JPWO2017135347A1 - 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
LBT(Listen Before Talk)が設定された複数のキャリアが1つのTAG(Timing Advance Group)に属する場合であっても、適切なランダムアクセス動作を実現すること。本発明の一態様に係るユーザ端末は、上り送信前にリスニングを実施する2つ以上のキャリアに関してランダムアクセス手順を制御する制御部と、前記2つ以上のキャリアの少なくとも1つでランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部と、前記ランダムアクセスプリアンブルに対応する応答信号を受信する受信部と、を有し、前記制御部は、前記応答信号の受信に伴って、前記2つ以上のキャリアにおけるランダムアクセスプリアンブルの送信を停止するように制御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(LTE Rel.8又は9ともいう)からの更なる広帯域化及び高速化を目的として、LTE−A(LTEアドバンスト、LTE Rel.10、11又は12ともいう)が仕様化され、LTEの後継システム(例えば、FRA(Future Radio Access)、5G(5th generation mobile communication system)、LTE Rel.13以降などともいう)も検討されている。
Rel.8−12のLTEでは、通信事業者(オペレータ)に免許された周波数帯域(ライセンスバンド(licensed band)ともいう)において排他的な運用がなされることを想定して仕様化が行われてきた。ライセンスバンドとしては、例えば、800MHz、1.7GHz、2GHzなどが使用される。
近年、スマートフォンやタブレットなどの高機能化されたユーザ端末(UE:User Equipment)の普及は、ユーザトラヒックを急激に増加させている。増加するユーザトラヒックを吸収するため、更なる周波数バンドを追加することが求められているが、ライセンスバンドのスペクトラム(licensed spectrum)には限りがある。
このため、Rel.13 LTEでは、ライセンスバンド以外に利用可能なアンライセンススペクトラム(unlicensed spectrum)のバンド(アンライセンスバンド(unlicensed band)ともいう)を利用して、LTEシステムの周波数を拡張することが検討されている(非特許文献2)。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帯などの利用が検討されている。
具体的には、Rel.13 LTEでは、ライセンスバンドとアンライセンスバンドの間でのキャリアアグリゲーション(CA:Carrier Aggregation)を行うことが検討されている。このように、ライセンスバンドとともにアンライセンスバンドを用いて行う通信をLAA(License-Assisted Access)と称する。なお、将来的には、ライセンスバンドとアンライセンスバンドのデュアルコネクティビティ(DC:Dual Connectivity)や、アンライセンスバンドのスタンドアローン(SA:Stand-Alone)もLAAの検討対象となる可能性がある。
LAAが運用されるアンライセンスバンドでは、他事業者のLTE、Wi−Fi又はその他のシステムとの共存のため、干渉制御機能の導入が検討されている。Wi−Fiでは、同一周波数内での干渉制御機能として、CCA(Clear Channel Assessment)に基づくLBT(Listen Before Talk)が利用されている。LBTは、信号の送信前にリスニング(センシング)を行い、リスニング結果に基づいて送信を制御する技術である。例えば、日本や欧州などにおいては、5GHz帯アンライセンスバンドで運用されるWi−Fiなどのシステムにおいて、LBT機能が必須と規定されている。
3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2"
AT&T, "Drivers, Benefits and Challenges for LTE in Unlicensed Spectrum," 3GPP TSG RAN Meeting #62 RP-131701
ところで、LTEシステムでは、マルチプルタイミングアドバンス(MTA:Multiple Timing Advance)による上りキャリアアグリゲーション(UL−CA)時に、タイミングアドバンスグループ(TAG:Timing Advance Group)毎に、タイミング制御を行う。各TAGに関して、非衝突型ランダムアクセスを用いて上り送信のタイミングを調整するための情報が取得される。
しかしながら、LBTが設定された複数のキャリアが1つのTAGに属する場合には、従来のランダムアクセス手順を用いると、周波数利用効率が劣化するおそれがある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、LBTが設定された複数のキャリアが1つのTAGに属する場合であっても、適切なランダムアクセス動作を実現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、上り送信前にリスニングを実施する2つ以上のキャリアに関してランダムアクセス手順を制御する制御部と、前記2つ以上のキャリアの少なくとも1つでランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部と、前記ランダムアクセスプリアンブルに対応する応答信号を受信する受信部と、を有し、前記制御部は、前記応答信号の受信に伴って、前記2つ以上のキャリアにおけるランダムアクセスプリアンブルの送信を停止するように制御することを特徴とする。
本発明によれば、LBTが設定された複数のキャリアが1つのTAGに属する場合であっても、適切なランダムアクセス動作を実現することができる。
アンライセンスバンドでLTE/LTE−Aを運用するシステム(例えば、LAAシステム)においては、他事業者のLTE、Wi−Fi又はその他のシステムとの共存のため、干渉制御機能が必要になると考えられる。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は、運用形態がCA、DC又はSAのいずれであるかに関わらず、総称して、LAA、LAA−LTE、LTE−U、U−LTEなどと呼ばれてもよい。
一般に、アンライセンスバンドのキャリア(キャリア周波数又は単に周波数と呼ばれてもよい)を用いて通信を行う送信ポイント(例えば、無線基地局(eNB)、ユーザ端末(UE)など)は、当該アンライセンスバンドのキャリアで通信を行っている他のエンティティ(例えば、他のUE)を検出した場合、当該キャリアで送信を行うことが禁止されている。
このため、送信ポイントは、送信タイミングよりも所定期間前のタイミングで、リスニング(LBT)を実行する。具体的には、LBTを実行する送信ポイントは、送信タイミングよりも所定期間前のタイミング(例えば、直前のサブフレーム)で、対象となるキャリア帯域全体(例えば、1コンポーネントキャリア(CC:Component Carrier))をサーチし、他の装置(例えば、無線基地局、UE、Wi−Fi装置など)が当該キャリア帯域で通信しているか否かを確認する。
なお、本明細書において、リスニングとは、ある送信ポイント(例えば、無線基地局、ユーザ端末など)が信号の送信を行う前に、他の送信ポイントなどから所定レベル(例えば、所定電力)を超える信号が送信されているか否かを検出/測定する動作を指す。また、無線基地局及び/又はユーザ端末が行うリスニングは、LBT、CCA、キャリアセンスなどと呼ばれてもよい。
また、例えばeNBによって下りリンクの送信前に行われるLBTは、DL LBTと呼ばれてもよく、例えばUEによって上りリンクの送信前に行われるLBTは、UL LBTと呼ばれてもよい。UEは、UL LBTを実施すべきキャリアに関する情報を通知されてもよく、当該情報に基づいて当該キャリアを判断してUL LBTを実施してもよい。
送信ポイントは、他の装置が通信していないことを確認できた場合、当該キャリアを用いて送信を行う。例えば、送信ポイントは、LBTで測定した受信電力(LBT期間中の受信信号電力)が所定の閾値以下である場合、チャネルがアイドル状態(LBTidle)であると判断し送信を行う。「チャネルがアイドル状態である」とは、言い換えると、特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、チャネルがアイドルである、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、送信ポイントは、対象となるキャリア帯域のうち、一部の帯域でも他の装置が使用中であることを検出した場合、自らの送信処理を中止する。例えば、送信ポイントは、当該帯域に係る他の装置からの信号の受信電力が、所定の閾値を超過していることを検出した場合、チャネルはビジー状態(LBTbusy)であると判断し、送信を行わない。LBTbusyの場合、当該チャネルは、改めてLBTを行いアイドル状態であることが確認できた後に初めて利用可能となる。なお、LBTによるチャネルのアイドル状態/ビジー状態の判定方法は、これに限られない。
LBTのメカニズム(スキーム)としては、FBE(Frame Based Equipment)及びLBE(Load Based Equipment)が検討されている。両者の違いは、送受信に用いるフレーム構成、チャネル占有時間などである。FBEは、LBTに係る送受信の構成が固定タイミングを有するものである。また、LBEは、LBTに係る送受信の構成が時間軸方向で固定でなく、需要に応じてLBTが行われるものである。
具体的には、FBEは、固定のフレーム周期をもち、所定のフレームで一定時間(LBT時間(LBT duration)などと呼ばれてもよい)キャリアセンスを行った結果、チャネルが使用可能であれば送信を行うが、チャネルが使用不可であれば次のフレームにおけるキャリアセンスタイミングまで送信を行わずに待機するというメカニズムである。
一方、LBEは、キャリアセンス(初期CCA)を行った結果チャネルが使用不可であった場合はキャリアセンス時間を延長し、チャネルが使用可能となるまで継続的にキャリアセンスを行うというECCA(Extended CCA)手順を実施するメカニズムである。LBEでは、適切な衝突回避のためランダムバックオフが必要である。
なお、キャリアセンス時間(キャリアセンス期間と呼ばれてもよい)とは、1つのLBT結果を得るために、リスニングなどの処理を実施してチャネルの使用可否を判断するための時間(例えば、1シンボル長)である。
送信ポイントは、LBT結果に応じて所定の信号(例えば、チャネル予約(channel reservation)信号)を送信することができる。ここで、LBT結果とは、LBTが設定されるキャリアにおいてLBTにより得られたチャネルの空き状態に関する情報(例えば、LBTidle、LBTbusy)のことをいう。
また、送信ポイントは、LBT結果がアイドル状態(LBTidle)である場合に送信を開始すると、所定期間(例えば、10−13ms)LBTを省略して送信を行うことができる。このような送信は、バースト送信、バースト、送信バーストなどとも呼ばれる。
以上述べたように、LAAシステムにおいて、送信ポイントに、LBTメカニズムに基づく同一周波数内における干渉制御を導入することにより、LAAとWi−Fiとの間の干渉、LAAシステム間の干渉などを回避することができる。また、LAAシステムを運用するオペレータ毎に、送信ポイント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干渉を低減することができる。
ところで、アンライセンスバンドのセルであっても、上り送信タイミング調整のためにランダムアクセス(RA:Random Access)手順を行う必要がある場合がある。例えば、アンライセンスバンドのSCell(Secondary Cell)を形成するeNBとUEとの距離が、ライセンスバンドのPCell(Primary Cell)を形成するeNBとUEとの距離と異なる場合には、SCell用の送信タイミングは、PCell用の送信タイミングと異なると想定される。なお、アンライセンスバンドのSCellは、例えばLAA SCellと呼ばれてもよい。
まず、ライセンスバンドのPCellを利用した、ライセンスバンドのSCellのRA手順の一例について、図1を用いて説明する。図1は、既存のLTEシステムにおけるSCellのランダムアクセス手順のシーケンスの一例を示す図である。図1のシーケンスの初期状態では、UEはPCellとRRC接続状態を維持している一方、SCellとは非同期状態となっている。また、ここではPCellとSCellを用いてCAが行われている場合を例に説明するが、DCが行われていてもよい。
図1では、SCellで非衝突型ランダムアクセス(Non−CBRA:Non-Contention-Based Random Access)に基づく制御を行う。図1の例では、ネットワーク側(例えば、eNB)は、SCellでのランダムアクセスチャネル(PRACH:Physical Random Access Channel)の送信指示を、下りL1/L2制御チャネル(例えば、PDCCH(Physical Downlink Control Channel)やEPDCCH(Enhanced PDCCH))を用いて、UEに対してPCellで送信する(メッセージ(Msg.)0)。
メッセージ0は、UE固有のランダムアクセスプリアンブル(RA preamble)に関するプリアンブルインデックスなどのPRACH送信に関する情報を含み、UEによってRA手順の初期化に用いられる。メッセージ0は、例えば、DCI(Downlink Control Information)フォーマット1Aにより通知される。なお、メッセージ0は、PDCCH指示(PDCCH order)、PRACHトリガ、非衝突型RAを開始するための信号、ランダムアクセス開始情報、ランダムアクセス指示情報、ランダムアクセス割り当て情報(ランダムアクセスプリアンブルアサインメント)などと呼ばれてもよい。
次に、UEは、受信したDCIに基づいてRAプリアンブル(PRACH)をSCellで送信する(メッセージ1)。一方、ネットワーク側は、UEから送信されたRAプリアンブルをSCellで検出すると、ランダムアクセスレスポンス(RAR:Random Access Response)をPCellで送信する(メッセージ2)。
なお、RAプリアンブルの識別子(RA−RNTI:Random Access Radio Network Temporary Identifier)は、以下の式(1)に基づいて決定することができる。
式(1)
RA−RNTI=1+tid+10×fid
ここで、tidは、RAプリアンブルを送信したサブフレーム番号(例えば、0−9)であり、fidは、周波数リソース番号(例えば、0−5)である。
RA−RNTI=1+tid+10×fid
ここで、tidは、RAプリアンブルを送信したサブフレーム番号(例えば、0−9)であり、fidは、周波数リソース番号(例えば、0−5)である。
PRACHの送信が終わると、UEは、所定の期間、当該PRACHに対するRAR用のDCI(RARを受信するためのリソースの特定に用いるDCI)の受信を試みる。RAR用のDCIの受信を試行する当該期間(RARの受信試行期間)は、RARウィンドウと呼ばれてもよい。RARウィンドウにおいてRAR用のPDCCHの受信に成功しなかった場合、UEはPRACHを再送してもよい。
PRACHの再送は、送信電力を増加(パワーランピング)して行われる。PRACHの送信電力は、MACレイヤにおいて制御され、具体的にはプリアンブル送信回数(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER)に基づいて算出される。プリアンブル送信回数は、再送の度に1ずつインクリメントされる。
また、RARウィンドウは、RAプリアンブル送信(PRACH送信)後の所定サブフレーム以降から所定の期間に設定される。例えば、RARウィンドウは、RAプリアンブル送信完了後3サブフレーム以降のサブフレームから開始し、所定数(RARウィンドウサイズ)のサブフレーム長で構成される。なお、RARウィンドウサイズ(ra-ResponseWindowSize)は、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング)などを用いてeNBからUEに通知されてもよい。
なお、RARの送信は、PDCCHによるRAR用のDCIの送信と、PDSCHによるRARを示すMAC PDU(Medium Access Control Protocol Data Unit)の送信と、から成る。RAR用のDCIは、共通サーチスペース(CSS:Common Search Space)で送信される。
このため、SCellでPRACHを送信する場合であっても、CSSが設定されるセル(例えば、PCell)における受信動作が必要となる。このように、PRACHを送信するセルと、当該PRACHの応答信号(RAR)を受信するセルが異なる場合、UEは、PRACHを送信したセルのサブフレーム情報(例えば、サブフレーム番号)などによりRARの受信(受信タイミング、復号処理等)を制御する。なお、PCell以外のセルでRARが受信されてもよい。
図2は、既存のLTEシステムにおけるRAR用のMAC PDUの構成を示す図である。図2に示すように、従来の(Rel.12までのLTEシステムにおける)RAR用のMAC PDUは、MACヘッダに、RAプリアンブルの識別子(RA−RNTI:Random Access Radio Network Temporary Identifier)に相当する識別子(例えば、RAPID(Random Access Preamble Identifier))を示すMACサブヘッダを1つ以上含み、当該RAPIDに対応するMAC RARを含んで構成される。ここで、RAPIDは、MACサブヘッダに含まれる識別子であり、6ビットで表される。
なお、従来の(Rel.12までのLTEシステムにおける)MAC RARは、6オクテット(=48ビット)で構成される。具体的には、MAC RARは、1ビットの予約(R:Reserved)フィールドと、11ビットのタイミングアドバンスコマンド(TAC:Timing Advance Command)フィールドと、20ビットのUL(Uplink)グラントフィールドと、16ビットのTC−RNTI(Temporary Cell Radio Network Temporary Identifier)フィールドと、を含む。
なお、予約フィールドは、特に情報の通知に利用されなくてもよいし、自由に利用されてもよい。また、TACフィールドは、上り送信のタイミングを調整するための情報(上り送信タイミング情報)を含み、TC−RNTIフィールドは、端末を識別するための一時的な情報(一時的な端末識別子)を含む。
UEは、受信したRARに含まれるTACを用いて、上り送信のタイミングを調整する。これにより、非衝突型RA処理が完了し、SCellとのコネクションが確立する。
また、UEは、RARに含まれるULグラントに基づいて、RARの受信後の上り送信を行うことができる。例えば、UEは、非周期CSI(Channel State Information)、所定のMAC制御情報(CE(Control Element))、データなどを送信することができる。MAC CEとしては、PHR(Power Headroom Report) MAC CEや、BSR(Buffer Status Report) MAC CEなどが送信されてもよい。
LTEシステムでは、マルチプルタイミングアドバンス(MTA:Multiple Timing Advance)による上りキャリアアグリゲーション(UL−CA)時に、タイミングアドバンスグループ(TAG:Timing Advance Group)毎にタイミング制御を行う。各TAGには、必ずしもPCellが含まれるとは限られないため、SCellにおける非衝突型RAが導入されている。
従来のLTEでは、eNBは、同じTAG内の1つのCCに対してのみPRACH送信をトリガする(同じTAG内の複数のCCに対してPRACH送信をトリガすることはない)。従来のLTEはライセンスCCを前提としており、UEは、PRACH送信のトリガに対して遅延なくPRACH送信を実施することができるためである。
しかしながら、アンライセンスCC(unlicensed CC)の場合、PRACH送信の前にLBTが必要となるため、1つのアンライセンスCCに対してPRACH送信をトリガするだけではなかなか送信できないという状況が生じ得る。
図3は、ライセンスCC(licensed CC)とアンライセンスCCとでCAを適用する場合の想定シナリオの一例を示す図である。図3A−3Cでは、TAGが2つ設定されており、いずれの例においても、TAG1はライセンスCC(周波数F1)に対応する。一方、TAG2は、図3AではライセンスCC(周波数F2)及びアンライセンスCC(周波数F3)を含み、図3Bでは1つのアンライセンスCC(F3)を含み、図3Cでは2つのアンライセンスCC(F2及びF3)を含む。
図3Aのシナリオでは、アンライセンスCC(F3)を含むTAG2の上り送信タイミングは、同じTAGに属するライセンスCC(F2)の上り送信タイミングとなるため、F2でRA手順を実施すればよく、PRACH送信が行えないという事態は生じない。
図3Bのシナリオでは、アンライセンスCC(F3)のみを含むTAG2の上り送信タイミングは、F3でRA手順を行って調整することになる。この場合、UEは、F3のPRACH送信をトリガされると、PRACH送信の前にLBTを実施し、LBT結果がLBTidleであればPRACHを送信してRARの受信を試みる。
一方で、LBT結果がLBTbusyの場合、PRACHを送信することができない。この際、通常のPRACHのパワーランピング処理を用いるものとすると、LBTbusyが連続した後のPRACHの送信電力が過剰に大きいものとなってしまうことが考えられる。
この問題に対処するため、Rel.12のDCのPRACH送信のパワーリミテッド時の電力制御方法と同様の方法を用いることが検討されている。具体的には、LBT結果がLBTbusyの場合には、PHYレイヤはMACレイヤに対してパワーランピング停止に関する情報(power ramping suspension indicator)を送信する。
そして、当該情報を受けたMACレイヤは、上述のプリアンブル送信回数(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER)をインクリメントしないように処理する。つまり、今回のPRACH送信で用いるはずだった送信電力を用いて、次回の再送を実施することになる。このようにすることで、不適切なパワーランピングを抑制することができる。
図3Cのシナリオでは、ライセンスCCを含むTAG1とは別に設定される、アンライセンスCC(F2及びF3)のみを含むTAG2の上り送信タイミングは、F2及び/又はF3でRA手順を行って調整することになる。本発明者らは、図3Cのシナリオにおいて、PRACHトリガに基づく従来のRA手順を用いると、上り送信タイミングの調整に問題が生じることに着目した。以下で、図4及び図5を参照して当該問題について詳細に説明する。
図4及び図5は、それぞれ1つのTAGに複数のアンライセンスCCが含まれる場合の課題の一例を示す図である。図4A及び図5Aは、TAG1に属するCC1を含むMCGと、TAG2に属する2つのCC(CC2、CC3)を含むSCGと、でDCを行う例を、比較対象として示している。図4B及び図5Bは、TAG1に属するライセンスCC(CC1)と、TAG2に属する2つのアンライセンスCC(CC2、CC3)と、でCAを行う例を示している。
なお、図4及び図5では、PRACH送信可能なタイミング(Possible RA tx. opportunity)が示されており、CC1及びCC2では同じタイミングとなっている一方、CC3は他のCCと異なるタイミングが設定される例が示されている。なお、本例では説明の簡単のためこのように設定したに過ぎず、各CCのPRACH送信可能なタイミングはこれに限られるものではない。また、図4A及び図5Aでは、CC2のPRACHトリガと同じタイミングでCC1のPRACHトリガも通知されるものとする。
図4では、TAG2のRA手順はCC2で行うものとして、CC2に関するPRACHトリガがUEに通知される。図4Aでは、CC1及びCC2において同じタイミングでPRACH送信が発生するため、UEの許容送信電力を超えた(パワーリミテッド)状態となるが、PRACHの同時送信はMCGが優先されるため、まずCC1のPRACH送信が実施される。その後、CC2のPRACH送信(再送)が実施される。
一方、図4Bでは、CC2のチャネルが埋まっており、CC2のLBT結果が連続してLBTbusyとなってしまっており、PRACH送信が実施できていない。このように、1つのアンライセンスCCのみに対してPRACHトリガを通知する構成とすると、同じTAGの他のアンライセンスCCが空いていてもPRACH送信を実施する機会がないという事態が生じる。
図5では、TAG2のRA手順はCC2及びCC3で行うものとして、CC2に関するPRACHトリガ及びCC3に関するPRACHトリガがUEに通知される。図5Aでは、図4Aと同様に、CC1及びCC2においてパワーリミテッド状態となるが、まずCC1のPRACH送信が実施される。その後、CC3のPRACH送信が実施されている。さらにその後、CC2のPRACH送信(再送)が実施される。
一方、図5Bでは、CC3では1回のLBT試行でLBTidleが得られ、PRACH送信を行うことができている。CC2のチャネルが埋まっており、CC2のLBT結果が連続してLBTbusyとなってしまっており、PRACH送信が実施できていない。このように、複数のアンライセンスCCに対してPRACHトリガを通知する構成とすると、各CCのRA手順は独立に実施されるため、あるCC(例えば、図5BのCC3)でタイミングアドバンス(TA)の取得が完了した場合であっても、別のCC(例えば、図5BのCC2)のRA手順は継続されることとなる。
以上説明したように、LBTが設定された複数のキャリアが1つのTAGに属する場合に、従来のRA手順を用いてTAの取得を行うと、LBTのためにPRACHの送信機会が少なかったり、無駄なRA手順が実施されたりすることで、周波数利用効率が劣化するおそれがある。
そこで、本発明者らは、LBTが設定された複数のキャリアが1つのTAGに属する場合に、当該複数のキャリアに関して1つ以上のRA手順を設定するとともに、TAの取得が完了した後速やかに不要なRA手順を中止することを着想した。本発明の一態様によれば、UL LBTが設定されたキャリアのみで構成されるTAGにおいて、PRACHの送信機会を増加し、通信遅延の増大や周波数利用効率の劣化を抑制することができる。
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。各実施形態では、ライセンスバンドをPCell(Primary Cell)とし、アンライセンスバンドをSCellとしてCAが適用されるものとして説明するが、これに限られない。
すなわち、各実施の形態において、ライセンスバンド(及びPCell)をリスニング(LBT)が設定されないキャリア(LBTを実施しないキャリア、LBTを実施できないキャリアなどと呼ばれてもよい)とし、アンライセンスバンド(及びSCell)をリスニング(LBT)が設定されるキャリア(又はLBTを実施するキャリア、LBTを実施すべきキャリアなどと呼ばれてもよい)とした構成も、本発明の実施形態を構成する。
また、LBTが設定されないキャリア及び設定されるキャリアと、PCell及びSCellとの組み合わせについても、上述の構成に限られない。例えばアンライセンスバンドにスタンドアローンでUEが接続する場合(PCell及びSCellが、全てLBTが設定されるキャリアである場合)などにも、本発明を適用することができる。
(無線通信方法)
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態では、UEは、LBTが設定された複数のCC(例えば、アンライセンスCC)が1つのTAGに属する場合に、当該TAGに属する少なくとも2つ以上のCCに関してPRACHトリガを受信し、それぞれのCCで独立にRA手順を開始する。そして、UEは、当該2つ以上のRA手順において、いずれかのRA手順でRARの受信に成功した場合、残りのRA手順を停止する(例えば、RAプリアンブルの送信/再送を停止する)ように制御する。
<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態では、UEは、LBTが設定された複数のCC(例えば、アンライセンスCC)が1つのTAGに属する場合に、当該TAGに属する少なくとも2つ以上のCCに関してPRACHトリガを受信し、それぞれのCCで独立にRA手順を開始する。そして、UEは、当該2つ以上のRA手順において、いずれかのRA手順でRARの受信に成功した場合、残りのRA手順を停止する(例えば、RAプリアンブルの送信/再送を停止する)ように制御する。
図6は、第1の実施形態の概念説明図である。図6では、図5Bと同様の例が示されている。図6の例では、UEは、CC3でPRACH送信に成功し、その後のRARウィンドウ中にRARの受信に成功すると、同じTAGのCC2のPRACH送信を行わないようにする。
具体的に、第1の実施形態の一実施例は、以下のステップST11−ST14のように実現される。まず、eNBは、同じTAG内の複数のアンライセンスCCに対して、それぞれ独立にPRACH送信をトリガするように、複数の(別々の)PDCCH指示を送信する(ステップST11)。
UEは、ステップST11で指示された複数のアンライセンスCCでLBTを実施し、LBTidleであればトリガされたPRACH送信を実施する(ステップST12)。ただし、ステップST12の実施は、UEが、送信したRAプリアンブルに対応するRAPIDを含むRARの受信に成功するまでの間に限る。
eNBは、トリガした各CCでRAプリアンブルの受信を行い、受信に成功した1つ以上のPRACHについてのRARを、PCellで送信する(ステップST13)。なお、eNBは受信に成功した全てのPRACHに対応するRARを送信してもよいし、1つ以上のPRACHを選択して対応するRARを送信してもよい。この際、UEは、送信したRAプリアンブルに対応するRAPIDを含むRARの受信を、各CCのRARウィンドウ内で試行する。
UEは、少なくとも1つのCCに関するRARの受信に成功した場合、同じTAG内の全てのCCでのPRACH送信動作を止める(ステップST14)。また、いずれかのCCでRARウィンドウが経過していない(RAR受信試行を行っている)場合、RAR受信試行を止めてもよい。
なお、UEは、ステップST13において1つのCCのRARの受信に成功した場合、当該RARに含まれるTA値を、当該CCが属するTAGに適用することができる。また、複数のRARの受信に成功した場合には、任意のCCを選択して、当該CCで受信したRARに含まれるTA値を用いるものとしてもよいし、所定の規則に従って判断したいずれかのCC(例えば、RARを受信したCCのうち、最小のCCインデックスのCC、最大のCCインデックスのCCなど)で受信したRARに含まれるTA値を用いるものとしてもよい(ステップST15)。
UEは、上位レイヤシグナリングにより、RARウィンドウのサイズ、プリアンブルの送信電力及び/又は再送電力に関するパラメータ(例えば、プリアンブルの初期送信電力(preambleInitialReceivedTargetPower)、プリアンブルフォーマットに基づくオフセット(DELTA_PREAMBLE)、パワーランピングの電力増分(powerRampingStep))などを、CC毎に設定されてもよい。これらのパラメータの少なくとも1つは、複数のCC共通の値に設定されるものとしてもよい。また、UEは、プリアンブル送信回数(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER)をCC毎に管理する。
既存のLTEシステムでは、MACレイヤにおいて算出されるプリアンブル送信電力(Preamble Tx power)は、以下の式(2)で表すことができる。
式(2)
Preamble Tx power = preambleInitialReceivedTargetPower+DELTA_PREAMBLE+(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER−1)*powerRampingStep
Preamble Tx power = preambleInitialReceivedTargetPower+DELTA_PREAMBLE+(PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER−1)*powerRampingStep
なお、第1の実施形態では、CC毎のプリアンブル送信電力制御を、上記式(2)に基づいて行ってもよいし、異なる式に基づいて行ってもよい。
第1の実施形態では、所定のCCでPRACHを送信後、当該所定のCCのRARウィンドウにおいて全くRARを受信していない場合又は受信したいずれのRARにも送信したRAプリアンブルに対応する識別子(RAPID)が含まれていない場合、かつ、所定のCCに関してPHYレイヤからMACレイヤにパワーランピング停止に関する情報が通知されていない場合(LBT結果がLBTidleだった場合)に、当該所定のCCのプリアンブル送信回数を1でインクリメントする。
また、UEは、1つのPDCCH指示に基づいて、複数のRAリソース(PRACH configuration indexで指定される周期的なリソース。PRACHリソースと呼ばれてもよい)を使用可能と判断してもよいし、アンライセンスCCの1つのRAリソース(周期的でない一回分のRAリソース)を使用可能と判断してもよい。後者の場合、PDCCH指示送信後のサブフレーム用途を制限しないように構成することができる。
以下、第1の実施形態の具体的な実施例を示す。図7は、第1の実施形態におけるRA手順の一例を示す図である。本例では、UEに3つのアンライセンスバンドCC(CC1−CC3)によるCAが設定される例を示している。また、各CCのRARウィンドウは全て3に設定されている。
図7において、UEは、所定のサブフレームで、CC1−CC3に対して、それぞれ独立にRA手順(PRACH送信)をトリガするように、別々のPDCCH指示を受信する(ステップST11)。本例では、UEは、各PDCCH指示により、各CCにおけるRAリソースが7サブフレーム周期で使用可能であり、CC3、CC2、CC1の順で連続したサブフレームに割り当てられることを把握するものとする。
UEは、次にステップST12の処理を実施する。まず、UEは、サブフレーム#1でCC3のPRACH送信を行うために、サブフレーム#0でCC3のLBTを実施する。本例では、当該LBTの結果はLBTbusyであり、CC3でPRACH送信は実施できない。なお、この場合、UEは、上述したようにパワーランピング停止に関する情報をUEのPHYレイヤからMACレイヤに通知するなどして、CC3のプリアンブル送信回数(Tcc3)を増加させないように制御する。
そして、UEは、サブフレーム#1でCC2のLBTを実施した結果LBTidleであったため、サブフレーム#2においてCC2のPRACH送信を実施する。また、UEは、サブフレーム#2でCC1のLBTを実施した結果LBTidleであったため、サブフレーム#3においてCC1のPRACH送信を実施する。
ステップST13において、UEは、CC2のRAR受信に失敗する(Failed RAR2)一方、CC1のRAR受信に成功する(Successful RAR1)。UEは、RAR受信に失敗したCCでは上述のパワーランピング処理を実施することができる。本例では、UEは、CC2のプリアンブル送信回数(Tcc2)を1でインクリメントし、CC2の次回のPRACH再送をpowerRampingStepだけランピングするように制御してもよい。
UEは、CC1でRAR受信に成功したため、CC1と同じTAGに属するCC2及びCC3でPRACH送信を停止する(ステップST14)。このようにして、UEはTAを取得することができる。
図8は、第1の実施形態におけるRA手順の別の一例を示す図である。本例では、図7の例でステップST13において複数のRARの受信に成功した場合の処理(ステップST15)を示している。
UEは、ステップST15において、受信に成功したRAR1及びRAR2のいずれか一方のTAを、CC1−CC3から成るTAGに用いるようにしてもよい。また、UEは、所定の規則に基づいてRAR1及びRAR2のいずれかのTAを用いるようにしてもよい。例えば、CC1及びCC2のうち、最小のCCインデックスであるCC1で受信したRARを利用するようにしてもよい。
以上述べた第1の実施形態によれば、複数のアンライセンスCCで個別のRA手順を開始することができるため、LBTによるPRACH送信機会の減少の影響を抑制することができる。また、TA取得完了後は各RA手順を停止することで、UEの負荷の増大を抑制することができる。
<第1の実施形態の変形例>
図7及び図8で示したような、UEが複数のCCでPRACH送信に成功し、eNBが複数のPRACHを受信した場合であっても、eNBはこれら複数のPRACH全てに対してRARを送信しなくてもよい。eNBはPRACHの受信に成功した1つ以上のCCから、任意のCCを選択して、当該CCでRARを送信するように制御してもよいし(オプション1)、所定の規則に従って判断したいずれかのCC(例えば、PRACHを受信したCCのうち、最小のCCインデックスのCC、最大のCCインデックスのCCなど)でRARを送信するように制御してもよい(オプション2)。
図7及び図8で示したような、UEが複数のCCでPRACH送信に成功し、eNBが複数のPRACHを受信した場合であっても、eNBはこれら複数のPRACH全てに対してRARを送信しなくてもよい。eNBはPRACHの受信に成功した1つ以上のCCから、任意のCCを選択して、当該CCでRARを送信するように制御してもよいし(オプション1)、所定の規則に従って判断したいずれかのCC(例えば、PRACHを受信したCCのうち、最小のCCインデックスのCC、最大のCCインデックスのCCなど)でRARを送信するように制御してもよい(オプション2)。
図9は、第1の実施形態の変形例におけるRA手順の一例を示す図である。本例では、図7及び図8と同様にUEがCC1及びCC2でPRACH送信に成功しており、eNBは上述のオプション1に従って、CC2を選択してRARを送信している。
図10は、第1の実施形態の変形例におけるRA手順の別の一例を示す図である。本例では、図7及び図8と同様にUEがCC1及びCC2でPRACH送信に成功しており、eNBは上述のオプション2に従って、最小のCCインデックスに対応するCC1を選択してRARを送信している。
なお、図10において、eNBが複数のPRACHを受信した場合にCCの選択に用いる所定の規則を、UEが把握している場合には、RARが送信されると想定されるCCでのみRAR受信を試行するようにしてもよい。例えば、図10において、eNBが最小のCCインデックスのCCでRARを送信することを、UEが把握する場合には、当該UEはCC2のRARウィンドウでRARの受信を試行しなくてもよい。
UEは、当該所定の規則に関する情報を、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(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block))など)、その他の信号又はこれらの組み合わせによって通知されてもよい。
第1の実施形態の変形例によれば、eNBが複数のRARを送信することがなくなるため、通信オーバヘッドの増大を抑制することができる。
<第2の実施形態>
本発明の第2の実施形態では、UEは、LBTが設定された複数のCCが1つのTAGに属する場合に、当該TAGに属する少なくとも2つ以上のCCに関する1つのPRACHトリガを受信し、複数のCC共通のRA手順(複数のCCにまたがったRA手順)の実施を開始する。そして、UEは、当該RA手順において、いずれかのCCでRARの受信に成功した場合、他のCCでRAプリアンブルの送信/再送を停止するように制御する。
本発明の第2の実施形態では、UEは、LBTが設定された複数のCCが1つのTAGに属する場合に、当該TAGに属する少なくとも2つ以上のCCに関する1つのPRACHトリガを受信し、複数のCC共通のRA手順(複数のCCにまたがったRA手順)の実施を開始する。そして、UEは、当該RA手順において、いずれかのCCでRARの受信に成功した場合、他のCCでRAプリアンブルの送信/再送を停止するように制御する。
つまり、第2の実施形態では、同じTAG内の複数(例えば、全て)のアンライセンスCCを1つのCCと見なしてRA手順を実施することになる。なお、CC共通のRA手順は、CCで共有されるRA手順と呼ばれてもよい。
図11は、第2の実施形態の概念説明図である。図11では、図5Bと同様の例が示されている。図11の例では、UEは、1つのPDCCH指示でCC2及びCC3に関する1つのRA手順が開始されている。そして、UEは、CC3でPRACH送信に成功し、その後のRARウィンドウ中にRARの受信に成功すると、同じTAGのCC2のPRACH送信を行わないようにする。
具体的に、第2の実施形態の一実施例は、以下のステップST21−ST23のように実現される。まず、eNBは、同じTAG内のいずれかのアンライセンスCCに対して、複数CC共通のRA手順の開始をトリガするように、1つのPDCCH指示を送信する(ステップST21)。当該PDCCH指示には、複数のCCにまたがってRAを送信することを示す情報が含まれてもよいし、RA手順に用いる複数(2つ以上)のCCを特定するための情報(例えば、x個(x>1)のCCインデックス)が含まれてもよい。図11では、CC2でPDCCH指示が通知されている。
UEは、ステップST21でRA手順実施対象として指示された複数のアンライセンスCCのうち、最先のRAリソースを有するアンライセンスCCでLBTを実施する(ステップST22)。当該LBT結果がLBTidleであれば、LBTを実施したCCでPRACH送信を実施し、当該PRACH送信に対応するRARウィンドウが経過するまでは、同じTAG内の他のアンライセンスCCでPRACH送信を行わない(停止する)ように制御する。一方で、LBT結果がLBTbusyであれば、次の最先のRAリソースを有するアンライセンスCCでLBTを実施する処理を継続する。
eNBは、トリガした各CCでRAプリアンブルの受信を行い、受信に成功したPRACHについてのRARを、PCellで送信する(ステップST23)。UEは、PRACHを送信したCCに関するRARの受信に成功した場合、当該RARに含まれるTA値を、当該CCが属するTAGに適用することができる。一方、UEは、RARの受信に失敗した場合、ステップST22に戻り、次の最先のRAリソースを有するアンライセンスCCでLBTを実施する処理を継続する。
なお、UEは、ステップST21で指示された同じTAG内の複数のアンライセンスCCに関して、共通の1つのプリアンブル送信回数を用いて、PRACHの送信電力制御(パワーランピング)を行う。例えば、UEは、あるCCでLBT結果がLBTbusyとなった場合、共通のプリアンブル送信回数を増加させないように制御する。UEは、TAG内でPRACH送信に成功したCCがある場合には、当該CCがどのCCであっても、共通のプリアンブル送信回数を所定の数(例えば、1)でインクリメントする。
具体的には、第2の実施形態では、所定のCCでPRACHを送信後、当該所定のCCのRARウィンドウにおいて全くRARを受信していない場合又は受信したいずれのRARにも送信したRAプリアンブルに対応する識別子(RAPID)が含まれていない場合、及び/又は、所定のCCに関してPHYレイヤからMACレイヤにパワーランピング停止に関する情報が通知されていない場合(LBT結果がLBTidleだった場合)に、CC共通のプリアンブル送信回数(CC共通のプリアンブル送信回数)を1でインクリメントする。
第2の実施形態では、CC共通のプリアンブル送信電力制御を、上記式(2)でPREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTERをCC共通のプリアンブル送信回数(COMMON_PREAMBLE_TRANSMISSION_COUNTER)とみなした式に基づいて行ってもよいし、異なる式に基づいて行ってもよい。
なお、UEは、上位レイヤシグナリングにより、RARウィンドウのサイズ、プリアンブルの送信/再送電力に関するパラメータなどを、CC毎に設定されてもよい。これらのパラメータの少なくとも1つは、複数のCC共通の値に設定されるものとしてもよい。
以下、第2の実施形態の具体的な実施例を示す。図12は、第2の実施形態におけるRA手順の一例を示す図である。本例では、図7と同様に、UEに3つのアンライセンスバンドCC(CC1−CC3)によるCAが設定される例を示している。また、各CCのRARウィンドウは全て3に設定されている。
図12において、UEは、所定のサブフレームで、CC1−CC3が属するTAGに対して、これらのCCにまたがったRA手順をトリガするように、いずれかのCCでPDCCH指示を受信する(ステップST21)。本例では、UEは、当該PDCCH指示により、各CCにおけるRAリソースが7サブフレーム周期で使用可能であり、CC3、CC2、CC1の順で連続したサブフレームに割り当てられることを把握するものとする。
UEは、次にステップST22の処理を実施する。まず、UEは、最先のRAリソースを有するCC3のサブフレーム#1でPRACH送信を行うために、サブフレーム#0でCC3のLBTを実施する。本例では、当該LBTの結果はLBTbusyであり、CC3でPRACH送信は実施できない。なお、この場合には、上述したように、CC共通のプリアンブル送信回数は増加させない。
そして、UEは、サブフレーム#1でCC2のLBTを実施した結果LBTidleであったため、サブフレーム#2においてCC2のPRACH送信を実施する。この場合、UEは、CC2のPRACH送信に対応するRARウィンドウが経過するまでは、他のCC(CC1、CC3)のプリアンブル送信を停止する。したがって、サブフレーム#3においてCC1のPRACH送信は実施されないため、UEは、サブフレーム#2でCC1のLBTを実施しなくてもよい。
ステップST23において、UEは、CC2のRAR受信に失敗する(Failed RAR2)。UEは、RAR受信に失敗した場合に上述のパワーランピング処理を実施することができる。本例では、UEは、CC共通のプリアンブル送信回数を1でインクリメントし、次回のいずれかのCCにおけるPRACH再送をpowerRampingStepだけランピングするように制御してもよい。
UEは、次の最先のRAリソースを有するCC3のサブフレーム#8でPRACH送信を行うために、サブフレーム#7でCC3のLBTを実施する。なお、図12に示すように、いずれかのCCのRARウィンドウと、当該CC又は別のCCのLBTを行うサブフレームと、は重複してもよい。
本例では、サブフレーム#7のCC3のLBTの結果はLBTidleであり、CC3でPRACH送信を実施する。当該PRACH送信電力は、上述のCC2でインクリメントされたCC共通のプリアンブル送信回数に基づいて決定される。また、この場合には、CC共通のプリアンブル送信回数を増加させる。
UEは、当該PRACHに対応するRARウィンドウ内(次のサブフレーム#1)にて、CC3のRAR受信に成功する(Successful RAR3)。UEは、CC3でRAR受信に成功したため、TAを取得することができる。
以上述べた第2の実施形態によれば、複数のアンライセンスCCにまたがるRA手順を開始することができるため、LBTによるPRACH送信機会の減少の影響を抑制することができる。また、TA取得完了後は各RA手順を停止することで、UEの負荷の増大を抑制することができる。
(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、本発明の上記実施形態のいずれか及び/又は組み合わせに係る無線通信方法が適用される。
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、本発明の上記実施形態のいずれか及び/又は組み合わせに係る無線通信方法が適用される。
図13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。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、無線通信システム1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、無線通信システム1は、SUPER 3G、LTE−A(LTE-Advanced)、IMT−Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)などと呼ばれてもよい。
図13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。なお、各無線基地局が利用する周波数帯域の構成はこれに限られない。
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(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。また、同一のアンライセンスバンドを共有して利用する各無線基地局10は、時間的に同期するように構成されていることが好ましい。
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。
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、下りリンクに直交周波数分割多元接続(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が適用され、上りリンクにシングルキャリア−周波数分割多元接続(SC−FDMA:Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)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、SIB(System Information Block)などが伝送される。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の送達確認情報(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。
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L1/L2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は、上りデータチャネルと呼ばれてもよい。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)、送達確認情報(ACK/NACK)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。
無線通信システム1では、下り参照信号として、セル固有参照信号(CRS:Cell-specific Reference Signal)、チャネル状態情報参照信号(CSI−RS:Channel State Information-Reference Signal)、復調用参照信号(DMRS:DeModulation Reference Signal)などが伝送される。また、無線通信システム1では、上り参照信号として、測定用参照信号(SRS:Sounding Reference Signal)、復調用参照信号(DMRS)などが伝送される。なお、DMRSはユーザ端末固有参照信号(UE-specific Reference Signal)と呼ばれてもよい。また、伝送される参照信号は、これらに限られない。
(無線基地局)
図14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。なお、送受信アンテナ101、アンプ部102、送受信部103は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
図14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。なお、送受信アンテナ101、アンプ部102、送受信部103は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
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、送受信部103に転送される。
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、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103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。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。
一方、上り信号については、送受信アンテナ101で受信された無線周波数信号がアンプ部102で増幅される。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レイヤ及び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。
なお、送受信部103は、ユーザ端末20に対して、ライセンスCC及び/又はアンライセンスCCでRA開始情報やRARを送信する。なお、RARは、PCellで送信されてもよいし、SCellで送信されてもよい。例えば、送受信部103は、PRACHを受信したCCで、当該PRACHに対応するRARを送信してもよい。また、送受信部103は、少なくともアンライセンスCCで、ユーザ端末20からPRACH(RAプリアンブル)を受信する。
図15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15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15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、を少なくとも備えている。なお、図15の構成は、無線基地局10に含まれていればよく、一部又は全部の構成がベースバンド信号処理部104に含まれなくてもよい。
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。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、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(PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal))や、CRS、CSI−RS、DMRS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、ユーザ端末20に対して、MTAによるUL−CAを設定するように制御する。ここで、制御部301は、上り送信前にリスニングを実施する2つ以上のキャリア(例えば、アンライセンスCC)のみから成るTAGを、所定のユーザ端末20に設定し、当該TAGに関する情報(TAGに属するCCを特定するための情報など)を通知するように制御することができる。
また、制御部301は、アンライセンスCCに関するRA手順を制御する。具体的には、制御部301は、TAGに含まれるCC個別のRA手順を実施するための複数のRA開始情報を生成し、ユーザ端末20に送信するように制御してもよい(第1の実施形態)。この場合、制御部301は、RA手順を開始した1つ以上のCCでPRACHを受信した場合、当該1つ以上のCCそれぞれに対応するRARを送信するように制御してもよいし、いずれかのCCを選択して、選択した当該CCに対応するRARを送信するように制御してもよい。
また、制御部301は、TAGに含まれるCC共通のRA手順を実施するための1つのRA開始情報を生成し、ユーザ端末20に送信するように制御してもよい(第2の実施形態)。
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(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:Channel State Information)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、PSS、SSS、CRS、CSI−RSなどを含むDRSを生成する。
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。例えば、HARQ−ACKを含むPUCCHを受信した場合、HARQ−ACK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、制御部301からの指示に基づいて、LBTが設定されるキャリア(例えば、アンライセンスバンド)でLBTを実施し、LBT結果(例えば、チャネル状態がアイドル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。
また、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))、受信信号強度(例えば、RSSI(Received Signal Strength Indicator))、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16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、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、送受信アンテナ201、アンプ部202、送受信部203は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
図16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、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、送受信アンテナ201、アンプ部202、送受信部203は、それぞれ1つ以上を含むように構成されればよい。
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、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。
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。
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。
なお、送受信部203は、無線基地局10から、ライセンスCC及び/又はアンライセンスCCでRA開始情報やRARを受信する。なお、RARは、PCellで送信されてもよいし、SCellで送信されてもよい。例えば、送受信部203は、PRACHを送信したCCで、当該PRACHに対応するRARを受信してもよい。また、送受信部203は、少なくともアンライセンスCCで、無線基地局10にPRACHを送信する。
図17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17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17に示すように、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、を少なくとも備えている。なお、図17の構成は、ユーザ端末20に含まれていればよく、一部又は全部の構成がベースバンド信号処理部204に含まれなくてもよい。
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、測定部405により得られたLBT結果に従って、送信信号生成部402及びマッピング部403に対して、アンライセンスCCにおける上り信号(例えば、PRACH)の送信を制御してもよい。
また、制御部401は、上り送信前にリスニングを実施する2つ以上のキャリア(例えば、アンライセンスCC)に関するRA手順を制御する。制御部401は、所定のグループ(例えば、TAG)に含まれる当該2つ以上のキャリアに対して、同一のTAを用いるように制御する。
具体的には、制御部401は、受信信号処理部404から複数のRA開始情報が入力される場合、各RA開始情報に基づいて、TAGに含まれるCC個別のRA手順を実施するように制御してもよい(第1の実施形態)。この場合、制御部401は、受信信号処理部404から複数のRARを取得した場合、所定の規則に基づいて1つのCCを決定し、決定した当該CCに対応するRARに基づいて、アンライセンスCCのみからなるTAGのTAを取得するように制御する。
また、制御部401は、受信信号処理部404から1つのRA開始情報が入力される場合、当該1つのRA開始情報に基づいて、TAGに含まれるCC共通のRA手順を実施するように制御してもよい(第2の実施形態)。この場合、制御部401は、受信信号処理部404から取得したRARに基づいて、アンライセンスCCのみからなるTAGのTAを取得するように制御する。また、制御部401は、1つのCCでPRACHの送信に成功してからRARウィンドウが経過するまでは、当該CCの属するTAGにおいてPRACHの送信を行わないように制御してもよい。
制御部401は、受信信号処理部404から少なくとも1つRARを取得した場合、RARに対応するCCが属するTAGに含まれる他のCCにおいて、RA手順を停止する(RAプリアンブルの送信を中止する)ように制御してもよい。
また、制御部401は、PRACHの送信電力/再送電力を制御することができる。これらの電力は、CC個別のプリアンブル送信回数に基づいて決定されてもよいし、CC共通(通算)のプリアンブル送信回数に基づいて決定されてもよい。
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、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、制御部401からの指示に基づいて、LBTが設定されるキャリア(信号の送信前にリスニングを実施するキャリア。例えば、アンライセンスバンド)でLBTを実施してもよい。測定部405は、LBT結果(例えば、チャネル状態がアイドルであるかビジーであるかの判定結果)を、制御部401に出力してもよい。
また、測定部405は、例えば、受信した信号の受信電力(例えば、RSRP)、受信信号強度(RSSI)、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。例えば、測定部405は、LAA DRSをRRM測定する。測定結果は、制御部401に出力されてもよい。
(ハードウェア構成)
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/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した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。
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/又はソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した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、本発明の一実施形態における無線基地局、ユーザ端末などは、本発明の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。図18は、本発明の一実施形態に係る無線基地局及びユーザ端末のハードウェア構成の一例を示す図である。上述の無線基地局10及びユーザ端末20は、物理的には、プロセッサ1001、メモリ1002、ストレージ1003、通信装置1004、入力装置1005、出力装置1006、バス1007などを含むコンピュータ装置として構成されてもよい。
なお、以下の説明では、「装置」という文言は、回路、デバイス、ユニットなどに読み替えることができる。無線基地局10及びユーザ端末20のハードウェア構成は、図に示した各装置を1つ又は複数含むように構成されてもよいし、一部の装置を含まずに構成されてもよい。
無線基地局10及びユーザ端末20における各機能は、プロセッサ1001、メモリ1002などのハードウェア上に所定のソフトウェア(プログラム)を読み込ませることで、プロセッサ1001が演算を行い、通信装置1004による通信や、メモリ1002及びストレージ1003におけるデータの読み出し及び/又は書き込みを制御することで実現される。
プロセッサ1001は、例えば、オペレーティングシステムを動作させてコンピュータ全体を制御する。プロセッサ1001は、周辺装置とのインターフェース、制御装置、演算装置、レジスタなどを含む中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)で構成されてもよい。例えば、上述のベースバンド信号処理部104(204)、呼処理部105などは、プロセッサ1001で実現されてもよい。
また、プロセッサ1001は、プログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールやデータを、ストレージ1003及び/又は通信装置1004からメモリ1002に読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。プログラムとしては、上述の実施形態で説明した動作の少なくとも一部をコンピュータに実行させるプログラムが用いられる。例えば、ユーザ端末20の制御部401は、メモリ1002に格納され、プロセッサ1001で動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
メモリ1002は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、ROM(Read Only Memory)、EPROM(Erasable Programmable ROM)、RAM(Random Access Memory)などの少なくとも1つで構成されてもよい。メモリ1002は、レジスタ、キャッシュ、メインメモリ(主記憶装置)などと呼ばれてもよい。メモリ1002は、本発明の一実施形態に係る無線通信方法を実施するために実行可能なプログラム(プログラムコード)、ソフトウェアモジュールなどを保存することができる。
ストレージ1003は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、例えば、CD−ROM(Compact Disc ROM)などの光ディスク、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、フラッシュメモリなどの少なくとも1つで構成されてもよい。ストレージ1003は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
通信装置1004は、有線及び/又は無線ネットワークを介してコンピュータ間の通信を行うためのハードウェア(送受信デバイス)であり、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカード、通信モジュールなどともいう。例えば、上述の送受信アンテナ101(201)、アンプ部102(202)、送受信部103(203)、伝送路インターフェース106などは、通信装置1004で実現されてもよい。
入力装置1005は、外部からの入力を受け付ける入力デバイス(例えば、キーボード、マウスなど)である。出力装置1006は、外部への出力を実施する出力デバイス(例えば、ディスプレイ、スピーカーなど)である。なお、入力装置1005及び出力装置1006は、一体となった構成(例えば、タッチパネル)であってもよい。
また、プロセッサ1001やメモリ1002などの各装置は、情報を通信するためのバス1007で接続される。バス1007は、単一のバスで構成されてもよいし、装置間で異なるバスで構成されてもよい。
また、無線基地局10及びユーザ端末20は、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ(DSP:Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのハードウェアを含んで構成されてもよく、当該ハードウェアにより、各機能ブロックの一部又は全てが実現されてもよい。例えば、プロセッサ1001は、これらのハードウェアの少なくとも1つで実装されてもよい。
なお、本明細書で説明した用語及び/又は本明細書の理解に必要な用語については、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、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:Component Carrier)は、セル、周波数キャリア、キャリア周波数などと呼ばれてもよい。
また、無線フレームは、時間領域において1つ又は複数の期間(フレーム)で構成されてもよい。無線フレームを構成する当該1つ又は複数の各期間(フレーム)は、サブフレームと呼ばれてもよい。さらに、サブフレームは、時間領域において1つ又は複数のスロットで構成されてもよい。さらに、スロットは、時間領域において1つ又は複数のシンボル(OFDMシンボル、SC−FDMAシンボルなど)で構成されてもよい。
無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、いずれも信号を伝送する際の時間単位を表す。無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルは、それぞれに対応する別の呼称が用いられてもよい。例えば、1サブフレームが送信時間間隔(TTI:Transmission Time Interval)と呼ばれてもよいし、複数の連続したサブフレームがTTIと呼ばれてよいし、1スロットがTTIと呼ばれてもよい。つまり、サブフレームやTTIは、既存のLTEにおけるサブフレーム(1ms)であってもよいし、1msより短い期間(例えば、1−13シンボル)であってもよいし、1msより長い期間であってもよい。
ここで、TTIは、例えば、無線通信におけるスケジューリングの最小時間単位のことをいう。例えば、LTEシステムでは、無線基地局が各ユーザ端末に対して、無線リソース(各ユーザ端末において使用することが可能な周波数帯域幅や送信電力など)を、TTI単位で割り当てるスケジューリングを行う。なお、TTIの定義はこれに限られない。
1msの時間長を有するTTIは、通常TTI(LTE Rel.8−12におけるTTI)、ノーマルTTI、ロングTTI、通常サブフレーム、ノーマルサブフレーム、又はロングサブフレームなどと呼ばれてもよい。通常TTIより短いTTIは、短縮TTI、ショートTTI、短縮サブフレーム、又はショートサブフレームなどと呼ばれてもよい。
リソースブロック(RB:Resource Block)は、時間領域及び周波数領域のリソース割当単位であり、周波数領域において、1つ又は複数個の連続した副搬送波(サブキャリア(subcarrier))を含んでもよい。また、RBは、時間領域において、1つ又は複数個のシンボルを含んでもよく、1スロット、1サブフレーム又は1TTIの長さであってもよい。1TTI、1サブフレームは、それぞれ1つ又は複数のリソースブロックで構成されてもよい。なお、RBは、物理リソースブロック(PRB:Physical RB)、PRBペア、RBペアなどと呼ばれてもよい。
また、リソースブロックは、1つ又は複数のリソースエレメント(RE:Resource Element)で構成されてもよい。例えば、1REは、1サブキャリア及び1シンボルの無線リソース領域であってもよい。
なお、上述した無線フレーム、サブフレーム、スロット及びシンボルなどの構造は例示に過ぎない。例えば、無線フレームに含まれるサブフレームの数、サブフレームに含まれるスロットの数、スロットに含まれるシンボル及びRBの数、RBに含まれるサブキャリアの数、並びにTTI内のシンボル数、シンボル長、サイクリックプリフィクス(CP:Cyclic Prefix)長などの構成は、様々に変更することができる。
また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースは、所定のインデックスで指示されるものであってもよい。
本明細書で説明した情報、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。
また、ソフトウェア、命令、情報などは、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、有線技術(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)及び/又は無線技術(赤外線、マイクロ波など)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。
また、本明細書における無線基地局は、ユーザ端末で読み替えてもよい。例えば、無線基地局及びユーザ端末間の通信を、複数のユーザ端末間(D2D:Device-to-Device)の通信に置き換えた構成について、本発明の各態様/実施形態を適用してもよい。この場合、上述の無線基地局10が有する機能をユーザ端末20が有する構成としてもよい。また、「上り」や「下り」などの文言は、「サイド」と読み替えられてもよい。例えば、上りチャネルは、サイドチャネルと読み替えられてもよい。
同様に、本明細書におけるユーザ端末は、無線基地局で読み替えてもよい。この場合、上述のユーザ端末20が有する機能を無線基地局10が有する構成としてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。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、暗黙的に(例えば、当該所定の情報の通知を行わないことによって)行われてもよい。
情報の通知は、本明細書で説明した態様/実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング(例えば、DCI(Downlink Control Information)、UCI(Uplink Control Information))、上位レイヤシグナリング(例えば、RRC(Radio Resource Control)シグナリング、報知情報(MIB(Master Information Block)、SIB(System Information Block)など)、MAC(Medium Access Control)シグナリング)、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、RRCシグナリングは、RRCメッセージと呼ばれてもよく、例えば、RRC接続セットアップ(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。また、MACシグナリングは、例えば、MAC制御要素(MAC CE(Control Element))で通知されてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態は、LTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)、LTE−B(LTE-Beyond)、SUPER 3G、IMT−Advanced、4G(4th generation mobile communication system)、5G(5th generation mobile communication system)、FRA(Future Radio Access)、New−RAT(Radio Access Technology)、GSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)、CDMA2000、UMB(Ultra Mobile Broadband)、IEEE 802.11(Wi−Fi(登録商標))、IEEE 802.16(WiMAX(登録商標))、IEEE 802.20、UWB(Ultra-WideBand)、Bluetooth(登録商標)、その他の適切な無線通信方法を利用するシステム及び/又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。
本明細書で説明した各態様/実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。
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、2016年2月4日出願の特願2016−020014に基づく。この内容は、全てここに含めておく。
Claims (10)
- 上り送信前にリスニングを実施する2つ以上のキャリアに関してランダムアクセス手順を制御する制御部と、
前記2つ以上のキャリアの少なくとも1つでランダムアクセスプリアンブルを送信する送信部と、
前記ランダムアクセスプリアンブルに対応する応答信号を受信する受信部と、を有し、
前記制御部は、前記応答信号の受信に伴って、前記2つ以上のキャリアにおけるランダムアクセスプリアンブルの送信を停止するように制御することを特徴とするユーザ端末。 - 前記制御部は、前記応答信号に基づいて、前記2つ以上のキャリアから成る所定のグループに対して、同一の上り送信タイミング情報を用いるように制御することを特徴とする請求項1に記載のユーザ端末。
- 前記受信部は、複数のランダムアクセス開始情報を受信し、
前記制御部は、各ランダムアクセス開始情報に基づいて、前記2つ以上のキャリアで個別のランダムアクセス手順を実施するように制御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。 - 前記制御部は、前記受信部が複数の前記応答信号を受信した場合、所定の規則に基づいて判断した所定のキャリアで受信した前記応答信号に基づいて、前記上り送信タイミング情報を取得するように制御することを特徴とする請求項3に記載のユーザ端末。
- 前記受信部は、1つのランダムアクセス開始情報を受信し、
前記制御部は、前記1つのランダムアクセス開始情報に基づいて、前記2つ以上のキャリアで共通のランダムアクセス手順を実施するように制御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1つのランダムアクセス開始情報は、前記共通のランダムアクセス手順に用いる前記2つ以上のキャリアを特定するための情報を含むことを特徴とする請求項5に記載のユーザ端末。
- 前記制御部は、前記共通のランダムアクセス手順において、共通の1つのプリアンブル送信回数を用いて、前記ランダムアクセスプリアンブルの送信電力を制御することを特徴とする請求項5に記載のユーザ端末。
- 前記制御部は、前記共通のランダムアクセス手順において、所定のキャリアでランダムアクセスプリアンブルを送信した後、当該ランダムアクセスプリアンブルに対応する応答信号の受信試行期間が経過するまでは、前記2つ以上のキャリアのうち他のキャリアにおけるランダムアクセスプリアンブルの送信を停止することを特徴とする請求項5に記載のユーザ端末。
- 上り送信前にリスニングを実施する2つ以上のキャリアに関する1つ以上のランダムアクセス開始情報を送信する送信部と、
ユーザ端末から前記1つ以上のランダムアクセス開始情報に基づいて送信されるランダムアクセスプリアンブルを受信する受信部と、
前記ランダムアクセスプリアンブルに対する応答信号の送信を制御する制御部と、を有し、
前記ユーザ端末において、前記応答信号の受信に伴って、前記2つ以上のキャリアにおけるランダムアクセスプリアンブルの送信が停止されることを特徴とする無線基地局。 - 上り送信前にリスニングを実施する2つ以上のキャリアに関してランダムアクセス手順を制御する制御工程と、
前記2つ以上のキャリアの少なくとも1つでランダムアクセスプリアンブルを送信する送信工程と、
前記ランダムアクセスプリアンブルに対応する応答信号を受信する受信工程と、を有し、
前記制御工程は、前記応答信号の受信に伴って、前記2つ以上のキャリアにおけるランダムアクセスプリアンブルの送信を停止するように制御することを特徴とする無線通信方法。
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