5G/NRでは、ライセンスキャリア(ライセンスバンド内のキャリア)だけでなく、アンライセンスキャリア(アンライセンスバンド内のキャリア)を通信に用いることが検討されている。ライセンスキャリアは、一事業者に専用に割り当てられた周波数のキャリアである。アンライセンスキャリアは、複数の事業者、RAT間などで共用する周波数のキャリアである。
ライセンスキャリアでは信号を送信するタイミングに特に制限はないが、アンライセンスキャリアでは、信号の送信を行うためにはLBT(Listen Before Talk)を成功させる必要がある。LBTは、信号の送信前にリスニング(センシング)を行い、リスニング結果に基づいて送信を制御する技術である。
アンライセンスキャリアでNRを運用するシステム(例えば、LAAシステム)においては、他事業者のNR又はLTE、無線LAN(Local Area Network)又はその他のシステムとの共存のため、干渉制御機能が必要になると考えられる。なお、アンライセンスキャリアにおいてNRを運用するシステムは、運用形態がDC、CA、DC又はSAのいずれであるかに関わらず、LAA、NR-Uなどと呼ばれてもよい。
一般に、アンライセンスキャリア(アンライセンスセル、アンライセンスCCなどと呼ばれてもよい)を用いて通信を行う送信ポイント(例えば、無線基地局(gNB、eNB)、ユーザ端末(UE)など)は、当該アンライセンスキャリアで通信を行っている他のエンティティ(例えば、他のUE)を検出した場合、当該キャリアで送信を行うことが禁止されている。
このため、送信ポイントは、送信タイミングよりも所定期間前のタイミングで、リスニング(LBT)を実行する。具体的には、LBTを実行する送信ポイントは、送信タイミングよりも所定期間前のタイミング(例えば、直前のサブフレーム)で、対象となるキャリア帯域全体(例えば、1コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier))をサーチし、他の装置(例えば、無線基地局、UE、Wi-Fi装置など)が当該キャリア帯域で通信しているか否かを確認する。
なお、本明細書において、リスニングとは、ある送信ポイント(例えば、無線基地局、ユーザ端末など)が信号の送信を行う前に、他の送信ポイントなどから所定レベル(例えば、所定電力)を超える信号が送信されているか否かを検出/測定する動作を指す。また、無線基地局及び/又はユーザ端末が行うリスニングは、LBT、CCA(Clear Channel Assessment)、キャリアセンスなどと呼ばれてもよい。
また、例えば無線基地局によって下りリンクの送信前に行われるLBTは、DL LBTと呼ばれてもよく、例えばUEによって上りリンクの送信前に行われるLBTは、UL LBTと呼ばれてもよい。UEは、UL LBTを実施すべきキャリアに関する情報を通知されてもよく、当該情報に基づいて当該キャリアを判断してUL LBTを実施してもよい。
送信ポイントは、他の装置が通信していないことを確認できた場合、当該キャリアを用いて送信を行う。例えば、送信ポイントは、LBTで測定した受信電力(LBT期間中の受信信号電力)が所定の閾値以下である場合、チャネルがフリー状態(LBTfree)であると判断し送信を行う。「チャネルがフリー状態である」とは、言い換えると、特定のシステムによってチャネルが占有されていないことをいい、チャネルがアイドルである、チャネルがクリアである、チャネルがフリーである、などともいう。
一方、送信ポイントは、対象となるキャリア帯域のうち、一部の帯域でも他の装置が使用中であることを検出した場合、自らの送信処理を中止する。例えば、送信ポイントは、当該帯域に係る他の装置からの信号の受信電力が、所定の閾値を超過していることを検出した場合、チャネルはビジー状態(LBTbusy)であると判断し、送信を行わない。LBTbusyの場合、当該チャネルは、改めてLBTを行いフリー状態であることが確認できた後に初めて利用可能となる。なお、LBTによるチャネルのフリー状態/ビジー状態の判定方法は、これに限られない。
送信ポイントは、LBT結果に応じて所定の信号(例えば、チャネル予約(channel reservation)信号)を送信することができる。ここで、LBT結果とは、LBTが設定されるキャリアにおいてLBTにより得られたチャネルの空き状態に関する情報(例えば、LBTfree、LBTbusy)のことをいう。
また、送信ポイントは、LBT結果がフリー状態(LBTfree)である場合に送信を開始すると、所定期間(例えば、10-13ms)LBTを省略して送信を行うことができる。このような送信は、バースト送信、バースト、送信バーストなどとも呼ばれる。
以上述べたように、LAAシステムにおいて、送信ポイントに、LBTメカニズムに基づく同一周波数内における干渉制御を導入することにより、LAAとWi-Fiとの間の干渉、LAAシステム間の干渉などを回避することができる。また、LAAシステムを運用するオペレータ毎に、送信ポイントの制御を独立して行う場合であっても、LBTによりそれぞれの制御内容を把握することなく干渉を低減することができる。
ところで、アンライセンスキャリアのセルであっても、上り送信タイミング調整のためにランダムアクセス(RA:Random Access)手順を行う必要がある場合がある。例えば、アンライセンスキャリアのセカンダリセル(SCell:Secondary Cell)を形成する無線基地局とUEとの距離が、ライセンスキャリアのプライマリセル(PCell:Primary Cell)を形成する無線基地局とUEとの距離と異なる場合には、SCell用の送信タイミングは、PCell用の送信タイミングと異なると想定される。なお、アンライセンスキャリアで動作するSCellは、例えばLAA SCellと呼ばれてもよい。
なお、LAA SCellで用いられる無線フレーム構成は、LBTに基づいて送信可否が変わることから、既存の無線リソース構成と異なることが考えられる。FDD(Frequency Division Duplex)で用いられる無線フレームがフレーム構成タイプ1(FS1:Frame Structure type 1)と呼ばれ、TDD(Time Division Duplex)で用いられる無線フレームがフレーム構成タイプ2(FS2:Frame Structure type 2)と呼ばれるのに対応して、LAA SCellで用いられる無線フレーム構成は、フレーム構成タイプ3(FS3:Frame Structure type 3)とも呼ばれる。
LAA SCellでは、非衝突型ランダムアクセス(Non-CBRA:Non-Contention-Based Random Access)に基づく制御を行うことが検討されている。以下で、既存のランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)の送信制御について説明する。
既存のLTEシステム(Rel.12以前)では、初期接続や同期確立、通信再開などに際し、上りリンクで物理ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)を送信してランダムアクセスを行う。ランダムアクセスは、衝突型ランダムアクセス(CBRA:Contention-Based Random Access)と非衝突型ランダムアクセス(Non-CBRA)という2種類のタイプに分けることができる。なお、非衝突型RAは、コンテンションフリーRA(CFRA:Contention-Free Random Access)と呼ばれてもよい。
衝突型ランダムアクセスにおいて、ユーザ端末は、セル内に用意された複数のランダムアクセスプリアンブル(contention preamble)からランダムに選択したプリアンブルをPRACHで送信する。この場合、ユーザ端末間で同一のランダムアクセスプリアンブルを使用することにより、衝突(Contention)が発生する可能性がある。
非衝突型ランダムアクセスにおいて、ユーザ端末は、あらかじめネットワークから割り当てられたUE固有のランダムアクセスプリアンブル(dedicated preamble)をPRACHで送信する。この場合、ユーザ端末間で異なるランダムアクセスプリアンブルが割り当てられているため、衝突が発生することはない。
衝突型ランダムアクセスは、初期接続、上りリンクの通信開始又は再開など際して行われる。非衝突型ランダムアクセスは、ハンドオーバ、下りリンクの通信開始又は再開などに際して行われる。
図1は、ランダムアクセスの概要を示している。衝突型ランダムアクセスはStep1からStep4、非衝突型ランダムアクセスはStep0からStep2で構成される。
衝突型ランダムアクセスの場合、はじめにユーザ端末UEは、ランダムアクセスプリアンブル(PRACH)を当該セルに設定されているPRACHリソースで送信する(メッセージ(Msg:Message)1)。無線基地局は、ランダムアクセスプリアンブルを検出すると、その応答としてランダムアクセスレスポンス(RAR:Random Access Response)を送信する(メッセージ2)。ユーザ端末UEは、ランダムアクセスプリアンブル送信後、所定の区間の間、メッセージ2の受信を試みる。メッセージ2の受信に失敗した場合には、PRACHの送信電力を上げてメッセージ1を再度送信(再送)する。なお、信号の再送時に送信電力を増加させることを、パワーランピングともいう。
ランダムアクセスレスポンスを受信したユーザ端末UEは、ランダムアクセスレスポンスに含まれる上りグラントによって指定された物理上りリンク共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)でデータ信号を送信する(メッセージ3)。メッセージ3を受信した無線基地局は、衝突解決(Contention resolution)メッセージをユーザ端末UEに送信する(メッセージ4)。ユーザ端末UEは、メッセージ1から4によって同期を確保し、無線基地局を識別すると、衝突型ランダムアクセス処理を完了しコネクションを確立する。
非衝突型ランダムアクセスの場合、はじめに無線基地局は、ユーザ端末UEに対してPRACHの送信を指示する物理下り制御チャネル(PDCCH:Physical Downlink Control Channel)を送信する(メッセージ0)。ユーザ端末UEは、前記PDCCHにより指示されたタイミングでランダムアクセスプリアンブル(PRACH)を送信する(メッセージ1)。無線基地局は、ランダムアクセスプリアンブルを検出すると、その応答情報であるランダムアクセスレスポンス(RAR)を送信する(メッセージ2)。ユーザ端末は、メッセージ2の受信をもって非衝突型ランダムアクセス処理を完了する。なお、衝突型ランダムアクセスと同様、メッセージ2の受信に失敗した場合には、PRACHの送信電力を上げてメッセージ1を再度送信する。
なお、PRACHを用いたランダムアクセスプリアンブル(メッセージ1)の送信をPRACHの送信ともいい、PRACHを用いたランダムアクセスレスポンス(メッセージ2)の受信をPRACHの受信ともいう。
NRにおいては、複数のPRACHフォーマット(PRACHプリアンブルフォーマット)が検討されている。
各PRACHフォーマットを用いるRA(Random Access)プリアンブルは、RACH OFDMシンボルを含む。更に、RAプリアンブルは、サイクリックプレフィックス(CP)、ガード期間(GP)の少なくとも1つを含んでもよい。例えば、図2に示すPRACHフォーマット0~3は、RACH OFDMシンボルにおいて、長系列(long sequence)のプリアンブル系列を用いる。図3に示すPRACHフォーマットA1~A3、B1~B4、C0、C2は、RACH OFDMシンボルにおいて、短系列(short sequence)のプリアンブル系列を用いる。
アンライセンスキャリアの周波数は、FR(Frequency Range)1及びFR2のいずれかの周波数範囲内であってもよい。FR1は、所定周波数よりも低い周波数範囲であり、FR2は、所定周波数よりも高い周波数範囲であってもよい。NR-Uにおいて、所定周波数は7GHzであってもよい。例えば、FR1は、5GHz帯であってもよいし、6GHz帯であってもよい。FR2は、60GHz帯であってもよい。
図4に示すように、プリアンブル系列は、Zadoff-Chu(ZC)系列であってもよい。プリアンブル系列長は、839(長系列)、139のいずれかであってもよい。プリアンブル系列は、PRACHに割り当てられた周波数リソース(例えば、サブキャリア)にマップされてもよい。
RAプリアンブルは、複数のニューメロロジーの1つを用いてもよい。NRのFR1の長系列のためのサブキャリア間隔(SubCarrier Spacing:SCS)は、1.25、5kHzのいずれかであってもよい。NRのFR1の短系列のためのSCSは、15、30kHzのいずれかであってもよい。NRのFR2の短系列のためのSCSは、60、120kHzのいずれかであってもよい。LTEの長系列のためのSCSは、1.25kHzであってもよい。LTEの短系列のためのSCSは、7.5kHzであってもよい。
また、アンライセンスキャリアを利用するためには、送信波形に対する規則を満たす必要がある。
例えば、欧州電気通信標準化機構(ETSI:European Telecommunications Standards Institute)の規則(regulation)によれば、アンライセンスキャリアの1つである5GHzの利用に関して、信号の99%の電力を含む占有チャネル帯域幅(OCB:Occupied Channel Bandwidth)が、システム帯域幅の80%以上の帯域幅でなければならない。また、所定の帯域幅(1MHz)あたりの最大送信電力密度(PSD:Power Spectral Density)に関する制約が規定されている。
しかしながら、NRにおけるPRACHのニューメロロジーによっては、PRACHがOCBの規則を満たさない場合がある。
また、アンライセンスキャリアの周波数帯の空き状況によっては、NR-Uが、20MHzよりも広い帯域にわたって帯域を使用する可能性がある。この場合、現状のNRにおけるPRACHのニューメロロジーは、OCBの規則を満たせない。
そこで、本発明者らは、OCBの規則を満たすPRACH構成を検討し、本発明に至った。
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。なお、以下ではアンライセンスキャリアを例に説明するが、本発明は、ライセンスキャリアに適用されてもよい。また、より一般的には、本発明は、送信前にリスニングが必要なキャリア(リスニングが設定されるキャリア)に適用されてもよいし、送信前にリスニングが不要なキャリア(リスニングが設定されないキャリア)に適用されてもよい。
無線基地局は、PRACHフォーマット、ニューメロロジー(例えば、SCS)など、PRACH構成を指定するための設定(configuration)情報をUEへ通知してもよい。情報は、RMSI(Remaining Minimum System 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)、物理レイヤシグナリング(例えば、下り制御情報(DCI:Downlink Control Information))、その他の信号又はこれらの組み合わせによって、通知されてもよい。
また、LBTが設定されないキャリア及び設定されるキャリアの組み合わせと、PCell(プライマリセル)及びSCell(セカンダリセル)との組み合わせ、MCG(マスタセルグループ)及びSCG(セカンダリセルグループ)の組み合わせについて、限定されない。例えば、ライセンスキャリア及びアンライセンスキャリアのDC、アンライセンスキャリアにスタンドアローン(SA)でUEが接続する場合、PCell及びSCellが、全てLBTが設定されるキャリアである場合、などにも、本発明を適用することができる。すなわち、アンライセンスキャリアは、ライセンスキャリアとのDCに用いられてもよいし、SAに用いられてもよい。
<第1の態様>
現状のNRのPRACH構成を拡張することによって、RAプリアンブルを広帯域化してもよい。
PRACH構成のための設定情報(例えば、PRACH構成を示すテーブル)が、アンライセンスキャリアにおける通信(NR-U)をサポートしない場合のランダムアクセスと、ライセンスキャリアにおけるランダムアクセスと、の少なくとも1つに用いられる所定設定情報(例えば、現状のNR-PRACH構成を示すテーブル)と異なってもよい。
例えば、NR-UをサポートするUEは、次のテーブル1~4の少なくとも1つを用いて、PRACH構成を決定(RAプリアンブルを送信)してもよい。
(テーブル1)
図5は、テーブル1の一例を示す図である。
テーブル1における各エントリは、SCS、プリアンブル系列の系列長、帯域幅、周波数範囲の少なくとも1つを含んでもよい。現状のNRのPRACH構成は、短系列のFR2のみにおいて、60、120kHzのSCSをサポートする。これに対し、テーブル1は、現状のNRのPRACH構成に加え、短系列のFR1において、60、120kHzのSCSをサポートする。
120kHzのSCS、短系列、FR1、を用いることによって、RAプリアンブルの帯域幅が16.68MHzになり、OCBの規則を満たすことができる。
テーブル1によれば、現状のNR-PRACH構成からの変更を最小限としつつ、FR1におけるRAプリアンブルを広帯域化できる。また、装置構成の複雑化を最小限に抑えることができる。
(テーブル2)
図6は、テーブル2の一例を示す図である。
テーブル2における各エントリは、SCS、系列長、帯域幅、周波数範囲の少なくとも1つを含んでもよい。テーブル2は、テーブル1のPRACH構成に加え、新たな系列長をサポートする。新たな系列長は、短系列より長く長系列より短くてもよい。新たな系列長は、例えば、Zadoff-Chu系列の系列長(素数)であってもよく、例えば、283であってもよい。
60kHzのSCS、283の系列長、FR1、を用いることによって、RAプリアンブルの帯域幅が16.98MHzになり、OCBの規則を満たすことができる。
テーブル2によれば、サポートする系列長を拡張することによって、60kHzの連続する単体のRAプリアンブルがOCBの規則を満たすことができる。テーブル1を用いる場合に比べて装置構成は複雑化する。
(テーブル3)
図7は、テーブル3の一例を示す図である。
テーブル3における各エントリは、SCS、系列長、帯域幅、周波数範囲、系列時間長(プリアンブル系列の時間長)、繰り返し数(プリアンブル系列の繰り返し送信の回数)、繰り返し時間長(繰り返し送信されたプリアンブル系列の総時間長)、CP長、の少なくとも1つを含んでもよい。現状のNRのPRACH構成は、15kHz×2n(nは整数)のSCSをサポートする。これに対し、テーブル3は、15kHz×2nのSCS以外の、より細かい粒度のSCSをサポートする。図中のV1~V6のパラメータは、短系列のNR-PRACH構成に準じてもよい。
20、22.5kHzのSCS、長系列、FR1、を用いることによって、RAプリアンブルの帯域幅がそれぞれ、16.78、18.8775MHzになり、OCBの規則を満たすことができる。
25kHz以上のSCS、長系列、FR1、繰り返しを用いることによって、RAプリアンブルの帯域幅を20MHz以上にできる。
また、SCSに応じて、繰り返し数及びCP長の少なくとも1つを変化させることによって、RAプリアンブル時間長(繰り返し時間長+CP長)を所定値に近づけることができる。例えば、1.25~60kHzのSCSに応じて繰り返し数を変化させることによって、RAプリアンブル時間長を所定値に保つことができる。SCS及び繰り返し数によって系列時間長が所定値にならない場合、CP長によってRAプリアンブル時間長を所定値に保つことができる。
テーブル3によれば、テーブル1、2に比べて、SCSの粒度が細かいため、装置構成は複雑化するが、柔軟な帯域幅設定が可能となる。
(テーブル4)
テーブル4は、テーブル3のうち、839の系列長を有するエントリの少なくとも一部において、別の系列長を示してもよいし、テーブル3に別の系列長を有するエントリを加えてもよい。別の系列長は、283であってもよい。このエントリにおいて、繰り返し数及びCP長の少なくとも1つを変化させることによって、テーブル3又は4における他の系列長を有するエントリのRAプリアンブル時間長に合わせられてもよい。
テーブル4によれば、系列長の粒度が細かくなることによって、テーブル1~3に比べて、装置構成は複雑化するが、柔軟な帯域幅設定が可能となる。
NR-UをサポートするUEは、以上のテーブル1~4のいずれかを組み合わせたテーブルを用いて、PRACH構成を決定してもよい。
第1の態様に係るテーブルと、現状のNR-PRACH構成を示すテーブルと、の間において、周波数範囲と系列長とSCSとの少なくとも1つが異なってもよい。UEは、このテーブルに基づき、アンライセンスキャリアに適したRAプリアンブルを送信できる。
第1の態様に係るテーブルにおいて、FR1に対応する少なくとも1つの帯域幅は16MHz(20MHzの80%)よりも広くてもよい。すなわち、アンライセンスキャリアがFR1である場合、RAプリアンブルの帯域幅は16MHzよりも広くてもよい。この帯域幅によれば、RAプリアンブルがOCBの規則を満たすことができる。
各テーブルは、PRACH構成におけるパラメータ(例えば、周波数範囲、系列長、SCS)によって分けられてもよい。
第1の態様によれば、NR-UにおけるRAプリアンブルがOCBの規則を満たすことができる。また、UEは、20MHz以上の帯域にわたるRAプリアンブルを送信することができ、20MHz以上の帯域を使用することができる。
<第2の態様>
UEは、NR又は第1の態様におけるテーブルから得られるPRACH構成に対して信号処理を行うことによって、RAプリアンブルを広帯域化してもよい。例えば、NR-UをサポートするUEは、次の信号処理1~3の少なくとも1つを用いてRAプリアンブルを生成してもよい。
(信号処理1)
UEは、インターレース(interlace、block-interleaved FDMA)を用いて、プリアンブル系列を周波数リソースへマップしてもよい。例えば、インターレースは、所定数N[RB(Resource Block)]の間隔毎に、連続するM個のRBを有する周波数リソースへプリアンブル系列をマップしてもよい。Mは、1であってもよい。Nは、2、4、10、20、40のいずれかであってもよい。言い換えれば、UEは、プリアンブル系列を不連続の周波数リソースにマップしてもよい。
(信号処理2)
UEは、RAプリアンブルに周波数ホッピングを適用してもよい。周波数ホッピングは、所定の時間毎にRAプリアンブルの周波数をホップさせる。周波数ホッピングのホップ数は、2、4、10、20、40のいずれかであってもよい。1回のホップによって変化する周波数幅は、2、4、10、20、40RBのいずれかであってもよい。周波数幅は、ホップ数、系列長、プリアンブル系列時間長の少なくとも1つに基づいて決定されてもよい。
(信号処理3)
UEは、OCBの規則を満たすために、RAプリアンブル以外の帯域においてダミー信号(特定信号)を送信してもよい。ダミー信号は、RAプリアンブルと同様であってもよいし、RAプリアンブル及びダミー信号の間において、系列、巡回シフト、単位帯域幅(例えば、RB、サブキャリア)あたりの送信電力の少なくとも1つが異なってもよい。言い換えれば、UEは、アンライセンスキャリアの所定周波数帯域(20MHz帯域幅を有するチャネル)のうちランダムアクセスプリアンブル以外の周波数帯域において特定信号を送信してもよい。
以上の第2の態様によれば、OCBの規定を満たさないPRACH構成が仕様に規定される場合であっても、信号処理によって、OCBの規則を満たすRAプリアンブルを送信することができる。また、UEは、20MHz以上の帯域にわたるRAプリアンブルを送信することができ、20MHz以上の帯域を使用することができる。
(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8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)、ブロードキャストチャネル(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9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。
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。
また、送受信部103は、送信前のリスニングが適用されるキャリアにおいてランダムアクセスプリアンブルを受信してもよい。
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、測定部305により得られたLBT結果に従って、送信信号生成部302及びマッピング部303に対して、下り送信前にリスニングを実施するキャリア(例えば、アンライセンスキャリア)における下り信号の送信を制御してもよい。
また、制御部301は、前記キャリアにおける通信をサポートしない場合のランダムアクセスと、送信前のリスニングが適用されないキャリアにおけるランダムアクセスと、の少なくとも1つに用いられる所定設定情報と異なる設定情報に基づいて、前記ランダムアクセスプリアンブルの受信を制御してもよい。
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、制御部301からの指示に基づいて、LBTが設定されるキャリア(例えば、アンライセンスキャリア)でLBTを実施し、LBT結果(例えば、チャネル状態がフリーであるかビジーであるかの判定結果)を、制御部301に出力してもよい。
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11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。
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、ブロードキャスト情報もアプリケーション部205に転送されてもよい。
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。
また、送受信部203は、送信前のリスニングが適用されるキャリア(例えば、アンライセンスキャリア)においてランダムアクセスプリアンブルを送信してもよい。
図12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。
また、制御部401は、測定部405により得られたLBT結果に従って、送信信号生成部402及びマッピング部403に対して、上り送信前にリスニングを実施するキャリア(例えば、アンライセンスキャリア)における上り信号の送信を制御してもよい。
また、制御部401は、前記キャリアにおける通信をサポートしない場合のランダムアクセスと、送信前のリスニングが適用されないキャリアにおけるランダムアクセスと、の少なくとも1つに用いられる所定設定情報と異なる設定情報に基づいて、前記ランダムアクセスプリアンブルの送信を制御してもよい。
また、前記設定情報及び前記所定設定情報の間において、周波数範囲とプリアンブル系列の長さとサブキャリア間隔との少なくとも1つが異なってもよい。
また、制御部401は、プリアンブル系列を不連続の周波数リソースにマップすることと、前記ランダムアクセスプリアンブルに周波数ホッピングを適用することと、所定周波数帯域のうちランダムアクセスプリアンブル以外の周波数帯域において特定信号を送信することと、の少なくとも1つを制御してもよい。
また、前記キャリアが7GHzよりも低い周波数を有する場合、前記ランダムアクセスプリアンブルの帯域幅は16MHzよりも広くてもよい。
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、ブロードキャスト情報、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、制御部401からの指示に基づいて、LBTが設定されるキャリアでLBTを実施する。測定部405は、LBT結果(例えば、チャネル状態がフリーであるかビジーであるかの判定結果)を、制御部401に出力してもよい。
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、ハードウェア及びソフトウェアの少なくとも一方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方法は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的又は論理的に結合した1つの装置を用いて実現されてもよいし、物理的又は論理的に分離した2つ以上の装置を直接的又は間接的に(例えば、有線、無線などを用いて)接続し、これら複数の装置を用いて実現されてもよい。
例えば、本開示の一実施形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本開示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13は、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のプロセッサによって実行されてもよいし、処理が同時に、逐次に、又はその他の手法を用いて、2以上のプロセッサによって実行されてもよい。なお、プロセッサ1001は、1以上のチップによって実装されてもよい。
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によって、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004を介す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書き込みの少なくとも一方を制御したりすることによって実現される。
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)によって構成されてもよい。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によって実現されてもよい。
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及び通信装置1004の少なくとも一方からメモリ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、上述の実施形態において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において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つによって構成されてもよい。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、本開示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つによって構成されてもよい。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、有線ネットワーク及び無線ネットワークの少なくとも一方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)及び時分割複信(TDD:Time Division Duplex)の少なくとも一方を実現するために、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によって実現されてもよい。
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によって接続される。バス1007は、単一のバスを用いて構成されてもよいし、装置間ごとに異なるバスを用いて構成されてもよい。
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、当該ハードウェアを用いて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つを用いて実装されてもよい。
(変形例)
なお、本開示において説明した用語及び本開示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、チャネル及びシンボルの少なくとも一方は信号(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。
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)によって構成されてもよい。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によって構成されてもよい。サブフレームは、ニューメロロジー(numerology)に依存しない固定の時間長(例えば、1ms)であってもよい。
ここで、ニューメロロジーとは、ある信号又はチャネルの送信及び受信の少なくとも一方に適用される通信パラメータであってもよい。例えば、サブキャリア間隔(SCS:SubCarrier Spacing)、帯域幅、シンボル長、サイクリックプレフィックス長、送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)、TTIあたりのシンボル数、無線フレーム構成、送受信機が周波数領域において行う特定のフィルタリング処理、送受信機が時間領域において行う特定のウィンドウイング処理などの少なくとも1つを示してもよい。
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)によって構成されてもよい。また、スロットは、ニューメロロジーに基づく時間単位であってもよい。
スロットは、複数のミニスロットを含んでもよい。各ミニスロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボルによって構成されてもよい。また、ミニスロットは、サブスロットと呼ばれてもよい。ミニスロットは、スロットよりも少ない数のシンボルによって構成されてもよい。ミニスロットより大きい時間単位で送信されるPDSCH(又はPUSCH)は、PDSCH(PUSCH)マッピングタイプAと呼ばれてもよい。ミニスロットを用いて送信されるPDSCH(又はPUSCH)は、PDSCH(PUSCH)マッピングタイプBと呼ばれてもよい。
無線フレーム、サブフレーム、スロット、ミニ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、ミニ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スロット又は1ミニスロットがTTIと呼ばれてもよい。つまり、サブフレーム及びTTIの少なくとも一方は、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。なお、TTIを表す単位は、サブフレームではなくスロット、ミニスロットなどと呼ばれてもよい。
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)、コードブロック、コードワードなど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。なお、TTIが与えられたとき、実際にトランスポートブロック、コードブロック、コードワードなどがマッピングされる時間区間(例えば、シンボル数)は、当該TTIよりも短くてもよい。
なお、1スロット又は1ミニスロットがTTIと呼ばれる場合、1以上のTTI(すなわち、1以上のスロット又は1以上のミニスロット)が、スケジューリングの最小時間単位となってもよい。また、当該スケジューリングの最小時間単位を構成するスロット数(ミニスロット数)は制御されてもよい。
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、ロングサブフレーム、スロット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、部分TTI(partial又はfractional TTI)、短縮サブフレーム、ショートサブフレーム、ミニスロット、サブスロット、スロットなどと呼ばれてもよい。
なお、ロングTTI(例えば、通常TTI、サブフレームなど)は、1msを超える時間長を有するTTIで読み替えてもよいし、ショートTTI(例えば、短縮TTIなど)は、ロングTTIのTTI長未満かつ1ms以上のTTI長を有するTTIで読み替えてもよい。
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ミニスロット、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によって構成されてもよい。
なお、1つ又は複数のRBは、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、サブキャリアグループ(SCG:Sub-Carrier Group)、リソースエレメントグループ(REG:Resource Element Group)、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)によって構成されてもよい。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、ミニ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、サブフレーム又は無線フレームあたりのスロットの数、スロット内に含まれるミニスロットの数、スロット又はミニ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、本開示において説明した情報、パラメータなどは、絶対値を用いて表されてもよいし、所定の値からの相対値を用いて表されてもよいし、対応する別の情報を用いて表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスによって指示されてもよい。
本開示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名称ではない。さらに、これらのパラメータを使用する数式などは、本開示において明示的に開示したものと異なってもよい。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名称ではない。
本開示において説明した情報、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下位レイヤから上位レイヤの少なくとも一方へ出力され得る。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、管理テーブルを用いて管理してもよい。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、本開示において説明した態様/実施形態に限られず、他の方法を用いて行われてもよい。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))を用いて通知されてもよい。
また、所定の情報の通知(例えば、「Xであること」の通知)は、明示的な通知に限られず、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)及び無線技術(赤外線、マイクロ波など)の少なくとも一方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無線技術の少なくとも一方は、伝送媒体の定義内に含まれる。
本開示において使用する「システム」及び「ネットワーク」という用語は、互換的に使用され得る。
本開示においては、「基地局(BS:Base Station)」、「無線基地局」、「固定局(fixed station)」、「NodeB」、「eNodeB(eNB)」、「gNodeB(gNB)」、「アクセスポイント(access point)」、「送信ポイント(transmission point)」、「受信ポイント(reception point)」、「送受信ポイント(transmission/reception point)」、「セル」、「セクタ」、「セルグループ」、「キャリア」、「コンポーネントキャリア」、「帯域幅部分(BWP:Bandwidth Part)」などの用語は、互換的に使用され得る。基地局は、マクロセル、スモールセル、フェムトセル、ピコ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基地局サブシステムの少なくとも一方のカバレッジエリアの一部又は全体を指す。
本開示においては、「移動局(MS:Mobile Station)」、「ユーザ端末(user terminal)」、「ユーザ装置(UE:User Equipment)」、「端末」などの用語は、互換的に使用され得る。
移動局は、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。
基地局及び移動局の少なくとも一方は、送信装置、受信装置などと呼ばれてもよい。なお、基地局及び移動局の少なくとも一方は、移動体に搭載されたデバイス、移動体自体などであってもよい。当該移動体は、乗り物(例えば、車、飛行機など)であってもよいし、無人で動く移動体(例えば、ドローン、自動運転車など)であってもよいし、ロボット(有人型又は無人型)であってもよい。なお、基地局及び移動局の少なくとも一方は、必ずしも通信動作時に移動しない装置も含む。
また、本開示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の通信(例えば、D2D(Device-to-Device)、V2X(Vehicle-to-Everything)などと呼ばれてもよい)に置き換えた構成について、本開示の各態様/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」、「下り」などの文言は、端末間通信に対応する文言(例えば、「サイド(side)」)で読み替えられてもよい。例えば、上りチャネル、下りチャネルなどは、サイドチャネルで読み替えられてもよい。
同様に、本開示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。
本開示において、基地局によって行われるとした動作は、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)を含む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。
本開示において説明した各態様/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、本開示において説明した各態様/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、本開示において説明した方法については、例示的な順序を用いて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。
本開示において説明した各態様/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、これらに基づいて拡張された次世代システムなどに適用されてもよい。また、複数のシステムが組み合わされて(例えば、LTE又はLTE-Aと、5Gとの組み合わせなど)適用されてもよい。
本開示において使用する「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。
本開示において使用する「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しない。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開示において使用され得る。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。
本開示において使用する「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、判定(judging)、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。
また、「判断(決定)」は、「想定する(assuming)」、「期待する(expecting)」、「みなす(considering)」などで読み替えられてもよい。
本開示に記載の「最大送信電力」は送信電力の最大値を意味してもよいし、公称最大送信電力(the nominal UE maximum transmit power)を意味してもよいし、定格最大送信電力(the rated UE maximum transmit power)を意味してもよい。
本開示において使用する「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、物理的であっても、論理的であっても、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」で読み替えられてもよい。
本開示において、2つの要素が接続される場合、1つ以上の電線、ケーブル、プリント電気接続などを用いて、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、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用いて、互いに「接続」又は「結合」されると考えることができる。
本開示において、「AとBが異なる」という用語は、「AとBが互いに異なる」ことを意味してもよい。「離れる」、「結合される」などの用語も同様に解釈されてもよい。
本開示において、「含む(include)」、「含んでいる(including)」及びこ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(comprising)」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本開示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。
本開示において、例えば、英語でのa, an及びtheのように、翻訳によって冠詞が追加された場合、本開示は、これらの冠詞の後に続く名詞が複数形であることを含んでもよい。
以上、本開示に係る発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本開示に係る発明が本開示中に説明した実施形態に限定されないということは明らかである。本開示に係る発明は、請求の範囲の記載に基づいて定まる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、本開示の記載は、例示説明を目的とし、本開示に係る発明に対して何ら制限的な意味をもたらさない。