JP7289196B2 - 端末及び通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関する。

３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）において、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）及びＬＴＥ－Ａｄｖａｎｃｅｄの次世代の通信規格（５Ｇ又はＮＲ）が議論されている。ＮＲシステムでは、発生するダウンリンクトラフィック及びアップリンクトラフィックに応じて、ダウンリンク通信及びアップリンク通信に使用されるリソースをフレキシブルに制御するフレキシブルＤｕｐｌｅｘが検討されている。例えば、時間領域でアップリンクリソース及びダウンリンクリソースを動的に切り替えるダイナミックＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）が検討されている。その他、周波数領域で切り替えを行う方式や、同一リソースでアップリンク通信とダウンリンク通信を同時に行うＦｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘも検討されている。以下では説明の簡単化のためにダイナミックＴＤＤを例に説明するが、その他の方式に対しても同様である。ダイナミックＴＤＤでは、典型的には、小さなセルでは大きなセルと比較して、ダウンリンクトラフィックとアップリンクトラフィックとの偏りが大きくなることが想定される。このため、各セルにおいて独立してダイナミックＴＤＤを利用してダウンリンク通信とアップリンク通信とを制御することによって、トラフィックをより効率的に収容することが可能になる。

ダイナミックＴＤＤでは、単数もしくは複数のサブフレーム、スロット、ミニスロットなどのある時間間隔でダウンリンク及びアップリンクの通信方向が動的に変更される。すなわち、図１Ａに示されるように、ＬＴＥにおいて適用されているスタティックＴＤＤでは、セル間で共通する予め設定されたダウンリンク／アップリンクパターンが利用される。他方、ダイナミックＴＤＤでは、図１Ｂに示されるように、各セルで個別のダウンリンク／アップリンクパターンが利用される。このため、各セルは、ダウンリンク及びアップリンクのトラフィック量に応じて動的にダウンリンク及びアップリンクの通信方向を変更することができる。

一方、ＮＲシステムでは、同期信号、ブロードキャスト信号、ランダムアクセスチャネル（ＲＡＣＨ）信号などの各種ダウンリンク及びアップリンク信号が利用されることが想定されている。例えば、ＬＴＥシステムでは、セルの検出及び同期のための同期信号は、図２に示されるように、無線リソースにマッピングされている。ＬＴＥでは、プライマリ同期信号（ＰＳＳ）とセカンダリ同期信号（ＳＳＳ）の２種類の同期信号が送信されている。周波数分割複信（ＦＤＤ）と時分割複信（ＴＤＤ）とでは、同期信号の送信周期は異なり、図示された例はＦＤＤのケースのものであり、５ミリ秒の周期で図示されたマッピングによって同期信号が送信される。

また、ブロードキャスト信号は、全てのユーザ装置（ＵＥ）が共通して取得する必要があるセル固有の運用パラメータ又は接続に最低限必要な情報であり、ＬＴＥでは、マスタインフォメーションブロック（ＭＩＢ）とシステムインフォメーションブロック（ＳＩＢ）とが利用される。ＬＴＥでは、同期信号に基づきセルサーチを実行した後、ユーザ装置は、図３及び４に示されるような送信周期により送信されるＭＩＢ及びＳＩＢを受信する。図３に示されるように、ＭＩＢは１０ミリ秒毎に４回（４０ミリ秒周期）ＰＢＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）で送信され、ＳＩＢはＰＤＳＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｄｏｗｎｌｉｎｋ Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）で送信されるが、送信される情報に応じて複数のその送信周期は異なる。例えば、在圏可否に関する情報を含むＳＩＢ１は、図４に示されるように、２０ミリ秒毎に４回（８０ミリ秒周期）で送信される。

また、ＲＡＣＨ信号は、基地局と接続を確立していないユーザ装置が接続要求信号を基地局に通知するのに使用されるチャネルである。ＬＴＥでは、図５Ａに示されるようなＰＲＡＣＨ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）において、ユーザ装置はＲＡＣＨ信号（ＲＡＣＨ ｐｒｅａｍｂｌｅ）を送信することができる。なお、図５Ａは例示であり、その送信周期や周波数領域の無線リソースは上位レイヤ信号によりユーザ装置に指示される。衝突型のＲＡＣＨ手順では、ユーザ装置は、図５Ｂに示されるようなやりとりを介して基地局に接続し、上りリンクのデータを送信することができる。

３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１１ Ｖ１４．０．０（２０１６－０９） ３ＧＰＰ ＴＳ３６．２１３ Ｖ１４．０．０（２０１６－０９）

ダウンリンク通信及びアップリンク通信に使用されるリソースをフレキシブルに制御することが可能な無線通信システムにおいて（例えばダイナミックＴＤＤ）、ある無線リソースにおいて、隣接セル間で送信方向が異なる可能性がある。この場合、隣接セルからの干渉として、当該セルの送信機からの所望信号と同一方向の送信を実行する隣接セルの送信機からの干渉と、当該セルの送信機からの所望信号と異なる方向の送信を実行する隣接セルの送信機からの干渉（クロスリンク干渉）との２種類の干渉が想定される。例えば、ビームフォーミング（特に、アナログビームフォーミング）を適用する場合、送信機は、同期信号、ブロードキャスト信号及び／又はＲＡＣＨ信号を時分割複信において連続した無線リソース（サブフレーム、スロット、ミニスロットなど）で送信する可能性がある。例えば、図６に示されるように、基地局がセル１において同期信号を異なるビームパターンで連続送信する場合、隣接セル２からのアップリンク送信によるクロスリンク干渉が生じる可能性がある。この場合、セルサーチの精度が劣化する可能性がある。同様にして、ブロードキャスト信号及びＲＡＣＨ信号が送信された場合、ブロードキャスト信号の復号化及びＲＡＣＨ信号の検出精度が劣化する可能性がある。

上述した問題点を鑑み、本発明の課題は、アップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替え可能な無線通信システム（例えばダイナミックＴＤＤ）における隣接セル間の干渉を考慮した各種無線信号の送信方式を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、アップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替えるＴｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ（ＴＤＤ）通信方式に従って基地局との間で無線信号を送受信する送受信部と、前記無線信号を処理する信号処理部と、を有し、前記送受信部は、前記信号処理部により生成された接続要求信号であるランダムアクセスプリアンブルを前記通信方式における固定的なアップリンク無線リソースにおいて送信する端末であって、前記送受信部は、前記通信方式において、第一の時間間隔の無線リソースの設定に関連する情報を受信し、前記信号処理部は、前記第一の時間間隔の無線リソースをアップリンク通信に固定的に割り当て、前記送受信部は、前記アップリンク通信に割当てられた無線リソースで前記接続要求信号であるランダムアクセスプリアンブルを送信し、前記第一の時間間隔の無線リソースでは、前記アップリンク通信だけが許容され、前記送受信部は、同期信号及びブロードキャスト信号を受信するための固定的な無線リソースを示す情報を受信し、前記同期信号及びブロードキャスト信号を受信するための固定的な無線リソースでは、ダウンリンク通信だけが許容され、前記第一の時間間隔の無線リソースの設定に関連する情報は、前記固定的な無線リソースで受信した前記ブロードキャスト信号で示される情報に基づいて受信した信号に含まれる、端末に関する。

本発明によると、アップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替え可能な無線通信システム（例えばダイナミックＴＤＤ）における隣接セル間の干渉を考慮した各種無線信号の送信方式を提供することができる。

図１は、スタティックＴＤＤ及びダイナミックＴＤＤの具体例を示す概略図である。 図２は、ＬＴＥにおける同期信号のマッピング例を示す概略図である。 図３は、ＬＴＥにおけるＭＩＢのマッピング例を示す概略図である。 図４は、ＬＴＥにおけるＳＩＢのマッピング例を示す概略図である。 図５は、ＬＴＥにおけるＲＡＣＨのマッピング例を示す概略図である。 図６は、ダイナミックＴＤＤにおいて想定される干渉パターンを示す概略図である。 図７は、本発明の一実施例によるダイナミックＴＤＤのＵＬ／ＤＬパターンを示す概略図である。 図８は、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。 図９は、本発明の一実施例によるユーザ装置の機能構成を示すブロック図である。 図１０は、本発明の一実施例による基地局の機能構成を示すブロック図である。 図１１は、本発明の第１実施例によるダイナミックＴＤＤにおけるセル在圏情報信号及び接続要求信号のマッピングを示す概略図である。 図１２は、本発明の第２実施例によるダイナミックＴＤＤにおける接続要求信号のマッピングを示す概略図である。 図１３は、本発明の第２実施例によるダイナミックＴＤＤにおけるセル在圏情報信号のマッピングを示す概略図である。 図１４は、本発明の一実施例によるユーザ装置及び基地局のハードウェア構成を示すブロック図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

以下の実施例では、ダウンリンク通信及びアップリンク通信に使用されるリソースを動的に制御することが可能な無線通信システムの例として、ダイナミックＴＤＤが適用される無線通信システムが開示される。ただし、本発明は、ダイナミックＴＤＤに限定されるものではなく、その他の方式（例えば周波数領域でアップリンクリソース及びダウンリンクリソースを切り替える方式（ダイナミックＦＤＤ）や、同一リソースにおいてアップリンク送信とダウンリンク送信を行うＦｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘ）に対しても適用されてもよい。ダイナミックＴＤＤでは、例えば、図７に示されるように、いくつかのアップリンク／ダウンリンクパターンによってアップリンク及びダウンリンク通信を行うことが想定される。ただし例示であり、これに限定されるものではない。図示されたパターン１では、全ての時間間隔でアップリンク／ダウンリンク通信が可能である。パターン２では、一部の時間間隔ではアップリンク／ダウンリンク通信が固定的に設定され、当該時間間隔では設定された通信方向しか許容されない。他方、その他の時間間隔では、アップリンク／ダウンリンク通信が可能である。パターン３では、一部の時間間隔と、時間間隔内のある区間（図示された例では、時間間隔内の両エンドの区間がダウンリンク通信及びアップリンク通信に固定的に設定されている）ではアップリンク／ダウンリンク通信が固定的に設定され、当該時間間隔では設定された通信方向しか許容されない。他方、その他の時間間隔では、アップリンク／ダウンリンク通信が可能である。一実施例では、パターン２及び３における固定的に設定されたアップリンク又はダウンリンク無線リソースにおいてセル在圏情報信号及び／又は接続要求信号が送信される。他の実施例では、クロスリンク干渉を回避するため、セル在圏情報信号及び／又は接続要求信号は、隣接セルにおいてミューティングされた無線リソースにおいて送信される。これにより、高精度での送受信が求められるセル在圏情報信号及び接続要求信号を確実に送信することができる。なお、当該無線リソースにおいてミューティングを適用するにあたり、その他の信号（例えばデータ信号）はレートマッチングされてもよいし、パンクチャされてもよい。

まず、図８を参照して、本発明の一実施例による無線通信システムを説明する。図８は、本発明の一実施例による無線通信システムを示す概略図である。

図８に示されるように、無線通信システム１０は、ユーザ装置１０１，１０２（以降、ユーザ装置１００として総称されうる）及び基地局２０１，２０２（以降、基地局２００として総称されうる）を有する。以下の実施例では、無線通信システム１０は、３ＧＰＰのＲｅｌ－１４以降の規格に準拠した無線通信システム（例えば、５Ｇ又はＮＲシステム）であるが、本発明はこれに限定されるものでなく、ダイナミックＴＤＤを適用する他の何れかの無線通信システムであってもよい。

ユーザ装置１００は、スマートフォン、携帯電話、タブレット、ウェアラブル端末、Ｍ２Ｍ（Ｍａｃｈｉｎｅ－ｔｏ－Ｍａｃｈｉｎｅ）用通信モジュールなどの無線通信機能を備えた何れか適切な情報処理装置であり、基地局２００に無線接続し、無線通信システム１０により提供される各種通信サービスを利用する。

基地局２００は、１つ以上のセルを提供し、ユーザ装置１００と無線通信する。図示された実施例では、１つの基地局２００しか示されていないが、一般には、無線通信システム１０のサービスエリアをカバーするよう多数の基地局２００が配置される。

次に、図９を参照して、本発明の一実施例によるユーザ装置を説明する。図９は、本発明の一実施例によるユーザ装置の機能構成を示すブロック図である。

図９に示されるように、ユーザ装置１００は、送受信部１１０及び信号処理部１２０を有する。

送受信部１１０は、アップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替える通信方式に従って基地局２００との間で無線信号を送受信する。当該通信方式の一例として、時間領域に関してアップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替えるダイナミックＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）があげられる。具体的には、送受信部１１０は、ダイナミックＴＤＤによりダウンリンク通信とアップリンク通信とを所定の時間間隔で動的に切り替えながら、アップリンク信号及びダウンリンク信号を送受信する。ここで、当該時間間隔は、サブフレーム、スロット、ミニスロットなどの何れか適当な時間間隔であってもよい。

信号処理部１２０は、無線信号を処理する。具体的には、信号処理部１２０は、基地局２００への送信用のアップリンク信号を生成し、生成したアップリンク信号を送受信部１１０に提供する。本実施例では、後述されるように、信号処理部１２０は、接続要求信号（ＲＡＣＨ信号など）をアップリンク送信用の無線リソースにマッピングし、あるいは、無線リソースの一部をミューティングする。一方、送受信部１１０が基地局２００からダウンリンク信号を受信すると、信号処理部１２０は、送受信部１１０から提供されたダウンリンク信号を処理すると共に、受信したセル在圏情報信号（同期信号、ブロードキャスト信号など）に基づき当該セルに在圏又はアタッチする。信号処理部１２０の具体的な処理については、以降において詳細に説明する。

次に、図１０を参照して、本発明の一実施例による基地局を説明する。図１０は、本発明の一実施例による基地局の機能構成を示すブロック図である。

図１０に示されるように、基地局２００は、送受信部２１０及び信号処理部２２０を有する。

送受信部２１０は、アップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替える通信方式に従ってユーザ装置１００との間で無線信号を送受信する。当該通信方式の一例として、時間領域に関してアップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替えるダイナミックＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）があげられる。具体的には、送受信部２１０は、ダイナミックＴＤＤによりダウンリンク通信とアップリンク通信とを所定の時間間隔で動的に切り替えながら、アップリンク信号及びダウンリンク信号を送受信する。ここで、当該時間間隔は、サブフレーム、スロット、ミニスロットなどの何れか適当な時間間隔であってもよい。

信号処理部２２０は、無線信号を処理する。具体的には、信号処理部２２０は、ユーザ装置１００への送信用のダウンリンク信号を生成し、生成したダウンリンク信号を送受信部２１０に提供する。本実施例では、後述されるように、信号処理部２２０は、セル在圏情報信号（同期信号、ブロードキャスト信号など）をダウンリンク送信用の無線リソースにマッピングし、あるいは、無線リソースの一部をミューティングする。一方、送受信部２１０がユーザ装置１００からアップリンク信号を受信すると、信号処理部２２０は、送受信部２１０から提供されたアップリンク信号を処理すると共に、受信した接続要求信号（ＲＡＣＨ信号など）に応答してユーザ装置１００との間でＲＡＣＨ手順を実行する。信号処理部２２０の具体的な処理については、以降において詳細に説明する。

次に、図１１を参照して、本発明の第１実施例によるダイナミックＴＤＤにおけるセル在圏情報信号及び接続要求信号のマッピングを説明する。第１実施例では、図７を参照して上述したダイナミックＴＤＤにおけるアップリンク／ダウンリンクパターン２，３などの固定的に設定されたアップリンク及び／又はダウンリンク無線リソースにおいて、セル在圏情報信号及び／又は接続要求信号が送信される。

図１１は、本発明の第１実施例によるダイナミックＴＤＤにおけるセル在圏情報信号及び接続要求信号のマッピングを示す概略図である。図示されるように、第１実施例では、ユーザ装置１００は、ダイナミックＴＤＤにおける固定的なアップリンク無線リソースにおいて接続要求信号を基地局２００に送信する。一方、基地局２００は、ダイナミックＴＤＤにおける固定的なダウンリンク無線リソースにおいてセル在圏情報信号をユーザ装置１００に送信する。

すなわち、ユーザ装置１００から送信される接続要求信号について、送受信部１１０は、信号処理部１２０により生成された接続要求信号をダイナミックＴＤＤにおける固定的なアップリンク無線リソースにおいて送信する。具体的には、信号処理部１２０は、ＲＡＣＨ信号などの基地局２００に接続するための接続要求信号を生成し、送受信部１１０は、ダイナミックＴＤＤにおける固定的なアップリンク無線リソースにおいて、生成された接続要求信号を基地局２００に送信する。この場合、基地局２００は、固定的に設定されたアップリンク無線リソースにおいて受信した接続要求信号に応答して、例えば、図５の下側に示されるような衝突型ＲＡ手順に従ってユーザ装置１００との接続処理を実行する。なお、ユーザ装置１００が接続要求信号を送信する無線リソースは、基地局２００から送信される物理制御チャネルや上位レイヤ信号，もしくは後述するセル在圏情報信号により指示される。

他方、基地局２００から送信されるセル在圏情報信号について、送受信部２１０は、信号処理部２２０により生成されたセル在圏情報信号をダイナミックＴＤＤにおける固定的なダウンリンク無線リソースにおいて送信する。具体的には、信号処理部２２０は、同期信号、ブロードキャスト信号などの当該セルに在圏又はアタッチするためのセル在圏情報信号を生成し、送受信部２１０は、ダイナミックＴＤＤにおける固定的なダウンリンク無線リソースにおいて、生成されたセル在圏情報信号をユーザ装置１００に送信する。この場合、ユーザ装置１００は、固定的に設定されたダウンリンク無線リソースにおいて受信したセル在圏信号に基づき当該セルに在圏又はアタッチする。なお、ユーザ装置１００は、アップリンク通信に使用される全ての無線リソースでセル在圏情報信号の検出を試みてもよいし、セル在圏情報信号が送信される無線リソースが別途基地局２００から送信される物理制御チャネルや上位レイヤ信号によって指示されてもよい。

第１実施例によると、隣接セル間で同じアップリンク／ダウンリンクパターンが利用される場合、隣接セルからのクロスリンク干渉なくセル在圏情報信号及び／又は接続要求信号を検出することが可能になる。

次に、図１２～１３を参照して、本発明の第２実施例によるダイナミックＴＤＤにおける無線リソースへのセル在圏情報信号及び接続要求信号のマッピングを説明する。第２実施例では、図７を参照して上述したダイナミックＴＤＤにおけるアップリンク／ダウンリンクパターン１～３における通信方向が動的に制御可能な無線リソースにおいて、セル在圏情報信号及び／又は接続要求信号が送信される一方、隣接セルでは、当該セル在圏情報信号及び／又は接続要求信号が送信される無線リソースにおいて、クロスリンク干渉が生じないように送信信号がミューティングされる。

すなわち、ユーザ装置１０２から送信される接続要求信号について、図１２に示されるように、送受信部１１０は、信号処理部１２０により生成された接続要求信号を隣接セル３０１においてミューティングされた無線リソースにおいて送信する。具体的には、信号処理部１２０は、ＲＡＣＨ信号などの基地局２０２に接続するための接続要求信号を生成し、送受信部１１０は、隣接セル３０１においてミューティングされた無線リソースにおいて、生成された接続要求信号を基地局２０２に送信する。このとき、基地局２０２は、ユーザ装置１０２が接続要求信号を送信可能な無線リソースを示すコンフィギュレーション情報を隣接セル３０１の基地局２０１に通知することによって、隣接セル３０１において対応する無線リソースを隣接セル３０１においてミューティングさせる。なお、ミューティングさせる無線リソースは、先述のように基地局２０１から隣接セル３０１にバックホールシグナリング等で指示しても良いし，事前に基地局２０１に隣接セル３０１で用いられる無線リソースを記憶させていてもよい。ここで、当該コンフィギュレーション情報は、例えば、ユーザ装置１０２が接続要求信号を基地局２０２に送信するために確保された無線リソース（送信タイミング、送信周波数帯など）を示すものであってもよい。当該コンフィギュレーション情報を受信すると、隣接セルの基地局２０１は、クロスリンク干渉を回避するため、当該コンフィギュレーション情報に示された無線リソースに対応する自セルのダウンリンク無線リソースをミューティングする、すなわち、ダウンリンク信号を送信しない（ゼロパワー送信）。

このようにして、隣接セル３０１からのクロスリンク干渉なく、ユーザ装置１０２と基地局２０２との間でＲＡ手順を実行することができる。

他方、基地局２０１から送信されるセル在圏情報信号について、図１３に示されるように、送受信部２１０は、信号処理部２２０により生成されたセル在圏情報信号を隣接セル３０２においてミューティングされた無線リソースにおいて送信する。具体的には、信号処理部２２０は、同期信号（ＳＳ）、ブロードキャスト信号（ＭＩＢ及びＳＩＢ）などのユーザ装置１０１が当該セルに在圏又はアタッチするためのセル在圏情報信号を生成し、送受信部２１０は、隣接セル３０２においてミューティングされた無線リソースにおいて、生成されたセル在圏情報信号をユーザ装置１０１に送信する。また、送受信部２１０は、セル在圏情報信号を送信する無線リソース（送信タイミング、送信周波数帯など）を示すコンフィギュレーション情報を隣接セル３０２の基地局２０２に通知してもよい。当該コンフィギュレーション情報を基地局２０１から受信すると、隣接セル３０２の基地局２０２は、当該コンフィギュレーション情報に示された無線リソースに対応する自セルの無線リソースをミューティングするためのミューティング情報を生成し、当該ミューティング情報をユーザ装置１０２に通知する。隣接セル３０２のユーザ装置１０２は、受信したミューティング情報に基づきアップリンク無線リソースをミューティングする、すなわち、アップリンク信号を送信しない（ゼロパワー送信）。

なお、ミューティング情報は、ダウンリンク制御チャネルなどにおいてダイナミックにユーザ装置１００に通知されてもよいし、あるいは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）などにおいてセミスタティックにユーザ装置１００に通知されてもよい。

このようにして、隣接セルからのクロスリンク干渉なく、基地局２０１はセル在圏情報信号をユーザ装置１０１に送信することができる。

上述した実施例は、ダイナミックＴＤＤに関して説明されたが、本発明は、これに限定されるものでなく、時間領域に関してアップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替える何れかの通信方式に適用されてもよい。また、本発明は、周波数領域に関してアップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替えるダイナミックＦＤＤ、Ｆｕｌｌ Ｄｕｐｌｅｘなど、無線リソースをアップリンク通信とダウンリンク通信とに動的に切り替える何れかの通信方式に適用されてもよい。

例えば、セル在圏情報信号と接続要求信号とは、同一時間リソースで送信されてもよい。すなわち、セル在圏情報信号（同期信号、ＭＩＢ、ＳＩＢなど）と接続要求信号（ＲＡＣＨ信号など）とは、ＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）で送信されてもよい。ここで、各チャネルの送信電力を増加させてもよい。例えば、ユーザ装置１００は、同一時間リソースにおいて、セル在圏情報信号が送信される周波数帯域と異なる周波数帯域で接続要求信号を送信してもよい。また、セル在圏情報信号と接続要求信号との送信タイミングが個別に設定され、これらの信号の送信タイミングが同一になった場合にのみ、ユーザ装置１００は、セル在圏情報信号が送信される周波数帯域と異なる周波数帯域で接続要求信号を同じタイミングで送信してもよい。

なお、上記実施の形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的及び／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ユーザ装置１００及び基地局２００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１４は、本発明の一実施例によるユーザ装置１００及び基地局２００のハードウェア構成を示すブロック図である。上述のユーザ装置１００及び基地局２００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。ユーザ装置１００及び基地局２００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。

ユーザ装置１００及び基地局２００における各機能は、プロセッサ１００１、メモリ１００２などのハードウェア上に所定のソフトウェア（プログラム）を読み込ませることで、プロセッサ１００１が演算を行い、通信装置１００４による通信や、メモリ１００２及びストレージ１００３におけるデータの読み出し及び／又は書き込みを制御することで実現される。

プロセッサ１００１は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ１００１は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部１０４、呼処理部１０５などは、プロセッサ１００１で実現されてもよい。

また、プロセッサ１００１は、プログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ１００３及び／又は通信装置１００４からメモリ１００２に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施の形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ装置１００及び基地局２００の各構成要素による処理は、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無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム（プログラムコード）、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。

ストレージ１００３は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc ＲＯＭ）などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(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、上述の各構成要素は、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やメモリ１００２などの各装置は、情報を通信するためのバス１００７で接続される。バス１００７は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。

また、ユーザ装置１００及び基地局２００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。

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、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRC Connection Setup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRC Connection Reconfiguration）メッセージなどであってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施例は、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／実施例の処理手順、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。

本明細書において基地局２００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。

情報等は、上位レイヤ(または下位レイヤ)から下位レイヤ(または上位レイヤ)へ出力され得る。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。

入出力された情報等は特定の場所(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。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。

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、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）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。

本明細書で説明した各態様／実施例は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的（例えば、当該所定の情報の通知を行わない）ことによって行われてもよい。

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。

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、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術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。

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（シグナル）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。

本明細書で使用する「システム」および「ネットワーク」という用語は、互換的に使用される。

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、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。

上述したパラメータ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。さらに、これらのパラメータを使用する数式等は、本明細書で明示的に開示したものと異なる場合もある。様々なチャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ、ＰＤＣＣＨなど）及び情報要素（例えば、ＴＰＣ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（ＢＳ：Base Station）」、「無線基地局」、「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、ＴＰ（Transmission Point）、ＴＲＰ（Transmission/Reception Point）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、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「判断(determining)」、「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。「判断」、「決定」は、例えば、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、データベースまたは別のデータ構造での探索）、確認(ascertaining)した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。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）した事を「判断」「決定」したとみなす事などを含み得る。また、「判断」、「決定」は、解決(resolving)、選択(selecting)、選定(choosing)、確立(establishing)、比較(comparing)などした事を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。つまり、「判断」「決定」は、何らかの動作を「判断」「決定」したとみなす事を含み得る。

「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、或いはこれらの組み合わせであってもよい。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の電磁エネルギー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。

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）と呼ばれてもよい。

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１および第２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。

上記の各装置の構成における「手段」を、「部」、「回路」、「デバイス」等に置き換えてもよい。

「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。

無線フレームは時間領域において１つまたは複数のフレームで構成されてもよい。時間領域において１つまたは複数の各フレームはサブフレームと呼ばれてもよい。サブフレームは更に時間領域において１つまたは複数のスロットで構成されてもよい。スロットはさらに時間領域において１つまたは複数のシンボル（ＯＦＤＭシンボル、ＳＣ-ＦＤＭＡシンボル等）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、およびシンボルは、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、およびシンボルは、それぞれに対応する別の呼び方であってもよい。例えば、ＬＴＥシステムでは、基地局が各移動局に無線リソース（各移動局において使用することが可能な周波数帯域幅や送信電力等）を割り当てるスケジューリングを行う。スケジューリングの最小時間単位をＴＴＩ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）と呼んでもよい。例えば、1サブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、複数の連続したサブフレームをＴＴＩと呼んでもよいし、１スロットをＴＴＩと呼んでもよい。リソースブロック（ＲＢ）は、時間領域および周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域では１つまたは複数個の連続した副搬送波（ｓｕｂｃａｒｒｉｅｒ）を含んでもよい。また、リソースブロックの時間領域では、１つまた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、または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つまたは複数のリソースブロックで構成されてもよい。上述した無線フレームの構造は例示に過ぎず、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およびリソースブロックの数、および、リソースブロックに含まれるサブキャリアの数は様々に変更することができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

本出願は、２０１６年１１月２日に出願した日本国特許出願２０１６－２１５７１２号の優先権の利益に基づき、これを主張するものであり、２０１６－２１５７１２号の全内容を本出願に援用する。

１０ 無線通信システム
１００ ユーザ装置
２００ 基地局
１１０，２１０ 送受信部
１２０，２２０ 信号処理部

Claims (3)

1. アップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替えるＴｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ（ＴＤＤ）通信方式に従って基地局との間で無線信号を送受信する送受信部と、
   前記無線信号を処理する信号処理部と、
   を有し、
   前記送受信部は、前記信号処理部により生成された接続要求信号であるランダムアクセスプリアンブルを前記通信方式における固定的なアップリンク無線リソースにおいて送信する端末であって、
   前記送受信部は、前記通信方式において、第一の時間間隔の無線リソースの設定に関連する情報を受信し、
   前記信号処理部は、前記第一の時間間隔の無線リソースをアップリンク通信に固定的に割り当て、
   前記送受信部は、前記アップリンク通信に割当てられた無線リソースで前記接続要求信号であるランダムアクセスプリアンブルを送信し、
   前記第一の時間間隔の無線リソースでは、前記アップリンク通信だけが許容され、
   前記送受信部は、同期信号及びブロードキャスト信号を受信するための固定的な無線リソースを示す情報を受信し、前記同期信号及びブロードキャスト信号を受信するための固定的な無線リソースでは、ダウンリンク通信だけが許容され、
   前記第一の時間間隔の無線リソースの設定に関連する情報は、前記固定的な無線リソースで受信した前記ブロードキャスト信号で示される情報に基づいて受信した信号に含まれる、
   端末。
2. 前記信号処理部は、ダウンリンク通信に割当てられた第二の時間間隔の第二の無線リソースでは、前記ダウンリンク通信だけを許容する、
   請求項１記載の端末。
3. アップリンク通信とダウンリンク通信とを動的に切り替えるＴｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ（ＴＤＤ）通信方式に従って基地局との間で無線信号を送受信するステップと、
   前記無線信号を処理するステップと、
   を有し、
   前記処理するステップにより生成された接続要求信号であるランダムアクセスプリアンブルを前記通信方式における固定的なアップリンク無線リソースにおいて送信する、端末による通信方法であって、
   前記通信方式において、第一の時間間隔の無線リソースの設定に関連する情報を受信するステップと、
   前記第一の時間間隔の無線リソースをアップリンク通信に固定的に割り当てるステップと、
   前記アップリンク通信に割当てられた無線リソースで前記接続要求信号であるランダムアクセスプリアンブルを送信するステップと、
   を有し、
   前記第一の時間間隔の無線リソースでは、前記アップリンク通信だけが許容され、
   前記受信するステップは、同期信号及びブロードキャスト信号を受信するための固定的な無線リソースを示す情報を受信し、前記同期信号及びブロードキャスト信号を受信するための固定的な無線リソースでは、ダウンリンク通信だけが許容され、
   前記第一の時間間隔の無線リソースの設定に関連する情報は、前記固定的な無線リソースで受信した前記ブロードキャスト信号で示される情報に基づいて受信した信号に含まれる、
   端末による通信方法。

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