JPWO2016047730A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
LTE/LTE−Aを運用するシステムにおいて、無線基地局がLBTを実施する場合であっても、無線リソースの利用効率の低下を抑制すること。本発明の一態様に係るユーザ端末は、アンライセンスバンドを用いて所定のオペレータの無線基地局と通信可能なユーザ端末であって、セルサーチで発見したセルのPLMN−ID(Public Land Mobile Network Identifier)を取得する取得部と、前記PLMN−IDに基づいて、所定のオペレータと異なる他オペレータのセルを検出する検出部と、検出した他オペレータのセルを特定するための識別子と、他オペレータのPLMN−IDと、を前記無線基地局に送信する送信部と、を有することを特徴とする。
Description
本発明は、次世代の通信システムに適用可能なユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)が仕様化された(非特許文献1)。LTEではマルチアクセス方式として、下り回線(下りリンク)にOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)をベースとした方式を用い、上り回線(上りリンク)にSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)をベースとした方式を用いている。また、LTEからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、LTEの後継システム(例えば、LTEアドバンスト又はLTEエンハンスメントと呼ぶこともある(以下、「LTE−A」という))も検討され、仕様化されている(Rel−10/11)。
さらに、将来の無線通信システム(Rel−12以降)では、LTEシステムを、通信事業者(オペレータ)にライセンスされた周波数帯域(ライセンスバンド(Licensed band))だけでなく、ライセンス不要の周波数帯域(アンライセンスバンド(Unlicensed band))で運用するシステム(LTE−U:LTE Unlicensed)も検討されている。LTE−Uの運用において、ライセンスバンドLTE(Licensed LTE)との連携を前提とした形態を、LAA(Licensed-Assisted Access)又はLAA−LTEという。なお、アンライセンスバンドでLTE/LTE−Aを運用するシステムを総称して、LAA、LAA−LTE、LTE−U、U−LTEなどと呼ぶ場合もある。
ライセンスバンドは、特定の事業者が独占的に使用することを許可された帯域である一方、アンライセンスバンド(非ライセンスバンドとも呼ばれる)は、特定事業者に限定せずに無線局を設置可能な帯域である。アンライセンスバンドとしては、例えば、Wi−Fi(登録商標)やBluetooth(登録商標)を使用可能な2.4GHz帯や5GHz帯、ミリ波レーダーを使用可能な60GHz帯などの利用が検討されている。また、このようなアンライセンスバンドでスモールセルを運用することが検討されている。
既存のLTEでは、ライセンスバンドでの運用が前提となっているため、各オペレータに対して異なる周波数帯域が割り当てられている。しかし、アンライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の事業者のみの使用に限られない。また、アンライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の無線システム(例えば、LTE、Wi−Fi等)の使用に限られない。このため、あるオペレータのLAAで利用する周波数帯域は、他のオペレータのLAAやWi−Fiで利用する周波数帯域と重なる可能性がある。
アンライセンスバンドでLTE/LTE−Aシステム(LTE−U)を運用する場合、無線アクセスポイント(AP、TPとも呼ぶ)や無線基地局(eNB)の設置は、異なるオペレータや非オペレータ間で互いに協調・連携せずに行われることが想定される。この場合、緻密なセルプランニングができないこと、そして干渉制御が行えないことから、アンライセンスバンドでは、ライセンスバンドとは異なり大きな相互干渉が生じるおそれがある。
そこで、アンライセンスバンドにおける相互干渉を避けるために、LTE−U基地局/ユーザ端末が、信号の送信前にリスニング(センシング)を行い、他の基地局/ユーザ端末が通信を行っているか確認することが検討されている。このリスニング動作を、LBT(Listen Before Talk)ともいう。
しかしながら、異なるオペレータ間で、無線通信システムの同期や協調制御を行うことは難しいという課題がある。例えば、無線基地局がLBTを実施する場合には、ユーザ端末における干渉状態を反映した制御は実施困難である。また、従来のLTEシステムでは、ユーザ端末が測定したチャネル状態をフィードバックすることでスケジューリングが行われるが、アンライセンスバンドにおける干渉がどのオペレータからの干渉を含むかを区別することができない。これにより、無線リソースの利用効率が低下するおそれがある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、LTE/LTE−Aを運用するシステムにおいて、無線基地局がLBTを実施する場合であっても、無線リソースの利用効率の低下を抑制することができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の1つとする。
本発明の一態様に係るユーザ端末は、アンライセンスバンドを用いて所定のオペレータの無線基地局と通信可能なユーザ端末であって、セルサーチで発見したセルのPLMN−ID(Public Land Mobile Network Identifier)を取得する取得部と、前記PLMN−IDに基づいて、所定のオペレータと異なる他オペレータのセルを検出する検出部と、検出した他オペレータのセルを特定するための識別子と、他オペレータのPLMN−IDと、を前記無線基地局に送信する送信部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、LTE/LTE−Aを運用するシステムにおいて、無線基地局がLBTを実施する場合であっても、無線リソースの利用効率の低下を抑制することが可能となる。
図1は、アンライセンスバンドでLTEを運用する無線通信システム(LTE−U)の運用形態の一例を示している。図1に示すように、LTEをアンライセンスバンドで用いるシナリオとして、キャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)、デュアルコネクティビティ(DC:Dual Connectivity)又はスタンドアローン(SA:Stand-Alone)などの複数のシナリオが想定される。
図1Aは、ライセンスバンド及びアンライセンスバンドを用いて、キャリアアグリゲーション(CA)を適用するシナリオを示している。CAは、複数の周波数ブロック(コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier)、キャリア、セルなどともいう)を統合して広帯域化する技術である。各CCは、例えば、最大20MHzの帯域幅を有し、最大5つのCCを統合する場合には、最大100MHzの広帯域が実現される。
図1Aに示す例では、ライセンスバンドを利用するマクロセル及び/又はスモールセルと、アンライセンスバンドを利用するスモールセルと、でCAを適用する場合を示している。CAが適用される場合、1つの無線基地局のスケジューラが複数のCCのスケジューリングを制御する。このことから、CAは基地局内CA(intra-eNB CA)と呼ばれてもよい。
この場合、アンライセンスバンドを利用するスモールセルは、DL伝送専用に用いるキャリアを用いてもよいし(シナリオ1A)、TDDキャリアを用いてもよい(シナリオ1B)。DL伝送専用に用いるキャリアは、付加下りリンク(SDL:Supplemental Downlink)ともいう。なお、ライセンスバンドでは、FDD及び/又はTDDを利用することができる。
また、ライセンスバンドとアンライセンスバンドを1つの送受信ポイント(例えば、無線基地局)から送受信する構成(co-located)とすることができる。この場合、当該送受信ポイント(例えば、LTE/LTE−U基地局)は、ライセンスバンド及びアンライセンスバンドの両方を利用してユーザ端末と通信を行うことができる。あるいは、ライセンスバンドとアンライセンスバンドを異なる送受信ポイント(例えば、一方を無線基地局、他方を無線基地局に接続されるRRH(Remote Radio Head))からそれぞれ送受信する構成(non-co-located)とすることも可能である。
図1Bは、ライセンスバンド及びアンライセンスバンドを用いて、デュアルコネクティビティ(DC)を適用するシナリオを示している。DCは、複数のCC(又はセル)を統合して広帯域化する点はCAと同様である。一方で、CAでは、CC(又はセル)間がIdeal backhaulで接続され、遅延時間の非常に小さい協調制御が可能であることを前提としているのに対し、DCでは、セル間が遅延時間の無視できないNon−ideal backhaulで接続されるケースを想定している。
したがって、DCでは、セル間が別々の基地局で運用され、ユーザ端末は異なる基地局で運用される異なる周波数のセル(又はCC)に接続して通信を行う。このため、DCが適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラがそれぞれの管轄する1つ以上のセル(CC)のスケジューリングを制御する。このことから、DCは基地局間CA(inter-eNB CA)と呼ばれてもよい。なお、DCにおいて、独立して設けられるスケジューラ(すなわち基地局)ごとにキャリアアグリゲーション(Intra-eNB CA)を適用してもよい。
図1Bに示す例では、ライセンスバンドを利用するマクロセルと、アンライセンスバンドを利用するスモールセルとがDCを適用する場合を示している。この場合、アンライセンスバンドを利用するスモールセルは、DL伝送専用に用いるキャリアを用いてもよいし(シナリオ2A)、TDDキャリアを用いてもよい(シナリオ2B)。なお、ライセンスバンドを利用するマクロセルでは、FDD及び/又はTDDを利用することができる。
図1Cに示す例では、アンライセンスバンドを用いてLTEを運用するセルが単体で動作するスタンドアローン(SA)を適用している。ここで、スタンドアローンとは、CAやDCの適用無しで、端末との通信を実現できることを意味している。この場合、アンライセンスバンドはTDDキャリアで運用することができる(シナリオ3)。
図2は、アンライセンスバンドでLTEを運用する無線通信システム(LTE−U)の運用形態の一例を示している。上記図1A、図1Bに示すCA/DCの運用形態では、例えば図2のように、ライセンスバンドCC(マクロセル)をプライマリセル(PCell)、アンライセンスバンドCC(スモールセル)をセカンダリセル(SCell)として利用することができる。ここで、プライマリセル(PCell)とは、CA/DCを行う場合にRRC接続やハンドオーバを管理するセルであり、ユーザ端末からのデータ、フィードバック信号などのUL伝送が必要となるセルである。プライマリセルは、上下リンクともに常に設定される。セカンダリセル(SCell)とは、CA/DCを適用する際にプライマリセルに加えて設定する他のセルである。セカンダリセルは、下りリンクだけ設定することもできるし、上下リンクを同時に設定することもできる。
なお、上記図1A(CA)や図1B(DC)に示すように、LTE−Uの運用においてライセンスバンドのLTE(Licensed LTE)があることを前提とした形態を、LAA(Licensed-Assisted Access)又はLAA−LTEとも呼ぶ。なお、アンライセンスバンドでLTE/LTE−Aを運用するシステムを総称してLAA、LAA−LTE、LTE−U、U−LTEなどと呼ぶ場合もある。
LAAでは、ライセンスバンドLTE及びアンライセンスバンドLTEが連携してユーザ端末と通信する。LAAにおいて、ライセンスバンドを利用する送信ポイント(例えば、無線基地局)とアンライセンスバンドを利用する送信ポイントが離れている場合には、バックホールリンク(例えば、光ファイバやX2インターフェースなど)で接続された構成とすることができる。
ところで、既存のLTEでは、ライセンスバンドでの運用が前提となっているため、各オペレータに対して異なる周波数帯域が割り当てられている。しかしながら、アンライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の事業者のみの使用に限られない。このため、あるオペレータのLTE−Uで利用する周波数帯域は、他オペレータのLAAシステムやWi−Fiシステムで利用する周波数帯域と重なる可能性がある。
アンライセンスバンドでLTEを運用する場合、異なるオペレータのシステムや非オペレータのシステムとの間において、同期、協調及び/又は連携などがなされずに運用されることも想定される。この場合、アンライセンスバンドにおいて、複数のオペレータやシステムが同一周波数を共有して利用することとなるため、相互干渉が生じるおそれがある。
ここで、アンライセンスバンドにおいて運用されるWi−Fiシステムでは、所定の期間において全帯域を特定のユーザのために使用するようにリソース割り当てを実施する。このため、Wi−Fiではユーザ端末、アクセスポイントなどの送信信号の衝突回避のために、LBT(Listen Before Talk)メカニズムに基づくキャリア検知多重アクセス/衝突回避(CSMA/CA:Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)が採用されている。具体的には、各送信ポイント(TP:Transmission Point)、アクセスポイント(AP:Access Point)やWi−Fi端末(STA:Station)が送信を行う前にリスニング(CCA:Clear Channel Assessment)を実行し、所定レベルを超える信号を検出しなければ送信を行う。
以上から、アンライセンスバンドで運用するLTE/LTE−Aシステム(例えば、LAAシステム)においてもLBTは必要となると想定されている。LAAシステムがLBTを導入することで、LAAと異なるRAT(Radio Access Technology)との間の干渉(Inter-RAT interference)を回避することができる。また、LAAシステム間の干渉を回避することができる。具体的には、LAAシステムを運用するオペレータ毎に、接続可能なユーザ端末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、オペレータ間の干渉(Inter-operator LTE-U interference)を低減することができる。
また、同一オペレータのLAAシステムでの干渉(Intra-operator LTE-U interference)は、セルプランニング、セル間干渉制御(ICIC:Inter-Cell Interference Coordination)などによって対処することができる。また、同期セルについては、IRC(Interference Rejection Combining)などを利用可能な高機能端末(Advanced Receiver)を用いることでも干渉低減できる。
LBTを用いるLTEシステムでは、LTE−U基地局及び/又はユーザ端末は、アンライセンスバンドセルにおいて信号を送信する前にリスニング(LBT)を行い、他システム(例えば、Wi−Fi)や別のLAAの送信ポイントからの信号を検出しなければ、アンライセンスバンドで通信を実施する。例えば、LBTで測定した受信電力が所定の閾値以下である場合は、チャネルは空き状態(LBT_idle)であると判断し送信を行う。「チャネルが空いている」とは、言い換えると、所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。
一方で、リスニングの結果、他システムや別のLAAの送信ポイントからの信号を検出した場合には、(1)DFS(Dynamic Frequency Selection)により別キャリアに遷移する、(2)送信電力制御(TPC)を行う、(3)送信を待機(停止)する、などの処理が実施される。例えば、LBTで測定した受信電力が所定の閾値を超える場合、チャネルはビジー状態(LBT_busy)であると判断し、送信を行わない。LBT_busyの場合、当該チャネルは、所定のバックオフ時間経過後になって初めて利用可能となる。なお、LBTによるチャネルの空き状態/ビジー状態の判定方法は、これに限られない。
図3は、アンライセンスバンドでLTE/LTE−Aを運用するシステムにおけるLBTの動作主体を示す説明図である。図3では、アンライセンスバンドセルを形成する無線基地局(eNB)と、ユーザ端末(UE)と、これらの間の下りリンク(DL)/上りリンク(UL)が示されている。アンライセンスバンドセルにおいては、信号送信前にリスニング(LBT)が実施され、他システム(例えば、Wi−Fi)や別のLAA(LTE−U)の送信ポイントが通信を行っているか確認される。
図3Aは、DL及びUL両方に関して、eNBがLBTを実施する例である。この場合、eNBがLBTによりチャネルがクリア状態であると判断した後、eNBがUEに所定の信号(例えば、ULグラント)を通知することにより、UEはULを送信することができる。一方、図3Bは、送信側がLBTを実施する例である。この場合、DL送信の際はeNBによって、UL送信の際はUEによってLBTが行われる。
図3に示したように、下り通信時には、無線基地局がLBTを実施する。しかしながら、無線基地局によるLBTでは、ユーザ端末における干渉状態を適切に把握することができない場合がある。図4は、2つのLAAシステムが共存する場合におけるユーザ端末の干渉状態の事例を示す説明図である。
図4には、事例1〜4(Case 1〜4)が示されている。各事例では、オペレータAが運用するLAA−LTE(LAA-LTE operator A)の無線基地局として、eNB1及びeNB3が示されており、オペレータBが運用するLAA−LTE(LAA-LTE operator B)の無線基地局としてeNB2が示されている。また、オペレータAのLAA−LTEで通信可能なユーザ端末(UE1〜4)は、eNB1又はeNB3の無線基地局が形成するセルに在圏している。
事例1において、UE1/2は、別オペレータ(オペレータB)のセルから強い干渉を受けている。この場合、eNB1/3は、これらのUEに送信を行うべきではない。
事例2において、UE1/2は、別オペレータ(オペレータB)のセルから干渉を受けていない。この場合、eNB1/3は、これらのUEに送信を行ってもよい。
事例3において、UE1は、別オペレータ(オペレータB)のセルから干渉を受けていない一方で、UE2は、強い干渉を受けている。この場合、eNB1は、UE1に送信を行ってもよいが、eNB3は、UE2に送信を行うべきではない。
事例4において、eNB2は特に信号を出していない。この場合、UE1〜4は、別オペレータ(オペレータB)のセルから干渉を受けていないため、eNB1/3は、これらのUEに送信を行ってもよい。
図4のいずれの事例であっても、eNB1/3はeNB2が形成する他オペレータセルの範囲外にあるため、eNB1/3におけるLBT結果はクリア(LBT_idle)となる。したがって、無線基地局でLBTを行うのみでは、図4に示した4つの事例を区別することができない。
また、図4の事例の他にも、無線基地局がLBTによりビジー状態と判断して送信を止めてしまったが、実はユーザ端末は干渉を受けておらず、送信していれば問題なく受信ができた、という事例も考えられる。
従来のLTEにおいては、無線基地局はユーザ端末からのフィードバック情報(例えば、CSI(Channel State Information))に含まれるCQI(Channel Quality Information)に基づいて送信制御(スケジューリング)を行う。一方、LAA−LTEのアンライセンスバンドにおいて、例えば低いCQIが報告された場合、それが他オペレータのセルからの干渉によるものなのかどうかを認識(区別)できない。
また、ユーザ端末からのフィードバックに基づく送信制御(送信可否の判断)では、フィードバック遅延により適切な判断ができない恐れがある。例えば、ユーザ端末の測定では干渉がなくその旨をフィードバックした場合であっても、無線基地局が当該フィードバックを受信する時点で当該ユーザ端末が干渉を受けていることが考えられる。
さらに、従来のLTEにおいては、無線基地局はユーザ端末からのRRM(Radio Resource Management)メジャメントレポートに基づいて、SCell change(SCellの切り替え)を実施する。一方、LAA−LTEのアンライセンスバンドにおいて、ユーザ端末が他オペレータのセルから干渉を受けている場合には、SCell changeが効果的でないことが考えられる。
図5は、2つのLAAシステムが共存する場合におけるユーザ端末のSCell changeの一例を示す図である。図5Aにおけるユーザ端末(UE1)は、図4の事例1のUE1と同様の干渉状態におかれている。ここで、UE1は、RRMメジャメントレポートをオペレータAの無線基地局(例えば、eNB1)に行う。オペレータAの無線基地局は、当該報告に基づいて、eNB1からeNB3にSCell changeを実施する(図5B)。ところが、干渉源であるeNB2は何ら制御されないため、SCellの受信電力は改善されない。
また、図6は、2つのLAAシステムが共存する場合におけるユーザ端末のSCell changeの別の一例を示す図である。図6の例は、図5の例と比べて、SCell changeが周波数領域で行われる(キャリア周波数がF1からF2に変更される)点が異なる。しかしながら、オペレータ間で同じ周波数帯(ここでは、オペレータAとオペレータBがそれぞれF1、F2、F3)を用いる場合には、SCell changeをしても干渉の影響は変わらない。
以上説明したように、無線基地局におけるLBTを用いることにより、周辺の別オペレータの無線基地局における受信強度、受信品質などに応じた送信制御が可能である。しかしながら、従来のLBTベースの制御では、信号の送信先となるユーザ端末における他オペレータのセルからの干渉状態を適切に反映することができず、無線リソースの利用効率が低下するおそれがある。
そこで、本発明者らは、LTE/LTE−Aを運用するシステムにおいて、無線基地局がLBTを実施する場合に、ユーザ端末における他オペレータのセルからの干渉を考慮してスケジューリングすることを着想した。当該着想に基づいて、本発明者らは、オペレータセル間のRRMメジャメント及びLBTに基づいたICICを行うことを見出した。
本発明の一態様によれば、ユーザ端末における的確なRRM測定により、別オペレータによる干渉の影響を無線基地局が把握できるため、無駄にSCell changeを行うことなく、適切な制御(例えば、SCell deactivation/de−configuration、データ送信の高速な停止/再開など)を行うことができる。
また、本発明の一態様によれば、上記RRM測定を、オペレータ間の信号検出(cross-correlated signaling detection)を組み合わせて用いることで、無線基地局が所定のユーザ端末へのデータ送信を動的にオン/オフすることが可能となる。
また、本発明の一態様によれば、オペレータ間では情報交換が制限されているにも関わらず、他オペレータセルの送信状態を検出して干渉低減制御を行うことが可能となる。例えば、他オペレータセルから干渉を受ける端末を避けて通信を行うことで、効率的な通信を実現できる。これにより、無線基地局がLBTを実施するLTE/LTE−Aシステムにおいて、無線リソースの利用効率の低下を抑制することが可能となる。
上述のように、本発明は、オペレータセル間のRRMメジャメント(第1の態様)と、LBTに基づいたICIC(第2の態様)と、を含む。以下、添付図面を参照して、各態様について具体的な実施形態とともに詳細に説明する。なお、以下の説明では、ライセンスバンドの存在を前提としたLTE−Uの運用形態(LAA)においてLBTを利用する場合を例に挙げて説明するが、実施形態はこれに限られない。また、無線基地局がLBTを実施し、ユーザ端末がLBTを実施しない構成を想定するが、ユーザ端末はLBTを実施可能であってもよい。
また、オペレータAのサービングセル(Operator A serving cell)と接続するオペレータAのユーザ端末(UE in Operator A)に関して、オペレータBのサービングセル(Operator B serving cell)から受ける干渉を低減するための測定及び制御を行う例で説明する。この場合、オペレータBのサービングセルは、オペレータBの干渉セル(Operator B interfering cell)ともいう。なお、本発明が適用される構成は、この構成に限られるものではなく、セルの数やネットワーク構成が異なってもよい。
(第1の態様:オペレータ間セル(inter-operator cell)のRRMメジャメント)
第1の態様は、ユーザ端末が他オペレータのセルを検出した場合に、当該他オペレータセルに対するRRMメジャメントを行うものである。これにより、無線基地局において、どの端末とどの他オペレータセルが近接しているかを知ることができる。
第1の態様は、ユーザ端末が他オペレータのセルを検出した場合に、当該他オペレータセルに対するRRMメジャメントを行うものである。これにより、無線基地局において、どの端末とどの他オペレータセルが近接しているかを知ることができる。
第1の態様において、オペレータ間セルのRRMメジャメントは、所定の条件でトリガ(測定指示)される。例えば、当該所定の条件は、無線基地局が、ユーザ端末から、当該ユーザ端末の近傍にある(例えば、ユーザ端末が在圏する)他オペレータセルに関する情報を受信した場合に満たされてもよい。ここで、ユーザ端末の近傍にある他オペレータセルに関する情報を、Proximity indicationともいう。
Proximity indicationは、他オペレータの所定のセルに関するPLMN−ID(Public Land Mobile Network Identifier)及びECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier)(又はPCID(Physical Cell Identifier))を含む。なお、Proximity indicationが含む情報はこれに限られない。例えば、所定のセルについて、当該セルに入った(entering)又は出た(leaving)ことを示す情報を含んでもよいし、当該セルのキャリア周波数に関する情報を含んでもよい。
なお、所定のユーザ端末にとって、他オペレータのPLMN−IDとは、設定されたHPLMN(Home PLMN)及びEHPLMN(Equivalent HPLMN)のいずれにも該当しないPLMN−IDのことをいう。
図7は、本発明の第1の態様に係る、オペレータセル間のRRMメジャメント処理の一例を示すシーケンス図である。まず、無線基地局は、Proximity indicationの設定(Measurement configuration)を行う(ステップS11)。具体的には、無線基地局は、ユーザ端末に対して、他オペレータのPLMN−IDに関する情報(例えば、PLMN−IDのリスト)を含んだメッセージを通知する。なお、他オペレータセルが近くにない基地局は、当該設定をユーザ端末に行わない。このため、ユーザ端末が無駄に他オペレータセルを探すことを避けられる。
上記設定がなされたユーザ端末は、自律的に他オペレータセルの探索を行う(Autonomous search)(ステップS12)。具体的には、セルサーチ後に、検出セルのシステム情報(例えば、SIB1)を復調し、通知されたリストに含まれるPLMN−IDを発見することを試みる。
なお、無線基地局は、PLMN−IDを、ホワイトリスト形式(通知されたPLMN−IDのセルを検出したら報告)で通知してもよいし、ブラックリスト形式(通知されたPLMN−IDのセルは報告しない)で通知してもよい。リストに基づいて報告を行うことにより、シグナリング量を削減することが可能である。
また、PLMN−IDの取得は、アンライセンスバンドにおいて送信される所定の信号から取得されてもよい(RRM measurement)。例えば、所定の信号は、新しい参照信号や新しい報知信号(既存の参照信号/報知信号を変形したものを含む)、又はそれらの組み合わせであってもよい。無線基地局は、例えばPLMN−IDによってスクランブリングされた系列を載せた参照信号や、PLMN−IDのみを含む報知信号を、特定のリソースを用いて周期的に送信してもよい。なお、所定の信号は、既存システム(例えば、LTE Rel−11)における信号を含んで構成してもよい。
所定のセルからの干渉が強い場合には、ユーザ端末は当該セルのシステム情報の復調を好適に行うことができる。したがって、ステップS11のconfigurationは、セルの検出をシステム情報の復調に基づいて行うか、参照信号及び/又は報知信号に基づいて行うか、に関する情報を含んでもよい。これにより、ロバストなセル検出が可能となる。
ステップS12で通知されたリストに基づいて報告対象のPLMN−IDを発見した場合、Proximity indicationの報告(reporting)を行う(ステップS13)。具体的には、発見したPLMN−ID及び対応するセルのECGI(又はPCID)を無線基地局へ報告する。これにより、無線基地局は、ユーザ端末と他オペレータセルとの近接状態を認識することが可能となる。
なお、無線基地局は、ユーザ端末の近傍に他オペレータセルがあることの判断を、Proximity indication以外の情報に基づいて実施してもよい。例えば、無線基地局は、通常のLBTを実施することにより他オペレータセルからの干渉状態を測定し、上記判断を行うことができる。
また、ユーザ端末によるオペレータ内のRRMメジャメントレポートに基づいて、上記判断を行うことができる。例えば、Event A2は、サービングセルの受信品質(RSRQ:Reference Signal Received Quality)が閾値より悪くなった場合にメジャメントレポートを送信するトリガであり、当該メジャメントレポートを用いて上記判断を行ってもよい。
また、LBT結果とRRMメジャメント結果とを組み合わせて、上記判断を行ってもよい。例えば、LBT結果がビジーで、かつユーザ端末からEvent A2の報告を受信した場合に、当該ユーザ端末の近傍に他オペレータセルがあると判断することができる。
次に、無線基地局は、他オペレータセルとの近接状態を報告してきたユーザ端末に対して、他オペレータセルのRRMメジャメントのための設定(RRM measurement configuration)を通知する(ステップS14)。
他オペレータセルのRRMメジャメントのための設定には、メジャメントID(measurement ID)及びメジャメント対象(measurement object)を含む。ここで、他オペレータセルの測定用信号構成、タイミングなどが既知の場合には、メジャメント対象としてそれらの情報をユーザ端末に設定してもよい。例えば、ユーザ端末は、これらの情報に基づいて適切に測定対象の信号の無線リソースを特定することができるため、測定負担を軽減できる。
測定用信号としては、例えば、CRS(Cell-specific Reference Signal)、CSI−RS(Channel State Information Reference Signal)、ディスカバリ参照信号(DRS:Discovery Reference Signal)などを用いることができる。ここで、DRSは、スモールセルにより送信される、ユーザ端末によって当該スモールセルの検出(同期、測定)に用いられる検出測定信号を表す。DRSを用いるように設定される場合、他オペレータセル用のRRMメジャメントは、DRSを用いた測定(DRSベースメジャメント(DRS based measurement))となる。なお、DRSは、DS(Discovery Signal)と呼ばれてもよい。
上述の測定用信号構成やタイミング情報としては、例えば、CRSのアンテナポート数、CSI−RS構成(CSI-RS configuration)などを用いてもよい。また、他オペレータで用いられるDRSに関するパラメータは、MeasObjectEUTRAに含めてユーザ端末に通知されてもよい。なお、測定用信号構成やタイミング情報は頻繁に変更するものではないため、他オペレータの信号についても、取得及び/又は推定することが可能である。
なお、DRSは、1サブフレーム内に送信される所定の信号で構成されてもよいし、所定の期間N(例えば、最大5ms(5サブフレーム))に送信される複数の信号の組み合わせから構成されてもよい。DRSは、所定の周期M(例えば、40、80、160msなど)で送信されてもよい。N及びMは、それぞれ、DRS測定期間(又はDRS時間(DRS occasion))及びDRS周期と呼ばれてもよい。
DRSは、既存システム(例えば、LTE Rel−11)における同期信号(PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal))とCRSとの組み合わせ、又は既存システムにおける同期信号(PSS/SSS)とCRSとCSI−RSとの組み合わせなどで構成することができる。ただし、DRSは、これらの構成に限られない。例えば、DRSは、新しい参照信号(既存の参照信号を変形したものを含む)を含んでもよい。
また、RRMメジャメントのための設定は、メジャメントレポートに関する報告用イベントトリガの設定を含む。当該イベントトリガとしては、例えば以下の2つのいずれか又は両方を設定することができる:(1)Event A7(他オペレータのセルのRSRP(Reference Signal Received Power)が、閾値を超えた場合)、(2)Event A8(自オペレータのアンライセンスバンドのセル(例えば、SCell)のRSRPが第1の閾値を下回り、かつ他オペレータのアンライセンスバンドのセル(例えば、SCell)のRSRPが第2の閾値を超えた場合)。なお、これらのトリガは、RSRPだけでなく、RSRQ、SINR(Signal-to-Interference plus Noise Ratio)などに対して設定してもよい。また、トリガは上記の2つに限られず、他の条件を示すトリガを設定してもよい。
ユーザ端末は、他オペレータセルに対するRRM測定設定(報告用イベントトリガ、測定周期、タイミングなど)に従って、他オペレータセルからの信号のRSRP、RSRQなどを測定する(ステップS15)。
ユーザ端末は、測定したメジャメント結果(メジャメントレポート)を無線基地局に報告する(ステップS16)。当該メジャメントレポートは、無線基地局において、近接状態のマッピングテーブルの更新や、自オペレータのSCell changeのために用いることができる。
上記メジャメントレポートには、セルを特定する情報と、測定結果がどの信号に基づいて得られたかを示す情報と、を含むことが好ましい。例えば、セルを特定する情報をPCIDとする場合、対応するCRS構成に関する情報(アンテナポート数など)も報告される。また、DRSベースメジャメントが設定される場合には、RRMの測定結果はTPID(Transmission Point Identification)に対応付けられる。ここで、TPIDは、CSI−RSのリソース構成、サブフレームオフセット、スクランブリングIDなどに関連付けられたIDである。
ステップS16以前は、オペレータAの無線基地局は、通常のLBT(non cross-correlated LBT)を行っているに過ぎず、他オペレータのセルからの干渉を特定しない(ステップS31)。一方、ステップS16完了後は、当該無線基地局は、接続するユーザ端末の近くにある他のオペレータBのセルを認識し、オペレータBのセルの信号構成や干渉信号を把握した、他のオペレータ向けのLBT(cross-correlated LBT)を行うことができる(ステップS32)。
また、ステップS16の後、無線基地局は、ユーザ端末に対して、他オペレータセルのPLMN−IDを報告させるためのメジャメント設定(measurement configuration)を通知する(ステップS17)。具体的には、PLMN−ID及びPCIDから構成されるECGIを取得するように設定する(reportConfigに含まれるreportCGIにより設定する)。
ユーザ端末は、他オペレータセルのECGIを取得し、無線基地局に報告する(ステップS18)。
最後に、無線基地局は、メジャメントレポートに基づいて、ユーザ端末及び他オペレータセルの近接状態に関するマッピングを行い(対応関係を作成し)、SCell deactivation/de−configurationなどのRRM決定(RRM decision)を行う(ステップS19)。
ここで、上記マッピングは、ユーザ端末ID(UE ID)と、ECGI及びPCID/TPIDと、に基づいて行う。図8は、ユーザ端末及び他オペレータセルの近接状態に関するマッピングの一例を示す図である。図8に示すような、ユーザ端末及び他オペレータセルの近接状態の対応関係をまとめた表をマッピングテーブルともいう。
例えば、マッピングテーブルは、図8Aのように、UE IDと、干渉セルのPLMN−ID(Interfering PLMN−ID)と、干渉セルのセルID(Interfering Cell ID)(オペレータのネットワーク内で一意に決定される値(グローバルセルID))と、PCIDと、CRS構成と、を関連付けて構成してもよい。また、マッピングテーブルは、図8Bのように、UE IDと、干渉セルのPLMN−IDと、干渉セルのセルIDと、TPIDと、を関連付けて構成してもよい。
(第2の態様:LBTに基づいたICIC)
第2の態様は、ユーザ端末及び他オペレータセルの近接状態に関するマッピング後に行われる、LBTに基づいたICICである。
第2の態様は、ユーザ端末及び他オペレータセルの近接状態に関するマッピング後に行われる、LBTに基づいたICICである。
図9は、本発明の第2の態様に係る、他オペレータセルを考慮したLBTに基づくICIC処理の一例を示すシーケンス図である。図9は、第1の態様に示したRRMメジャメントにより図7のステップS19でマッピングテーブルが作成された後を想定している。ただし、無線基地局がユーザ端末及び他オペレータセルの近接状態に関する情報を把握している状態であればよく、近接状態に関する情報の作成は第1の態様の方法に限られない。
ユーザ端末は、周期的にRRM/CQIフィードバックを行う(ステップS21)。また、無線基地局は、周期的に他のオペレータ向けのLBT(cross-correlated LBT)を継続して行う(ステップS32)。
無線基地局は、ユーザ端末に対してデータ送信を停止すべきか否かを決定する(ステップS22)。当該決定は、RRMフィードバック、CQIフィードバック又は無線基地局におけるLBT結果のいずれか、又はこれらの組み合わせを用いて行うことができる。例えば、ユーザ端末から報告されたRSRP測定結果に基づいて、他のオペレータの信号のRSRP(RSRPneighbor_operator)の和が所定の閾値を超えるか否かを式1により判定し、超える場合にデータ送信を停止することを決定してもよい。また、ユーザ端末から報告されたCQI_indexが所定の閾値より小さいか否かを式2により判定し、小さい場合にデータ送信を停止することを決定してもよい。
(式1)
ΣRSRPneighbor_operator > Threshold1
(式2)
CQI_index < Threshold2
ΣRSRPneighbor_operator > Threshold1
(式2)
CQI_index < Threshold2
また、cross-correlated LBTにより、実質的にRSRP、RSRQなどと同等の結果を得ることができる。無線基地局は、LBT結果の値(RSRP/RSRQの値)が所定の閾値より大きい場合、他オペレータのセルからの干渉が大きい(LBT_busy)とみなし、ユーザ端末へのデータ送信を停止することを決定してもよい。
なお、無線基地局において、図8と同様に他オペレータセルの信号のLBT結果に関するマッピングテーブルを作成することができる。図10は、他オペレータセルの信号のLBT結果に関するマッピングの一例を示す図である。
例えば、マッピングテーブルは、図10Aのように、干渉セルのPLMN−ID(Interfering PLMN−ID)と、干渉セルのセルID(Interfering Cell ID)(オペレータのネットワーク内で一意に決定される値(グローバルセルID))と、LBT結果(RSRP/RSRQ)と、を関連付けて構成してもよい。また、マッピングテーブルは、図10Bのように、干渉セルのPCID(ECGIでもよい)と、LBT結果(RSRP/RSRQ)と、を関連付けて構成してもよい。なお、図8及び図10のマッピングテーブルは別々に構成されてもよいし、まとめて構成されてもよい。
無線基地局は、ステップS22でデータ送信の停止を決定した場合、アンライセンスバンドにおけるデータ送信を停止する(ステップS23)。なお、データ送信停止期間のユーザ端末の動作は、スモールセルの動的オン/オフで規定される動作と同様であってよい。例えば、ユーザ端末は、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)の受信処理を行わない一方で、RRM/CQIメジャメント及び/又はPDCCH検出を継続する。
ユーザ端末は、無線基地局のデータ送信停止中も、周期的にRRM/CQIフィードバックを行う(ステップS24)。また、無線基地局は、cross-correlated LBTを継続して行う(ステップS32)。
無線基地局は、ユーザ端末に対してデータ送信を再開すべきか否かを決定する(ステップS25)。当該決定は、RRMフィードバック、CQIフィードバック又は無線基地局におけるLBT結果のいずれか、又はこれらの組み合わせを用いて行うことができる。例えば、ユーザ端末から報告されたRSRP測定結果に基づいて、他のオペレータの信号のRSRPの和が所定の閾値以下となる場合に、データ送信を再開することを決定してもよい。また、ユーザ端末から報告されたCQI indexが所定の閾値より大きい場合に、データ送信を再開することを決定してもよい。また、LBT結果の値が所定の閾値以下の場合、干渉が小さい(LBT_idle)とみなし、ユーザ端末へのデータ送信を再開することを決定してもよい。
無線基地局は、ステップS25でデータ送信の再開を決定した場合、アンライセンスバンドにおけるデータ送信を再開する(ステップS26)。なお、ユーザ端末は、データ送信の再開をPDCCH/CRSの検出により把握することができる。
図11は、他オペレータセルを考慮したLBTに基づくデータ送信の制御の一例を示す図である。図11Aは、データ送信停止中に無線基地局が送信する信号を表す図である。DS(DRS)やCRS/CSI−RSは周期的に送信される。ユーザ端末は、例えばDRSを用いてRRMメジャメントを、CRS/CSI−RSを用いてCSIメジャメントを実施する。また、ユーザ端末は、所定のサブフレームで、PDCCHの検出を試行する。なお、上述したように、DRSは、複数のサブフレームから構成されてもよく、CRS/CSI−RSなどを含んでもよい。
ここで、図11Aにおいても、データ送信が行われている期間がある(PDSCH of the other UEs)。これは、他オペレータセルからの干渉を受けていないセル(例えば、図4の事例2におけるUE1/2)向けのデータ送信であるため、データ送信を停止中のユーザ端末には無関係である。
図11Bは、データ送信停止から再開を行う場合に無線基地局が送信する信号を表す図である。図11Bでは、無線基地局が所定のサブフレームで、セルIDがPCIDxである他オペレータセルがLBT_idleであると判断している。無線基地局は、当該判断に基づいて、データ送信を停止中のユーザ端末に対して、所定の無線フレームから(図11Bでは次の無線フレームから)、データ送信を再開する。ユーザ端末は、適宜挿入されているPDCCH(DCI)や、CRSの検出により、データ送信が再開されたことを認識し、受信処理を再開する。
(無線通信システムの構成)
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、上述の各実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用してもよいし、組み合わせて適用してもよい。
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、上述の各実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用してもよいし、組み合わせて適用してもよい。
図12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。なお、図12に示す無線通信システムは、例えば、LTEシステム、SUPER 3G、LTE−Aシステムなどが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、LTEシステムのシステム帯域幅を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。また、図12に示す無線通信システムは、アンライセンスバンドを利用可能な無線基地局(例えば、LTE−U基地局)を有している。なお、この無線通信システムは、IMT−Advancedと呼ばれても良いし、4G、5G、FRA(Future Radio Access)などと呼ばれても良い。
図12に示す無線通信システム1は、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。例えば、マクロセルC1をライセンスバンドで利用し、スモールセルC2をアンライセンスバンド(LTE−U)で利用する形態が考えられる。また、スモールセルの一部をライセンスバンドで利用し、他のスモールセルをアンライセンスバンドで利用する形態が考えられる。
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、異なる周波数を用いるマクロセルC1とスモールセルC2を、CA又はDCにより同時に使用することが想定される。例えば、ライセンスバンドを利用する無線基地局11からユーザ端末20に対して、アンライセンスバンドを利用する無線基地局12(例えば、LTE−U基地局)に関するアシスト情報(例えば、DL信号構成)を送信することができる。また、ライセンスバンドとアンライセンスバンドでCAを行う場合、1つの無線基地局(例えば、無線基地局11)がライセンスバンドセル及びアンライセンスバンドセルのスケジュールを制御する構成とすることも可能である。
なお、ユーザ端末20は、無線基地局11に接続せず、無線基地局12に接続する構成としてもよい。例えば、アンライセンスバンドを用いる無線基地局12がユーザ端末20とスタンドアローンで接続する構成としてもよい。この場合、無線基地局12がアンライセンスバンドセルのスケジュールを制御する。
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。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(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、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。なお、無線通信システム1における無線基地局10及びユーザ端末の数、配置などは、図12に示す構成に限られない。
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、下りリンクについてはOFDMA(直交周波数分割多元接続)が適用され、上りリンクについてはSC−FDMA(シングルキャリア−周波数分割多元接続)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れない。
無線通信システム1では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末20で共有される下り共有チャネル(PDSCH:Physical Downlink Shared Channel)、報知チャネル(PBCH:Physical Broadcast Channel)、下りL1/L2制御チャネルなどが用いられる。PDSCHにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のSIB(System Information Block)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の送達確認信号(ACK/NACK)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などを伝送するために用いられてもよい。
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、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、PUCCHにより、下りリンクの無線品質情報(CQI:Channel Quality Indicator)、送達確認信号などが伝送される。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(RAプリアンブル)が伝送される。
図13は、本発明の一実施形態に係る無線基地局10(無線基地局11及び12を含む)の全体構成の一例を示す図である。無線基地局10は、MIMO伝送のための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、送受信部103は、送信部及び受信部から構成されてもよい。
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(Hybrid Automatic Repeat reQuest)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各送受信部103に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部103に転送される。
また、ベースバンド信号処理部104は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRCシグナリング、報知情報など)により、ユーザ端末20に対して、当該セルにおける通信のための制御情報(システム情報)を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンクにおけるシステム帯域幅、下りリンクにおけるシステム帯域幅などが含まれる。
各送受信部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とすることができる。
送受信部103は、他オペレータのPLMN−IDに関する情報(例えば、PLMN−IDのリスト)をユーザ端末20に送信する。また、送受信部103は、PLMN−IDに関する情報に基づいてユーザ端末20が検出した、他オペレータのセルとの近接状態に関する情報(Proximity indication)や、他オペレータのセルに関する情報(RRMメジャメントレポート、CSIフィードバック、ECGI、CRS構成に関連付けられたPCID、TPIDなど)を、ユーザ端末20から受信する。
一方、上り信号については、各送受信アンテナ101で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部102で増幅される。各送受信部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、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、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局10の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
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、光ファイバ、X2インターフェース)を介して隣接無線基地局10と信号を送受信(バックホールシグナリング)してもよい。
なお、隣接無線基地局10は、他オペレータが運用するセルであってもよい。例えば、伝送路インターフェース106は、隣接無線基地局10との間で、所定のオペレータについてのPLMN−ID、ECGI、PCID、PLMN−IDに関する情報を含む参照信号及び/又は報知信号の構成、RRMメジャメント用の信号構成やタイミング情報、並びに干渉に関する情報などを送受信してもよい。
図14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、図14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。
図14に示すように、無線基地局10が有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、を有している。
制御部(スケジューラ)301は、PDSCHで送信される下りデータ信号、PDCCH及び/又は拡張PDCCH(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、システム情報、同期信号、CRS(Cell-specific Reference Signal)、CSI−RS(Channel State Information Reference Signal)などの下り参照信号などのスケジューリングの制御も行う。また、上り参照信号、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、PRACHで送信されるRAプリアンブルなどのスケジューリングを制御する。
なお、ライセンスバンドとアンライセンスバンドに対して1つの制御部(スケジューラ)301でスケジューリングを行う場合、制御部301は、ライセンスバンドセル及びアンライセンスバンドセルの通信を制御する。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とすることができる。
制御部301は、自局を運用するオペレータのPLMN−IDを、システム情報(例えば、SIB1)又は報知信号に含めて送信するように、送信信号生成部302及びマッピング部303を制御する。また、制御部301は、上記PLMN−IDでスクランブリングした系列で構成される参照信号を送信するように、送信信号生成部302及びマッピング部303を制御してもよい。
また、制御部301は、ユーザ端末20から通知されたProximity indicationを受信信号処理部304から入力された場合、当該ユーザ端末20に対してRRMメジャメントのための設定を行うように制御する(第1の態様)。
また、制御部301は、ユーザ端末20から通知された他オペレータのセルに関する情報を受信信号処理部304から入力された場合、当該ユーザ端末20及び他オペレータセルの近接状態に関するマッピングを行い、SCell deactivation/de−configurationなどのRRM決定(RRM decision)を行うように制御する。
また、制御部301は、ユーザ端末20から通知された他オペレータのセルに関する情報(例えば、メジャメントレポートレポート)及び測定部305から入力されるLBT結果の少なくとも1つに基づいて、当該ユーザ端末20に対して、アンライセンスバンドのデータ送信(例えば、PDSCHによるデータ送信)の再開/停止を制御する(第2の態様)。
送信信号生成部302は、制御部301からの指示に基づいて、DL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。例えば、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)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。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又は信号生成回路とすることができる。
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とすることができる。
受信信号処理部304は、ユーザ端末から送信されるUL信号(例えば、送達確認信号(HARQ−ACK)、PUSCHで送信されたデータ信号など)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。なお、処理結果は、制御部301に出力される。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とすることができる。
測定部305は、アンライセンスバンドでLBTを実施し、LBTの結果(例えば、チャネル状態がクリアであるかビジーであるかの判定結果)を、制御部301に出力する。なお、LBTを行うタイミングは、送信前に限られず、周期的に行ってもよい。また、測定部305は、受信した信号を用いて受信電力(RSRP)、受信品質(RSRQ)やチャネル状態などについて測定してもよい。なお、測定結果は、制御部301に出力される。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とすることができる。
測定部305は、他オペレータセルの測定用信号構成、タイミングなどが既知の場合には、これらの情報に基づいて、他オペレータセルが利用する所定の無線リソースを測定してもよい。
図15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、MIMO伝送のための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、送受信部203は、送信部及び受信部から構成されてもよい。
複数の送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部202で増幅される。各送受信部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とすることができる。送受信部203は、アンライセンスバンドでUL/DL信号の送受信が可能である。なお、送受信部203は、ライセンスバンドでUL/DL信号の送受信が可能であってもよい。
ベースバンド信号処理部204は、入力されたベースバンド信号に対して、FFT処理や、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、物理レイヤやMACレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部205に転送される。
一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部205からベースバンド信号処理部204に入力される。ベースバンド信号処理部204では、再送制御の送信処理(例えば、HARQの送信処理)や、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各送受信部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。
図16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、図16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。
図16に示すように、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、取得部406と、検出部407と、を有している。
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、下り制御信号や、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、送達確認信号(HARQ−ACK)など)や上りデータ信号の生成を制御する。具体的には、制御部401は、送信信号生成部402及びマッピング部403の制御を行う。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とすることができる。
また、制御部401は、無線基地局10から送信されたProximity indicationの設定(Measurement configuration)を受信信号処理部404から入力されたときは、取得部406にセルサーチで発見したセルのPLMN−IDを取得させるように制御する。また、制御部401は、検出部407に、他オペレータのPLMN−IDを通知する。
制御部401は、検出部407から、ユーザ端末20が他オペレータのセルの近傍にあるとの判断結果を入力された場合、無線基地局10に対して当該セルとの近接状態に関する情報(Proximity indication)を送信するように、送信信号生成部402及びマッピング部403を制御する。
また、制御部401は、無線基地局10から送信された他オペレータセルのRRMメジャメントのための設定を受信信号処理部404から入力されたときは、測定部405に当該セルのRRMメジャメントを実施させるように制御する。また、制御部405は、測定部405から入力される測定結果に基づいて、所定の条件(例えば、Event A7、A8)を満たしたときに、無線基地局10に対してRRMメジャメントレポートを送信するように、送信信号生成部402及びマッピング部403を制御する。
送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて、UL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。例えば、送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて、送達確認信号(HARQ−ACK)やチャネル状態情報(CSI)などの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、制御部401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、送信信号生成部402に上りデータ信号の生成を指示する。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とすることができる。
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とすることができる。
受信信号処理部404は、ライセンスバンド、アンライセンスバンドで送信されるDL信号(例えば、無線基地局から送信された下り制御信号、PDSCHで送信された下りデータ信号など)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。受信信号処理部404は、無線基地局10から受信した情報を、制御部401に出力する。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とすることができる。
測定部405は、アンライセンスバンドで受信した信号を用いて、受信電力(RSRP)、受信品質(RSRQ)やチャネル状態などについて測定する。測定部405は、制御部401から、無線基地局10によって通知された他オペレータセルの測定用信号構成、タイミングなどの情報を入力されると、これらの情報に基づいて、他オペレータセルが利用する所定の無線リソースを測定してもよい。なお、測定結果は、制御部401に出力される。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とすることができる。
取得部406は、制御部401からの指示に基づいて、受信信号処理部404の処理結果から、発見したセルのPLMN−IDを取得して、検出部407に出力する。
検出部407は、制御部401からの指示に基づいて、取得部406から入力されたPLMN−IDが他オペレータ(接続状態にある無線基地局20を運用するオペレータと異なるオペレータ)に該当するかを判断し、判断結果を制御部401に出力する。
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、物理的に分離した2つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。
例えば、無線基地局10やユーザ端末20の各機能の一部又は全ては、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局10やユーザ端末20は、プロセッサ(CPU)と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。
ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、EPROM、CD−ROM、RAM、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、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。また、無線基地局10やユーザ端末20は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
無線基地局10及びユーザ端末20の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末20の制御部401は、メモリに格納され、プロセッサ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。
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。例えば、上述の各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。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
本出願は、2014年9月25日出願の特願2014−195458に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
Claims (10)
- アンライセンスバンドを用いて所定のオペレータの無線基地局と通信可能なユーザ端末であって、
セルサーチで発見したセルのPLMN−ID(Public Land Mobile Network Identifier)を取得する取得部と、
前記PLMN−IDに基づいて、所定のオペレータと異なる他オペレータのセルを検出する検出部と、
検出した他オペレータのセルを特定するための識別子と、他オペレータのPLMN−IDと、を前記無線基地局に送信する送信部と、を有することを特徴とするユーザ端末。 - 前記検出部は、前記PLMN−IDと、前記無線基地局から通知される他オペレータのPLMN−IDに関する情報と、に基づいて他オペレータのセルを検出することを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
- 前記取得部は、他オペレータのセルで送信されるシステム情報、参照信号又は報知信号のいずれかに基づいて、前記PLMN−IDを取得することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のユーザ端末。
- 前記無線基地局から通知されるRRM(Radio Resource Management)メジャメント設定に基づいて、他オペレータのセルのRSRP(Reference Signal Received Power)及び/又はRSRQ(Reference Signal Received Quality)を測定する測定部を有し、
前記送信部は、前記RSRP及び/又はRSRQが所定の条件を満たす場合に、前記RSRP及び/又はRSRQを含むメジャメントレポートを前記無線基地局に送信することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のユーザ端末。 - 前記所定の条件は、他オペレータのセルのRSRP及び/又はRSRQが第2の閾値より大きいことであることを特徴とする請求項4に記載のユーザ端末。
- 前記所定の条件は、所定のオペレータのセルのRSRP及び/又はRSRQが第1の閾値より小さく、かつ他オペレータのセルのRSRP及び/又はRSRQが第2の閾値より大きいことであることを特徴とする請求項4に記載のユーザ端末。
- 前記メジャメントレポートは、前記識別子として、検出した他オペレータのセルのPCID(Physical Cell Identifier)又はTPID(Transmission Point Identification)を含むことを特徴とする請求項4から請求項6のいずれかに記載のユーザ端末。
- 前記無線基地局からPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)で送信されるデータを受信する受信部を有し、
前記測定部は、所定のオペレータのセルのCQI(Channel Quality Indicator)を測定し、
前記送信部は、前記CQIを前記無線基地局に送信し、
前記データは、前記RSRP及び/又はRSRQ、前記CQI及び前記無線基地局におけるLBT(Listen Before Talk)結果のいずれか、又はこれらの組み合わせに基づいて、送信の停止及び再開が制御されることを特徴とする請求項4から請求項6のいずれかに記載のユーザ端末。 - アンライセンスバンドを利用可能なユーザ端末と通信を行う所定のオペレータの無線基地局であって、
所定のオペレータと異なる他オペレータのPLMN−ID(Public Land Mobile Network Identifier)に関する情報を前記ユーザ端末に送信する送信部と、
前記PLMN−IDに関する情報に基づいて前記ユーザ端末が検出した、他オペレータのセルに関する情報を受信する受信部と、を有し、
前記送信部は、前記受信部が他オペレータのセルに関する情報を受信した場合、当該セルのRRM(Radio Resource Management)メジャメント設定を前記ユーザ端末に送信することを特徴とする無線基地局。 - アンライセンスバンドを用いて所定のオペレータの無線基地局と通信可能なユーザ端末における無線通信方法であって、
セルサーチで発見したセルのPLMN−ID(Public Land Mobile Network Identifier)を取得する工程と、
前記PLMN−IDに基づいて、所定のオペレータと異なる他オペレータのセルを検出する工程と、
検出した他オペレータのセルを特定するための識別子と、他オペレータのPLMN−IDと、を前記無線基地局に送信する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
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