BFは、デジタルBF及びアナログBFに分類できる。デジタルBFは、ベースバンド上で(デジタル信号に対して)プリコーディング信号処理を行う方法である。この場合、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)/デジタル−アナログ変換(DAC:Digital to Analog Converter)/RF(Radio Frequency)の並列処理が、アンテナポート(又はRFチェーン(RF chain))の個数だけ必要となる。一方で、任意のタイミングで、RFチェーン数に応じた数だけビームを形成できる。
アナログBFは、RF上で位相シフト器を用いる方法である。この場合、RF信号の位相を回転させるだけなので、構成が容易で安価に実現できるが、同じタイミングで複数のビームを形成することができない。
具体的には、アナログBFでは、位相シフト器ごとに、一度に1ビームしか形成できない。このため、基地局(例えば、eNB(evolved Node B)、BS(Base Station)などと呼ばれる)が位相シフト器を1つのみ有する場合には、ある時間において形成できるビームは、1つとなる。したがって、アナログBFのみを用いて複数のビームを送信する場合には、同じリソースで同時に送信することはできないため、ビームを時間的に切り替えたり、回転させたりする必要がある。
なお、デジタルBFとアナログBFとを組み合わせたハイブリッドBF構成も実現可能である。将来の無線通信システム(例えば、5G)では、大規模MIMOの導入が検討されているが、膨大な数のビーム形成をデジタルBFだけで行うとすると、回路構成が高価になってしまう。このため、5GではハイブリッドBF構成が利用されると想定される。
BFを用いてカバレッジを拡張するためには、基地局が、全てのDL信号に対して送信BFを適用する必要がある。また、基地局が全てのUL信号に対して受信BFを適用する必要がある。一部の信号にのみBFを適用しても、BFが適用されない他の信号は基地局−UE間で適切に通信されないためである。
このため、例えばUEがUL信号を送信する場合には、基地局は定期的に異なるBFを適用しながら(受信ビームをスイープしながら)受信を試行する。UEは、基地局の受信ビームに向けて送信ビーム形成を行うことが好ましい。
なお、本明細書において、複数のビームが異なるとは、例えば、複数のビームにそれぞれ適用される下記(1)−(6)のうち、少なくとも1つが異なる場合を表すものとするが、これに限られるものではない:(1)プリコーディング、(2)送信電力、(3)位相回転、(4)ビーム幅、(5)ビームの角度(例えば、チルト角)、(6)レイヤ数。なお、プリコーディングが異なる場合、プリコーディングウェイトが異なってもよいし、プリコーディングの方式(例えば、線形プリコーディング、非線型プリコーディング)が異なってもよい。ビームに線型/非線型プリコーディングを適用する場合は、送信電力、位相回転、レイヤ数なども変わり得る。
線形プリコーディングの例としては、ゼロフォーシング(ZF:Zero-Forcing)規範、正規化ゼロフォーシング(R−ZF:Regularized Zero-Forcing)規範、最小平均二乗誤差(MMSE:Minimum Mean Square Error)規範などに従うプリコーディングが挙げられる。また、非線形プリコーディングの例としては、ダーティ・ペーパ符号化(DPC:Dirty Paper Coding)、ベクトル摂動(VP:Vector Perturbation)、THP(Tomlinson Harashima Precoding)などのプリコーディングが挙げられる。なお、適用されるプリコーディングは、これらに限られない。
図1は、UEがUL信号を送信する場合のeNB及びUEのBF処理の一例を示す図である。UEは、送信信号に対して位相及び振幅調整を適用し、調整された信号を、送信機を介して複数の送信アンテナから送信する。これにより、送信ビームを形成してUL信号が送信される。
一方で、eNBは、複数の受信アンテナから受信機を介して受信された信号に対して、位相及び振幅調整を適用し、受信信号を得る。これにより、受信ビームを形成してUL信号が受信される。
図2は、eNBがDL信号を送信する場合のeNB及びUEのBF処理の一例を示す図である。本例では、図1の場合とは逆に、eNBは、送信信号に対して位相及び振幅調整を適用し、調整された信号を、送信機を介して複数の送信アンテナから送信する。これにより、送信ビームを形成してDL信号が送信される。
一方で、UEは、複数の受信アンテナから受信機を介して受信された信号に対して、位相及び振幅調整を適用し、受信信号を得る。これにより、受信ビームを形成してDL信号が受信される。
ところで、最適な送信ビームを形成するためには、送信側が、送信側から受信側までの伝搬路情報(例えば、チャネル状態情報(CSI:Channel State Information)、チャネル行列に関する情報など)に基づいて、位相及び振幅調整を行うことが必要である。UEの送信ビーム形成には、上り伝搬路情報が必要となり、eNBの送信ビーム形成には、下り伝搬路情報が必要となる。
上下伝搬路に相関がある場合(例えば、TDDを用いる場合)、下り伝搬路情報を上り伝搬路情報として利用することができる。図3は、下り伝搬路情報を用いてUEが送信ビームを形成する一例を示すシーケンス図である。
eNBは、所定のタイミングで下り参照信号を送信する(ステップS101)。当該下り参照信号は、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)などであってもよいし、別途定義される参照信号(例えば、ビーム固有の(ビームごとに異なる)ビーム固有参照信号(BRS:Beam-specific Reference Signal))であってもよい。
なお、UEは、当該下り参照信号に関する情報(例えば、下り参照信号の送信に用いられるリソースの情報)を、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、ブロードキャスト情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)など)、物理レイヤシグナリング(例えば、下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)又はこれらの組み合わせにより、予め通知されてもよい。
UEは、ステップS101の下り参照信号を測定し、チャネル推定などを行って下り伝搬路情報を取得した後、当該下り伝搬路情報に基づいて送信ビームを形成し、UL信号(例えば、ULデータ信号)を送信する(ステップS102)。
しかしながら、基地局の送受信機の周波数特性(例えば、位相及び/又は振幅特性)が等しく、かつ上下伝搬路に相関がある場合であっても、UEの送受信機の周波数特性が異なると、上記ステップS102のように下り伝搬路情報を用いて形成した送信ビームは適切でないものとなるという課題がある。適切でないビームの利用は、スループットの低下、信号品質の低下などをもたらす。
そこで、本発明者らは、UEの送信ビームを所定の伝搬路情報(例えば、下り伝搬路情報)に基づいて適切に形成可能か否かを判断する方法を検討し、本発明を見出した。
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。
(無線通信方法)
本発明の一実施形態では、UEは、自身の送受信機特性に関する情報(以下、単に「特性情報」とも呼ぶ)を、基地局に送信する。基地局は、当該特性情報に基づいて、UEが下り伝搬路情報を用いて送信ビームを形成して問題ないかを判断する。問題がないと判断された場合には、図3に示したような処理を実施すれば、UEは適切な送信ビームを形成することができる。一方、問題があると判断された場合には、UEが上り伝搬路情報を取得するように制御を実施する。
図4は、特性情報に基づいて、上り伝搬路情報を用いてUEが送信ビームを形成する一例を示すシーケンス図である。
UEは、送受信機の特性に関する情報(特性情報)を、基地局に送信する(ステップS201)。特性情報は、送信機と受信機との間の周波数特性(例えば、位相及び/又は振幅特性)の差の程度を示す情報であってもよい。例えば、特性情報は、「送信機の周波数特性と、受信機の周波数特性と、が等しいこと」又は「送信機の周波数特性と、受信機の周波数特性と、が異なること」を示す1ビットの情報であってもよい。なお、2つの周波数特性の差が所定の閾値以下の場合、これらの周波数特性は等しいとみなしてもよいし、所定の閾値より大きい場合、異なるとみなしてもよい。
また、特性情報は、上記差の程度を、レベル、カテゴリー、又は、一方の特性を基準とした相対値を示す情報であってもよい。ここで、レベル、カテゴリーなどは、上記差を、差の大きさなどに基づいて分類した際の、個々の区分を表すものとしてもよい。特定情報がレベル、カテゴリーなどで表される場合、レベル及び/又はカテゴリーと周波数特性の差の程度との対応関係(テーブル)がUE及びeNBで共通に用いられる。当該対応関係に関する情報が、UEとeNBとの間で通知されてもよい。
また、特性情報として、送信機の周波数特性に関する情報と、受信機の周波数特性に関する情報と、が送信されてもよい。eNBは、これらの情報に基づいて、UEの送信機と受信機との間の周波数特性の差の程度を判断することができる。
なお、ステップS201は、例えばUEがeNBに初期アクセスする期間(ランダムアクセス手順中)に実施されてもよいし、RRC接続確立後に実施されてもよい。
eNBは、UEの送信機と受信機との間の周波数特性の差に基づいて、補正が必要かどうか(上り伝搬路推定が必要かどうか)の判断を行う(ステップS202)。eNBは、UEの送信機と受信機との間の周波数特性に差がない、又は、差があるが所定値以下の差である場合には、補正は不要と判断し、以降のステップを省略することができる。なお、補正が必要かどうかの判断は、これらに限られない。
ステップS202において補正は必要と判断した場合、eNBは、UEに対して上り参照信号の送信指示を行う(ステップS203)。当該送信指示は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、MAC(Medium Access Control)シグナリング)、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI)又はこれらの組み合わせにより、通知されてもよい。
なお、当該送信指示は、参照信号を送信する無線リソースに関する情報(例えば、サブフレームインデックス、サブフレーム数、PRBインデックス、PRB数、アンテナポートなどに関する情報)を含んでもよい。
送信指示を受けたUEは、所定のタイミングで上り参照信号を送信する(ステップS204)。なお、当該上り参照信号は、チャネル測定用の参照信号(例えば、上りリンク測定用参照信号(UL−SRS:Uplink Sounding Reference Signal))であってもよいし、別途定義される参照信号(例えば、ビーム固有の(ビームごとに異なる)ビーム固有参照信号(BRS:Beam-specific Reference Signal))であってもよい。
eNBは、UEから送信された上り参照信号に基づいて、上り伝搬路情報を導出し、当該情報をUEにフィードバックする(ステップS205)。
例えば、ステップS205では、eNBは、上り伝搬路情報として得られたCSIから、適切なプリコーディング行列指示子(PMI:Precoding Matrix Indicator)、プリコーディングタイプ指示子(PTI:Precoding Type Indicator)、ランク指示子(RI:Rank Indicator)などを選択し、UEに通知してもよい。
また、ステップS205では、eNBは、伝搬路応答値を量子化した値を、UEにフィードバックしてもよい。また、ステップS205では、eNBは、受信した上り参照信号に対して送信処理を行って、下りでUEに送信してもよい(アナログフィードバック)。UEは、受信したアナログフィードバック信号と、下り伝搬路情報と、に基づいて、上り伝搬路情報を推定することができる。
UEは、当該伝搬路情報に基づいて送信ビームを形成し、UL信号(例えば、ULデータ信号)を送信する(ステップS206)。
なお、特性情報は、周波数帯域ごと(例えば、コンポーネントキャリアごと、サブバンドごとなど)に設定されてもよい。この場合、ステップS202において複数の周波数帯域について補正が必要と判断されると、当該複数の周波数帯域で上り参照信号が送信され(ステップS203、S204)、当該複数の周波数帯域の上り伝搬路情報がUEにフィードバックされる(ステップS205)。
また、UEは、一部の周波数帯域では下り伝搬路情報を用いてビーム形成を行い、別の周波数帯域では上り伝搬路情報を用いてビーム形成を行うように制御してもよい(ステップS206)。
以上説明した実施形態によれば、位相及び振幅特性が異なる送受信機を具備するUE(補正が必要なUE)に上り伝搬路情報を取得させることで、適切なビーム形成が可能になる。一方、補正が不要なUEは、図3のように最小限のやりとりで上りビーム形成が可能である。
<変形例>
なお、本発明は、UEの送信機特性及び受信機特性が異なる場合への適用に限られず、eNBの送信機特性及び受信機特性が異なる場合、UE及びeNBの両方で送受信機特性が異なる場合などであっても、上述の考え方に基づいて適用可能である。
例えば、eNBは、UEの送受信機特性に加えて、自身の送受信機特性を考慮してもよい。例えば、ステップS202において、UEの送信機と受信機との間の周波数特性の差が、eNBの送信機と受信機との間の周波数特性の差で相殺される場合(例えば、UEの送信機の周波数特性及びeNBの受信機の周波数特性を総合した特性がUEの受信機の周波数特性及びeNBの送信機の周波数特性を総合した特性と同じ場合)、eNBは、補正は不要と判断してもよい。
また、上述の実施形態は、eNBとUEの動作を入れ替えれば、基地局の送信ビームの補正の判断にも利用可能である。例えば、図4において、eNBがUEに対して、eNBの送受信機の特性に関する情報を送信し(ステップS201’)、補正が必要かどうか(下り伝搬路推定が必要かどうか)の判断をUEが行ってもよいし(ステップS202’)、下り参照信号の送信指示をUEがeNBに対して送信してもよい(ステップS203’)。また、eNBが、自身の送受信機の特性に関する情報に基づいて、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいて送信ビームを形成するかを判断してもよい。
また、上述の実施形態は、UE及び/又はeNBの送信ビームの制御以外にも、UE及び/又はeNBの受信ビームの制御に用いられてもよい。このため、上記送信ビームは受信ビームで読み替えられてもよい。
なお、上述の実施形態ではUEからeNBに送受信機特性に関する情報を通知することでeNBが当該情報を取得するものとしたが、これに限られない。eNBは、UEの送受信機特性に関する情報を予め保持していてもよい。
例えば、eNBは、UEの送受信機特性と、所定の情報との対応関係(テーブルなど)を有してもよい。ここでの所定の情報は、例えば、UE識別子(UE−ID)、UEの端末情報(機種名、モデル名、オペレーティングシステムのバージョンなど)、IMEI(International Mobile Equipment Identity)であってもよい。eNBは、UEから送信された所定の情報及び上記対応関係に基づいて、UEの送受信機特性を把握することができる。
UEの送受信機特性に関する情報は、eNBから他のeNBに送信されてもよい。これにより、eNB間でハンドオーバを行う際に、UEの送受信機特性を予め考慮した制御を行うことができる。
なお、上述の実施形態では、eNBは、上り参照信号送信指示及び/又は上り伝搬路情報を送信する又は送信しないことにより、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビームを形成するかをUEに暗黙的に通知したが、これに限られない。
例えば、eNBは、図4のステップS202における判断の後に、下り伝搬路情報(DL CSI)及び上り伝搬路情報(UL CSI)のいずれに基づいてビームを形成するかに関する情報(例えば、ビーム形成に利用するCSI指示情報などと呼ばれてもよい)を、明示的にUEに通知してもよい。
上記CSI指示情報の通知は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、MACシグナリング(MAC制御要素(CE:Control Element)など))、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI)又はこれらの組み合わせにより、実施されてもよい。UEは、受信した上記CSI指示情報に基づいて、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビームを形成するかを判断することができる。
(無線通信システム)
以下、本発明の一実施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、本発明の上記各実施形態に係る無線通信方法のいずれか又はこれらの組み合わせを用いて通信が行われる。
図5は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。無線通信システム1では、LTEシステムのシステム帯域幅(例えば、20MHz)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。
なお、無線通信システム1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)などと呼ばれてもよいし、これらを実現するシステムと呼ばれてもよい。
無線通信システム1は、比較的カバレッジの広いマクロセルC1を形成する無線基地局11と、マクロセルC1内に配置され、マクロセルC1よりも狭いスモールセルC2を形成する無線基地局12(12a−12c)と、を備えている。また、マクロセルC1及び各スモールセルC2には、ユーザ端末20が配置されている。各セル及びユーザ端末20の配置は、図に示すものに限られない。
ユーザ端末20は、無線基地局11及び無線基地局12の双方に接続することができる。ユーザ端末20は、マクロセルC1及びスモールセルC2を、CA又はDCにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末20は、複数のセル(CC)(例えば、5個以下のCC、6個以上のCC)を用いてCA又はDCを適用してもよい。
ユーザ端末20と無線基地局11との間は、相対的に低い周波数帯域(例えば、2GHz)で帯域幅が狭いキャリア(既存キャリア、legacy carrierなどとも呼ばれる)を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末20と無線基地局12との間は、相対的に高い周波数帯域(例えば、3.5GHz、5GHzなど)で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局11との間と同じキャリアが用いられてもよい。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
無線基地局11と無線基地局12との間(又は、2つの無線基地局12間)は、有線接続(例えば、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェースなど)又は無線接続する構成とすることができる。
無線基地局11及び各無線基地局12は、それぞれ上位局装置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。また、各無線基地局12は、無線基地局11を介して上位局装置30に接続されてもよい。
なお、無線基地局11は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、eNB(eNodeB)、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局12は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、HeNB(Home eNodeB)、RRH(Remote Radio Head)、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局11及び12を区別しない場合は、無線基地局10と総称する。
各ユーザ端末20は、LTE、LTE−Aなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末(移動局)だけでなく固定通信端末(固定局)を含んでもよい。
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ず、他の無線アクセス方式が用いられてもよい。
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、上位レイヤ制御情報、SIB(System Information Block)などが伝送される。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に対するHARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)の送達確認情報(例えば、再送制御情報、HARQ−ACK、ACK/NACKなどともいう)が伝送される。EPDCCHは、PDSCH(下り共有データチャネル)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により、ユーザデータ、上位レイヤ制御情報などが伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの無線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator)、送達確認情報などが伝送される。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。
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6は、本発明の一実施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、を備えている。なお、送受信アンテナ101、アンプ部102、送受信部103は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
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、逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、送受信部103に転送される。
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、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。
なお、送受信部103の送信機(送信部)の特性及び受信機(受信部)の特性は、異なってもよいし、同じであってもよい。
一方、上り信号については、送受信アンテナ101で受信された無線周波数信号がアンプ部102で増幅される。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レイヤ及び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、通信チャネルの呼処理(設定、解放など)、無線基地局10の状態管理、無線リソースの管理などを行う。
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。
なお、送受信部103は、アナログビームフォーミングを実施するアナログビームフォーミング部をさらに有してもよい。アナログビームフォーミング部は、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アナログビームフォーミング回路(例えば、位相シフタ、位相シフト回路)又はアナログビームフォーミング装置(例えば、位相シフト器)から構成することができる。また、送受信アンテナ101は、例えばアレーアンテナにより構成することができる。
送受信部103は、ユーザ端末20に対して、ビームフォーミングが適用された信号を送信する。また、送受信部103は、ユーザ端末20に対して、上り伝搬路情報及び/又は上り参照信号送信指示を送信してもよい。また、送受信部103は、ユーザ端末20に対して、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビームを形成するかに関する情報(ビーム形成に利用するCSI指示情報)を送信してもよい。
送受信部103は、ユーザ端末20から、ビームフォーミングが適用された信号を受信する。また、送受信部103は、ユーザ端末20から、下り伝搬路情報及び/又は下り参照信号送信指示を受信してもよい。
また、送受信部103は、ユーザ端末20から、ユーザ端末20の送受信機の特性に関する情報(特性情報)を受信してもよい。当該特性情報は、送信機と受信機との間の周波数特性(例えば、位相及び/又は振幅特性)の差を示す情報又は差の程度を示す情報であってもよい。
図7は、本発明の一実施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、本例では、本実施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。
ベースバンド信号処理部104は、制御部(スケジューラ)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。なお、これらの構成は、無線基地局10に含まれていればよく、一部又は全部の構成がベースバンド信号処理部104に含まれなくてもよい。
制御部(スケジューラ)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、マッピング部303による信号の割り当てなどを制御する。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、測定部305による信号の測定などを制御する。
制御部301は、システム情報、PDSCHで送信される下りデータ信号、PDCCH及び/又はEPDCCHで伝送される下り制御信号のスケジューリング(例えば、リソース割り当て)を制御する。また、制御部301は、上りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、下り制御信号(例えば、送達確認情報など)、下りデータ信号などの生成を制御する。また、制御部301は、同期信号(例えば、PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal))、下り参照信号(例えば、CRS、CSI−RS、DMRS)などのスケジューリングの制御を行う。
また、制御部301は、PUSCHで送信される上りデータ信号、PUCCH及び/又はPUSCHで送信される上り制御信号(例えば、送達確認情報)、PRACHで送信されるランダムアクセスプリアンブル、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
制御部301は、ベースバンド信号処理部104によるデジタルBF(例えば、プリコーディング)及び/又は送受信部103によるアナログBF(例えば、位相回転)を用いて、送信ビーム及び/又は受信ビームを形成するように制御する。
例えば、制御部301は、所定の期間(例えば、スイープ期間)において、1つ以上のビーム固有信号及び/又はチャネル(例えば、ビーム固有同期信号、ビーム固有参照信号、ビーム固有BCH(ブロードキャスト信号)など)を、スイープしながら送信するように制御してもよい。
また、制御部301は、送受信機の特性に関する情報(特性情報)をユーザ端末20から受信するように制御してもよい。制御部301は、当該特性情報の送信後、当該ユーザ端末20が下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビーム(送信ビーム及び/又は受信ビーム)を形成するかを判断してもよい。つまり、制御部301は、ユーザ端末20に対して補正が必要かどうか(上り伝搬路推定が必要かどうか)の判断を行ってもよい。
制御部301は、ユーザ端末20に対して、所定の情報を送信する又は送信しないことにより、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビームを形成するかを通知してもよい。
例えば、制御部301は、ユーザ端末20に対して、上り参照信号送信指示及び/又は上り伝搬路情報を送信することで、当該上り伝搬路情報に基づいてビームを形成させるように制御してもよい。
また、制御部301は、ユーザ端末20に対して、所定の期間において(例えば、特性情報の送信後の所定の期間において)、上り伝搬路情報及び/又は上り参照信号送信指示を送信しないことで、下り伝搬路情報に基づいてビームを形成させるように制御してもよい。
また、制御部301は、ユーザ端末20に対して、ビーム形成に利用するCSI指示情報を送信することで、ビーム形成に用いる伝搬路情報をUEに特定させてもよい。
制御部301は、ユーザ端末20に対して、下り伝搬路推定のための下り参照信号(例えば、CSI−RS)を送信するように制御してもよい。
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(下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など)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、下り信号の割り当て情報を通知するDLアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するULグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末20からのチャネル状態情報(CSI:Channel State Information)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、所定の無線リソースにマッピングして、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(上り制御信号、上りデータ信号、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。例えば、HARQ−ACKを含むPUCCHを受信した場合、HARQ−ACKを制御部301に出力する。また、受信信号処理部304は、受信信号及び/又は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、例えば、受信した信号の受信電力(例えば、RSRP(Reference Signal Received Power))、受信品質(例えば、RSRQ(Reference Signal Received Quality)、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio))、上り伝搬路情報(例えば、CSI)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8は、本発明の一実施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。ユーザ端末20は、複数の送受信アンテナ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、を備えている。なお、送受信アンテナ201、アンプ部202、送受信部203は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
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。
なお、送受信部203の送信機(送信部)の特性及び受信機(受信部)の特性は、異なってもよいし、同じであってもよい。
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、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、物理レイヤ及び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、再送制御の送信処理(例えば、HARQの送信処理)、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。
なお、送受信部203は、アナログビームフォーミングを実施するアナログビームフォーミング部をさらに有してもよい。アナログビームフォーミング部は、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アナログビームフォーミング回路(例えば、位相シフタ、位相シフト回路)又はアナログビームフォーミング装置(例えば、位相シフト器)から構成することができる。また、送受信アンテナ201は、例えばアレーアンテナにより構成することができる。
送受信部203は、無線基地局10から、ビームフォーミングが適用された信号を受信する。また、送受信部203は、無線基地局10から、上り伝搬路情報及び/又は上り参照信号送信指示を受信してもよい。また、送受信部203は、無線基地局10から、ビーム形成に利用するCSI指示情報を受信してもよい。
送受信部203は、無線基地局10に対して、ビームフォーミングが適用された信号を送信する。また、送受信部203は、無線基地局10に対して、下り伝搬路情報及び/又は下り参照信号送信指示を送信してもよい。
また、送受信部203は、無線基地局10に対して、ユーザ端末20の送受信機の特性に関する情報(特性情報)を送信してもよい。当該特性情報は、送信機と受信機との間の周波数特性(例えば、位相及び/又は振幅特性)の差を示す情報又は差の程度を示す情報であってもよい。
図9は、本発明の一実施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、本例においては、本実施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。
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。なお、これらの構成は、ユーザ端末20に含まれていればよく、一部又は全部の構成がベースバンド信号処理部204に含まれなくてもよい。
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、マッピング部403による信号の割り当てなどを制御する。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、測定部405による信号の測定などを制御する。
制御部401は、無線基地局10から送信された下り制御信号(PDCCH/EPDCCHで送信された信号)及び下りデータ信号(PDSCHで送信された信号)を、受信信号処理部404から取得する。制御部401は、下り制御信号及び/又は下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号(例えば、送達確認情報など)及び/又は上りデータ信号の生成を制御する。
制御部401は、ベースバンド信号処理部204によるデジタルBF(例えば、プリコーディング)及び/又は送受信部203によるアナログBF(例えば、位相回転)を用いて、送信ビーム及び/又は受信ビームを形成するように制御する。
また、制御部401は、送受信機の特性に関する情報(特性情報)を送信するように制御してもよい。制御部401は、当該特性情報の送信後、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビーム(送信ビーム及び/又は受信ビーム)を形成するかを判断してもよい。
制御部401は、受信信号処理部404から所定の情報を取得した又は取得しないことにより、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビームを形成するかを判断してもよい。
例えば、制御部401は、無線基地局10から上り伝搬路情報を受信した場合に、当該上り伝搬路情報に基づいてビームを形成するように制御してもよい。また、制御部401は、無線基地局10において特性情報の受信に応じて送信された情報(例えば、特性情報に基づく判断がなされた後、送信された上り参照信号送信指示)により、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビームを形成するかを判断してもよい。
また、制御部401は、所定の期間において(例えば、特性情報の送信後の所定の期間において)、上り伝搬路情報及び/又は上り参照信号送信指示を無線基地局10から受信しない場合、下り伝搬路情報に基づいてビームを形成するように制御してもよい。当該下り伝搬路情報は、測定部405から取得されてもよい。
制御部401は、受信信号処理部404から、ビーム形成に利用するCSI指示情報を取得した場合、当該情報に基づいて、下り伝搬路情報及び上り伝搬路情報のいずれに基づいてビームを形成するかを判断してもよい。
制御部401は、受信信号処理部404から上り参照信号送信指示を取得した場合、当該指示に基づいて、上り伝搬路推定のための上り参照信号(例えば、UL−SRS)を送信するように制御する。この場合、制御部401は、当該上り参照信号に基づいて無線基地局10で推定された上り伝搬路情報を受信するように制御する。
また、制御部401は、無線基地局10から通知された各種情報を受信信号処理部404から取得した場合、当該情報に基づいて制御に用いるパラメータを更新してもよい。
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(上り制御信号、上りデータ信号、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、送達確認情報、チャネル状態情報(CSI)などに関する上り制御信号を生成する。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上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部402は、無線基地局10から通知される下り制御信号にULグラントが含まれている場合に、制御部401から上りデータ信号の生成を指示される。
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無線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。また、受信信号処理部404は、本発明に係る受信部を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、受信信号及び/又は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。例えば、測定部405は、無線基地局10から送信された下り参照信号を用いて測定を実施する。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、受信SINR)、下り伝搬路情報(例えば、CSI)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10は、本発明の一実施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。
例えば、プロセッサ1001は1つだけ図示されているが、複数のプロセッサがあってもよい。また、処理は、1のプロセッサで実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法で、1以上のプロセッサで実行されてもよい。なお、プロセッサ1001は、1以上のチップで実装されてもよい。
無線基地局10及びユーザ端末20における各機能は、例えば、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による通信を制御したり、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したり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、データなどを、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)、EEPROM(Electrically EPROM)、RAM(Random Access Memory)、その他の適切な記憶媒体の少なくとも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、フレキシブルディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク(CD−ROM(Compact Disc ROM)など)、デジタル多用途ディスク、Blu−ray(登録商標)ディスク)、リムーバブルディスク、ハードディスクドライブ、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(例えば、カード、スティック、キードライブ)、磁気ストライプ、データベース、サーバ、その他の適切な記憶媒体の少なくとも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。通信装置1004は、例えば周波数分割複信(FDD:Frequency Division Duplex)及び/又は時分割複信(TDD:Time Division Duplex)を実現するために、高周波スイッチ、デュプレクサ、フィルタ、周波数シンセサイザなどを含んで構成されてもよい。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、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(Light Emitting Diode)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、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。
(変形例)
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。参照信号は、RS(Reference Signal)と略称することもでき、適用される標準によってパイロット(Pilot)、パイロット信号などと呼ばれてもよい。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(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)シンボル、SC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)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サブフレームは送信時間間隔(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、サブフレーム及び/又は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、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。TTIは、チャネル符号化されたデータパケット(トランスポートブロック)の送信時間単位であってもよいし、スケジューリング、リンクアダプテーションなどの処理単位となってもよい。
1msの時間長を有するTTIは、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ばれてもよい。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、サイクリックプレフィックス(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。さらに、これらのパラメータを使用する数式などは、本明細書で明示的に開示したものと異なってもよい。
本明細書においてパラメータなどに使用する名称は、いかなる点においても限定的なものではない。例えば、様々なチャネル(PUCCH(Physical Uplink Control Channel)、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)など)及び情報要素は、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。
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、情報、信号などは、上位レイヤから下位レイヤ、及び/又は下位レイヤから上位レイヤへ出力され得る。情報、信号などは、複数のネットワークノードを介して入出力されてもよい。
入出力された情報、信号などは、特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報、信号などは、上書き、更新又は追記をされ得る。出力された情報、信号などは、削除されてもよい。入力された情報、信号などは、他の装置へ送信されてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、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、下り制御情報(DCI:Downlink Control Information)、上り制御情報(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、ブロードキャスト情報(マスタ情報ブロック(MIB:Master Information Block)、システム情報ブロック(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。
なお、物理レイヤシグナリングは、L1/L2(Layer 1/Layer 2)制御情報(L1/L2制御信号)、L1制御情報(L1制御信号)などと呼ばれてもよい。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。
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、暗示的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって又は別の情報の通知によって)行われてもよい。
判定は、1ビットで表される値(0か1か)によって行われてもよいし、真(true)又は偽(false)で表される真偽値(boolean)によって行われてもよいし、数値の比較(例えば、所定の値との比較)によって行われてもよい。
ソフトウェアは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称で呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、プログラム、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順、機能などを意味するよう広く解釈されるべきである。
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、デジタル加入者回線(DSL:Digital Subscriber Line)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。
本明細書で使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。
本明細書では、「基地局(BS:Base Station)」、「無線基地局」、「eNB」、「セル」、「セクタ」、「セルグループ」、「キャリア」及び「コンポーネントキャリア」という用語は、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)、送信ポイント、受信ポイント、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。
基地局は、1つ又は複数(例えば、3つ)のセル(セクタとも呼ばれる)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」又は「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及び/又は基地局サブシステムのカバレッジエリアの一部又は全体を指す。
本明細書では、「移動局(MS:Mobile Station)」、「ユーザ端末(user terminal)」、「ユーザ装置(UE:User Equipment)」及び「端末」という用語は、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)、送信ポイント、受信ポイント、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。
移動局は、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、クライアント又はいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。
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」及び「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つ又は複数のネットワークノード(network nodes)から成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、基地局以外の1つ以上のネットワークノード(例えば、MME(Mobility Management Entity)、S−GW(Serving-Gateway)などが考えられるが、これらに限られない)又はこれらの組み合わせによって行われ得ることは明らかである。
本明細書で説明した各態様/実施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、本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、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。
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)、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)、NR(New Radio)、NX(New radio access)、FX(Future generation radio access)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、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1の」、「第2の」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又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1及び第2の要素の参照は、2つの要素のみが採用され得ること又は何らかの形で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味しない。
本明細書で使用する「判断(決定)(determining)」という用語は、多種多様な動作を包含する場合がある。例えば、「判断(決定)」は、計算(calculating)、算出(computing)、処理(processing)、導出(deriving)、調査(investigating)、探索(looking up)(例えば、テーブル、データベース又は別のデータ構造での探索)、確認(ascertaining)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。また、「判断(決定)」は、受信(receiving)(例えば、情報を受信すること)、送信(transmitting)(例えば、情報を送信すること)、入力(input)、出力(output)、アクセス(accessing)(例えば、メモリ中のデータにアクセスすること)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。また、「判断(決定)」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などを「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。つまり、「判断(決定)」は、何らかの動作を「判断(決定)」することであるとみなされてもよい。
本明細書で使用する「接続された(connected)」、「結合された(coupled)」という用語、又はこれらのあらゆる変形は、2又はそれ以上の要素間の直接的又は間接的なあらゆる接続又は結合を意味し、互いに「接続」又は「結合」された2つの要素間に1又はそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の結合又は接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。例えば、「接続」は「アクセス」と読み替えられてもよい。本明細書で使用する場合、2つの要素は、1又はそれ以上の電線、ケーブル及び/又はプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域及び/又は光(可視及び不可視の両方)領域の波長を有する電磁エネルギーなどを使用することにより、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
本明細書又は特許請求の範囲で「含む(including)」、「含んでいる(comprising)」、及びそれらの変形が使用されている場合、これらの用語は、用語「備える」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「又は(or)」は、排他的論理和ではないことが意図される。
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。
本出願は、2016年8月3日出願の特願2016−152974に基づく。この内容は、全てここに含めておく。