以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはLTE(5Gを含む)に準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はLTE(5Gを含む)に限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。
また、以下の説明では、基地局及びユーザ装置はカテゴリM1をサポートする前提で説明するが、必ずしもカテゴリM1に限定されることを意図しているのではない。将来的に、MPDCCHを使用する新たなUEカテゴリ(例えばカテゴリM2など)が追加された場合、当該新たなUEカテゴリについても本実施の形態を適用することができる。
また、以下の説明では、ユーザ装置ごとに異なる帯域に割当て可能な物理制御チャネルとしてMPDCCHを例に説明するが、これに限定されることを意図しているのではない。本実施の形態は、ユーザ装置ごとに異なる帯域に割当て可能な物理制御チャネル全般に適用することができる。
<システム構成>
図1は、実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態に係る無線通信システムは、基地局10及びユーザ装置(UE:User Equipment)20を含む。図1には、基地局10及びユーザ装置20が1つずつ示されているが、これは例であり、それぞれ複数あってもよい。基地局10及びユーザ装置20は、それぞれカテゴリM1をサポートしており、相互に通信することができる。
<カテゴリM1の概要について>
ここで、3GPPで規定されているカテゴリM1について説明する。なお、カテゴリM1をサポートするユーザ装置20は、「BL/CE UE(Bandwidth reduced Low complexity/Coverage Enhancement UE)」、「BL UE or UE in CE(Bandwidth reduced Low complexity UE or UE in Coverage Enhancement)」等とも呼ばれる。
カテゴリM1のユーザ装置20は、従来のLTEで規定されるシステム帯域(例えば20MHz等)で運用可能であるが、全帯域で同時に送信/受信を行うことはできず、サブフレーム毎に周波数を切替えながら最大6PRBの帯域のみで送信/受信を行う。カテゴリM1のユーザ装置20は、Full duplex及びHalf duplex(オプション)をサポートし、最大スループットは、DL及びUL共に1Mbpsである。
カテゴリM1のユーザ装置20が送信/受信を行う6PRBの帯域は「Narrowband」(以下、「NB」と記載する)と称される。システム帯域内のNB数は、「NB数=floor(システム帯域内のPRB数÷6)」で算出され、各々のNBには、システム帯域内で周波数が低い順に0からN−1(Nはシステム帯域内のNB数)までのインデックスが付与される。例えば、システム帯域が10MHz(50PRB)の場合、NB#0〜7までの8個のNBが定義される。
図2は、カテゴリM1に用いられる物理チャネルを説明するための図である。従来のLTEでは、PDCCHは同一サブフレーム内でPDSCHのスケジューリングを行うが、カテゴリM1の場合、MPDCCHは、サブフレームを跨ってPDSCHのスケジューリングを行う(クロスサブフレームスケジューリング)。また、カバレッジ拡張(Coverage Enhancement)無しの場合、PDSCHは1サブフレームで送信されるが、カバレッジ拡張(Coverage Enhancement)有りの場合、PDSCHは複数のサブフレームで周波数ホッピングを伴いながら繰り返し送信(Repetition Transmission)される。MPDCCHについても繰り返し送信を適用可能であり、繰り返し送信が適用される場合、繰り返し送信回数及び初回の送信サブフレームは、RRCシグナリングでユーザ装置20に通知される。カテゴリM1向けのPDSCHに適用可能な変調方式は、QPSK又は16QAMのみであり、MPDCCHに適用可能な変調方式は、QPSKのみである。
カテゴリM1のユーザ装置20は、ランダムアクセス手順を行う際に、サービングセルにおける受信電力(RSRP)の測定結果に従って、CE(Coverage Enhancement)レベルを自ら決定する。CEレベルは、基本的に、セル端方向に位置するユーザ装置20ほどCEレベルが高くなる(CEレベル3が最も高い)。CEレベルごとに使用すべきランダムアクセスプリアンブルの系列群は予め基地局10からユーザ装置20に通知されており、基地局10は、受信したランダムアクセスプリアンブルの系列に基づいてユーザ装置20のCEレベルを認識することができる。
<処理手順>
続いて、本実施の形態に係る基地局10が行う処理手順について説明する。基地局10は、各NBの混雑状況を考慮しつつ、各ユーザ装置20に割当てる(設定する)MPDCCH用のNBを決定する。
ここで、MPDCCHには、従来のLTEにおけるPDCCHと同様、共通サーチスペースに該当するMPDCCHと、UE個別サーチスペース(USS:UE-specific search space)に該当するMPDCCHとが規定されている。以下の説明においてユーザ装置20に割当てるMPDCCHとは、UE個別サーチスペースに該当するMPDCCHを意図している。以下の説明において、「MPDCCH」は、特に断りの無い限り、UE個別サーチスペースに該当するMPDCCHを意味するものとして説明する。
本実施の形態では、各NBの混雑状況を示す指標として「混雑度」を用いる。「混雑度」は0以上の数で表現され、値が大きいほどNBが混在していることを示す。NBの混在状況とは、例えば、NBの無線リソース(周波数リソース及び時間リソース)が逼迫する可能性の大小を意図しており、当該NBにMPDCCHが割当てられているユーザ装置20の数/特性、及び当該NBに共通チャネル(ランダムアクセスチャネル、ブロードキャストチャネル等)が存在するか否か等に影響される。例えば、あるNBに多くのユーザ装置20が割当てられ、大量のDCIを同時に送信する必要がある等の理由で当該NBの無線リソースの占有率が高いことが想定される場合、当該NBは混在していると表現できる。
図3は、実施の形態に係る基地局が行う処理手順の概要を示すフローチャートである。ステップS1及びステップS2は、例えば基地局10の起動時等に予め実行され、ステップS3は、基地局10が動作している間、各ユーザ装置20との間でRRCコネクションの確立及び開放が行われる度に実行される。
ステップS1において、基地局10は、システム帯域内の全てのNBのうち、MPDCCHの送信に使用するNB(「NB候補」と称する)を決定する(S1)。図4に、NB候補の決定例を示す。図4の例では、NB候補の数は4つであるが、あくまで一例であり、システム帯域内のNB数を超えない範囲であれば特に限定されない。例えば、基地局10は、全てのNBをNB候補とすることも可能である。NB候補は、基地局10内に予め記憶されている設定ファイル等に基づいて静的に決定されてもよいし、接続されているカテゴリM1端末の数、過去のトラフィック量、或いは、基地局10のTA(Tracking Area)に位置登録しているカテゴリM1端末の数等に基づき動的に決定されてもよい。なお、本実施の形態では、決定されたNB候補に対して新たにインデックス番号(図4の例では#1〜4)を付与することでNB候補を識別するようにしているが、新たにインデックス番号を付与せず、NBに予め付与されているインデックス番号(つまり、3GPPで規定されているインデックス番号)をそのまま用いてNB候補を識別するようにしてもよい。
ステップS2において、基地局10は、NB候補であるNBに共通チャネルが存在する場合、NB候補に、予め混雑度として所定のオフセット値(OffsetNB_common)を加算する。共通チャネルとは、例えば、SIB1−BR(SystemInformationBlockType1-BR(Bandwidth Reduced))を送信するブロードキャストチャネル(BCH)、SI(SystemInformation)を送信するブロードキャストチャネル(BCH)、ランダムアクセスレスポンス送信用のチャネル(RAR)、ページングチャネル(PCH)、同期チャネル(SCH)などである。NB候補に加算するオフセット値(OffsetNB_common)は、共通チャネルの種別ごとに予め定められていてもよいし、共通チャネルの種別によらず、同一のオフセット値であってもよい。例えば、NB候補#1に、SIB1−BR用のブロードキャストチャネル(BCH)及びページングチャネル(PCH)が存在する場合、基地局10は、NB候補#1の混雑度に、SIB1−BR用のブロードキャストチャネル(BCH)に対応するオフセット値と、ページングチャネル(PCH)に対応するオフセット値とを予め加算する。図5に、NB候補#1及びNB候補#2の混雑度にオフセット値が加算された場合の例を示す。
共通チャネルが存在するNB候補は、共通チャネルが存在しないNB候補よりも、MPDCCHに使用可能なリソース量が制限されることになる。従って、予め混雑度として所定のオフセット値を加えることで、共通チャネルが存在するNB候補に、多くのユーザ装置20が割当てられてしまい、NBのリソースが混雑してしまうことを防止することが可能になる。
ステップS3において、基地局10は、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを確立する際、NB候補ごとの混雑度に基づいて、ユーザ装置20に割当てるNB候補を決定する。より具体的には、基地局10は、NB候補ごとの混雑度に基づく選択基準に従って、ユーザ装置20に割当てるNB候補を決定する。当該選択基準はどのように規定されてもよいが、本実施の形態では、各NBが混雑していないと判定される場合、選択されるNBが一部のNBに集中するようして、各NBが混雑していると判定される場合、選択されるNBが分散されるように選択基準を規定する。
続いて、基地局10は、決定したNB候補に対応するNBインデックスをRRCシグナリングを用いてユーザ装置20に通知する。例えば、決定したNB候補がNB候補#4である場合、基地局10は、NB候補#4に対応するNB#7をユーザ装置20に通知する。当該RRCシグナリングは、例えば、RRC Connection Setupメッセージ、RRC Connection Resumeメッセージ等であり、NBインデックスは、mpdcch-config-r13に含まれる「mpdcch-Narrowband-r13」に格納される。ユーザ装置20は、通知されたNBで、UE個別サーチスペースのモニタを開始する。
また、基地局10は、ユーザ装置20に割当てたNB候補の混雑度に、ユーザ装置20の特性に応じた所定の値を加算する。所定の値の具体例については後述する。また、基地局10は、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを解放する際、当該ユーザ装置20に割当てているNB候補の混雑度から、当該ユーザ装置20にNB候補を割当てた際に加算した所定の値を減算する。
なお、基地局10は、一旦決定したNB候補を変更するようにしてもよい。この場合、基地局10は、変更後のNB候補に対応するNBインデックスを、RRC Connection Reconfigurationメッセージを用いてユーザ装置20に通知(設定)する。
基地局10は、ステップS3において、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを確立する際と同一の処理手順を、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを再開(Resume)する際に行うようにしてもよい。同様に、基地局10は、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを解放する際と同一の処理手順を、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを休止(Suspend)する際に行うようにしてもよい。これに限定されず、基地局10は、RRCコネクションを再開/休止する際には、ステップS3の処理手順を行わないようにしてもよい。
続いて、図3のステップS3の処理手順について、図6及び図7を用いて詳細に説明する。図6は、NB候補を選択する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。基地局10は、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを確立(又は再開)する際、図6に示す処理手順を実行する。
本フローチャートでは、基地局10は、混雑度の大きさを段階的に区切ることで定義される「混雑レベル」を用いてNB候補の選択を行う。具体的には、図5に示すように、混雑度が閾値1(Thresholdmpdccch_level0)未満である場合を「混雑レベル#1」とし、混雑度が閾値1(Thresholdmpdccch_level0)以上、かつ、閾値2(Thresholdmpdccch_level1)未満である場合を「混雑レベル#1」とし、混雑度が閾値2(Thresholdmpdccch_level1)以上である場合を「混雑レベル#2」とする。なお、閾値1<閾値2である。図6に戻り説明を続ける。
ステップS11において、基地局10は、各NB候補の混雑レベルの最小値が「0」であるか否か(言い換えると、混雑レベルが「0」であるNB候補が存在するか否か)を判定する。混雑レベルが「0」であるNB候補が1以上存在する場合はステップS12に進み、混雑レベルの最小値が「0」であるNB候補が存在しない場合はステップS13に進む。
ステップS12において、基地局10は、混雑レベルが「0」であるNB候補のうち、混雑度の値が"最も大きい"NB候補を、ユーザ装置20に割当てるNB候補として選択する。なお、混雑度の値が最も大きいNB候補が複数存在する場合、NB候補のインデックス番号が最も小さいNB候補を、ユーザ装置20に割当てるNB候補として選択するようにしてもよい。
ステップS13において、基地局10は、各NB候補の混雑レベルの最小値が「1」であるか否か(言い換えると、混雑レベルが「1」であるNB候補が存在するか否か)を判定する。混雑レベルが「1」であるNB候補が1以上存在する場合はステップS14に進み、混雑レベルの最小値が「1」であるNB候補が存在しない場合(つまり、全てのNB候補の混雑レベルが「2」である場合)はステップS15に進む。
ステップS14において、基地局10は、混雑レベルが「1」であるNB候補のうち、混雑度の値が"最も大きい"NB候補を、ユーザ装置20に割当てるNB候補として選択する。なお、混雑度の値が最も大きいNB候補が複数存在する場合、NB候補のインデックス番号が最も小さいNB候補を、ユーザ装置20に割当てるNB候補として選択するようにしてもよい。
ステップS15において、基地局10は、混雑レベルが「2」であるNB候補(つまり、全てのNB候補)のうち、混雑度の値が"最も小さい"NB候補を、ユーザ装置20に割当てるNB候補として選択する。なお、混雑度の値が最も小さいNB候補が複数存在する場合、NB候補のインデックス番号が最も小さいNB候補を、ユーザ装置20に割当てるNB候補として選択するようにしてもよい。
ステップS16において、基地局10は、割当てたNB候補の混雑度に、ユーザ装置20の特性に応じた所定の値を加算する。ユーザ装置20の特性とは、例えば、ユーザ装置20のCEレベル(0〜3)としてもよい。"所定の値"は、CEレベル0が最も小さく、CEレベル1、CEレベル2、CEレベル3の順に大きくなるように予め規定されていてもよい。
また、CEレベルごとに、使用すべきアグリゲーションレベル(1つのDCIの送信に用いられるECCE(Enhanced Control Channel Element)数)を予め対応づけておき、基地局10は、CEレベルに対応づけられるアグリゲーションレベル(又はアグリゲーションレベルの数×N(Nは任意の正の数))を、混雑度に加算する"所定の値"とするようにしてもよい。3GPP仕様によれば、MPDCCHがとり得るアグリゲーションレベルは、1、2、4、8、12、16、24のいずれかであることが規定されている。例えば、CEレベル0の場合に使用するアグリゲーションレベルを1とし、CEレベル2の場合に使用するアグリゲーションレベルを4とした場合、CEレベル0であるユーザ装置20の"所定の値"は「1(又は1×N)」であり、CEレベル1であるユーザ装置20の"所定の値"は「4(又は4×N)」とするようにしてもよい。これにより、各NB候補の混雑度に、DCIの送信に用いられる無線リソース量が反映されることになり、各NB候補の混雑度をより適切に表現することが可能になる。
また、他の例として、ユーザ装置20ごとのトラフィック量が概ね同一である場合、ユーザ装置20の特性に応じた所定の値を、ユーザ装置20の特性に関わらず同一の値としてもよい。すなわち、各NB候補の混雑度は、各NB候補に割当てられているユーザ装置20の数を示すこととしてもよい。これにより、各NB候補の混雑度を簡易に算出することが可能になる。
また、他の例として、ユーザ装置20の特性に応じた所定の値は、例えば、過去の所定期間における平均トラフィックに基づく値(例えば当該ユーザ装置20における下りデータ量の平均値、又は、平均トランスポートブロック数など)としてもよい。これにより、ユーザ装置20ごとのトラフィックに偏りがある場合、各NB候補の混雑度をより適切に表現することが可能になる。
ステップS17において、基地局10は、選択したNB候補に対応するNBインデックスをRRCシグナリングを用いてユーザ装置20に通知(設定)する。
図7は、NB候補を解放する際の処理手順の一例を示すフローチャートである。基地局10は、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを解放(又は休止)する際、図7に示す処理手順を実行する。
ステップS21において、基地局10は、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを解放又は休止する際、当該ユーザ装置20に割当てているNB候補の混雑度から、当該ユーザ装置20の特性に応じた"所定の値"(図6のステップS16で加算した所定の値と同一)を減算する。
以上説明した処理手順によれば、基地局10は、各NB候補が混雑していないと判定される場合に、選択するNB候補が一部のNBに集中するようにした。具体的には、基地局10は、混雑レベルが0又は1のNB候補が存在する場合、混雑レベルが0又は1であるNB候補のうち混雑度が最も"大きい"NB候補を選択するようにした。これにより、各NB候補が混在していない場合、ユーザ装置20に割当てられるNB候補が一部のNBに集中することになり、従来のLTEで使用可能な無線リソースを圧迫しないようにすることが可能になる。また、基地局10は、各NB候補が混雑していると判定される場合、選択するNB候補が分散されるようにした。具体的には、基地局10は、全てのNB候補の混雑レベルが2の場合、各NB候補のうち混雑度が最も"小さい"NB候補を選択するようにした。これにより、各NB候補が混在している場合、ユーザ装置20に割当てられるNB候補を分散させることで、スケジューリングの遅延等を抑制することが可能になる。
なお、図6のステップS14において、基地局10は、混雑度の値が"最も大きい"NB候補を選択するようにしたが、基地局10は、混雑度の値が"最も小さい"NB候補を選択するようにしてもよい。
また、図6を用いて説明した処理手順では、混雑度を3段階の「混雑レベル」に区切るようにしたが、2段階の「混雑レベル」(例えば、混雑レベル#0及び混雑レベル#1のみ)に区切るようにしてもよい。この場合、図6のフローチャートにおいて、ステップS13及びステップS14の処理手順を省略し、ステップS15の「混雑レベル=2」を「混雑レベル=1」に置き換えることで実現可能である。また、混雑度を4段階以上の「混雑レベル」に区切るようにしてもよい。この場合、例えば、図6のフローチャートにおいて、ステップS13及びステップS14に相当する処理手順を、混雑レベルの数に応じてステップS13及びステップS15の処理手順の間に追加することで実現可能である。「混雑レベル」の段階を細かくすることで、基地局10は、NB候補の数、ユーザ装置20のトラフィック特性等を考慮し、NB候補の選択方法を様々に制御することが可能になる。
<動作例>
続いて、基地局10が図6のフローチャートに従ってNB候補を選択する際の動作例を説明する。本動作例では、NB候補の混雑度に加算される"所定の値"は、ユーザ装置20のCEレベルに応じた値であり、CEレベル0の"所定の値"は、CEレベル1の"所定の値"の半分であると仮定する。また、基地局10は、UE1、UE2、・・、UE13の順に、RRCコネクションの確立を行うものとする。
図8は、動作例1を説明するための図である。図8の例では、NB候補#1〜#4には共通チャネルが存在しないと仮定する。
まず、基地局10は、CEレベル0であるUE1に割当てるNB候補を決定する。NB候補#1〜4の混雑レベルの最小値は0であるため、基地局10は、混雑レベル0であるNB候補#1〜4のうち、混雑度が最も大きいNB候補でありかつ最もインデックス番号が若いNB候補#1を選択し(図6のS12)、NB候補#1にCEレベル0に応じた所定の値を加算する(図6のS16)。
続いて、基地局10は、CEレベル1であるUE2に割当てるNB候補を決定する。NB候補#1〜4の混雑レベルは全て0であるため、基地局10は、混雑レベル0であるNB候補#1〜4のうち、混雑度が最も大きいNB候補であるNB候補#1を選択し(図6のS12)、NB候補#1にCEレベル1に応じた所定の値を加算する(図6のS16)。
続いて、基地局10は、CEレベル1であるUE3に割当てるNB候補を決定する。NB候補#1〜4の混雑レベルの最小値は0であるため、基地局10は、混雑レベル0であるNB候補#2〜4のうち、混雑度が最も大きいNB候補でありかつ最もインデックス番号が若いNB候補#2を選択し(図6のS12)、NB候補#1にCEレベル0に応じた所定の値を加算する(図6のS16)。以降、同様の手順により、UE4〜UE6にNB候補が割当てられる。
続いて、基地局10は、CEレベル1であるUE7に割当てるNB候補を決定する。NB候補#1〜4の混雑レベルの最小値は1であるため、基地局10は、混雑レベル1であるNB候補#1〜4のうち、混雑度が最も大きいNB候補でありかつ最もインデックス番号が若いNB候補#1を選択し(図6のS14)、NB候補#1にCEレベル1に応じた所定の値を加算する(図6のS16)。以降、同様の手順により、UE8〜UE11にNB候補が割当てられる。
続いて、基地局10は、CEレベル1であるUE12に割当てるNB候補を決定する。NB候補#1〜4の混雑レベルは全て2であるため、基地局10は、NB候補#1〜4のうち、混雑度が最も"小さい"NB候補でありかつ最もインデックス番号が若いNB候補#2を選択し(図6のS15)、NB候補#2にCEレベル1に応じた所定の値を加算する(図6のS16)。以降、同様の手順により、UE13にNB候補が割当てられる。
図9は、動作例2を説明するための図である。図9の例では、NB候補#1及び#2には共通チャネルが存在しており、NB候補#1及び#2の混雑度に予めオフセット値が加算されている。
まず、基地局10は、CEレベル0であるUE1に割当てるNB候補を決定する。NB候補#1〜4の混雑レベルの最小値は0であるため、基地局10は、混雑レベル0であるNB候補#1、#3、#4のうち、混雑度が最も大きいNB候補#1を選択し(図6のS12)、NB候補#1にCEレベル0に応じた所定の値を加算する(図6のS16)。
続いて、基地局10は、CEレベル1であるUE2に割当てるNB候補を決定する。NB候補#1〜4の混雑レベルの最小値は0であるため、基地局10は、混雑レベル0であるNB候補#3、#4のうち、混雑度が最も大きくかつ最もインデックス番号が若いNB候補#3を選択し(図6のS12)、NB候補#3にCEレベル1に応じた所定の値を加算する(図6のS16)。以降、図6のフローチャートに従い、UE3〜UE12にNB候補が割当てられる。
<機能構成>
図10は、実施の形態に係る基地局の機能構成の一例を示す図である。図10に示すように、基地局10は、信号送信部101と、信号受信部102と、選択部103と、通知部104とを有する。なお、図10は、基地局10において本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものである。また、図10に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分及び機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部101は、基地局10から送信されるべき上位のレイヤの信号から、物理レイヤの各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。信号受信部102は、ユーザ装置20から各種の無線信号を受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。
選択部103は、システム帯域内に予め設定される複数のNB候補(MPDCCH用帯域、又は物理制御チャネル用帯域と称してもよい)のうち、当該複数のNB候補の各々における混雑度に基づく選択基準を用いて、ユーザ装置20に割当てるNB候補を選択する機能を有する。
なお、選択部103がNB候補を選択する際に用いる選択基準は、複数のNB候補が混雑していないと判定される場合、選択されるNB候補が一部のNB候補に集中するように規定され、複数のNB候補が混雑していると判定される場合、選択されるNB候補が分散されるように規定されていてもよい。
また、選択部103がNB候補を選択する際に用いる選択基準は、複数のNB候補のうち混雑度が閾値1未満であるNB候補が1以上存在する場合、該1以上のNB候補のうち混雑度が大きいNB候補を選択し、複数のNB候補の混雑度が全て閾値1以上であり、かつ、複数のNB候補のうち混雑度が閾値2(閾値1<閾値2)未満であるNB候補が1以上存在する場合、該1以上のNB候補のうち混雑度が大きいNB候補を選択し、複数のNB候補の混雑度が全て閾値2以上である場合、複数のNB候補のうち混雑度が小さいNB候補を選択するように規定されていてもよい。
また、複数のNB候補のうち、特定の時間リソースに共通チャネルが割当てられるNB候補の混雑度には、共通チャネルで占有されるリソース量に応じた混雑度が予め加算されていてもよい。
また、選択部103は、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを確立する際に、ユーザ装置20に割当てるNB候補を選択するとともに、ユーザ装置20に割当てるNB候補として選択したNB候補の混雑度に、該ユーザ装置の特性に応じた値を加算し、ユーザ装置20との間でRRCコネクションを解放する際に、ユーザ装置20に割当てられていたNB候補の混雑度から、該ユーザ装置20の特性に応じた値を減算するようにしてもよい。また、当該ユーザ装置の特性に応じた値は、ユーザ装置のカバレッジ拡張レベル(CEレベル)に応じた値であってもよい。また、当該ユーザ装置の特性に応じた値は、ユーザ装置の過去のトラフィック量に応じた値であってもよい。
通知部は、選択部103で選択されたNB候補を、信号送信部101を介してユーザ装置20に通知する機能を有する。
<ハードウェア構成>
実施の形態の説明に用いたブロック図(図10)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、物理的及び/又は論理的に結合した1つの装置により実現されてもよいし、物理的及び/又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的及び/又は間接的に(例えば、有線及び/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基地局10は、本発明の割当て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基地局のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局10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。基地局10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。
基地局10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、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、基地局10の信号送信部101と、信号受信部102と、選択部103と、通知部104とは、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又はデータを、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、基地局10の信号送信部101と、信号受信部102と、選択部103と、通知部104とは、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。上述の各種処理は、1つのプロセッサ1001で実行される旨を説明してきたが、2以上のプロセッサ1001により同時又は逐次に実行されてもよい。プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。なお、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。
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)、EEPROM(Electrically 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割当て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(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリ(例えば、カード、スティック、キードライブ)、フロッピー(登録商標)ディスク、磁気ストリップなどの少なくとも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。上述の記憶媒体は、例えば、メモリ1002及び/又はストレージ1003を含むデータベース、サーバその他の適切な媒体であってもよい。
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、基地局10の信号送信部101と、信号受信部102とは、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、マイクロフォン、スイッチ、ボタン、センサなど)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、LEDランプなど)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及びメモリ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、基地局10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。
<まとめ>
以上、実施の形態によれば、狭帯域で送信される物理制御チャネルをサポートし、ユーザ装置と基地局とを有する無線通信システムにおける基地局であって、システム帯域内に予め設定される複数の物理制御チャネル用帯域のうち、前記複数の物理制御チャネル用帯域の各々における混雑度に基づく選択基準を用いて、前記ユーザ装置に割当てる物理制御チャネル用帯域を選択する選択部と、前記選択部で選択された物理制御チャネル用帯域を前記ユーザ装置に通知する通知部と、を有する基地局が提供される。この基地局10によれば、物理制御チャネル用の帯域の混雑状況に応じて、各ユーザ装置に設定する物理制御チャネルの帯域を決定することが可能な技術が提供される。
また、前記選択基準は、前記複数の物理制御チャネル用帯域が混雑していないと判定される場合、選択される物理制御チャネル用帯域が一部の物理制御チャネルに集中するように規定され、前記複数の物理制御チャネル用帯域が混雑していると判定される場合、選択される物理制御チャネル用帯域が分散されるように規定されるようにしてもよい。これにより、各NBが混在していない場合、ユーザ装置20に割当てられるNB候補が一部のNBに集中することになり、従来のLTEで使用可能な無線リソースを圧迫しないようにすることが可能になる。また、各NBが混在している場合、ユーザ装置20に割当てられるNB候補を分散させることで、スケジューリングの遅延等を抑制することが可能になる。
また、前記選択基準は、前記複数の物理制御チャネル用帯域のうち混雑度が第一の閾値未満である物理制御チャネル用帯域が1以上存在する場合、該1以上の物理制御チャネル用帯域のうち混雑度が大きい物理制御チャネル用帯域を選択し、前記複数の物理制御チャネル用帯域の混雑度が全て前記第一の閾値以上であり、かつ、前記複数の物理制御チャネル用帯域のうち混雑度が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値未満である物理制御チャネル用帯域が1以上存在する場合、該1以上の物理制御チャネル用帯域のうち混雑度が大きい物理制御チャネル用帯域を選択し、前記複数の物理制御チャネル用帯域の混雑度が全て前記第二の閾値以上である場合、前記複数の物理制御チャネル用帯域のうち混雑度が小さい物理制御チャネル用帯域を選択するように規定されるようにしてもよい。複数の閾値を用いることで、基地局10は、NB候補の数、ユーザ装置20のトラフィック特性等を考慮し、NB候補の選択方法を様々に制御することが可能になる。
また、前記複数の物理制御チャネル用帯域のうち、特定の時間リソースに共通チャネルが割当てられる物理制御チャネル用帯域の混雑度には、共通チャネルで占有されるリソース量に応じた混雑度が予め加算されるようにしてもよい。これにより、共通チャネルが存在するNB候補に、多くのユーザ装置20のMPDCCHが割当てられてしまい、NB候補のリソースが混雑してしまうことを防止することが可能になる。
また、前記選択部は、前記ユーザ装置との間でRRCコネクションを確立する際に、前記ユーザ装置に割当てる物理制御チャネル用帯域を選択するとともに、前記ユーザ装置に割当てる物理制御チャネル用帯域として選択した物理制御チャネル用帯域の混雑度に、該ユーザ装置の特性に応じた値を加算し、前記ユーザ装置との間でRRCコネクションを解放する際に、前記ユーザ装置に割当てられていた物理制御チャネル用帯域の混雑度から、該ユーザ装置の特性に応じた値を減算するようにしてもよい。これにより、RRCコネクションの確立/開放のタイミングで混雑度を変更することができ、各NB候補の混雑度をより正確に反映させることが可能になる。
また、前記ユーザ装置の特性に応じた値は、ユーザ装置のカバレッジ拡張レベルに応じた値であるようにしてもよい。これにより、各NB候補の混雑度に、各ユーザ装置20のCEレベルを反映させることが可能になる。
<実施形態の補足>
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、W−CDMA(登録商標)、GSM(登録商標)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切なシステム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/実施形態の処理手順、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。また、例えば、図6において、ステップS16及びステップS17の順序を入れ替えてもよい。
本明細書において基地局によって行われるとした特定動作は、場合によってはその上位ノード(upper node)によって行われることもある。基地局を有する1つまたは複数のネットワークノード(network nodes)からなるネットワークにおいて、端末との通信のために行われる様々な動作は、基地局および/または基地局以外の他のネットワークノード(例えば、MMEまたはS-GWなどが考えられるが、これらに限られない)によって行われ得ることは明らかである。上記において基地局以外の他のネットワークノードが1つである場合を例示したが、複数の他のネットワークノードの組み合わせ(例えば、MMEおよびS-GW)であってもよい。
上述したチャネルに使用する名称はいかなる点においても限定的なものではない。様々なチャネル(例えば、MPDCCH)及び情報要素(例えば、mpdcch-config-r13など)は、あらゆる好適な名称によって識別できるので、これらの様々なチャネル及び情報要素に割り当てている様々な名称は、いかなる点においても限定的なものではない。
基地局は、1つまたは複数(例えば、3つ)の(セクタとも呼ばれる)セルを収容することができる。基地局が複数のセルを収容する場合、基地局のカバレッジエリア全体は複数のより小さいエリアに区分でき、各々のより小さいエリアは、基地局サブシステム(例えば、屋内用の小型基地局RRH:Remote Radio Head)によって通信サービスを提供することもできる。「セル」または「セクタ」という用語は、このカバレッジにおいて通信サービスを行う基地局、および/または基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部または全体を指す。さらに、「基地局」「eNB」、「セル」、および「セクタ」という用語は、本明細書では互換的に使用され得る。基地局は、固定局(fixed station)、NodeB、eNodeB(eNB)、アクセスポイント(access point)、フェムトセル、スモールセルなどの用語で呼ばれる場合もある。
ユーザ装置20は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
本明細書で使用する「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。
本明細書で使用する「第一の」、「第二の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、2つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第一および第二の要素への参照は、2つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第一の要素が第二の要素に先行しなければならないことを意味しない。
「含む(include)」、「含んでいる(including)」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
本開示の全体において、例えば、英語でのa, an, 及びtheのように、翻訳により冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数のものを含むものとする。
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形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。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。