制御情報で指定された周波数帯域で信号を受信する。受信された信号は、復調部102へと入力される。復調部102は、受信信号の復調を行い、復号部103へと信号を入力して下りリンクデータと下りリンク制御データとを正しく復号し、復号された各データを上位レイヤ部112へと入力する。各データは測定処理部104にも入力される。
また、測定処理部104は、検出した周辺セル(コンポーネントキャリア)の下りリンクリファレンスシグナルの受信品質(SIR、SINR、RSRP、RSRQ、RSSI、パスロスなど)を測定し、必要な測定結果を生成する。RSRPは下りリンクリファレンスシグナルの受信電力の大きさを示す値であり、RSRQは、下りリンクリファレンスシグナルの品質を示す値である。
測定処理部104は、測定結果を、設定された測定イベント情報に基づく測定イベントの成否を判定するセルの品質情報として用いる。また、測定処理部104は、測定結果を、設定された周辺セル情報に基づくセル選択またはセル再選択の選択基準のための品質情報として用いる。なお、測定に用いる信号は下りリンクリファレンスシグナルに限定されず、CSI−RS等のセルの品質を測るために用いられる信号であれば別の信号を測定しても良い。
また、送信に関し、上位レイヤ部112より制御部105へ各ブロックを制御するための制御パラメータである端末装置制御情報が入力され、送信に関する制御情報である送信制御情報が、上りリンクバッファ制御部106、符号部107、変調部108、送信部109へ適切に入力される。送信制御情報は、送信信号の上りリンクスケジューリング情報として、DTX制御情報、符号化情報、変調情報、送信周波数帯域の情報、各チャネルに関する送信タイミング、多重方法、無線リソース配置情報などの情報が含まれている。
上位レイヤ部112からランダムアクセス制御部111にランダムアクセス設定情報が入力される。ランダムアクセス設定情報には、プリアンブル情報や物理ランダムアクセスチャネル送信用の無線リソース情報(電力調整パラメータや、最大プリアンブル再送回数など)などが含まれる。上位レイヤ部112は、複数のセルにそれぞれ対応した複数のランダムアクセス設定情報をランダムアクセス制御部111に設定してもよい。また、上位レイヤ部112は、上りリンク送信タイミングの調整に用いる送信タイミング調整情報と送信タイミングタイマーを管理し、セル毎(またはセルグループ毎、TAグループ毎)に上りリンク送信タイミングの状態(送信タイミング調整状態または送信タイミング非調整状態)を管理する。送信タイミング調整情報と送信タイミングタイマーは、送信制御情報に含まれる。
なお、複数の上りリンク送信タイミングの状態を管理する必要がある場合、上位レイヤ部112は、複数のそれぞれのセル(またはセルグループ、TAグループ)の上りリンク送信タイミングに対応する送信タイミング調整情報を管理する。
生起した送信データ(上りリンクデータと上りリンク制御データ)は、上位レイヤ部112より任意のタイミングで上りリンクバッファ制御部106に入力される。このとき、上りリンクバッファ制御部106は、入力された送信データの量(上りリンクバッファ量)を計算する。また、上りリンクバッファ制御部106は、入力された送信データが制御平面に属するデータなのか、ユーザ平面に属するデータなのかを判別する機能を有する。
上りリンク無線リソース要求制御部110には、上位レイヤ部112よりリソース要求設定情報が設定される。なお、リソース要求設定情報は、上りリンク制御チャネル設定情報の一部である。リソース要求設定情報には、少なくとも最大送信カウンタ設定情報と無線リソース要求禁止タイマー情報とが含まれている。上位レイヤ部112は、複数のセルにそれぞれ対応した複数のリソース要求設定情報を上りリンク無線リソース要求制御部110に設定してもよい。また、上りリンクバッファ制御部106は、上りリンクバッファ制御部106に送信データが入力されたときに、送信データの発生を上りリンク無線リソース要求制御部110へ通知することによって、上りリンクバッファに送信データが存在することを知らせる。
上りリンク無線リソース要求制御部110は、入力された送信データの送信に必要な無線リソースが割り当てられているかを判断する。上りリンク無線リソース要求制御部110は、無線リソース割り当てに基づいて、物理上りリンク共用チャネルPUSCH、物理上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求(SR−PUCCH)、または物理ランダムアクセスチャネルのいずれか一つを選択し、選択したチャネルを送信するための制御処理を符号部107および/またはランダムアクセス制御部111に対して要求する。
すなわち、すでに無線リソースが割り当てられており、送信データを物理上りリンク共用チャネルPUSCHで送信可能な状態であるとき、符号部107は、上りリンク無線リソース要求制御部110の指示に従って割り当て済みの無線リソースに対応する送信データを上りリンクバッファ制御部106から取得して符号化し、変調部108に出力する。または、無線リソースが割り当てられていないときで、物理上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求(SR−PUCCH)が可能であるとき、符号部107は、上りリンク無線リソース要求制御部110の指示に従ってSR−PUCCHの送信に必要な制御データを符号化し、変調部108に出力する。
なお、複数の物理上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求(SR−PUCCH)が可能であるとき、上りリンク無線リソース要求制御部110が、どのSR−PUCCHの送信を優先的に制御するかについては後述する。
または、無線リソースが割り当てられていないときで、物理上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求(SR−PUCCH)が不可能であるとき、符号部107は、ランダムアクセス制御部111に対してランダムアクセス手順の開始を指示する。このとき、符号部107は、ランダムアクセス制御部111から入力されるランダムアクセスデータ情報に基づき物理ランダムアクセスチャネルで送信されるプリアンブル系列を生成する。また、符号部107は送信制御情報に従い、各データを適切に符号化し、変調部108に出力する。
なお、複数の物理ランダムアクセスチャネルの設定(ランダムアクセス設定情報)が割り当てられている場合、ランダムアクセス制御部111は、ランダムアクセス手順による無線リソース要求(RACH−SR)はプライマリセルにおいてのみ可能とするように制御する。すなわち、セカンダリセルにおけるランダムアクセス手順は、基地局装置2から開始が指示されたときのみ実施されるように制御される。
変調部108は、符号部107からの出力を送信するチャネル構造に基づいて適切に変調処理を行う。送信部109は、変調部108の出力を周波数領域にマッピングすると共に、周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換し、既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行う。送信部109は、また、上位レイヤ部112より入力されたセル毎(またセルグループ毎、TAグループ毎)の送信タイミング調整情報に従って上りリンク送信タイミングを調整する。上りリンク制御データが配置される物理上りリンク共用チャネルは、ユーザデータの他に、例えばレイヤ3メッセージ(無線リソース制御メッセージ;RRCメッセージ)を含めることも可能である。
図1において、その他の端末装置1の構成要素は省略してあるが、端末装置1として動作するために必要なその他の機能を有する複数のブロックを構成要素として持つことは明らかである。
図2は、本発明の第1の実施形態による基地局装置2の一例を示すブロック図である。本基地局装置は、受信部201、復調部202、復号部203、制御部204、符号部205、変調部206、送信部207、上位レイヤ部208、ネットワーク信号送受信部209から構成される。
なお、基地局装置2は、複数の周波数(周波数帯、周波数帯域幅)をサポートするために受信系のブロック(受信部201、復調部202、復号部203)、および送信系のブロック(符号部205、変調部206、送信部207)を複数備えてもよい。図中の「部」とは、セクション、回路、構成装置、デバイス、ユニットなどの用語によっても表現される、基地局装置2の機能および各手順を実現する要素である。
上位レイヤ部208は、基地局装置2の上位レイヤとして無線リソース制御を執り行うRRC(Radio Resource Control)層の特定の機能を実現するブロックである。
上位レイヤ部208は、下りリンクデータと下りリンク制御データを符号部205へ入力する。符号部205は、入力されたデータを符号化し、変調部206へ入力する。変調部206は、符号化した信号の変調を行なう。また、変調部206から出力される信号は送信部207に入力される。送信部207は、入力された信号を周波数領域にマッピングした後、周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換し、既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行い送信する。下りリンク制御データが配置される物理下りリンク共用チャネルは、典型的にはレイヤ3メッセージ(RRCメッセージ)を構成する。
また、受信部201は、端末装置1から受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。端末装置1に対して異なる複数の送信タイミングのセルを設定している場合、受信部201はセル毎(またセルグループ毎、TAグループ毎)に異なるタイミングで信号を受信する。受信部201で変換されたデジタル信号は、復調部202へ入力されて復調される。復調部202で復調された信号は続いて復号部203へ入力されて復号され、正しく復号された上りリンク制御データや上りリンクデータを上位レイヤ部208へと出力する。
これら各ブロックの制御に必要な基地局装置制御情報は、受信制御情報と送信制御情報によって構成される基地局装置2の無線通信制御に必要な情報であり、上位のネットワーク装置(MME(MME300)やゲートウェイ装置(SGW400)、OAMなど)やシステムパラメータにより設定され、上位レイヤ部208が必要に応じて制御部204へ入力する。
制御部204は、送信に関連する基地局装置制御情報を、送信制御情報として符号部205、変調部206、送信部207の各ブロックに、受信に関連する基地局装置制御情報を、受信制御情報として受信部201、復調部202、復号部203の各ブロックに適切に入力する。基地局装置2のRRCは、上位レイヤ部208の一部として存在する。
一方、ネットワーク信号送受信部209は、基地局装置2間あるいは上位のネットワーク装置(例えば、MME300、SGW400)と基地局装置2との間の制御メッセージ、またはユーザデータの送信(転送)または受信を行なう。図2において、その他の基地局装置2の構成要素は省略してあるが、基地局装置2として動作するために必要なその他の機能を有する複数のブロックを構成要素として持つことは明らかである。
本発明の第1の実施形態に関する物理上りリンク制御チャネルの管理方法について説明する。端末装置1は、複数の基地局装置2とDual connectivityによる通信中において、複数のセルで物理上りリンク制御チャネルを送信可能なように構成されている。Dual connectivityは、図9または図10で例示した接続方法によって実現されてもよいし、その他の接続方法によって実現されてもよい。
図3は本発明の第1の実施形態における端末装置1に設定される送受信制御に関する設定内容の一例を示したものである。図において、Dual connectivityの接続に使用する第1のセル(図3ではマクロセルC1としている)として、第1の下りリンク(DL_CELL1)と第1の上りリンク(UL_CELL1)が対応しており、Dual connectivityの接続に使用する第2のセル(図3ではスモールセルC2としている)として、第2の下りリンク(DL_CELL2)と第2の上りリンク(UL_CELL2)が対応している。なお、セルの数は図3に限定されず、第1のセルと第2のセルに加え、その他複数のセルをDual connectivityの接続に使用するような構成であってもよい。
まず、端末装置1は、無線接続リソース設定の一つとして、複数のセルグループ設定情報(セルグループ設定#1、セルグループ設定#2)が通知される。各セルグループ設定情報には、1つ以上のセルが含まれ、基地局装置2は、各グループに属するセルをセルインデックスで指定する。グループに属するセルとして指定されないセルが、暗黙的に1つのグループを構成するようにしてもよい。本例では、マクロセルを含むグループとスモールセルを含むグループとに分けられている。ただし、端末装置1がセルの種別を判別する必要はない。すなわち、端末装置1は、マクロセルかスモールセルかの判別はせずに、基地局装置2から通知されたセルグループ設定情報に従ってセルのグループ化を行う。
また、基地局装置2から、各セルグループに対して送信タイミングタイマー設定情報(送信タイミングタイマー設定#1、送信タイミングタイマー設定#2)が端末装置1に通知される。すなわち、基地局装置2は、これらの設定情報をセル毎ではなく、グループ毎に1つの設定情報を端末装置1に通知する。
また、基地局装置2から、各セルグループのそれぞれ一つのセルに対し、上りリンク制御チャネル設定情報(上りリンク制御チャネル設定#1、上りリンク制御チャネル設定#2)、ランダムアクセスチャネル設定情報(ランダムアクセスチャネル設定#1、ランダムアクセスチャネル設定#2)が端末装置1に通知される。すなわち、基地局装置2は、これらの設定をセル毎に端末装置1に通知するのではなく、グループのある一つのセルに対する設定情報として端末装置1に通知する。また、端末装置1は、これらの通知された設定情報を指定されたセルに対して設定する。
上りリンク制御チャネル設定情報は、リソース要求設定情報を含む。また、リソース要求設定情報は、最大送信カウンタ設定情報と、無線リソース要求禁止タイマー情報が少なくとも含まれる。最大送信カウンタ設定情報とは、端末装置1が、あるセルで送信可能な上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求の送信回数(SR−PUCCH最大送信回数)を定めたものであり、換言すると、あるセルで端末装置1が上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求を行うたびにインクリメントされるカウンタの上限値を示す値である。
無線リソース要求禁止タイマー情報とは、無線リソース要求禁止タイマー(SR Prohibit Timer)を設定する情報であり、無線リソース要求禁止タイマーとは、端末装置1が上りリンク制御チャネルを用いて基地局装置2に対して無線リソース要求を送信したときに計時が開始されるタイマーである。端末装置1は、無線リソース要求禁止タイマーが計時中のときはSR−PUCCHの送信を行わない。
なお、セル毎に個別に通知される他の設定、例えば下りリンク制御チャネル設定情報、上りリンクリファレンスシグナル設定情報などは図3から省略しているが、図3は、これらの設定情報が端末装置1に通知されないことを意図したものではなく、これらの設定情報が図示されなくても端末装置1に対して適切に通知されていることは明らかである。
ここで、セルグループ設定#1(セルグループ1と称する)に属するマクロセルC1において、端末装置1の上りリンクの送信制御は、送信タイミングタイマー設定#1によって設定される送信タイミングタイマー(TAT1)によって管理される。同様に、セルグループ設定#2(セルグループ2と称する)に属するスモールセルC2において、端末装置1の上りリンクの送信制御は、送信タイミングタイマー設定#2によって設定される送信タイミングタイマー(TAT2)によって管理される。
すなわち、上りリンク制御チャネル設定#2が設定されている端末装置1は、送信タイミングタイマー(TAT2)が計時されているとき、スモールセルC2の上りリンクに対して、上りリンク制御チャネル設定#2に基づいて物理上りリンク制御チャネルによる無線リソース要求(SR−PUCCH)を送信することが可能である。
図4は、本発明の第1の実施形態における端末装置1の無線リソース要求に関する送信方法選択処理の一例を示したフローチャート図である。図4は、MAC層(すなわちMAC層の機能を実現する各ブロック)で実施される。
端末装置1は、無線リソース要求の状態遷移(SR状態)として、Pending状態とNon−Pending状態の2状態を管理している。端末装置1のSR状態は、MAC層で管理されている。端末装置1において送信データが存在するとき(生起されたとき)、端末装置1のSR状態はPending状態へと変更される。端末装置1は、ステップS100で、端末装置1のSR状態がPending状態か否かについて判断(判定、決定)する。
SR状態がNon−Pending状態であるとき(ステップS100でNo)、端末装置1は、Pending状態となるまでステップS100の処理を繰り返す。SR状態がPending状態であるとき(ステップS100でYes)、端末装置1は、第2のセルでSR−PUCCHが有効かどうかの判断(判定、決定)を行う(ステップS101)。
第2のセルとは、基地局装置2から指示されたセルグループのうち、プライマリセルを含まないグループのセルである。基地局装置2から指示されたセルグループのうち、プライマリセルを含むグループのセルをプライマリセルグループと称し、プライマリセルを含まないセルのグループをセカンダリセルグループと称する。すなわち、第2のセルとは、セカンダリセルであって、セカンダリセルグループに属するセルである。
具体的には、端末装置1は、第2のセルのいずれか、または特定の第2のセルで上りリンク制御チャネル設定情報が設定されているかどうかに基づいて第2のセルでSR−PUCCHが有効かどうかを判断する。特定の第2のセルとは、例えば、基地局装置2から指定されたセル、または、下りリンクの受信品質が最も良好なセル、または、上りリンクの送信電力が最も低く設定されるセル、または、上りリンクの送信タイミングの基準となるセル(タイミングリファレンスセル)、または、ランダムアクセス設定が通知されているセル、または、セカンダリセルグループのうちセルインデックスが最小となるセル、などである。
端末装置1は、不活性化状態の第2のセル、および/または、送信タイミングタイマーの計時がされていないセルグループに属する第2のセルを、SR−PUCCHが有効であるかを判断するセルとして考慮しなくてもよい。さらに、無線リソース要求禁止タイマーを計時中の第2のセルをSR−PUCCHが有効であるかを判断するセルとして考慮しなくてもよい。
端末装置1は、第2のセルでSR−PUCCHが有効であるとき(ステップS101でYes)、第2のセルに設定された上りリンク制御チャネル設定情報に基づいて、第2のセルの上りリンクに対するSR−PUCCHの送信処理を選択する(ステップS103)。一方、端末装置1は、第2のセルでSR−PUCCHが有効ではないとき(ステップS101でNo)、第1のセルでSR−PUCCHが有効かどうかの判断(判定、決定)を行う(ステップS102)。すなわち、第2のセルのSR−PUCCHは、第1のセルのSR−PUCCHよりも優先される。第1のセルとは、プライマリセルである。
具体的には、端末装置1は、第1のセルで上りリンク制御チャネル設定情報が設定されているかどうかに基づいて第1のセルでSR−PUCCHが有効かどうかを判断する。端末装置1は、第1のセルでSR−PUCCHが有効であるとき(ステップS102でYes)、第1のセルに設定された上りリンク制御チャネル設定情報に基づいて、第1のセルの上りリンクに対するSR−PUCCHの送信処理を選択する(ステップS104)。一方、端末装置1は、第1のセルでSR−PUCCHが有効ではないとき(ステップS102でNo)、第1のセルに設定されたランダムアクセスチャネル設定情報に基づいて、第1のセルの上りリンクに対してランダムアクセス送信処理を行うことを選択する(ステップS105)。
また、端末装置1は、複数のセルグループ(すなわち、セカンダリセルグループ)の第2のセルでSR−PUCCHが有効である場合、以下のいずれかの方法に基づいてSR−PUCCHの送信処理を行うセルグループを判断(判定、決定)する。例えば、(a)最もセルインデックスが小さい第2のセルを含むセルグループ、(b)最もセルインデックスが大きい第2のセルを含むセルグループ、(c)最も優先度が高いセルグループ、(d)セルグループのインデックスが最も小さいセルグループ、(e)セルグループのインデックスが最も大きいセルグループ、に基づいてセルグループを判断し、判断したセルグループの第2のセルでSR−PUCCH送信処理を行う。(c)のセルグループの優先度を示す優先度情報は、基地局装置2から通知される。
端末装置1は、送信タイミングタイマーの計時がされていないセルグループに属する第1のセルを、SR−PUCCHが有効であるかを判断するセルとして考慮しなくてもよい。さらに、無線リソース要求禁止タイマーを計時中の第1のセルをSR−PUCCHが有効であるかを判断するセルとして考慮しなくてもよい。
なお、端末装置1は、ステップS101とステップS102の処理を同時に行ってもよい。すなわち、端末装置1は、第1のセルと第2のセルの両方に対してSR−PUCCHの送信が可能であるとき、換言すると、第1のセルと第2のセルの両方に対して上りリンク制御チャネル設定情報が通知されているとき、端末装置1は、第2のセルに設定された上りリンク制御チャネル設定情報に基づいてSR−PUCCHの送信を行うことを優先するように構成されていてもよい。
図5は、本発明の第1の実施形態における、端末装置1の無線リソース要求の送信処理に関する処理の一例を示したフローチャート図である。
図5の処理は、図4における第2のセルにおけるSR−PUCCH送信処理に対応する処理である。すなわち、第2のセルのSR−PUCCHが有効であると判断(判定、決定)した端末装置1において実施されうる。端末装置1が第2のセルのSR−PUCCHを選択するための判断(判定、決定)の条件は図4に従ってもよいし、その他の条件に基づいてもよい。
端末装置1は、ステップS1001で、第2のセルにおけるSR−PUCCHの送信回数が、SR−PUCCH最大送信回数に達しているかどうかについて判断(判定、決定)を行い、SR−PUCCHの送信回数がSR−PUCCH最大送信回数に達していた場合(ステップS1001でYes)、SR−PUCCH最大送信時処理(ステップS1002)を行う。一方、端末装置1は、SR−PUCCHの送信回数がSR−PUCCH最大送信回数に達していなかった場合(ステップS1001でNo)、SR−PUCCHの送信回数をインクリメントし、また、SR状態をPending状態のまま維持し、上りリンク制御チャネル設定#2に基づいて、第2のセルの上りリンクに対してSR−PUCCHを送信する(ステップS1003)。
ここで、SR−PUCCH最大送信回数は、第1のセルと第2のセルで異なる2つの値が使用されてもよいし、第1のセルと第2のセルで共通の値が個別に使用されてもよいし、第1のセルと第2のセルで1つの値が共有して使用されてもよい。また、SR−PUCCH最大送信回数の値は、第1のセルと第2のセルで異なる2つの値が使用されてもよいし、第1のセルと第2のセルで1つの値が共有して使用されてもよい。
ステップS1002におけるSR−PUCCH最大送信時処理として、端末装置1は、(1)第2のセルの上りリンク制御チャネル設定情報をリリースする、(2)上りリンク制御チャネル設定情報のうち、第2のセルのSR−PUCCHに関するもののみをリリースする、のいずれかの処理を行う。
すなわち、(1)の場合、端末装置1は、第2のセルのSR−PUCCHに関する上りリンク制御チャネル設定情報と、第2のセルのACK/NACKに報告に関する上りリンク制御チャネル設定情報と、第2のセルのCSIの報告に関する上りリンク制御チャネル設定情報と、をリリースする。(2)の場合、端末装置1は、第2のセルのSR−PUCCHに関する上りリンク制御チャネル設定情報をリリースする一方、第2のセルのACK/NACKに報告に関する上りリンク制御チャネル設定情報と、第2のセルのCSIの報告に関する上りリンク制御チャネル設定情報は維持する。
なお、どちらの場合であっても、SR状態はPending状態のまま維持する。ステップS1002において、端末装置1は、第2のセルの上りリンクリファレンス設定情報をリリースしてもよい。また、端末装置1は、第2のセルを不活性化の状態に変更してもよい。また、第2のセル(セルグループ)に対応する上りリンクの送信バッファ(上りリンクバッファ)のクリア(掃出し(flush))を行ってもよい。上りリンク制御チャネル設定情報のリリースは、RRC層で実施されることが望ましい。
図6は、本発明の第1の実施形態における、端末装置1の送信タイミングタイマーに関する処理の一例を示したフローチャート図である。
図6の処理は、図4における第2のセルにおけるSR−PUCCHの有効か否かの判断の一つとして用いられる処理である。すなわち、第2のセルのSR−PUCCHが有効か否かに第2のセルの送信タイミングタイマーを考慮する端末装置1において実施されうる。
端末装置1は、ステップS2001において、第2のセルの送信タイミングタイマー(TAT2)が満了したかどうかを判断(判定、決定)する。換言すれば、端末装置1は、ステップS2001において、第2のセルが属するセルグループ(セルグループ2)に対応する上りリンクの状態が、送信タイミング非調整状態となったか否かを判断(判定、決定)する。
端末装置1は、第2のセルの送信タイミングタイマーが満了していた場合(ステップS2001でYes)、送信タイミングタイマー満了処理(ステップS2002)を行う。一方、端末装置1は、第2のセルの送信タイミングタイマーが満了していない場合(ステップS2001でNo)、第2のセルの送信タイミングタイマーの計時を継続し、処理を終了する。ここで、送信タイミングタイマーの値は、第1のセルと第2のセルで異なる2つの値が使用されてもよいし、第1のセルと第2のセルで共通の値が個別に使用されてもよい。
ステップS2002における送信タイミングタイマー満了処理として、端末装置1は、(1)第2のセルの上りリンク制御チャネル設定情報をリリースする、(2)上りリンク制御チャネル設定情報のうち、第2のセルのSR−PUCCHに関するもののみをリリースする、のいずれかの処理を行う。
すなわち、(1)の場合、端末装置1は、第2のセルのSR−PUCCHに関する上りリンク制御チャネル設定情報と、第2のセルのACK/NACKに報告に関する上りリンク制御チャネル設定情報と、第2のセルのCSIの報告に関する上りリンク制御チャネル設定情報と、をリリースする。(2)の場合、端末装置1は、第2のセルのSR−PUCCHに関する上りリンク制御チャネル設定情報をリリースする一方、第2のセルのACK/NACKに報告に関する上りリンク制御チャネル設定情報と、第2のセルのCSIの報告に関する上りリンク制御チャネル設定情報は維持する。
なお、どちらの場合であっても、SR状態はPending状態のまま維持する。ステップS2002において、端末装置1は、第2のセルの上りリンクリファレンス設定情報をリリースしてもよい。また、端末装置1は、第2のセルを不活性化の状態に変更してもよい。また、第2のセル(セルグループ)に対応する上りリンクの送信バッファ(上りリンクバッファ)のクリア(掃出し(flush))を行ってもよい。上りリンク制御チャネル設定情報のリリースは、RRC層で実施されることが望ましい。
端末装置1は、第2のセルで無線リソース要求が可能であるかどうかに基づいて(1)または(2)の処理を行ってもよい。すなわち、第2のセルに対して上りリンク制御チャネル設定情報が通知されているとき、端末装置1は、(1)または(2)の処理を行い、第2のセルに対して上りリンク制御チャネル設定情報が通知されていないとき、端末装置1は、送信タイミングタイマーが満了した際に、第2のセル(セルグループ)に対応する上りリンクの送信バッファのクリアと上りリンクリファレンス設定情報のリリースを行うように構成されていてもよい。
または、端末装置1は、第2のセルで無線リソース要求が可能なセルの種別であるかどうかに基づいて(1)または(2)の処理を行ってもよい。すなわち、上りリンク制御チャネル設定情報が通知されているときであって、第2のセルがDual connectivityで接続されているセルである場合、または、第2のセルがスモールセルである場合に、端末装置1は、(1)または(2)の処理を行うように構成されていてもよい。
このように構成することよって、端末装置1は、複数のセル、またはセルグループに対応した物理上りリンク制御チャネルを送信することができ、基地局装置2への無線リソース要求を適切に行うことができる。すなわち、端末装置1は、ある第1のセルグループに対応する物理上りリンク制御チャネルと、ある第1のセルグループに対応する物理ランダムアクセスチャネルと、ある第2のセルグループに対応する物理上りリンク制御チャネルと、のいずれかを用いた無線リソース要求を、端末装置1の設定情報に基づいて適切に選択する通信方法を行うことができる。
本実施形態の端末装置1は、自装置に通知された設定情報に基づいて、効率的な上りリンク制御情報の送信手順を実施することが可能となる。また、本実施形態の基地局装置2は、上りリンク制御情報の送信手順を選択するために適切な上りリンクの制御情報を通知することによって、端末装置1を、複数のセルに対して物理上りリンク制御チャネルが設定されたネットワークに対応させることが可能となる。
第1の実施形態によれば、端末装置1は、基地局装置2から設定されたセルおよび上りリンクの制御情報に基づいて、適切な無線リソース要求の送信処理方法を選択して送信することできるため、送信手順が効率化される。また、基地局装置2は、端末装置1における効率的な送信手順に基づいて送信された無線リソース要求を受信するため、端末装置1に対して複数のセルを用いた適切なスケジューリングを提供することができる。そのため、端末装置1に対するスループットを向上することができる。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態について以下に説明する。
第2の実施形態は、PendingされるSR状態の送信データの内容に応じてSR−PUCCHの有効を判断するセルを切り替える送信制御について説明する。第2の実施形態における端末装置1と基地局装置2は、無線リソース要求に関する送信方法選択処理の一部が異なる以外は第1の実施の形態と同じ構成でよいため、説明を省略する。
図7は、本発明の第2の実施形態における端末装置1の無線リソース要求に関する送信方法選択処理の一例を示したフローチャート図である。図7は、MAC層(すなわちMAC層の機能を実現する各ブロック)で実施される。第1のセルと第2のセルの意味は図4と同じである。
端末装置1は、ステップS200で、端末装置1のSR状態がPending状態か否かについて判断(判定、決定)する。SR状態がNon−Pending状態であるとき(ステップS200でNo)は、端末装置1は、Pending状態となるまでステップS200の処理を繰り返す。SR状態がPending状態であるとき(ステップS200でYes)は、端末装置1は、SR状態をPending状態へ変更した上りリンクバッファの送信データがユーザ平面に属するものかどうかを判断(判定、決定)する(ステップS201)。
具体的には、端末装置1は、上りリンクの送信バッファ(上りリンクバッファ)に含まれる未送信の送信データが制御平面に属する場合(ステップS201でNo)は、ステップS203の処理を実施する。一方、端末装置1は、上りリンクバッファに含まれる未送信の送信データがユーザ平面に属する場合(ステップS201でYes)は、ステップS202の処理を実施する。
上りリンクバッファの送信データが制御平面とユーザ平面のどちらに属する送信データであるかについて、端末装置1は、基地局装置2または上位レイヤから通知される論理チャネルの種別に基づいて判断してもよい。例えば、端末装置1は、上りリンクの送信データが論理制御チャネル(DCCH、CCCH)に関するときに、上りリンクバッファの送信データが制御平面に属すると判断してもよい。また、例えば、端末装置1は、上りリンクの送信データが論理トラフィックチャネル(DTCH)に関するときに、上りリンクバッファの送信データがユーザ平面に属すると判断してもよい。
また、端末装置1は、上りリンクの送信データが論理制御チャネルと論理トラフィックチャネルの両方に関するときは、上りリンクバッファの送信データが制御平面に属すると判断してもよい。また、端末装置1は、上りリンクの送信データが論理制御チャネルと論理トラフィックチャネルの両方に関するときは、上りリンクバッファの送信データがユーザ平面に属すると判断してもよい。
または、上りリンクバッファの送信データが制御平面とユーザ平面のどちらに属する送信データであるかについて、端末装置1は、基地局装置2または上位レイヤから通知される無線ベアラの種別に基づいて判断してもよい。例えば、端末装置1は、上りリンクの送信データがシグナリング無線ベアラ(SRB)に関するときに、上りリンクバッファの送信データが制御平面に属すると判断してもよい。また、例えば、端末装置1は、上りリンクの送信データがデータ無線ベアラ(DRB)に関するときに、上りリンクバッファの送信データがユーザ平面に属すると判断してもよい。
また、端末装置1は、上りリンクの送信データがシグナリング無線ベアラとデータ無線ベアラの両方に関するときは、上りリンクバッファの送信データが制御平面に属すると判断してもよい。また、端末装置1は、上りリンクの送信データがシグナリング無線ベアラとデータ無線ベアラの両方に関するときは、上りリンクバッファの送信データがユーザ平面に属すると判断してもよい。
または、上りリンクバッファの送信データが制御平面とユーザ平面のどちらに属する送信データであるかについて、端末装置1は、基地局装置2または上位レイヤから通知されるQoS(Quality of Service)、QCI(QoS Class Identifier)、論理チャネルの優先度のいずれか、またはこれらの組み合わせに基づいて判断してもよい。
端末装置1は、ステップS202において、第2のセルでSR−PUCCHが有効かどうかの判断(判定、決定)を行う。具体的には、端末装置1は、第2のセルのいずれか、または特定の第2のセルで上りリンク制御チャネル設定情報が設定されているかどうかに基づいて第2のセルでSR−PUCCHが有効かどうかを判断する。特定の第2のセルとは、例えば、基地局装置2から指定されたセル、または、下りリンクの受信品質が最も良好なセル、または、上りリンクの送信電力が最も低く設定されるセル、または、上りリンクの送信タイミングの基準となるセル(タイミングリファレンスセル)、または、ランダムアクセス設定が通知されているセル、または、セカンダリセルグループのうちセルインデックスが最小となるセル、などである。
端末装置1は、不活性化状態の第2のセル、および/または、送信タイミングタイマーの計時がされていないセルグループに属する第2のセルを、SR−PUCCHが有効であるかを判断するセルとして考慮しなくてもよい。さらに、無線リソース要求禁止タイマーを計時中の第2のセルをSR−PUCCHが有効であるかを判断するセルとして考慮しなくてもよい。
端末装置1は、第2のセルでSR−PUCCHが有効であるとき(ステップS202でYes)、第2のセルに設定された上りリンク制御チャネル設定情報に基づいて、第2のセルの上りリンクに対するSR−PUCCHの送信処理を選択する(ステップS204)。一方、端末装置1は、第2のセルでSR−PUCCHが有効ではないとき(ステップS202でNo)、第1のセルでSR−PUCCHが有効かどうかの判断(判定、決定)を行う(ステップS203)。すなわち、第2のセルのSR−PUCCHは、第1のセルのSR−PUCCHよりも優先される。
具体的には、端末装置1は、第1のセルで上りリンク制御チャネル設定情報が設定されているかどうかに基づいて第1のセルでSR−PUCCHが有効かどうかを判断する。端末装置1は、第1のセルでSR−PUCCHが有効であるとき(ステップS203でYes)、第1のセルに設定された上りリンク制御チャネル設定情報に基づいて、第1のセルの上りリンクに対するSR−PUCCHの送信処理を選択する(ステップS205)。一方、端末装置1は、第1のセルでSR−PUCCHが有効ではないとき(ステップS203でNo)、第1のセルに設定されたランダムアクセスチャネル設定情報に基づいて、第1のセルの上りリンクに対してランダムアクセス送信処理を行うことを選択する(ステップS206)。
また、端末装置1は、複数のセルグループ(すなわち、セカンダリセルグループ)の第2のセルでSR−PUCCHが有効である場合、以下のいずれかの方法に基づいてSR−PUCCHの送信処理を行うセルグループを判断(判定、決定)する。例えば、(a)最もセルインデックスが小さい第2のセルを含むセルグループ、(b)最もセルインデックスが大きい第2のセルを含むセルグループ、(c)最も優先度が高いセルグループ、(d)セルグループのインデックスが最も小さいセルグループ、(e)セルグループのインデックスが最も大きいセルグループ、に基づいてセルグループを判断し、判断したセルグループの第2のセルでSR−PUCCH送信処理を行う。(c)のセルグループの優先度を示す優先度情報は、基地局装置2から通知される。
端末装置1は、送信タイミングタイマーの計時がされていないセルグループに属する第1のセルを、SR−PUCCHが有効であるかを判断するセルとして考慮しなくてもよい。さらに、無線リソース要求禁止タイマーを計時中の第1のセルをSR−PUCCHが有効であるかを判断するセルとして考慮しなくてもよい。
なお、端末装置1は、ステップS202とステップS203の処理を同時に行ってもよい。すなわち、端末装置1は、第1のセルと第2のセルの両方に対してSR−PUCCHの送信が可能であるとき、換言すると、第1のセルと第2のセルの両方に対して上りリンク制御チャネル設定情報が通知されているとき、端末装置1は、第2のセルに設定された上りリンク制御チャネル設定情報に基づいてSR−PUCCHの送信を行うことを優先するように構成されていてもよい。
また、端末装置1は、ステップS201の処理をステップS204の処理の前に行うように構成されてもよい。
このように構成することよって、端末装置1は、複数のセル、またはセルグループに対応した物理上りリンク制御チャネルを送信することができ、基地局装置2への無線リソース要求を適切に行うことができる。すなわち、端末装置1は、ある第1のセルグループに対応する物理上りリンク制御チャネルと、ある第1のセルグループに対応する物理ランダムアクセスチャネルと、ある第2のセルグループに対応する物理上りリンク制御チャネルと、のいずれかを用いた無線リソース要求を、端末装置1の設定情報と上りリンクバッファの送信データの内容に基づいて適切に選択する通信方法を行うことができる。
本実施形態の端末装置1は、自装置に通知された設定情報と上りリンクバッファの送信データの内容に基づいて、効率的な上りリンク制御情報の送信手順を実施することが可能となる。また、本実施形態の基地局装置2は、上りリンク制御情報の送信手順を選択するために適切な上りリンクの制御情報を通知することによって、端末装置1を、複数のセルに対して物理上りリンク制御チャネルが設定されたネットワークに対応させることが可能となる。
第2の実施形態によれば、端末装置1は、基地局装置2から設定されたセルと、上りリンクの制御情報と、上りリンクバッファの送信データの内容とに基づいて、適切な無線リソース要求の送信処理方法を選択して送信することできるため、送信手順が効率化される。また、基地局装置2は、端末装置1における効率的な送信手順に基づいて送信された無線リソース要求を受信するため、端末装置1に対して複数のセルを用いた適切なスケジューリングを提供することができる。そのため、端末装置1に対するスループットを向上することができる。
<第3の実施形態>
本発明の第3の実施形態について以下に説明する。
第3の実施形態は、Pending状態となっているセルに応じてSR−PUCCHの有効を判断するセルを切り替える送信制御について説明する。第3の実施形態における端末装置1と基地局装置2は、無線リソース要求に関する送信方法選択処理の一部が異なる以外は第1の実施の形態と同じ構成でよいため、説明を省略する。
図8は、本発明の第3の実施形態における端末装置1の無線リソース要求に関する送信方法選択処理の一例を示したフローチャート図である。図8は、MAC層(すなわちMAC層の機能を実現する各ブロック)で実施される。第1のセルと第2のセルの意味は図4と同じである。
ここで、端末装置1が行う図8の各処理として、ステップS301以外の処理は第2の実施形態で説明した図7と同じであるため、以下では図8のステップS301の説明のみを行う。ただし、図8で記載を省略したその他の処理については、対応する図7の説明に基づいて端末装置1は動作するものとする。
端末装置1は、SR状態がPending状態であるとき(ステップS300でYes)に、ステップS301の処理を行う。ステップS301において、端末装置1は、ステップS300で判断(判定、決定)されたPending状態が、第1のセルと第2のセルのどちらのものかによって、異なる処理を行う。すなわち、端末装置1は、ステップS301において第2セルのSR状態がPending状態と判断(判定、決定)されたとき、ステップS302の処理を行うように動作する。一方、端末装置1は、ステップS301において第1セルのSR状態がPending状態であると判断(判定、決定)されたとき、ステップS303の処理を行うように動作する。
ステップS301の動作をサポートするため、第3の実施形態の端末装置1は、第1のセルと第2のセルとで、SR状態をそれぞれ管理する機能を持つ。すなわち、端末装置1は、基地局装置2から設定されるセルグループ数に対応した複数のSR状態をそれぞれ管理する機能を持つ。この機能は端末装置1のMAC層で実現されることが望ましい。
端末装置1は、ステップS301以降、SR−PUCCHが第2のセルで有効かどうか(ステップS302)、および、SR−PUCCHが第1のセルで有効かどうか(ステップS303)に応じて、第2のセルにおけるSR−PUCCH送信処理(ステップS304)、第1のセルにおけるSR−PUCCH送信処理(ステップS305)、第1のセルにおけるランダムアクセス送信処理(ステップS306)のいずれかを実施する。
また、端末装置1は、複数のセルグループ(すなわち、セカンダリセルグループ)の第2のセルでSR−PUCCHが有効である場合、SR状態がPendingとなったセルグループに対応する第2のセルでSR−PUCCHの送信処理を行う。
このように構成することよって、端末装置1は、複数のセル、またはセルグループに対応した物理上りリンク制御チャネルを送信することができ、基地局装置2への無線リソース要求を適切に行うことができる。すなわち、端末装置1は、ある第1のセルグループに対応する物理上りリンク制御チャネルと、ある第1のセルグループに対応する物理ランダムアクセスチャネルと、ある第2のセルグループに対応する物理上りリンク制御チャネルと、のいずれかを用いた無線リソース要求を、端末装置1の設定情報と無線リソース要求が必要な上りリンクバッファに対応するセル(セルグループ)に基づいて適切に選択する通信方法を行うことができる。
本実施形態の端末装置1は、自装置に通知された設定情報と無線リソース要求が必要な上りリンクバッファに対応するセル(セルグループ)に基づいて、効率的な上りリンク制御情報の送信手順を実施することが可能となる。また、本実施形態の基地局装置2は、上りリンク制御情報の送信手順を選択するために適切な上りリンクの制御情報を通知することによって、端末装置1を、複数のセルに対して物理上りリンク制御チャネルが設定されたネットワークに対応させることが可能となる。
第3の実施形態によれば、端末装置1は、基地局装置2から設定されたセルと、上りリンクの制御情報と、無線リソース要求が必要な上りリンクバッファに対応するセル(セルグループ)とに基づいて、適切な無線リソース要求の送信処理方法を選択して送信することできるため、送信手順が効率化される。また、基地局装置2は、端末装置1における効率的な送信手順に基づいて送信された無線リソース要求を受信するため、端末装置1に対して複数のセルを用いた適切なスケジューリングを提供することができる。そのため、端末装置1に対するスループットを向上することができる。
なお、以上説明した実施形態は単なる例示に過ぎず、様々な変形例、置換例を用いて実現することができる。例えば、本上りリンク送信方式は、FDD(周波数分割復信)方式とTDD(時分割復信)方式のどちらの通信システムに対しても適用可能である。また、下りリンクの測定値は、パスロスや、それ以外の測定値(SIR、SINR、RSRP、RSRQ、RSSI、BLER)を代わり用いても良いし、これらの測定値の複数を組み合わせて使用することも可能である。また、実施形態で示される各パラメータの名称は、説明の便宜上呼称しているものであって、実際に適用されるパラメータ名称と本発明の実施形態のパラメータ名称とが異なっていても、本発明の実施形態において主張する発明の趣旨に影響するものではない。
また、端末装置1とは、移動する端末に限らず、固定端末に端末装置1の機能を実装することなどにより本発明の実施形態を実現しても良い。端末装置は、ユーザ端末、移動局装置、通信端末、移動機、端末、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)とも称される。基地局装置は、無線基地局装置、基地局、無線基地局、固定局、NB(Node−B)、eNB(evolved Node−B)、BTS(Base Transceiver Station)、BS(Base Station)とも称される。
なお、3GPPが規定する基地局装置2はノードB(NodeB)と称され、EUTRAおよびAdvanced EUTRAにおける基地局装置2はイーノードB(eNodeB)と称される。なお、3GPPが規定するEUTRAおよびAdvanced EUTRAにおける端末装置1はUE(User Equipment)と称される。
また、説明の便宜上、実施形態の端末装置1および基地局装置2を機能的なブロック図を用いて説明したが、端末装置1および基地局装置2の各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するための方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはこれら2つを組み合わせたものによって、直接的に具体化され得る。もしソフトウェアによって実装されるのであれば、その機能は、コンピュータ読み取り可能な媒体上の一つ以上の命令またはコードとして保持され、または伝達され得る。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータプログラムをある場所から別の場所への持ち運びを助ける媒体を含むコミュニケーションメディアやコンピュータ記録メディアの両方を含む。
そして、一つ以上の命令またはコードをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録された一つ以上の命令またはコードをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより端末装置1や基地局装置2の制御を行なっても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
本発明の各実施形態に記載の動作をプログラムで実現してもよい。本発明の各実施形態に関わる端末装置1および基地局装置2で動作するプログラムは、本発明の各実施形態に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。また、プログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の各実施形態の機能が実現される場合もある。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、半導体媒体(例えば、RAM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるディスクユニット等の記憶装置のことをいう。さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上記各実施形態に用いた端末装置1および基地局装置2の各機能ブロック、または諸特徴は、本明細書で述べられた機能を実行するように設計された汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向けあるいは一般用途向けの集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイシグナル(FPGA)、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、またはこれらを組み合わせたものによって、実装または実行され得る。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであっても良いが、代わりにプロセッサは従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであっても良い。汎用用途プロセッサ、または上述した各回路は、デジタル回路で構成されていてもよいし、アナログ回路で構成されていてもよい。
プロセッサはまた、コンピューティングデバイスを組み合わせたものとして実装されても良い。例えば、DSPとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと接続された一つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他のそのような構成を組み合わせたものである。
以上、この発明の実施形態について特定の具体例に基づいて詳述してきたが、本発明の各実施形態の趣旨ならびに特許請求の範囲は、これら特定の具体例に限定されないことは明らかである。すなわち、本明細書の記載は例示説明を目的としたものであり、本発明の各実施形態に対して何ら制限を加えるものではない。