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であり、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ない。
本実施の形態の無線通信システムの動作にあたっては、適宜、既存技術が使用される。ただし、当該既存技術は、例えば既存のLTEであるが、既存のLTEに限られない。また、本明細書で使用する用語「LTE」は、特に断らない限り、LTE-Advanced、及び、LTE-Advanced以降の方式(例:NR)を含む広い意味を有するものとする。
また、以下で説明する実施の形態では、既存のLTEで使用されているSS(Synchronization Signal)、PSS(Primary SS)、SSS(Secondary SS)、PBCH(Physical broadcast channel)、PRACH(Physical RACH)等の用語を使用しているが、これは記載の便宜上のためであり、これらと同様の信号、機能等が他の名称で呼ばれてもよい。また、NRにおける上述の用語を、NR-SS、NR-PSS、NR-SSS、NR-PBCH、NR-PRACH等と表記する。
図1は、本発明の実施の形態における無線通信システムの構成例を示す図である。本発明の実施の形態における無線通信システムは、図1に示されるように、基地局装置100及びユーザ装置200を含む。図1には、基地局装置100及びユーザ装置200が1つずつ示されているが、これは例であり、それぞれ複数であってもよい。
基地局装置100は、1つ以上のセルを提供し、ユーザ装置200と無線通信を行う通信装置である。図1に示されるように、基地局装置100は、同期信号及びシステム情報をユーザ装置200に送信する。同期信号は、例えば、NR-PSS及びNR-SSSである。システム情報は、例えば、NR-PBCHにて送信される。また、システム情報は、報知情報ともいう。基地局装置100及びユーザ装置200とはいずれも、ビームフォーミングを行って信号の送受信を行うことが可能である。ユーザ装置200は、スマートフォン、携帯電話機、タブレット、ウェアラブル端末、M2M(Machine-to-Machine)用通信モジュール等の無線通信機能を備えた通信装置であり、基地局装置100に無線接続し、無線通信システムにより提供される各種通信サービスを利用する。初期アクセスの段階において、図1に示されるように、ユーザ装置200は、ランダムアクセスのプリアンブル信号を基地局装置100に送信する。当該ランダムアクセスは、基地局装置100から受信したNR-PBCHによるシステム情報に加え、NR-PDCCH(Physical downlink control channel)によってスケジューリングされたNR-PDSCH(Physical downlink shared channel)によるシステム情報であるRMSI(Remaining minimum system information)に基づいて行われる。RMSIは、例えば、RACH設定等の初期アクセスに必要な情報を含む。
なお、本実施の形態において、複信(Duplex)方式は、TDD(Time Division Duplex)方式でもよいし、FDD(Frequency Division Duplex)方式でもよいし、又はそれ以外(例えば、Flexible Duplex等)の方式でもよい。
また、以下の説明において、送信ビームを用いて信号を送信することは、プリコーディングベクトルが乗算された(プリコーディングベクトルでプリコードされた)信号を送信することとしてもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信することは、所定の重みベクトルを受信した信号に乗算することとしてもよい。また、送信ビームを用いて信号を送信することは、特定のアンテナポートで信号を送信することと表現されてもよい。同様に、受信ビームを用いて信号を受信することは、特定のアンテナポートで信号を受信することと表現されてもよい。アンテナポートとは、3GPPの規格で定義されている論理アンテナポート又は物理アンテナポートを指す。なお、送信ビーム及び受信ビームの形成方法は、上記の方法に限られない。例えば、複数アンテナを備える基地局装置100及びユーザ装置200において、それぞれのアンテナの角度を変える方法を用いてもよいし、プリコーディングベクトルを用いる方法とアンテナの角度を変える方法を組み合わせる方法を用いてもよいし、異なるアンテナパネルを切り替えて利用してもよいし、複数のアンテナパネルを合わせて使う方法を組み合わせる方法を用いてもよいし、その他の方法を用いてもよい。また、例えば、高周波数帯において、複数の互いに異なる送信ビームが使用されてもよい。複数の送信ビームが使用されることを、マルチビーム運用といい、ひとつの送信ビームが使用されることを、シングルビーム運用という。
(実施例)
以下、実施例について説明する。
図2は、本発明の実施の形態における初期アクセスのシーケンスの一例を示す図である。初期アクセスが開始されると、ステップS1において、基地局装置100は、NR-PSS、NR-SSS及びNR-PBCH、すなわちSS blockを、ユーザ装置200に送信する。NR-PBCHには、システム情報の一部が含まれる。基地局装置100は、複数のSS blockで構成されるSS burst setをSS burst set periodicityの周期で繰り返してユーザ装置200に送信する。SS burst setに複数のSS blockが含まれる場合、当該複数のSS blockは、マルチビーム運用環境において、それぞれ異なるビームに関連付けられてもよい。
一方、ユーザ装置200は、基地局装置100から送信されるNR-PSSを受信して、初期の時間及び周波数同期及びセルID(identity)の一部の特定に少なくとも使用する。また、ユーザ装置200は、基地局装置100から送信されるNR-SSSを受信して、少なくともセルIDの一部の特定に使用する。また、ユーザ装置200は、基地局装置100から送信されるNR-PBCHを受信して、初期アクセスに必要なシステム情報の一部、例えば、システムフレーム番号(SFN:System Frame Number)及び他のシステム情報のRMSI等を取得するための情報を取得する。
続いて、ステップS2において、RMSIを含む他のシステム情報は、NR-PDCCHによってスケジューリングされたNR-PDSCHを介して受信される。RMSIには、ランダムアクセス手順を実行するためのリソース、すなわち、RACHリソース及びプリアンブルフォーマット等を特定する情報が含まれる。
SS burst setに複数のSS blockが含まれる場合、ユーザ装置200は、あるSS blockを取得すると、当該SS blockに関連付けられるRACHリソースで、プリアンブルを送信しランダムアクセス手順を開始する(S3)。
ステップS3において、基地局装置100とユーザ装置200との間でランダムアクセス手順が成功すると、初期アクセスは完了し、通常の通信が開始される(S4)。
図3は、本発明の実施の形態におけるSS burst setを説明するための図である。図3に示されるように、SS burst setは、1~L個のSS blockから構成される。SS blockを送信する候補のリソースは、5ms期間内に含まれる。SS blockは、SS burst setのL個の候補位置すべてに配置されるとは限らず、実際に基地局装置100から送信されるSS blockは、運用に応じてL個以下で配置される。SS blockが配置されていない候補位置のリソースは、通常の通信に使用される。すなわち、Lは、SS burst set中の最大SS block数を示す。また、Lは、周波数帯によって異なる値となる。例えば、3GHz以下の周波数帯ではL=4、3GHz~6GHzの周波数帯ではL=8、6GHz~52.6GHzの周波数帯ではL=64としてよい。
また、図3に示される例においては、SS burst setが送信される周期を示すSS burst set periodicityは、20msである。SS burst set periodicityの最小値は、5msであってもよい。
図4は、本発明の実施の形態におけるSS burst setの構成例(1)を説明するための図である。図4において、無線フレーム上での5ms又は1msの時間単位でSS burst setが構成された例を示している。
図4Aは、SS blockが送信される無線信号のサブキャリア間隔が15kHzかつ周波数帯が3GHzまでの場合のSS burst setの構成例である。5msに対応する5スロットのうち、先頭の2スロットが、SS block(以下、「SSB」ともいう。)を含む。スロット#0にSSB#0及びSSB#1が配置され、スロット#1にSSB#2及びSSB#3が配置される。1msの長さを有するスロットは、シンボル#0からシンボル#13の14シンボルで構成される。図4Aに示されるように、15kHz SCS(subcarrier spacing、サブキャリア間隔)である無線フレームの、シンボル#2からシンボル#5にSSB#0が配置され、シンボル#8からシンボル#11にSSB#1が配置される。15kHz SCSである無線フレームは、SSB及びデータの送受信に使用され、30kHz SCS及び60kHz SCSである無線フレームは、データの送受信に使用される。
図4Bは、SS blockが送信される無線信号のサブキャリア間隔が15kHzかつ周波数帯が3GHzから6GHzまでの場合のSS burst setの例である。5msに対応する5スロットのうち、先頭の4スロットが、SS blockを含む。スロット#0にSSB#0及び#1が配置され、スロット#1にSSB#2及び#3が配置され、スロット#2にSSB#4及びSSB#5が配置され、スロット#3にSSB#6及びSSB#7が配置される。スロット内のシンボル上のSS blockの配置は、図4Aと同様でよい。
図5は、本発明の実施の形態におけるSS burst setの構成例(2)を説明するための図である。図5において、無線フレーム上での5ms又は1msの時間単位でSS burst setが構成された例を示している。
図5Aは、SS blockが送信される無線信号のサブキャリア間隔が30kHzの場合のSS burst setのスロット内の構成例である。スロット内のシンボル#4からシンボル#7にSSB#0が配置され、シンボル#8からシンボル#11にSSB#1が配置される。続くスロット内のシンボル#2からシンボル#5にSSB#2が配置され、シンボル#6からシンボル#9にSSB#3が配置される。SSB#0からSSB#3が、連続する2スロットに配置される。30kHz SCSである無線フレームは、SSB及びデータの送受信に使用され、15kHz SCS及び60kHz SCSである無線フレームは、データの送受信に使用される。
図5Bは、SS blockが送信される無線信号のサブキャリア間隔が30kHzの場合のSS burst setのスロット内の他の構成例である。スロット内のシンボル#2からシンボル#5にSSB#0が配置され、シンボル#8からシンボル#11にSSB#1が配置される。続くスロット内のシンボル#2からシンボル#5にSSB#2が配置され、シンボル#8からシンボル#11にSSB#3が配置される。SSB#0からSSB#3が、連続する2スロットに配置される。30kHz SCSである無線フレームは、SSB及びデータの送受信に使用され、15kHz SCS及び60kHz SCSである無線フレームは、データの送受信に使用される。
図5Cは、SS blockが送信される無線信号の周波数帯が0Hzから3GHzまでの場合のSS burst setの例を5msのスロット単位で示したものである。スロットは、時間順にスロット#0からスロット#9とする。図5Cに示されるように、スロット#0にSSB#0及びSSB#1が配置され、スロット#1にSSB#2及びSSB#3が配置される。
図5Dは、SS blockが送信される無線信号の周波数帯が3GHzから6GHzまでの場合のSS burst setの例を5msのスロット単位で示したものである。スロットは、時間順にスロット#0からスロット#9とする。図5Dに示されるように、スロット#0にSSB#0及びSSB#1が配置され、スロット#1にSSB#2及びSSB#3が配置され、スロット#2にSSB#4及びSSB#5が配置され、スロット#3にSSB#6及びSSB#7が配置される。
図6は、本発明の実施の形態におけるSS burst setの構成例(3)を説明するための図である。図6において、無線フレーム上での5ms又は0.25msの時間単位でSS burst setが構成された例を示している。
図6Aは、SS blockが送信される無線信号のサブキャリア間隔が120kHzかつ周波数帯が6GHzから52.6GHzの場合のSS burst setの構成例である。5msのスロット単位で示した図においてスロットは、時間順にスロット#0からスロット#39とする。スロット#20のシンボル#4からシンボル#7にSSB#32が配置され、シンボル#8からシンボル#11にSSB#33が配置される。スロット#22のシンボル#2からシンボル#5にSSB#34が配置され、シンボル#6からシンボル#9にSSB#35が配置される。同様のスロット内の構成で、スロット#0からスロット#7はSSB#0からSSB#15が配置され、スロット#10からスロット#17にSSB#16からSSB#31が配置され、スロット#20からスロット#27にSSB#32及びSSB#47が配置され、スロット#30からスロット#37にSSB#48からSSB#63が配置される。120kHz SCSである無線フレームは、SSB及びデータの送受信に使用され、60kHz SCSである無線フレームは、データの送受信に使用されてもよい。
図6Bは、SS blockが送信される無線信号のサブキャリア間隔が240kHzかつ周波数帯が6GHzから52.6GHzの場合のSS burst setの構成例である。5msのスロット単位で示した図においてスロットは、時間順にスロット#0からスロット#79とするが、図6Bにおいては1マスが2スロットに対応するように図示している。スロット#32のシンボル#8からシンボル#11にSSB#56が配置され、シンボル#12からスロット#33のシンボル#1にSSB#57が配置され、シンボル#2からシンボル#5にSSB#58が配置され、シンボル#6からシンボル#9にSSB#59が配置される。スロット#34のシンボル#4からシンボル#7にSSB#60が配置され、シンボル#8からシンボル#11にSSB#61が配置され、シンボル#12からスロット#35のシンボル#1にSSB#62が配置され、シンボル#2からシンボル#5にSSB#63が配置される。同様のスロット内の構成で、スロット#0からスロット#15はSSB#0からSSB#31が配置され、スロット#20からスロット#35にSSB#32からSSB#63が配置される。240kHz SCSである無線フレームは、SSBの送受信に使用され、60kHz SCS及び120kHz SCSである無線フレームは、データの送受信に使用されてもよい。
図7は、本発明の実施の形態におけるSS blockに関連付けられたRACHリソースを説明するための図である。図7に示されるように、NRにおいて、基地局装置100からビームに関連付けられたSS blockを含むSS burst setが送信される。ユーザ装置200は、検出可能なSS blockを受信して、受信したSS blockに関連付けられたRACHリソースでプリアンブルを送信して初期アクセス手順を開始する。RACHリソースは、ビームに関連付けられていてもよい。
図7に示される例では、SS burst setに含まれる4番目のSS blockをユーザ装置200は受信し、4番目のSS blockに関連付けられているRACHリソース2で、プリアンブルを送信する。また、図4に示される例では、SS burst setに含まれる2番目のSS blockは、RACHリソース1に関連付けられ、SS burst setに含まれる6番目のSS blockは、RACHリソース3に関連付けられている。また、SS blockには、対応するSS block indexが存在し、例えば、SS burst setに含まれる4番目のSS blockのSS block indexは、「4」と定義される。
すなわち、図7に示されるように、SS blockと、RACHリソース又はpreamble indexとはそれぞれ関連付けられていてもよい。また、例えば1つのSS blockに対して、複数のRACHリソース又はpreamble indexが関連付けられていてもよい。また、時間方向の複数のRACHリソース、周波数方向の複数のRACHリソース又は複数のpreamble indexの範囲が、それぞれSS blockごとに関連付けられていてもよい。
NRにおいて、LTE同様に、RACH configuration tableが定義され、tableを指定するインデックスが基地局装置100からユーザ装置200に、利用可能であるRACHリソースの時間領域の位置、数、密度等が通知される。通知された利用可能であるRACHリソースのそれぞれと、SS blockとの関連付けが、基地局装置100からユーザ装置200に通知されてもよいし、予め規定されてもよい。
図8は、本発明の実施の形態におけるスロットのフォーマットの例(1)を示す図である。図8は、NRにおけるスロットのフォーマットにおいて、連続した2スロットがダウンリンクスロット(Downlink slot)及びアップリンクスロット(Uplink slot)で構成される例である。なお、図8に示される例では、フォーマット(Format)は「0」、「1」、「2」、「3」及び「4」の5通り定義されている。各フォーマットでは、スロットを構成するシンボルの用途が規定されている。ダウンリンクスロットにおけるシンボルの種別は、ダウンリンクに使用される「Downlink」、ダウンリンク又はアップリンクに使用されるか定められていない「Unknown」、ダウンリンクに使用されない「Not downlink」のいずれかである。アップリンクスロットにおけるシンボルの種別は、アップリンクに使用されない「Not uplink」、アップリンク又はダウンリンクに使用されるか定められていない「Unknown」、アップリンクに使用される「Uplink」のいずれかである。なお、1スロットは、14シンボルで構成される。以下、あるスロットにおけるn番目のシンボルをシンボル#nと記載する。
フォーマット「0」において、ダウンリンクスロットは、シンボル#0からシンボル#13が「Unknown」として使用され、アップリンクスロットは、シンボル#0からシンボル#13が「Unknown」として使用される。フォーマット「1」において、ダウンリンクスロットは、シンボル#0からシンボル#13が「Downlink」として使用され、アップリンクスロットは、シンボル#0からシンボル#13が「Uplink」として使用される。フォーマット「2」において、ダウンリンクスロットは、シンボル#0からシンボル#13が「Downlink」として使用され、アップリンクスロットは、既定されない。フォーマット「3」において、ダウンリンクスロットは、既定されず、アップリンクスロットは、シンボル#0からシンボル#13が「Downlink」として使用される。フォーマット「4」において、ダウンリンクスロットは、シンボル#0が「Downlink」、シンボル#1からシンボル#12が「Unknown」、シンボル#13が「Not downlink」として使用され、アップリンクスロットは、シンボル#0が「Not uplink」、シンボル#1からシンボル#12が「Unknown」、シンボル#13が「Uplink」として使用される。図8に示されるフォーマットは例であり、各シンボルは自由に用途を指定されてよい。
図9は、本発明の実施の形態におけるスロットのフォーマットの例(2)を示す図である。図9は、10スロットの期間において、DL、UL、Unknownであるスロット又はシンボルが規定されるフォーマットを有するDL/UL assignmentである。
図9に示されるフォーマットを通知するため、基地局装置100から下記のパラメータがユーザ装置200に通知されてもよい。
1)Total number of slots:スロットの総数
2)Number of DL full DL slots:すべてDLシンボルが配置されるフルDLスロットの総数
3)Number of DL symbols:あるスロット(図9では5番目のスロット)におけるDLシンボルの数
4)Number of UL symbols:あるスロット(ULシンボルの数
5)Number of full UL slots:すべてULシンボルが配置されるフルULスロットの総数
なお、上記のパラメータは、すべてユーザ装置200に通知されなくてもよく、一部が予め規定されてもよい。
図8で説明したフォーマットと異なり、図9においては、DLシンボルのみが配置されるスロットの数、一部DLシンボルが配置されるスロットにおけるDLシンボル数、一部ULシンボルが配置されるスロットにおけるULシンボル数、ULシンボルのみが配置されるスロットの数がユーザ装置200に通知されてもよい。また、図9においては10スロットである、フォーマットが繰り返される周期を示すスロットの総数が、ユーザ装置200に通知又は予め規定されてもよい。スロットの総数は、時間長で示されてもよく、図9に示されるように、例えば、0.5ms、1ms、2ms、5ms、10ms等でユーザ装置200に通知又は予め規定されてもよい。なお、DL又はULに使用されることが指定されていない位置が「unknown」である。図9に示されるフォーマットにおいて、時間領域で、すべてDLシンボルが配置されるフルDLスロット、次に「unknown」を含むスロット、最後にすべてULシンボルが配置されるフルULスロットの順で配置される。
ここで、NRにおいては、図3で説明したSS blockの時間領域の送信候補位置を示す数Lは定められている。一方、実際に送信されるSS blockは、L以下の数で自由に送信される。したがって、すべてのSS blockの配置パターンに適合する時間領域に関するRACH configuration table、すなわちRACHリソースの時間領域の位置を定めることは困難である。
また、LTEにおけるTDD configurationと比較して、図8に示されるようにNRでは柔軟なDL/UL assignmentが可能であり、2スロットを超える長い期間のDL/UL assignmentを規定するフォーマットが使用されることも想定される。そのため、すべてのDL/ULパターンに適合する時間領域に関するRACH configuration tableを定めることは困難である。
また、図9に示されるフォーマットが使用される場合、当該フォーマットのスロット総数ごとの後半スロットにのみULが存在することが考えられるため、RACHリソースの時間領域における配置を決定するとき、フォーマットのスロット総数を考慮する必要が生じる。
図10は、本発明の実施の形態におけるRACHリソースの配置例(1)を示す図である。図10は、NRにおけるRACH configuration tableによって利用可能なRACHリソースがダウンリンクスロット及びアップリンクスロットに配置される例である。細い枠線は1シンボルを示しており、太い枠線は1RACHリソースを示している。
報知情報等でユーザ装置200に通知されたDL/UL assignmentに基づいて、報知情報等でユーザ装置200に通知されたRACH configuration table又はtableを指定するインデックスに基づいて割り当てられたRACHリソースの時間領域の位置のうち、ULに対応するリソース(シンボル)以外に配置されたRACHリソースは、使用可能なRACHリソースから除外されてもよい。すなわち、RACH configuration table又はtableを指定するインデックスに基づいて割り当てられたRACHリソースの時間領域の位置のうち、除外されたRACHリソース以外のRACHリソースをユーザ装置200は使用することができる。当該除外されたRACHリソース以外のRACHリソースに対して、SS blockとの関連付けが規定されてもよい。また、当該除外されたRACHリソースは、基地局装置100において、データチャネル又は制御チャネルのスケジューリングに使用されてもよい。
図10Aは、PRACH preamble formatの時間長が1シンボルであり、スロットフォーマットが図8で説明した「Format 4」である場合の利用可能なRACHリソースを示している。「Format 4」において、ダウンリンクスロットにおいてシンボル#0は「Downlink」であり、シンボル#1からシンボル#12は「Unknown」であり、シンボル#13は「Not downlink」である。また、アップリンクスロットにおいて、シンボル#0は「Not uplink」であり、シンボル#1からシンボル#12は「Unknown」であり、シンボル#13は「Uplink」である。ダウンリンクスロットにおける「Downlink」及び「Unknown」であるシンボルと重なるRACHリソースが除外され、「Not downlink symbol」であるシンボルと重なるRACHリソースが利用可能とされる。またアップリンクスロットにおける「Not uplink symbol」及び「Unknown」であるシンボルと重なるRACHリソースが除外され、「Uplink」であるシンボルと重なるRACHリソースが利用可能とされる。したがって、図10Aに示されるように、ダウンリンクスロットのシンボル#13及びアップリンクスロットのシンボル#13が、利用可能なRACHリソースとなる。
図10Bは、PRACH preamble formatの時間長が2シンボルであり、スロットフォーマットが図8で説明した「Format 4」である場合を示している。「Format 4」において、ダウンリンクスロットにおいてシンボル#0は「Downlink」であり、シンボル#1からシンボル#12は「Unknown」であり、シンボル#13は「Not downlink」である。また、アップリンクスロットにおいて、シンボル#0は「Not uplink」であり、シンボル#1からシンボル#12は「Unknown」であり、シンボル#13は「Uplink」である。ダウンリンクスロットにおける「Downlink」及び「Unknown」であるシンボルと重なるRACHリソースを除外し、「Not downlink symbol」であるシンボルと重なるRACHリソースを利用可能としている。またアップリンクスロットにおける「Not uplink symbol」及び「Unknown」であるシンボルと重なるRACHリソースを除外し、「Uplink」であるシンボルと重なるRACHリソースを利用可能としている。したがって、図10Bに示されるように、ダウンリンクスロットのシンボル#13及びアップリンクスロットのシンボル#13が、利用可能なRACHリソースとなる。しかしながら、PRACH preamble formatの時間長が2シンボルであるため、利用可能なRACHリソースはない。
図10Cは、PRACH preamble formatの時間長が1シンボルであり、スロットフォーマットが図8で説明した「Format 1」である場合の利用可能なRACHリソースを示している。「Format 1」において、ダウンリンクスロットにおいてシンボル#0からシンボル#13は「Downlink」であり、アップリンクスロットにおいて、シンボル#0からシンボル#13は「Uplink」である。ダウンリンクスロットにおける「Downlink」であるシンボルと重なるRACHリソースが除外される。またアップリンクスロットにおける「Uplink」であるシンボルと重なるRACHリソースが利用可能とされる。したがって、図10Cに示されるように、ダウンリンクスロットのシンボル#13及びアップリンクスロットのシンボル#13が、利用可能なRACHリソースとなる。
また、他の例として、ダウンリンクスロットにおける「Downlink」及び「Unknown」であるシンボルと重なるRACHリソースが除外され、「Not downlink symbol」であるシンボルと重なるRACHリソースが利用可能とされてもよい。また、他の例として、アップリンクスロットにおける「Not uplink symbol」であるシンボルと重なるRACHリソースが除外され、及び「Unknown」及び「Uplink」であるシンボルと重なるRACHリソースが利用可能とされてもよい。
図11は、本発明の実施の形態におけるRACHリソースの例(2)を示す図である。
図11において、NRにおけるRACH configuration tableによって利用可能なRACHリソースが、図9で説明したフォーマットのスロットに配置される例を説明する。細い枠線は1スロット又は1シンボルを示しており、太い枠線はRACHリソースの候補を示している。なお、PRACH preamble formatの時間長が1シンボルである場合のあるスロットにおける利用可能なRACHリソースを示している。
図11に示されるように、「Downlink region」に割り当てられるRACHリソースは除外される。一方、「Uplink region」に割り当てられるRACHリソースは利用可能である。図11に示される「Unknown」と「Uplink region」とを含むスロットにおいては、シンボル単位でRACHリソースを利用可能か否かが定められる。「Uplink region」に含まれるシンボルに割り当てられるRACHリソースは、利用可能である。一方、「Unknown」に含まれるシンボルに割り当てられるRACHリソースは、利用可否を通知又は予め規定されてもよい。
すなわち、図11に示されるフォーマットを有するDL/UL assignmentが適用されている場合に、DLスロット又はDLシンボルとして明確に割り当てられた範囲に含まれるRACHリソースは、使用可能なRACHリソースから除外される。また、DLスロット、DLシンボル、ULスロット又はULシンボルいずれにも明確に割り当てられなかったUnknownの範囲と重なるRACHリソースは、使用可能なRACHリソースから除外される。
また、他の例として、図11に示されるフォーマットを有するDL/UL assignmentが適用されている場合に、DLスロット又はDLシンボルとして明確に割り当てられた範囲に含まれるRACHリソースは、使用可能なRACHリソースから除外される。また、DLスロット、DLシンボル、ULスロット又はULシンボルいずれにも明確に割り当てられなかったUnknownの範囲と重なるRACHリソースは、使用可能なRACHリソースとして利用してもよい。
また、他の例として、図11に示されるフォーマットを有するDL/UL assignmentが適用され、スロット総数が基地局装置100からユーザ装置200に通知されるか予め規定されている場合、スロット総数の時間長に基づいて、RACH configuration tableのインデックスとして指定される時間領域におけるRACHリソースが、ユーザ装置200に暗黙的又は明示的に通知されてもよい。
RACH configuration tableにおける時間領域の通知単位としては、シンボル単位で通知されてもよいし、スロット単位で通知されてもよいし、サブフレーム単位すなわち1ms単位で通知されてもよいし、SFN単位すなわち10ms単位で通知されてもよい。
大きな時間長の単位で、RACH configuration tableにおける時間領域を示す情報が通知された場合、当該大きな時間長よりも小さな時間長の単位の部分すべてでRACHリソースが配置されることとしてもよいし、小さな時間長の単位の部分の一部がどのように配置されるかが、さらにRACH configuration tableによって通知、もしくは予め規定されてもよい。例えば、時間長がサブフレーム単位で通知された場合、さらに、偶数スロット、かつシンボル#3から#13までがRACHリソースとして配置されるとRACH configuration tableによって通知されてもよい。
また、他の例として、図11に示されるフォーマットを有するDL/UL assignmentが適用され、スロット総数ごとのRACHリソースの配置の密度が、RACH configuration tableによって通知されてもよい。例えば、スロット総数が4回繰り返しとなる周期で、RACHリソースが配置されるようなRACH configuration tableのインデックスが定義されてもよい。また、例えば、スロット総数が1回繰り返しとなる周期で、RACHリソースが配置されるようなRACH configuration tableのインデックスが定義されてもよい。つまり、実際の繰り返し周期の絶対値はスロット総数に依存して決定される。
また、他の例として、想定されるスロット総数ごとに、RACH configuration tableのインデックスが定義されてもよい。例えば、1msのスロット総数を想定して、高密度配置の1ms周期のRACHリソース配置、もしくは低密度配置の4ms周期のRACHリソース配置等がRACH configuration tableのインデックスごとに定義されてもよい。
また、RACH configuration tableのインデックスごとで想定されるスロット総数と同じスロット総数が、基地局装置100から通知された場合に限定して、当該インデックスが利用されてもよい。さらに、別のスロット総数が基地局装置100から通知された場合であっても、当該インデックスが利用されてもよい。例えば、1msのスロット総数を想定した4ms周期のRACHリソース配置がRACH configuration tableのあるインデックスによって指定されている場合、同一のインデックスを用いて、例えば、4msのスロット総数を想定した、高密度のRACHリソース配置が行われてもよい。
また、他の例として、スロット総数として取り得る最大の値、例えば10msの倍数となる周期で、RACHリソースが配置されるようにRACH configuration tableが定義されてもよい。
また、他の例として、図11に示されるフォーマットを有するDL/Unknown/UL assignmentが適用されている場合に、RACH configuration tableによって通知されるRACHリソースのうち、利用できないRACHリソースを除外する形式が、基地局装置100からユーザ装置200に通知されてもよいし予め規定されてもよい。例えば、図11に示される「Unknown」の領域と、RACH configuration tableによって通知されるRACHリソースとが重なる場合、「Unknown」の領域に含まれるRACHリソースが利用できないRACHリソースとして除外される形式であるか、又は「Unknown」の領域に含まれるRACHリソースが利用できないRACHリソースとして除外されない形式であるかのいずれであるかを示す情報が、基地局装置100からユーザ装置200に通知されてもよいし予め規定されてもよい。
また、他の例として、図11に示されるようなフォーマットを有するsemi-staticなDL/Unknown/UL assignmentを、ユーザ装置200がランダムアクセスを行うときに取得できない場合のために、いずれの範囲のRACHリソースを利用できないRACHリソースとして除外するかに関連する情報が、RACH設定(RACH-config)において基地局装置100からユーザ装置200に通知されてもよいし予め規定されてもよい。例えば、DLからULに切り替わるポイントを示す情報が、基地局装置100からユーザ装置200に通知されてもよいし予め規定されてもよい。DLからULに切り替わるポイントは、例えば、シンボルのインデックス、スロットのインデックス又はシンボルとスロット双方のインデックスで示されてもよい。ユーザ装置200は、DLからULに切り替わるポイントを通知されることによって、例えば、RACH configuration tableによって通知されるRACHリソースのうち、ULに切り替わったシンボル以降のRACHリソースを利用可能であると特定することができる。
また、他の例として、図11に示されるフォーマットを有するDL/Unknown/UL assignmentが適用されている場合に、RACH configuration tableによって通知されるRACHリソースのうち、「Unknown」の領域に重なった部分について、ユーザ装置200は、実際には「Uplink region」であると想定すると予め規定されてもよい。例えば、図11において、「利用できない(除外された)RACHリソース」、「利用可否を通知又は予め規定されるRACHリソース」及び「利用可能なRACHリソース」が、RACH configuration tableによって通知されるRACHリソースであるとした場合、「Unknown」の領域6シンボルのうちRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースが4シンボル重なっているため、ユーザ装置200は、当該4シンボルを「Uplink region」であると想定してもよい。
また、他の例として、図11に示されるフォーマットを有するDL/Unknown/UL assignmentが適用されている場合に、RACH configuration tableによって通知されるRACHリソースのうち、「Unknown」の領域に重なった部分について、基地局装置100は、セル内のユーザ装置200に対して、実際には「Uplink region」としてスケジューリングしなければならない、と予め規定されてもよい。例えば、図11において、「利用できない(除外された)RACHリソース」、「利用可否を通知又は予め規定されるRACHリソース」及び「利用可能なRACHリソース」が、RACH configuration tableによって通知されるRACHリソースであるとした場合、「Unknown」の領域6シンボルのうちRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースが4シンボル重なっているため、基地局装置100は、当該4シンボルを「Uplink region」としてユーザ装置200に対してスケジューリングをおこなってもよい。
また、他の例として、図11に示されるフォーマットを有するDL/Unknown/UL assignmentが適用されている場合に、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースが、利用可能か否かが暗黙的に切り替えられてもよい。例えば、ユーザ装置200がconnected-modeの場合は、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースは利用可能であって、ユーザ装置200がidle-modeの場合は、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースは利用できないと、通知されるか予め規定されてもよい。上記の処理によって、ユーザ装置200は、初期アクセス時には取得できる情報が限定されるため「Unknown」領域をRACHリソースとして使用しない一方、接続時には取得できる情報に基づいて「Unknown」領域をRACHリソースとして使用することができる。
さらに、ユーザ装置200がconnected-modeの場合は、DCI(Downlink Control information)等で基地局装置100から通知される「Unknown」領域のうちいずれの部分がDL又はULとして利用されるかを示す情報に基づいて、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースのうち、いずれの部分のRACHリソースが利用可能であるかユーザ装置200は判断してもよい。基地局装置100から通知される「Unknown」領域のうちいずれの部分がDL又はULとして利用されるかを示す情報によって、「Unknown」領域のうち明確にDL領域である部分に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースは、利用可能であるRACHリソースから除外されてもよい。基地局装置100から通知される「Unknown」領域のうちいずれの部分がDL又はULとして利用されるかを示す情報によって、「Unknown」領域のうち明確にUL領域である部分以外に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースは、利用可能であるRACHリソースから除外されてもよい。
また、他の例として、図11に示されるフォーマットを有するDL/Unknown/UL assignmentが適用されている場合に、RACHリソースが配置されるBWP(Bandwidth Part)に基づいて、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースが、利用可能か否かが判断されてもよい。BWPとは、基地局装置100から設定される周波数キャリア中の周波数範囲である。例えば、初期アクセスに使用されるULのBWP以外のBWPにおいては、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースは利用可能であってもよい。一方、初期アクセスに使用されるULのBWPにおいては、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースは、利用可能であるRACHリソースから除外されてもよい。なお、BWPに基づいて「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースが、利用可能か否かが判断されるとき、初期アクセスに使用されるULのBWPにおいては、さらに上述のように、ユーザ装置200がconnected-modeの場合は、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースは利用可能であって、ユーザ装置200がidle-modeの場合は、「Unknown」領域に配置されるRACH configuration tableによって通知されるRACHリソースは利用できないと、通知されるか予め規定されてもよい。
図12は、本発明の実施の形態におけるRACHリソースの例(3)を示す図である。
図12は、NRにおけるRACH configuration tableによって利用可能なRACHリソースが、SS blockを時間領域において含むスロットに配置される例である。細い枠線は1シンボルを示しており、太い枠線は1RACHリソースを示している。
報知情報等でユーザ装置200に通知されたRACH configuration table又はtableを指定するインデックスに基づいて割り当てられたRACHリソースの時間領域の位置のうち、実際に送信されるSS blockと時間領域でオーバラップするスロットに配置されたRACHリソースは、当該スロット内のRACHリソースの一部又は全部が使用可能なRACHリソースから除外されてもよい。複信方式がTDDである場合のみ、上記の実際に送信されるSS blockの時間領域における位置に基づくRACHリソースの除外は適用されてもよい。当該除外されたRACHリソース以外のRACHリソースに対して、SS blockとの関連付けが規定されてもよい。また、当該除外されたRACHリソースは、基地局装置100において、データチャネル又は制御チャネルのスケジューリングに使用されてもよい。
図12Aは、PRACH preamble formatの時間長が1シンボルである場合のあるスロットにおける利用可能なRACHリソースを示している。SS blockとオーバラップするスロットにおいて、実際に送信される最後のSS blockよりも時間領域で後に存在するRACHリソースが利用可能とされてもよい。すなわち、図12Aの1番目に示されるスロットにおいて、SS blockが、シンボル#2からシンボル#5、及びシンボル#8からシンボル#11に配置されているため、シンボル#12及びシンボル#13が利用可能なRACHリソースである。また、図12Aの2番目に示されるスロットにおいて、SS blockがシンボル#2からシンボル#5に配置されているため、シンボル#6からシンボル#13までが利用可能なRACHリソースである。また、図12Aの3番目に示されるスロットにおいて、SS blockがシンボル#8からシンボル#11に配置されているため、シンボル#12及びシンボル#13が利用可能なRACHリソースである。
また、他の例として、図12Bは、PRACH preamble formatの時間長が1シンボルである場合のあるスロットにおける利用可能なRACHリソースを示しており、SS blockとオーバラップするスロットにおいて、実際に送信されるSS blockが2つである場合の例である。当該2つのSS blockの送信候補位置のうち、時間領域で前方のSS blockのみが実際に送信された場合は、前方のSS blockが含まれるシンボルより時間領域で後方のシンボルに存在するRACHリソースは使用可能である。当該2つのSS blockのうち、時間領域で後方のSS block又は2つのSS block両方が実際に送信された場合は、スロットにおけるすべてのRACHリソースは使用可能なRACHリソースから除外される。すなわち、図12Bの1番目に示されるスロットにおいて、2つのSS blockが両方ともに送信されているため、スロット内に利用可能なRACHリソースはない。図12Bの2番目に示されるスロットにおいて、2つのSS blockのうち時間領域において前方のSS blockが送信されているため、シンボル#6からシンボル#13までが利用可能なRACHリソースである。図12Bの3番目に示されるスロットにおいて、2つのSS blockの送信候補位置のうち時間領域において後方のSS blockが送信されているため、スロット内に利用可能なRACHリソースはない。
また、他の例として、スロットをさらに半分にした領域、すなわち前半7シンボルと後半7シンボルに分けたハーフスロットにおいて、SS blockが送信されるハーフスロットに存在するRACHリソースを利用可能なRACHリソースから除外してもよい。
また、他の例として、DL/UL assignment又はSS blockの時間領域における位置によらず、RACH configuration tableによってRACHリソースの時間領域における位置を示す情報を基地局装置100はユーザ装置200に通知してもよい。
例えば、利用可能なRACHリソースのうち、k番目のスロット又はn番目のシンボルにRACHリソースを配置することを示す情報を基地局装置100はユーザ装置200に通知してもよい。利用可能なRACHリソースは、上述したシンボルの用途「Not downlink」、「uplink」又はスロット内でSS blockより時間領域において後方に配置されるシンボルによって、規定されてもよい。
また、他の例として、PRACHのサブキャリア間隔ごとに、異なるRACH configuration tableが定義されてもよい。同一のプリアンブルフォーマットであっても、PRACHのサブキャリア間隔によって、プリアンブルの時間長が異なるため、共通のRACH configuration tableでは、DL/UL assignment又はSS blockの位置を考慮したRACHリソースの時間領域における適切な位置を、tableを指定するインデックスで設定することが困難になるためである。
例えば、PRACHの系列長が、long sequence、すなわち839であって、1.25kHz又は5kHzのPRACHのサブキャリア間隔が適用される場合、long sequence用に1つのRACH configuration tableが規定されてもよい。
一方、PRACHの系列長が、short sequence、すなわち139であって、周波数帯が6GHz以下の時に15kHz又は30kHzのPRACHのサブキャリア間隔が適用され、周波数帯が6GHz以上の時に60kHz又は120kHzのPRACHのサブキャリア間隔が適用される場合、short sequence用にそれぞれのPRACHのサブキャリア間隔に対応する異なる4つのRACH configuration tableが規定されてもよい。
なお、long sequence用には、1msのslot長を基準にRACH configuration tableが規定されてもよい。また、15kHz/30kHz/60kHz/120kHzごとに対応するslot長、すなわち1ms/0.5ms/0.25ms/0.125msを基準にRACH configuration tableが規定されてもよい。
上述の実施例において、ユーザ装置200は、基地局装置100から通知されるRACH configuration tableにおけるインデックスに基づいて割り当てられたRACHリソースの時間領域の位置のうち、DL/UL assignment又はSS blockの配置に基づいて除外されたRACHリソース以外のRACHリソースを使用することができる。また、PRACHのサブキャリア間隔ごとに、異なるRACH configuration tableが規定されてもよい。
また、上述の実施例において、ユーザ装置200は、DL/Unknown/UL assignmentのうち、Unknownである領域にRACHリソースが配置された場合、当該RACHリソースが利用可能であるか否かを特定することができる。
すなわち、無線通信システムの初期アクセスにおいて、使用可能なリソースを効率良くユーザ装置に通知することができる。
(装置構成)
次に、これまでに説明した処理及び動作を実行する基地局装置100及びユーザ装置200の機能構成例を説明する。基地局装置100及びユーザ装置200はそれぞれ、少なくとも実施例を実施する機能を含む。ただし、基地局装置100及びユーザ装置200はそれぞれ、実施例の中の一部の機能のみを備えることとしてもよい。
図13は、基地局装置100の機能構成の一例を示す図である。図13に示されるように、基地局装置100は、送信部110と、受信部120と、設定情報管理部130と、初期アクセス設定部140とを有する。図13に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の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。
送信部110は、ユーザ装置200側に送信する信号を生成し、当該信号を無線で送信する機能を含む。受信部120は、ユーザ装置200から送信された各種の信号を受信し、受信した信号から、例えばより上位のレイヤの情報を取得する機能を含む。また、送信部110は、ユーザ装置200へNR-PSS、NR-SSS、NR-PBCH、DL/UL制御信号等を送信する機能を有する。また、送信部110は、ユーザ装置200に送信電力制御に関する情報及びスケジューリングに関する情報を送信し、受信部120は、ユーザ装置200からプリアンブル及び初期アクセスに係るメッセージを受信する。
設定情報管理部130は、予め設定される設定情報、及び、ユーザ装置200に送信する各種の設定情報を格納する。設定情報の内容は、例えば、初期アクセスに使用する情報等である。
初期アクセス設定部140は、実施例において説明した、基地局装置100におけるユーザ装置200への同期信号及び初期アクセスに使用する情報を含むシステム情報の送信に係る制御、及びユーザ装置200からの初期アクセスに係る制御を行う。
図14は、ユーザ装置200の機能構成の一例を示す図である。図14に示されるように、ユーザ装置200は、送信部210と、受信部220と、設定情報管理部230と、初期アクセス制御部240とを有する。図14に示される機能構成は一例に過ぎない。本発明の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。
送信部210は、送信データから送信信号を作成し、当該送信信号を無線で送信する。受信部220は、各種の信号を無線受信し、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。また、受信部220は、基地局装置100から送信されるNR-PSS、NR-SSS、NR-PBCH、DL/UL制御信号等を受信する機能を有する。また、送信部210は、基地局装置100にプリアンブル及び初期アクセスに係るメッセージを送信し、受信部120は、基地局装置100から初期アクセスに使用する情報を受信する。
設定情報管理部230は、受信部220により基地局装置100から受信した各種の設定情報を格納する。また、設定情報管理部230は、予め設定される設定情報も格納する。設定情報の内容は、例えば、初期アクセスに使用する情報等である。
初期アクセス制御部240は、実施例において説明した、ユーザ装置200における初期アクセスに係る制御を行う。なお、初期アクセス制御部240におけるプリアンブル信号送信等に関する機能部を送信部210に含め、初期アクセス制御部240におけるシステム情報受信等に関する機能部を受信部220に含めてもよい。
(ハードウェア構成)
上述の本発明の実施の形態の説明に用いた機能構成図(図13及び図14)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/又は論理的に複数要素が結合した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。
また、例えば、本発明の一実施の形態における基地局装置100及びユーザ装置200はいずれも、本発明の実施の形態に係る処理を行うコンピュータとして機能してもよい。図15は、本発明の実施の形態に係る基地局装置100又はユーザ装置200である無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の基地局装置100及びユーザ装置200はそれぞれ、物理的には、プロセッサ1001、記憶装置1002、補助記憶装置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。基地局装置100及びユーザ装置200のハードウェア構成は、図に示した1001~1006で示される各装置を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。
基地局装置100及びユーザ装置200における各機能は、プロセッサ1001、記憶装置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、記憶装置1002及び補助記憶装置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。
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、補助記憶装置1003及び/又は通信装置1004から記憶装置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、図13に示した基地局装置100の送信部110、受信部120、設定情報管理部130、初期アクセス設定部140は、記憶装置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い。また、例えば、図14に示したユーザ装置200の送信部210と、受信部220と、設定情報管理部230、初期アクセス制御部240は、記憶装置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。
記憶装置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。記憶装置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。記憶装置1002は、本発明の一実施の形態に係る処理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。
補助記憶装置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。補助記憶装置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、記憶装置1002及び/又は補助記憶装置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、基地局装置100の送信部110及び受信部120は、通信装置1004で実現されてもよい。また、ユーザ装置200の送信部210及び受信部220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及び記憶装置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、基地局装置100及びユーザ装置200はそれぞれ、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。
(実施の形態のまとめ)
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、基地局装置と無線フレームを介して通信するユーザ装置であって、前記無線フレームにおける下りリンク領域又は上りリンク領域を示す情報と、前記無線フレームにおけるRACHリソースの時間領域に係る割り当てを示すRACH設定テーブルに関する情報とを前記基地局装置から受信する受信部と、前記下りリンク領域又は上りリンク領域を示す情報及び前記RACH設定テーブルに関する情報に基づいて、使用可能であるRACHリソースを特定する制御部と、特定された前記使用可能であるRACHリソースを用いて、プリアンブルを前記基地局装置に送信する送信部とを有し、前記下りリンク領域又は上りリンク領域を示す情報は、下りリンク又は上りリンクのいずれかに使用することができるUnknown領域を含み、前記RACH設定テーブルに関する情報が、前記Unknown領域にRACHリソースが配置されることを示す場合、前記Unknown領域に含まれるRACHリソースが使用可能であるか否かが明示的又は暗黙的に特定されるユーザ装置が提供される。
上記の構成により、ユーザ装置は、DL/Unknown/UL assignmentのうち、Unknownである領域にRACHリソースが配置された場合、当該RACHリソースが利用可能であるか否かを特定することができる。したがって、無線通信システムのランダムアクセスにおいて、使用可能なリソースを効率良くユーザ装置に通知することができる。
前記受信部は、前記Unknown領域に含まれるRACHリソースが使用可能であるか否かを示す情報を、前記基地局装置から受信して、前記制御部は、前記Unknown領域に含まれるRACHリソースが使用可能であるか否かを示す情報に基づいて、前記Unknown領域に含まれるRACHリソースが使用可能であるか否かを特定してもよい。当該構成により、ユーザ装置は、DL/Unknown/UL assignmentのうち、Unknownである領域にRACHリソースが配置された場合、基地局装置から明示的に当該RACHリソースが使用可能であるか否かを示す情報を通知されることで当該RACHリソースが利用可能であるか否かを特定することができる。
前記RACH設定テーブルに関する情報が、前記Unknown領域にRACHリソースが配置されることを示す場合、前記Unknown領域のうちRACHリソースが配置される領域を上りリンク領域であると想定してもよい。当該構成により、ユーザ装置は、DL/Unknown/UL assignmentのうち、Unknownである領域にRACHリソースが配置された場合、Unknown領域のうちUL領域である部分を他のシグナリングによらずに特定することができる。
前記RACH設定テーブルに関する情報が、前記Unknown領域にRACHリソースが配置されることを示し、かつ、前記ユーザ装置が接続状態にあるとき、前記Unknown領域に含まれるRACHリソースは使用可能であると特定され、前記RACH設定テーブルに関する情報が、前記Unknown領域にRACHリソースが配置されることを示し、かつ、前記ユーザ装置がアイドル状態にあるとき、前記Unknown領域に含まれるRACHリソースは使用可能でないと特定されてもよい。当該構成により、ユーザ装置は、idle-mode時には取得できる情報が限定されるため「Unknown」領域に配置されるRACHリソースを使用せずに、connected-mode時には取得できる情報に基づいて「Unknown」領域に配置されるRACHリソースを使用することができる。
前記RACH設定テーブルに関する情報が、前記Unknown領域にRACHリソースが配置されることを示し、かつ、前記ユーザ装置が接続状態にあるとき、前記受信部が受信する下りリンク制御情報によって前記Unknown領域のいずれの部分が下りリンク領域又は上りリンク領域であるかが通知された場合、前記Unknown領域のうち下りリンク領域である部分に配置されるRACHリソースは使用可能でないと特定されるか、又は、前記Unknown領域のうち上りリンク領域である部分以外に配置されるRACHリソースは使用可能でないと特定されてもよい。ユーザ装置は、connected-mode時に「Unknown」領域のうち、DL領域又はUL領域以外に配置されるRACHリソースを使用しないようにすることができる。
また、以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ユーザ装置と無線フレームを介して通信する基地局装置であって、前記無線フレームにおける下りリンク領域又は上りリンク領域を示す情報と、前記無線フレームにおけるRACHリソースの時間領域に係る割り当てを示すRACH設定テーブルに関する情報とを前記ユーザ装置に送信する送信部と、前記無線フレームにおける下りリンク領域又は上りリンク領域を示す情報及び前記RACH設定テーブルに関する情報に基づいて、使用可能であるRACHリソースを特定する設定部と、特定された前記使用可能であるRACHリソースを用いて、プリアンブルを前記ユーザ装置から受信する受信部とを有し、前記下りリンク領域又は上りリンク領域を示す情報は、下りリンク又は上りリンクのいずれかに使用することができるUnknown領域を含み、前記RACH設定テーブルに関する情報が、前記Unknown領域にRACHリソースが配置されることを示す場合、前記Unknown領域に含まれるRACHリソースが使用可能であるか否かが明示的又は暗黙的に特定される基地局装置が提供される。
上記の構成により、基地局装置は、DL/Unknown/UL assignmentのうち、Unknownである領域にRACHリソースが配置された場合、当該RACHリソースが利用可能であるか否かをユーザ装置に特定させることができる。したがって、無線通信システムのランダムアクセスにおいて、使用可能なリソースを効率良くユーザ装置に通知することができる。
また、以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、基地局装置と無線フレームを介して通信するユーザ装置であって、前記無線フレームにおけるRACHリソースの時間領域に係る割り当てを示すRACH設定テーブルに関する情報と、前記無線フレームの時間領域において使用できないRACHリソースを除外する情報とを前記基地局装置から受信する受信部と、前記RACH設定テーブルに関する情報及び前記使用できないRACHリソースを除外する情報に基づいて、使用可能であるRACHリソースを特定する制御部と、特定された前記使用可能であるRACHリソースを用いて、プリアンブルを前記基地局装置に送信する送信部とを有するユーザ装置が提供される。
上記の構成により、基地局装置は、RACH configuration tableを用いたRACHリソースの割り当てと、使用できないRACHリソースを除外する情報とを通知して、ユーザ装置にRACHリソースを特定させることができる。したがって、無線通信システムの初期アクセスにおいて、使用可能なリソースを効率良くユーザ装置に通知することができる。
前記無線フレームの時間領域において使用できないRACHリソースを除外する情報は、下りリンク配置又は上りリンク配置を示す情報であってもよい。当該構成により、ユーザ装置は、DL/UL assignmentに基づいて、使用可能なRACHリソースの特定が可能となる。
前記下りリンク配置又は上りリンク配置を示す情報は、下りリンクスロットに含まれる下りリンクに使用されるシンボル及び下りリンク又は上りリンクに使用されるかが定められていないシンボルと、上りリンクスロットに含まれる上りリンクに使用されないシンボル及び上りリンク又は下りリンクに使用されるかが定められていないシンボルとの時間領域における位置を示す情報であってもよい。当該構成により、ユーザ装置は、DL/UL assignmentにおけるシンボルの種別に基づいて、使用可能なRACHリソースの特定することができる。
前記制御部は、前記無線フレームの時間領域において使用できないRACHリソースを除外する情報と、受信されたSSブロックの時間領域における位置とに基づいて、あるスロットにおける最後のSSブロックが含まれるシンボルより時間領域で前方のRACHリソースを除外するか、又は、あるスロットにおいて2つのSSブロック送信候補位置が存在し時間領域で前方のSSブロックのみが受信された場合に前記前方のSSブロックが含まれるシンボルより前方のRACHリソースを除外するか、又は、あるスロットにおいて2つのSSブロック送信候補位置が存在し時間領域で後方のSSブロックのみ又は2つのSSブロックが受信された場合にスロット内のRACHリソースをすべて除外して、使用可能であるRACHリソースを特定してもよい。当該構成により、ユーザ装置は、SS blockの配置に基づいて、使用可能なRACHリソースを特定することができる。
前記RACH設定テーブルは、前記プリアンブルが送信されるチャネルのサブキャリア間隔ごとに定義されてもよい。当該構成により、ユーザ装置は、異なるサブキャリア間隔を有するPRACHに対して、異なるRACH configuration tableを設定することで、サブキャリア間隔に応じた適切な時間領域の位置又はプリアンブルの時間長を有するRACHリソースを使用することができる。
また、以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、ユーザ装置と無線フレームを介して通信する基地局装置であって、前記無線フレームにおけるRACHリソースの時間領域に係る割り当てを示すRACH設定テーブルに関する情報と、前記無線フレームの時間領域において使用できないRACHリソースを除外する情報とを前記ユーザ装置に送信する送信部と、前記RACH設定テーブルに関する情報及び前記使用できないRACHリソースを除外する情報に基づいて、使用可能であるRACHリソースを特定する設定部と、特定された前記使用可能であるRACHリソースを用いて、プリアンブルを前記ユーザ装置から受信する受信部とを有する基地局装置が提供される。
上記の構成により、基地局装置は、RACH configuration tableを用いたRACHリソースの割り当てと、使用できないRACHリソースを除外する情報とを通知して、ユーザ装置にRACHリソースを特定させることができる。したがって、無線通信システムの初期アクセスにおいて、使用可能なリソースを効率良くユーザ装置に通知することができる。
(実施形態の補足)
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には1つの部品で行われてもよいし、あるいは1つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べた処理手順については、矛盾の無い限り処理の順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、基地局装置100及びユーザ装置200は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従って基地局装置100が有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従ってユーザ装置200が有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ(ROM)、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク(HDD)、リムーバブルディスク、CD-ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
また、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、ブロードキャスト情報(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、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装置100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。基地局装置100を有する1つ又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、ユーザ装置200との通信のために行われる様々な動作は、基地局装置100及び/又は基地局装置100以外の他のネットワークノード(例えば、MME又は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装置100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及びS-GW)であってもよい。
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。
ユーザ装置200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。
基地局装置100は、当業者によって、NB(NodeB)、eNB(enhanced NodeB)、gNB、ベースステーション(Base Station)、又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、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)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。
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。
「含む(include)」、「含んでいる(including)」、及びそれらの変形が、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「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、複数のものを含み得る。
なお、本発明の実施の形態において、SS blockは、SSブロックの一例である。初期アクセス設定部140は、設定部の一例である。RMSIは、ブロックに含まれない初期アクセスに必要な情報の一例である。初期アクセス制御部240は、制御部の一例である。RACH configuration tableは、RACH設定テーブルの一例である。DL/UL assignment又はDL/Unknown/UL assignmentは、下りリンク領域又は上りリンク領域を示す情報の一例である。図8における「Downlink slot」又は図9における「Downlink region」は、下りリンクスロットの一例である。図9における「Uplink region」は、上りリンクスロット又は上りリンクに使用されるシンボルの一例である。図8における「Downlink」及び図9におけるDLスロットまたはDLシンボルは、下りリンクに使用されるシンボルの一例である。図8又は図9における「Unknown」は、下りリンク又は上りリンクに使用されるかが定められていないシンボルの一例である。図8における「Not uplink」は、上りリンクに使用されないシンボルの一例である。connected-modeは、接続状態の一例である。idle-modeは、アイドル状態の一例である。
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。
本国際特許出願は2017年12月1日に出願した日本国特許出願第2017-231720号に基づきその優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017-231720号の全内容を本願に援用する。