JPWO2016047513A1 - 基地局及びユーザ端末 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態及び第2実施形態におけるLTEシステムの構成図である。
以下において、第1実施形態及び第2実施形態におけるLTEシステムの適用シナリオについて説明する。第1実施形態及び第2実施形態におけるLTEシステムは、ライセンスを要する周波数帯域であるライセンスド帯域(Licensed Band)に加え、ライセンスが不要な周波数帯域であるアンライセンスド帯域(Unlicensed Band)を使用して通信するシステムである。アンライセンスド帯域は、無線通信を行う種々の機器により周波数共用が可能な周波数帯域である。種々の機器には、他の移動体通信事業者(以下、事業者という)により運用される同方式の基地局又はWLAN Access Point(WLAN AP)等の装置を含む。アンライセンスド帯域は、例えば、Wi−FiやBluetooth等に用いられる5GHz帯の周波数帯域である。
(UE)
図6は、第1実施形態におけるUE100の機能ブロック図である。UE100は、送受信部1001、ベースバンド部1002、制御部1003、ユーザI/F1004、キャリアセンス制御部1005及び記憶部1006を備える。なお、キャリアセンス制御部1005は、少なくとも後述する第1実施形態の変形例及び第2実施形態の変形例のようにU−Cellを介した上りリンク送信を行う場合のみ備えられていればよい。
図7は、第1実施形態におけるeNB200の機能ブロック図である。eNB200は、送受信部2001、ベースバンド部2002、制御部2003、バックホールI/F2004、キャリアセンス制御部2005及び記憶部2006を備える。
図8は、第1実施形態におけるアンライセンスド帯域を用いてUE100がデータ受信するまでの動作手順の一例を示すシーケンス図である。図8におけるeNB200は、ライセンスド帯域が割り当てられたL−Cell及びアンライセンスド帯域が割り当てられたU−Cellを管理する。UE100は、L−Cell配下に在圏している。なお、図8におけるL−CellとU−Cellとの間のシーケンスは、eNB200の内部信号(内部メッセージ)を示している。
c(n)=(x1(n+Nc)+x2(n+Nc))mod2
x1(n+31)=(x1(n+3)+x1(n))mod2
x2(n+31)=(x2(n+3)+x2(n+2)+x2(n+1)+x2(n))mod2
Nc=1600
x1(0)=1
x1(n)=0,n=1,2,・・・,30
Cinit=PLMNID×27+((SFN)mod(23))×24+floor(SN/2)=x2(0)×20+x2(1)×21+・・・+x2(30)×230
第1実施形態の変形例では、上述した図9に示した第1実施形態の動作に加えて、UE100においてアンライセンスド帯域のキャリアに対するキャリアセンスを行う。
図10は、第2実施形態におけるアンライセンスド帯域を用いてUE100がデータ受信するまでの動作手順の一例を示すシーケンス図である。図10におけるeNB200は、ライセンスド帯域が割り当てられたL−Cell及びアンライセンスド帯域が割り当てられたU−Cellを管理する。UE100は、L−Cell配下に在圏している。なお、図10におけるL−CellとU−Cellとの間のシーケンスは、eNB200の内部信号(内部メッセージ)を示している。
第2実施形態の変形例では、下りリンクに加えて上りリンクの通信が行われる場合であって、上述した図10に示した第2実施形態の動作に加えて、UE100からランダムアクセスプリアンブルが送信される。
上述した実施形態では、L−CellとU−Cellとが同一のeNB200に管理され、L−CellとU−Cellとにキャリアアグリゲーションが適用される例を示した。しかしながら、L−Cellを管理するeNB200とU−Cellを管理するeNB200とが異なる構成であってもよい。すなわち、本発明は、アンライセンスド帯域を用いたDual Connectivity通信においても適用可能である。
(1.はじめに)
無線通信システムにおけるトラフィック需要の増加に伴い、より良いQoSを提供し続けるために追加的な周波数が必要とされる。携帯電話事業者によるアンライセンスドスペクトルの使用は、無線サービスを提供するために利用可能な選択肢の一つである。LTEを用いた新しい検討項目であるライセンスアシストアクセス(LAA)が合意されている。これによると、他の技術と共存し、規制要件を満たすと同時に、アンライセンスドスペクトルに対するライセンスアシストアクセスを可能にするようにLTEを強化し、単一の包括的なソリューションを決定するための検討が必要である。リリース13の時間枠の制限のため、アンライセンスドスペクトルの検討は、次のガイドライン及び仮定に従うべきである。
LTE物理層のハイレベル設計
アンライセンスドスペクトルに対するライセンスアシストアクセスを可能とする素直な方法は、異なる国や地域における各種規制を適合させるための拡張及び修正を加えた上で現在のLTE物理層を再利用することである。このアプローチは、標準化に必要な労力を最小限に抑える事が出来ると考えられる。しかし、Wi−Fiのような他の既に配備されているアンライセンスドスペクトルでの使用を前提とした技術との共存を保証する必要がある。別のアプローチは、可能な限り既存の機能を再利用した上で、全く新しいLTE物理層の設計(すなわち、アンライセンスドスペクトルについて、さらなるLTE物理層の強化)を作成することである。このアプローチは、他のアンライセンスドスペクトルの配備との良好な調和を実現する効果的なLTE物理層を得る事が出来る可能性が高まる。一方、それは集中制御システムの利点を失う可能性があり、ライセンスドLTEシステムを改悪する可能性がある。また、新しい物理層の設計は、リリース13の時間枠内で完了することは非常に困難である可能性がある。したがって、アンライセンスドスペクトルのためのLTE物理層は、規則に適合するための拡張と共に既存のLTEのリリース12の設計を再利用すべきであることを提案する。
LAA動作のための単一の包括的なソリューションを決定することが要求される。したがって、それぞれの国や地域の規制を満たすことができる1つの統合LAAソリューションを検討する必要がある。アンライセンスドスペクトルの規制はそれぞれの国や地域で異なっているので、最も厳しい国と地域の規制を使用してシステムを設計することが要求される。例えば、LAAの機能を有効にするには、動的周波数選択(DFS)、送信電力制御(TPC)、リスンビフォアトーク(LBT)、及びバースト伝送方式は、既存の物理層の設計に組み込まれることを考慮しなければならない。上記の特徴が必須か任意かは更なる検討が必要である。
他のアンライセンスドスペクトルの配備との共存のための設計目標を定義することが要求される。Wi−Fiとの公平性のために、LAAはWi−Fiサービスに影響を与えるべきではない。異なるLAAオペレータ間と同じ帯域でのLAAと他の技術との間の公平性の共存は、同様に設計目標である。
この節では、法規制、Wi−Fiとの共存、他のLAAサービス・無線アクセスとの共存の観点から、上記の設計目標を達成するために必要な機能強化を検討する。
第2節で述べたように、DFS、TPC、LBT、及びLTEバースト伝送は、アンライセンスドスペクトルを使用するためにいくつかの国や地域で必要とされる。ほぼすべての国は、いくつかのバンドのためのDFS及びTPCに関連する要件がある。これらの機能は、既存のリリースではサポートされていないが、上記の要件を満たすためにそれらを導入すべきである。また、ヨーロッパと日本で求められているLBTとバースト伝送も同様に導入されるべきである。
アンライセンスドスペクトルにおけるコンポーネントキャリア(CC)の帯域幅
5GHzのスペクトルは、無線LANで使用するために20MHzの帯域幅毎に分割される。アンライセンスドスペクトル中のCCが、よりよい共存のために、この帯域幅と整合されるべきである。CCがライセンスドバンド中又はアンライセンスドスペクトル中であるかに拘らず、集約されたCCの最大数は5であることに留意すべきである。これは、必要に応じて、4つまでのCCが同時に集約されることが必要であることを意味する。
Wi−Fiとの効果的な共存を実現するために、ライセンスドスペクトルは、「オンデマンド」ベースで使用されるべきである。リソースの占有率は極めて低いにも関わらず、LTEがアンライセンスドスペクトルを使用することは好ましい状況ではない(図14における左の図を参照。)。従って、アンライセンスドスペクトルのCCにおける最小リソース占有ルールを仕様化する必要がある。また、アンライセンスドバンドのCCでのオン期間中であっても、同じリソース上でのWi−Fiの割り込みを可能にするために、LTE送信に短いアイドル期間を作成すべきである(例えば、LTE方式のバースト)。その場合には、アンライセンスドスペクトルのLTEバーストにおける最小リソース占有ルールもまた仕様化すべきである。
PCI(物理セルID)衝突回避
同じPCIが隣接セルに割り当てられるべきではない。オペレータのネットワーク内では、セル計画やSON機能によって達成することができる。しかし、セルの数が増加するにつれてPCI衝突が予想される。
1つのCCが複数のLAAサービスによって共有される状況がある。その場合には、Wi−FiとLAAサービス間の共存のシナリオよりも、より緊密な連携を達成することができる。時間領域と周波数領域の両方のリソース共有を考慮することができる。時間領域のリソース共有に関する、周期的なリソースの共有又はバーストリソース共有を考慮すべきである。
アンライセンスドスペクトルにおけるUE・セル間の同期
アンライセンスドスペクトルを「オンデマンド」ベースで使用する場合、同期のためにDRSを再利用するのが妥当である。
最大スループットを達成するために、マルチアンテナ伝送はアンライセンスドスペクトル帯域でサポートされるべきである。また、ビームフォーミングに基づく技術は、アンライセンスドスペクトルに不要な干渉が発生しないことにより、効果的である。アンライセンスドスペクトルCSI情報のフィードバックをマルチアンテナ送信技術において実装することが考慮されるべきである。
LTEバーストが適用される場合、HARQ ACK/NACKの送信と対応する再送が修正されるべきである。アンライセンスドスペクトルがUL伝送として使用される場合、同期HARQの設計を適用し続けることができるかを議論するべきである。
動的スケジューリングは、ライセンススペクトルと同じようにアンライセンスドスペクトルでサポートされるべきである。自己スケジューリングとクロスキャリアスケジューリングの両方がサポートされるべきである。アンライセンスドスペクトルを「オンデマンド」ベースで使用する場合、eNodeBは、UEからの必要なフィードバックを取得するためのいくつかの拡張が必要とされる。既存のPDCCHの設計が十分ロバストか否かのさらなる検討が必要とされる。
この節では、第3節で説明した潜在的な問題に対応する必要な機能について議論する。DLのみのシナリオの完了に高い優先度があるため、LAAに要求される機能をDLのみ(表1乃至表4)とUL特有(表5)とに分ける。
(1.はじめに)
LTEを用いたライセンスアシストアクセス(LAA)に関する検討が承認されている。装置内、同一チャネル、RAT内・RAT間の隣接チャネルの共存シナリオを考慮すべきである。加えて、この検討項目の焦点は、LTEキャリアアグリゲーション構成や、LTE FDD又はLTE TDDで、DLのみ又はUL・DLの両方で動作する1種以上の低消費電力Scellがアンライセンスドスペクトルで動作するアーキテクチャに焦点を当てている。本付記では、上記の仮定を考慮して配備シナリオや評価手法を検討する。
この節では、LAAの配備シナリオを検討する。この検討項目の配備モデルは、次の2つのモデルに分類できる。
2)セル間で理的なバックホールを有し、複数セルが異なる場所の場合
次のような状況を考慮する必要がある。
2)別のオペレータのLAAセルとの共存
UEドロップシナリオを小セルシナリオから変更する。Wi−FiセルとLAAセル当たりのUEの総数は10であることを提案する。一部のUEは、Wi−FiとLAAセルの両方に接続することができる。表8に示されるようなUEドロップを提案する。
さらに、以下の条件を前提とする。
2)WiFiがIEEE802.11acである
3)2つの送信アンテナと2つの受信アンテナ
LAAセルが同じキャリアに追加のWiFiネットワークよりもWiFiサービス(データ、ビデオ、音声サービス)以上に影響を与えるべきではない。表9に示すように、LAAとWiFi間の公平性を推定するための性能指標を考慮する。
2)WiFiのスループットは、パターンBの場合にはYである
米国仮出願第62/056137号(2014年9月26日出願)の全内容が、参照により本願明細書に組み込まれている。
Claims (12)
- ライセンスを要するライセンスド帯域が割り当てられた第1のセル及びライセンス不要のアンライセンスド帯域が割り当てられた第2のセルを管理し、前記第1のセル及び前記第2のセルに適用されるキャリアアグリゲーションによりユーザ端末と通信する基地局であって、
前記第2のセルにおけるキャリアセンスの結果に基づき前記アンライセンスド帯域から選択された少なくとも1つのキャリアにより、前記第2のセルと前記ユーザ端末との同期に用いられる同期用信号を送信する送信部と、
前記キャリアのうち一部又は全部についての前記同期用信号の検知動作の指示を、前記第1のセルを介して前記ユーザ端末に行う制御部とを有する基地局。 - 前記送信部は、前記ユーザ端末からの前記検知動作の結果を示す検知報告に基づき、前記キャリアのうち前記キャリアアグリゲーションに使用可能なキャリアを含む前記第2のセルの設定情報を、前記第1のセルを介して前記ユーザ端末に送信する請求項1に記載の基地局。
- 前記第1のセルの無線リソース状況に基づき、前記キャリアセンスが実行されるか否かを判定するキャリアセンス制御部を有する請求項1に記載の基地局。
- 前記制御部は、前記ユーザ端末からの前記検知動作の結果を示す検知報告を受信した後、前記検知報告に基づき特定されたキャリアについてのキャリアセンスの指示を前記ユーザ端末に行う請求項1に記載の基地局。
- ライセンスを要するライセンスド帯域が割り当てられた第1のセル及びライセンス不要のアンライセンスド帯域が割り当てられた第2のセルを管理する基地局と、前記第1のセル及び前記第2のセルに適用されるキャリアアグリゲーションにより通信するユーザ端末であって、
前記第1のセルを介して前記基地局から行われる、前記アンライセンスド帯域のうち少なくとも1つのキャリアにより送信される前記第2のセルとの同期に用いられる同期用信号の検知動作の指示に基づき、前記キャリアの一部又は全部についての同期用信号の検知動作を行う制御部と、
前記検知動作の結果を示す検知報告を、前記第1のセルを介して前記基地局に送信する送信部とを有するユーザ端末。 - 前記第1のセルを介して前記基地局により行われるキャリアセンスの指示に基づき、前記指示において特定された前記キャリアについてのキャリアセンスを行うキャリアセンス制御部を有する請求項5に記載のユーザ端末。
- ライセンスを要するライセンスド帯域が割り当てられた第1のセル及びライセンス不要のアンライセンスド帯域が割り当てられた第2のセルを管理し、前記第1のセル及び前記第2のセルに適用されるキャリアアグリゲーションによりユーザ端末と通信する基地局であって、
前記第2のセルにおけるキャリアセンスの結果に基づき決定された前記アンライセンスド帯域のうちの少なくとも1つのキャリア及び該キャリアにおける時間タイミングと前記第2のセルの設定情報とを、前記第1のセルを介して前記ユーザ端末に送信する送信部を有する基地局。 - 前記送信部は、前記キャリアにより同一サブフレームにおいて前記第2のセルと前記ユーザ端末との同期に用いられる同期用信号及びユーザデータを時分割で送信する請求項7に記載の基地局。
- 前記送信部は、前記キャリアにより同一サブフレームにおいて前記第2のセルと前記ユーザ端末との同期に用いられる同期用信号、ユーザデータ及び自局において前記アンライセンスド帯域を占有するサブフレーム長を含むリザベーションチャネルを時分割で送信する請求項7に記載の基地局。
- 前記送信部は、前記キャリア、前記時間タイミング及び前記第2のセルの設定情報とともに、前記第2のセルに対するプリアンブル系列の設定情報を含むランダムアクセスプリアンブル送信指示を、前記第1のセルを介して前記ユーザ端末に送信する請求項7に記載の基地局。
- ライセンスを要するライセンスド帯域が割り当てられた第1のセル及びライセンス不要のアンライセンスド帯域が割り当てられた第2のセルを管理する基地局と、前記第1のセル及び前記第2のセルに適用されるキャリアアグリゲーションにより通信するユーザ端末であって、
前記第1のセルを介して前記基地局から送信される、前記第2のセルにおけるキャリアセンスの結果に基づき決定された前記アンライセンスド帯域のうちの少なくとも1つのキャリア及び該キャリアにおける時間タイミングと前記第2のセルの設定情報とを受信する受信部を有するユーザ端末。 - 前記受信部は、前記第1のセルを介して前記基地局から送信される、前記キャリア、前記時間タイミング及び前記第2のセルの設定情報ともに、前記第2のセルに対するプリアンブル系列の設定情報を含むランダムアクセスプリアンブル送信指示を受信し、
前記プリアンブル送信指示の受信に応じて、ランダムアクセスプリンアンブルを、前記第2のセルを介して前記基地局に送信する送信部を有する請求項11に記載のユーザ端末。
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