NB−IoT端末では、処理能力の低下を許容して、ハードウェア構成を簡略化することが検討されている。例えば、NB−IoT端末では、既存のユーザ端末(例えば、Rel.12以前のLTE端末)に比べて、ピークレートの減少、トランスポートブロックサイズ(TBS:Transport Block Size)の制限、リソースブロック(RB:Resource Block、PRB:Physical Resource Block等とも呼ばれる)の制限、受信RF(Radio Frequency)の制限などを適用することが検討されている。
使用帯域の上限がシステム帯域(例えば、20MHz(100RB)、1コンポーネントキャリアなど)に設定されるLTE端末とは異なり、NB−IoT端末の使用帯域の上限は所定の狭帯域(NB:Narrow Band、例えば、180kHz、1.4MHz)に制限される。例えば、当該所定の狭帯域は、既存のLTEシステム(Rel.12以前のLTEシステム、以下、単に、LTEシステムともいう)の最小のシステム帯域(例えば、1.4MHz、6PRB)と同じ、又は、その一部の帯域(例えば、180kHz、1PRB)であってもよい。
このように、NB−IoT端末は、既存のLTE端末よりも使用帯域の上限が狭い端末、既存のLTE端末よりも狭い帯域(例えば、1.4MHzより狭い帯域)で送信及び/又は受信(以下、送受信という)可能な端末ともいえる。このNB−IoT端末は、既存のLTEシステムとの後方互換性を考慮してLTEシステムのシステム帯域内で動作させることが検討されている。例えば、LTEシステムのシステム帯域において、帯域が制限されたNB−IoT端末と帯域が制限されない既存のLTE端末との間で、周波数多重がサポートされてもよい。また、NB−IoTは、LTEシステム帯域内だけでなくLTEシステム帯域に隣接するキャリア間のガードバンドや専用周波数を用いて運用されても良い。
図1は、NB−IoT端末の使用帯域の配置例を示す図である。図1では、NB−IoT端末の複数の使用帯域がLTEシステムのシステム帯域の一部に設定されている。なお、以下の説明では、NB−IoT端末の使用帯域が180kHzに設定されるものとするが、これに限られない。NB−IoT端末の使用帯域は、LTEシステムのシステム帯域より狭ければよく、例えば、Rel.13のLC−MTC端末の使用帯域(例えば、1.4MHz)以下であってもよい。
また、NB−IoT端末の使用帯域となる狭帯域の周波数位置は、システム帯域内で変化可能な構成とすることが好ましい。例えば、NB−IoT端末は、所定の期間(例えば、サブフレーム)毎に異なる周波数リソースを用いて通信することが好ましい。これにより、NB−IoT端末に対するトラヒックオフロードや、周波数ダイバーシチ効果が実現でき、周波数利用効率の低下を抑制することができる。したがって、NB−IoT端末は、周波数ホッピングや周波数スケジューリングの適用を考慮して、RFの再調整(retuning)機能を有することが好ましい。
また、NB−IoT端末は、下りリンクと上りリンクとで異なる帯域を使用してもよいし、同じ帯域を使用してもよい。下り送受信に使用される帯域は、下り狭帯域(DL NB:Downlink Narrow Band)と呼ばれてもよい。上り送受信に使用される帯域は、上り狭帯域(UL NB:Uplink Narrow Band)と呼ばれてもよい。
また、NB−IoT端末は、狭帯域に配置(allocate)される下り制御チャネルを用いて下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)を受信する。当該下り制御チャネルは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)と呼ばれてもよいし、EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)と呼ばれてもよいし、M−PDCCH(MTC PDCCH)、NB−PDCCH等と呼ばれてもよい。
また、NB−IoT端末は、狭帯域に配置される下り共有チャネルを用いて下りデータを受信する。当該下り共有チャネルは、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)と呼ばれてもよいし、M−PDSCH(MTC PDSCH)と呼ばれてもよいし、NB−PDSCH等と呼ばれてもよい。
また、NB−IoT端末は、狭帯域に配置される上り制御チャネルを用いて、再送制御情報(HARQ−ACK:Hybrid Automatic Repeat reQuest−ACKnowledge)、チャネル状態情報(CSI:Channel State Information)などの上り制御情報(UCI:Uplink Control Information)を送信する。当該上り制御チャネルは、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)と呼ばれてもよいし、M−PUCCH(MTC PUCCH)、NB−PUCCH等と呼ばれてもよい。
また、NB−IoT端末は、狭帯域に配置される上り共有チャネルを用いて、UCI又は/及び上りデータを受信する。当該上り共有チャネルは、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)と呼ばれてもよいし、M−PUSCH(MTC PUSCH)、NB−PUSCH等と呼ばれてもよい。
また、NB−IoT端末は、狭帯域に配置される報知チャネルを用いて、報知情報を受信する。当該報知チャネルは、PBCH(Physical Broadcast Channel)と呼ばれてもよいし、M−PBCH(MTC PBCH)、NB−PBCH等と呼ばれてもよい。
以上のチャネルに限られず、同じ用途に用いられる従来のチャネルにMTCを示す「M」やNB−IoTを示す「N」、または「NB」を付して表されてもよい。以下では、上記狭帯域で用いられる下り制御チャネル、下り共有チャネル、上り制御チャネル、上り共有チャネル、報知チャネルを、それぞれ、PDCCH、PDSCH、PUCCH、PUSCH、PBCHと呼ぶが、上述の通り、呼称はこれらに限られない。
また、NB−IoT端末向けのシステム情報としてSIB(System Information Block)が規定されてもよく、当該SIBはM−SIB(MTC SIB)、NB−SIB等と呼ばれてもよい。また、NB−IoT端末向けの同期信号としてPSS(Primary Synchronization Signal)、SSS(Secondary Synchronization Signal)が規定されていてもよい。当該PSSはM−PSS(MTC PSS)、NB−PSS等と呼ばれてもよく、当該SSSはM−SSS(MTC SSS)、NB−SSS等と呼ばれてもよい。
また、NB−IoTでは、カバレッジを拡張するために、複数のサブフレームに渡って同一の下り信号(例えば、PDCCH、PDSCHなど)及び/又は上り信号(例えば、PUCCH、PUSCHなど)を送受信する繰り返し送信/受信が行われてもよい。同一の下り信号及び/又は上り信号が送受信される複数のサブフレーム数は、繰り返し数(repetition number)とも呼ばれる。また、当該繰り返し数は、繰り返しレベルによって示されてもよい。当該繰り返しレベルは、カバレッジ拡張(CE:Coverage Enhancement)レベルと呼ばれてもよい。
ところで、NB−IoTの使用帯域は、LC−MTCの使用帯域よりも狭く設定されているため、報知情報や同期信号が送信されるとオーバヘッドが大きくなって十分な通信効率が得られない。このため、図2に示すように、既存のシステム帯域内のインバンドや隣接するシステム帯域間のガードバンド等の複数の狭帯域を用いて運用する方法が検討されている。図2では、既存のシステム帯域幅(例えば、10MHz)内のLTE送信帯域幅(例えば、9MHz)のインバンドに2つの狭帯域(例えば、180kHz)が設定される例と、LTE送信帯域幅の両外側のガードバンドに2つの狭帯域が設定される例を示している。なお、システム帯域には3つ以上の狭帯域が設定されてもよい。
図3は、複数の狭帯域を用いた方法の一例を示す図である。複数の狭帯域を用いる方法としては、同一の帯域構成(帯域タイプ)の複数の狭帯域を用いた方法(Parallel NB carriers)と、異なる帯域構成(帯域タイプ)の複数の狭帯域を用いた方法(Anchor NB carrier(s) + Additional NB carrier)とが検討されている。NB−IoT端末は複数の狭帯域のいずれかを使用帯域として使用する。なお、複数の狭帯域はSIB内のキャリア周波数の指示情報等によって設定される。
図3Aに示す方法では、複数の狭帯域にPSS、SSS、PBCH等が送信される同一の帯域構成が用いられる。例えば、各狭帯域においてPSSが10ms周期で送信され、SSSは80ms周期で送信され、PBCHは20ms周期で送信されている。この場合、NB−IoT端末はセルサーチによって検出した狭帯域に在圏(camp)するが、候補となる狭帯域が多く存在するためセルサーチに要する消費電力が増大する。また、既存の標準仕様に対する影響は小さいが、複数の狭帯域で同じようにPSS、SSS、PBCH等の送信が送信されるため、システム全体の制御信号によるオーバヘッドが増大する。
一方で、図3Bに示す方法では、複数の狭帯域に帯域構成としてPSS、SSS、PBCH等が送信されるアンカーNBキャリア(ここでは、便宜上Anchor NB carrierと呼ぶ)と、PSS、SSS、PBCH等が送信されない追加NBキャリア(ここでは、便宜上、Additional NB carrierと呼ぶ)とが用いられる。このため、NB−IoT端末がセルサーチによって在圏(camp)する狭帯域をアンカーNBキャリアに限定して、セルサーチに要する消費電力の増大を抑えることが可能になっている。しかしながら、PSS、SSS、PBCH等が送信されるアンカーNBキャリアでオーバヘッドが増大するため、所定タイミングでPSS、SSS、PBCH等が送信されない追加NBキャリアに使用帯域を遷移させる必要がある。
この場合、無線基地局がNB−IoT端末からランダムアクセスの完了メッセージ(completion message)を受信したRRC接続確立後に、RRC再コンフィギュレーションによって第2の狭帯域に使用帯域を遷移させる方法が考えられる。しかしながら、RRCのオーバヘッドが増大すると共に、アンカーNBキャリアからの遷移タイミングが遅れるという問題がある。そこで、本発明者らは、ランダムアクセスの完了前にNB−IoT端末に遷移先の狭帯域を特定させることで、遷移タイミングを早めることができる点に着目して、本発明に至った。
以下の説明では、複数の狭帯域のうち下りリンクのアンカーNBキャリアとして使用される狭帯域を遷移元の第1の狭帯域とし、下りリンクの追加NBキャリア、上りリンクのNBキャリアとして使用される狭帯域を遷移先の第2の狭帯域として説明する(図5参照)。また、アンカーNBキャリアは、タイプ1キャリア(type1 carrier)、アンカーPRB(Anchor PRB)等と呼ばれてもよい。また、追加NBキャリアは、タイプ2キャリア(type2 carrier)、追加PRB(Additional PRB)、単にNBキャリアと呼ばれてもよい。また、アンカーNBキャリアはシステム帯域内の複数の狭帯域に設定されてもよいし、単一の狭帯域に設定されてもよい。
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、NB−IoT端末の使用帯域は、既存のLTEシステムの最小システム帯域(1.4MHz)よりも狭い帯域である180kHz(1PRB)に制限されるものとするが、これに限られない。NB−IoT端末の使用帯域は、例えば、既存のLTEシステムの最小システム帯域と等しい1.4MHzや、180kHzよりも狭い帯域など、既存のLTEシステムのシステム帯域より狭い帯域であれば、どのような帯域幅でもよい。
図4は、SIBの送信からランダムアクセス完了までの遷移図である。図5は、第3の遷移方法における遷移動作の説明図である。図4に示すように、第1の狭帯域から第2の狭帯域への遷移方法として、例えばSIBの送信からランダムアクセスの完了までに5つの遷移方法が考えられる。なお、NB−IoT端末は第1の狭帯域で送信されたPSS、SSSでフレームタイミングを検出し、第1の狭帯域で送信されたMIB(Master Information Block)によってSIBの受信に必要な情報を受信しているものとする。
図4に示すように、無線基地局は、複数の狭帯域を設定するためのSIBを送信する。NB−IoT端末は、SIBで複数の狭帯域に亘って設定されたPRACHの設定リソースを選択し、選択したPRACHの設定リソースでランダムアクセスプリアンブル(PRACH)を送信する(メッセージ1)。無線基地局は、ランダムアクセスプリアンブルを検出すると、その応答としてランダムアクセスレスポンス(RAR:Random Access Response)を送信する(メッセージ2)。NB−IoT端末は、ランダムアクセスレスポンスを受信すると、ランダムアクセスレスポンス内のULグラント(UL Grant)によって指定された上り共有チャネル(PUSCH)でデータ信号を送信する(メッセージ3)。無線基地局は、メッセージ3を受信すると、衝突解決(Contention resolution)メッセージをユーザ端末に送信する(メッセージ4)。NB−IoT端末は、以上の手続きによってランダムアクセス処理を完了してコネクションを確立する。
(第1の遷移方法)
第1の遷移方法は、SIBの受信後に第1の狭帯域(アンカーNBキャリア)から第2の狭帯域にNB−IoT端末の使用帯域を遷移する方法である。具体的には、NB−IoT端末によって無線基地局からSIBが受信され、SIBによって複数の狭帯域に亘ってPRACHが設定される。このPRACHの設定リソースとして選択された狭帯域が上りリンクの第2の狭帯域(NBキャリア)として特定され、PRACHの設定リソースに関連付いた狭帯域が下りリンクの第2の狭帯域(追加NBキャリア)として特定される。そして、NB−IoT端末は、SIBの受信後に第1の狭帯域から第2の狭帯域に使用帯域を遷移させて、後続のランダムアクセス手順を継続する。なお、報知情報によって第2の狭帯域がPRACHの設定リソースに関連付けられてもよいし、仕様として予め第2の狭帯域がPRACHの設定リソースに関連付けられてもよい。また、下りリンクの第2の狭帯域は、後段の遷移タイミングで第2−第5の遷移方法で特定されてもよい。
(第2の遷移方法)
第2の遷移方法は、ランダムアクセスプリアンブルの送信後に第1の狭帯域(アンカーNBキャリア)から第2の狭帯域にNB−IoT端末の使用帯域を遷移する方法である。具体的には、NB−IoT端末に対してSIBによって狭帯域にPRACHが設定されると、PRACHの設定リソースに関連付いた狭帯域が下りリンクの第2の狭帯域(追加NBキャリア)として特定される。なお、上りリンクの第2の狭帯域(NBキャリア)については現時点では特定されず、後段の遷移タイミングで第3−第5の遷移方法で特定される。そして、NB−IoT端末は、ランダムアクセスプリアンブルの送信後に第1の狭帯域から第2の狭帯域に使用帯域を遷移させて、後続のランダムアクセス手順を継続する。なお、報知情報によって第2の狭帯域がPRACHの設定リソースに関連付けられてもよいし、仕様として予め第2の狭帯域がPRACHの設定リソースに関連付けられてもよい。
(第3の遷移方法)
第3の遷移方法は、ランダムアクセスレスポンスの受信後に第1の狭帯域(アンカーNBキャリア)から第2の狭帯域にNB−IoT端末の使用帯域を遷移する方法である。図5に示すように、NB−IoT端末によって下り制御チャネルの共通サーチスペースでDCI(Downlink Control Information)が検出され、下り共有チャネル(PDSCH)上のランダムアクセスレスポンスの割当リソースが特定される。また、この割当リソースでNB−IoT端末に無線基地局からランダムアクセスレスポンスが受信される。この場合、DCIのPRBインデックスで指示された狭帯域が下りリンクの第2の狭帯域(追加NBキャリア)として特定され、ランダムアクセスレスポンスのULグラントで指示された狭帯域が上りリンクの第2の狭帯域(NBキャリア)として特定される。そして、NB−IoT端末は、ランダムアクセスレスポンスの受信後に第1の狭帯域から第2の狭帯域に使用帯域を遷移させて、後続のランダムアクセス手順を継続する。
この場合、下り制御チャネルには、ランダムアクセスレスポンスを指示するためのRAフィールドが共通サーチスペースに設定される。この下り制御チャネルは、常に第1の狭帯域(アンカーNBキャリア)で送信してもよいし、SIBによって送信帯域を変更して第1の狭帯域以外の狭帯域(追加NBキャリア)で送信してもよい。また、DCIのPRBインデックスは予めSIBによって候補を絞ることでDCIビット数を削減可能であり、例えば2ビットで4つの狭帯域を指定するようにする。また、これ以降の下りリンクの送受信では、遷移後の狭帯域を常に使用帯域にしてもよいし、DCIによって動的に使用帯域を切り替えてもよい。使用帯域を固定する場合には、ユーザ固有のサーチスペースに使用帯域を指示するためのフィールドを確保する必要がない。
また、ランダムアクセスレスポンスのULグラントには、上りリンクの狭帯域を特定するためのRAフィールドが設定される。このRAフィールドが無い場合には、NB−IoT端末側でPRACHの設定リソースとして選択された狭帯域が上りリンクの第2の狭帯域として特定されてもよいし、DCIに指示された狭帯域が上りリンクの第2の狭帯域として特定されてもよい。
(第4の遷移方法)
第4の遷移方法は、メッセージ3の送信後に第1の狭帯域(アンカーNBキャリア)から第2の狭帯域にNB−IoT端末の使用帯域を遷移する方法である。具体的には、事前に通知された報知情報、ランダムアクセスレスポンスによって指示された狭帯域が、上りリンクの第2の狭帯域(NBキャリア)及び下りリンクの第2の狭帯域(追加NBキャリア)として特定される。そして、NB−IoT端末は、メッセージ3の送信後に第1の狭帯域から第2の狭帯域に使用帯域を遷移させて、後続のランダムアクセス手順を継続する。なお、メッセージ3には再送があるため、NB−IoT端末が無線基地局からメッセージ3に対するACK(Acknowledgement)信号を受信したら使用帯域を遷移するようにしてもよい。また、NB−IoT端末が所定回数のHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)を送信したら使用帯域を遷移するようにしてもよい。
(第5の遷移方法)
第5の遷移方法は、メッセージ4の受信後に第1の狭帯域(アンカーNBキャリア)から第2の狭帯域にNB−IoT端末の使用帯域を遷移する方法である。具体的には、事前に通知された報知情報やランダムアクセスレスポンス、あるいはメッセージ4によって指示された狭帯域が、上りリンクの第2の狭帯域(NBキャリア)及び下りリンクの第2の狭帯域(追加NBキャリア)として特定される。そして、NB−IoT端末は、メッセージ4の受信後に第1の狭帯域から第2の狭帯域に使用帯域を遷移させる。なお、第1の狭帯域から第2の狭帯域への遷移タイミングは上記の5つのタイミングに限定されず、RRC接続後に遷移させるようにしてもよい。
また、第3から第5の遷移方法では、RARウィンドウ(Random Access Response window)に関連付けられた狭帯域を、上りリンクの第2の狭帯域及び下りリンクの第2の狭帯域として特定してもよい。すなわち、ランダムアクセスレスポンスが受信されたRARウィンドウに応じて、上りリンクの第2の狭帯域及び下りリンクの第2の狭帯域が特定される。このようにランダムアクセスレスポンスの受信時間に応じて第2の狭帯域が特定される。なお、報知情報によって第2の狭帯域がRARウィンドウに関連付けられてもよいし、仕様として予め第2の狭帯域がRARウィンドウに関連付けられてもよい。
このように、第2の狭帯域は、PRACHの設定リソース、下り制御チャネルのDCI、ランダムアクセスレスポンスのULグラント、RARウィンドウ、報知情報のいずれかで特定される。また、第1の狭帯域から第2の狭帯域への遷移は、SIBの受信後、ランダムアクセスプリアンブルの送信後、ランダムアクセスレスポンスの受信後、メッセージ3の送信後、メッセージ3に対するACK信号の取得後、メッセージ4の受信後、RRC接続後のいずれかのタイミングで実施可能である。
これらの遷移方法により、SIBの受信からランダムアクセスの完了前までの間で第2の狭帯域が特定されるため、RRC接続確立後の新たなRRC再コンフィギュレーションの設定が不要である。なお、上記した遷移方法に限らず、ランダムアクセスの完了前にシステム帯域内で第1の狭帯域からの遷移先として第2の狭帯域を特定して、第1の狭帯域から第2の狭帯域に使用帯域を遷移可能であれば、どのような遷移方法でもよい。例えば、第2の狭帯域をUE−IDに関連付けて、UE−ID取得後、あるいはRRC接続後に第2の狭帯域に遷移させるようにしてもよい。
なお、第1の狭帯域では、PSS、SSS、報知情報の送受信、一部又は全部のランダムアクセス手順の他、メジャメント、Paging等が実施されてもよい。第2の狭帯域では、一部又は全部のランダムアクセス手順及びデータ送受信が実施される。第1、第2の狭帯域が同一のシステム帯域内のインバンド、ガードバンドであるため、第1の狭帯域で所得したメジャメント結果やパスロス推定値等を第2の狭帯域に適用することができる。また、SIBによって設定された複数の狭帯域から第2の狭帯域を特定する構成に限らず、システム帯域内の任意の狭帯域から第2の狭帯域を特定してもよい。
また、IoTでは上りのトラフィックが多いため、下りリンクでは第1の狭帯域(アンカーNBキャリア)のみを規定し、上りリンクでのみ第2の狭帯域を使用するようにしてもよい。すなわち、上りリンクのみ複数の狭帯域によって使用帯域を遷移させるようにしてもよい。この場合、上りリンクの第2の狭帯域は、PRACHの設定リソース、下り制御チャネルのDCI、ランダムアクセスレスポンスのULグラントのいずれかで特定されてもよい。
また、上記では、便宜上アンカーNBキャリアを定義して説明したが、この定義を用いた場合に限らない。例えば、NB−IoT端末は、上述のRRC接続確立後に遷移する方法、および第1−第5の遷移方法により、最初の在圏した第1の狭帯域とは異なる第2の狭帯域へ遷移した場合、第2の狭帯域においてNB−PBCH、NB−PSS、NB−SSS等の信号を受信しなくても良い、というように規定しても良い。この場合、当該サブフレームでは、NB−PDCCHやPDSCH等の受信を行う。一方、NB−IoT端末は、第2の狭帯域に遷移しているときに、ページング、RACH手順、システム情報の更新等を指示された場合、第1の狭帯域に再び遷移し、NB−PBCH、NB−PSS、NB−SSS等を受信するという動作に変更しても良い。
(無線通信システム)
以下、本発明の一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、上述した各態様に係る無線通信方法が適用される。なお、各態様に係る無線通信方法は、単独で用いられてもよいし、組み合わせられてもよい。ここでは、狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末としてNB−IoT端末を例示するが、これに限定されるものではない。
図6は、本発明の一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。図6に示す無線通信システム1は、マシン通信システムのネットワークドメインにLTEシステムを採用した一例である。当該無線通信システム1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)及び/又はデュアルコネクティビティ(DC)を適用することができる。また、LTEシステムが下りリンク及び上りリンク共に最小1.4MHzから最大20MHzまでのシステム帯域に設定されるものとするが、この構成に限られない。
なお、無線通信システム1は、SUPER 3G、LTE−A(LTE-Advanced)、IMT−Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)などと呼ばれてもよい。
無線通信システム1は、無線基地局10と、無線基地局10に無線接続する複数のユーザ端末20A、20B及び20Cとを含んで構成されている。無線基地局10は、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)などが含まれるが、これに限定されるものではない。
複数のユーザ端末20(20A−20C)は、セル50において無線基地局10と通信を行うことができる。例えば、ユーザ端末20Aは、LTE(Rel−10まで)又はLTE−Advanced(Rel−10以降も含む)をサポートするユーザ端末(以下、LTE端末(LTE UE:LTE User Equipment))であり、他のユーザ端末20B、20Cは、マシン通信システムにおける通信デバイスとなるNB−IoT端末(NB−IoT UE(NB−IoT User Equipment))である。以下、特に区別を要しない場合は、ユーザ端末20A、20B及び20Cは単にユーザ端末20と呼ぶ。ユーザ端末20は、UE(User Equipment)等と呼ばれてもよい。
NB−IoT端末20B、20Cは、既存のLTEシステムでサポートされる最小のシステム帯域幅よりも狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末である。なお、NB−IoT端末20B、20Cは、LTE、LTE−Aなどの各種通信方式に対応した端末であってもよく、電気メータ、ガスメータ、自動販売機などの固定通信端末に限らず、車両などの移動通信端末でもよい。また、ユーザ端末20は、他のユーザ端末20と直接通信してもよいし、無線基地局10を介して通信してもよい。
無線通信システム1においては、無線アクセス方式として、下りリンクに直交周波数分割多元接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が適用され、上りリンクにシングルキャリア−周波数分割多元接続(SC−FDMA:Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)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。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。
無線通信システム1では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末20で共有される下り共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)、報知チャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)、下りL1/L2制御チャネルなどが用いられる。PDSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のSIB(System Information Block)が伝送される。また、PBCHにより、MIB(Master Information Block)が伝送される。
下りL1/L2制御チャネルは、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)、EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)、PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)、PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)などを含む。PDCCHにより、PDSCH及びPUSCHのスケジューリング情報を含む下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)などが伝送される。PCFICHにより、PDCCHに用いるOFDMシンボル数が伝送される。PHICHにより、PUSCHの再送制御情報(HARQ−ACK)が伝送される。EPDCCHは、PDSCHと周波数分割多重され、PDCCHと同様にDCIなどの伝送に用いられる。
無線通信システム1では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末20で共有される上り共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)、上りL1/L2制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)、ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)などが用いられる。PUSCHは、上りデータチャネルと呼ばれてもよい。PUSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ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:Channel Quality Indicator)、再送制御情報(HARQ−ACK)などが伝送される。PRACHにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブルが伝送される。
なお、MTC端末/NB−IoT端末向けのチャネルは、MTCを示す「M」やNB−IoTを示す「NB」を付して表されてもよく、MTC端末/NB−IoT端末向けのPDCCH/EPDCCH、PDSCH、PUCCH、PUSCH、PBCHはそれぞれ、M(NB)−PDCCH、M(NB)−PDSCH、M(NB)−PUCCH、M(NB)−PUSCH、M(NB)―PBCHなどと呼ばれてもよい。以下、特に区別を要しない場合は、単に、PDCCH、PDSCH、PUCCH、PUSCH、PBCHと呼ぶ。
無線通信システム1では、下り参照信号として、セル固有参照信号(CRS:Cell-specific Reference Signal)、チャネル状態情報参照信号(CSI−RS:Channel State Information-Reference Signal)、復調用参照信号(DMRS:DeModulation Reference Signal)、位置決定参照信号(PRS:Positioning Reference Signal)などが伝送される。また、無線通信システム1では、上り参照信号として、測定用参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)、復調用参照信号(DMRS)などが伝送される。なお、DMRSはユーザ端末固有参照信号(UE-specific Reference Signal)と呼ばれてもよい。また、伝送される参照信号は、これらに限られない。
<無線基地局>
図7は、本発明の一実施の形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局10は、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、伝送路インターフェース106と、を少なくとも備えている。
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から伝送路インターフェース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、ユーザデータに関して、PDCP(Packet Data Convergence Protocol)レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、RLC(Radio Link Control)再送制御などのRLCレイヤの送信処理、MAC(Medium Access Control)再送制御(例えば、HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)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などの送信処理が行われて各送受信部103に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部103に転送される。
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して送信する。送受信部103は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部103は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
送受信部103で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部102により増幅され、送受信アンテナ101から送信される。送受信部103は、システム帯域幅(例えば、1コンポーネントキャリア)より制限された狭帯域幅(例えば、180kHz)で、各種信号を送受信することができる。
一方、上り信号については、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で増幅される。各送受信部103はアンプ部102で増幅された上り信号を受信する。送受信部103は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部104に出力する。
ベースバンド信号処理部104では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)処理、逆離散フーリエ変換(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)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、伝送路インターフェース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などの呼処理や、無線基地局10の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
伝送路インターフェース106は、所定のインターフェースを介して、上位局装置30と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース106は、基地局間インターフェース(例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェース)を介して他の無線基地局10と信号を送受信(バックホールシグナリング)してもよい。
また、送受信部103は、ユーザ端末20に対して、狭帯域で、同期信号、参照信号、制御信号、データ信号などを送信する。また、送受信部103は、ユーザ端末20から、狭帯域で参照信号、制御信号、データ信号などを受信する。具体的には、送受信部103は、下り制御情報(DCI)を送信する。また、送受信部103は、DCIによりユーザ端末20に割り当てられるPDSCHを送信し、DCIによりユーザ端末20に割り当てられるPUSCHを受信する。また、送受信部103は、ユーザ端末20との間でランダムアクセス手順のメッセージ(ランダムアクセスプリアンブル、ランダムアクセスレスポンス、メッセージ3、メッセージ4)を送受信する。
図8は、本発明の一実施の形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。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、ベースバンド信号処理部104は、制御部301と、送信信号生成部302と、マッピング部303と、受信信号処理部304と、測定部305と、を少なくとも備えている。
制御部301は、無線基地局10全体の制御を実施する。制御部301は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部301は、例えば、送信信号生成部302による信号の生成や、マッピング部303による信号の割り当てを制御する。また、制御部301は、受信信号処理部304による信号の受信処理や、測定部305による信号の測定を制御する。
制御部301は、システム情報、PDSCH、PUSCHのリソース割り当て(スケジューリング)を制御する。また、同期信号(例えば、PSS(M−PSS(MTC PSS)、NB−PSSなどともいう)、SSS(M−SSS(MTC SSS)、NB−SSSなどともいう)や、CRS、CSI−RS、DM−RSなどの下り参照信号に対するリソース割り当てを制御する。
制御部301は、各種信号を狭帯域に割り当ててユーザ端末20に対して送信するように、送信信号生成部302及びマッピング部303を制御する。制御部301は、例えば、下りリンクの報知情報(MIB、SIB(MTC−SIB、NB−SIBなどともいう))や、PDCCH(M−PDCCH、NB−PDCCH等ともいう)、PDSCHなどを狭帯域で送信するように制御する。当該狭帯域(NB)は、既存のLTEシステムのシステム帯域よりも狭い帯域(例えば、180kHz)である。
この場合、制御部301は、ランダムアクセスの完了前に、システム帯域内で第1の狭帯域からの遷移先として第2の狭帯域を特定するための各種情報をユーザ端末20に通知するように制御する。例えば、ユーザ端末20にSIBを通知して、SIBによって複数の狭帯域に亘って設定されたPRACHでユーザ端末20に第2の狭帯域を特定させてもよい。この場合には、上りリンクの場合にはPRACHとして選択した狭帯域を第2の狭帯域として特定させ、下りリンクの場合にはPRACHに関連付いた狭帯域を第2の狭帯域として特定させる。なお、PRACHに関連付いた狭帯域は報知情報によって通知してもよい。
また、ユーザ端末20に下り制御チャネルのDCIを通知して、DCIによってユーザ端末20に第2の狭帯域を特定させてもよい。この場合には、ランダムアクセスレスポンスを指示するためのRAフィールドが共通サーチスペースに設定される。また、ユーザ端末20にランダムアクセスレスポンスを通知して、ランダムアクセスレスポンスのULグラントによってユーザ端末20に第2の狭帯域を特定させてもよい。この場合には、ULグラントに上りリンクの狭帯域を特定するためのRAフィールドが設定される。また、ユーザ端末20に報知情報やメッセージ4を通知して、報知情報やメッセージ4によってユーザ端末20に第2の狭帯域を特定させてもよい。
また、報知情報とRARウィンドウを組み合わせて、ユーザ端末20に第2の狭帯域を特定させてもよい。この場合には、報知情報によってRARウィンドウと関連付いた狭帯域がユーザ端末に通知され、ランダムアクセスレスポンスが受信されたRARウィンドウに応じて、ユーザ端末20に第2の狭帯域を特定させてもよい。
また、制御部301は、送受信部103、受信信号処理部302、測定部305と協働して、決定されたPUSCHリソースでPUSCHを受信する。また、制御部301は、送信信号生成部302、マッピング部303、送受信部103と協働して、決定されたPDSCHリソースでPDSCHを送信する。
送信信号生成部302は、制御部301からの指示に基づいて、下り信号(PDCCH、PDSCH、下り参照信号、SIB、ランダムアクセス手順のメッセージなど)を生成して、マッピング部303に出力する。送信信号生成部302は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部302は、例えば、制御部301からの指示に基づいて、PUSCH及び/又はPDSCHをユーザ端末20に割り当てるDCI(DLアサインメント、ULグラント等ともいう)を生成する。また、PDSCHには、各ユーザ端末20からのチャネル状態情報(CSI)などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。
マッピング部303は、制御部301からの指示に基づいて、送信信号生成部302で生成された下り信号を、所定の狭帯域の無線リソース(例えば、最大1リソースブロック)にマッピングして、送受信部103に出力する。マッピング部303は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部304は、送受信部103から入力された受信信号に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末20から送信される上り信号(PUCCH、PUSCH、上り参照信号など)である。受信信号処理部304は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
受信信号処理部304は、受信処理により復号された情報を制御部301に出力する。また、受信信号処理部304は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部305に出力する。
測定部305は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部305は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部305は、信号の受信電力(例えば、RSRP(Reference Signal Received Power))、受信品質(例えば、RSRQ(Reference Signal Received Quality))やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部301に出力されてもよい。
<ユーザ端末>
図9は、本発明の一実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。なお、ここでは詳細な説明を省略するが、通常のLTE端末がNB−IoT端末としてふるまうように動作してもよい。ユーザ端末20は、送受信アンテナ201と、アンプ部202と、送受信部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、を少なくとも備えている。また、ユーザ端末20は、送受信アンテナ201、アンプ部202、送受信部203などを複数備えてもよい。
送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号は、アンプ部202で増幅される。送受信部203は、アンプ部202で増幅された下り信号を受信する。
送受信部203は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部204に出力する。送受信部203は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部203は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
ベースバンド信号処理部204は、入力されたベースバンド信号に対して、FFT処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。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などを行う。また、下りリンクのデータのうち、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、再送制御情報(HARQ−ACK)の送信処理や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)処理、IFFT処理などが行われて送受信部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して送信する。送受信部203で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部202により増幅され、送受信アンテナ201から送信される。
また、送受信部203は、無線基地局10から、狭帯域で同期信号、参照信号、制御信号、データ信号などを受信する。また、送受信部203は、無線基地局10に対して、狭帯域で参照信号、制御信号、データ信号などを送信する。具体的には、送受信部203は、下り制御情報(DCI)を受信する。また、送受信部203は、DCIによりユーザ端末20に割り当てられるPDSCHを受信し、DCIによりユーザ端末20に割り当てられるPUSCHを送信する。また、送受信部203は、無線基地局10との間でランダムアクセス手順のメッセージ(ランダムアクセスプリアンブル、ランダムアクセスレスポンス、メッセージ3、メッセージ4)を送受信する。
図10は、本発明の一実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。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、制御部401と、送信信号生成部402と、マッピング部403と、受信信号処理部404と、測定部405と、を少なくとも備えている。
制御部401は、ユーザ端末20全体の制御を実施する。制御部401は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部401は、例えば、送信信号生成部402による信号の生成や、マッピング部403による信号の割り当てを制御する。また、制御部401は、受信信号処理部404による信号の受信処理や、測定部405による信号の測定を制御する。
制御部401は、無線基地局10から送信された下り信号(PDCCH、PDSCH、下り参照信号)を、受信信号処理部404から取得する。制御部401は、当該下り信号に基づいて、再送制御情報(HARQ−ACK)やチャネル状態情報(CSI)などの上り制御情報(UCI)や上りデータの生成を制御する。
また、制御部401は、ランダムアクセスの完了前に、システム帯域内で第1の狭帯域からの遷移先として第2の狭帯域を特定するように制御する。例えば、制御部401は、無線基地局10から受信したSIBによって複数の狭帯域に亘って設定されたPRACHで第2の狭帯域を特定してもよい。この場合、制御部401は、PRACHの設定リソースとして選択した狭帯域を上りリンクの第2の狭帯域として特定し、PRACHの設定リソースに関連付いた狭帯域を下りリンクの第2の狭帯域として特定してもよい。なお、PRACHに関連付いた狭帯域は報知情報によって通知されてもよい。
また、制御部401は、ランダムアクセス手順中の所定タイミングで第2の狭帯域を特定してもよい。例えば、制御部401は、下り制御チャネルのDCIに指示された狭帯域を第2の狭帯域として特定してもよいし、ランダムアクセスレスポンスのULグラントに指示された狭帯域を第2の狭帯域として特定してもよい。なお、制御部401は、ULグラントのRAフィールドを確認するが、RAフィールドが存在しない場合にはPRACHの設定リソースで第2の狭帯域を特定してもよい。また、制御部401は、PRACHの設定リソース、報知情報、メッセージ4等によって第2の狭帯域を特定してもよい。
さらに、制御部401は、報知情報とRARウィンドウを組み合わせて第2の狭帯域を特定してもよい。この場合、RARウェインドウに関連付いた狭帯域は報知情報によって通知されてもよい。また、制御部401は、ランダムアクセス前に設定されたPRACHの設定リソースで、ランダムアクセス手順中に第2の狭帯域を特定してもよい。
また、制御部401は、第2の狭帯域を特定すると、第1の狭帯域から第2の狭帯域に使用帯域を遷移させるように制御する。この場合、制御部401は、SIBの受信後、ランダムアクセスプリアンブルの送信後、ランダムアクセスレスポンスの受信後、メッセージ3の送信後、メッセージ3に対するACK信号の取得後、メッセージ4の受信後、RRC接続後のいずれかのタイミングで第1の狭帯域から第2の狭帯域に使用帯域を遷移させる。
また、制御部401は、上りリンクの使用帯域のみ第2の狭帯域に遷移させ、下りリンクの使用帯域を第1の狭帯域から遷移させないようにしてもよい。この場合、下りリンクでは第1の狭帯域のみを規定し、上りリンクでのみ第2の狭帯域を使用する。また、制御部401は、SIBによって設定された複数の狭帯域から第2の狭帯域を特定する構成に限られない。制御部401は、システム帯域内の任意の狭帯域から第2の狭帯域を特定してもよい。
また、制御部401は、送信信号生成部402、マッピング部403、送受信部203と協働して、上記PUSCHリソースでPUSCHを送信する。また、制御部401は、送受信部203、受信信号処理部404、測定部405と協働して、上記PDSCHリソースでPDSCHを受信する。
送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて、上り信号(PUCCH、PUSCH、上り参照信号など)を生成して、マッピング部403に出力する。送信信号生成部402は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部402は、例えば、制御部401からの指示に基づいて、上り制御情報(UCI)及び/又は上りデータを生成する。また、送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいてUCI及び/又は上りデータを伝送するPUSCHを生成する。例えば、送信信号生成部402は、ユーザ端末20にPUSCHを割り当てるDCIが受信される場合に、制御部401からPUSCHの生成を指示される。また、送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいてUCIを伝送するPUCCHを生成する。
マッピング部403は、制御部401からの指示に基づいて、送信信号生成部402で生成された上り信号をリソース(例えば、PUSCHリソースやPUCCHリソース)にマッピングして、送受信部203へ出力する。マッピング部403は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部404は、送受信部203から入力された受信信号に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局10から送信される下り信号(下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など)である。受信信号処理部404は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
受信信号処理部404は、受信処理により復号された情報を制御部401に出力する。受信信号処理部404は、例えば、報知情報、システム情報、RRCシグナリング、DCIなどを、制御部401に出力する。また、受信信号処理部404は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部405に出力する。
測定部405は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部405は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部405は、例えば、受信した信号の受信電力(例えば、RSRP)、受信品質(例えば、RSRQ)やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部401に出力されてもよい。
<ハードウェア構成>
なお、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック(構成部)は、ハードウェア及び/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した2つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、本発明の一実施の形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図11は、本発明の一実施の形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局10及びユーザ端末20は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。無線基地局10及びユーザ端末20のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
無線基地局10及びユーザ端末20における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信や、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部104(204)、呼処理部105などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ端末20の制御部401は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施の形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の送受信アンテナ101(201)、アンプ部102(202)、送受信部103(203)、伝送路インターフェース106などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウスなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカーなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001やメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、無線基地局10及びユーザ端末20は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナリング)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)は、セル、周波数キャリア、キャリア周波数などと呼ばれてもよい。
また、無線フレームは、時間領域において1つ又は複数の期間(フレーム)で構成されてもよい。無線フレームを構成する当該1つ又は複数の各期間(フレーム)は、サブフレームと呼ばれてもよい。さらに、サブフレームは、時間領域において1つ又は複数のスロットで構成されてもよい。さらに、スロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボル(OFDMシンボル、SC−FDMAシンボルなど)で構成されてもよい。
無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、それぞれに対応する別の呼称が用いられてもよい。例えば、1サブフレームが送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)と呼ばれてもよいし、複数の連続したサブフレームがTTIと呼ばれてよいし、1スロットがTTIと呼ばれてもよい。つまり、サブフレームやTTIは、既存のLTEにおけるサブフレーム(1ms)であってもよいし、1msより短い期間(例えば、1−13シンボル)であってもよいし、1msより長い期間であってもよい。
ここで、TTIは、例えば、無線通信におけるスケジューリングの最小時間単位のことをいう。例えば、LTEシステムでは、無線基地局が各ユーザ端末に対して、無線リソース(各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅や送信電力など)を、TTI単位で割り当てるスケジューリングを行う。なお、TTIの定義はこれに限られない。
1msの時間長を有するTTIを、通常TTI(LTE Rel.8−12におけるTTI)、ノーマルTTI、ロングTTI、通常サブフレーム、ノーマルサブフレーム、又はロングサブフレームなどと呼んでもよい。通常TTIより短いTTIは、短縮TTI、ショートTTI、短縮サブフレーム、又はショートサブフレームなどと呼ばれてもよい。
リソースブロック(RB:Resource Block)は、時間領域及び周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域において、1つ又は複数個の連続した副搬送波(サブキャリア(subcarrier))を含んでもよい。また、RBは、時間領域において、1つ又は複数個のシンボルを含んでもよく、1スロット、1サブフレーム又は1TTIの長さであってもよい。1TTI、1サブフレームは、それぞれ1つ又は複数のリソースブロックで構成されてもよい。なお、RBは、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、PRBペア、RBペアなどと呼ばれてもよい。
また、リソースブロックは、1つ又は複数のリソースエレメント(RE:Resource Element)で構成されてもよい。例えば、1REは、1サブキャリア及び1シンボルの無線リソース領域であってもよい。
なお、上述した無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルなどの構造は例示に過ぎない。例えば、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボル及びRBの数、RBに含まれるサブキャリアの数、並びにTTI内のシンボル数、シンボル長、サイクリックプリフィクス(CP:Cyclic Prefix)長などの構成は、様々に変更することができる。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスで指示されるものであってもよい。
本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。
また、ソフトウェア、命令、情報などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、有線技術(同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線(DSL)など)及び/又は無線技術(赤外線、マイクロ波など)を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び/又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。
また、本明細書における無線基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、無線基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間(D2D:Device-to-Device)の通信に置き換えた構成について、本発明の各態様/実施の形態を適用してもよい。この場合、上述の無線基地局10が有する機能をユーザ端末20が有する構成としてもよい。また、「上り」や「下り」などの文言は、「サイド」と読み替えられてもよい。例えば、上りチャネルは、サイドチャネルと読み替えられてもよい。
同様に、本明細書におけるユーザ端末は、無線基地局で読み替えてもよい。この場合、上述のユーザ端末20が有する機能を無線基地局10が有する構成としてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施の形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって)行われてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施の形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)など)、MAC(Medium Access Control)シグナリング)、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(RRCConnectionSetup)メッセージ、RRC接続再構成(RRCConnectionReconfiguration)メッセージなどであってもよい。また、MACシグナリングは、例えば、MAC制御要素(MAC CE(Control Element))で通知されてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施の形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、LTE−B(LTE-Beyond)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)、New−RAT(Radio Access Technology)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi(登録商標))、IEEE 802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切な無線通信方法を利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施の形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施の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。例えば、上述の各実施の形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。