JPWO2016182050A1 - ユーザ端末、無線基地局、無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、スループット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、システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、複数の狭帯域で構成される所定の狭帯域セットを選択する制御部と、前記所定の狭帯域セットに含まれる狭帯域で下り信号を受信する受信部と、を有し、前記制御部は、前記所定の狭帯域セットを、それぞれ異なる周波数シフトが適用される複数の狭帯域セットから選択することを特徴とする。
Description
本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局、無線通信システム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)。また、LTEからの更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(以下、「LTE−A」と表す)、FRA(Future Radio Access)などともいう)も検討されている。
ところで、近年、通信装置の低コスト化に伴い、ネットワークに繋がれた装置が、人間の手を介さずに相互に通信して自動的に制御を行う機器間通信(M2M:Machine-to-Machine)の技術開発が盛んに行われている。特に、3GPP(Third Generation Partnership Project)は、M2Mの中でも機器間通信用のセルラシステムとして、MTC(Machine Type Communication)の最適化に関する標準化を進めている(非特許文献2)。MTC端末(MTC UE(User Equipment))は、例えば電気メータ、ガスメータ、自動販売機、車両、その他産業機器などの幅広い分野への利用が考えられている。
コストの低減及びセルラシステムにおけるカバレッジエリアの改善の観点から、MTC端末の中でも、簡易なハードウェア構成で実現可能な低コストMTC端末(LC(Low-Cost)−MTC UE)の需要が高まっている。低コストMTC端末は、上りリンク(UL)及び下りリンク(DL)の使用帯域を、システム帯域の一部に制限することで実現される。システム帯域は、例えば、既存のLTE帯域(20MHzなど)、コンポーネントキャリア(CC)などに相当する。
MTC端末においては、UL及びDLにおける使用帯域として、通常のLTE帯域よりも狭い帯域(狭帯域)を使用することが検討されている。この場合、MTC端末の無線通信には、複数のPRB(Physical Resource Block)を含む狭帯域のバンド(ナローバンド(NB:Narrow Band))を用いることが検討されている。
一方で、通常の端末(Normal UE)に対しては、複数のPRBで構成される所定のリソースブロックグループ(RBG:Resource Block Group)単位でデータが割り当てられる。また、狭帯域バンドを構成するPRBには、MTC端末のみではなく、RBG単位で割当てが制御される通常の端末も利用することが想定される。かかる場合、RGBを構成するPRBと狭帯域バンドを構成するPRBの一部が重複する場合、MTC端末は狭帯域バンド(NB)の一部しか利用できなくなり、スループット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、使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、スループットの低下を抑制することができるユーザ端末、無線基地局、無線通信システム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、システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、複数の狭帯域で構成される所定の狭帯域セットを選択する制御部と、前記所定の狭帯域セットに含まれる狭帯域で下り信号を受信する受信部と、を有し、前記制御部は、前記所定の狭帯域セットを、それぞれ異なる周波数シフトが適用される複数の狭帯域セットから選択することを特徴とする。
本発明によれば、使用帯域がシステム帯域の一部の狭帯域に制限されるユーザ端末の通信において、スループットの低下を抑制することができる。
低コストMTC端末では、処理能力の低下を許容して、ハードウェア構成を簡略化することが検討されている。例えば、低コストMTC端末では、既存のユーザ端末(LTE端末)に比べて、ピークレートの減少、トランスポートブロックサイズの制限、リソースブロック(RB(Resource Block)、PRB(Physical Resource Block)ともいう)の制限、受信RFの制限などを適用することが検討されている。
低コストMTC端末は、単にMTC端末と呼ばれてもよい。また、既存のユーザ端末は、通常のユーザ端末、ノーマルUE(Normal UE)又はNon−MTC UEなどと呼ばれてもよい。また、単にユーザ端末(UE)と記載した場合には、MTC端末と、既存のユーザ端末の両方を含む。
利用帯域の上限がシステム帯域(例えば、20MHz、1コンポーネントキャリアなど)に設定される既存のユーザ端末とは異なり、MTC端末の利用帯域の上限は所定の狭帯域(例えば、1.4MHz)に制限される。帯域が制限されたMTC端末は、既存のユーザ端末との関係を考慮してLTE/LTE−Aのシステム帯域内で動作させることが検討されている。
例えば、LTE/LTE−Aのシステム帯域において、帯域が制限されたMTC端末と帯域が制限されない既存のユーザ端末との間で、周波数多重がサポートされる。したがって、MTC端末は、サポートする最大の帯域がシステム帯域の一部の狭帯域である端末と表されてもよいし、LTE/LTE−Aのシステム帯域よりも狭帯域の送受信性能を有する端末と表されてもよい。
図1は、システム帯域内におけるNB(狭帯域)の配置の一例を示す図である。なお、以下の説明では、1.4MHzの帯域幅を有し、MTC端末がアクセスできる狭帯域をNBとして示すが、これらの特徴を備えたものであれば名称はこれに限られない。例えば、PRBセット等と呼んでも良い。図1では、例えば、全体が100PRBで構成される場合の一部のPRBに着目している(図3、4も同様)。図1では、LTEのシステム帯域(例えば、20MHz)に比べて狭い所定の狭帯域(例えば、1.4MHz)が、システム帯域の一部に設定されている。当該狭帯域は、MTC端末によって検出可能な周波数帯域に相当する。
なお、MTC端末の利用帯域となる狭帯域の周波数位置は、システム帯域内で変化可能な構成とすることが好ましい。例えば、MTC端末は、所定の期間(例えば、サブフレーム)毎に異なる周波数リソースを用いて通信することが好ましい。これにより、MTC端末に対するトラヒックオフロードや、周波数ダイバーシチ効果が実現でき、周波数利用効率の低下を抑制することができる。したがって、MTC端末は、周波数ホッピングや周波数スケジューリングの適用を考慮して、RFの再調整(retuning)機能を有することが好ましい。
図1では、1NBが6PRBで構成される場合を例として示す。リソース割り当ての方法の一例では、無線基地局は、システム帯域全体に割り当てられた複数のNBで構成されるNB(狭帯域)セットから、上位レイヤ信号を用いて所定数(例えば、4つ)のNBをユーザ端末に通知し、さらに、DCI(Downlink Control Information)により、4つのNBからいずれかのNBを指定する。ユーザ端末は、指定されたNBを構成するPRBを利用して、信号の送信及び/又は受信を制御することが考えられる。例えば、予め上位レイヤ信号でNB#1、#3、#8、#13が指定される場合を想定する。この場合、MTC端末は、選択した4つのNBの中から、DCIで指定された特定のNB、例えばNB#1を選択する。無線基地局及び/又はMTC端末は、NB#1を構成するPRB#6−#11のすべて、あるいは一部を用いて信号の送受信を制御する。
このように、予め上位レイヤ信号を用いていくつかのNB数を指定し、NB数を制限することで、DCIのリソースアロケーション(RA:Resource Allocation、Resource)フィールドが対象とするPRB数は、システム帯域全体から、予め上位レイヤ信号で選択されたPRB数へと減少し、RAフィールドが指定すべきPRB数は減少する。これにより、DCIがRAフィールドの特定のPRBを指定するために必要なビットサイズを抑えることができる。また、このようにRAフィールドの対象とする領域を制限することで、CSIメジャメント(Channel State Information Measurement)の対象とする帯域を制限することでき、これによりMTC端末がチャネル状態の測定に要する消費電力や無線リソースの使用を抑制することが可能となる。
一方で、通常の端末(Normal UE)に対しては、複数のPRBで構成される所定のリソースブロックグループ(RBG:Resource Block Group)単位でデータが割り当てられる。図2は、システム帯域全体の長さと、1RBGあたりのPRBの数との対応関係を示している。図2に示すように、既存システムでは、システム帯域に応じて1RGGを構成するPRB数が異なって設定される。
図3は、システム帯域内におけるNB、RBG及びPRBの配置の一例を示す図である。図3に示すように、MTC端末が無線基地局と無線通信を行う場合には、既存のユーザ端末も無線基地局と無線通信を行うことが想定される。
図3は、システム帯域が100PRBから構成される場合のリソース割り当ての一例である。図3に示す場合、既存のユーザ端末(レガシー端末)のデータ割り当て単位となる1RBGは4PRBで構成される。また、MTC端末は、6PRBから構成される16個のNBと、4PRBから構成される1個のNB(合計100PRB)を利用することができる。
しかし、RBGとNBの配置方法によってはリソースを有効利用できない場合がある。例えば、図3に示すように、無線基地局が、通常のユーザ端末に対してRBG#1及び#4を用いてデータを送信する場合を想定する。この場合、RBG#1はPRB#4−#7で構成され、RBG#4は、PRB#16−#19で構成される。また、PRB#4−#5はNB#0の一部を構成し、PRB#6−#7はNB#1の一部を構成し、PRB#16−#17はNB#2の一部を構成し、PRB#18−19はNB#3の一部を構成する。
無線基地局が、MTC端末より既存のユーザ端末へのデータ割当てを優先する場合、NB上でRBGと重複したPRBはMTC端末に利用することができなくなる。
つまり、MTC端末は、NB#0−#3を構成するPRBの一部しか利用することができない。したがって、図3に示すような場合には、MTC端末は、全てのNBにおいて、そのリソースの一部しか用いることができず、MTC端末のスループットが低下してしまう。
したがって、既存の端末とMTC端末とが無線基地局と通信を行う場合には、既存の端末が利用するRBGのリソース割り当てに対応して、MTC端末のスループットの低下を防ぐようにNBのリソース割り当てを制御することが課題となっている。
そこで、本発明者らは、周波数シフトを適用することで、NBとRBGとで重複するPRBの位置を制御できることに着目し、MTC端末と無線基地局との無線通信において周波数方向にシフトされた複数のNBセットを用いることを着想した。
本発明の一実施形態によれば、RBGの配置を考慮して周波数方向にシフトされた複数のNBセットから適切なNBセットを選択し、選択されたNBセットに含まれるNBを用いて無線基地局と通信を行う。このように、RBGと重複しない(又は、重複部分が少ない)NBセットを選択することにより、MTC端末の割り当てに利用するNBと通常のユーザ端末のRBGとが異なるリソースを用いるリソース配置が可能となり、スループットの低下を抑制することができる。
以下、本発明に係る実施形態について説明する。利用帯域が狭帯域に制限されたユーザ端末としてMTC端末を例示するが、本発明の適用はMTC端末に限定されない。また、狭帯域を6PRB(1.4MHz)として説明するが、他の狭帯域であっても、本明細書に基づいて本発明を適用することができる。
また以下の説明では、主に無線基地局からMTC端末へ送信する下り信号(例えば、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)やEPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)に本発明を適用する例を示すが、MTC端末から無線基地局へ送信する上り信号(例えば、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel))にも適用することができる。さらに以下の説明では、MTC端末と無線基地局との間で2つのNBセットを用いる場合を示すが、NBセットの数は2つに限られない。例えば、3つ以上のNBセットを設定して用いるようにしてもよい。また、NBの配置方法は以下に示す例に限られない。
(第1の実施形態)
第1の実施形態では、既存のユーザ端末が無線基地局とRBGを用いて通信を行い、MTC端末が2つのNBセットを用いて無線基地局と下りリンク及び/又は上りリンク通信を行う場合の、NBセットの無線リソースの配置について説明する。
第1の実施形態では、既存のユーザ端末が無線基地局とRBGを用いて通信を行い、MTC端末が2つのNBセットを用いて無線基地局と下りリンク及び/又は上りリンク通信を行う場合の、NBセットの無線リソースの配置について説明する。
図4は、第1の実施形態に係る無線リソースの配置の一例を示す図である。図4では、既存のユーザ端末は無線基地局との通信にRBGセットを割り当てられ、MTC端末は無線基地局との通信にNB1セット及びNB2セットを割り当てられる。図4Aでは、NB1セット及びNB2セットは、上述した図2と同様16個の6PRBと、1個の4PRBで構成される。なお、4PRBで構成される帯域はデータの送受信に利用しない構成としてもよい。ここで、NB1セットを構成するNB1#16(図4Aには不図示)は、4PRBで構成され、NB2セットを構成するNB2#0は4PRBで構成される。
NB2セットは、NB1セットに比べて、左に2PRB分周波数シフト(移動)している。NB1セットとNB2セットは端の1NBを除き、他は6PRBで構成されるため、周期は6PRBとなるが、NB1とNB2とにおいて、同じ番号で示されるNBにおいて、それぞれのNBを構成するPRBは異なる。例えば、NB1#1は、PRB#6−#11で構成され、NB2#1は、PRB#4−#9で構成される。
第1の実施形態では、無線基地局は、NBセット1とNBセット2とに異なる周波数シフトを適用する。すなわち、無線基地局は、周波数シフトが適用された複数のNBセットから所定のNBセットを選択して、MTC端末へのデータの割り当てを行う。また、MTC端末は、NB1セットとNB2セットのいずれかを選択し、当該NBセットを構成するNBを用いて無線基地局と無線通信を行う。
NB1セットとNB2セットのどちらに含まれるNBを用いて無線通信を行うかについては、無線基地局が送信するDCIに情報を含むようにすることで、ダイナミック(動的)に制御可能である。例えば、DCIに新たに1ビットを追加して、無線基地局がNB1セット及びNB2セットのいずれを利用するかを指定するために用いてもよいし、DCIの既存の1ビットをNB1セット、NB2セットのいずれかを指定するために用いてもよい。また、DCIに含まれる情報は、MTC端末が適切なNBセットを選択するために必要な情報であればよい。例えば、NB1とNB2のどちらかを明示的(explicit)に指定する情報であってもよいし、NB1とNB2のどちらかを暗黙的(implicit)に指定する情報であってもよい。
上述したように、NBを1つのみ使用する場合(図3)では、使用するNBが#1−#4のいずれであっても、RBGを構成するPRBとNBを構成するPRBとが重複してしまい、MTC端末がNBのリソースの一部しか利用できなかった。一方、第1の実施形態によれば、通常のユーザ端末に対してRBGの#1、#4を用いてデータ送信を行う場合であっても、MTC端末に対してNB2の#2を用いてデータ送信を行うことで、6PRBを利用することが可能となる。このようにして、選択されたNBセットに含まれるNBを利用することで、MTC端末は無線基地局と下り信号や、上り信号を用いた無線通信を行うことが可能となる。したがって、第1の実施形態によれば、複数のNBセットの中からNBセットを選択し、NBセットに含まれる利用されているRBGと重複しないNBを用いることで、従来の方法ではスループットが低下する状況であっても、スループットの低下を抑制することが可能となる。
以上から、第1の実施形態によれば、従来の方法ではMTC端末のスループットが低下する場面でも、MTC端末のスループットの低下を抑制することができる。
(変形例)
なお、図4Aに示したNBの配置は一例に過ぎない。例えば、NBセットは、複数NBが周波数方向に連続して配置される構成でなくてもよい。具体的には、図4Bに示すように、各NBセットにおいて複数のNBがそれぞれ周波数方向に離されて(周波数方向に非連続で)配置される構成であってもよい。図4Bに示す例であれば、通常のユーザ端末がRBG#1、#4を用いてデータ通信を行う場合であっても、NB1#1や、NB2#2を用いることによって、6PRBを用いてMTC端末が無線基地局と通信を行うことが可能となる。これによりMTC端末のスループットの低下を抑制することが可能となる。また、図4BのようにNBセットを構成することで、NBセットを構成するNBの数を減少させることが可能となり、MTC端末に割り当てるNBの個数を減少させることができる。
なお、図4Aに示したNBの配置は一例に過ぎない。例えば、NBセットは、複数NBが周波数方向に連続して配置される構成でなくてもよい。具体的には、図4Bに示すように、各NBセットにおいて複数のNBがそれぞれ周波数方向に離されて(周波数方向に非連続で)配置される構成であってもよい。図4Bに示す例であれば、通常のユーザ端末がRBG#1、#4を用いてデータ通信を行う場合であっても、NB1#1や、NB2#2を用いることによって、6PRBを用いてMTC端末が無線基地局と通信を行うことが可能となる。これによりMTC端末のスループットの低下を抑制することが可能となる。また、図4BのようにNBセットを構成することで、NBセットを構成するNBの数を減少させることが可能となり、MTC端末に割り当てるNBの個数を減少させることができる。
また、RBGは、4PRBで構成されていなくてもよく、例えば、3PRB以下で構成されていても、5PRB以上で構成されていてもよい。また、利用するNBセットの数は2に限られない。例えば、3つ以上のNBセットを用いる構成としてもよい。この場合、MTC端末は、異なる周波数シフトが適用されたこれら複数のNBセットの中から、所定のNBセットを選択してよい。また、NBセットを構成するNBのサイズは、6PRBに限らない。例えば、NBは5以下のPRBで構成されていてもよいし、7以上のPRBで構成されていてもよい。
また、複数のNBセットのシフト量は、上記に示した方法に限られず、PBGのサイズ、NBセットの数、NBのサイズに応じて、適宜設定されるものとしてもよい。例えば、NBセット間の周波数シフト量は2PRB、3PRB、4PRBのいずれかであってもよい。この場合、ある1つのNBセットは、他のNBセットに対して2PRB、3PRB、4PRBの周波数シフトを適用されていることが好ましい。
また、複数のNBセットのシフト量は、RBGセットで実際に利用するRBGの位置に応じて決定するようにしてもよい。この場合、RBGセット中の利用しないRBGの位置に対応してNBセットのシフト量を決定してもよい。
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、下り制御チャネルを検出(モニタ)する周波数位置をPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)に基づいて制御する場合について説明する。
第2の実施形態では、下り制御チャネルを検出(モニタ)する周波数位置をPDSCH(Physical Downlink Shared Channel)に基づいて制御する場合について説明する。
図5は、第2の実施形態に係る無線リソース配置の一例を示す図である。図5には、2つのNBにおける時間軸方向でMTC端末が受信する信号のスケジューリングが記載される。図5に記載される方法では、制御信号として、MTC端末のためのPDCCH(PDCCH for MTC)であるMPDCCH(MTC Physical Downlink Control Channel)を用いてもよい。ここで、MPDCCHは、EPDCCHを基にした信号であってもよい。MPDCCH及びEPDCCHはあわせて制御信号と呼ばれることもある。以下では、単に、MPDCCHと記載した場合には、EPDCCHも含む。図5Aには、MPDCCHを用いた周波数スケジューリング方法が記載され、図5Bには、MPDCCHを用いた第2の実施形態での周波数スケジューリング方法が記載される。図5の2つのNBは、例えば、第1の実施形態に示された2つのNBセットにおいて、同一のNBセットから選択されたものでもよいし、異なるNBセットから選択されたものでもよく、それ以外のNBであってもよい。
図5において、MTC端末がMPDCCH及びEPDCCHを受信する際に周波数リチューニングすることが示される。また、太線の長方形で囲まれる部分は、MTC端末がMPDCCHをモニタリングする期間(サブフレーム)を示す。
図5において、MPDCCHはPDSCHのスケジューリング割り当てのための情報(Scheduling assignment)を含んでもよい。当該スケジューリング割り当てのための情報には、例えばPDSCHのリソース位置を示す情報を含んでもよい。PDSCHのリソース位置を示す情報は、例えば、所定の狭帯域(例えば、6PRB)の中のPRBの位置を示すPRBインデックス(例えば、0〜5)であってもよいし、MPDCCHのリソース位置からの相対的な周波数オフセットであってもよい。なお、MTC端末は、PDSCHのリソース位置を、MPDCCHのリソース位置に基づいて暗黙的に把握してもよい。
図5Aを用いて、MPDCCH(制御信号)を用いたMTC端末における、周波数スケジューリング方法について説明する。図5Aに示す方法では、ユーザ端末は、あらかじめ上位レイヤシグナリング等で通知された決められた領域(狭帯域、NB)でMPDCCHの検出(モニタ)を行う。上位レイヤシグナリングとしては、MTC−SIB(MTC-System Information Block)やRAR(Random Access Response)、メッセージ4(Message 4)等を利用することができる。
MTC端末は、上位レイヤシグナリングで指定されたNBにおいて、MPDCCH受信のためにモニタリングを行う。MTC端末はMPDCCHを受信した場合、EPDCCHに含まれる情報に基づいて、PDSCHを受信する。PDSCHは、MPDCCHと同じNBに割り当てられる場合と、異なるNBに割り当てられる場合がある。受信したMPDCCHに含まれる情報に基づいて、MPDCCHを受信したNBと異なるNBでPDSCHの受信処理を行う場合、周波数のリチューニングのために必要な一定期間経過後に、MPDCCHを受信したNBとは異なるNBにおいてPDSCHの受信処理を行う。そして、MTC端末はPDSCHを受信した後、リチューニングのために必要な一定期間を経過後、最初にMPDCCHを受信したNBで再びMPDCCH受信のためのモニタリングを行う。
このように、上記の方法では、MPDCCHを受信するNBは固定されているため、NBの選択に曖昧さがないという利点がある。しかしながら、MTC端末は、MPDCCHを常に特定のNBで受信しており、PDSCHを受信したNBがMPDCCHを受信したNBと異なるNBである場合には、MTC端末がNBを変更する度に周波数リチューニングが発生する。
図5Bには、これらの点を考慮した周波数スケジューリング方法が記載される。また、上述した方法と同様の点については記載を省略する。
第2の実施形態に係る方法においても、MTC端末はMPDCCHを受信した場合、MPDCCHに含まれる情報に基づいて、PDSCHを受信する。
一方、図5Bに記載される方法では、MPDCCHをモニタリングするNBが一つのNBに限定されない。MTC端末は、PDSCHを受信したNBに基づいて、MPDCCHを検出するNBを変更する。つまり、MTC端末は、PDSCHを受信したNBにおいてMPDCCHモニタリングを行うように制御する。これにより、PDSCHを受信した後、別のNBでMPDCCHをモニタリングする必要がなく、従来の方法と比べ周波数リチューニングの回数を削減することが可能である。なお、MTC端末がMPDCCHをモニタリングするNBとしては、PDSCHを最後に受信したNBで行うことが好ましい。また、この方法を用いることで、MPDCCH(EPDCCH)を異なるNBに分散して割り当てることができるため、特定のNBへ負荷が集中することを抑止できる。
さらに、この方法によれば、CQI(Channel Quality Indicator)等のチャネル状態情報に基づいて、MPDCCHに含まれるDCIを良好なチャネル状態のNBにオフロードすることが可能となる。これにより送信時のアグリゲーションレベルを低下させることが可能となるため、NBのキャパシティを向上させることができる。
なお、PDSCHを受信した後、MPDCCHの受信のために一定期間モニタリングを行う場合であって、定められた期間内にMPDCCHを受信しなかった場合には、予め規定されたNBにモニタリングの対象を変更するように制御してもよい。
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、クロスサブフレームスケジューリング(SF Scheduling)と同一サブフレームスケジューリングの適用について説明する。なお、同一サブフレームスケジューリングを適用するMTC端末としては、Normal Coverage UE、周波数ホッピングを用いるが繰り返しの少ないSmall enhancement Coverage UEとすることができる。
第3の実施形態では、クロスサブフレームスケジューリング(SF Scheduling)と同一サブフレームスケジューリングの適用について説明する。なお、同一サブフレームスケジューリングを適用するMTC端末としては、Normal Coverage UE、周波数ホッピングを用いるが繰り返しの少ないSmall enhancement Coverage UEとすることができる。
通常、MTC端末は狭帯域を用いるため、異なるサブフレーム(クロスサブフレーム)スケジューリングを利用する。ただし、所定条件のMTCでは、上述したように同一サブフレームスケジューリングを適用することもできる。クロスサブフレームスケジューリングと同一サブフレームスケジューリングを適用する場合、MTC端末がどのようにしてこれらの方法を区別して、受信を制御するかということが課題となっている。第3の実施形態では、この課題を解決するための方法を説明する。
図6は、第3の実施形態に係る無線リソース配置の一例を示す図である。図6には、サブフレーム(SF)スケジューリングについて3つのケースを例示する。図6の2つのNBは、例えば、第1の実施形態に示された2つのNBセットにおいて、同一のNBセットから選択されたものでもよいし、異なるNBセットから選択されたものでもよく、それ以外のNBであってもよい。また、このNBは6PRBで構成されていてもよいし、それ以外の数のPRBによって構成されていてもよい。
図6で示す3つのケースにおいて、MTC端末は、受信したEPDCCHのDCIに含まれるRAフィールドが示すPDSCHの位置に応じて異なる動作を規定される。具体的には、EPDCCH(MPDCCHも含むものとする。これらをまとめて下り制御チャネルと呼ぶこともある)のサブフレーム位置(PRB位置)と、RAフィールドが示すPDSCHのサブフレーム位置によって、MTC端末はPDSCHを受信するサブフレーム位置を判断する。
第3の実施形態におけるSFスケジューリングは、PDSCHのPRBの位置に応じて以下の3ケースに分けられ、MTC端末は、送信された情報に応じてSFスケジューリングがケース(1)−(3)のどれであるかを判断する。
ケース(1):PDSCHのPRBとして、EPDCCHと同一のNBで、EPDCCHのPRBと異なるPRBを指定した場合は、Same SF−scheduling(同一サブフレームスケジューリング)であると判断する。
ケース(2):PDSCHのPRBとして、EPDCCHと同一のNBで、少なくとも一部がEPDCCHと同一のPRBを指定した場合は、Cross SF−scheduling(クロスサブフレームスケジューリング)であると判断する。
ケース(3):PDSCHのPRBとして、EPDCCHと異なるNBを指定した場合には、Cross SF−schedulingであると判断する。
ケース(1):PDSCHのPRBとして、EPDCCHと同一のNBで、EPDCCHのPRBと異なるPRBを指定した場合は、Same SF−scheduling(同一サブフレームスケジューリング)であると判断する。
ケース(2):PDSCHのPRBとして、EPDCCHと同一のNBで、少なくとも一部がEPDCCHと同一のPRBを指定した場合は、Cross SF−scheduling(クロスサブフレームスケジューリング)であると判断する。
ケース(3):PDSCHのPRBとして、EPDCCHと異なるNBを指定した場合には、Cross SF−schedulingであると判断する。
以下、ケース(1)−(3)におけるSFスケジューリングについて詳細を説明する。
まず、MTC端末は、EPDCCHが割り当てられるNBと、EPDCCHによって指定されるPDSCHが割り当てられるNBとが同一であるか否かを判断する。
EPDCCHとPDSCHとが異なるNB内に配置された場合、MTC端末は、現状のNBではPDSCHを受信できない。この場合、MTC端末はケース(3)のCross SF−schedulingであると判断する。この場合、例えば、EPDCCHの配置されたNBとPDSCHの配置されたNBとは異なるため周波数の変更を伴う。
EPDCCHとPDSCHとが同じNBに配置された場合、MTC端末は、EPDCCHが割り当てられたPRBと、PDSCHが割り当てられたPRBとが同一であるかを判断する。MTC端末は、EPDCCHに割り当てられたPRBと、PDSCHに割り当てられたPRBとが同一のNB内に配置され、これらのPRBが重複しない場合には、ケース(1)のSame SF−schedulingであると判断する。また、MTC端末は、EPDCCHとPDSCHとに割り当てられたPRBとに一部でも重複がある場合には、ケース(2)のCross SF−schedulingであると判断する。
MTC端末は、ケース(2)の場合には、上述したようにEPDCCHと異なる位置でPDSCHが配置されると判断し、EPDCCH及びPDSCHを受信する。
MTC端末がEPDCCHに含まれるRAで指定されるPDSCHの配置に関する情報に基づいてスケジューリングタイプを判断することによりシグナリング等を追加しないで、Cross SF−schedulingとSame SF−schedulingをダイナミックに切り替えることができる。
また、ケース(2)に記載されるようにEPDCCHとPDSCHが配置される場合には、PDSCHを隣接するサブフレームに割り当てることでCross SF−schedulingする例を示したが、時間方向への割り当ては上述の例に限らない。例えば、PDSCHをEPDCCHと隣接する位置ではなく、1サブフレーム以上間をあけた位置にPDSCHをスケジューリングする方法を用いてもよい。
また、EPDCCHが、NBを構成するPRB全てを利用する構成である場合、RAによって指定されるPDSCHの位置がEPDCCHと同NBである時点で、EPDCCHとPDSCHとが同一のPRBを占有することがわかる。この場合には、PDSCHに関する情報を用いることなく、Cross SF−schedulingであると判断してもよい。
また、ケース3の場合、無線基地局は、リチューニング(例えば1サブフレーム分)を考慮してPDSCHを配置してもよい。
(変形例)
上述した例では、EPDCCHと、PDSCHのNB上での配置に応じて、Same SF−scheduling及びCross SF−schedulingを切り替える構成としたがこれに限らない。SFスケジューリングのタイプに関する情報をMTC端末に送信することで、SFスケジューリングのタイプを変更可能としてもよい。例えば、DCIを用いて当該情報を送信する構成としてもよいし、上位レイヤシグナリグを用いて当該情報を送信する構成としてもよい。この場合、DCIの送信頻度は上位レイヤシグナリングの送信頻度に比べて高頻度であるため、動的なスケジューリングの場合にはDCIを用いて通知する構成とし、動的ではないスケジューリング(固定的なスケジューリング)の場合には、上位レイヤシグナリングを用いて通知する構成とすることが好ましい。
上述した例では、EPDCCHと、PDSCHのNB上での配置に応じて、Same SF−scheduling及びCross SF−schedulingを切り替える構成としたがこれに限らない。SFスケジューリングのタイプに関する情報をMTC端末に送信することで、SFスケジューリングのタイプを変更可能としてもよい。例えば、DCIを用いて当該情報を送信する構成としてもよいし、上位レイヤシグナリグを用いて当該情報を送信する構成としてもよい。この場合、DCIの送信頻度は上位レイヤシグナリングの送信頻度に比べて高頻度であるため、動的なスケジューリングの場合にはDCIを用いて通知する構成とし、動的ではないスケジューリング(固定的なスケジューリング)の場合には、上位レイヤシグナリングを用いて通知する構成とすることが好ましい。
このように、別途送信する情報によりMTC端末にSFスケジューリングのタイプを直接通知し、SFスケジューリングタイプを変更可能な構成とした場合、MTC端末はEPDCCHと、PDSCHの関係に基づいてSFスケジューリングのタイプを判断する必要がなくなる。これによりMTC端末の処理負荷の軽減や、電力消費量の軽減を図ることが可能となる。
(無線通信システム)
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上述した本発明の実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。ここでは、狭帯域に利用帯域が制限されたユーザ端末(UE)としてMTC端末を例示するが、MTC端末に限定されるものではない。
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、上述した本発明の実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の各実施形態に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用されてもよい。ここでは、狭帯域に利用帯域が制限されたユーザ端末(UE)としてMTC端末を例示するが、MTC端末に限定されるものではない。
図7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図である。図7に示す無線通信システム1は、マシン通信システムのネットワークドメインにLTEシステムを採用した一例である。当該無線通信システム1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、LTEシステムが下りリンク及び上りリンク共に最大20MHzのシステム帯域に設定されるものとするが、この構成に限られない。なお、無線通信システム1は、SUPER 3G、LTE−A(LTE-Advanced)、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)などと呼ばれてもよい。
無線通信システム1は、無線基地局10と、無線基地局10に無線接続する複数のユーザ端末20A、20B及び20Cとを含んで構成されている。無線基地局10は、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。
複数のユーザ端末20A、20B及び20Cは、セル50において無線基地局10と通信を行うことができる。例えば、ユーザ端末20Aは、LTE(Rel−10まで)又はLTE−Advanced(Rel−10以降も含む)をサポートするユーザ端末(以下、LTE端末)であり、他のユーザ端末20B、20Cは、マシン通信システムにおける通信デバイスとなるMTC端末である。以下、特に区別を要しない場合は、ユーザ端末20A、20B及び20Cは単にユーザ端末20と呼ぶ。
なお、MTC端末20B、20Cは、LTE、LTE−Aなどの各種通信方式に対応した端末であり、電気メータ、ガスメータ、自動販売機などの固定通信端末に限らず、車両などの移動通信端末でもよい。また、ユーザ端末20は、他のユーザ端末20と直接通信してもよいし、無線基地局10を介して通信してもよい。
無線通信システム1においては、無線アクセス方式として、下りリンクについては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)、MPDCCH(MTC PDCCH)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と周波数分割多重され、PDCCHと同様にDCIなどの伝送に用いられる。また、MPDCCHは、MTC端末のために用いられるPDCCH(PDCCH for MTC)であって、PDCCHやEPDCCHと同様にDCIなどの伝送に用いられる。
無線通信システム1では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末20で共有される上り共有チャネル(PUSCH:Physical Uplink Shared Channel)、上り制御チャネル(PUCCH:Physical Uplink Control Channel)、ランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)などが用いられる。PUSCHにより、ユーザデータ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が伝送される。
<無線基地局>
図8は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局10は、複数の送受信アンテナ101と、アンプ部102と、送受信部103と、ベースバンド信号処理部104と、呼処理部105と、伝送路インターフェース106と、を備えている。
図8は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局10は、複数の送受信アンテナ101と、アンプ部102と、送受信部103と、ベースバンド信号処理部104と、呼処理部105と、伝送路インターフェース106と、を備えている。
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。
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は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部103は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
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、システム帯域幅(例えば、1コンポーネントキャリア)より制限された狭帯域幅(例えば、1.4MHz)で、各種信号を送受信することができる。
送受信部103は、複数の狭帯域が周波数方向に連続して構成された複数の狭帯域セットについて、狭帯域を選択するためのCDIを送付することができる。また、複数の狭帯域セットは、周波数方向にシフトされていてもよい。また、送受信部103は、ユーザ端末20に対して、EPDCCHの受信するサブフレームをモニタリングするために必要な情報や、PDSCHやEPDCCHなどを構成するPRB(Physical Resource Block)に関する情報を送信してもよい。
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、CPRI(Common Public Radio Interface)に準拠した光ファイバ、X2インターフェース)を介して他の無線基地局10と信号を送受信(バックホールシグナリング)してもよい。
図9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9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9に示すように、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(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、を備えている。
制御部(スケジューラ)301は、無線基地局10全体の制御を実施する。制御部301は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部301は、例えば、送信信号生成部302による信号の生成や、マッピング部303による信号の割り当てを制御する。また、制御部301は、受信信号処理部304による信号の受信処理や、測定部305による信号の測定を制御する。
制御部301は、システム情報、PDSCHで送信される下りデータ信号、PDCCH及び/又はEPDCCH(MPDCCH)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、同期信号や、CRS(Cell-specific Reference Signal)、CSI−RS(Channel State Information Reference Signal)、DM−RS(Demodulation Reference Signal)などの下り参照信号のスケジューリングの制御を行う。
また、制御部301は、PUSCHで送信される上りデータ信号、PUCCH及び/又はPUSCHで送信される上り制御信号(例えば、送達確認信号(HARQ−ACK))、PRACHで送信されるランダムアクセスプリアンブルや、上り参照信号などのスケジューリングを制御する。
制御部301は、各種信号を狭帯域に割り当ててユーザ端末20に対して送信するように、送信信号生成部302及びマッピング部303を制御する。制御部301は、例えば、下りリンクの報知情報(MIB、SIB)や、EPDCCH、PDSCHなどを狭帯域で送信するように制御する。
また、制御部301は、システム帯域の幅に応じた所定数のPRB(Physical Resource Block)から構成される、RBG(Resource Block Group)の割り当てを制御する。RBGは、例えば、ユーザ端末20Aとの通信に用いられる。また、制御部301は、所定の数PRB(例えば、6PRB)から構成される狭帯域(NB:Narrow Nand)の割り当てを制御する。NBは、例えば、ユーザ端末20B、20Cとの通信に用いられる。ここで、NBは複数設定されてもよい。RBG及びNBは、周波数方向に連続的に配置され、RBGセット及びNBセットと呼ばれる。
制御部301は、利用するRBGを構成するPRBに応じて、複数のNBセットのうちの少なくとも1つのNBセットの周波数方向のシフト量を制御する。具体的には、制御部301は、利用するRBGを構成するPRBと、周波数方向にシフトしたNBセットのNBを構成するPRBと、が重複しないように、シフト量を制御してよい(第1の実施形態)。この場合、制御部301は、複数のNBセットのうち利用するNBセットの切り替え指示をユーザ端末20B、20Cに通知する構成を有するように制御してもよい。この場合、制御部301は、DCIなどを用いて、ユーザ端末20B、20Cに通知する構成を有するように制御してもよい。
制御部301は、EPDCCHをユーザ端末20に送信する場合、常に所定のNBにEPDCCHを送信するように制御してもよい。また、制御部301は、EPDCCHを送信する所定のNBを上位レイヤ信号(例えば、MTC−SIBやRAR(Random Access Response)、Message4)やDCIなどで通知してもよい。また、制御部301は、ユーザ端末20にPDSCHを送信したNBでEPDCCHを送信するように送信信号生成部302を制御してもよい(第2の実施形態)。
また、制御部301は、ユーザ端末20に対してEPDCCHのモニタリングをするために必要な情報(例えば、EPDCCHをモニタリングするサブフレーム数、モニタリングを行うNBを指定する情報など)を送信するように制御してもよい。
制御部301は、受信したEPDCCHのDCIに含まれるRA(Resource Allocation)フィールドによって、PDSCHを送信するNB、PRBに関する情報をユーザ端末20に通知するように制御してもよい(第3の実施形態)。また、制御部301は、EPDCCHのPRBとPDSCHのPRBの関係に応じて、ユーザ端末20に対してEPDCCHとPDSCHを送信するサブフレーム位置を制御してもよい。
制御部301は、DCIや上位レイヤ信号によって、同じサブフレームでのスケジューリング(Same SF-scheduling)を行うのか、異なるサブフレームでのスケジューリング(Cross SF-scheduling)を行うのかを通知するように制御してもよい(第3の実施形態の変形例)。
送信信号生成部(生成部)302は、制御部301からの指示に基づいて、下り信号(下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など)を生成して、マッピング部303に出力する。送信信号生成部302は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部302は、例えば、制御部301からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するDLアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するULグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末20からのチャネル状態情報(CSI)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。
また、送信信号生成部302は、NBに対して設定された周波数シフト量に応じて周波数シフトを行ったNBセットの情報を含む信号をマッピング部303に出力する。
また、送信信号生成部302は、制御部301からの指示に基づいて、PDSCHの位置に関する情報を含んだRAを含むDCIを生成し、マッピング部303に出力する。
マッピング部303は、制御部301からの指示に基づいて、送信信号生成部302で生成された下り信号を、所定の狭帯域の無線リソース(例えば、最大6リソースブロック)にマッピングして、送受信部103に出力する。また、マッピング部303は、制御部301からの指示に基づいて、送信信号生成部302で生成された下り信号を、所定の無線リソース(例えばRBG)にマッピングして、送受信部103に出力する。マッピング部303は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部304は、送受信部103から入力された受信信号に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。ここで、受信信号は、例えば、ユーザ端末20から送信される上り信号(上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など)である。受信信号処理部304は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
受信信号処理部304は、受信処理により復号された情報を制御部301に出力する。また、受信信号処理部304は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部305に出力する。
測定部305は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部305は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部305は、例えば、受信した信号の受信電力(例えば、RSRP(Reference Signal Received Power))、受信品質(例えば、RSRQ(Reference Signal Received Quality))やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部301に出力されてもよい。
<ユーザ端末>
図10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。なお、ここでは詳細な説明を省略するが、通常のLTE端末がMTC端末として振る舞うように動作してもよい。ユーザ端末20は、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。また、ユーザ端末20は、送受信アンテナ201、アンプ部202、送受信部203などを複数備えてもよい。
図10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。なお、ここでは詳細な説明を省略するが、通常のLTE端末がMTC端末として振る舞うように動作してもよい。ユーザ端末20は、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。また、ユーザ端末20は、送受信アンテナ201、アンプ部202、送受信部203などを複数備えてもよい。
送受信アンテナ201で受信された無線周波数信号は、アンプ部202で増幅される。送受信部203は、アンプ部202で増幅された下り信号を受信する。
送受信部203は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部204に出力する。送受信部203は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター/レシーバー、送受信回路又は送受信装置から構成することができる。なお、送受信部203は、一体の送受信部として構成されてもよいし、送信部及び受信部から構成されてもよい。
送受信部203は、複数の狭帯域が周波数方向に連続又は非連続に構成された複数の狭帯域セットについて、狭帯域を選択するためのDCIを受信することができる。また、複数の狭帯域セットは、周波数方向にシフトされていてもよい。また、送受信部203は、無線基地局10から、EPDCCHの受信するサブフレームをモニタリングするために必要な情報や、PDSCHやEPDCCHなどを構成するPRB(Physical Resource Block)に関する情報を受信してもよい。
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11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11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11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(生成部)402と、マッピング部403と、受信信号処理部404と、測定部405と、を備えている。
制御部401は、ユーザ端末20全体の制御を実施する。制御部401は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置から構成することができる。
制御部401は、例えば、送信信号生成部402による信号の生成や、マッピング部403による信号の割り当てを制御する。また、制御部401は、受信信号処理部404による信号の受信処理や、測定部405による信号の測定を制御する。
制御部401は、無線基地局10から送信された下り制御信号(PDCCH/EPDCCH(MPDCCH)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。
制御部401は、受信信号処理部404から通常カバレッジモード又はカバレッジ拡張モードで動作することを示す情報が入力された場合、当該情報に基づいて自端末のモードを判断することができる。
制御部401は、無線基地局10から送信されたDCIなどに含まれる情報に基づいて無線基地局10との信号の送受信に用いるNBセットを複数のNBセットから選択する(第1の実施形態)。そして、制御部401は、選択したNBセットのNBを用いて無線基地局10と通信を行う。さらに、制御部401はNBの選択に応じて、受信信号処理部404及び測定部405を制御する。
制御部401は、無線基地局10から送信される上位レイヤシグナリング(例えばMTC−SICや、RAR、Message4など)やDCIで通知されたNBにおいて、EPDCCHを受信するように制御してもよい。また、制御部401は、PDSCHを受信したNBにおいて、EPDCCHを受信するように制御してもよい。この場合、制御部401は、最後にPDSCHを受信したNBにおいて、EPDCCHを受信するように制御してもよい(第2の実施形態)。
また、制御部401は、無線基地局から送信されたEPDCCHをモニタリングするために必要な情報(例えば、EPDCCHをモニタリングするサブフレーム数、モニタリングを行うNBを指定する情報など)に応じて、EPDCCHをモニタリングするように制御してもよい。
また、制御部401は、受信したEPDCCHのDCIに含まれるRAフィールドに含まれる情報によって指定されるPDSCHに関する情報(例えば、NBやPDSCHのPRBの情報)に基づいて、PDSCHの受信位置を判断してもよい。この場合、制御部401は、NBにおけるEPDCCH、PDSCHの位置関係に応じて、same SF Scheduling、cross SF Schedulingを適宜判断するように制御してもよい(第3の実施形態)。
また、制御部401は、これらのsame SF Schedulingと、cross SF Schedulingとの切り替えを、通知された信号に行うようにしてもよい。具体的には、制御部401は、受信したDCIや、上位レイヤ信号に基づいて、切り替えを行うようにしてもよい。
送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて、上り信号(上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など)を生成して、マッピング部403に出力する。送信信号生成部402は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置から構成することができる。
送信信号生成部402は、例えば、制御部401からの指示に基づいて、送達確認信号(HARQ−ACK)やチャネル状態情報(CSI)に関する上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部402は、制御部401からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部402は、無線基地局10から通知される下り制御信号にULグラントが含まれている場合に、制御部401から上りデータ信号の生成を指示される。
マッピング部403は、制御部401からの指示に基づいて、送信信号生成部402で生成された上り信号を無線リソース(例えば、最大6リソースブロック)にマッピングして、送受信部203へ出力する。マッピング部403は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置から構成することができる。
受信信号処理部404は、送受信部203から入力された受信信号に対して、受信処理(例えば、デマッピング、復調、復号など)を行う。ここで、受信信号は、例えば、無線基地局10から送信される下り信号(下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など)である。受信信号処理部404は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。
また、受信信号処理部404は、本発明に係る受信部を構成することができる。
受信信号処理部404は、無線基地局10からの受信信号に対して、受信処理を適用する。受信信号処理部404は、受信処理により復号された情報を制御部401に出力する。受信信号処理部404は、例えば、報知情報、システム情報、RRCシグナリング、DCIなどを、制御部401に出力する。また、受信信号処理部404は、受信信号や、受信処理後の信号を、測定部405に出力する。
測定部405は、受信した信号に関する測定を実施する。測定部405は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。
測定部405は、例えば、受信した信号の受信電力(例えば、RSRP)、受信品質(例えば、RSRQ)やチャネル状態などについて測定してもよい。測定結果は、制御部401に出力されてもよい。
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:Central Processing Unit)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。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る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。
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(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、CD−ROM(Compact Disc−ROM)、RAM(Random Access Memory)、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。
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。
なお、本明細書中で説明した及び/又は本明細書の理解に必要な各用語については、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、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。また、チャネル及び/又はシンボルは信号(シグナリング)であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。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。
本明細書で示した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、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)によって行われてもよい。
情報の通知は、本明細書で示した態様/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、例えば、RRC接続セットアップ(RRCConnectionSetup)メッセージ、RRC接続再構成(RRCConnectionReconfiguration)メッセージなどであってもよい。
本明細書で示した情報、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。
本明細書で示した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G、5G、FRA(Future Radio Access)、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。
本明細書で示した各態様/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、本明細書で示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。
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。
本出願は、2015年5月14日出願の特願2015−099542に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
Claims (10)
- システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末であって、
複数の狭帯域で構成される所定の狭帯域セットを選択する制御部と、
前記所定の狭帯域セットに含まれる狭帯域で下り信号を受信する受信部と、を有し、
前記制御部は、前記所定の狭帯域セットを、それぞれ異なる周波数シフトが適用される複数の狭帯域セットから選択することを特徴とするユーザ端末。 - 前記複数の狭帯域セットのうち、1つの狭帯域セットは、他の狭帯域セットに比べて2PRB(Physical Resource Block)以上4PRB以下の周波数シフトが適用されることを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
- 前記受信部は、DCI(Downlink Control Information)を受信し、
前記制御部は、前記DCIに基づいて、前記所定の狭帯域セットを選択することを特徴とする請求項1又は2に記載のユーザ端末。 - 前記受信部は、PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)を受信し、前記PDSCHを受信した狭帯域で下り制御チャネルの検出を行うことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のユーザ端末。
- 前記受信部は、下り制御チャネルのPRBと、下り制御チャネルで送信されるDCIのRA(Resource Allocation)フィールドによって指定されるPDSCHのPRBと、の位置関係に応じて、同一サブフレームスケジューリングされた信号又はクロスサブフレームスケジューリングされた信号の受信処理を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のユーザ端末。
- 前記受信部は、前記下り制御チャネルのPRBの位置と、前記RAフィールドによって指定されるPDSCHのPRBの位置と、が同一の狭帯域であって異なるPRBである場合には、同一サブフレームスケジューリングを適用された信号を受信することを特徴とする請求項5に記載のユーザ端末。
- 前記受信部は、前記下り制御チャネルのPRBの位置と、前記RAフィールドによって指定されるPDSCHのPRBの位置と、が同一の狭帯域であって少なくとも一部が重複するPRBである場合には、クロスサブフレームスケジューリングを適用された信号を受信することを特徴とする請求項5に記載のユーザ端末。
- システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末と通信する無線基地局であって、
複数の狭帯域で構成される複数の狭帯域セットのそれぞれに異なる周波数シフトを適用する制御部と、
前記所定の狭帯域セットに含まれる狭帯域で下り信号を送信する送信部と、を有することを特徴とする無線基地局。 - システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末が無線基地局と通信する無線通信システムであって、
複数の狭帯域で構成される所定の狭帯域セットを選択する制御部と、
前記所定の狭帯域セットに含まれる狭帯域で下り信号を受信する受信部と、を有し、
前記制御部は、前記所定の狭帯域セットを、それぞれ異なる周波数シフトが適用される複数の狭帯域セットから選択することを特徴とする無線通信システム。 - システム帯域の一部の狭帯域に使用帯域が制限されたユーザ端末が無線基地局と通信する無線通信方法であって、
複数の狭帯域で構成される所定の狭帯域セットを選択する工程と、
前記所定の狭帯域セットに含まれる狭帯域で下り信号を受信する工程と、を有し、
前記所定の狭帯域セットを、それぞれ異なる周波数シフトが適用される複数の狭帯域セットから選択することを特徴とする無線通信方法。
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