JPWO2017017880A1 - 基地局、端末および通信方法 - Google Patents

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Abstract

基地局において、第1設定部は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する。第２設定部は、デフォルトオフセット、および、デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する。割当部（信号割当部）は、追加オフセットを含むSIB 1を第1のNarrowbandに割り当て、SIB 1以外の信号を第2のNarrowbandに割り当てる。

Description

本開示は、MTC (Machine-Type Communications)に用いられる基地局、端末および通信方法に関する。
近年、セルラネットワークを使用したMachine-Type Communications (MTC)が検討されている（例えば非特許文献１参照）。MTCは、スマートメータの自動検針、在庫管理、位置情報を利用した物流管理、ペット・家畜管理、またはモバイル決裁等への用途が考えられている。MTCでは、MTC端末とネットワークが接続することが想定されている。MTC端末は大量に配置されるが、１つ１つのMTC端末のトラフィック量はそれほど多くないことが予想されている。そのため、MTC端末は低コスト、低消費電力であることが望まれる。また、MTC端末を電波が届きにくいビルの地下などに配置することも考えられるので、カバレッジの拡張も求められている。
3GPPで標準化されているLTE-Advancedの拡張では、MTC端末の低コスト実現のため、MTC端末が通信に使用するリソースを、システム帯域にかかわらず、6PRB(Physical resource block)以下に限定することが検討されている。システム帯域が6PRBよりも広い場合、MTC端末はシステム帯域の一部のみを受信して送受信する。送受信に使用するPRBはretuningにより変更できる。この6PRB以下のリソースをNarrowbandと呼ぶ。Narrowbandは連続するPRBで構成することが定められている。Narrowbandの定義として、帯域の端から6PRBずつ分割してNarrowbandを構成する方法や、帯域の中心から分割してNarrowbandを構成する方法などが提案されている（例えば非特許文献２参照）。
LTEでは、システム帯域に含まれるRB数に応じて、１つのRBG（Resource Block Group）を構成するRB数を示すRBGサイズが定められている。RBGは、RBGサイズで規定される個数の連続するPRBを帯域の端から順に区切ることにより得られるリソースである。RBGサイズは、DLのリソース割り当てtype 0、type 1に使用されるパラメータである。リソース割り当てtype 0では、RBG単位でリソースが割り当てられる。type 1では、それぞれのRBGは、いずれかのサブセットに所属する。サブセットの数はRBGサイズと同一である。リソース割り当ては、まずサブセットが選択され、選択されたサブセットに属するRBG内の複数のPRBに対してPRBごとに割り当てることにより行われる。このように、RBGは、従来端末（legacy UE）のリソース割り当ての単位にかかわっている。
また、MTC端末がネットワークに接続する手段として、段階的に制御情報を受信することが考えられる。まず、MTC端末も、従来端末と同様に、MIB (Master Information Block)を受信する。MIBは、システム帯域の中心に位置する72キャリア(6PRB相当)に配置されるので、Narrowbandで送受信するMTC端末も、中心周波数にtuningすることで受信することができる。しかしながら、従来端末が次に受信するSIB(System Information Block)は、MTC端末にとって不要な情報を含み、広帯域に送信されることが考えられるので、MTC端末用に受信できるように、MTC用のSIBを設定することが検討されている。そこで、MIBに用意されているspareビットで、MTC端末にMTC SIB1のTBS(Transport block size)を通知し、どのPRBにMTC SIB1が配置されるかをPCIDと呼ばれるセルを識別するIDに基づいて決定することが検討されている。MTC端末はMIBの通知に従い、MTC SIB1が配置されるNarrowbandにretuningし、MTC-SIB1を受信する。
3GPP TR 36.888 V12.0.0 Machine-Type Communications (MTC) User Equipments (UEs) based on LTE R1-153567 "WF on Narrowband Definition for Rel-13 MTC UEs"
MTC端末用に設定されるNarrowbandの定義は、セルごとに異なる可能性がある。Narrowbandの定義とは、どのPRBでNarrowbandが構成されるかである。特にULでは、従来端末(legacy UE)向けにPUCCHリソースが確保され、そのPUCCHリソースがMTCのNarrowbandに含まれないように設定することが考えられる。PUCCHリソースの量はセルごとに異なるので、Narrowbandの定義もセルごとに異なることが考えられる。さらに、TDDではDLとULが同じNarrowbandの定義となることが定められており、FDDでも、DLのNarrowbandとULのNarrowbandの間隔を一定に保つという要求がある場合、同一の定義にすることが求められる。DLとULが同じNarrowbandの定義である場合、DLのNarrowbandは、ULのPUCCHリソース量に影響を受ける。
従来端末向けには、PUCCHリソース量に応じて、データ領域であるPUSCH領域を設定できるように、pusch-HoppingOffsetがSIB2で通知される。一方、MTC端末は、広帯域で送信される従来端末用のSIB2を受信できないので、別途MTC端末用に、上記pusch-Hopping Offsetに相当するMTC端末用のリソース領域を示す情報、すなわちNarrowbandの定義を通知する必要がある。Narrowbandの定義の通知方法として、MIBを使用することも考えられる。しかしながら、MIBに用意されているスペアビットは10ビットであり、今後のシステムの拡張を考慮すると、MTC端末用に使用するビット数を少なくすることが求められる。すなわち、MIBで通知する情報は最小限にとどめたいという要求がある。したがって、MTC端末は、Narrowbandの定義を受信する前に、Narrowbandを使用して制御情報を受信する必要がある。
本開示の一態様は、MTC端末がNarrowbandの定義を受信しなくとも、MTC用のSIB1を受信できる、基地局、端末および通信方法を提供することである。
本開示の一態様に係る基地局は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する第1設定部と、デフォルトオフセット、および、デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する第２設定部と、追加オフセットを含むSIB 1を第1のNarrowbandに割り当て、SIB 1以外信号を第2のNarrowbandに割り当てる割当部と、を具備する。
本開示の一態様に係る端末は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する第1設定部と、デフォルトオフセット、および、SIB 1に含まれる、デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する第２設定部と、第1のNarrowbandで前記SIB 1を受信し、第2のNarrowbandでSIB 1以外信号を送受信する送受信部と、を具備する。
本開示の一態様に係る通信方法は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定し、デフォルトオフセット、および、デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定し、追加オフセットを含むSIB 1を第1のNarrowbandに割り当て、SIB 1以外信号を前記第2のNarrowbandに割り当てる。
本開示の一態様に係る通信方法は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定し、第1のNarrowbandで前記SIB 1を受信し、デフォルトオフセット、および、SIB 1に含まれる、デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定し、第2のNarrowbandでSIB 1以外信号を送受信する。
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
本開示の一態様によれば、MTC端末は、Narrowbandの定義を受信しなくとも、MTC用のSIB1を受信できる。
本開示の一態様における更なる利点および効果は、明細書および図面から明らかにされる。かかる利点および／または効果は、いくつかの実施形態並びに明細書および図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つまたはそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
実施の形態に係る基地局の要部構成を示すブロック図 実施の形態に係る端末の要部構成を示すブロック図 帯域幅5MHz、RB数25の場合のNarrowbandの設定例を示す図 帯域幅10MHz、RB数50の場合のNarrowbandの設定例を示す図 帯域幅15MHz、RB数75の場合のNarrowbandの設定例を示す図 帯域幅20MHz、RB数100の場合のNarrowbandの設定例を示す図 帯域幅3MHz、RB数15の場合のNarrowbandの設定例を示す図 帯域幅1.4MHz、RB数6の場合のNarrowbandの設定例を示す図 実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図 実施の形態に係る端末の構成を示すブロック図 周波数ホッピング周期が5のFDDの動作例を示す図 周波数ホッピング周期が10のFDDの動作例を示す図 周波数ホッピング周期が5のTDDの動作例を示す図 周波数ホッピング周期が5のTDDの動作例を示す図 周波数ホッピング周期が10のTDDの動作例を示す図 Small repetitionやno repetitionのMTC端末の動作例を示す図 MTC SIB1が配置されるsubframeでretuningをしない動作例を示す図
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本開示の実施の形態に係る基地局１００の要部構成を示すブロック図である。図１に示す基地局１００において、第1設定部（デフォルトNarrowband設定部）１０２は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する。第２設定部（Narrowband設定部）１０３は、デフォルトオフセット、および、デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する。割当部（信号割当部）１０７は、追加オフセットを含むSIB 1を第1のNarrowbandに割り当て、SIB 1以外の信号を第2のNarrowbandに割り当てる。
図２は、本開示の各実施の形態に係る端末２００の要部構成を示すブロック図である。図２に示す端末２００において、第1設定部（デフォルトNarrowband設定部）２０５は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する。第２設定部（Narrowband設定部）２０７は、デフォルトオフセット、および、SIB 1に含まれる、デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する。送受信部（送信部、受信部）２０１、２１０は、第1のNarrowbandでSIB 1を受信し、第2のNarrowbandでSIB 1以外の信号を送受信する。
（実施の形態1）
MTC SIB1を配置するNarrowbandに、デフォルトオフセットを設定し、設定されたデフォルトオフセットに基づいて、Narrowbandに含まれるPRBを定義する。さらに、MTC SIB1でMTC SIB1以外のMTCリソース用のNarrowbandの定義が通知される。通知は、デフォルトオフセットからの追加オフセットとして通知される。デフォルトオフセットからの変更がない場合は、この通知は、規定のオフセットを変更しないというパラメータを含む。このようにすると、デフォルトオフセットがあらかじめ規定されているので、Narrowbandの定義を受信しなくとも、MTC端末はMTC用SIB1を受信できる。また、MTC SIB1以外のデータに関しては、規定のオフセットでよい場合は変更をせず、規定のオフセットを変更したい場合は変更できる。
＜動作＞
基地局とMTC端末は、MTC SIB1を配置するNarrowbandの定義をあらかじめ共有する。表１に、システム帯域ごとのRBGサイズ、基地局とMTC端末との間であらかじめ共有するNarrowbandの定義（デフォルトオフセット）および、追加オフセットの設定方法の例を示す。Narrowbandの定義は、Narrowbandのデフォルトオフセットとして基地局とMTC端末との間で共有され、デフォルトオフセットはシステム帯域の端から何PRB分のオフセットをとってからNarrowbandを配置するかを示す。追加オフセットは、デフォルトオフセットから変更する差分を示し、MTC SIB1で通知する。
本実施の形態では、MTC SIB1用Narrowbandの定義は、帯域幅ごとに設定される。LTEでは、帯域幅20MHz(100RBs)、15MHz(75RBs)、10MHz(50RBs)、5MHz(25RBs)、3MHz(15RBs)、1.4MHz(6RBs)がサポートされており、MIBにより、どの帯域幅が用いられるかが通知されている。帯域幅が大きくなるほど、デフォルトオフセットを大きくする。これは、帯域幅が広いほうが、収容するユーザ数が多く、PUCCHに必要となるリソース量が大きくなるからである。また、RBGサイズ2，3，4では、デフォルトオフセットとRBGサイズを等しくする。これは、Narrowbandを6PRBとした場合、Narrowbandと重なるRBG数を低減させるためである。しかしながら、帯域幅が3MHz(15RBs)でRBGサイズが2の場合は、帯域幅に含まれるRB数が少ないので、デフォルトオフセットを1として、Narrowband数を確保する。
図３に、帯域幅5MHz（RB数25）の場合のNarrowbandの設定例を示す。RB数25では、デフォルトオフセットは2なので帯域の両端2PRBずつをNarrowbandの配置に含まない。したがって、PRB #2からPRB #22にNarrowbandを配置する。Narrowbandをそれぞれ6PRBずつ定義すると3PRB余る。この3PRBをNarrowbandとして使用する場合、Narrowbandの数は4となり、3PRBをNarrowbandとして使用しない場合、Narrowbandの数は3となる。図３のように、Narrowbandの周波数軸におけるスタート位置を、いずれかのRBGの端に合わせると、Narrowbandに3つのRBGを含む。しかしながら、Narrowbandのスタート位置を、RBGの端に合わせていない場合、Narrowbandが4つのRBGと重なる。しかし、Narrowbandと重なるRBG数が増えると、Narrowbandを使用した際に、従来の端末に使用できなくなるRBG数が増えてしまう。したがって、各Narrowbandの端を周波数軸においてRBGの端と合わせるようにすることが望ましい。
追加オフセットは、MTC SIB1で通知する。表１では、例として、追加オフセットを2ビットで構成し、4パターンの追加オフセットを通知できるようにする。このとき、追加オフセット0という設定を含み、デフォルトオフセットを変更しないという設定を通知できるようにする。また、本実施例では、オフセットのマイナス値も用意し、帯域の端からNarrowbandを使用できる設定も含む。これは、回線品質の良いMTC端末が多く、Narrowband中のPRBすべてを使用せずに通信することが多い場合、PUCCHリソースと衝突するリソースの割り当ては、基地局のスケジューラで回避できるためである。オフセット＋1はPRB #3からPRB #21にNarrowbandを配置できる。この時、PRB #3から6PRBずつNarrowbandを設定すると1PRB余る。この1PRBをNarrowbandとして使用しない場合、Narrowbandの設定をさらに1PRBシフトさせ、PRB #4から6PRBずつNarrowbandを設定すると、Narrowbandが3つのRBGを含み、NarrowbandがブロックするRBG数を低減できる。本実施の形態では、Narrowbandは3PRB以上、6PRB以下として設定する。図４、図５、図６にそれぞれ、帯域幅10MHz 50RB、帯域幅15MHz 75RB、帯域幅20MHz 100RBの例を示す。デフォルトオフセットおよび、追加オフセットは表１の値を使用した。
＜3MHz（15RB）の場合＞
図７に示すように、帯域幅3MHz（15RB）の場合、表１のように、デフォルトオフセットを2に設定するとNarrowbandに配置できるPRBがPRB #2からPRB #12の11PRBとなり、6PRBのNarrowbandが1つしか配置できない。そこで、帯域幅3MHz、15RBの場合、デフォルトオフセットを１とし、6PRBのNarrowbandを2つ確保してもよい。このとき、余る1PRB（例えば、PRB #１）をNarrowbandとして設定しない場合、Narrowbandの設定をさらに1PRBシフトさせる。すなわち、PRB #2から6PRBずつNarrowbandを設定すると、Narrowbandを2つ確保しつつ、各Narrowbandが3つのRBGを含み、各NarrowbandがブロックするRBG数を低減できる。
＜1.4MHz（6RB）の場合＞
図８に示すように、帯域幅1.4MHz（6RB）の場合、6PRBのNarrowbandを1つしか設定することができない。したがって、デフォルトオフセットを0とし、追加オフセットも設定しない。
＜基地局の構成＞
図９は、本実施の形態に係る基地局の構成を示すブロック図である。図７において、基地局１００は、MIB生成部１０１と、デフォルトNarrowband設定部１０２と、Narrowband設定部１０３と、MTC SIB1生成部１０４と、誤り訂正符号化部１０５と、変調部１０６と、信号割当部１０７と、送信部１０８と、受信部１０９と、信号分離部１１０と、復調部１１１と、誤り訂正復号部１１２とを有する。
MIB生成部１０１は、帯域幅の情報、PHICHの設定、システムフレーム番号およびspareビットを使用して通知するMTC SIB1のTBS(Transport block size)を含む制御信号であるMIBを生成し、このMIBを、誤り訂正符号化部１０５、デフォルトNarrowband設定部１０２、信号割当部１０７へ出力する。
デフォルトNarrowband設定部１０２は、MIB生成部１０１から入力された帯域幅の情報と、テーブルとしてあらかじめ保持している帯域ごとのデフォルトNarrowbandを参照し、デフォルトNarrowbandを設定する。デフォルトNarrowband設定部１０２は、デフォルトNarrowbandをNarrowband設定部１０３と信号割当部１０７へ出力する。
Narrowband設定部１０３では、デフォルトNarrowbandと、図示していない他の基地局が保持しているユーザ数、PUCCHリソースの必要量、MTC端末の回線品質等の情報より、Narrowbandの追加オフセットをあらかじめ定められている値から選択し、Narrowbandの定義を設定する。Narrowband設定部１０３は、選択した追加オフセットを、MTC SIB1 生成部１０４へ出力し、Narrowbandの定義を信号割当部１０７へ出力する。
MTC SIB1 生成部１０４はNarrowband設定部１０３より入力されたNarrowband追加オフセットを含む、MTC用の制御信号を生成し、誤り訂正復号部１０５へ出力する。
誤り訂正符号化部１０５は、送信データ信号（DLデータ信号）、および、MIB生成部１０１から受け取るMIBおよびMTC SIB1 生成部１０４から受け取るMTC SIB1を入力とし、入力された信号を誤り訂正符号化し、変調部１０６へ出力する。
変調部１０６は、誤り訂正符号化部１０５から受け取る信号に対して変調処理を施し、変調後のデータ信号を信号割当部１０７へ出力する。
信号割当部１０７は、MIB、MTC SIB1、送信データ信号を割り当てる。MIBは、帯域の中心周波数に割り当てられる。MTC SIB1は、デフォルトNarrowband設定部１０２から受け取るデフォルトNarrowband、MIBから受け取るMTC SIB1のTBS(Transport block size)、セルIDにより定まるNarrowband番号およびあらかじめ定められている送信周期に基づき、デフォルトNarrowbandに割り当てられる。送信データ信号は、Narrowband設定部１０３から受け取るNarrowbandの定義および、図示していないリソース割り当て情報に基づき、Narrowbandに割り当てられる。
こうして制御信号およびデータ信号が所定のリソースに割り当てられることにより、送信信号が形成される。形成された送信信号は、送信部１０８へ出力される。
送信部１０８は、入力信号に対してアップコンバート等の無線送信処理を施し、アンテナを介して端末２００へ送信する。
受信部１０９は、端末２００から送信された信号をアンテナを介して受信し、信号分離部１１０へ出力する。信号分離部１１０は、Narrowband設定部１０３から入力される情報に基づき受信信号を分離し、復調部１１１へ出力する。復調部１１１は、入力信号に対して復調処理を施し、得られた信号を誤り訂正復号部１１２へ出力する。誤り訂正復号部１１２は、入力信号を復号し、端末２００からの受信データ信号を得る。
＜MTC端末の構成＞
MTC端末は、MTC端末はMIBの通知に従い、MTC SIB1が配置されるNarrowbandにretuningし、MTC-SIB1を受信する。さらにMTC-SIB1の通知に従い、他のNarrowbandにretuningしてMTC-SIB X(X>=2)を受信し、MTC SIB Xによって他のチャネル、例えばPaging, RACH response, message 4, MPDCCH, MPDSCH, MPUSCHの設定を受信する。このように段階的に制御情報を受信することで、全MTC端末が送信しなければならない制御情報のリソースを小さくすることができ、また、下位の制御情報のリソースを柔軟に割り当てることができる。
図１０は、本実施の形態に係るMTC端末構成を示すブロック図である。図１０において、端末２００は、受信部２０１と、復調部２０２と、誤り訂正復号部２０３と、MIB受信部２０４と、デフォルトNarrowband設定部２０５と、MTC SIB1 設定部２０６と、Narrowband設定部２０７と、誤り訂正符号化部２０８と、変調部２０９と、送信部２１０とを有する。
受信部２０１は、基地局１００から送信されたMIBを受信する際は、帯域の中心にretuningする。MTC SIB1を受信する際は、デフォルトNarrowband設定部２０５から受け取るデフォルトNarrowbandの設定、MIBから受け取るMTC SIB1のTBS(Transport Block Size)、セルIDにより定まるNarrowband番号およびあらかじめ定められている送信周期に基づき、MTC SIB１が配置されるNarrowbandを特定しretuningする。他の信号を受信する際は、Narrowband設定部２０７から受け取るNarrowbandの定義に基づき、どのNarrowbandに信号が割り当てられているかを、図示していないMPDCCHのスケジューリングもしくはMTC SIB X等であらかじめ定められているパターンに基づいて特定し、Narrowbandにretuningする。受信部２０１は、アンテナを介して受信された受信信号に対して、ダウンコンバート等の受信処理を施した後に復調部２０２へ出力する。
復調部２０２は、受信部２０１から出力された信号を復調し、当該復調された信号を誤り訂正復号部２０３へ出力する。誤り訂正復号部２０３は、復調部２０２から出力された復調信号を復号し、得られた受信データ信号を出力する。また誤り訂正復号部２０３は、得られたMIBをMIB受信部２０４に出力し、MTC SIB1をMTC SIB1 受信部２０６に出力する。
MIB受信部２０４は、MIBを入力とし、帯域幅、PHICHの設定、システムフレーム番号およびMTC SIB1のTBS(Transport Block Size)を特定し、帯域幅の情報をデフォルトNarrowband設定部２０５へ出力する。
デフォルトNarrowband設定部２０５は、MIB受信部２０４から入力された帯域幅の情報と、テーブルとしてあらかじめ保持している帯域ごとのデフォルトNarrowbandを参照し、デフォルトNarrowbandを設定する。設定されたデフォルトNarrowbandは、Narrowband設定部２０７と受信部２０１へ出力される。
MTC SIB1 受信部２０６は、MTC SIB1を入力とし、Narrowband追加オフセットを含む、MTC用の制御信号を受信し、Narrowband追加オフセットをNarrowband設定部２０７へ出力する。
Narrowband設定部２０７では、MIB受信部２０４から入力される帯域幅と、デフォルトNarrowband設定部２０５から入力されるデフォルトNarrowbandと、MTC SIB1 受信部２０６から入力される追加オフセットに基づき、Narrowbandの定義を設定する。Narrowbandの定義は、送信部２１０と受信部２０１へ出力される。
誤り訂正符号化部２０８は、送信データ信号（ULデータ信号）を入力とし、その送信データ信号を誤り訂正符号化し、変調部２０９へ出力する。変調部２０９は、誤り訂正符号化部２０８から受け取る信号を変調し、変調信号を送信部２１０へ出力する。
送信部２１０は、Narrowband設定部２０７から入力されるNarrowbandの定義と、図示していないMPDCCHのスケジューリングもしくはMTC SIB X等であらかじめ定められているパターンに基づいてULデータを割り当てるNarrowbandリソースを特定し、retuningし、入力信号に対してアップコンバート等の送信処理を施し、送信する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、デフォルトオフセットが規定されているので、Narrowbandの定義を受信しなくとも、MTC端末はMTC用SIB1を受信できるようになる。規定のデフォルトオフセットのままでよい場合は変更をせず、デフォルトオフセットの規定値を変更したい場合は変更できる。
また、デフォルトオフセットは帯域幅によって異なり、帯域幅が大きいほどデフォルトオフセットを大きくすることにより、帯域幅が多いほど収容できるユーザ数を多くできる。
また、デフォルトオフセットをRBGサイズと等しくすることにより、NarrowbandがブロックするRBG数を低減できる。
（実施の形態２）
本実施の形態では、MTC SIB1のNarrowbandと、その他の信号のNarrowbandの定義が異なる場合、リピティション数の多いMTC端末は、MTC SIB1が配置されるサブフレームにおいてMTC SIB1およびMIB以外の信号を受信しない。MTC SIBが配置されるサブフレームを周波数ホッピングのretuningに使用する。このようにすると、データ受信中にNarrowbandの定義をサブフレームごとに変更する必要がない。また、Narrowbandの定義が異なるサブフレームをretuningに使用することで、retuning用のサブフレームを別途設定する必要がない割り当てとなる。
＜実施の形態２の前提と概要＞
MTC端末は、従来の端末と同等の回線品質の端末に加えて、ビルの地下などに配置される回線品質が非常に悪い端末を含む。回線品質の悪い端末を収容するため、セルのカバレッジの拡張(coverage enhancement)が検討されている。カバレッジの拡張に、信号のリピティションが検討されている。基地局が同一の信号を複数サブフレームにまたがって繰り返し送信することで、MTC端末は複数の信号を合成し受信品質を向上させる。一方、従来の端末と同等の回線品質の端末であっても、帯域幅をNarrowbandに制限し、周波数ダイバーシチ効果が低いことや、アンテナ構成が簡素なことから、従来の端末と同様の受信品質を確保できない場合がある。そのようなMTC端末に対しても、リピティションは効果的である。回線品質によって、大量のリピティション(Large repetition)が必要な端末、少量のリピティション(small repetition)が必要な端末、リピティションの不要な端末がある。Large repetitionが必要な端末は、連続するサブフレームに同一のマッピングで同一周波数に信号を配置すると、I/Q合成という方法で受信信号を合成でき、受信品質を高めることができる。また、周波数ホッピングを適用し、ある一定周期ごとに送受信に使用するNarrowbandを変更し、周波数ダイバーシチゲインを得ることも検討されている。Narrowband変更時には、retuningに一定時間が必要となる。また、複数のホッピングのパターンは、基地局と端末で事前に共有しておき、ホッピングパターンごとに、どのNarrowbandにホッピングするかを定めておく。この場合、MTC端末用のEPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel)で送信されるDCI(Downlink Control Information)では、どの周波数ホッピングパターンを割り当てるかを通知する。
しかしながら、周波数ホッピングパターンに含まれるNarrowbandの定義と、MTC SIB1用のNarrowbandの定義が異なると、周波数ホッピングパターンに含まれるNarrowbandの一部とMTC SIB1が衝突するという問題がある。
そこで本実施の形態では、周波数ホッピングパターンに含まれるNarrowbandの一部とMTC SIB1の衝突を避けるため、MTC SIB1が配置されるサブフレームをretuningに使用する。
＜動作＞
基地局とMTC端末は、MTC SIB1を配置するNarrowbandの定義をあらかじめ共有している。共有方法は実施の形態１を用いてもよいし、他の方法、例えば帯域の端からNarrowbandを割り当ててもよい。また、MTC SIB1およびMIB以外の信号を受信するためのNarrowbandの定義は、MTC SIB1で通知されるとする。MIBはFDD、TDDともにsubframe#0に配置される。MTC SIB1は、FDDは、サブフレーム#0, #4, #5, #9、TDDはサブフレーム#0, #1, #5, #6が候補である。MTC SIB1以外のMTC SIB Xのスケジューリング情報はMTC SIB1に含め得る。MTC端末は、MTC SIB1が周波数(PRB)、時間方向(subframe)のどこに配置されるかあらかじめ認識しているとする。MTC SIB1の送信周期は、20msec, 40msec, 80msecなどがあり得る。
＜Large repetitionの動作例1＞
＜＜周波数ホッピング 周期5 FDD＞＞
図１１に、周波数ホッピング周期が5のFDDの例を示す。MTC SIB1がframe#1のsubfraem#4に配置されているとする。MTC端末の周波数ホッピング周期5の場合、DLの周波数ホッピングの切り替えをMTC SIBを配置する可能性のあるsubframe#4とその5サブフレーム後のsubframe#9に設定する。MTC端末は、subframe#0からsubframe#3は同一のNarrowbandで受信し、subrame#4でretuningし、subframe#5からsubframe#8は同一のNarrowbandで受信する。
図１１では、frame#1のsubframe#0からsubframe#3はNarrowband#0で受信し、subframe#5からsubframe#8はNarrowband#2で受信し、frame#2のsubframe#0からsubframe#3はNarrowband#1で受信し、subframe#5からsubframe#8はNarrowband#3で受信することを示している。MTC SIB1が配置されるsubframeでは、Narrowbandの定義が異なる。データ受信中のMTC端末は、すでにMTC SIB1を受信済みであると仮定できるので、MTC SIB1が配置されるNarrowbandにretuningする必要はない。通信の設定中でMTC SIB1を受信するMTC端末のみが、MTC SIB1が配置されるNarrowbandにretuningすればよい。また、MTC SIB1が配置されないPRBは、従来の端末に割り当てたり、repetitionをしないMTC端末に割り当てることができる。
＜＜周波数ホッピング 周期10 FDD＞＞
図１２に、周波数ホッピング周期が10のFDDの例を示す。MTC SIB1がframe#1のsubfraem#4に配置されているとする。MTC端末の周波数ホッピング周期10の場合、DLの周波数ホッピングの切り替えを、MTC SIBを配置する可能性のあるsubframe#4に設定する。MTC端末は、subframe#5からsubframe#3は同一のNarrowbandで受信し、subrame#4でretuningし、また次のsubframe#5からsubframe#3は同一のNarrowbandで受信する。図１２では、frame#0のsubframe#5からframe#1のsubframe#3はNarrowband#0で受信し、frame#1のsubframe#5からframe#2のsubframe#3はNarrowband#2で受信することを示している。
ULは、DLと異なる帯域であるが、同じsubframeでretuningをし、DLと同一定義のNarrowbandでULを送信することで、retuning前と、retuning後のULとDLの間隔をそろえることができる。
＜＜周波数ホッピング 周期5 TDD＞＞
TDDの場合、UL/DL configurationによって、DLとULの配置が異なる。図１３に、周波数ホッピング周期が5のTDDの例を示す。MTC SIB1がframe#2のsubfraem#0に配置されているとする。MTC端末の周波数ホッピング周期5の場合、DLの周波数ホッピングの切り替えをMTC SIBを配置する可能性のあるsubframe#0とその5サブフレーム後のsubframe#5に設定する。MTC端末は、subframe#1からsubframe#4は同一のNarrowbandで送受信し、subrame#5でretuningし、subframe#6からsubframe#9は同一のNarrowbandで送受信する。図１１に示すように、UL/DL configurationごとに、連続するサブフレームに含まれるULとDLの数が異なる。特にこの設定では、DLサブフレームをretuningに使用しているので、DLの受信に使用できるサブフレームが少ない。特に、UL/DL config#0において、受信に使用できるDLサブフレームがなく、Special subframe中のDwPTSにおいて、受信データを割り当てる必要がある。
そこで、MTC SIB1を配置するサブフレームをsubframe#1またはsubframe#6にし、retuningに使用するサブフレームをsubframe#1とsubfraem#6にすると、図１４に示すように、DLに使用できるサブフレーム数が増える。図１４では、MTC SIBをframe#1のsubframe#6に配置している。
＜＜周波数ホッピング 周期10 TDD＞＞
図１５に、周波数ホッピング周期が10のTDDの例を示す。MTC SIB1がframe#2のsubfraem#0に配置されているとする。MTC端末の周波数ホッピング周期10の場合、DLの周波数ホッピングの切り替えをMTC SIB１を配置する可能性のあるsubframe#0に設定する。MTC端末は、subframe#1からsubframe#9は同一のNarrowbandで送受信する。図１５に示すように、UL/DL configurationごとに、連続するサブフレームに含まれるULとDLの数が異なる。また、周波数ホッピング周期5と同様に、MTC SIB1を配置するサブフレームをsubframe#1またはsubframe#6にし、retuningに使用するサブフレームをsubframe#1とsubfraem#6のどちらかにすると、DLに使用できるサブフレーム数を増やすことができる。
＜small repetition/no repetition MTC端末の動作＞
Large repetitionを必要とするMTC端末は、MTC SIB1が送信されるサブフレームをretuningに使用したが、一方、Small repetitionやno repetitionのMTC端末は、DCI(Downlink Control Information)でデータごとにリソースを割り当てられることが考えられる。そこで、これらのMTC端末には、MTC SIB1が配置されるサブフレームもデータ割り当てに使用する。図１６に、動作例を示す。MTC SIB1がFrame#1のsubframe#4に配置されている。MTC SIB1が配置されるNarrowbandは、他のデータが割り当てられるNarrowband#1とNarrowband#2の一部と衝突している。
Small repetition 2は、リピティション数2であり、2サブフレーム連続で同一リソースにデータが割り当てられる。この際、MTC SIB1が配置されるリソースを避けてスケジューリングし、MTC SIB1との衝突を避けることができる。Frame#1のsubfraemr#4では、Narrowband#2の一部にリソースが割り当てられている。Narrowband#2の一部はMTC SIB1が配置されているが、異なるPRBであれば、Narrowband#2にも割り当て可能である。
Small repetition 4は、リピティション数4であり、Narrowband中の全PRBにリソースが割り当てられている。この場合、MTC SIB1が配置されるNarrowbandを避けてスケジューリングすることで、MTC SIB1が配置されるsubframeも使用することができる。ただし、MTC SIB1が衝突するFrame#1、subfraem#4のNarrowband#1とNarrowband#2にはリソースを配置できない。
No repetition はリピティションしない場合である。Small repetition 2と同様に、MTC SIB1が配置されるリソースを避けてスケジューリングし、MTC SIB1との衝突を避けることができる。
このように、スケジューリングでMTC SIB1との衝突を避けられる場合、MTC SIB1が配置されるサブフレームをMTC端末のデータ割り当てに使用することができる。
＜Large repetition 動作例2＞
図１７に、Large repetitionの動作例１と異なり、MTC SIB1が配置されるsubframeでretuningをしない例を示す。図１７では、2つのホッピングパターン(ホッピングパターン１およびホッピングパターン２)があらかじめ定められている。ホッピングパターン１はFrame#1のsubframe#4でMTC SIB１と衝突する。MTC端末は、MTC SIBが配置されるリソースを認識しているので、PRB 単位でデータがパンクチャリングされていると認識し、衝突するPRBを使用せずにデータを合成する。ホッピングパターン２は、MTC SIB１と重ならないNarrowbandをホッピングしているので、MTC SIBの配置にデータ割り当ては影響を受けない。
このように、動作例２では、MTC端末用のデータ割り当てに使用できるリソースが増えるという利点がある。
以上説明したように、本実施の形態によれば、SIB 1以外の信号は、SIB 1が配置されるサブフレームに割り当てず、SIB 1が割り当てられるサブフレームは、SIB 1以外の信号の周波数ホッピングにおいて周波数帯域の切替に使用するようにしたことにより、データ受信中にNarrowbandの定義をサブフレームごとに変更する必要がなくなる。また、Narrowbandの定義が異なるサブフレームをretuningに使用することで、retuning用のサブフレームを別途設定する必要がない割り当てを実現できる。
また、リピティション数の少ないMTC端末は、MTC SIBが配置されるサブフレームにリソースが割り当てられることにより、リピティション数の多いMTC 端末に割り当てられないリソースを有効利用できる。
また、MTC SIB1のNarrowbandと、その他の信号のNarrowbandの定義が異なる場合で、MTC SIB1が配置されるリソースにその他の信号が割り当てられている場合、その他の信号は、MTC SIB1と衝突するPRBを、PRB単位でパンクチャリングすることにより、リピティション数の少ないMTC端末に割り当てることができるリソースが向上し、割り当ての柔軟性が向上する。
＜他の形態＞
上記実施の形態では、MTC端末がMIBの次に受信する制御信号をMTC SIB1とし、MTC SIB1が他のMTC SIBX(X>=2)を受信するための情報を含むとしたが、MTC用のSIBが一つにまとめられ、MTC SIBとして受信してもよい。その場合、上記のMTC SIB1がMTC SIBに置き換えられる。
実施の形態１の追加オフセットの値は一例であり、他のオフセットを設定してもよい。また、2ビットで設定できる4種類としたが、ビット数を増やし、より細かく設定できるようにしてもよいし、1ビットで設定できる2種類としてもよい。
Narrowbandの帯域幅を3PRB以上としたがこれに限定するものではない。1PRB以上としてもよいし、6PRBのみとしてもよい。
Narrowbandで送受信されるデータとは、MTC用SIB、Paging、RACH response、message 4、MTC用EPDCCH(MPDCCH)、MTC用DLデータチャネル(MPDSCH)、MTC用ULデータチャネル(MPUSCH)などが想定される。
実施の形態２のLarge repetition 動作例２で、PRB単位でパンクチャリングするとしたが、衝突するリソースはNarrowband単位でパンクチャリングするとしてもよい。
また、本開示の一態様は、上記各実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。
また、上記各実施の形態では、本開示の一態様をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。集積回路は、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックを制御し、入力と出力を備えてもよい。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続若しくは設定を再構成可能なリコンフィギュラブル／プロセッサを利用してもよい。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
本開示の基地局は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する第1設定部と、前記デフォルトオフセット、および、前記デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、前記SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する第２設定部と、前記追加オフセットを含む前記SIB 1を前記第1のNarrowbandに割り当て、前記SIB 1以外信号を前記第2のNarrowbandに割り当てる割当部と、を具備する。
本開示の基地局において、前記デフォルトオフセットは帯域幅によって異なり、帯域幅が大きいほど前記デフォルトオフセットは大きい。
本開示の基地局において、前記デフォルトオフセットは、RBG(Resource Block Group)サイズと等しい。
本開示の基地局において、前記信号は、前記SIB 1が配置されるサブフレームに割り当てられず、前記SIB 1が割り当てられるサブフレームは、前記信号の周波数ホッピングにおいて周波数帯域の切替に使用される。
本開示の基地局において、前記SIB 1が配置されるサブフレームにおいて、前記信号は、前記SIB 1が割り当てられたリソース以外のリソースに割り当てられる。
本開示の基地局において、前記SIB 1が配置されるサブフレームにおいて、前記SIB 1が割り当てられたリソースに割り当てられた前記信号がパンクチャリングされる。
本開示の端末は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する第1設定部と、前記デフォルトオフセット、および、前記SIB 1に含まれる、前記デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、前記SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する第２設定部と、前記第1のNarrowbandで前記SIB 1を受信し、前記第2のNarrowbandで前記SIB 1以外信号を送受信する送受信部と、を具備する。
本開示の通信方法は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定し、前記デフォルトオフセット、および、前記デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、前記SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定し、前記追加オフセットを含む前記SIB 1を前記第1のNarrowbandに割り当て、前記SIB 1以外信号を前記第2のNarrowbandに割り当てる。
本開示の通信方法は、予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定し、前記第1のNarrowbandで前記SIB 1を受信し、前記デフォルトオフセット、および、前記SIB 1に含まれる、前記デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、前記SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定し、前記第2のNarrowbandで前記信号を送受信する。
本開示の一態様は、MTC (Machine-Type Communications)を行う基地局、端末および通信方法に適用し得る。
１００ 基地局
１０１ MIB生成部
１０２，２０５ デフォルトNarrowband設定部
１０３，２０７ Narrowband設定部
１０４ MTC SIB 1 生成部
１０５，２０８ 誤り訂正符号化部
１０６，２０９ 変調部
１０７ 信号割当部
１０８，２１０ 送信部
１０９，２０１ 受信部
１１０ 信号分離部
１１１，２０２ 復調部
１１２，２０３ 誤り訂正復号部
２００ 端末
２０４ MIB受信部
２０６ MTC SIB 1 受信部

Claims (9)

  1. 予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する第1設定部と、
    前記デフォルトオフセット、および、前記デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、前記SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する第２設定部と、
    前記追加オフセットを含む前記SIB 1を前記第1のNarrowbandに割り当て、前記SIB 1以外の信号を前記第2のNarrowbandに割り当てる割当部と、
    を具備する基地局。
  2. 前記デフォルトオフセットは帯域幅によって異なり、帯域幅が大きいほど前記デフォルトオフセットは大きい、
    請求項１に記載の基地局。
  3. 前記デフォルトオフセットは、RBG(Resource Block Group)サイズと等しい、
    請求項１に記載の基地局。
  4. 前記信号は、前記SIB 1が配置されるサブフレームに割り当てられず、
    前記SIB 1が割り当てられるサブフレームは、前記信号の周波数ホッピングにおいて周波数帯域の切替に使用される、
    請求項１に記載の基地局。
  5. 前記SIB 1が配置されるサブフレームにおいて、前記信号は、前記SIB 1が割り当てられたリソース以外のリソースに割り当てられる、
    請求項１に記載の基地局。
  6. 前記SIB 1が配置されるサブフレームにおいて、前記SIB 1が割り当てられたリソースに割り当てられた前記信号がパンクチャリングされる、
    請求項１に記載の基地局。
  7. 予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定する第1設定部と、
    前記デフォルトオフセット、および、前記SIB 1に含まれる、前記デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、前記SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定する第２設定部と、
    前記第1のNarrowbandで前記SIB 1を受信し、前記第2のNarrowbandで前記SIB 1以外の信号を送受信する送受信部と、
    を具備する端末。
  8. 予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定し、
    前記デフォルトオフセット、および、前記デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、前記SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定し、
    前記追加オフセットを含む前記SIB 1を前記第1のNarrowbandに割り当て、前記SIB 1以外の信号を前記第2のNarrowbandに割り当てる、
    通信方法。
  9. 予め設定されたデフォルトオフセットを用いて、MTC用のSIB(System Information Block) 1が配置される第1のNarrowbandを設定し、
    前記第1のNarrowbandで前記SIB 1を受信し、
    前記デフォルトオフセット、および、前記SIB 1に含まれる、前記デフォルトオフセットからの差分を示す追加オフセットを用いて、前記SIB 1以外の信号が配置される第2のNarrowbandを設定し、
    前記第2のNarrowbandで前記信号を送受信する、
    通信方法。
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