ロングタームエボリューション(LTE)
WCDMA(登録商標)無線アクセス技術をベースとする第3世代の移動通信システム(3G)は、世界中で広範な規模で配備されつつある。この技術を機能強化または発展・進化させるうえでの最初のステップとして、高速ダウンリンクパケットアクセス(HSDPA)と、エンハンストアップリンク(高速アップリンクパケットアクセス(HSUPA)とも称する)とが導入され、これにより、極めて競争力の高い無線アクセス技術が提供されている。
ユーザからのますます増大する需要に対応し、新しい無線アクセス技術に対する競争力を確保する目的で、3GPPは、ロングタームエボリューション(LTE)と称される新しい移動通信システムを導入した。LTEは、今後10年間にわたり、データおよびメディアの高速伝送ならびに大容量の音声サポートに要求されるキャリアを提供するように設計されている。高いビットレートを提供する能力は、LTEにおける重要な方策である。
LTE(ロングタームエボリューション)に関する作業項目(WI)の仕様は、E−UTRA(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access(UTRA):発展型UMTS地上無線アクセス)およびE−UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network(UTRAN):発展型UMTS地上無線アクセスネットワーク)と称され、最終的にリリース8(LTEリリース8)として公開される。LTEシステムは、パケットベースの効率的な無線アクセスおよび無線アクセスネットワークであり、IPベースの全機能を低遅延かつ低コストで提供する。LTEでは、与えられたスペクトルを用いてフレキシブルなシステム配備を達成するために、スケーラブルな複数の送信帯域幅(例えば、1.4MHz、3.0MHz、5.0MHz、10.0MHz、15.0MHz、および20.0MHz)が指定されている。ダウンリンクには、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、かかる無線アクセスは、低いシンボルレートのため本質的にマルチパス干渉(MPI)を受けにくく、また、サイクリックプレフィックス(CP)を使用しており、さらに、さまざまな送信帯域幅の構成に対応可能だからである。アップリンクには、SC−FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access:シングルキャリア周波数分割多元接続)をベースとする無線アクセスが採用されている。なぜなら、ユーザ機器(UE)の送信出力が限られていることを考えれば、ピークデータレートを向上させるよりも広いカバレッジエリアを提供することが優先されるからである。LTEリリース8/9では、数多くの主要なパケット無線アクセス技術(例えば、MIMO(多入力多出力)チャネル伝送技術)が採用され、高効率の制御シグナリング構造が達成されている。
LTEのアーキテクチャ
図1は、LTEの全体的なアーキテクチャを示している。E−UTRANはeNodeBから構成され、eNodeBは、ユーザ機器(UE)に向かう、E−UTRAのユーザプレーン(PDCP/RLC/MAC/PHY)プロトコルおよび制御プレーン(RRC)プロトコルを終端させる。eNodeB(eNB)は、物理(PHY)レイヤ、媒体アクセス制御(MAC)レイヤ、無線リンク制御(RLC)レイヤ、およびパケットデータ制御プロトコル(PDCP)レイヤ(これらのレイヤはユーザプレーンのヘッダ圧縮および暗号化の機能を含む)をホストする。eNBは、制御プレーンに対応する無線リソース制御(RRC)機能も提供する。eNBは、無線リソース管理、アドミッション制御、スケジューリング、交渉によるアップリンクサービス品質(QoS)の実施、セル情報のブロードキャスト、ユーザプレーンデータおよび制御プレーンデータの暗号化/復号化、ダウンリンク/アップリンクのユーザプレーンパケットヘッダの圧縮/復元など、多くの機能を実行する。複数のeNodeBは、X2インタフェースによって互いに接続されている。
また、複数のeNodeBは、S1インタフェースによってEPC(Evolved Packet Core:発展型パケットコア)、より具体的には、S1−MMEによってMME(Mobility Management Entity:モビリティ制御エンティティ)、S1−Uによってサービングゲートウェイ(SGW:Serving Gateway)に接続されている。S1インタフェースは、MME/サービングゲートウェイとeNodeBとの間の多対多関係をサポートする。SGWは、ユーザデータパケットをルーティングして転送する一方で、eNodeB間のハンドオーバー時におけるユーザプレーンのモビリティアンカーとして機能し、さらに、LTEと別の3GPP技術との間のモビリティのためのアンカー(S4インタフェースを終端させ、2G/3GシステムとPDN GWとの間でトラフィックを中継する)として機能する。SGWは、アイドル状態のユーザ機器に対しては、ダウンリンクデータ経路を終端させ、そのユーザ機器へのダウンリンクデータが到着したときにページングをトリガーする。SGWは、ユーザ機器のコンテキスト(例えばIPベアラサービスのパラメータ、またはネットワーク内部ルーティング情報)を管理および格納する。さらに、SGWは、合法傍受(lawful interception)の場合にユーザトラフィックの複製を実行する。
MMEは、LTEのアクセスネットワークの主要な制御ノードである。MMEは、アイドルモードのユーザ機器の追跡およびページング手順(再送信を含む)の役割を担う。MMEは、ベアラのアクティブ化/非アクティブ化プロセスに関与し、さらには、最初のアタッチ時と、コアネットワーク(CN)ノードの再配置を伴うLTE内ハンドオーバー時とに、ユーザ機器のSGWを選択する役割も担う。MMEは、(HSSと対話することによって)ユーザを認証する役割を担う。非アクセス層(NAS:Non-Access Stratum)シグナリングはMMEにおいて終端され、MMEは、一時的なIDを生成してユーザ機器に割り当てる役割も担う。MMEは、サービスプロバイダの公衆陸上移動網(PLMN:Public Land Mobile Network)に入るためのユーザ機器の認証をチェックし、ユーザ機器のローミング制約を実施する。MMEは、NASシグナリングの暗号化/完全性保護においてネットワーク内の終端点であり、セキュリティキーの管理を行う。シグナリングの合法傍受も、MMEによってサポートされる。さらに、MMEは、LTEのアクセスネットワークと2G/3Gのアクセスネットワークとの間のモビリティのための制御プレーン機能を提供し、SGSNからのS3インタフェースを終端させる。さらに、MMEは、ローミングするユーザ機器のためのホームHSSに向かうS6aインタフェースを終端させる。
LTEにおけるコンポーネントキャリア構造
3GPP LTEシステムのダウンリンクコンポーネントキャリアは、いわゆるサブフレームにおける時間−周波数領域でさらに分割される。3GPP LTEで、各サブフレームは、図2に示すように2つのダウンリンクスロットに分割され、そこにおいて、第1のダウンリンクスロットは、第1のOFDMシンボル内の制御チャネル領域(PDCCH領域)を備える。各サブフレームは、時間領域内の所与の数のOFDMシンボルで構成され(3GPP LTE(リリース8)では12個または14個のOFDMシンボル)、各OFDMシンボルはコンポーネントキャリアの帯域幅全体に広がる。したがって、OFDMシンボルそれぞれは、それぞれのサブキャリアで送信されるいくつかの変調シンボルで構成される。LTEでは、各スロットにおける送信信号は、NDL RB×NRB sc本のサブキャリアとNDL symb個のOFDMシンボルのリソースグリッドによって記述される。NDL RBは、帯域幅の中のリソースブロックの数である。数NDL RBは、セルにおいて設定されているダウンリンク送信帯域幅に依存し、Nmin,DL RB≦NDL RB≦Nmax,DL RBを満たし、この場合、Nmin,DL RB=6およびNmax,DL RB=110は、それぞれ、現在のバージョンの仕様によってサポートされている最小ダウンリンク帯域幅および最大ダウンリンク帯域幅である。NRB scは、1個のリソースブロックの中のサブキャリアの数である。通常のサイクリックプレフィックスのサブフレーム構造の場合、NRB sc=12、NDL symb=7である。
例えば3GPPロングタームエボリューション(LTE)において使用されるような、例えばOFDMを使用する、マルチキャリア通信システムを想定すると、スケジューラによって割り当てることができるリソースの最小単位は、1つの「リソースブロック」である。物理リソースブロック(PRB)は、図2に例示したように、時間領域における連続するOFDMシンボル(例えば7個のOFDMシンボル)および周波数領域における連続するサブキャリア(例えばコンポーネントキャリアの12本のサブキャリア)として定義される。したがって3GPP LTE(リリース8)では、物理リソースブロックはリソースエレメントから構成され、時間領域における1つのスロットおよび周波数領域における180kHzに対応する(ダウンリンクリソースグリッドに関するさらなる詳細は、例えば非特許文献1(現在のバージョン12.6.0)の6.2節(3GPPのウェブサイトで入手可能であり、参照により本明細書に組み込まれている)を参照)。
1つのサブフレームは、2つのスロットで構成され、したがって、いわゆる「通常の」CP(サイクリックプレフィックス)が使用されるときにはサブフレーム内に14個のOFDMシンボルが存在し、いわゆる「拡張」CPが使用されるときにはサブフレーム内に12個のOFDMシンボルが存在する。専門用語を目的として、以下で、サブフレーム全体に広がる同じ連続するサブキャリアと同等の時間−周波数リソースは、「リソースブロックペア」または同意義の「RBペア」もしくは「PRBペア」と呼ばれる。「コンポーネントキャリア」という用語は、周波数領域におけるいくつかのリソースブロックの組合せを示す。LTEの将来のリリースでは、「コンポーネントキャリア」という用語はもはや使用されず、その代わりに、その専門用語はダウンリンクリソースおよびオプションでアップリンクリソースの組合せを示す「セル」に変更される。ダウンリンクリソースのキャリア周波数とアップリンクリソースのキャリア周波数との間のリンク付けは、ダウンリンクリソースで送信されるシステム情報において指示される。
コンポーネントキャリアの構造に関する同様の想定は、以降のリリースにも適用される。
より広い帯域幅のサポートのためのLTE−Aにおけるキャリアアグリゲーション
世界無線通信会議2007(WRC−07)において、IMT−Advancedの周波数スペクトルが決定された。IMT−Advancedのための全体的な周波数スペクトルは決定されたが、実際に利用可能な周波数帯域幅は、地域や国によって異なる。しかしながら、利用可能な周波数スペクトルのアウトラインの決定に続いて、3GPP(第3世代パートナーシッププロジェクト)において無線インタフェースの標準化が開始された。
LTEアドバンストシステムがサポートすることができる帯域幅は100MHzであり、一方、LTEシステムは20MHzのみをサポートすることができる。今日、無線スペクトルの欠如がワイヤレスネットワークの開発のボトルネックになり、結果として、LTEアドバンストシステムのために十分広いスペクトル帯域を見つけることは困難である。したがって、より広い無線スペクトル帯域を獲得するための方法を見つけることは急務であり、ここにおいて、可能性のある答えは、キャリアアグリゲーション機能である。
キャリアアグリゲーションでは、最大で100MHzのより広い送信帯域幅をサポートする目的で、2つ以上のコンポーネントキャリアがアグリゲートされる。LTE−Advancedシステムでは、LTEシステムにおけるいくつかのセルが、より広い1つのチャネルにアグリゲートされ、このチャネルは、たとえLTEにおけるこれらのセルが異なる周波数帯域にある場合でも100MHzに対して十分に広い。少なくとも、コンポーネントキャリアの帯域幅が、LTEリリース8/9のセルのサポートされる帯域幅を超えないときには、すべてのコンポーネントキャリアをLTEリリース8/9互換であるように設定することができる。ユーザ機器によってアグリゲートされるすべてのコンポーネントキャリアが必ずしもLTEリリース8/9互換でなくてよい。リリース8/9のユーザ機器がコンポーネントキャリアにキャンプオンすることを回避するため、既存のメカニズム(例:バーリング)を使用することができる。
ユーザ機器は、自身の能力に応じて1つまたは複数のコンポーネントキャリア(複数のサービングセルに対応する)を同時に受信または送信することができる。キャリアアグリゲーションのための受信能力および/または送信能力を備えた、LTE−Aリリース10のユーザ機器は、複数のサービングセル上で同時に受信する、および/または送信することができ、これに対して、LTEリリース8/9のユーザ機器は、コンポーネントキャリアの構造がリリース8/9の仕様に従う場合、1つのみのサービングセル上で受信および送信を行うことができる。
キャリアアグリゲーションは、連続するコンポーネントキャリアおよび不連続なコンポーネントキャリアの両方においてサポートされ、各コンポーネントキャリアは、(3GPP LTE(リリース8/9)の計算方式(numerology)を使用して)周波数領域における最大110個のリソースブロックに制限される。
同じeNodeB(基地局)から送信される、場合によってはアップリンクおよびダウンリンクにおいて異なる帯域幅の異なる数のコンポーネントキャリアをアグリゲートするように、3GPP LTE−A(リリース10)互換のユーザ機器を構成することが可能である。設定することのできるダウンリンクコンポーネントキャリアの数は、ユーザ機器のダウンリンクのアグリゲーション能力に依存する。逆に、設定することのできるアップリンクコンポーネントキャリアの数は、ユーザ機器のアップリンクのアグリゲーション能力に依存する。現時点では、ダウンリンクコンポーネントキャリアよりもアップリンクコンポーネントキャリアが多い状態に移動端末を設定することはできない。一般的なTDD配備では、コンポーネントキャリアの数および各コンポーネントキャリアの帯域幅は、アップリンクとダウンリンクとで同じである。同じeNodeBから送信されるコンポーネントキャリアは、同じカバレッジを提供する必要はない。
連続的にアグリゲートされるコンポーネントキャリアの中心周波数の間隔は、300kHzの倍数である。これは、3GPP LTE(リリース8/9)の100kHzの周波数ラスターとの互換性を保つと同時に、15kHz間隔のサブキャリアの直交性を維持するためである。アグリゲーションのシナリオによっては、連続するコンポーネントキャリアの間に少数の使用されないサブキャリアを挿入することによって、n×300kHzの間隔あけを容易にすることができる。
複数のキャリアをアグリゲートする影響は、MAC層に及ぶのみである。MAC層には、アップリンクおよびダウンリンクの両方において、アグリゲートされるコンポーネントキャリアごとに1つのHARQエンティティが要求される。コンポーネントキャリアあたりのトランスポートブロックは最大1個である(アップリンクにおけるSU−MIMOを使用しない場合)。トランスポートブロックおよびその(1回または複数回の)HARQ再送信(発生時)は、同じコンポーネントキャリアにマッピングする必要がある。
キャリアアグリゲーションが設定されているとき、移動端末はネットワークとの1つのRRC接続のみを有する。RRC接続の確立/再確立時、1つのセルが、LTEリリース8/9と同様に、セキュリティ入力(1つのECGI、1つのPCI、および1つのARFCN)と、非アクセス層(NAS)モビリティ情報(例:TAI)とを提供する。RRC接続の確立/再確立の後、そのセルに対応するコンポーネントキャリアは、ダウンリンクプライマリセル(PCell)と称される。接続状態では、ユーザ機器あたりつねに1つのダウンリンクPCell(DL PCell)および1つのアップリンクPCell(UL PCell)が設定される。コンポーネントキャリアの設定されたセットおいて、他のセルはセカンダリセル(SCell)と呼ばれ、SCellのキャリアはダウンリンクセカンダリコンポーネントキャリア(DL SCC)およびアップリンクセカンダリコンポーネントキャリア(UL SCC)である。現在のところ、1基のUEに対して最大5つのサービングセル(PCellを含む)を設定することができる。
コンポーネントキャリアの設定および再設定、ならびに追加および削除は、RRCによって実行することができる。アクティブ化および非アクティブ化は、例えばMAC制御要素を介して行われる。LTE内ハンドオーバー時、RRCによって、ターゲットセルで使用するためのSCellを追加、削除、または再設定することもできる。新しいSCellを追加するときには、SCellのシステム情報(送信/受信に必要である)を送るために専用のRRCシグナリングが使用される(LTEリリース8/9におけるハンドオーバー時と同様)。1基のUEにSCellが追加されるとき、各SCellにはサービングセルインデックスが設定される。PCellはつねにサービングセルインデックス0を有する。
キャリアアグリゲーションを使用するようにユーザ機器が設定されているとき、アップリンクコンポーネントキャリアとダウンリンクコンポーネントキャリアの少なくとも一対がつねにアクティブである。この対のうちのダウンリンクコンポーネントキャリアは、「ダウンリンクアンカーキャリア」と称されることもある。同じことはアップリンクについてもあてはまる。キャリアアグリゲーションが設定されているとき、同時に複数のコンポーネントキャリアについてユーザ機器をスケジューリングすることができるが、同時に進行させることのできるランダムアクセス手順は最大で1つである。クロスキャリアスケジューリング(cross-carrier scheduling)では、コンポーネントキャリアのPDCCHによって別のコンポーネントキャリアのリソースをスケジューリングすることができる。この目的のため、それぞれのDCI(ダウンリンク制御情報)フォーマットにコンポーネントキャリア識別フィールド(「CIF」と称する)が導入されている。
クロスキャリアスケジューリングが行われていないときには、アップリンクコンポーネントキャリアとダウンリンクコンポーネントキャリアのリンク(RRCシグナリングによって確立される)によって、グラントが適用されるアップリンクコンポーネントキャリアを識別することができる。アップリンクコンポーネントキャリアへのダウンリンクコンポーネントキャリアのリンクは、必ずしも1対1である必要はない。言い換えれば、同じアップリンクコンポーネントキャリアに2つ以上のダウンリンクコンポーネントキャリアをリンクすることができる。一方で、1つのダウンリンクコンポーネントキャリアは、1つのアップリンクコンポーネントキャリアのみにリンクすることができる。
LTEのダウンリンク制御チャネルの構造: PCFICH、PHICH、PDCCH
LTEでは、1つのダウンリンクサブフレームの中で、最初の1〜4個のOFDMシンボルは、ダウンリンク制御チャネルおよびダウンリンク信号送信(基準信号)に使用される。これらの最初の(1つまたは複数の)OFDMシンボルは、例えばLTE制御領域と称することができる。LTEでは、後からさらに詳しく説明するように、ダウンリンク制御チャネルにおいて伝えることのできる3つのダウンリンク物理制御チャネル、すなわちPCFICH、PHICH、およびPDCCHが提供される。ダウンリンク制御信号には、セル固有基準信号(CRS:Cell-specific Reference Signals)も含まれる。
PCFICH
PCFICHは、各サブフレーム内の制御チャネル情報(ダウンリンク制御領域)の送信に使用されるOFDMシンボルの数を示す制御フォーマットインジケータ(CFI)を伝える。NDL RB>10の場合、PCFICHの値は0〜3である。
PHICH
物理ハイブリッドARQインジケータチャネルは、ハイブリッドARQのACK/NACKを伝え、これらのACK/NACKは、PUSCHでの送信をeNodeBが正常に受信したかを示す。HARQインジケータは、肯定応答(ACK)の場合には0に設定され、否定応答(NACK)の場合には1に設定される。PHICHの持続時間(すなわちPHICHに使用されるOFDMシンボルの数)は、上位層によって設定される。通常のPHICHの場合、持続時間は1個のOFDMシンボルである。拡張PHICHの場合、持続時間は2〜3個のOFDMシンボルである。PHICHの持続時間は、PCFICHの値から決まるDL制御領域のサイズの下限を表す。
CRS
セル固有基準信号(CRS)は、アンテナポート0〜3の1つまたはいくつかにおいて送信される。通常のサブフレームでは、CRSは帯域幅全体にわたりサブフレーム内に分布する。MBSFNサブフレームでは、CRSは、MBSFNサブフレームの非MBSFN領域(すなわちDL制御領域)においてのみ送信される。
PDCCH
PDCCH(物理ダウンリンク制御チャネル:Physical Downlink Control CHannel)は、スケジューリング割当ておよび他の制御情報を伝え、後から詳しく説明する。
図3は、通常のサブフレーム(時間領域において2・NDL symb=14個のOFDMシンボルを有する)またはリソースブロックペア(拡大図を参照)の中の、PDCCHおよびPDSCHの例示的なマッピングを示している。この例示的な場合においては、最初のNPDCCH symb=2個のOFDMシンボル(PDCCH制御領域)が、L1/L2(第1層/第2層)制御シグナリングに(すなわちPDCCHをシグナリングするのに)使用され、残りのNPDCCH symb=12個のOFDMシンボル(PDSCHデータ領域)が、データ送信に使用される。すべてのサブフレームのリソースブロックペアの中で、セル固有基準信号であるCRS(共通基準信号:Common Reference Signal)が送信される。これらのセル固有基準信号は、アンテナポート0〜3の1つまたはいくつかにおいて送信される。この例では、CRSは2つのアンテナポートから送信され、R0はアンテナポート0からであり、R1はアンテナポート1からである。
物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH)
PDCCHは、DCI(ダウンリンク制御情報:Downlink Control Information)としてのスケジューリング割当てメッセージ(すなわちDCIメッセージ)を伝える。各PDCCHは、1つまたは複数のいわゆる制御チャネル要素(CCE:Control Channel Element)のアグリゲーション(集合)(aggregation)において送信され、各CCEは、9個のリソースエレメントグループ(Resource Element Group)(REG、すなわち4個の物理リソースエレメントのセット)に相当する。リソースエレメントグループ(REG)は、リソースエレメントへの制御チャネルのマッピングを定義するために使用される。CCEを構成するREGは連続的ではなく、CCEは、帯域幅全体にわたる周波数内に分散している。なおCCEが周波数領域内に広がっているのは、周波数ダイバーシチを達成するためであることに留意されたい。次の表1に記載したように4つのPDCCHフォーマットがサポートされており、この表には、対応する可能なCCEアグリゲーションレベル(aggregation level)も示してある。
CCEは番号付けされており連続的に使用され、復号処理を単純化するため、n個のCCEからなるフォーマットのPDCCHは、nの倍数に等しい番号のCCEからのみ開始することができる。セルにおいて利用可能なCCEの数は変化する。この数は、半静的(システム帯域幅、PHICH設定)または動的(PCFICH)とすることができる。
特定のPDCCHを送信するために使用されるCCEの数は、チャネル条件に従ってeNodeBによって決定される。例えば、PDCCHが、良好なダウンリンクチャネルを有する(例えばeNodeBに近い)移動端末を対象とする場合、1個のCCEで十分である可能性が高い。しかしながら、不良なチャネルを有する(例えばセル境界に近い)移動端末の場合、十分な堅牢性を達成する目的で8個のCCEが要求されることがある。これに加えて、PDCCHの電力レベルを、チャネル条件に合致するように調整することができる。
移動端末は、PDCCHを検出するときには、すべての非DRXサブフレームにおいて、制御情報を対象として一連のPDCCH候補を監視し、この場合、監視するとは、後からさらに詳しく説明するように、一連のPDCCH候補の中の各PDCCHをすべてのDCIフォーマットに従って復号することを試みるプロセスを意味する。この場合、用語「ブラインド復号」も使用される。
図4および図5は、物理リソースブロックペアの中でのリソースエレメントグループへのリソースエレメントの例示的なマッピングを示している。これらの図から明らかであるように、1個のリソースエレメントグループは、各OFDMシンボルの中の4個の隣接するリソースエレメントを含んでいる。さらに、共通基準信号に使用されるリソースエレメントは、リソースエレメントグループを定義するのに使用されない。言い換えれば、リソースエレメントをリソースエレメントグループに割り当てるとき、CRSのリソースエレメントが考慮される。したがって、最初のOFDMシンボルの中のCRSの位置(これはセルに固有である)に応じて、リソースエレメントグループへのリソースエレメントのマッピングは異なる。具体的には、図4と図5を比較すると、最初のOFDMシンボル0において、サブキャリア0、1、3、4、6、7、9、10のリソースエレメントは、違いが明らかである。例えば、サブキャリア1、OFDMシンボル0のリソースエレメントは、REG1に割り当てることができる(図4)、または代わりにCRSとして使用することができる(図5)。
ユーザ機器におけるPDCCHのブラインド復号
3GPP LTEでは、ユーザ機器は、いわゆる「ブラインド復号」を使用して、PDCCHの中の(1つまたは複数の)DCIの検出を試みる。ダウンリンクで送信されるPDCCHには、そのCCEアグリゲーションサイズ、あるいはeNBによって実際に使用された変調・符号化方式を示す、対応する制御シグナリングが存在しないため、UEは、CCEアグリゲーションサイズと変調・符号化方式のすべての設定されている組合せを試し、PDCCHが正常に復号されたかをRNTIに基づいて確認する。LTEでは、ブラインド復号を説明するのに別の用語を使用することができる。例えば、ブラインド復号を、制御情報を対象としてPDCCH(制御チャネル信号)候補のセットをUEが監視するプロセスとみなすこともできる。この監視は、監視されるすべてのDCIフォーマットに従って、UEがセット内のPDCCH候補それぞれを正常に復号するように試みることを含むことができる。監視するPDCCH候補のセットは、サーチスペースに関連して定義される(サーチスペースに関する詳細については後の説明を参照)。監視は、非DRXサブフレームそれぞれにおいて行われる。
複雑さをさらに抑制するため、制御シグナリング領域内に共通サーチスペースおよび専用サーチスペースが定義され、ユーザ機器はこれらのサーチスペース内でPDCCHを探索する、すなわちブラインド復号を実行する。eNodeBは、1つのサブフレームにおいて複数のPDCCHを送信することができる。これらの送信は、UEが自身を対象とするPDCCHを特定することができると同時に、PDCCHの送信用に割り当てられるリソースが効率的に使用されるように、編成される。
少なくともeNodeBにとって単純な方法は、eNodeBが、PCFICHによって示されるPDCCHリソース(またはCCE)内の任意の位置に任意のPDCCHを配置することを許可することである。この場合、UEは、可能性のあるすべてのPDCCH位置、PDCCHフォーマット、およびDCIフォーマットをチェックして、正しいCRC(CRCはUEの識別情報によってスクランブルされている)を含むメッセージを決定する必要がある。このようにすべての可能な組合せについてブラインド復号を行う場合、UEは各サブフレームにおいてPDCCHの復号を何度も試みることが要求される。システム帯域幅が小さい場合には計算負荷はそれほど大きくならないが、システム帯域幅が大きく、可能性のあるPDCCH位置が多数存在する場合、計算負荷が大幅に増大し、UEの受信器における過大な電力消費につながる。
現在までLTEにおいて採用されている代替方法は、各UEに対して、PDCCHを配置できる一連の限られたCCE位置(PDCCH候補のセットとも称する)を定義することである。しかしながら、このような制約は、同じサブフレーム内でPDCCHを送ることのできるUEの数に関する制限につながることがあり、したがって、eNodeBがリソースを許可できるUEが制約される。したがって、良好なシステム性能のためには、各UEに対して利用可能な、PDCCHを配置可能な一連の位置が少なくなりすぎないことが重要である。UEが自身のPDCCHを見つけることのできる一連のCCE位置を、サーチスペースとみなすことができる。
さらに、別個の専用サーチスペースと共通のサーチスペースとが定義され、専用(UE固有とも称する)サーチスペースはUEごとに個別に設定され、その一方で、共通サーチスペースの範囲はすべてのUEに知らされる。例えば、システム情報のPDCCHは共通サーチスペース内で送信され、したがってすべてのUEが、共通サーチスペースを監視することによってシステム情報を受信することができる。なお、1基のUEのための専用サーチスペースと共通サーチスペースが重なってもよい。リリース12までは、共通サーチスペースはPDCCHに対してサポートされるのみであるが、専用サーチスペースは、PDCCHとEPDCCHに対してサポートされる(EPDCCHについては後の説明を参照)。UE固有サーチスペースと共通サーチスペースは、異なるアグリゲーションレベルを有する(後の表2を参照)。
小さいサーチスペースの場合、eNodeBは、PDCCHを送ろうとしているすべてのUEにPDCCHを送るためのCCEリソースを1つのサブフレーム内に見つけられない可能性が高く、なぜなら、いくつかのCCE位置が割り当てられた後に、残りのCCE位置が特定のUEのサーチスペース内にないことがある。このようなブロッキングが次のサブフレームまで持続する可能性を最小にするため、(UEの識別情報から導かれる)UE固有のホッピングシーケンスが、サブフレームごとにUE固有サーチスペースの開始位置に適用される。
PDCCHを対象とするUE固有サーチスペースの開始位置は、通常では、例えば無線フレーム内のスロット番号、RNTI値、およびその他のパラメータに基づくハッシング関数によって決定される。UE固有サーチスペースでは、CCEアグリゲーションレベルとして1個、2個、4個、および8個が可能である。EPDCCHの場合、開始位置はより柔軟に設定可能であり、またEPDCCHでは、後からさらに詳しく説明するように、8よりも大きいアグリゲーションレベルがサポートされる。
物理ダウンリンク制御チャネルの手順は、3GPPの技術標準規格である非特許文献2(現在のバージョン12.6.0)の9節「Physical downlink control channel procedures(物理ダウンリンク制御チャネルの手順)」(参照により本明細書に組み込まれている)に定義されている。一般的な用語において上述したPDCCH割当て手順は、次のようにさらに具体的に定義されている。
各サービングセルの制御領域は、一連のCCE(番号0〜NCCE,k−1)からなり、NCCE,kは、サブフレームkの制御領域内のCCEの合計数である。監視するPDCCH候補のセットは、サーチスペースに関連して定義され、この場合、アグリゲーションレベルL∈{1,2,4,8}におけるサーチスペースSk (L)がPDCCH候補のセットによって定義される。PDCCHが監視される各サービングセルにおいて、サーチスペースSk (L)のPDCCH候補mに対応するCCEは、
によって与えられ、ここでYkは、LTEの場合と同じに定義され、以下のように与えられる(i=0,...,L−1)。共通サーチスペースの場合、m’=mである。PDCCHが監視されるサービングセルにおけるPDCCHのUE固有サーチスペースの場合には、監視するUEにキャリアインジケータフィールドが設定されている場合、m’=m+M(L)・nCIであり、nCIはキャリアインジケータフィールドの値である。監視するUEにキャリアインジケータフィールドが設定されていない場合、m’=m(m’=0,...,M(L))である。M(L)は、与えられたサーチスペース内で監視するPDCCH候補の数である。なお、キャリアインジケータフィールドの値は、サービングセルインデックスと同じであることに留意されたい。共通サーチスペースの場合、2つのアグリゲーションレベルL=4およびL=8に対してYkが0に設定される。アグリゲーションレベルLにおけるUE固有サーチスペースSk (L)の場合、変数Ykは、
によって定義される。
したがって、PDCCHが監視されるサービングセルでは、このサービングセルにおいて別のサービングセルがスケジューリングされる場合、スケジューリングされるサービングセルのサーチスペースは、キャリアインジケータフィールドの値によって決まる。キャリアインジケータフィールドの値は、サービングセルインデックスと同じである。したがってキャリアインジケータフィールドの値は、0〜7の範囲内であり、ただし1基のUEに対して最大で5つの値が設定される。結果として、最大で5つのサーチスペースが監視される。各サーチスペースが1つのサービングセルに対応する。しかしながら、2つのサービングセルにおいてPDCCHのDCIフォーマットが同じである場合、1つのサービングセルのPDCCHを、別のサービングセルのサーチスペース上にスケジューリングすることができる。この場合、どのサービングセルがスケジューリングされるかを示すため、PDCCH内のCIFが、スケジューリングされるサービングセルを示すことができる。複数の異なるサービングセルのサーチスペースが互いに重なるときにも、CIFは有用であり得る。現在、nCIはCIFに等しく、かつサービングセルインデックスに等しい。
要約すれば、UEによって監視されるPDCCH候補は、次の表2のとおりである。
上の表から明らかであるように、UE固有サーチスペースでは、それぞれのアグリゲーションレベル{1,2,4,8}において{6,6,2,2}個のPDCCH候補が存在し、各アグリゲーションレベルのPDCCH候補は、連続するCCEである。アグリゲーションレベルLにおける最初のPDCCH候補の開始CCEインデックスは、Yk×Lによって決定され、ここでkはサブフレーム番号であり、YkはkおよびUE IDによって決定される。したがって、UE固有サーチスペース内のCCEの位置は、複数の異なるUEのPDCCH UE固有サーチスペースの重なりを低減するためにUE IDによって決定され、さらに、隣接するセルにおけるPDCCHからの干渉をランダムにするためサブフレームごとにランダム化される。
共通サーチスペースでは、アグリゲーションレベル{4,8}において{4,2}個のPDCCH候補が存在する。アグリゲーションレベルLにおける最初のPDCCH候補は、CCEインデックス0から始まる。したがって、すべてのUEが同じ共通サーチスペースを監視する。
リソース割当てのタイプ
物理層リソース割当ての指示情報を伝えることは、PDCCHの主要な機能の1つである。PDCCHの正確な用途は、eNodeBにおいて実施される他のアルゴリズムによって異なるが、代表的な動作の一般的な原則を概説することはできる。各サブフレームにおいて、PDCCHは周波数領域のリソース割当てを示す。リソース割当ては、通常では局在化されており、すなわちサブフレームの最初の半分における物理リソースブロック(PRB)と、そのサブフレームの残りの半分における同じ周波数における物理リソースブロック(PRB)とが対になっている。
周波数領域のリソース割当てのシグナリングに関する設計上の主たる課題は、柔軟性とシグナリングオーバーヘッドとの間の良好な妥協点を見つけることである。最も柔軟であり、おそらく最も単純な方法は、各ビットが特定のPRBを示すビットマップを各UEに送ることである。この方法は、システム帯域幅が小さい場合には良好に機能するが、システム帯域幅が大きい(すなわち最大110個のPRB)場合、ビットマップに110個のビットが必要であり、これはオーバーヘッドとして大きすぎ、特に、小さいパケットの場合、PDCCHメッセージがデータパケットより大きくなりうる。1つの可能な解決策は、組み合わされたリソース割当てメッセージをすべてのUEに送ることであるが、セルの周縁部のUEを含めてすべてのUEに高い信頼性で送達するには高い電力が必要であるという理由で、この方法は棄却された。LTEにおいて採用されている方法は次のとおりである。すなわち、異なる特徴を持つ異なるリソース割当てタイプ0,1,2が定義されている。
リソース割当てタイプ0: タイプ0のリソース割当てにおいては、ビットマップは、スケジューリングされるUEに割り当てられるリソースブロックグループ(RBG)を示し、RBGは一連の連続するPRB(物理リソースブロック)である。RBGのサイズはシステム帯域幅の関数であり、すなわちダウンリンク帯域幅が大きいと、RBGのサイズも非線形的に増大する。
リソース割当てタイプ1: タイプ1のリソース割当てにおいては、個々のPRBを割り当てることができるが、コンポーネントキャリアまたはセル内で利用可能なPRBのサブセットの範囲内に限られる。使用されるビットマップは、タイプ0の場合よりもわずかに小さく、なぜなら、RBG(リソースブロックグループ)のどのサブセットが割り当てられるかと、ビットマップの位置のシフトとを示すために、いくつかのビットが使用されるためである。ビットの合計数(追加のフラグの使用を含む)は、タイプ0の場合と同じである。このリソース割当て方法を提供する理由は、周波数ダイバーシチを利用するため周波数領域内でリソースを拡散させるときの柔軟性である。
リソース割当てタイプ2: タイプ2のリソース割当てにおいては、リソース割当て情報は、PRBへの局在型マッピングまたは分散型マッピング(リソース割当てメッセージの中の1ビットのフラグによって示される)を使用して、仮想リソースブロック(VRB:Virtual Resource Block)の連続するセットを示す。PRBの割当ては、1個のPRBから、システム帯域幅にわたる最大数のPRBの間で可変である。タイプ2のリソース割当てフィールドは、先頭のRB(RBSTART)に対応するリソース指示値(RIV)と、連続的に割り当てられるRBで表される長さ(LCRBs)から構成される。
異なるリソース割当てタイプに関するさらに具体的な情報は、非特許文献2の7.1.6節「Resource Allocation(リソース割当て)」(現在のバージョン12.6.0)(参照により本明細書に組み込まれている)に記載されている。
なお、さまざまなDCIフォーマットにおけるリソースブロック情報のサイズは、リソース割当てタイプとシステム帯域幅の関数であることに留意されたい。次の表3は、6〜110個のPRBの例の場合に、ダウンリンクリソース割当てタイプに対応する必要なビット数を示している。
さらに、アップリンクDCIフォーマットを有するPDCCH/EPDCCHでは、アップリンクリソース割当てのタイプ0およびタイプ1がサポートされる。アップリンクの場合の異なるリソース割当てタイプに関するさらに詳細な情報は、非特許文献2の8.1節「Resource allocation for PDCCH/EPDCCH with uplink DCI format(アップリンクDCIフォーマットによるPDCCH/EPDCCHにおけるリソース割当て)」(現在のバージョン12.6.0)(参照により本明細書に組み込まれている)に記載されている。
LTEのダウンリンク(DL)データ領域
LTEでは、ダウンリンクデータ領域は、ダウンリンク制御領域の後に始まり、サブフレームの最後で終わる。ダウンリンクデータ領域では、一般的に、CRS、PDSCH、および対応するDMRSが送信される。
物理ダウンリンク共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)は、1つのサブフレーム内のPDCCHの後ろの残りのOFDMシンボルにマッピングされる。1基のUEに割り当てられるPDSCHリソースは、各サブフレームのリソースブロックを単位とする。図3は、1個のPRBペア(すなわち1つのサブフレーム内の2個のPRB)内のPDSCHのマッピングを示している。PDSCHのリソースを割り当てるためにPDCCHが使用される。図3における例示的なチャネル構造によれば、1つのサブフレーム内で、最初の2個のOFDMシンボルが制御シグナリングに使用され、残りの12個のOFDMシンボルがデータに使用される。CRS(共通基準信号)は、すべてのダウンリンクサブフレームにおいて送信されるセル固有の基準信号である。DMRS(復調基準信号:DeModulation Reference Signal)は、UE固有の基準信号であり、PDSCHの復調に使用される。DMRSは、特定のUEのためのPDSCHが割り当てられているリソースブロック内でのみ送信される。DMRSを使用するMIMOをサポートする目的で、4つのDMRSレイヤが定義されており、すなわち最大で4レイヤのMIMOがサポートされる。図3では、DMRSレイヤ1,2,3,4がMIMOレイヤ1,2,3,4に対応している。
拡張PDCCH
リリース11では、マクロ−ピコ同一チャネル配備シナリオにおけるPDCCHの干渉を管理する目的と、さらに、限られたPDCCH容量を拡張する目的で、拡張PDCCH(EPDCCH)が導入された。EPDCCHは、PDSCH領域内でPRBペアを単位として送信される。レガシーPDCCHへの影響を回避する目的で、EPDCCHは周波数領域においてPDSCHと多重化することができる。EPDCCHは、サブフレームのPDSCH部分を範囲として送信され、ただしすべてのサブキャリアを範囲としない。EPDCCHで伝えられるDCIを復号するには、UEはサブフレームの最後まで待たなければならない。これに対してPDCCHは、最大で3個または4個のOFDMシンボルにおいて送信されるのみである。したがってEPDCCHの場合、PDCCHと比較して、PDSCHの復号タイミングが遅れる。
EPDCCHの割当て手順は、3GPPの技術標準規格である非特許文献2(現在のバージョン12.6.0)の9.1.4節「EPDCCH assignment procedure(EPDCCH割当て手順)」(参照により本明細書に組み込まれている)に定義されている。
図6は、PDCCH、PCFICH、PHICH、EPDCCH、およびPDSCHに関するサブフレームの内容を概略的に開示しており、さらに、EPDCCHについては8個の異なるeREGが例示的に想定されていることを示している。
EPDCCHの送信に使用可能なPRBペアは、上位層によるUE固有の設定である。EPDCCH用のPRBペアが設定されているがEPDCCHの送信に使用されない場合、そのPRBペアはPDSCHの送信に使用することができる。PDCCHの場合と似て、EPDCCHの基本リソース単位は拡張CCE(ECCE)と称される。各ECCEは、4個または8個の拡張REG(EREG)からなる。1つのPRBペアは16個のEREGを含む。
16個のEREGのインデックスは、最初に周波数領域のRE、次に時間領域のREに、DMRS REを避けながら順次マッピングされていく。PDCCH、CRS、およびCSI−RSが送信されるREは、EPDCCHの送信には使用されない。したがって、1個のREGの中の、EPDCCHの送信に利用可能なREの数は、変化する。ECCEの能力を、同程度の予測可能なものに維持しておくため、1個のECCEは、次の表4に示したようにサブフレームのタイプに応じて4個または8個のEREGから形成される。
EREGは、次の4つのグループに分けられる。
・ EREGグループ0は、EREGインデックス0,4,8,12を含む。
・ EREGグループ1は、EREGインデックス1,5,9,13を含む。
・ EREGグループ2は、EREGインデックス2,6,10,14を含む。
・ EREGグループ3は、EREGインデックス3,7,11,15を含む。
4個のEREGからなるECCEの場合、それら4個のEREGは同じEREGグループからのEREGである。8個のEREGからなるECCEの場合、それら8個のEREGは、EREGグループ0および2、またはEREGグループ1および3からのEREGである。図7は、1個のECCEが4個のEREGからなる例を示している。図8は、1個のECCEが8個のEREGからなる例を示している。1個のECCEを構成しているEREGが、同じPRBペアからのEREGであるか異なるPRBペアからのEREGであるかは、EPDCCHの設定によって決まる。局在型EPDCCH(localized EPDCCH)が設定されている場合、1個のECCEは1個のPRBペアからのEREGからなる。分散型EPDCCH(distributed EPDCCH)が設定されている場合、1個のECCEは異なるPRBペアからのEREGからなる。
サポートされるEPDCCHフォーマットは、次の表5にリストしてある。
上の表において、ケースAとケースBは、次の条件に従って適用される。
・ ケースAは以下の場合に適用される
○ DCIフォーマット2/2A/2B/2C/2Dが監視されかつ
であるときに、通常のサブフレームかつ通常のダウンリンクCP(サイクリックプレフィックス)の場合、または、
○ DCIフォーマット2/2A/2B/2C/2Dが監視されかつ
であるときに、スペシャルサブフレーム構成3,4,8のスペシャルサブフレームかつ通常のダウンリンクCPの場合、または、
○ DCIフォーマット1A/1B/1D/1/2/2A/2B/2C/2D/0/4が監視されかつnEPDCCH<104であるときに、通常のサブフレームかつ通常のダウンリンクCP(サイクリックプレフィックス)の場合、または、
○ DCIフォーマット1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C/2D/0/4が監視されかつnEPDCCH<104であるときに、スペシャルサブフレーム構成3,4,8のスペシャルサブフレームかつ通常のダウンリンクCPの場合
・ ケースBは以下の場合に適用される
○ DCIフォーマット1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C/2D/0/4が監視されるときに、通常のサブフレームかつ拡張ダウンリンクCPの場合、または、
○ DCIフォーマット1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C/2D/0/4が監視されるときに、スペシャルサブフレーム構成1,2,6,7,9のスペシャルサブフレームかつ通常のダウンリンクCPの場合、または、
○ DCIフォーマット1A/1B/1D/1/2A/2/2B/2C/2D/0/4が監視されるときに、スペシャルサブフレーム構成1,2,3,5,6のスペシャルサブフレームかつ拡張ダウンリンクCPの場合
EPDCCHのサーチスペース
各サービングセルについて、EPDCCHを監視するための1つまたは2つのEPDCCH−PRBセットを、上位層シグナリングによってUEに設定することができる。EPDCCH−PRBセットそれぞれを、局在型EPDCCH送信用または分散型EPDCCH送信用のいずれかに設定することができる。UEは、制御情報を対象として、1つまたは複数のアクティブなサービングセルにおいてEPDCCH候補のセットを監視する。監視するEPDCCH候補のセットは、EPDCCH UE固有サーチスペースに関連して定義される。各サービングセルについて、UEがEPDCCH UE固有サーチスペースを監視するサブフレームが上位層によって設定される。
アグリゲーションレベルL∈{1,2,4,8,16,32}におけるEPDCCH UE固有サーチスペースESk (L)は、EPDCCH候補のセットによって定義される。EPDCCH−PRBセットpにおいて、サーチスペースESk (L)のEPDCCH候補mに対応するECCEは、次式によって与えられる。
ここで、Yp,kは、以下のように定義される。
i=0,...,L−1(Lはアグリゲーションレベル)であり、サポートされるアグリゲーションレベルは後の表に示してある。
EPDCCHが監視されるサービングセルのためのキャリアインジケータフィールドがUEに設定されている場合にはb=nCI、そうでない場合にはb=0。
nCIはキャリアインジケータフィールドの値である。
m=0,1,...,Mp (L)−1
Mp (L)は、EPDCCHが監視されるサービングセルのためのキャリアインジケータフィールドがUEに設定されていない場合、以下の表6〜表15に与えられているように、EPDCCHが監視されるサービングセルのEPDCCH−PRBセットpの中の、アグリゲーションレベルLにおける監視するEPDCCH候補の数であり、そうでない場合、Mp (L)は、nCIによって示されるサービングセルのEPDCCH−PRBセットpの中の、アグリゲーションレベルLにおける監視するEPDCCH候補の数である。
これらの表におけるケース1は、上述したケースAと同じであり、ケース2は上述したケースBと同じである。ケース3は、ケース1およびケース2以外の別の場合に適用される。
アンライセンスバンドにおけるLTE: ライセンス補助アクセス(LAA)
3GPPは、2014年9月に、アンライセンス周波数帯でのLTE運用に関する新しい検討項目に着手した。LTEをアンライセンスバンドに拡張する理由は、ライセンスバンドの量が限られていることに加えて、無線ブロードバンドデータの需要がますます成長しているためである。したがってアンライセンス周波数帯は、携帯電話事業者が自社のサービス提供を拡大するための補足的な手段とみなす傾向が強まっている。Wi−Fiなどの他の無線アクセス技術(RAT)に頼ることと比較したとき、アンライセンスバンドにおけるLTEの利点として、事業者およびベンダーは、アンライセンス周波数帯へのアクセスによってLTEプラットフォームを補足することによって、無線・コアネットワークのLTE/EPCハードウェアにおける既存の投資および今後の投資を活用することができる。
しかしながら、アンライセンス周波数帯へのアクセスは、必然的にアンライセンス周波数帯における他の無線アクセス技術(RAT)と共存することになるため、ライセンス周波数帯アクセスの品質には絶対に匹敵し得ないことを考慮しなければならない。したがって、アンライセンスバンドでのLTE運用は、少なくとも最初は、アンライセンス周波数帯での単独の運用ではなく、むしろライセンス周波数帯でのLTEの補足とみなされるであろう。この想定に基づき3GPPは、少なくとも1つのライセンスバンドと併用してアンライセンスバンドでLTEを運用することに対して、ライセンス補助アクセス(LAA:Licensed Assisted Access)という用語を確立した。ただし将来における、LAA(ライセンス補助アクセス)に頼らないアンライセンス周波数帯でのLTEの単独運用が排除されるものではない。
3GPPにおいて現在意図されている一般的なLAAの方法は、すでに策定されているリリース12のキャリアアグリゲーション(CA)の枠組みを最大限に利用することであり、キャリアアグリゲーション(CA)の枠組みの構成は、前述したように、いわゆるプライマリセル(PCell)キャリアと、1つまたは複数のセカンダリセル(SCell)キャリアを含む。キャリアアグリゲーション(CA)では、一般的に、セルのセルフスケジューリング(スケジューリング情報とユーザデータとが同じコンポーネントキャリアで送信される)と、セル間のクロスキャリアスケジューリング(PDCCH/EPDCCHによるスケジューリング情報と、PDSCH/PUSCHによるユーザデータが、異なるコンポーネントキャリアで送信される)の両方がサポートされる。これにより、LAAにおいても共通のDRX方式が使用される(特に、それによって極めて短いDRXサイクル/極めて長いアクティブ時間(Active Times)が必要とならない場合)。ここで「共通のDRX」方式とは、上述したキャリアアグリゲーションの場合と同様に、UEが、アグリゲートされているアクティブなすべてのセル(アンライセンスセルおよびライセンスセルを含む)において、同じDRXを動作させることを意味する。結果として、すべてのサービングセルにおいてアクティブ時間が同じであり、例えばUEは、すべてのダウンリンクサービングセルのPDCCHを同じサブフレームにおいて監視する。DRXに関連するタイマーおよびパラメータは、UEごとに設定される。
図9は、極めて基本的なシナリオを示しており、ライセンスPCellと、ライセンスSCell 1と、さまざまなアンライセンスSCell 2,3,4(例示的にスモールセルとして描いてある)とが存在する。アンライセンスSCell 2,3,4の送信/受信ネットワークノードは、eNBによって管理される遠隔無線ヘッドとする、またはネットワークにアタッチされているがeNBによって管理されないノードとすることができる。簡潔さのため、これらのノードからeNBまたはネットワークへの接続は、図に明示的には示していない。
現在、3GPPにおいて想定されている基本的な方法では、PCellをライセンスバンドで運用し、その一方で、1つまたは複数のSCellをアンライセンスバンドで運用する。この方式の利点として、制御メッセージと、高いサービス品質(QoS)が求められるユーザデータ(例えば音声および映像など)とを高い信頼性で送信するためにPCellを使用することができ、ただしその一方で、アンライセンス周波数帯におけるSCellは、必然的に他の無線アクセス技術(RAT)と共存するため、シナリオによって程度は異なるがQoSが大幅に低下することがある。
LAAに関しては、5GHzのアンライセンスバンドに焦点をあてることが合意された。したがって最も重要な問題の1つは、これらのアンライセンスバンドで運用されるWi−Fi(IEEE 802.11)システムとの共存である。LTEとそれ以外の技術(Wi−Fiなど)との間の公平な共存をサポートし、さらに、同じアンライセンスバンドにおける複数の異なるLTE事業者間の公平性を保証する目的で、アンライセンスバンドの場合のLTEのチャネルアクセスは、地域および特定の周波数帯域によって異なる特定の一連の規制に従わなければならない。5GHzのアンライセンスバンドでの運用に関する、すべての地域を対象とする規制要件の包括的な説明は、非特許文献3(参照により本明細書に組み込まれている)および非特許文献4(現在のバージョン13.0.0)に記載されている。LAA手順を設計するときに考慮しなければならない規制要件には、地域および帯域によって異なるが、動的周波数選択(DFS:Dynamic Frequency Selection)、送信電力制御(TPC:Transmit Power Control)、リッスンビフォアトーク(LBT:Listen Before Talk)、最大送信時間長が限られた不連続送信、が含まれる。3GPPの意図は、LAAの国際的な単一の枠組みを目標とすることであり、すなわち基本的には、システムを設計する場合、さまざまな地域および5GHz帯域に関するすべての要件を考慮しなければならない。
機器がチャネルを使用する前に空きチャネル判定(CCA)を適用するためのメカニズムとして、リッスンビフォアトーク(LBT)手順が定義されている。CCAでは、チャネルが占有されているか空いているかを判定する目的で、少なくともエネルギの検出を利用して、チャネル上に別の信号の存在している、または存在していないことを判定する。欧州および日本の規制では、アンライセンスバンドにおいてLBTを使用することが要求される。LBTを介してのキャリアの感知は、規制上の要件であることとは別に、アンライセンス周波数帯を公平に共有するための1つの方法である。したがってLBTは、1つのグローバルな解決策の枠組みの中でのアンライセンス周波数帯における公平かつ友好的な運用のために不可欠な機能であると考えられる。
アンライセンス周波数帯では、チャネルの可用性をつねに保証することはできない。これに加えて、欧州および日本などの特定の地域では、連続的な送信が禁止されており、アンライセンス周波数帯における送信バーストの最大持続時間に制限が課されている。したがって、送信の最大持続時間が限られた不連続送信は、LAAにおいて必須の機能である。DFS(動的周波数選択)は、レーダーシステムからの干渉を検出してこれらのシステムとの同一チャネル動作を回避する目的で、特定の地域および帯域に要求される。この目的は、周波数帯のほぼ均一な負荷をさらに達成することである。DFSの動作および対応する要件は、マスター/スレーブ原理に関連する。レーダー検出を実施する目的で、マスターがレーダー干渉を検出するが、このときマスターに関連付けられる別の装置に頼ることができる。
5GHzのアンライセンスバンドでの運用は、ほとんどの地域では、ライセンスバンドでの運用と比較してかなり低い送信電力レベルに制限され、結果としてカバレッジ領域が小さい。たとえライセンスキャリアとアンライセンスキャリアが同じ電力で送信された場合でも、5GHz帯域におけるアンライセンスキャリアによってサポートされるカバレッジ領域は、信号の経路損失およびシャドウイング効果が大きいことに起因して、2GHz帯域におけるライセンスキャリアよりも通常では小さいものと予測される。特定の地域および帯域に関するさらなる要件として、同じアンライセンスバンドで動作する他の装置に引き起こされる干渉の平均レベルを低減する目的で、TPC(送信電力制御)を使用する。
詳細な情報は、調整された欧州標準規格である非特許文献5(現在のバージョン1.8.0)(参照により本明細書に組み込まれている)に記載されている。
装置は、LBTに関するこの欧州の規制に従って、無線チャネルをデータ送信によって占有する前に空きチャネル判定(CCA)を実行しなければならない。例えばエネルギ検出に基づいてチャネルが空きとして検出された後にのみ、アンライセンスチャネルでの送信を開始することが許可される。特に、装置は、CCA中に特定の最小時間(例えば欧州では20μs、非特許文献5の4.8.3節を参照)にわたりチャネルを監視しなければならない。検出されたエネルギレベルが、設定されているCCAのしきい値(例えば欧州では−73dBm/MHz、非特許文献5の4.8.3節を参照)を超える場合、チャネルは占有されているとみなされ、逆に、検出された電力レベルが、設定されているCCAのしきい値より低い場合、チャネルは空いているとみなされる。チャネルが占有されていると判定される場合、次の固定フレーム期間(Fixed Frame Period)の間、装置はそのチャネルで送信しない。チャネルが空きとして分類される場合、装置はただちに送信することが許可される。送信の最大持続時間は、同じ帯域で動作する他の装置との公平なリソース共有を促進する目的で制限される。
CCAにおけるエネルギ検出は、チャネル帯域幅全体(例えば5GHzのアンライセンスバンドにおいて20MHz)にわたり実行され、すなわち、そのチャネル内のLTE OFDMシンボルのすべてのサブキャリアの受信電力レベルの総和が、CCAを実行した装置において評価されたエネルギレベルである。
さらに、機器が、与えられたキャリアが利用できることを再評価することなく、そのキャリアでの送信を有する合計時間(すなわちLBT/CCA)は、チャネル占有時間(Channel Occupancy Time)として定義されている(非特許文献5の4.8.3.1節を参照)。チャネル占有時間は、1ms〜10msの範囲内であり、最大のチャネル占有時間は、欧州において現在定義されているように例えば4msとすることができる。さらに、アンライセンスセルでの送信後にUEに送信が許可されない最小アイドル時間も存在し、最小アイドル時間は、チャネル占有時間の少なくとも5%である。UEは、アイドル期間が終わる少し前に、例えば新たなCCAを実行することができる。この送信挙動は図10に概略的に示してあり、この図は非特許文献5からの引用である(この文献内の図2:「Example of timing for Frame Based Equipment(フレームベースの機器の場合のタイミングの例)」)。
図11は、特定の周波数帯域(アンライセンスセル)でのWi−Fi送信とLAA UE送信との間のタイミングを示している。図11から理解できるように、Wi−Fiバーストの後、eNBが予約信号を送信することによってアンライセンスセルを次のサブフレーム境界まで「予約する」前に、少なくともCCAギャップが必要である。次に、実際のLAA DLバーストが開始される。図11では、サブフレームを送信するeNBにとってサブフレーム境界が唯一の可能な開始位置であるが、これは不利であり、なぜならサブフレーム期間(subframe duration)のほぼすべてにおいて予約信号を送信する必要がありうるためである。
アンライセンスバンドにおけるLTEの部分サブフレーム
LTEノードと同じ帯域で動作するWi−Fiノードは、LTEのサブフレーム境界のパターンに従わず、すなわち図11において理解できるように、チャネルは2つのサブフレーム境界の間の任意の時点に空きとなりうる。
RAN1では、LAA検討項目の段階において、非特許文献4(現在のバージョン13.0.0)の7.2.1.1節から明らかであるように、ライセンスPCellおよび(1つまたは複数の)アンライセンスSCellのサブフレーム境界を揃えることが合意された。すなわち、空きチャネル判定(CCA)によってチャネルアクセス挙動を決めるチャネル占有状態に、サブフレーム境界を合わせない。したがってeNBは、CCAの成功後にチャネルを占有する目的で、次のサブフレーム境界に達するまでそのチャネルをブロックする予約信号を送信することができる(図11を参照)。予約信号は、PDSCHに関連するユーザデータを伝えないので、最小限に維持するべきである。
LAA送信の周波数利用効率を高める目的で、部分サブフレームのコンセプトがさまざまな企業から提案されており、非特許文献4の7.2.1.4節に記載されているように、現在RAN1において検討されている。部分サブフレームとは、2つの連続するサブフレーム境界の間のすべてのリソースを占有する完全なサブフレームとは異なり、2つのサブフレーム境界の間のすべてのOFDMシンボルを占有しないサブフレームである。図12は、LAAにおける部分サブフレームの使用を示しており、この図では、(eNode Bによって与えられる)サブフレームタイミングパターンの2つのサブフレーム境界の間に、2つの可能な開始位置を想定している。1つはサブフレーム境界であり、もう1つは、例示的にスロット境界であるものと想定する。図12に示した(部分)サブフレームは、Wi−FiバーストおよびCCAがスロット境界より前で終わることを考慮し、スロット境界から(すなわちサブフレームパターンの中央で)始まることができる。図12から明らかであるように、(部分)サブフレームがいくつかの時点(OFDMシンボル)から始まることを許可することによって、予約信号を短縮することができ、LAAデータバーストがより早く開始される。さらには、予約信号の送信がサポートされない場合、部分サブフレームを使用することによって、さらなるWi−Fiバーストより前にチャネルを占有できる確率が高まる。
図13も部分サブフレームの使用を示しているが、この図では、4つの可能な開始位置を想定している。第1の開始位置は、(最初の)サブフレーム境界であり、第2の開始位置は、最初のスロット内のOFDMシンボルであり(例えばOFDMシンボル3から始まる)、第3の開始位置は、スロット境界であり、第4の開始位置は、2番目のスロット内のOFDMシンボル(例えば最初のスロットと同じ対応するOFDMシンボル(すなわちOFDMシンボル3)、または別のOFDMシンボル)である。図11〜図13で選択されている例では、Wi−FiバーストおよびCCAが第2の開始位置の少し前で終わり、したがってeNBは、ほぼただちにLAAダウンリンクバーストを開始することができる。したがって(必要な)予約信号が極めて短く維持される。
サブフレーム期間/パターン内の可能な/許可される開始位置の数および位置に関しては、現在まで3GPP会合において合意に達していない。理論的には、最大で14個の開始位置、すなわち図14に示したようにサブフレームのOFDMシンボルの各先頭における開始位置が可能であると想定できる(通常のサイクリックプレフィックスを想定する)。少なくとも、2つの開始位置、すなわち1つは最初のサブフレーム境界、もう1つは任意の別のOFDMシンボルの先頭(例:スロット境界)、が存在すると想定することができる。
さらには、LAAバーストの最後における部分サブフレームをサポートすることも可能であり、すなわち、サブフレーム境界から始まるが次のサブフレーム境界より前で終わる部分サブフレームである。LAAバーストの最後における追加の部分サブフレームを使用する利点として、これによって、許可される最大のチャネル占有期間(例えば上に引用した非特許文献4に記載されているように日本における4msなど)を効率的に利用することができる。言い換えれば、部分サブフレームは2番目のサブフレーム境界で終わることができるが(完全なサブフレームと同じ)、それより前で(任意のOFDMシンボルにおいて)終わることもできる。この点に関して、3GPPではまだ最終決定に達していない。
部分サブフレームは、完全なサブフレームの場合と同様に、図15に示したように時間領域において、データ領域に加えて、制御信号のための制御領域(例えばPDCCH)を備えることができ、図15は図13とほとんど同じであるが、部分/完全なサブフレームの先頭におけるPDCCHをさらに示している。制御領域は、ライセンスバンドでのLTE運用に対応して、例えば、続くデータ領域におけるPDSCH割当てに関連するスケジューリング情報を伝える。制御領域は、アンライセンスSCellでのPDSCH送信を対象とする、PDCCHによるセルフスケジューリング(self-scheduling)の場合に必要であるが、ライセンスPCellからのクロススケジューリングの場合には必要ない。アンライセンスSCellにおけるEPDCCHによるセルフスケジューリングは、別のオプションである。このオプションでは時間領域における制御領域が必ずしも要求されず、なぜならEPDCCHは周波数領域においてPDSCHと多重化されるためである。LAAにおいてサポートされるスケジューリング方式については、現在まで3GPPにおいて合意されていない。
LAAバーストの先頭(すなわち開始位置)における部分サブフレームの長さは、一般にはあらかじめ既知ではなく、なぜなら送信側eNBおよび受信側UEのいずれも、CCAの成功に基づいてどの時点でチャネルを占有できるかを認識していないためである。
LAAバーストの最初の部分サブフレームの可能な開始点(OFDMシンボルで表される)の数を減らすことが可能である(例えば、図12で想定したように、完全なサブフレームに対応するサブフレーム境界と、ハーフサブフレームに対応する、2つのサブフレーム境界の間の中央など)。
以下の説明では、予約信号なしでLAAダウンリンクバーストの最初に部分サブフレームを使用することと、制御領域と、許可される開始位置に関連する部分サブフレーム長さの制約とに焦点をあてる。
さまざまな規制要件を考慮すると、部分サブフレームのサポートを導入するためのLTE仕様には、現在のリリース12の仕様と比較して、いくつかの変更が要求されることが明らかである。
「移動局」または「移動ノード」または「ユーザ端末」または「ユーザ機器」は、通信ネットワーク内の物理エンティティである。1つのノードがいくつかの機能エンティティを有することができる。機能エンティティとは、所定の一連の機能を実施する、および/または、所定の一連の機能をノードまたはネットワークの別の機能エンティティに提供するソフトウェアモジュールまたはハードウェアモジュールを意味する。ノードは、通信機器または通信媒体にノードをアタッチする1つまたは複数のインタフェースを有することができ、ノードはこれらのインタフェースを通じて通信することができる。同様に、ネットワークエンティティは、機能エンティティを通信機器または通信媒体にアタッチする論理インタフェースを有することができ、ネットワークエンティティは論理インタフェースを通じて別の機能エンティティや通信相手ノードと通信することができる。
特許請求の範囲および本出願において使用されている用語「無線リソース」は、物理無線リソース(時間−周波数リソースなど)を意味するものと広義に理解されたい。
特許請求の範囲および本出願において使用されている用語「アンライセンスセル」あるいは「アンライセンスキャリア」は、アンライセンス周波数帯域内のセル/キャリアとして広義に理解されたい。これに相応して、特許請求の範囲および本出願において使用されている用語「ライセンスセル」あるいは「ライセンスキャリア」は、ライセンス周波数帯域内のセル/キャリアとして広義に理解されたい。これらの用語は、例示的には、リリース12/13の時点の3GPPおよび作業項目「ライセンス補助アクセス」の文脈において理解されたい。
特許請求の範囲および本出願において使用されている用語「サブフレーム境界」は、通常の完全なサブフレームが始まる(および終わる)ことのできる、サブフレームパターン/タイミングによって与えられる時点、として広義に理解されたい。現在までLTEでは、サブフレームは、eNBがUEをスケジューリングすることのできる最小単位である。サブフレームのパターン/タイミングは、通常ではeNodeBによって制御される。eNodeBへのアクセスを望むUEは、(例えばセルサーチ手順を実行することによって)サブフレームタイミングを取得する必要がある。そのサブフレームタイミングにおいてUEがeNodeBに同期されているときにのみ、UEは、例えば(E)PDCCHのブラインド復号をいつ実行するかを認識する。
特許請求の範囲および本出願において使用されている用語「制御信号候補のセット」は、無線基地局からの制御信号を伝えることのできるいくつかの候補(時間−周波数リソース)を含むセット、として広義に理解されたい。無線基地局が適切なタイミングでUEに制御信号を送信することができるように、各UEと無線基地局は、各サブフレームに対して、制御信号候補を互いの間で設定している。一方でUEは、制御信号候補(のすべて)をブラインド復号することによって、制御信号を取得することができる。制御信号候補のセットは、「サーチスペース」と称することもできる。3GPPの実装形態によれば、制御信号候補は、アグリゲーションレベル(制御信号を送信するための結合されたリソースエレメントの数)と、アグリゲーションレベルあたりの異なる制御信号候補の数とに関連して設定される。例えば、3GPPの実装形態においては、すべてのアグリゲーションレベルのパラメータM(L)の値の合計を、対応するセットの制御信号候補の数とみなすことができる。
背景技術のセクションで説明したように、現在3GPPは、ライセンス補助アクセス(LAA)において部分サブフレームを使用する可能な方法を導入する過程にある。いくつかの合意がすでに達成されたが、この点に関していくつかの重要な課題についてはまだ合意を達成することができていない。さらには、アンライセンスバンドにおいて部分サブフレームをサポートするためのLTE仕様には、ライセンスバンドでの運用に限定されている現在の仕様と比較して、いくつかの変更が要求されることが明らかである。
さらには、現時点では部分サブフレームはアンライセンスバンド(LAA動作)のみにおいて予測されているが、将来的には、部分サブフレームをサポートするコンセプトが別のシナリオ(例えばライセンスバンド)に適用されることもありうる。したがって、本出願では、このコンセプトの説明を容易にする目的で、主としてLAAのシナリオに焦点をあてているが、実際には本発明はこれに限定されない。そうではなく、本発明において工夫されたこのコンセプトは、部分サブフレームがサポートされるLAA以外のシナリオにも適用することができる。
詳述した背景技術のセクションで説明したように、(1つまたは複数の)無線セルにおけるデータスループットおよびリソース使用率(resource usage)を最大にするため、UEおよびeNodeBは、(完全なサブフレームに加えて)部分サブフレームの送信をサポートすることができる。背景技術のセクションでは、部分サブフレームが使用されるシナリオを、例えば図12(2つの開始位置を想定する)または図13(4つの開始位置を想定する)に関連して提示した。
しかしながら、1つの重要な課題は、部分サブフレームが始まる位置/タイミングをUEがどのように認識するかである。もう1つの課題は、部分サブフレームを使用することによって、部分サブフレーム内のPDSCH送信に利用可能なリソースが少ないことに関連する。1つの目標は、依然として、部分サブフレームのリソース使用率を最大にすることとするべきである。
これらの問題点の1つを解決するための1つの可能な方法は、UEが、サポートされる開始位置それぞれにおいてPDCCH(またはEPDCCH)のブラインド復号を実行することである。言い換えれば、eNodeBからの(1つまたは複数の)PDCCHを受信するために監視するPDCCH候補のセットを、UEに対して設定することができ、これらのPDCCH候補の追加のセットは、例えば、背景技術のセクションで説明したように、サブフレーム境界における最初の開始位置に対してすでに行われている方法に対応する方法で、設定される。可能性のある開始位置それぞれにおいてUEにサーチスペースを監視させることによって、eNodeBは、UEがPDCCH候補を監視する対象の事前設定されている開始位置のいずれかから始まる部分サブフレームを使用してデータを送信することを、決定することができる。
図16は、サブフレーム期間あたり(すなわち2つの連続するサブフレーム境界の間に)4つの開始位置が定義されるシナリオの場合の、この方法を示している。この図から理解できるように、各開始位置に制御領域が想定されており、eNodeBはこれらの制御領域においてPDCCH(リソース割当て)をUEに送信することができる。したがってUEは、開始位置の1つにおいてPDCCH候補のセットの中のPDCCHを正常に復号した場合、部分サブフレームがその位置から始まるものと想定することができる。この場合にUEは、正常に復号されたPDCCHに基づいて、例えば、その部分サブフレームのデータ領域(PDSCH)の中のデータの受信を続行することができる。この方法は、PDCCHのブラインド復号の誤り確率が低いため、部分サブフレームの先頭が検出される信頼性が高い。
図16の例示的な解決策においては、追加の開始位置に対して、第1の開始位置(すなわちサブフレーム境界)のサーチスペースと基本的に同じサーチスペースが定義されることを想定している。したがって、16個のPDCCH候補を有するサーチスペースがUEに対して想定されるときには(例えば、UE固有サーチスペースにおいて、すべてのアグリゲーションレベル、表2を参照)、eNodeBによって部分サブフレームが送信されたか否かを判定するために、残りの開始位置についても同じ数のPDCCH候補をブラインド復号しなければならない。
しかしながら、この方法には欠点もある。UEによってブラインド復号されるPDCCH候補の数が、サブフレーム内の開始位置の数とともに線形的に増える。結果としてUEは、同じ時間内により多くの候補を復号しなければならず、これによってUEの複雑さと電力使用量が増大する。さらには、PDCCHの場合に、UEは、先のPDCCHの復号を、後ろのPDCCHより前に終えることができる。この場合、PDCCHの復号処理を再利用することができる。しかしながら、各開始位置の間の間隔が短い場合、開始位置それぞれにおけるPDCCHのブラインド復号すら達成できないことがある。さらにPDSCHの復号も遅れ、なぜならPDSCHを復号するためにはその前に、より多くのPDCCH候補を復号しなければならないためである。EPDCCHの場合には、UEは、EPDCCHの復号を開始するためにサブフレームの最後まで待たなければならない。EPDCCHのブラインド復号の回数が増えると、EPDCCHの復号に必要な時間も増大し、結果としてPDSCHの復号が遅れる。さらには、UEによってブラインド復号されるPDCCH候補の数が増えるにつれて、PDCCHのフォールスアラームの確率も高まる。結果として、例えばUEによってアップリンクグラントが誤検出されると想定すると、不必要なアップリンクデータがUEによって送信されることがあり、これに起因して、セル内で別のUEにスケジューリングされたUL送信に対する不必要な干渉が発生する。
ここまで、上の方法について主としてPDCCHに基づいて説明してきた。しかしながら、この方法は、eNodeBによってサブフレームのEPDCCH制御領域内で制御信号が送信されるシナリオにも、対応する様式において適用される(図6と、背景技術のセクション内の対応する説明を参照)。
図17は、eNodeBによってEPDCCHが使用されるシナリオにおける、この方法を示している。図から明らかなように、2つの制御領域が想定されており、部分/完全なサブフレームの先頭における第1の制御領域は、PCFICHおよびPHICH(必要な場合)を送信するために使用することができ、その一方で、EPDCCH制御領域は、(E)PDCCHを送信するために使用される。この場合にも、部分サブフレームの4つの可能な開始位置の例示的なシナリオにおいて、第1の開始位置(最初のサブフレーム境界)に対して事前設定されている同じサーチスペースが、残りの3つの開始位置に対しても事前設定されるものと想定する。具体的には、第1の位置に対しては、UEのためのサーチスペースとして、16個の(E)PDCCH候補のサーチスペースが想定されている。例えば、背景技術のセクションで表8において説明した方法と同様に、ケース2、8個のPRBのEPDCCHセット(すなわちNXp RB=8)を想定すると、すべてのアグリゲーションレベル1,2,4,8にわたる数(すなわち加算6+6+2+2=16)である。図17に示したように、残りの開始位置にも同じことを適用することができる。しかしながら、このEPDCCHの方法には、図16のPDCCHの解決策に関して説明した欠点と同じ欠点がある。
本発明者は、上に説明した問題点の1つまたは複数を軽減する目的で、以下の例示的な実施形態を着想した。
さまざまな実施形態の特定の実装形態は、3GPP標準規格によって与えられる、一部が背景技術のセクションで説明されている幅広い仕様の中で実施され、さまざまな実施形態に関連する特に重要な特徴が、以下に説明するように追加される。なお、これらの実施形態は、例えば、背景技術のセクションで説明した3GPP LTE−A(リリース10/11/12/13)などの移動通信システムにおいて有利に使用することができるが、実施形態はこれらの特定の例示的な通信ネットワークでの使用に限定されないことに留意されたい。
以下の説明は、本開示の範囲を制限するものとしてではなく、本開示を深く理解するための実施形態の単なる例として理解されたい。当業者には、特許請求の範囲に記載されている本開示の一般的な原理を、さまざまなシナリオに、本明細書に明示的には記載されていない方法で適用できることが認識されるはずである。例示を目的として、いくつかの想定がなされているが、それらの想定は以下の実施形態の範囲を制限するものではない。
さらには、上述したように、以下の実施形態は、3GPP LTE−A(リリース12/13)環境において実施することができる。これらのさまざまな実施形態は、主として、部分サブフレームがサポートされるシナリオ(例えばLAA)において実施される改良されたブラインド復号メカニズムを可能にする。しかしながら、それ以外の機能(すなわちさまざまな実施形態によって変更されない機能)は、背景技術のセクションで説明したものとまったく同じままとする、または、さまざまな実施形態への影響なしに変更することができる。
第1の実施形態
以下では、上記の(1つまたは複数の)問題点を解決するための第1の実施形態を、詳しく説明する。第1の実施形態の複数の異なる実装形態について、以下に詳しく説明する。以下では、この実施形態の原理を容易に説明するために工夫された、次の例示的なシナリオを使用することによって、第1の実施形態を説明する。しかしながら、これらの原理は別のシナリオに適用することもでき、そのようなシナリオのいくつかは、後から明示的に説明する。
背景技術のセクションで説明したように、3GPPは、部分サブフレームをサポートすることによって、現在のシステムを機能強化することを予定している。部分サブフレームは、eNodeBにさらなる柔軟性を与え、例えばeNodeBは、サブフレーム境界においてのみならず、サブフレーム境界の間の特定の追加の開始位置(図12に示したスロット境界、あるいは図13に示したさらなる開始位置)においても、データの送信を開始することができる。以下において、この実施形態を説明するために使用される例示的なシナリオでは、より多くの開始位置も可能ではあるが、説明を容易にするため、各サブフレームにおいて合計で2つの開始位置(サブフレーム境界と、例えばスロット境界)、または合計で4つの開始位置(サブフレーム境界と、スロット境界と、2つのさらなる開始位置:例えば図13を参照)のいずれかを想定する。
部分サブフレームをどのように設定するかの多くの細部に関しては、現在のところ3GPPではまだ決定されていない。無線セルに対して部分サブフレームがサポートされるか否かは、eNodeBが決定できるものと想定することができ、サポートされる場合、サブフレームの開始位置のポジションおよび数を、eNodeBによって決定する、または事前設定する(例えば仕様に決めておく)ことができる。これらの対応する情報は、例えばシステム情報ブロードキャスト、またはRRCシグナリングなどUEに固有なメッセージを使用することによって、セル内のユーザ機器に提供することができる。いずれの場合にも、部分サブフレームがサポートされるか否か、およびどの部分サブフレームがサポートされるかに関して、UEおよびeNodeBの両方が同じ条件下にあるように、システムが設定される。
これに関連して、物理ダウンリンク制御チャネルの構造は、従来技術からすでに公知であるようにサブフレーム境界に対してのみならず、部分サブフレームをフルに利用するために提供されるサブフレーム内の追加の開始位置に対しても設定される。現在のところ、物理ダウンリンク制御チャネルは、背景技術のセクションにおいて非特許文献2などの対応する3GPP標準規格を参照しながら詳しく説明したように、主として最初の開始位置(サブフレーム境界)に対して設定されている。これに伴って、UE固有サーチスペースは、特に、対応するアグリゲーションレベル(例えばPDCCHの場合の1,2,4,8)と、アグリゲーションレベルあたりのPDCCH候補の数M(L)によって定義される。なお、制御チャネルのシグナリングがEPDCCHによって提供されるシナリオについては後から説明することに留意されたい。
同様に、部分サブフレームをサポートするためにUEに対して設定される追加の開始位置に対しても、物理ダウンリンク制御チャネルが設定される。特に、eNodeBは、追加の開始位置それぞれを対象に設定されるPDCCH候補のセットを決定することができる。最初の開始位置の場合と同様に、さらなる開始位置それぞれに対して、1つまたは複数のアグリゲーションレベル(それぞれが1つまたは複数のPDCCH候補を有する)をサポートすることができる。しかしながら第1の実施形態によれば、第1の開始位置(すなわちサブフレーム境界)を対象に設定されるPDCCH候補の数と比較して、少なくとも1つのより後ろの開始位置を対象とするPDCCH候補の数が低減される。
例えば、各サブフレームにおいて合計で2つの開始位置を有するシナリオでは、対応するサーチスペースおよびPDCCH候補は、eNBによって次のように設定することができる。
この表は、対応して図18に示してあり、図18は、サブフレームあたり2つの可能な開始位置と、y軸に示したPDCCH候補の数を有するシナリオを示している。さらにこの図には、図解した2番目のサブフレームにおける両方の開始位置について、設定されるアグリゲーションレベルと、アグリゲーションレベルあたりのPDCCH候補もリストしてあり(表16も参照)、これらのアグリゲーションレベルおよびアグリゲーションレベルあたりのPDCCH候補は、当然ながら他のすべてのサブフレームにも適用される。図から明らかであるように、この設定では、スロット境界から始まる部分サブフレームには、最初の開始位置の場合と同じ数のPDCCH候補を提供する代わりに、半分のみのPDCCH候補を提供する。
同様に、合計で4つの開始位置の場合、次の表に従って以下のPDCCH候補を例示的に設定することができる。
この表は図19に例示的に示してあり、図19は、サブフレームあたり4つの可能な開始位置と、各開始位置を対象とする、y軸に示したPDCCH候補の対応する数を有するシナリオを示している。さらにこの図には、図解した2番目のサブフレームにおける4つのすべての開始位置について、設定されるアグリゲーションレベルと、アグリゲーションレベルあたりのPDCCH候補もリストしてあり(表17も参照)、これらのアグリゲーションレベルおよびアグリゲーションレベルあたりのPDCCH候補は、当然ながら他のすべてのサブフレームにも適用される。図から明らかであるように、後ろの開始位置ほど、その開始位置に設定されるPDCCH候補が少ないように、開始位置ごとにPDCCH候補の数が減少していく。
4つの開始位置を有するシナリオの場合の、PDCCH候補の異なるセットの別の可能な設定を、次の表に示してあり、図20に図解してある。
上に説明した表および図は、PDCCH候補の異なるセットの単なる例として理解されたい。当然ながら数多くの別の可能な設定を予測することができる。
eNodeBとUEとの間で設定されるPDCCH候補の特定のセットに関する情報は、eNodeBによって適切な方法においてUEに提供される。これは、例えば、最初に接続を確立するときに(例えばRRC接続手順時に)、またはアンライセンスセルを追加またはアクティブにするときに、行うことができる。PDCCH候補のセットを事前設定することもできる(例えば仕様によって決めておく)。
したがって、対応するPDCCH候補のセットは、制御チャネルの送信に対して、eNodeBとUEの間で設定される。このことは、特にeNodeBの観点からは、各開始位置を対象に設定されているPDCCH候補それぞれを、UEにPDCCHを送信する目的に使用できることを意味する。一方でこのことは、UEの観点からは、eNodeBからのPDCCH送信を受信することができるように、UEは最初の開始位置についてのみならず、残りの開始位置についてもPDCCH候補をブラインド復号しなければならないことを意味する。
したがってUEは、開始位置それぞれについて、すべての可能なPDCCH候補をブラインド復号することによって、完全/部分サブフレーム(および対応する制御データとユーザデータ)がeNodeBによって送信されたかと、完全/部分サブフレームが始まるタイミングとを判定することが可能である。さらには、部分サブフレームをサポートするとき、サブフレーム期間内の後ろの方の開始位置ではPDCCH候補の数が減少することを考えれば、サブフレーム期間内にUEにおいて実行されるPDCCHブラインド復号の合計回数は過大には増大しない。結果として、部分サブフレームをサポートするときのUEの複雑さ、処理パワー、PDSCHの復号の遅れ、PDCCHの復号処理におけるフォールスアラームの確率は、許容レベルに維持される。特に、部分サブフレームをサポートすることによって達成される利点を考慮すれば、許容レベルである。
ここまで、制御信号(例えばPDCCH)を送信するのにPDCCH制御領域を使用するシナリオの場合を説明してきた。以下では、第1の実施形態の原理を、背景技術のセクションで例示的に説明したEPDCCHを使用するシナリオに適用する。拡張PDCCHは、特に、各サブフレームの制御領域内の他の制御チャネルに加えて、各サブフレームのPDSCH領域において送信される(図6を参照)。EPDCCH制御領域と、最初の開始位置(サブフレーム境界)を対象とするサーチスペースは、3GPPに従って通常どおりに設定することができる。例えば、対応する背景技術のセクションと、3GPPの標準規格である非特許文献2に説明されているように(図17も参照)、1つの局在型EPDCCHセット、8個のPRBのPRBサイズ、ケース2を例示的に想定し(上の表8を参照)、したがって第1の開始位置を対象に、合計で16個のEPDCCH候補(すなわちアグリゲーションレベル(AL)1:6個、AL2:6個、AL4:2個、AL8:2個)が提供される。
第1の実施形態では、この表を以下のように拡張することができ、最初に、図21に例示的に示したように2つの開始位置を有するシナリオを想定する。図21では、8個のPRBのEPDCCHセットかつケース2を想定しており、したがって第2の位置を対象にEPDCCH候補のセットが設定されており、第2の開始位置では、第1の開始位置(すなわちサブフレーム境界)において監視される16個のEPDCCH候補と比較して、UEが監視しなければならないEPDCCH候補の数は8個である(すなわちAL1:3個、AL2:3個、AL4:1個、AL8:1個)。
さらに、サブフレームの可能な開始位置が4つである、部分サブフレームのシナリオを想定するときには、EPDCCH候補のさまざまなセットを設定する目的に以下の表を使用することができる。この場合も、8個のPRBを有するEPDCCHセット、ケース2を想定する。表および対応する図22から明らかであるように、第3の開始位置および第4の開始位置では、高いアグリゲーションレベルがもはやサポートされず、したがって後ろの方の開始位置を対象とするEPDCCH候補の数が相当に減少する。
さらなる例によれば、以下の表は、4つの可能なサブフレーム開始位置を有する部分サブフレームのシナリオの場合の、1つの分散型EPDCCH−PRBセットの実装形態を与え、図23は、PRB=8かつケース2の場合を示している。
上のいくつかの例から理解できるように、部分サブフレームの開始位置のうちの少なくとも1つ(これらの例ではすべて)を対象とするEPDCCH候補の数は、第1の開始位置を対象とするEPDCCH候補の数よりも少ない。
以下では、第1の実施形態のいくつかの態様におけるさらなる有利な実装形態について詳しく説明する。
例えば、図および背景技術の説明から明らかであるように、部分サブフレームは、Wi−Fiノードによるアンライセンス周波数帯における同期されていない送信に対処するために、LAAの枠組みの中で導入される可能性が高い。したがって、第1の実施形態の1つの実装形態は、そのようなLAAシナリオに適用され、LAAシナリオでは、リソース使用率を高めるために主としてアンライセンスセルにおいて部分サブフレームがサポートされる。したがって、第1の実施形態の上述した原理および例は、アンライセンスセル(すなわちアンライセンス周波数スペクトル内のキャリア)に適用されるべきである。したがって、PDCCH候補のさまざまなセットが設定されるのはアンライセンスセル上であり、したがってUEは、開始位置ごとにPDCCH候補をブラインド復号するために、アンライセンスサービングセルの制御領域のサーチスペースを監視する。
例えば、部分サブフレームの場合にUEにおいてブラインド復号処理をどのように実施するべきかは、まだ明確ではない。現在のところUEは、自身への制御信号が送信されたか否かを判定するため、サブフレーム境界においてすべてのPDCCH候補を復号する。しかしながら、(先の)開始位置において制御信号を正常に復号した後に、残りの開始位置についてもPDCCH候補のブラインド復号を続けるかは、不明確である。例えば、UEがサブフレームの4つの開始位置のうち第2の開始位置においてPDCCHを正常に復号すると想定すると、UEは、第1の開始位置と第2の開始位置についてはすべてのPDCCH候補をブラインド復号するが、第3の開始位置および第4の開始位置についてはブラインド復号を続ける必要はない。特に、eNodeBが、4つの可能な開始位置のうちの1つのみにおいてデータの送信を開始するものと想定する。言い換えれば、現在の開始位置においてeNodeBからの制御信号を正常に復号した時点で、残りの開始位置についてはブラインド復号処理を続行しないように、UEを設定することができる。
これに代えて、たとえUEが現在の開始位置においてeNodeBからの制御信号を正常に復号した場合にも、残りの開始位置についてブラインド復号処理を続行するように、UEを設定することができる。この設定は、制御信号の誤検出に対処するために特に有利であり得る。特に、UEが自身への制御信号を誤って正常に復号した場合、ブラインド復号処理を続行しなければ、実際にはより後ろの開始位置においてeNodeBによって制御信号が送信されていた場合に、UEが実際のデータを受信することが妨げられる。したがって、正しいPDCCHを正常に復号するという観点から、UEは残りの開始位置において制御信号候補のセットのブラインド復号を続けることができる。UEが2つ以上のDLグラントを正常に復号した場合、UEは、復号されたDLグラントに従って対応するPDSCHを復号する。1つの対応するPDSCHの復号に成功した場合、UEは、それ以外の復号されたDLグラントを無視し、それらを誤検出とみなす。
別の有利な実装形態によれば、部分サブフレームの制御領域を、完全なサブフレームの対応する制御領域よりも短くすることができる。PDCCHの制御領域は、特に、通常ではサブフレームの先頭における特定の数のOFDMシンボル(例えば図6では3個のOFDMシンボル)にまたがる。この実装形態によれば、各サブフレーム期間内の部分サブフレームの少なくとも1つに提供される制御領域が短縮される。例えば、第1の開始位置から始まる完全なサブフレームのPDCCH領域を、3個のOFDMシンボルに沿った範囲とすることができ、その一方で、それ以降の残りの開始位置のいくつか、またはすべてに対応するPDCCH制御領域を、1個のOFDMシンボルにまたがるのみとすることができる。制御領域の最初のOFDMシンボルにおいて送信される対応するPCFICH制御チャネルは、これに相応して、それぞれの開始位置の場合のPDCCH制御領域の長さを示す。したがってUEは、PDCCH制御領域の長さをPCFICHから導く。
これに対して、部分サブフレームの制御領域については、制御領域長さを事前設定することもでき、したがって、対応するPCFICHをeNodeBによって送信する必要がない。これによりCFI(制御フォーマットインジケータ)の検出誤りが減少し、さらに、通常ではこのPCFICHを送信するために使用されるリソースが解放され、後から説明するように、そのリソースをPDSCHを送信する目的に使用することができる。
別の有利な実装形態によれば、各サブフレーム期間内にUEによって実行されるブラインド復号の試行回数が、以下に説明するように、部分サブフレームのサポートを実施することによって増大しない。部分サブフレームのサポートは、(1基または複数基の)特定のUEに対して例えばeNodeBによって有効にする、または無効にすることができるものと想定する。言い換えればeNodeBは、各UEについて、部分サブフレームが使用されるか否かを決定することができ、それに応じてUEを設定する。したがって、このシナリオの場合、2つの異なるケース(すなわち、部分サブフレームをサポートするときの制御チャネルの設定と、部分サブフレームをサポートしないときの制御チャネルの別の設定)が区別される。eNodeBおよびUEは、部分サブフレームがサポートされるか否かに応じて、これら2つの設定の間で切り替えることができる。前に説明したように、この実装形態の背後の原理は、部分サブフレームをサポートするときに、制御信号をブラインド復号するためのUEによる処理が増大しない(すなわち変化しない)ことである。部分サブフレームをサポートしないときには、PDCCHの設定は、3GPPの従来技術に関連して前に説明したようにすることができる(例えば、4つのアグリゲーションレベルに対して設定される16個のPDCCH候補を有する(表2、図16を参照))。これに対して、部分サブフレームをサポートするときには、異なるPDCCH設定が使用される。次の表から明らかであるように、最初の位置を対象とするPDCCH候補のセットも変化する。
部分サブフレームがサポートされるときの、上に説明した例示的なPDCCH設定は、対応して図24に示してある。
これらから明らかであるように、4つのサブフレーム開始位置すべてのPDCCH候補の合計数(6+6+2+2)は、部分サブフレームをサポートしないときに、サブフレーム境界である開始位置のみにおいてUEによってブラインド復号されるPDCCH候補の数(16)に等しい(表2の、UE固有タイプのすべてのアグリゲーションレベルを参照)。
同じコンセプトは、局在型EPDCCH−PRBセット、ケース2、PRB=8の場合について例示的に示したEPDCCH制御チャネルの設定にも適用することができる。
この例示的なシナリオから明らかであるように、4つのサブフレーム開始位置すべてのUEによってブラインド復号されるEPDCCH候補の合計数(6+6+2+2)は、部分サブフレームをサポートしないときにサブフレーム境界である開始位置(のみ)においてUEによってブラインド復号されるEPDCCH候補の数(16)に等しい(表8の最後の行を参照)。部分サブフレームがサポートされるときの、いま説明した例示的なEPDCCH設定は、対応して図25に示してある。
このコンセプトによるEPDCCH制御チャネルの設定のさらなる例は、1つの分散型EPDCCH−PRBセット、ケース2、PRBサイズ=8の場合の次の表に与えられる。部分サブフレームがサポートされないときの、1つの分散型EPDCCH−PRBセット、ケース2、PRBサイズ=8の場合の対応するEPDCCH制御チャネルの設定は、表6に示してあり、合計で16個のEPDCCH候補を有する。
部分サブフレームがサポートされるか否かには無関係に、UEにおけるブラインド復号処理量を同じに維持することによって、UEの複雑さおよび処理が変化しない。
第1の実施形態のさらなる実装形態によれば、部分サブフレームのPDSCHデータの送信におけるリソース使用率が、以下に説明するように改善される。対応する説明は図26を参照しながら行い、図26では、部分サブフレームがスロット境界から(すなわちOFDMシンボル7から)始まるシナリオを想定する。図26から明らかであるように、PDCCH制御領域は1個のOFDMシンボル長であるものと想定され、PDCCH制御信号は、図示した2個のリソースエレメントによって送信される。
背景技術のセクションで説明したように、また前のいくつかの実装形態において想定したように、PDSCHデータ領域は、通常ではPDCCH制御領域の後に始まる。しかしながらこの実装形態によれば、PDSCHは、PDCCHと同じOFDMシンボルから(すなわちサブフレームまたは部分サブフレームの先頭から)始まることができる。このことは、対応して図26に示してあり、図26では、PDSCHデータ領域はサブフレーム期間の2番目のスロット全体にわたる。
さらにeNodeBでは、PDCCHを送信するためにeNodeBによって使用されるリソースエレメント(すなわちサブキャリアインデックス2および9における例示的に示したリソースエレメント)には、PDSCHがマッピングされない。
したがって、PDSCHを符号化するとき、PDCCHの送信に使用されるREは、PDSCHの送信に利用可能であるとはみなされない。部分サブフレームにおいてスケジューリングされるUEが1基のみである場合、PDCCH候補のうちの1つにおいて1つのみのPDCCHが送信される。部分サブフレームにおいてスケジューリングされるUEが2基以上である場合には、2つ以上のPDCCHが送信される。UEは、別のUEに送信されるPDCCHを認識しない。したがってUEは、PDSCHの復号を試みるとき、以下のRE、すなわち、PDCCHの送信用のREとして復号されるRE、基準信号の送信に使用されているRE、およびPCFICHおよびPHICHの送信に使用されているRE(該当する場合)などを除く、制御領域内のすべてのREが、PDSCHの送信に使用されているものと想定する。制御領域内で送信される、別のUEへのPDCCHが存在する場合、UEはそれを認識せず、そのPDCCHは、単にPDSCHの復号に対する干渉の原因となる。部分サブフレームのPDSCHの開始位置は、設定可能とすることができる。eNodeBは、部分サブフレームのPDSCHがいつ始まるかを、システムブロードキャスト情報またはUE固有メッセージの中で示すことができる。1つのケースとして、PDSCHはPDCCHと同じOFDMシンボルから(すなわちサブフレームまたは部分サブフレームの先頭から)始まる。
上の説明および図26では、PDCCH制御領域のみについて言及しているが、EPDCCHが使用されるシナリオにも同様の改善を適用することができる。EPDCCHが使用されるときには、特に、EPDCCHおよびPDSCHが、サブフレームまたは部分サブフレームと同じOFDMシンボル(すなわち部分サブフレームの最初のOFDMシンボル)から始まる。
さらなる実施形態
第1のバリエーションによれば、1つまたは複数の制御信号をユーザ機器に送信するために無線基地局によって使用可能であるように、移動通信システムにおいて無線セルの各サブフレームの制御領域においてユーザ機器に対して無線基地局によって事前設定される制御信号候補、をブラインド復号する方法、を提供する。2つの連続するサブフレーム境界の間に、複数の開始位置が事前設定され、第1の開始位置が、これら2つの連続するサブフレーム境界のうちの最初のサブフレーム境界である。サブフレームは、サブフレーム境界から始まらない、またはサブフレーム境界において終わらない部分サブフレーム、あるいは、サブフレーム境界から始まりサブフレーム境界において終わる完全なサブフレーム、のいずれかである。完全なサブフレームは、第1の開始位置から始まり、部分サブフレームは、複数の開始位置のうちの任意の1つから始まる。第1の開始位置を対象に、制御信号候補の第1のセットがユーザ機器に対して事前設定される。残りの開始位置を対象に、制御信号候補のさらなるセットがユーザ機器に対して事前設定され、残りの開始位置それぞれに対して制御信号候補の1つのセットである。ユーザ機器宛ての1つの制御信号を、無線基地局によって1つの制御信号候補において送信することができる。さらなるセットのうちの少なくとも1つのセットの制御信号候補の数は、第1のセットの制御信号候補の数より少ない。本方法は、各サブフレームに対してユーザ機器によって実行される次のステップを含む。すなわちUEは、サブフレームにおける1つまたは複数の制御信号を受信するために、複数の開始位置のうちの少なくとも第1の開始位置において、その開始位置を対象に事前設定されている制御信号候補のセットをブラインド復号する。
第1のバリエーションに加えて提供される第2のバリエーションによれば、ユーザ機器に、少なくとも1つのライセンスセルおよび少なくとも1つのアンライセンスセルが設定される。無線セルは、少なくとも1つのアンライセンスセルのうちの1つであり、したがって、ブラインド復号するステップは、これら少なくとも1つのアンライセンスセルのサブフレームに対してユーザ機器によって実行される。
第1または第2のバリエーションに加えて提供される第3のバリエーションによれば、残りの開始位置のうちの任意の1つにおいてユーザ機器によってブラインド復号される制御信号候補の数が、第1の開始位置においてユーザ機器によってブラインド復号される制御信号候補の数よりも少ないように、制御信号候補のセットが事前設定される。オプションとして、セットの制御信号候補の数が、次の開始位置それぞれにおいて少なくなるように、制御信号候補のセットが事前設定され、第1の開始位置を対象に事前設定される制御信号候補の数が、次の開始位置を対象に事前設定される制御信号候補の数よりも大きい。
第1のバリエーションから第3のバリエーションのいずれかに加えて提供される第4のバリエーションによれば、制御信号候補のセットをブラインド復号するステップが、各サブフレームにおいて、1)1つまたは複数の制御信号が正常に復号されるまで、または2)1つまたは複数の制御信号が正常に復号されるか否かにかかわらずすべての開始位置に対して、実行される。
第1のバリエーションから第4のバリエーションのいずれかに加えて提供される第5のバリエーションによれば、制御信号候補のセットの制御信号候補の数が、そのセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数と、そのセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルあたりの制御信号候補の数とに依存する。少なくとも1つのさらなるセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数は、第1のセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数より少ない。これに加えて、またはこれに代えて、少なくとも1つのさらなるセットの少なくとも1つのアグリゲーションレベルの制御信号候補の数は、第1のセットの対応するアグリゲーションレベルの制御信号候補の数より少ない。アグリゲーションレベルは、制御信号を送信するためにいくつのリソースエレメントが使用されるかを定義する。
第1のバリエーションから第5のバリエーションのいずれかに加えて提供される第6のバリエーションによれば、第1の開始位置から始まる部分サブフレームまたは完全なサブフレームの制御領域は、残りの開始位置のうちの1つから始まる部分サブフレームの制御領域よりも、時間領域において大きい。オプションとして、残りの開始位置のうちの1つから始まる部分サブフレームの制御領域は、1個の直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)シンボルを範囲とする。
第1のバリエーションから第6のバリエーションのいずれかに加えて提供される第7のバリエーションによれば、ユーザ機器は、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行する、または実行しないように設定される。ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行しないように設定されている場合、ユーザ機器は、各サブフレームにおいて、そのサブフレームの第1の開始位置のみに対して、ブラインド復号するステップを実行する。これに対して、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行するように設定されている場合、ユーザ機器は、各サブフレームにおいて、そのサブフレームの複数の開始位置それぞれに対して、ブラインド復号するステップを実行する。オプションとして、ユーザ機器が)、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行しないように設定されているとき、第1の開始位置において、制御信号候補の第1のセットがユーザ機器によってブラインド復号される。逆に、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行するように設定されているとき、第1の開始位置において、第1のセットとは異なる制御信号候補の第2のセットがユーザ機器によってブラインド復号される。さらなるオプションとして、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行しないように設定されているときにユーザ機器によってブラインド復号される、サブフレームの第1の開始位置を対象に事前設定されているセットの制御信号候補の数は、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行するように設定されているときにユーザ機器によってブラインド復号される、サブフレームに定義されている複数の開始位置すべての事前設定されているセットの制御信号候補の数、と同じである。1つのオプションによれば、ユーザ機器は、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行するように、または実行しないように、無線リソース制御シグナリングなどの上位層シグナリングを介して設定される。
第1のバリエーションから第7のバリエーションのいずれかに加えて提供される第8のバリエーションによれば、制御領域は、部分サブフレームおよび完全なサブフレームそれぞれの先頭にある。制御領域は、物理ダウンリンク制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)、物理制御フォーマットインジケータチャネル(PCFICH:Physical Control Format Indicator Channel)、および/または、物理ハイブリッドHARQインジケータチャネル(PHICH:Physical hybrid HARQ Indicator Channel)、を備えている。これに代えて、制御領域は、時間領域において、部分サブフレームおよび完全なサブフレームそれぞれのデータ領域全体にわたり分布している。この制御領域は拡張PDCCHを備えており、第2の制御領域は、部分サブフレームおよび完全なサブフレームそれぞれの先頭にある。第2の制御領域は、物理制御フォーマットインジケータチャネル(PCFICH)および/または物理ハイブリッドHARQインジケータチャネル(PHICH)を備えている。
第1のバリエーションから第8のバリエーションのいずれかに加えて提供される第9のバリエーションによれば、無線セルにおいてサブフレームタイミングが無線基地局によって使用され、サブフレームタイミングは、時間領域におけるサブフレーム境界およびスロット境界を定義する。オプションとして、サブフレームタイミングは、少なくとも1つのアンライセンスセルおよび少なくとも1つのライセンスセルに適用される。これに代えて、またはこれに加えて、制御信号は、サブフレームのデータ領域において送信されるデータを正常に復号するための制御情報を含む。部分サブフレームは、2つの連続するサブフレーム境界の間の複数の終了位置のうちの1つにおいて終わり、第1の終了位置は、2つの連続するサブフレーム境界のうちの2番目である。
第1のバリエーションから第9のバリエーションのいずれかに加えて提供される第10のバリエーションによれば、制御領域のリソースのうち1つまたは複数の制御信号を送信するために使用されるリソースを除く、サブフレームの制御領域およびデータ領域に、無線基地局によってデータがマッピングされる。したがって、ユーザ機器は、正常に復号された制御信号候補を除くサブフレームのリソースから、データを復号する。
第11のバリエーションによれば、1つまたは複数の制御信号をユーザ機器に送信するために無線基地局によって使用可能であるように、移動通信システムにおいて無線セルの各サブフレームの制御領域においてユーザ機器に対して無線基地局によって事前設定される制御信号候補、をブラインド復号するユーザ機器、を提供する。2つの連続するサブフレーム境界の間に、複数の開始位置が事前設定され、第1の開始位置が、これら2つの連続するサブフレーム境界のうちの最初のサブフレーム境界である。サブフレームは、サブフレーム境界から始まらない、またはサブフレーム境界において終わらない部分サブフレーム、あるいは、サブフレーム境界から始まりサブフレーム境界において終わる完全なサブフレーム、のいずれかである。完全なサブフレームは、第1の開始位置から始まり、部分サブフレームは、複数の開始位置のうちの任意の1つから始まる。第1の開始位置を対象に、制御信号候補の第1のセットがユーザ機器に対して事前設定される。残りの開始位置を対象に、制御信号候補のさらなるセットがユーザ機器に対して事前設定され、残りの開始位置それぞれに対して制御信号候補の1つのセットである。ユーザ機器宛ての1つの制御信号を、無線基地局によって1つの制御信号候補において送信することができる。さらなるセットのうちの少なくとも1つのセットの制御信号候補の数は、第1のセットの制御信号候補の数より少ない。本ユーザ機器は、各サブフレームにおいて、サブフレームにおける1つまたは複数の制御信号を受信するために、複数の開始位置のうちの少なくとも第1の開始位置において、その開始位置を対象に事前設定されている制御信号候補のセットをブラインド復号するように構成されている手段、を備えている。
第11のバリエーションに加えて提供される第12のバリエーションによれば、ユーザ機器に、少なくとも1つのライセンスセルおよび少なくとも1つのアンライセンスセルが設定される。無線セルは、少なくとも1つのアンライセンスセルのうちの1つであり、したがって手段は、少なくとも1つのアンライセンスセルのサブフレームに対してブラインド復号を実行する。
第11または第12のバリエーションに加えて提供される第13のバリエーションによれば、残りの開始位置のうちの任意の1つにおいてユーザ機器によってブラインド復号される制御信号候補の数が、第1の開始位置においてユーザ機器によってブラインド復号される制御信号候補の数よりも少ないように、制御信号候補のセットが事前設定される。オプションとして、セットの制御信号候補の数が、次の開始位置それぞれにおいて少なくなるように、制御信号候補のセットが事前設定され、第1の開始位置を対象に事前設定される制御信号候補の数が、次の開始位置を対象に事前設定される制御信号候補の数よりも大きい。
第11のバリエーションから第13のバリエーションの1つに加えて提供される第14のバリエーションによれば、ブラインド復号する手段は、各サブフレームにおいて、1)1つまたは複数の制御信号が正常に復号されるまで、または2)1つまたは複数の制御信号が正常に復号されるか否かにかかわらずすべての開始位置に対して、制御信号候補のセットのブラインド復号を続行するように構成されている。
第11のバリエーションから第14のバリエーションの1つに加えて提供される第15のバリエーションによれば、制御信号候補のセットの制御信号候補の数が、そのセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数と、そのセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルあたりの制御信号候補の数とに依存する。少なくとも1つのさらなるセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数は、第1のセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数より少ない。これに代えて、またはこれに加えて、少なくとも1つのさらなるセットの少なくとも1つのアグリゲーションレベルの制御信号候補の数は、第1のセットの対応するアグリゲーションレベルの制御信号候補の数より少ない。アグリゲーションレベルは、制御信号を送信するためにいくつのリソースエレメントが使用されるかを定義する。
第11のバリエーションから第15のバリエーションの1つに加えて提供される第16のバリエーションによれば、第1の開始位置から始まる部分サブフレームまたは完全なサブフレームの制御領域は、残りの開始位置のうちの1つから始まる部分サブフレームの制御領域よりも、時間領域において大きい。1つのオプションにおいては、残りの開始位置のうちの1つから始まる部分サブフレームの制御領域は、1個の直交周波数分割多重(OFDM)シンボルを範囲とする。
第11のバリエーションから第16のバリエーションの1つに加えて提供される第17のバリエーションによれば、ユーザ機器は、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行する、または実行しないように設定される。ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行しないように設定されている場合、ブラインド復号する手段は、各サブフレームにおいて、そのサブフレームの第1の開始位置のみに対してブラインド復号を実行する。これに対して、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行するように設定されている場合、ブラインド復号する手段は、各サブフレームにおいて、そのサブフレームの複数の開始位置それぞれに対してブラインド復号を実行する。オプションとして、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行しないように設定されているとき、第1の開始位置において、制御信号候補の第1のセットがユーザ機器によってブラインド復号され、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行するように設定されているとき、第1の開始位置において、第1のセットとは異なる制御信号候補の第2のセットがユーザ機器によってブラインド復号される。オプションとして、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行しないように設定されているときにユーザ機器によってブラインド復号される、サブフレームの第1の開始位置を対象に事前設定されているセットの制御信号候補の数は、ユーザ機器が、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行するように設定されているときにユーザ機器によってブラインド復号される、サブフレームに定義されている複数の開始位置すべての事前設定されているセットの制御信号候補の数、と同じである。オプションとして、ユーザ機器は、部分サブフレームに対してブラインド復号を実行するように、または実行しないように、無線リソース制御シグナリングなどの上位層シグナリングを介して設定される。
第11のバリエーションから第17のバリエーションの1つに加えて提供される第18のバリエーションによれば、制御領域のリソースのうち1つまたは複数の制御信号を送信するために使用されるリソースを除く、サブフレームの制御領域およびデータ領域に、無線基地局によってデータがマッピングされる。本ユーザ機器は、正常に復号された制御信号候補を除くサブフレームのリソースから、データを復号する。
第19のバリエーションによれば、1つまたは複数の制御信号をユーザ機器に送信する無線基地局であって、1つまたは複数の制御信号をユーザ機器に送信するために無線基地局によって使用可能であるように、制御信号候補がユーザ機器に対して無線基地局によって事前設定される、無線基地局、を提供する。2つの連続するサブフレーム境界の間に、複数の開始位置が事前設定され、第1の開始位置が、これら2つの連続するサブフレーム境界のうちの最初のサブフレーム境界である。サブフレームは、サブフレーム境界から始まらない、またはサブフレーム境界において終わらない部分サブフレーム、あるいは、サブフレーム境界から始まりサブフレーム境界において終わる完全なサブフレーム、のいずれかである。完全なサブフレームは、第1の開始位置から始まり、部分サブフレームは、複数の開始位置のうちの任意の1つから始まる。第1の開始位置を対象に、制御信号候補の第1のセットがユーザ機器に対して事前設定される。残りの開始位置を対象に、制御信号候補のさらなるセットがユーザ機器に対して事前設定され、残りの開始位置それぞれに対して制御信号候補の1つのセットである。ユーザ機器宛ての1つの制御信号を、無線基地局によって1つの制御信号候補において送信することができる。さらなるセットのうちの少なくとも1つのセットの制御信号候補の数は、第1のセットの制御信号候補の数より少ない。本無線基地局は、複数の開始位置のうち、データの送信を開始するための1つの開始位置を決定するように構成されているプロセッサ、を備えている。プロセッサは、決定された開始位置を対象に事前設定されている制御信号候補のセットから、1つの制御信号候補を決定するように、さらに構成されている。送信機は、決定された開始位置の決定された制御信号候補を使用して、制御信号を送信するように構成されている。
第19のバリエーションに加えて提供される第20のバリエーションによれば、残りの開始位置のうちの任意の1つにおいてユーザ機器によってブラインド復号される制御信号候補の数が、第1の開始位置においてユーザ機器によってブラインド復号される制御信号候補の数よりも少ないように、制御信号候補のセットが事前設定される。オプションとして、セットの制御信号候補の数が、次の開始位置それぞれにおいて少なくなるように、制御信号候補のセットが事前設定され、第1の開始位置を対象に事前設定される制御信号候補の数が、次の開始位置を対象に事前設定される制御信号候補の数よりも大きい。
第19または第20のバリエーションに加えて提供される第21のバリエーションによれば、制御信号候補のセットの制御信号候補の数が、そのセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数と、そのセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルあたりの制御信号候補の数とに依存する。少なくとも1つのさらなるセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数は、第1のセットに対して事前設定されるアグリゲーションレベルの数より少ない。これに加えて、またはこれに代えて、少なくとも1つのさらなるセットの少なくとも1つのアグリゲーションレベルの制御信号候補の数は、第1のセットの対応するアグリゲーションレベルの制御信号候補の数より少ない。アグリゲーションレベルは、制御信号を送信するためにいくつのリソースエレメントが使用されるかを定義する。
ハードウェアおよびソフトウェアによる本開示の実施
別の例示的な実施形態は、上述したさまざまな実施形態を、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアと協働するソフトウェアを使用して実施することに関する。これに関連して、ユーザ端末(移動端末)およびeNodeB(基地局)を提供する。ユーザ端末および基地局は、本明細書に記載されている方法を実行するように構成されており、これらの方法に適切に関与する対応するエンティティ(受信機、送信機、プロセッサなど)を含む。
さまざまな実施形態は、コンピューティングデバイス(プロセッサ)を使用して実施または実行され得るものとさらに認識される。コンピューティングデバイスまたはプロセッサは、例えば、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、または、その他プログラマブルロジックデバイスなどである。さまざまな実施形態は、これらのデバイスの組合せによっても実行または具体化され得る。特に、上に説明した各実施形態の説明において使用される各機能ブロックは、集積回路としてのLSIによって実施することができる。これらの機能ブロックは、チップとして個別に形成する、または、機能ブロックの一部またはすべてが含まれるように1個のチップを形成することができる。これらのチップは、自身に結合されているデータ入出力部を含むことができる。LSIは、集積度の違いに応じて、IC、システムLSI、スーパーLSI、またはウルトラLSIとも称される。しかしながら、集積回路を実施する技術は、LSIに限定されず、専用回路または汎用プロセッサを使用することによって達成することができる。さらには、LSIの製造後にプログラムすることのできるFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)、あるいはLSI内部に配置されている回路セルの接続および設定を再設定できるリコンフィギャラブルプロセッサを使用することもできる。
さらに、さまざまな実施形態は、ソフトウェアモジュールによっても実施され得る。これらのソフトウェアモジュールは、プロセッサによって実行され、または、ハードウェアにおいて直接実行される。また、ソフトウェアモジュールとハードウェア実装の組合せも可能である。ソフトウェアモジュールは、任意の種類のコンピュータ可読記憶媒体、例えば、RAMやEPROM、EEPROM、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスク、CD−ROM、DVDなどに格納され得る。さらには、複数の異なる実施形態の個々の特徴は、個々に、または任意の組合せにおいて、別の実施形態の主題とすることができることに留意されたい。
具体的な実施形態に示した本開示には、広義に記載されている本発明の概念または範囲から逸脱することなく、さまざまな変更および/または修正を行うことができることが、当業者には理解されるであろう。したがって、本明細書に示した実施形態は、あらゆる点において例示的であり、本発明を制限するものではないものとみなされる。