WO2016017327A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

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WO2016017327A1
WO2016017327A1 PCT/JP2015/068210 JP2015068210W WO2016017327A1 WO 2016017327 A1 WO2016017327 A1 WO 2016017327A1 JP 2015068210 W JP2015068210 W JP 2015068210W WO 2016017327 A1 WO2016017327 A1 WO 2016017327A1
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WO
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user terminal
lbt
transmission
subframe
base station
Prior art date
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PCT/JP2015/068210
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English (en)
French (fr)
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一樹 武田
浩樹 原田
聡 永田
リフェ ワン
リュー リュー
ホイリン ジャン
Original Assignee
株式会社Ｎｔｔドコモ
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W74/00—Wireless channel access
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    • H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
    • H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24—Cell structures
    • H04W16/32—Hierarchical cell structures
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14—Spectrum sharing arrangements between different networks

Definitions

  • the present invention relates to a user terminal, a radio base station, and a radio communication method applicable to a next generation communication system.
  • LTE Long Term Evolution
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • LTE-A LTE Advanced or LTE enhancement
  • a small cell eg, a pico cell, a femto cell, etc.
  • a macro cell having a wide coverage area with a radius of several kilometers.
  • Heterogeneous Network is under consideration.
  • use of carriers in different frequency bands as well as in the same frequency band between a macro cell (macro base station) and a small cell (small base station) is being studied.
  • LTE-U LTE Unlicensed
  • LAA License-Assisted Access
  • LAA-LTE LAA-LTE
  • a licensed band is a band that a specific operator is allowed to use exclusively, while an unlicensed band (also called a non-licensed band) can be set up with a radio station without being limited to a specific operator. It is a band.
  • an unlicensed band for example, use of a 2.4 GHz band, a 5 GHz band that can use Wi-Fi (registered trademark) or Bluetooth (registered trademark), and a 60 GHz band that can use a millimeter wave radar is being studied. . Application of such an unlicensed band in a small cell is also under consideration.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
  • the unlicensed band is not limited to use by a specific business operator.
  • the unlicensed band is not limited to the use of a specific wireless system (for example, LTE, Wi-Fi, etc.). For this reason, there is a possibility that the frequency band used in the LAA of a certain operator overlaps with the frequency band used in the LAA or Wi-Fi of another operator.
  • LTE-U LTE / LTE-A system
  • APs and TPs wireless access points
  • eNBs wireless base stations
  • the LTE-U base station / user terminal may perform listening (sensing) before transmitting a signal and confirm whether other base stations / user terminals are communicating. It is being considered. This listening operation is also called LBT (Listen Before Talk).
  • the present invention has been made in view of the above points, and suppresses a decrease in throughput of the entire system even when a user terminal performs LBT in a system that operates LTE / LTE-A in an unlicensed band. It is an object to provide a user terminal, a radio base station, and a radio communication method that can be used.
  • a user terminal is a user terminal that can communicate with a radio base station using an unlicensed band, and performs channel state of the unlicensed band by performing LBT (Listen Before Talk) in a sensing subframe.
  • LBT Listen Before Talk
  • a reception processing unit that detects a predetermined subframe as the sensing subframe, and a transmission unit that transmits predetermined information related to PUSCH transmission in the sensing subframe based on the result of the LBT. It is characterized by having.
  • the present invention in a system that operates LTE / LTE-A in an unlicensed band, even when a user terminal performs LBT, it is possible to suppress a decrease in throughput of the entire system.
  • FIG. 1 shows an example of an operation mode of a radio communication system (LTE-U) that operates LTE in an unlicensed band.
  • LTE-U radio communication system
  • CA Carrier Aggregation
  • DC Dual Connectivity
  • SA Stand-Alone
  • FIG. 1A shows a scenario in which carrier aggregation (CA) is applied using a license band and an unlicensed band.
  • CA is a technology for integrating a plurality of frequency blocks (also referred to as component carrier (CC), carrier, cell, etc.) to increase the bandwidth.
  • CC component carrier
  • Each CC has, for example, a maximum bandwidth of 20 MHz, and when a maximum of five CCs are integrated, a wide band of maximum 100 MHz is realized.
  • FIG. 1A shows a case where CA is applied to a macro cell and / or a small cell using a license band and a small cell using an unlicensed band.
  • a scheduler of one radio base station controls scheduling of a plurality of CCs. From this, CA may be called CA in a base station (intra-eNB CA).
  • a small cell using an unlicensed band may use a carrier dedicated to DL transmission (scenario 1A) or a TDD carrier (scenario 1B).
  • a carrier used exclusively for DL transmission is also referred to as an additional downlink (SDL).
  • SDL additional downlink
  • FDD and / or TDD can be used.
  • the license band and the unlicensed band can be configured to be transmitted and received from one transmission / reception point (for example, a radio base station) (co-located).
  • the transmission / reception point for example, LTE / LTE-U base station
  • the transmission / reception point can communicate with the user terminal using both the license band and the unlicensed band.
  • a configuration (non-co-located) for transmitting and receiving license bands and unlicensed bands from different transmission / reception points for example, RRH (Remote Radio Head) connected to one radio base station and the other radio base station
  • RRH Remote Radio Head
  • FIG. 1B shows a scenario in which dual connectivity (DC) is applied using a license band and an unlicensed band.
  • DC is the same as CA in that a plurality of CCs (or cells) are integrated to widen the bandwidth.
  • CA presupposes that CC (or cells) are connected by ideal backhaul and that cooperative control with a very small delay time is possible, whereas in DC, delay time is ignored between cells. It is assumed that connection is not possible with non-ideal backhaul.
  • DC cells are operated by different base stations, and user terminals communicate by connecting to cells (or CCs) of different frequencies operated by different base stations.
  • CC cells
  • a plurality of schedulers are provided independently, and the plurality of schedulers control the scheduling of one or more cells (CC) each having jurisdiction over.
  • DC may be called CA between base stations (inter-eNB CA).
  • Inter-eNB CA base stations
  • Intra-eNB CA carrier aggregation
  • FIG. 1B shows a case where a macro cell using a license band and a small cell using an unlicensed band apply DC.
  • the small cell using the unlicensed band may use a carrier dedicated to DL transmission (scenario 2A) or a TDD carrier (scenario 2B).
  • FDD and / or TDD can be used.
  • a stand-alone in which a cell that operates LTE using an unlicensed band operates alone is applied.
  • stand-alone means that communication with a terminal can be realized without applying CA or DC.
  • the unlicensed band can be operated on the TDD carrier (scenario 3).
  • FIG. 2 shows an example of an operation mode of a radio communication system (LTE-U) that operates LTE in an unlicensed band.
  • the license band CC (macro cell) is the primary cell (PCell)
  • the unlicensed band CC (small cell) is the secondary cell (SCell).
  • the primary cell (PCell) is a cell that manages RRC connection and handover when performing CA / DC, and is a cell that requires UL transmission of data, feedback signals, and the like from user terminals.
  • the primary cell is always set for both the upper and lower links.
  • the secondary cell (SCell) is another cell that is set in addition to the primary cell when applying CA / DC.
  • a secondary cell can set only a downlink, and can also set up-and-down link simultaneously.
  • LAA Licensed-Assisted Access
  • LAA-LTE LAA-LTE
  • systems that operate LTE / LTE-A in an unlicensed band may be collectively referred to as “LAA”, “LTE-U”, “U-LTE”, and the like.
  • the license band LTE and the unlicensed band LTE cooperate to communicate with the user terminal.
  • a transmission point using a license band for example, a radio base station
  • a transmission point using an unlicensed band are separated, they are connected by a backhaul link (for example, an optical fiber or an X2 interface).
  • a backhaul link for example, an optical fiber or an X2 interface.
  • the unlicensed band is not limited to use by a specific operator. For this reason, the frequency band used in the LTE-U of a certain operator may overlap with the frequency band used in another operator's LAA system or Wi-Fi system.
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access / Collision based on LBT (Listen Before Talk) mechanism is used to avoid collision of transmission signals of user terminals, access points, etc. Avoidance
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access / Collision based on LBT (Listen Before Talk) mechanism is used to avoid collision of transmission signals of user terminals, access points, etc. Avoidance
  • listening CCA: Clear Channel Assessment
  • TP Transmission Point
  • AP Access Point
  • STA Wi-Fi terminal
  • an LBT is also required in an LTE / LTE-A system (for example, an LAA system) operated in an unlicensed band.
  • LBT LBT
  • interference between LAA and Wi-Fi can be avoided.
  • interference between LAA systems can be avoided. Even in the case where control of connectable user terminals is performed independently for each operator who operates the LAA system, interference can be reduced without grasping each control content by the LBT.
  • an LTE-U base station and / or a user terminal performs listening (LBT) before transmitting a signal in an unlicensed band cell, and performs other systems (eg, Wi-Fi) or another LAA. If no signal from the transmission point is detected, communication is performed in the unlicensed band. For example, when the received power measured by the LBT is equal to or less than a predetermined threshold, it is determined that the channel is in an idle state (LBT_idle) and transmission is performed. In other words, “the channel is free” means that the channel is not occupied by a predetermined system, and the channel is clear or the channel is free.
  • a signal from another system or another LAA transmission point is detected as a result of listening, (1) transition to another carrier by DFS (Dynamic Frequency Selection), (2) transmission power control (TPC) ), (3) waiting (stopping) transmission, and the like.
  • DFS Dynamic Frequency Selection
  • TPC transmission power control
  • LBT_busy the channel is busy
  • the channel can be used only after a predetermined back-off time has elapsed. Note that the method of determining whether the channel is free / busy by LBT is not limited to this.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the subject of LBT operation in a system that operates LTE / LTE-A in an unlicensed band.
  • FIG. 3 shows a radio base station (eNB) that forms an unlicensed band cell, a user terminal (UE), and a downlink (DL) / uplink (UL) between them.
  • eNB radio base station
  • UE user terminal
  • DL downlink
  • UL uplink
  • listening LBT
  • FIG. 3A is an example in which an eNB performs LBT for both DL and UL.
  • FIG. 3B is an example in which the transmission side performs LBT.
  • LBT is performed by the eNB during DL transmission and by the UE during UL transmission.
  • the LBT for UL implemented by the user terminal is also referred to as UL-LBT.
  • a user terminal transmits an uplink scheduling request by transmitting a scheduling request (SR: Scheduling Request) or a random access preamble (RAP: Random Access Preamble) using PRACH in a UL subframe designated in advance.
  • SR Scheduling Request
  • RAP Random Access Preamble
  • the radio base station that has received the request transmits a UL grant (UL grant) to the user terminal, and the user terminal transmits a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) using a resource based on the grant.
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • the LBT result is LBT_idle
  • the time that the channel can be occupied is limited. For example, in Europe, there is a rule that the maximum channel occupation time is 1 ms to 10 ms.
  • the result of UL-LBT is LBT_idle
  • time is available from the UL-LBT
  • the UL resource cannot be sufficiently used due to the restriction of the channel occupation time related to the LBT. Therefore, it is required to perform data transmission as soon as possible after the UL-LBT is completed.
  • the conventional transmission procedure is performed after it is determined that UL transmission is possible by UL-LBT, there is a problem that a large delay is required until actual UL transmission is performed. This delay may reduce the overall system throughput.
  • the present inventors have conceived to reduce a delay until UL transmission when a user terminal performs LBT in a system that operates LTE / LTE-A in an unlicensed band. Specifically, it was conceived that the user terminal transmits predetermined information related to PUSCH transmission to the radio base station in the subframe in which UL-LBT is performed based on the result of UL-LBT.
  • a user terminal can perform UL transmission promptly after UL-LBT, in the LTE system in the unlicensed band, an increase in delay until UL transmission is suppressed, and a decrease in throughput of the entire system is suppressed. It becomes possible to do.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a frame configuration for LBT in a system that operates LTE / LTE-A in an unlicensed band.
  • One subframe (1 ms) is composed of two slots, and one slot corresponds to 0.5 ms.
  • One slot is composed of 7 OFDM symbols (6 symbols when the extended cyclic prefix is used), and one OFDM symbol corresponds to 66.7 ⁇ s + T CP (T CP : cyclic prefix length).
  • each subframe indicates the type of subframe.
  • “D” is a downlink (DL) subframe
  • “U” is an uplink (UL) subframe
  • “S” is a special subframe.
  • DL downlink
  • U is an uplink
  • S is a special subframe.
  • DL downlink
  • U is an uplink
  • S is a special subframe.
  • a subframe in which sensing by LBT is performed also referred to as a sensing subframe
  • the subframe configuration (order of arrangement of D, U, and S) in FIG. 4 is an example, and is not limited thereto.
  • the special subframe in the conventional (Rel. 11) TDD UL / DL configuration (TDD UL / DL configuration) is composed of DwPTS (Downlink Pilot TimeSlot), GP (Guard Period), and UpPTS (Uplink Pilot TimeSlot).
  • the sensing subframe in the present invention is composed of an LBT (LBT period), a GP (Guard Period), and a Report (report period). That is, since the sensing subframe configuration in the present invention is similar to the conventional special subframe configuration, the mounting cost of the user terminal can be reduced.
  • the LBT period is used for the user terminal to detect the channel state. Specifically, in the LBT period, the user terminal performs listening (LBT). Here, unlike the special subframe, the user terminal does not have to try to receive and demodulate / decode PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) in the sensing subframe.
  • LBT listening
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • GP is used as a guard period for the user terminal to switch from listening to report transmission. Further, the cell coverage radius of the serving cell is determined according to the length of the GP. If it is desired to increase the cell radius, a relatively long GP is required. On the other hand, when the cell radius is small, a short GP is sufficient. That is, GP is a guard period for switching between transmission and reception.
  • the report period is a period for transmitting feedback information for transmission in the UL subframe after the sensing subframe.
  • the feedback information is used for the user terminal to transmit the PUSCH and for the radio base station to receive the PUSCH. That is, it is useful information regarding PUSCH transmission.
  • the useful information candidates include a scheduling request (SR) / random access preamble (RAP). According to these, UL grant can be requested and data transmission can be performed after sensing.
  • useful information candidates include parameters related to PUSCH demodulation, such as resource blocks (RB) and MCS (Modulation and Coding Scheme). By using these, it is possible to perform data transmission after sensing without using the UL grant.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of UL-LBT processing of the user terminal according to the present invention.
  • the user terminal acquires a sensing pattern (step S1). As will be described later, the user terminal acquires the sensing pattern by implicit or explicit notification, or calculates and acquires it according to a predetermined rule.
  • the sensing pattern is information relating to the configuration of sensing by LBT.
  • the sensing pattern is information related to the timing at which the user terminal performs LBT.
  • the sensing pattern is composed of, for example, a combination of a sensing subframe and a period for sensing (also referred to as a sensing subframe period or a sensing period).
  • the sensing pattern may be expressed as (“subframe corresponding to sensing subframe”, “sensing cycle”).
  • a sensing pattern when sensing is performed every 1 ms in an arbitrary subframe may be expressed as (arbitrary subframe, 1 ms).
  • a sensing pattern is not restricted to the above-mentioned structure.
  • the user terminal determines whether or not the current subframe is a sensing subframe based on the sensing pattern (step S2). If the current subframe is not a sensing subframe (step S2-NO), step S2 is performed again in the next subframe.
  • step S3 If the current subframe is a sensing subframe (step S2-YES), UL-LBT is performed (step S3). Then, based on the UL-LBT result, it is determined whether or not the channel is free (step S4). If it is determined that the channel is not free (step S4-NO), step S2 is performed again in the next subframe.
  • step S1 When the sensing pattern is calculated by the user terminal in step S1, when it is determined that the channel is not free, step S1 may be performed again (dotted line in FIG. 5).
  • step S4-YES If it is determined that the channel is free (step S4-YES), UL transmission is performed in the subsequent UL subframe (step S5).
  • the radio base station uses upper layer signaling (for example, RRC signaling) and broadcast information (for example, SIB1) to inform the user terminal about information regarding the configuration of sensing (for example, information on subframes corresponding to sensing subframes, sensing subframes). Frame period, etc.) and sensing subframe configuration information (for example, the length of each period (LBT, GP, Report) included in the sensing subframe) may be notified.
  • RRC signaling for example, RRC signaling
  • SIB1 broadcast information regarding the configuration of sensing
  • frame period, etc. for example, the length of each period (LBT, GP, Report) included in the sensing subframe
  • the configuration when the same configuration (for example, sensing configuration, sensing subframe configuration, etc.) is applied to user terminals in the cell, the configuration is cell-specific. Further, when a different configuration is applied to each user terminal, the configuration is said to be user-specific.
  • the present invention mainly relates to step S5 in FIG.
  • the user terminal performs data transmission based on the UL grant.
  • the user terminal transmits information on the UL grant as the predetermined information on PUSCH transmission in the same subframe as the subframe on which UL-LBT is implemented.
  • Embodiment 1.1 when the user terminal determines that the channel is free by listening in the LBT period, the user terminal transmits an SR / RAP to request a UL grant in the same sensing subframe report period.
  • the radio resource for mapping SR / RAP is selected at random in order to reduce the possibility of collision between user terminals. For example, radio resources may be selected randomly in the time or frequency direction within the report period, or code resources applied to the radio resources may be selected randomly.
  • the radio base station schedules UL grant for one or more user terminals that have transmitted SR / RAP.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the lengths of the LBT, GP, and Report in the first embodiment are cell-specific.
  • a certain radio frame and symbols included in the sensing subframes of two user terminals (UEs 1 and 2) in the frame are shown.
  • UE 1 and 2 determine that the channel is free in the LBT period, and determine transmission timing randomly within the report period.
  • UE 1 transmits SR / RAP to the radio base station (eNB) using the first OFDM symbol in the report period and UE 2 uses the third OFDM symbol in the report period.
  • the eNB transmits UL grants to the UEs 1 and 2 after a predetermined time (for example, after 4 ms) from the sensing subframe.
  • the UL grant includes, for example, a resource block (RB) to which a PUSCH is allocated, an MCS, a PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) resource indication (PHICH resource indication), and the like.
  • the UEs 1 and 2 that have received the UL grant transmit PUSCH based on the UL grant, and perform retransmission control when the eNB receives a PUSCH reception failure after a predetermined subframe.
  • Embodiment 1.2 when the user terminal determines that the channel is free by listening in the LBT period, the user terminal transmits the SR / RAP using the first OFDM symbol in the report period of the same sensing subframe to transmit UL. Request a grant.
  • the symbol for transmitting SR / RAP is not limited to the first OFDM symbol in the report period, and may be a symbol overlapping with the LBT period of another user terminal.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which the lengths of the LBT, GP, and Report in the first embodiment are specific to the user terminal.
  • a certain radio frame and symbols included in the sensing subframes of two user terminals (UEs 1 and 2) in the frame are shown.
  • the UE 1 LBT period is set shorter than the UE 2 LBT period.
  • the sum of the UE 1 LBT period and the guard period is shorter than the sum of the UE 2 LBT period and the guard period.
  • the eNB transmits a UL grant to the UE 1 after a predetermined time (for example, after 4 ms) from the sensing subframe.
  • the UE 1 that has received the UL grant transmits a PUSCH based on the UL grant, and performs retransmission control when the eNB receives a PUSCH reception failure after a predetermined subframe.
  • the user terminal with the shortest LBT period basically transmits the SR / RAP and obtains the right to transmit the PUSCH. For this reason, in order to ensure fairness of transmission opportunities at a plurality of user terminals, it is preferable that the LBT period is changed semi-statically.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example of changing the length of the LBT period semi-statically.
  • UE 1 has a shorter LBT period than UE 2 in a certain sensing subframe, but UE 1 has a longer LBT period than UE 2 in another sensing subframe. The fairness of transmission opportunities is maintained between them.
  • requires a specific UL grant was shown.
  • the second embodiment described below is the same as the first embodiment in that data transmission is performed based on the UL grant.
  • a radio base station notifies a user terminal group of a plurality of UL grants in advance and each user terminal selects a UL grant that the user terminal desires to use is shown.
  • the user terminal group refers to one or more user terminals presented with a plurality of common UL grants.
  • the second embodiment is called collision-type PUSCH transmission (contention-based PUSCH transmission) because the same UL grant may be used between user terminals, which may cause contention. Also good.
  • the UL grant that is commonly notified to the user terminal group is also referred to as a collision-type grant (CB grant), a common UL grant, or the like. Since the CB grant can be configured to indicate different frequency resources at the same time, according to the second embodiment, it is possible to further improve the utilization efficiency of radio resources.
  • CB grant detection is performed based on a predetermined identifier corresponding to each CB grant.
  • the predetermined identifier may be called, for example, CB-RNTI (Contention-Based Radio Network Temporary Identifier). Since normal PDCCH (Physical Downlink Control Channel) is transmitted using C-RNTI (Cell RNTI) set for each user terminal, CB-RNTI is different from C-RNTI of each user terminal. It is preferably set.
  • FIG. 9 is a sequence diagram illustrating an example of a data transmission process of the user terminal according to the second embodiment.
  • the radio base station notifies an available CB-RNTI to the user terminal group (step S11).
  • the CB-RNTI may be notified by higher layer signaling (for example, RRC signaling), broadcast information (for example, SIB1), or the like.
  • RRC signaling for example, RRC signaling
  • SIB1 broadcast information
  • a plurality of CB-RNTIs may be notified as available CB-RNTIs.
  • the user terminal that has received the CB-RNTI starts monitoring the PDCCH for CB grant based on the CB-RNTI (step S12).
  • a user terminal that is notified that a plurality of CB-RNTIs can be used may monitor all the PDCCHs indicated by the plurality of CB-RNTIs, or may monitor a part of the PDCCHs.
  • the PDCCH may include an EPDCCH (Enhanced Physical Downlink Control Channel).
  • the radio base station transmits a CB grant to the user terminal group at a predetermined timing (step S13).
  • the user terminal that detects (receives) the CB grant corresponding to the notified available CB-RNTI starts channel sensing (step S14). Specifically, sensing is performed in the LBT period in the sensing subframe after detecting the CB grant.
  • one of the CB grants is selected, and information indicating the selected CB grant is notified during the report period. Then, based on the selected CB grant, PUSCH transmission is performed using a predetermined radio resource (step S15).
  • steps S14 to S15 in FIG. 9 correspond to steps S2 to S5 in FIG. Also, steps S11 to S13 in FIG. 9 are preferably performed before step S2 in FIG.
  • a predetermined user terminal group receives a plurality of common UL grants (CB grants) in advance.
  • CB grants common UL grants
  • the user terminal determines that the channel is free by listening in the LBT period
  • the user terminal transmits information indicating the selected CB grant in the reporting period of the same sensing subframe.
  • the radio resource that maps the information indicating the selected CB grant is randomly selected in order to reduce the possibility of collision between user terminals.
  • radio resources may be selected randomly in the time or frequency direction within the report period, or code resources applied to the radio resources may be selected randomly.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example in which the lengths of LBT, GP, and Report in the second embodiment are cell-specific.
  • the UEs 1 and 2 determine that the channel is free in the LBT period, and randomly determine the transmission timing within the report period.
  • UE 1 is the first OFDM symbol in the report period
  • UE 2 is information indicating the CB grant selected using the third OFDM symbol in the report period (UL grant 1 and UL grant 2 respectively). Send information).
  • the UEs 1 and 2 transmit PUSCH based on the selected CB grant, and perform retransmission control when the eNB receives a PUSCH reception failure after a predetermined subframe.
  • the information indicating the CB grant is information that allows the radio base station to know which CB grant the user terminal has selected. For example, it may be an index individually assigned to a plurality of CB grants, or information on RBs of radio resources indicated by each CB grant (for example, RB start position, number of RBs, RB bandwidth). May be.
  • other useful information such as NAV (Network Allocation Vector) and BSR (Buffer Status Report) may be notified together with the information indicating the CB grant.
  • a predetermined user terminal group receives a plurality of common UL grants (CB grants) in advance.
  • CB grants common UL grants
  • the user terminal determines that the channel is free by listening in the LBT period
  • the user terminal transmits information indicating the selected CB grant using the first OFDM symbol in the report period of the same sensing subframe.
  • the symbol which transmits the information which shows CB grant is not restricted to the 1st OFDM symbol in a report period, The symbol which overlaps with the LBT period of another user terminal may be sufficient.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example in which the lengths of LBT, GP, and Report in the second embodiment are specific to the user terminal.
  • the UE 1 LBT period is set shorter than the UE 2 LBT period.
  • UE 1 determines that the channel is free in the LBT period, and transmits information indicating the CB grant (UL grant 1) selected using the first OFDM symbol in the report period.
  • UE 2 determines that the channel is busy in the LBT period due to the influence of interference of the signal transmitted by UE 1.
  • UE 1 transmits PUSCH based on the CB grant, and performs retransmission control when notified of PUSCH reception failure from the eNB after a predetermined subframe.
  • the user terminal with the shortest LBT period basically obtains the right to transmit PUSCH.
  • the LBT period is changed semi-statically as shown in FIG.
  • the time from the transmission of the SR / RAP to the reception of the UL grant can be omitted.
  • the user terminal can transmit the PUSCH with low delay, and it is possible to suppress a decrease in throughput of the entire system.
  • each user terminal may select and use a plurality of CB grants.
  • CB grants may be transmitted in a short time by using a plurality of UL grants.
  • Embodiment 2.2 since a specific user terminal that has determined that the channel is free by LBT can transmit large data in a short time using all of the plurality of assigned UL grants, Throughput and utilization efficiency of radio resources can be improved.
  • the user terminal performs data transmission without using the UL grant.
  • the user terminal determines information necessary for PUSCH demodulation (for example, resource block (RB) to which PUSCH is allocated, MCS, PHICH resource instruction, etc.) as predetermined information related to PUSCH transmission, and UL-LBT is determined.
  • the information is transmitted to the radio base station in the same subframe as the performed subframe.
  • the information necessary for PUSCH demodulation is information necessary for PUSCH transmission.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the third embodiment.
  • the UE determines that the channel is free in the LBT period, transmits information necessary for demodulation of PUSCH within the report period, and transmits PUSCH based on these information in the subsequent UL subframe.
  • the RB can be determined based on the uplink bandwidth sensed by the user terminal with LBT. Therefore, the RB may use the entire bandwidth of the unlicensed band or the bandwidth of a predetermined subband.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of UL signal allocation in the unlicensed band.
  • UE 1 transmits using RB of subband 1 and UE 2 uses RB of subband 2 in a certain subframe. Further, in different subframes, UE 3 transmits using the RB of the entire bandwidth.
  • the UL signal allocation is not limited to the example in FIG. 13, and the number of user terminals, the bandwidth, and the like may be different, and the allocation of each RB may be different.
  • BLER indicates a block error rate, and can be obtained from, for example, the total number of received blocks and the number of blocks including errors.
  • SINR P T / P I , P T is the transmission power of the user terminal, and P I is the interference power estimated by the user terminal.
  • the interference power can be estimated from the measurement result of the unlicensed band in a predetermined period, for example.
  • the user terminal calculates these values and feeds back a specific MCS to the radio base station.
  • the MCS is, for example, an MCS index (MCS index) that represents a combination of a predetermined modulation scheme and coding rate.
  • MCS may be obtained by the following equation 2.
  • MCS latest DCI MCS -Delta offset
  • the latest DCI MCS is an MCS included in the latest DCI received using the PDCCH.
  • Delta offset is a value indicating a difference between the latest DCI MCS and the MCS applied to the PUSCH transmitted by the user terminal.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of notification of MCS in the third embodiment.
  • the user terminal calculates the delta offset using the latest DCI MCS included in the PDCCH one subframe before, for example, based on Equation 2, and transmits the delta offset during the report period. .
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a conventional instruction for PHICH resources.
  • the radio base station transmits a UL grant (for example, DCI 0/4) to the user terminal.
  • the UL grant includes n DMRS which is a value related to a cyclic shift of a DM-RS (Demodulation Reference Signal) used for UL transmission.
  • DM-RS Demodulation Reference Signal
  • a user terminal transmits UL data by PUSCH based on UL grant.
  • the radio base station transmits a HARQ delivery confirmation signal (ACK / NACK) by PHICH based on whether or not the UL data has been correctly received.
  • ACK / NACK HARQ delivery confirmation signal
  • the user terminal can monitor appropriate PHICH based on n DMRS .
  • n DMRS is determined as follows.
  • n DMRS may be associated with a predetermined parameter.
  • n DMRS may be mapped to C-RNTI (Cell RNTI) set for each user terminal, or may be mapped to a subband index indicating a subband.
  • C-RNTI Cell RNTI
  • the amount of signaling related to n DMRS can be reduced. This configuration is suitable when a plurality of user terminals perform PUSCH transmission.
  • n DMRS may be selected by a user terminal. The selection may be performed randomly or based on a predetermined parameter (for example, C-RNTI).
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of n DMRS notification in the third embodiment. As illustrated in FIG. 16, the user terminal feeds back the selected n DMRS to the radio base station.
  • Embodiment 3.1 when the user terminal determines that the channel is free by listening in the LBT period, information used for PUSCH demodulation (for example, RB, MCS, PHICH in the reporting period of the same sensing subframe) Resource resources, C-RNTI, etc.). Note that other useful information may be transmitted together with information used for PUSCH demodulation.
  • radio resources for mapping various types of information in the report period are randomly selected in order to reduce the possibility of collision between user terminals. For example, radio resources may be selected randomly in the time or frequency direction within the report period, or code resources applied to the radio resources may be selected randomly.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example in which the lengths of LBT, GP, and Report are cell-specific in the third embodiment.
  • the UEs 1 and 2 determine that the channel is free in the LBT period, and randomly determine the transmission timing within the report period.
  • UE 1 uses the first OFDM symbol in the report period
  • UE 2 uses the third OFDM symbol in the report period to indicate information necessary for PUSCH demodulation (RB, MCS, PHICH resource indication, C-RNTI).
  • UE1 and 2 transmit PUSCH based on the said information, and perform retransmission control, when notification of PUSCH reception failure is notified from eNB after a predetermined subframe.
  • Embodiment 3.2 when the user terminal determines that the channel is free by listening in the LBT period, information used for demodulation of PUSCH using the first OFDM symbol in the report period of the same sensing subframe Send.
  • the symbol which transmits the information utilized for the demodulation of PUSCH is not restricted to the 1st OFDM symbol in a report period, The symbol which overlaps with the LBT period of another user terminal may be sufficient.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example when the lengths of the LBT, GP, and Report in the third embodiment are specific to the user terminal.
  • the UE 1 LBT period is set shorter than the UE 2 LBT period.
  • UE 1 determines that the channel is free during the LBT period, and uses the first OFDM symbol within the report period to provide information necessary for demodulation of PUSCH (RB, MCS, PHICH resource indication, C-RNTI, etc.) Send.
  • UE 2 determines that the channel is busy in the LBT period due to the influence of interference of the signal transmitted by UE 1.
  • UE 1 transmits PUSCH based on the above information, and performs retransmission control when it is notified of PUSCH reception failure from the eNB after a predetermined subframe.
  • the user terminal with the shortest LBT period basically obtains the right to transmit the PUSCH.
  • the LBT period is changed semi-statically as shown in FIG.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the radio communication system shown in FIG. 19 is a system including, for example, an LTE system, SUPER 3G, LTE-A system, and the like.
  • carrier aggregation (CA) and / or dual connectivity (DC) in which a plurality of basic frequency blocks (component carriers) having the system bandwidth of the LTE system as one unit can be applied.
  • the radio communication system shown in FIG. 19 has a radio base station (for example, an LTE-U base station) that can use an unlicensed band.
  • This wireless communication system may be called IMT-Advanced, or may be called 4G, FRA (Future Radio Access), or the like.
  • the radio communication system 1 shown in FIG. 19 includes a radio base station 11 that forms a macro cell C1, and radio base stations 12a-12c that are arranged in the macro cell C1 and form a small cell C2 that is narrower than the macro cell C1. .
  • the user terminal 20 is arrange
  • the user terminal 20 can be connected to both the radio base station 11 and the radio base station 12. It is assumed that the user terminal 20 uses the macro cell C1 and the small cell C2 that use different frequencies simultaneously by CA or DC. For example, assist information (for example, DL signal configuration) regarding the radio base station 12 (for example, LTE-U base station) that uses the unlicensed band is transmitted from the radio base station 11 that uses the license band to the user terminal 20. can do. Further, when CA is performed in the license band and the unlicensed band, it is possible to adopt a configuration in which one radio base station (for example, the radio base station 11) controls the schedules of the license band cell and the unlicensed band cell.
  • assist information for example, DL signal configuration
  • LTE-U base station LTE-U base station
  • the user terminal 20 may be connected to the radio base station 12 without being connected to the radio base station 11.
  • the wireless base station 12 using the unlicensed band may be connected to the user terminal 20 in a stand-alone manner.
  • the radio base station 12 controls the schedule of the unlicensed band cell.
  • Communication between the user terminal 20 and the radio base station 11 can be performed using a carrier having a relatively low frequency band (for example, 2 GHz) and a narrow bandwidth (referred to as an existing carrier or a legacy carrier).
  • a carrier having a relatively high frequency band for example, 3.5 GHz, 5 GHz, etc.
  • a wide bandwidth may be used between the user terminal 20 and the radio base station 12, or The same carrier may be used.
  • a wired connection optical fiber, X2 interface, etc.
  • a wireless connection may be employed between the wireless base station 11 and the wireless base station 12 (or between the two wireless base stations 12).
  • the radio base station 11 and each radio base station 12 are connected to the higher station apparatus 30 and connected to the core network 40 via the higher station apparatus 30.
  • the upper station device 30 includes, for example, an access gateway device, a radio network controller (RNC), a mobility management entity (MME), and the like, but is not limited thereto.
  • RNC radio network controller
  • MME mobility management entity
  • Each radio base station 12 may be connected to the higher station apparatus 30 via the radio base station 11.
  • the radio base station 11 is a radio base station having a relatively wide coverage, and may be called a macro base station, an aggregation node, an eNB (eNodeB), a transmission / reception point, or the like.
  • the radio base station 12 is a radio base station having local coverage, and includes a small base station, a micro base station, a pico base station, a femto base station, a HeNB (Home eNodeB), an RRH (Remote Radio Head), and transmission / reception. It may be called a point.
  • the radio base stations 11 and 12 are not distinguished, they are collectively referred to as a radio base station 10.
  • Each user terminal 20 is a terminal that supports various communication schemes such as LTE and LTE-A, and may include not only a mobile communication terminal but also a fixed communication terminal.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • OFDMA is a multi-carrier transmission scheme that performs communication by dividing a frequency band into a plurality of narrow frequency bands (subcarriers) and mapping data to each subcarrier.
  • SC-FDMA is a single-carrier transmission scheme that reduces interference between terminals by dividing the system bandwidth into bands consisting of one or continuous resource blocks for each terminal and using a plurality of terminals with mutually different bands. is there.
  • the uplink and downlink radio access methods are not limited to these combinations.
  • downlink channels include a downlink shared channel (PDSCH) shared by each user terminal 20, a broadcast channel (PBCH: Physical Broadcast Channel), a downlink L1 / L2 control channel, and the like. Used. User data, higher layer control information, and predetermined SIB (System Information Block) are transmitted by PDSCH. Also, a synchronization signal, MIB (Master Information Block), etc. are transmitted by PBCH.
  • PDSCH downlink shared channel
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • SIB System Information Block
  • Downlink L1 / L2 control channels include PDCCH (Physical Downlink Control Channel), EPDCCH (Enhanced Physical Downlink Control Channel), PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), and the like.
  • Downlink control information (DCI: Downlink Control Information) including scheduling information of PDSCH and PUSCH is transmitted by PDCCH.
  • the number of OFDM symbols used for PDCCH is transmitted by PCFICH.
  • the HAICH transmission confirmation signal (ACK / NACK) for PUSCH is transmitted by PHICH.
  • the EPDCCH is frequency division multiplexed with a PDSCH (downlink shared data channel) and may be used to transmit DCI or the like in the same manner as the PDCCH.
  • an uplink shared channel (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel), an uplink control channel (PUCCH: Physical Uplink Control Channel), and a random access channel (PRACH) shared by each user terminal 20 are used. Physical Random Access Channel) is used. User data and higher layer control information are transmitted by PUSCH. Also, downlink radio quality information (CQI: Channel Quality Indicator), a delivery confirmation signal, and the like are transmitted by PUCCH.
  • CQI Channel Quality Indicator
  • a delivery confirmation signal and the like are transmitted by PUCCH.
  • a random access preamble (RA preamble) for establishing a connection with the cell is transmitted by the PRACH.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the radio base station 10 (including the radio base stations 11 and 12) according to the present embodiment.
  • the radio base station 10 includes a plurality of transmission / reception antennas 101 for MIMO transmission, an amplifier unit 102, a transmission / reception unit 103, a baseband signal processing unit 104, a call processing unit 105, and a transmission path interface 106.
  • the transmission / reception unit 103 may include a transmission unit and a reception unit.
  • User data transmitted from the radio base station 10 to the user terminal 20 via the downlink is input from the higher station apparatus 30 to the baseband signal processing unit 104 via the transmission path interface 106.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • RLC Radio Link Control
  • MAC Medium Access
  • Retransmission control for example, HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) transmission processing
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest
  • the downlink control signal is also subjected to transmission processing such as channel coding and inverse fast Fourier transform, and transferred to each transmitting / receiving unit 103.
  • the baseband signal processing unit 104 notifies the user terminal 20 of control information (system information) for communication in the cell by higher layer signaling (for example, RRC signaling, broadcast information, etc.).
  • the information for communication in the cell includes, for example, the system bandwidth in the uplink and the system bandwidth in the downlink.
  • assist information regarding unlicensed band communication may be transmitted from the radio base station (for example, the radio base station 11) to the user terminal 20 in the license band.
  • Each transmission / reception unit 103 converts the baseband signal output by precoding from the baseband signal processing unit 104 for each antenna to a radio frequency band and transmits the converted signal.
  • the radio frequency signal frequency-converted by the transmission / reception unit 103 is amplified by the amplifier unit 102 and transmitted from the transmission / reception antenna 101.
  • the transmission / reception unit 103 can be a transmitter / receiver, a transmission / reception circuit, or a transmission / reception device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the radio frequency signal received by each transmitting / receiving antenna 101 is amplified by the amplifier unit 102.
  • Each transmitting / receiving unit 103 receives the upstream signal amplified by the amplifier unit 102.
  • the transmission / reception unit 103 converts the frequency of the received signal into a baseband signal and outputs it to the baseband signal processing unit 104.
  • the transmission / reception unit 103 receives a signal including predetermined information regarding PUSCH transmission from the user terminal 20 and outputs the signal to the baseband signal processing unit 104.
  • the baseband signal processing unit 104 performs fast Fourier transform (FFT) processing, inverse discrete Fourier transform (IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform) processing, and error correction on user data included in the input upstream signal.
  • FFT fast Fourier transform
  • IDFT inverse discrete Fourier transform
  • Decoding, MAC retransmission control reception processing, RLC layer, and PDCP layer reception processing are performed and transferred to the upper station apparatus 30 via the transmission path interface 106.
  • the call processing unit 105 performs call processing such as communication channel setting and release, state management of the radio base station 10, and radio resource management.
  • the transmission path interface 106 transmits and receives signals to and from the higher station apparatus 30 via a predetermined interface.
  • the transmission path interface 106 may transmit and receive signals (backhaul signaling) to and from the adjacent radio base station 10 via an inter-base station interface (for example, an optical fiber or an X2 interface).
  • an inter-base station interface for example, an optical fiber or an X2 interface.
  • the transmission path interface 106 may transmit and receive a TDD UL / DL configuration, a special subframe configuration, a sensing subframe configuration, a sensing pattern, and the like with the adjacent radio base station 10.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the radio base station according to the present embodiment. Note that FIG. 21 mainly shows functional blocks of characteristic portions in the present embodiment, and the wireless base station 10 also has other functional blocks necessary for wireless communication.
  • the baseband signal processing unit 104 included in the radio base station 10 includes a control unit (scheduler) 301, a transmission signal generation unit 302, a mapping unit 303, and a reception processing unit 304. ing.
  • the control unit (scheduler) 301 controls scheduling (for example, resource allocation) of downlink data signals transmitted on PDSCH, downlink control signals transmitted on PDCCH and / or enhanced PDCCH (EPDCCH). It also controls scheduling of system information, synchronization signals, downlink reference signals such as CRS (Cell-specific Reference Signal) and CSI-RS (Channel State Information Reference Signal). It also controls scheduling such as uplink reference signals, uplink data signals transmitted on PUSCH, uplink control signals transmitted on PUCCH and / or PUSCH, and RA preambles transmitted on PRACH.
  • scheduling for example, resource allocation of downlink data signals transmitted on PDSCH, downlink control signals transmitted on PDCCH and / or enhanced PDCCH (EPDCCH). It also controls scheduling of system information, synchronization signals, downlink reference signals such as CRS (Cell-specific Reference Signal) and CSI-RS (Channel State Information Reference Signal). It also controls scheduling such as uplink reference signals, uplink data signals transmitted on PUSCH, uplink control
  • control unit 301 When scheduling is performed by one control unit (scheduler) 301 for the license band and the unlicensed band, the control unit 301 controls communication between the license band cell and the unlicensed band cell.
  • the control unit 301 may be a controller, a control circuit, or a control device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • control unit 301 determines a sensing pattern and / or sensing subframe configuration used by the user terminal 20, outputs the determined sensing pattern and / or sensing subframe configuration to the transmission signal generation unit 302, and outputs to the mapping unit 303. Control may be performed so as to map a signal including such information.
  • the control unit 301 controls the transmission signal generation unit 302, the mapping unit 303, and the reception processing unit 304 so as to demodulate the PUSCH of the user terminal 20 based on predetermined information regarding PUSCH transmission input from the reception processing unit 304. To do. Specifically, when the predetermined information is a scheduling request (SR) / random access preamble (RAP), the control unit 301 transmits an UL grant indicating an appropriate radio resource to the user terminal. The transmission signal generation unit 302 and the mapping unit 303 are controlled so as to transmit to 20, and the reception processing unit 304 is controlled to demodulate the PUSCH using the radio resource (first embodiment).
  • SR scheduling request
  • RAP random access preamble
  • control unit 301 selects an appropriate user terminal group and performs control so as to notify a plurality of UL grants (CB grants) in common (second embodiment).
  • the predetermined information is information indicating the CB grant
  • the reception processing unit 304 is controlled to demodulate the PUSCH with the radio resource indicated by the CB grant.
  • the control unit 301 performs control so that a predetermined identifier (for example, CB-RNTI) corresponding to the CB grant is notified to the user terminal group in advance.
  • a predetermined identifier for example, CB-RNTI
  • the control unit 301 indicates the radio indicated by the information.
  • the reception processing unit 304 is controlled so as to demodulate the PUSCH with resources (third embodiment).
  • the transmission signal generation unit 302 generates a DL signal (downlink control signal, downlink data signal, downlink reference signal, etc.) based on an instruction from the control unit 301 and outputs the DL signal to the mapping unit 303. For example, based on an instruction from the control unit 301, the transmission signal generation unit 302 generates a DL assignment that notifies downlink signal allocation information and a UL grant that notifies uplink signal allocation information. Further, the downlink data signal is subjected to coding processing and modulation processing according to a coding rate, a modulation scheme, and the like determined based on channel state information (CSI) from each user terminal 20.
  • the transmission signal generation unit 302 may be a signal generator or a signal generation circuit described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the mapping unit 303 maps the downlink signal generated by the transmission signal generation unit 302 to a radio resource based on an instruction from the control unit 301, and outputs the radio signal to the transmission / reception unit 103.
  • the mapping unit 303 can be a mapping circuit or a mapper described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception processing unit 304 performs reception processing (for example, demapping, demodulation, decoding) on UL signals (for example, a delivery confirmation signal (HARQ-ACK), a data signal transmitted by PUSCH, etc.) transmitted from the user terminal. Etc.).
  • the reception processing unit 304 may measure the received power (RSRP) and the channel state using the received signal.
  • the processing result and the measurement result may be output to the control unit 301.
  • the reception processing unit 304 can be a signal processing / measurement device or a signal processing / measurement circuit described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception processing unit 304 acquires predetermined information related to PUSCH transmission and outputs it to the control unit 301. Further, the reception processing unit 304 receives and demodulates the PUSCH using radio resources indicated by predetermined information based on an instruction from the control unit 301.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the user terminal according to the present embodiment.
  • the user terminal 20 includes a plurality of transmission / reception antennas 201 for MIMO transmission, an amplifier unit 202, a transmission / reception unit 203, a baseband signal processing unit 204, and an application unit 205.
  • the transmission / reception unit 203 may include a transmission unit and a reception unit.
  • the radio frequency signals received by the plurality of transmission / reception antennas 201 are each amplified by the amplifier unit 202.
  • Each transmitting / receiving unit 203 receives the downlink signal amplified by the amplifier unit 202.
  • the transmission / reception unit 203 converts the frequency of the received signal into a baseband signal and outputs it to the baseband signal processing unit 204.
  • the transmission / reception unit 203 can be a transmitter / receiver, a transmission / reception circuit, or a transmission / reception device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the transmission / reception unit 203 can transmit / receive UL / DL signals in an unlicensed band.
  • the transmission / reception unit 203 may be capable of transmitting / receiving UL / DL signals in a license band.
  • the baseband signal processing unit 204 performs FFT processing, error correction decoding, retransmission control reception processing, and the like on the input baseband signal.
  • the downlink user data is transferred to the application unit 205.
  • the application unit 205 performs processing related to layers higher than the physical layer and the MAC layer.
  • broadcast information in the downlink data is also transferred to the application unit 205.
  • uplink user data is input from the application unit 205 to the baseband signal processing unit 204.
  • the baseband signal processing unit 204 performs retransmission control transmission processing (for example, HARQ transmission processing), channel coding, precoding, discrete Fourier transform (DFT) processing, IFFT processing, and the like.
  • the data is transferred to the transmission / reception unit 203.
  • the transmission / reception unit 203 converts the baseband signal output from the baseband signal processing unit 204 into a radio frequency band and transmits it.
  • the radio frequency signal frequency-converted by the transmission / reception unit 203 is amplified by the amplifier unit 202 and transmitted from the transmission / reception antenna 201.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the user terminal according to the present embodiment.
  • FIG. 23 mainly shows functional blocks of characteristic portions in the present embodiment, and the user terminal 20 also has other functional blocks necessary for wireless communication.
  • the baseband signal processing unit 204 included in the user terminal 20 includes a control unit 401, a transmission signal generation unit 402, a mapping unit 403, and a reception processing unit 404.
  • the control unit 401 obtains, from the received signal processing unit 404, a downlink control signal (a signal transmitted by PDCCH / EPDCCH) and a downlink data signal (a signal transmitted by PDSCH) transmitted from the radio base station 10.
  • the control unit 401 generates an uplink control signal (for example, an acknowledgment signal (HARQ-ACK)) or an uplink data signal based on a downlink control signal, a result of determining whether retransmission control is necessary for the downlink data signal, or the like.
  • HARQ-ACK acknowledgment signal
  • the control unit 401 controls the transmission signal generation unit 402 and the mapping unit 403.
  • the control unit 401 may be a controller, a control circuit, or a control device described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • control unit 401 has a function of grasping the buffer amount of the UL data input from the application unit 205.
  • the control unit 401 causes the reception processing unit 404 to perform UL-LBT in the sensing subframe. To control. Even when there is no UL data, the reception processing unit 404 may perform UL-LBT.
  • control unit 401 controls a predetermined subframe as a sensing subframe.
  • control unit 401 may grasp the sensing pattern based on the notification from the radio base station 10 and control the sensing subframe based on the sensing pattern.
  • the control unit 401 When the control unit 401 determines that the channel is free as a result of performing the UL-LBT in the reception processing unit 404, the control unit 401 transmits predetermined information on PUSCH transmission in the same subframe as the subframe in which UL-LBT is performed.
  • the transmission signal generation unit 402 and the mapping unit 403 are controlled so as to transmit.
  • the control unit 401 includes a transmission signal generation unit 402 and a mapping unit so as to transmit a scheduling request (SR) / random access preamble (RAP) in a sensing subframe report period. 403 is controlled (first embodiment).
  • control unit 401 displays information indicating at least one CB grant among a plurality of UL grants (CB grants) previously notified from the radio base station 10 to a predetermined user terminal group in the sensing subframe.
  • the transmission signal generator 402 and the mapping unit 403 are controlled so as to transmit in the report period (second embodiment).
  • the control unit 401 may be configured to cause the reception processing unit 404 to perform UL-LBT when notified from the reception processing unit 404 that a CB grant has been detected.
  • the control unit 401 may control the reception processing unit 404 to perform LBT in a sensing subframe after CB grant detection.
  • control unit 401 transmits a transmission signal so as to transmit information necessary for demodulating the PUSCH (for example, an instruction of a resource block (RB) to which the PUSCH is allocated, MCS, PHICH resource, etc.) in the reporting period of the sensing subframe.
  • the generation unit 402 and the mapping unit 403 are controlled (third embodiment).
  • control unit 401 controls the transmission signal generation unit 402 and the mapping unit 403 so as to transmit the PUSCH with the radio resource indicated by the information regarding the PUSCH transmission transmitted to the radio base station 10.
  • the control unit 401 transmits predetermined information using random radio resources (for example, randomly determined OFDM symbols) within the report period. It is preferable to control.
  • the control unit 401 performs control so that predetermined information is transmitted at an early timing (for example, the first OFDM symbol) within the report period. It is preferable.
  • the transmission signal generation unit 402 generates a UL signal (uplink control signal, uplink data signal, uplink reference signal, etc.) based on an instruction from the control unit 401, and outputs the UL signal to the mapping unit 403.
  • the transmission signal generation unit 402 generates uplink control signals such as a delivery confirmation signal (HARQ-ACK) and channel state information (CSI) based on an instruction from the control unit 401.
  • the transmission signal generation unit 402 generates an uplink data signal based on an instruction from the control unit 401.
  • the control unit 401 instructs the transmission signal generation unit 402 to generate an uplink data signal.
  • the transmission signal generation unit 402 can be a signal generator or a signal generation circuit described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the mapping unit 403 maps the uplink signal generated by the transmission signal generation unit 402 to a radio resource based on an instruction from the control unit 401, and outputs the radio signal to the transmission / reception unit 203.
  • the mapping unit 403 can be a mapping circuit or a mapper described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception processing unit 404 performs a reception process (for example, a downlink control signal transmitted from the radio base station, a downlink data signal transmitted by the PDSCH, etc.) transmitted in the license band and the unlicensed band. Demapping, demodulation, decoding, etc.).
  • the reception processing unit 404 outputs the TDD UL / DL configuration, special subframe configuration, sensing subframe configuration, sensing pattern, and the like from the radio base station 10 to the control unit 401. Further, the reception processing unit 404 may measure the received power (RSRP) and the channel state using the received signal. The processing result and the measurement result may be output to the control unit 401.
  • the reception processing unit 404 may be a signal processing / measurement device or a signal processing / measurement circuit described based on common recognition in the technical field according to the present invention.
  • the reception processing unit 404 Based on an instruction from the control unit 401, the reception processing unit 404 performs LBT in an unlicensed band using a predetermined subframe (for example, a special subframe) as a sensing subframe, and performs an LBT result (for example, a channel state). Is a clear result or a busy determination result) is output to the control unit 401.
  • a predetermined subframe for example, a special subframe
  • an LBT result for example, a channel state
  • the reception processing unit 404 detects the CB grant based on a predetermined identifier (for example, CB-RNTI) corresponding to each CB grant.
  • the control unit 401 may be notified that the CB grant has been detected.
  • each functional block is realized by one physically coupled device, or may be realized by two or more physically separated devices connected by wire or wirelessly and by a plurality of these devices. Good.
  • radio base station 10 and the user terminal 20 are realized using hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), and FPGA (Field Programmable Gate Array). May be.
  • the radio base station 10 and the user terminal 20 may be realized by a computer apparatus including a processor (CPU), a communication interface for network connection, a memory, and a computer-readable storage medium holding a program. Good.
  • the processor and memory are connected by a bus for communicating information.
  • the computer-readable recording medium is a storage medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, an EPROM, a CD-ROM, a RAM, and a hard disk.
  • the program may be transmitted from a network via a telecommunication line.
  • the radio base station 10 and the user terminal 20 may include an input device such as an input key and an output device such as a display.
  • the functional configurations of the radio base station 10 and the user terminal 20 may be realized by the hardware described above, may be realized by a software module executed by a processor, or may be realized by a combination of both.
  • the processor controls the entire user terminal by operating an operating system. Further, the processor reads programs, software modules and data from the storage medium into the memory, and executes various processes according to these.
  • the program may be a program that causes a computer to execute the operations described in the above embodiments.
  • the control unit 401 of the user terminal 20 may be realized by a control program stored in a memory and operated by a processor, and may be realized similarly for other functional blocks.

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Abstract

　アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムにおいて、ユーザ端末がＬＢＴを実施する場合であっても、ＵＬ信号の干渉の発生を抑制すること。本発明の一態様に係るユーザ端末は、アンライセンスバンドを用いて無線基地局と通信可能なユーザ端末であって、アンライセンスバンドのチャネル状態を、センシングサブフレームでＬＢＴ（Listen　Before　Talk）を行って検出する受信処理部と、所定のサブフレームを前記センシングサブフレームとして制御する制御部と、前記ＬＢＴの結果に基づいて、ＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を、前記センシングサブフレームで送信する送信部と、を有することを特徴とする。

Description

ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法
　本発明は、次世代の通信システムに適用可能なユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。
　ＵＭＴＳ（Universal　Mobile　Telecommunications　System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long　Term　Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥではマルチアクセス方式として、下り回線（下りリンク）にＯＦＤＭＡ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiple　Access）をベースとした方式を用い、上り回線（上りリンク）にＳＣ－ＦＤＭＡ（Single　Carrier　Frequency　Division　Multiple　Access）をベースとした方式を用いている。また、ＬＴＥからのさらなる広帯域化及び高速化を目的として、ＬＴＥの後継システム（例えば、ＬＴＥアドバンスト又はＬＴＥエンハンスメントと呼ぶこともある（以下、「ＬＴＥ－Ａ」という））も検討され、仕様化されている（Ｒｅｌ．　１０／１１）。
　ＬＴＥ－Ａシステムでは、半径数キロメートル程度の広範囲のカバレッジエリアを有するマクロセル内に、半径数十メートル程度の局所的なカバレッジエリアを有するスモールセル（例えば、ピコセル、フェムトセルなど）が形成されるＨｅｔＮｅｔ（Heterogeneous　Network）が検討されている。また、ＨｅｔＮｅｔでは、マクロセル（マクロ基地局）とスモールセル（スモール基地局）間で同一周波数帯だけでなく、異なる周波数帯のキャリアを用いることも検討されている。
　さらに、将来の無線通信システム（Ｒｅｌ．　１２以降）では、ＬＴＥシステムを、通信事業者（オペレータ）にライセンスされた周波数帯域（ライセンスバンド（Licensed　band））だけでなく、ライセンス不要の周波数帯域（アンライセンスバンド（Unlicensed　band））で運用するシステム（ＬＴＥ－Ｕ：LTE　Unlicensed）も検討されている。ＬＴＥ－Ｕの運用において、ライセンスバンドＬＴＥ（Licensed　LTE）との連携を前提とした形態をＬＡＡ（Licensed-Assisted　Access）又はＬＡＡ－ＬＴＥという。なお、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムを総称して「ＬＡＡ」、「ＬＴＥ－Ｕ」、「Ｕ－ＬＴＥ」などと呼ぶ場合もある。
　ライセンスバンドは、特定の事業者が独占的に使用することを許可された帯域である一方、アンライセンスバンド（非ライセンスバンドとも呼ばれる）は、特定事業者に限定せずに無線局を設置可能な帯域である。アンライセンスバンドとしては、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を使用可能な２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯、ミリ波レーダーを使用可能な６０ＧＨｚ帯などの利用が検討されている。このようなアンライセンスバンドをスモールセルで適用することも検討されている。
　既存のＬＴＥでは、ライセンスバンドでの運用が前提となっているため、各オペレータに対して異なる周波数帯域が割当てられている。しかし、アンライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の事業者のみの使用に限られない。また、アンライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の無線システム（たとえばＬＴＥ、Ｗｉ－Ｆｉ等）の使用に限られない。このため、あるオペレータのＬＡＡで利用する周波数帯域は、他のオペレータのＬＡＡやＷｉ－Ｆｉで利用する周波数帯域と重なる可能性がある。
　アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステム（ＬＴＥ－Ｕ）を運用する場合、無線アクセスポイント（ＡＰ、ＴＰとも呼ぶ）や無線基地局（ｅＮＢ）の設置は、異なるオペレータや非オペレータ間で互いに協調・連携せずに行われることが想定される。この場合、緻密なセルプランニングができないこと、そして干渉制御が行えないことから、アンライセンスバンドでは、ライセンスバンドとは異なり大きな相互干渉が生じるおそれがある。
　アンライセンスバンドにおける相互干渉を避けるために、ＬＴＥ－Ｕ基地局／ユーザ端末が、信号の送信前にリスニング（センシング）を行い、他の基地局／ユーザ端末が通信を行っているか確認することが検討されている。このリスニング動作を、ＬＢＴ（Listen　Before　Talk）ともいう。
　ＬＡＡシステムにおいてＵＬ信号（上り信号）の干渉を回避するために、ユーザ端末におけるＵＬ向けのＬＢＴ（ＵＬ－ＬＢＴ）機能を導入することが求められている。しかしながら、ＵＬ－ＬＢＴは従来検討されておらず、ＵＬ－ＬＢＴ後の送信制御については未だ提案されていない。特に、ＵＬ－ＬＢＴによりＵＬ送信が可能と判断してから従来の送信手順を行うのでは、実際にＵＬ送信を行うまでに大きな遅延を要するという問題がある。この遅延により、システム全体の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、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムにおいて、ユーザ端末がＬＢＴを実施する場合であっても、システム全体のスループット低下を抑制することができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。
　本発明の一態様に係るユーザ端末は、アンライセンスバンドを用いて無線基地局と通信可能なユーザ端末であって、アンライセンスバンドのチャネル状態を、センシングサブフレームでＬＢＴ（Listen　Before　Talk）を行って検出する受信処理部と、所定のサブフレームを前記センシングサブフレームとして制御する制御部と、前記ＬＢＴの結果に基づいて、ＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を、前記センシングサブフレームで送信する送信部と、を有することを特徴とする。
　本発明によれば、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムにおいて、ユーザ端末がＬＢＴを実施する場合であっても、システム全体のスループット低下を抑制することが可能となる。
アンライセンスバンドでＬＴＥを利用する無線通信システムの形態の一例を示す図である。 アンライセンスバンドでＬＴＥを利用する無線通信システムの形態の一例を示す図である。 アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムにおけるＬＢＴの動作主体を示す説明図である。 アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムにおけるＬＢＴのためのフレーム構成の一例を示す図である。 本発明に係るユーザ端末のＵＬ－ＬＢＴ処理の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有の場合の一例を示す図である。 第１の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有の場合の一例を示す図である。 ＬＢＴ期間の長さを準静的に変更する場合の一例を示す図である。 第２の実施形態におけるユーザ端末のデータ送信処理の一例を示すシーケンス図である。 第２の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有の場合の一例を示す図である。 第２の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有の場合の一例を示す図である。 第３の実施形態の一例を示す図である。 アンライセンスバンドにおけるＵＬ信号の割り当ての一例を示す図である。 第３の実施形態におけるＭＣＳの通知の一例を示す図である。 従来のＰＨＩＣＨ用リソースの指示の一例を示す図である。 第３の実施形態におけるnDMRSの通知の一例を示す図である。 第３の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有の場合の一例を示す図である。 第３の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有の場合の一例を示す図である。 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。 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。 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。 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。 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。
　図１は、アンライセンスバンドでＬＴＥを運用する無線通信システム（ＬＴＥ－Ｕ）の運用形態の一例を示している。図１に示すように、ＬＴＥをアンライセンスバンドで用いるシナリオとして、キャリアアグリゲーション（ＣＡ：Carrier　Aggregation）、デュアルコネクティビティ（ＤＣ：Dual　Connectivity）又はスタンドアローン（ＳＡ：Stand-Alone）などの複数のシナリオが想定される。
　図１Ａは、ライセンスバンド及びアンライセンスバンドを用いて、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）を適用するシナリオを示している。ＣＡは、複数の周波数ブロック（コンポーネントキャリア（ＣＣ：Component　Carrier）、キャリア、セルなどともいう）を統合して広帯域化する技術である。各ＣＣは、例えば、最大２０ＭＨｚの帯域幅を有し、最大５つのＣＣを統合する場合には、最大１００ＭＨｚの広帯域が実現される。
　図１Ａに示す例では、ライセンスバンドを利用するマクロセル及び／又はスモールセルと、アンライセンスバンドを利用するスモールセルと、でＣＡを適用する場合を示している。ＣＡが適用される場合、１つの無線基地局のスケジューラが複数のＣＣのスケジューリングを制御する。このことから、ＣＡは基地局内ＣＡ（intra-eNB　CA）と呼ばれてもよい。
　この場合、アンライセンスバンドを利用するスモールセルは、ＤＬ伝送専用に用いるキャリアを用いてもよいし（シナリオ１Ａ）、ＴＤＤキャリアを用いてもよい（シナリオ１Ｂ）。ＤＬ伝送専用に用いるキャリアは、付加下りリンク（ＳＤＬ：Supplemental　Downlink）ともいう。なお、ライセンスバンドでは、ＦＤＤ及び／又はＴＤＤを利用することができる。
　また、ライセンスバンドとアンライセンスバンドを１つの送受信ポイント（例えば、無線基地局）から送受信する構成（co-located）とすることができる。この場合、当該送受信ポイント（例えば、ＬＴＥ／ＬＴＥ－Ｕ基地局）は、ライセンスバンド及びアンライセンスバンドの両方を利用してユーザ端末と通信を行うことができる。あるいは、ライセンスバンドとアンライセンスバンドを異なる送受信ポイント（例えば、一方を無線基地局、他方を無線基地局に接続されるＲＲＨ（Remote　Radio　Head））からそれぞれ送受信する構成（non-co-located）とすることも可能である。
　図１Ｂは、ライセンスバンド及びアンライセンスバンドを用いて、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用するシナリオを示している。ＤＣは、複数のＣＣ（又はセル）を統合して広帯域化する点はＣＡと同様である。一方で、ＣＡでは、ＣＣ（又はセル）間がＩｄｅａｌ　ｂａｃｋｈａｕｌで接続され、遅延時間の非常に小さい協調制御が可能であることを前提としているのに対し、ＤＣでは、セル間が遅延時間の無視できないＮｏｎ－ｉｄｅａｌ　ｂａｃｋｈａｕｌで接続されるケースを想定している。
　したがって、ＤＣでは、セル間が別々の基地局で運用され、ユーザ端末は異なる基地局で運用される異なる周波数のセル（又はＣＣ）に接続して通信を行う。このため、ＤＣが適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラがそれぞれの管轄する１つ以上のセル（ＣＣ）のスケジューリングを制御する。このことから、ＤＣは基地局間ＣＡ（inter-eNB　CA）と呼ばれてもよい。なお、ＤＣにおいて、独立して設けられるスケジューラ（すなわち基地局）ごとにキャリアアグリゲーション（Intra-eNB　CA）を適用してもよい。
　図１Ｂに示す例では、ライセンスバンドを利用するマクロセルと、アンライセンスバンドを利用するスモールセルとがＤＣを適用する場合を示している。この場合、アンライセンスバンドを利用するスモールセルは、ＤＬ伝送専用に用いるキャリアを用いてもよいし（シナリオ２Ａ）、ＴＤＤキャリアを用いてもよい（シナリオ２Ｂ）。なお、ライセンスバンドを利用するマクロセルでは、ＦＤＤ及び／又はＴＤＤを利用することができる。
　図１Ｃに示す例では、アンライセンスバンドを用いてＬＴＥを運用するセルが単体で動作するスタンドアローン（ＳＡ）を適用している。ここで、スタンドアローンとは、ＣＡやＤＣの適用無しで、端末との通信を実現できることを意味している。この場合、アンライセンスバンドはＴＤＤキャリアで運用することができる（シナリオ３）。
　図２は、アンライセンスバンドでＬＴＥを運用する無線通信システム（ＬＴＥ－Ｕ）の運用形態の一例を示している。上記図１Ａ、図１Ｂに示すＣＡ／ＤＣの運用形態では、例えば図２のように、ライセンスバンドＣＣ（マクロセル）をプライマリセル（ＰＣｅｌｌ）、アンライセンスバンドＣＣ（スモールセル）をセカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）として利用することができる。ここで、プライマリセル（ＰＣｅｌｌ）とは、ＣＡ／ＤＣを行う場合にＲＲＣ接続やハンドオーバを管理するセルであり、ユーザ端末からのデータ、フィードバック信号などのＵＬ伝送が必要となるセルである。プライマリセルは、上下リンクともに常に設定される。セカンダリセル（ＳＣｅｌｌ）とは、ＣＡ／ＤＣを適用する際にプライマリセルに加えて設定する他のセルである。セカンダリセルは、下りリンクだけ設定することもできるし、上下リンクを同時に設定することもできる。
　なお、上記図１Ａ（ＣＡ）や図１Ｂ（ＤＣ）に示すように、ＬＴＥ－Ｕの運用においてライセンスバンドのＬＴＥ（Licensed　LTE）があることを前提とした形態を、ＬＡＡ（Licensed-Assisted　Access）又はＬＡＡ－ＬＴＥとも呼ぶ。なお、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムを総称して「ＬＡＡ」、「ＬＴＥ－Ｕ」、「Ｕ－ＬＴＥ」などと呼ぶ場合もある。
　ＬＡＡでは、ライセンスバンドＬＴＥ及びアンライセンスバンドＬＴＥが連携してユーザ端末と通信する。ＬＡＡにおいて、ライセンスバンドを利用する送信ポイント（例えば、無線基地局）とアンライセンスバンドを利用する送信ポイントが離れている場合には、バックホールリンク（例えば、光ファイバやＸ２インターフェースなど）で接続された構成とすることができる。
　ところで、既存のＬＴＥでは、ライセンスバンドでの運用が前提となっているため、各オペレータに対して異なる周波数帯域が割当てられている。しかしながら、アンライセンスバンドは、ライセンスバンドと異なり特定の事業者のみの使用に限られない。このため、あるオペレータのＬＴＥ－Ｕで利用する周波数帯域は、他のオペレータのＬＡＡシステムやＷｉ－Ｆｉシステムで利用する周波数帯域と重なる可能性がある。
　アンライセンスバンドでＬＴＥを運用する場合、異なるオペレータや非オペレータ間において、同期、協調及び／又は連携などがなされずに運用されることも想定される。この場合、アンライセンスバンドにおいて、複数のオペレータやシステムが同一周波数を共有して利用することとなるため、相互干渉が生じるおそれがある。
　ここで、アンライセンスバンドにおいて運用されるＷｉ－Ｆｉシステムでは、所定の期間において全帯域を特定のユーザのために使用するようにリソース割り当てを実施する。このため、Ｗｉ－Ｆｉではユーザ端末、アクセスポイントなどの送信信号の衝突回避のために、ＬＢＴ（Listen　Before　Talk）メカニズムに基づくキャリア検知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ：Carrier　Sense　Multiple　Access/Collision　Avoidance）が採用されている。具体的には、各送信ポイント（ＴＰ：Transmission　Point）、アクセスポイント（ＡＰ：Access　Point）やＷｉ－Ｆｉ端末（ＳＴＡ：Station）が送信を行う前にリスニング（ＣＣＡ：Clear　Channel　Assessment）を実行し、所定レベルを超える信号を検出しなければ送信を行う。
　以上から、アンライセンスバンドで運用するＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａシステム（例えば、ＬＡＡシステム）においてもＬＢＴは必要となると想定されている。ＬＡＡシステムがＬＢＴを導入することで、ＬＡＡとＷｉ－Ｆｉとの間の干渉を回避することができる。また、ＬＡＡシステム間の干渉を回避することができる。ＬＡＡシステムを運用するオペレータ毎に、接続可能なユーザ端末の制御を独立して行う場合であっても、ＬＢＴによりそれぞれの制御内容を把握することなく干渉を低減することができる。
　ＬＢＴを用いるＬＴＥシステムでは、ＬＴＥ－Ｕ基地局及び／又はユーザ端末は、アンライセンスバンドセルにおいて信号を送信する前にリスニング（ＬＢＴ）を行い、他システム（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ）や別のＬＡＡの送信ポイントからの信号を検出しなければ、アンライセンスバンドで通信を実施する。例えば、ＬＢＴで測定した受信電力が所定の閾値以下である場合は、チャネルは空き状態（ＬＢＴ＿ｉｄｌｅ）であると判断し送信を行う。「チャネルが空いている」とは、言い換えると、所定のシステムによってチャネルが占有されていないことをいい、チャネルがクリアである、チャネルがフリーである、などともいう。
　一方で、リスニングの結果、他システムや別のＬＡＡの送信ポイントからの信号を検出した場合には、（１）ＤＦＳ（Dynamic　Frequency　Selection）により別キャリアに遷移する、（２）送信電力制御（ＴＰＣ）を行う、（３）送信を待機（停止）する、などの処理が実施される。例えば、ＬＢＴで測定した受信電力が所定の閾値を超える場合、チャネルはビジー状態（ＬＢＴ＿ｂｕｓｙ）であると判断し、送信を行わない。ＬＢＴ＿ｂｕｓｙの場合、当該チャネルは、所定のバックオフ時間経過後になって初めて利用可能となる。なお、ＬＢＴによるチャネルの空き状態／ビジー状態の判定方法は、これに限られない。
　図３は、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムにおけるＬＢＴの動作主体を示す説明図である。図３では、アンライセンスバンドセルを形成する無線基地局（ｅＮＢ）と、ユーザ端末（ＵＥ）と、これらの間の下りリンク（ＤＬ）／上りリンク（ＵＬ）が示されている。アンライセンスバンドセルにおいては、信号送信前にリスニング（ＬＢＴ）が実施され、他システム（例えば、Ｗｉ－Ｆｉ）や別のＬＡＡ（ＬＴＥ－Ｕ）の送信ポイントが通信を行っているか確認される。図３Ａは、ＤＬ及びＵＬ両方に関して、ｅＮＢがＬＢＴを実施する例である。この場合、ｅＮＢがＬＢＴによりチャネルがクリア状態であると判断した後、ｅＮＢがＵＥに所定の信号（例えば、ＵＬグラント）を通知することにより、ＵＥはＵＬを送信することができる。一方、図３Ｂは、送信側がＬＢＴを実施する例である。この場合、ＤＬ送信の際はｅＮＢによって、ＵＬ送信の際はＵＥによってＬＢＴが行われる。ここで、ユーザ端末によって実施されるＵＬのためのＬＢＴを、ＵＬ－ＬＢＴともいう。
　図３Ｂのように送信側がＬＢＴを実施する場合では、ＵＬ－ＬＢＴの結果がＬＢＴ＿ｉｄｌｅであれば、ＵＥはＵＬ送信を行うことができる。従来のＬＴＥシステムでは、上り送信は以下の順序で行う。まず、ユーザ端末は、スケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling　Request）又はＰＲＡＣＨを用いたランダムアクセスプリアンブル（ＲＡＰ：Random　Access　Preamble）をあらかじめ指定されたＵＬサブフレームにおいて送信することにより、上りスケジューリング要求を送信する。要求を受信した無線基地局は、ユーザ端末にＵＬグラント（UL　grant）を送信し、ユーザ端末が当該グラントに基づくリソースを用いてＰＵＳＣＨ（Physical　Uplink　Shared　Channel）を送信する。
　しかしながら、ＬＢＴの結果がＬＢＴ＿ｉｄｌｅであった場合に、当該チャネルを占有できる時間には限りがある。例えば欧州の場合、最大チャネル占有時間が、１ｍｓから１０ｍｓという規定が存在する。一方で、上述のように、ＵＬ－ＬＢＴの結果がＬＢＴ＿ｉｄｌｅであった場合に、実際にＵＬデータをＰＵＳＣＨで送信するまでには時間がかかる。このように、ＵＬ－ＬＢＴから時間が空いてしまうと、ＬＢＴに関するチャネル占有時間の規制のために、ＵＬリソースを十分に利用することができなくなるおそれがある。したがって、ＵＬ－ＬＢＴ終了後、なるべく早くデータ送信を行うことが求められている。特に、ＵＬ－ＬＢＴによりＵＬ送信が可能と判断してから従来の送信手順を行うのでは、実際にＵＬ送信を行うまでに大きな遅延を要するという問題がある。この遅延により、システム全体のスループットが低下するおそれがある。
　そこで、本発明者らは、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムにおいて、ユーザ端末がＬＢＴを実施する場合に、ＵＬ送信までの遅延を低減することを着想した。具体的には、ユーザ端末がＵＬ－ＬＢＴの結果に基づいて、ＵＬ－ＬＢＴを実施したサブフレーム内でＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を無線基地局に送信することを着想した。
　本発明によれば、ＵＬ－ＬＢＴ後にユーザ端末がＵＬ送信を迅速に行うことができるため、アンライセンスバンドにおけるＬＴＥシステムにおいて、ＵＬ送信までの遅延の増大を抑制し、システム全体のスループット低下を抑制することが可能となる。
　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。なお、以下の説明では、ライセンスバンドの存在を前提としたＬＴＥ－Ｕの運用形態（ＬＡＡ）においてＬＢＴを利用する場合を例に挙げて説明するが、実施形態はこれに限られない。また、ユーザ端末がＬＢＴを実施し、無線基地局がＬＢＴを実施しない構成を想定するが、無線基地局がＬＢＴを実施可能であってもよい。
　図４は、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ－Ａを運用するシステムにおけるＬＢＴのためのフレーム構成の一例を示す図である。１サブフレーム（１ｍｓ）は、２スロットから構成され、１スロットは０．５ｍｓに相当する。また、１スロットは、７ＯＦＤＭシンボル（拡張サイクリックプレフィックス使用時は６シンボル）で構成され、１ＯＦＤＭシンボルは６６．７μｓ＋ＴＣＰ（ＴＣＰ：サイクリックプレフィックス長）に相当する。
　また、各サブフレームに付されている文字はサブフレームの種別を表しており、“Ｄ”は下り（ＤＬ）サブフレーム、“Ｕ”は上り（ＵＬ）サブフレーム、“Ｓ”は特別サブフレーム又はＬＢＴによるセンシングを行うサブフレーム（センシングサブフレームともいう）を示す。なお、図４におけるサブフレーム構成（Ｄ、Ｕ、Ｓの並び順）は一例であり、これに限られない。
　従来（Ｒｅｌ．　１１）のＴＤＤ　ＵＬ／ＤＬ構成（TDD　UL/DL　configuration）における特別サブフレームは、ＤｗＰＴＳ（Downlink　Pilot　TimeSlot）、ＧＰ（Guard　Period）及びＵｐＰＴＳ（Uplink　Pilot　TimeSlot）から構成される。一方、本発明におけるセンシングサブフレームは、ＬＢＴ（ＬＢＴ期間）、ＧＰ（Guard　Period）及びＲｅｐｏｒｔ（レポート期間）から構成される。つまり、本発明におけるセンシングサブフレーム構成は従来の特別サブフレーム構成と類似するため、ユーザ端末の実装コストを低減することができる。
　ＬＢＴ期間は、ユーザ端末がチャネル状態を検出するために用いられる。具体的には、ＬＢＴ期間において、ユーザ端末はリスニング（ＬＢＴ）を実施する。ここで、ユーザ端末は、センシングサブフレームでは、特別サブフレームとは異なり、ＰＤＳＣＨ（Physical　Downlink　Shared　Channel）の受信及び復調／復号を試行しなくてもよい。
　ＧＰは、ユーザ端末がリスニングからレポートの送信にスイッチするためのガード期間として用いられる。また、ＧＰの長さに応じて、当該サービングセルのセルカバレッジ半径が定まる。セル半径を大きくしたい場合、比較的長いＧＰが必要となる。一方、セル半径が小さい場合には、短いＧＰで十分となる。つまり、ＧＰは、送受信の切り替え用のガード期間である。
　レポート期間は、センシングサブフレームの後のＵＬサブフレームで送信を行うためのフィードバック情報を送信するための期間である。フィードバック情報は、ユーザ端末がＰＵＳＣＨを送信し、当該ＰＵＳＣＨを無線基地局が受信するために用いられる。つまり、ＰＵＳＣＨ送信に関する有用な情報である。当該有用な情報の候補としては、例えば、スケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling　Request）／ランダムアクセスプリアンブル（ＲＡＰ：Random　Access　Preamble）などがある。これらによれば、ＵＬグラントを要求して、センシングの後にデータ送信を実施することができる。また、有用な情報の候補としては、リソースブロック（ＲＢ：Resource　Block）、ＭＣＳ（Modulation　and　Coding　Scheme）などの、ＰＵＳＣＨの復調に関連するパラメータがある。これらを用いることで、ＵＬグラントを用いずに、センシングの後にデータ送信を実施することが可能である。
　図５は、本発明に係るユーザ端末のＵＬ－ＬＢＴ処理の一例を示すフローチャートである。まず、ユーザ端末は、センシングパターンを取得する（ステップＳ１）。後述するように、ユーザ端末は、センシングパターンを暗黙的又は明示的な通知によって取得するか、所定の規則に従って算出して取得する。
　ここで、センシングパターンは、ＬＢＴによるセンシングの構成に関する情報のことである。言い換えると、センシングパターンは、ユーザ端末がＬＢＴを行うタイミングに関する情報である。センシングパターンは、例えば、センシングサブフレームと、センシングを行う周期（センシングサブフレームの周期、センシング周期ともいう）と、の組み合わせから構成される。センシングパターンは、（“センシングサブフレームに該当するサブフレーム”、“センシング周期”）と表現されてもよい。例えば、任意のサブフレームで１ｍｓ毎にセンシングを行う場合のセンシングパターンは、（任意のサブフレーム、１ｍｓ）と表現されてもよい。なお、センシングパターンは上述の構成に限られない。
　ユーザ端末は、センシングパターンに基づいて、現在のサブフレームがセンシングサブフレームか否かを判定する（ステップＳ２）。現在のサブフレームがセンシングサブフレームでない場合（ステップＳ２－ＮＯ）、次のサブフレームで再びステップＳ２を実施する。
　現在のサブフレームがセンシングサブフレームである場合（ステップＳ２－ＹＥＳ）、ＵＬ－ＬＢＴを実施する（ステップＳ３）。そして、ＵＬ－ＬＢＴの結果に基づいて、チャネルがフリーであるか否かを判定する（ステップＳ４）。チャネルがフリーでないと判定する場合（ステップＳ４－ＮＯ）、次のサブフレームで再びステップＳ２を実施する。なお、ステップＳ１でセンシングパターンがユーザ端末によって算出される場合において、チャネルがフリーでないと判定するときは、改めてステップＳ１を実施してもよい（図５の点線）。
　チャネルがフリーであると判定する場合（ステップＳ４－ＹＥＳ）、その後のＵＬサブフレームでＵＬ送信を実施する（ステップＳ５）。
　無線基地局は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）や報知情報（例えば、ＳＩＢ１）を用いて、ユーザ端末にセンシングの構成に関する情報（例えば、センシングサブフレームに該当するサブフレームの情報、センシングサブフレームの周期など）やセンシングサブフレーム構成に関する情報（例えば、センシングサブフレームに含まれる各期間（ＬＢＴ、ＧＰ、Ｒｅｐｏｒｔ）の長さ）を通知してもよい。
　なお、セル内のユーザ端末に同じ構成（例えば、センシングの構成、センシングサブフレーム構成など）を適用する場合、当該構成はセル固有であるという。また、各ユーザ端末で異なる構成を適用する場合、当該構成はユーザ固有であるという。
　本発明は、主に図５におけるステップＳ５に関連する。
（第１の実施形態）
　第１の実施形態では、ユーザ端末は、ＵＬグラントに基づいてデータ送信を実施する。この場合、ユーザ端末は、ＵＬ－ＬＢＴを実施したサブフレームと同じサブフレームで、ＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報として、ＵＬグラントに関する情報を送信する。
　まず、センシングサブフレームにおけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有である場合（実施形態１．１）を説明する。実施形態１．１では、ユーザ端末は、ＬＢＴ期間におけるリスニングによりチャネルがフリーだと判断した場合、同じセンシングサブフレームのレポート期間において、ＳＲ／ＲＡＰを送信してＵＬグラントを要求する。ここで、ＳＲ／ＲＡＰをマッピングする無線リソースは、ユーザ端末間の衝突可能性を低減するために、ランダムに選択される。例えば、無線リソースをレポート期間の範囲内で時間又は周波数方向にランダムに選択してもよいし、無線リソースに適用する符号リソースをランダムに選択してもよい。無線基地局は、ＳＲ／ＲＡＰを送信してきた１つ又は複数のユーザ端末について、ＵＬグラントをスケジューリングする。
　図６は、第１の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有の場合の一例を示す図である。図６の例では、ある無線フレームと、当該フレームにおける２つのユーザ端末（ＵＥ　１、２）のセンシングサブフレームが含むシンボルと、が示されている。
　ＵＥ　１及び２は、ＬＢＴ期間においてチャネルがフリーだと判断し、レポート期間内でランダムに送信タイミングを決定する。図６では、ＵＥ　１はレポート期間内の１番目のＯＦＤＭシンボル、ＵＥ　２はレポート期間内の３番目のＯＦＤＭシンボルを用いて無線基地局（ｅＮＢ）にＳＲ／ＲＡＰを送信する。この結果、センシングサブフレームから所定の時間後（例えば、４ｍｓ後）に、ｅＮＢはＵＥ　１及び２にＵＬグラントを送信する。当該ＵＬグラントは、例えば、ＰＵＳＣＨを割り当てるリソースブロック（ＲＢ）、ＭＣＳ、ＰＨＩＣＨ（Physical　Hybrid-ARQ　Indicator　Channel）用リソースの指示（PHICH　resource　indication）などを含む。ＵＬグラントを受信したＵＥ　１及び２は、当該ＵＬグラントに基づいてＰＵＳＣＨを送信し、所定のサブフレーム後にｅＮＢからＰＵＳＣＨの受信失敗を通知された場合には、再送制御を行う。
　次に、センシングサブフレームにおけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有である場合（実施形態１．２）を説明する。実施形態１．２では、ユーザ端末は、ＬＢＴ期間におけるリスニングによりチャネルがフリーだと判断した場合、同じセンシングサブフレームのレポート期間における１番目のＯＦＤＭシンボルを用いて、ＳＲ／ＲＡＰを送信してＵＬグラントを要求する。なお、ＳＲ／ＲＡＰを送信するシンボルは、レポート期間における１番目のＯＦＤＭシンボルに限られず、他のユーザ端末のＬＢＴ期間と重複するシンボルであってもよい。
　図７は、第１の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有の場合の一例を示す図である。図７の例では、ある無線フレームと、当該フレームにおける２つのユーザ端末（ＵＥ　１、２）のセンシングサブフレームが含むシンボルと、が示されている。また、ＵＥ　１のＬＢＴ期間は、ＵＥ　２のＬＢＴ期間より短く設定されている。具体的には、ＵＥ　１のＬＢＴ期間とガード期間との和が、ＵＥ　２のＬＢＴ期間とガード期間との和よりも短い。
　ＵＥ　１は、ＬＢＴ期間においてチャネルがフリーだと判断し、レポート期間内の１番目のＯＦＤＭシンボルを用いてＳＲ／ＲＡＰを送信する。一方、ＵＥ　２は、ＵＥ　１により送信されたＳＲ／ＲＡＰの干渉の影響を受けて、ＬＢＴ期間においてチャネルがビジーだと判断する。この結果、センシングサブフレームから所定の時間後（例えば、４ｍｓ後）に、ｅＮＢはＵＥ　１にＵＬグラントを送信する。ＵＬグラントを受信したＵＥ　１は、当該ＵＬグラントに基づいてＰＵＳＣＨを送信し、所定のサブフレーム後にｅＮＢからＰＵＳＣＨの受信失敗を通知された場合には、再送制御を行う。
　このように、実施形態１．２では、基本的にＬＢＴ期間が最も短いユーザ端末がＳＲ／ＲＡＰを送信し、ＰＵＳＣＨを送信する権利を得ることになる。このため、複数のユーザ端末で送信機会の公平性を保障するために、ＬＢＴ期間は準静的に変更されることが好ましい。
　図８は、ＬＢＴ期間の長さを準静的に変更する場合の一例を示す図である。図８の例では、あるセンシングサブフレームではＵＥ　１の方がＵＥ　２よりＬＢＴ期間が短いが、別のセンシングサブフレームではＵＥ　１の方がＵＥ　２よりＬＢＴ期間が長く構成されており、ユーザ端末間で送信機会の公平性が保たれている。
（第２の実施形態）
　上記第１の実施形態では、ユーザ端末が固有のＵＬグラントを要求する場合を示した。以下で説明する第２の実施形態では、ＵＬグラントに基づいてデータ送信を実施する点は第１の実施形態と同じである。第２の実施形態では、無線基地局がユーザ端末群に対して複数のＵＬグラントを事前に通知し、各ユーザ端末が利用を希望するＵＬグラントを選択する場合を示す。ここで、ユーザ端末群は、共通する複数のＵＬグラントを提示された１つ以上のユーザ端末のことをいう。
　第２の実施形態は、ユーザ端末間で同一のＵＬグラントを使用することにより、衝突（contention）が発生する可能性があることから、衝突型ＰＵＳＣＨ送信（contention-based　PUSCH　transmission）と呼ばれてもよい。また、ユーザ端末群に共通に通知されるＵＬグラントを、衝突型グラント（ＣＢグラント）、共通ＵＬグラントなどともいう。ＣＢグラントは、同じ時間における異なる周波数リソースを示すように構成できるため、第２の実施形態によれば無線リソースの利用効率をさらに向上することが可能となる。
　ＣＢグラントの検出は、各ＣＢグラントに対応する所定の識別子に基づいて行われる。ここで、所定の識別子は、例えばＣＢ－ＲＮＴＩ（Contention-Based　Radio　Network　Temporary　Identifier）と呼ばれてもよい。通常のＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）は、ユーザ端末毎に設定されるＣ－ＲＮＴＩ（Cell　ＲＮＴＩ）を用いて送信されることから、ＣＢ－ＲＮＴＩは、各ユーザ端末のＣ－ＲＮＴＩと異なるように設定されることが好ましい。
　図９は、第２の実施形態におけるユーザ端末のデータ送信処理の一例を示すシーケンス図である。
　まず、無線基地局は、利用可能なＣＢ－ＲＮＴＩをユーザ端末群に通知する（ステップＳ１１）。ＣＢ－ＲＮＴＩは、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング）、報知情報（例えば、ＳＩＢ１）などによって通知されてもよい。また、利用可能なＣＢ－ＲＮＴＩとして、複数のＣＢ－ＲＮＴＩが通知されてもよい。
　ＣＢ－ＲＮＴＩを受信したユーザ端末は、当該ＣＢ－ＲＮＴＩに基づいてＣＢグラント用のＰＤＣＣＨの監視を開始する（ステップＳ１２）。複数のＣＢ－ＲＮＴＩが利用可能であると通知されたユーザ端末は、複数のＣＢ－ＲＮＴＩが示す各ＰＤＣＣＨを全て監視してもよいし、一部のＰＤＣＣＨを監視してもよい。なお、ＰＤＣＣＨは、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced　Physical　Downlink　Control　Channel）を含んでもよい。
　無線基地局は、所定のタイミングでＣＢグラントをユーザ端末群に送信する（ステップＳ１３）。通知された利用可能なＣＢ－ＲＮＴＩに対応するＣＢグラントを検出（受信）したユーザ端末は、チャネルのセンシングを開始する（ステップＳ１４）。具体的には、ＣＢグラントを検出した後のセンシングサブフレームにおけるＬＢＴ期間で、センシングを実施する。
　ＬＢＴの結果、チャネルがフリーだと判断した場合、いずれかのＣＢグラントを選択し、レポート期間に選択したＣＢグラントを示す情報を通知する。その後、選択したＣＢグラントに基づいて、所定の無線リソースを用いてＰＵＳＣＨ送信を実施する（ステップＳ１５）。
　なお、図９のステップＳ１４－Ｓ１５は、図５のステップＳ２－Ｓ５に対応している。また、図９のステップＳ１１－Ｓ１３は、図５のステップＳ２の前に行われることが好ましい。
　以下、具体例を挙げて第２の実施形態について説明する。まず、センシングサブフレームにおけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有である場合（実施形態２．１）を説明する。実施形態２．１では、所定のユーザ端末群は、複数の共通するＵＬグラント（ＣＢグラント）を予め受信する。ユーザ端末は、ＬＢＴ期間におけるリスニングによりチャネルがフリーだと判断した場合、同じセンシングサブフレームのレポート期間において、選択したＣＢグラントを示す情報を送信する。ここで、選択したＣＢグラントを示す情報をマッピングする無線リソースは、ユーザ端末間の衝突可能性を低減するために、ランダムに選択される。例えば、無線リソースをレポート期間の範囲内で時間又は周波数方向にランダムに選択してもよいし、無線リソースに適用する符号リソースをランダムに選択してもよい。
　図１０は、第２の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有の場合の一例を示す図である。ＵＥ　１及び２は、ＬＢＴ期間においてチャネルがフリーだと判断し、レポート期間内でランダムに送信タイミングを決定する。図１０では、ＵＥ　１はレポート期間内の１番目のＯＦＤＭシンボル、ＵＥ　２はレポート期間内の３番目のＯＦＤＭシンボルを用いて選択したＣＢグラントを示す情報（それぞれ、ＵＬグラント　１、ＵＬグラント　２を示す情報）を送信する。そして、ＵＥ　１及び２は、それぞれが選択したＣＢグラントに基づいてＰＵＳＣＨを送信し、所定のサブフレーム後にｅＮＢからＰＵＳＣＨの受信失敗を通知された場合には、再送制御を行う。
　ここで、ＣＢグラントを示す情報は、ユーザ端末がどのＣＢグラントを選択したかを、無線基地局が把握できる情報である。例えば、複数のＣＢグラントに個別に付けられたインデックスであってもよいし、各ＣＢグラントが示す無線リソースのＲＢに関する情報（例えば、ＲＢの開始位置、ＲＢの数、ＲＢの帯域幅）であってもよい。なお、ＣＢグラントを示す情報とともに、例えばＮＡＶ（Network　Allocation　Vector）、ＢＳＲ（Buffer　Status　Report）など、別の有用な情報を通知してもよい。
　次に、センシングサブフレームにおけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有である場合（実施形態２．２）を説明する。実施形態２．２では、所定のユーザ端末群は、複数の共通するＵＬグラント（ＣＢグラント）を予め受信する。ユーザ端末は、ＬＢＴ期間におけるリスニングによりチャネルがフリーだと判断した場合、同じセンシングサブフレームのレポート期間における１番目のＯＦＤＭシンボルを用いて、選択したＣＢグラントを示す情報を送信する。なお、ＣＢグラントを示す情報を送信するシンボルは、レポート期間における１番目のＯＦＤＭシンボルに限られず、他のユーザ端末のＬＢＴ期間と重複するシンボルであってもよい。
　図１１は、第２の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有の場合の一例を示す図である。図１１の例では、ＵＥ　１のＬＢＴ期間は、ＵＥ　２のＬＢＴ期間より短く設定されている。
　ＵＥ　１は、ＬＢＴ期間においてチャネルがフリーだと判断し、レポート期間内の１番目のＯＦＤＭシンボルを用いて選択したＣＢグラント（ＵＬグラント　１）を示す情報を送信する。一方、ＵＥ　２は、ＵＥ　１により送信された信号の干渉の影響を受けて、ＬＢＴ期間においてチャネルがビジーだと判断する。ＵＥ　１は、上記ＣＢグラントに基づいてＰＵＳＣＨを送信し、所定のサブフレーム後にｅＮＢからＰＵＳＣＨの受信失敗を通知された場合には、再送制御を行う。
　このように、実施形態２．２では、基本的にＬＢＴ期間が最も短いユーザ端末がＰＵＳＣＨを送信する権利を得ることになる。複数のユーザ端末で送信機会の公平性を保障するためには、図８で示したように、ＬＢＴ期間は準静的に変更されることが好ましい。
　以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態とは異なり、ＳＲ／ＲＡＰの送信からＵＬグラントの受信までの時間を省略することができる。このため、ユーザ端末は低遅延でＰＵＳＣＨを送信することができ、システム全体のスループット低下を抑制することが可能となる。
　なお、第２の実施形態では、各ユーザ端末は複数のＣＢグラントを選択して用いてもよい。これによれば、実施形態２．１の場合、ＵＬグラントが衝突する可能性は大きくなるが、複数のＵＬグラントを用いることでデータを短時間で送信することができるようになる。また、実施形態２．２の場合、ＬＢＴによりチャネルがフリーだと判断した特定のユーザ端末が、割り当てられた複数のＵＬグラントを全て用いて大きなデータを短時間に送信できるため、当該端末の上りスループット及び無線リソースの利用効率を向上させることが可能となる。
（第３の実施形態）
　上記第１及び第２の実施形態では、ユーザ端末が固有又は共有のＵＬグラントを要求する場合を示した。以下で説明する第３の実施形態では、第１及び第２の実施形態と異なり、ユーザ端末は、ＵＬグラントを用いずにデータ送信を実施する。この場合、ユーザ端末はＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報として、ＰＵＳＣＨの復調に必要な情報（例えば、ＰＵＳＣＨを割り当てるリソースブロック（ＲＢ）、ＭＣＳ、ＰＨＩＣＨ用リソースの指示など）を決定し、ＵＬ－ＬＢＴを実施したサブフレームと同じサブフレームで、当該情報を無線基地局に送信する。ＰＵＳＣＨの復調に必要な情報は、言い換えると、ＰＵＳＣＨの送信に必要な情報である。
　図１２は、第３の実施形態の一例を示す図である。ＵＥは、ＬＢＴ期間においてチャネルがフリーだと判断し、レポート期間内で、ＰＵＳＣＨの復調に必要な情報などを送信し、その後のＵＬサブフレームでこれらの情報に基づいてＰＵＳＣＨを送信する。
　以下、第３の実施形態で通知するＰＵＳＣＨの復調に必要な情報について説明する。ここでは、ＲＢ、ＭＣＳ、ＰＨＩＣＨ用リソースの指示などについて述べるが、これらに限られず、他の情報が含まれてもよい。
　ＲＢは、ユーザ端末がＬＢＴでセンシングする上りリンクの帯域幅に基づいて決定することができる。したがって、ＲＢは、アンライセンスバンドの全帯域幅を用いてもよいし、所定のサブバンドの帯域幅を用いてもよい。
　図１３は、アンライセンスバンドにおけるＵＬ信号の割り当ての一例を示す図である。この例では、あるサブフレームにおいて、ＵＥ　１がサブバンド１のＲＢ、ＵＥ　２がサブバンド２のＲＢを用いて送信している。また、異なるサブフレームにおいて、ＵＥ　３が全帯域幅のＲＢを用いて送信している。なお、ＵＬ信号の割り当ては図１３の例に限られず、ユーザ端末数や帯域幅などが異なり、各ＲＢの割り当てが異なる構成としてもよい。
　ＭＣＳは、例えば、以下の式１で求める。
　（式１）
　　ＭＣＳ＝ｆ（所望のＢＬＥＲ、　ＳＩＮＲ）
　ここで、ｆは所定の関数を示す。ＢＬＥＲはブロック誤り率（Block　Error　Rate）を示し、例えば総受信ブロック数と、誤りを含むブロック数と、から求めることができる。ＳＩＮＲ＝ＰＴ／ＰＩであり、ＰＴはユーザ端末の送信電力、ＰＩはユーザ端末により推定された干渉電力である。干渉電力は、例えば、所定の期間におけるアンライセンスバンドの測定結果から推定することができる。
　ユーザ端末は、これらの値を計算し、無線基地局に特定のＭＣＳをフィードバックする。ＭＣＳは、例えば、所定の変調方式及び符号化率の組み合わせを表すＭＣＳインデックス（MCS　index）である。
　また、ＭＣＳは、以下の式２で求めてもよい。
　（式２）
　　ＭＣＳ＝最新のDCIMCS　－　Deltaoffset
　ここで、最新のDCIMCSは、ＰＤＣＣＨを用いて受信した最新のＤＣＩに含まれるＭＣＳのことである。また、Deltaoffsetは、最新のDCIMCSと、ユーザ端末が送信するＰＵＳＣＨに適用するＭＣＳと、の差分を示す値である。
　図１４は、第３の実施形態におけるＭＣＳの通知の一例を示す図である。ＬＢＴの結果がフリーである場合、ユーザ端末は例えば式２に基づいて、１サブフレーム前のＰＤＣＣＨに含まれた最新のDCIMCSを用いてDeltaoffsetを算出し、レポート期間にDeltaoffsetを送信する。
　次に、第３の実施形態におけるＰＨＩＣＨ用リソースの指示について述べるが、その前にＰＨＩＣＨ用リソースの指示の従来方法を説明する。図１５は、従来のＰＨＩＣＨ用リソースの指示の一例を示す図である。
　まず、無線基地局（ｅＮＢ）は、ＵＬグラント（例えば、ＤＣＩ　０／４）をユーザ端末に送信する。当該ＵＬグラントは、ＵＬ送信に用いられるＤＭ－ＲＳ（Demodulation　Reference　Signal）のサイクリックシフトに関連する値であるnDMRSを含む。
　次に、ユーザ端末（ＵＥ）は、ＵＬグラントに基づいてＵＬデータをＰＵＳＣＨで送信する。無線基地局は、このＵＬデータを正しく受信できたか否かに基づいてＰＨＩＣＨでＨＡＲＱの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）を送信する。ここで、ＡＣＫ／ＮＡＣＫが割り当てられる無線リソースは、nDMRSに関連付けられているため、ユーザ端末はnDMRSに基づいて適切なＰＨＩＣＨを監視することができる。
　一方、第３の実施形態では、ＵＬグラントを利用しないため、以下のようにnDMRSを決定する。第３の実施形態では、nDMRSは固定値（例えば、nDMRS＝０）として定められていてもよい。これにより、nDMRSに係るシグナリング量を低減することができる。この構成は、１つのユーザ端末のみがＰＵＳＣＨの送信を実施する場合に好適である。
　また、第３の実施形態では、nDMRSは所定のパラメータと関連付けられていてもよい。例えば、nDMRSは、ユーザ端末毎に設定されるＣ－ＲＮＴＩ（Cell　ＲＮＴＩ）にマッピングされていてもよいし、サブバンドを示すサブバンドインデックスにマッピングされていてもよい。これにより、nDMRSに係るシグナリング量を低減することができる。この構成は、複数のユーザ端末がＰＵＳＣＨの送信を実施する場合に好適である。
　また、第３の実施形態では、nDMRSはユーザ端末によって選択されてもよい。当該選択は、ランダムに行われてもよいし、所定のパラメータ（例えば、Ｃ－ＲＮＴＩ）に基づいて行われてもよい。図１６は、第３の実施形態におけるnDMRSの通知の一例を示す図である。図１６に示すように、ユーザ端末は、選択したnDMRSを、無線基地局にフィードバックする。
　以下、具体例を挙げて第３の実施形態について説明する。まず、センシングサブフレームにおけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有である場合（実施形態３．１）を説明する。実施形態３．１では、ユーザ端末は、ＬＢＴ期間におけるリスニングによりチャネルがフリーだと判断した場合、同じセンシングサブフレームのレポート期間において、ＰＵＳＣＨの復調に利用される情報（例えば、ＲＢ、ＭＣＳ、ＰＨＩＣＨ用リソースの指示、Ｃ－ＲＮＴＩなど）を送信する。なお、ＰＵＳＣＨの復調に利用される情報とともに他の有用な情報を送信してもよい。ここで、レポート期間において各種情報をマッピングする無線リソースは、ユーザ端末間の衝突可能性を低減するために、ランダムに選択される。例えば、無線リソースをレポート期間の範囲内で時間又は周波数方向にランダムに選択してもよいし、無線リソースに適用する符号リソースをランダムに選択してもよい。
　図１７は、第３の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがセル固有の場合の一例を示す図である。ＵＥ　１及び２は、ＬＢＴ期間においてチャネルがフリーだと判断し、レポート期間内でランダムに送信タイミングを決定する。図１７では、ＵＥ　１はレポート期間内の１番目のＯＦＤＭシンボル、ＵＥ　２はレポート期間内の３番目のＯＦＤＭシンボルを用いてＰＵＳＣＨの復調に必要な情報（ＲＢ、ＭＣＳ、ＰＨＩＣＨ用リソースの指示、Ｃ－ＲＮＴＩなど）を送信する。そして、ＵＥ　１及び２は、上記情報に基づいてＰＵＳＣＨを送信し、所定のサブフレーム後にｅＮＢからＰＵＳＣＨの受信失敗を通知された場合には、再送制御を行う。
　次に、センシングサブフレームにおけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有である場合（実施形態３．２）を説明する。実施形態３．２では、ユーザ端末は、ＬＢＴ期間におけるリスニングによりチャネルがフリーだと判断した場合、同じセンシングサブフレームのレポート期間における１番目のＯＦＤＭシンボルを用いて、ＰＵＳＣＨの復調に利用される情報を送信する。なお、ＰＵＳＣＨの復調に利用される情報を送信するシンボルは、レポート期間における１番目のＯＦＤＭシンボルに限られず、他のユーザ端末のＬＢＴ期間と重複するシンボルであってもよい。
　図１８は、第３の実施形態におけるＬＢＴ、ＧＰ及びＲｅｐｏｒｔの長さがユーザ端末固有の場合の一例を示す図である。図１８の例では、ＵＥ　１のＬＢＴ期間は、ＵＥ　２のＬＢＴ期間より短く設定されている。
　ＵＥ　１は、ＬＢＴ期間においてチャネルがフリーだと判断し、レポート期間内の１番目のＯＦＤＭシンボルを用いてＰＵＳＣＨの復調に必要な情報（ＲＢ、ＭＣＳ、ＰＨＩＣＨ用リソースの指示、Ｃ－ＲＮＴＩなど）を送信する。一方、ＵＥ　２は、ＵＥ　１により送信された信号の干渉の影響を受けて、ＬＢＴ期間においてチャネルがビジーだと判断する。ＵＥ　１は、上記情報に基づいてＰＵＳＣＨを送信し、所定のサブフレーム後にｅＮＢからＰＵＳＣＨの受信失敗を通知された場合には、再送制御を行う。
　このように、実施形態３．２では、基本的にＬＢＴ期間が最も短いユーザ端末がＰＵＳＣＨを送信する権利を得ることになる。複数のユーザ端末で送信機会の公平性を保障するためには、図８で示したように、ＬＢＴ期間は準静的に変更されることが好ましい。
（無線通信システムの構成）
　以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、上記第１－第３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してもよいし、組み合わせて適用してもよい。
　図１９は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。なお、図１９に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム、ＳＵＰＥＲ　３Ｇ、ＬＴＥ－Ａシステムなどが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、ＬＴＥシステムのシステム帯域幅を１単位とする複数の基本周波数ブロック（コンポーネントキャリア）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。また、図１９に示す無線通信システムは、アンライセンスバンドを利用可能な無線基地局（例えば、ＬＴＥ－Ｕ基地局）を有している。なお、この無線通信システムは、ＩＭＴ－Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、ＦＲＡ（Future　Radio　Access）などと呼ばれても良い。
　図１９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１２ａ－１２ｃとを備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。例えば、マクロセルＣ１をライセンスバンドで利用し、スモールセルＣ２をアンライセンスバンド（ＬＴＥ－Ｕ）で利用する形態が考えられる。また、スモールセルの一部をライセンスバンドで利用し、他のスモールセルをアンライセンスバンドで利用する形態が考えられる。
　ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。例えば、ライセンスバンドを利用する無線基地局１１からユーザ端末２０に対して、アンライセンスバンドを利用する無線基地局１２（例えば、ＬＴＥ－Ｕ基地局）に関するアシスト情報（例えば、ＤＬ信号構成）を送信することができる。また、ライセンスバンドとアンライセンスバンドでＣＡを行う場合、１つの無線基地局（例えば、無線基地局１１）がライセンスバンドセル及びアンライセンスバンドセルのスケジュールを制御する構成とすることも可能である。
　なお、ユーザ端末２０は、無線基地局１１に接続せず、無線基地局１２に接続する構成としてもよい。例えば、アンライセンスバンドを用いる無線基地局１２がユーザ端末２０とスタンドアローンで接続する構成としてもよい。この場合、無線基地局１２がアンライセンスバンドセルのスケジュールを制御する。
　ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy　carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。
　無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。
　なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイント、などと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home　eNodeB）、ＲＲＨ（Remote　Radio　Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ－Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。
　無線通信システムにおいては、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、同期信号や、ＭＩＢ（Master　Information　Block）などが伝送される。
　下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical　Downlink　Control　Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced　Physical　Downlink　Control　Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical　Control　Format　Indicator　Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical　Hybrid-ARQ　Indicator　Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink　Control　Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどを伝送するために用いられてもよい。
　無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical　Uplink　Shared　Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical　Uplink　Control　Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical　Random　Access　Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel　Quality　Indicator）、送達確認信号などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブル（ＲＡプリアンブル）が伝送される。
　図２０は、本実施形態に係る無線基地局１０（無線基地局１１及び１２を含む）の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６とを備えている。なお、送受信部１０３は、送信部及び受信部から構成されてもよい。
　下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。
　ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet　Data　Convergence　Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio　Link　Control）再送制御などのＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium　Access　Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid　Automatic　Repeat　reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse　Fast　Fourier　Transform）処理、プリコーディング処理などの送信処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。
　また、ベースバンド信号処理部１０４は、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報など）により、ユーザ端末２０に対して、当該セルにおける通信のための制御情報（システム情報）を通知する。当該セルにおける通信のための情報には、例えば、上りリンクにおけるシステム帯域幅、下りリンクにおけるシステム帯域幅などが含まれる。
　また、ライセンスバンドにおいて無線基地局（例えば、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の通信に関するアシスト情報（例えば、ＤＬ　ＴＰＣ情報など）を送信してもよい。
　各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。
　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。また、送受信部１０３はユーザ端末２０からのＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を含む信号を受信し、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。
　ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast　Fourier　Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse　Discrete　Fourier　Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放などの呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。
　伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。例えば、伝送路インターフェース１０６は、隣接無線基地局１０との間で、ＴＤＤ　ＵＬ／ＤＬ構成、特別サブフレーム構成、センシングサブフレーム構成、センシングパターンなどを送受信してもよい。
　図２１は、本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２１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２１に示すように、無線基地局１０が有するベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部３０２と、マッピング部３０３と、受信処理部３０４と、を有している。
　制御部（スケジューラ）３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号、ＰＤＣＣＨ及び／又は拡張ＰＤＣＣＨ（ＥＰＤＣＣＨ）で伝送される下り制御信号のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、システム情報、同期信号、ＣＲＳ（Cell-specific　Reference　Signal）、ＣＳＩ－ＲＳ（Channel　State　Information　Reference　Signal）などの下り参照信号などのスケジューリングの制御も行う。また、上り参照信号、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号、ＰＲＡＣＨで送信されるＲＡプリアンブルなどのスケジューリングを制御する。なお、ライセンスバンドとアンライセンスバンドに対して１つの制御部（スケジューラ）３０１でスケジューリングを行う場合、制御部３０１は、ライセンスバンドセル及びアンライセンスバンドセルの通信を制御する。制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
　また、制御部３０１は、ユーザ端末２０が用いるセンシングパターン及び／又はセンシングサブフレーム構成を決定し、決定したセンシングパターン及び／又はセンシングサブフレーム構成を送信信号生成部３０２に出力し、マッピング部３０３に対してこれらの情報を含む信号をマッピングするように制御を行ってもよい。
　制御部３０１は、受信処理部３０４から入力されるＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報に基づいて、ユーザ端末２０のＰＵＳＣＨを復調するように、送信信号生成部３０２、マッピング部３０３及び受信処理部３０４を制御する。具体的には、制御部３０１は、所定の情報がスケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling　Request）／ランダムアクセスプリアンブル（ＲＡＰ：Random　Access　Preamble）である場合には、適切な無線リソースを示すＵＬグラントをユーザ端末２０に送信するように送信信号生成部３０２及びマッピング部３０３を制御し、当該無線リソースでＰＵＳＣＨを復調するよう受信処理部３０４を制御する（第１の実施形態）。
　また、制御部３０１は、適当なユーザ端末群を選択し、これらに共通して複数のＵＬグラント（ＣＢグラント）を通知するように制御する（第２の実施形態）。この場合、所定の情報がＣＢグラントを示す情報である場合には、当該ＣＢグラントが示す無線リソースでＰＵＳＣＨを復調するよう受信処理部３０４を制御する。なお、制御部３０１は、予めＣＢグラントに対応する所定の識別子（例えば、ＣＢ－ＲＮＴＩ）をユーザ端末群に通知するように制御を実施する。
　また、制御部３０１は、所定の情報がＰＵＳＣＨの復調に必要な情報（例えば、ＰＵＳＣＨを割り当てるリソースブロック（ＲＢ）、ＭＣＳ、ＰＨＩＣＨ用リソースの指示など）である場合には、当該情報が示す無線リソースでＰＵＳＣＨを復調するよう受信処理部３０４を制御する（第３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、ＤＬ信号（下り制御信号、下りデータ信号、下り参照信号など）を生成して、マッピング部３０３に出力する。例えば、送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。また、下りデータ信号には、各ユーザ端末２０からのチャネル状態情報（ＣＳＩ）などに基づいて決定された符号化率、変調方式などに従って符号化処理、変調処理が行われる。送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器又は信号生成回路とすることができる。
　マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッピング回路又はマッパーとすることができる。
　受信処理部３０４は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）、ＰＵＳＣＨで送信されたデータ信号など）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。また、受信処理部３０４は、受信した信号を用いて受信電力（ＲＳＲＰ）やチャネル状態について測定してもよい。なお、処理結果や測定結果は、制御部３０１に出力されてもよい。受信処理部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／測定器又は信号処理／測定回路とすることができる。
　受信処理部３０４は、ＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を取得して、制御部３０１に出力する。また、受信処理部３０４は、制御部３０１からの指示に基づいて、所定の情報が示す無線リソースで、ＰＵＳＣＨを受信して復調する。
　図２２は、本実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信部２０３は、送信部及び受信部から構成されてもよい。
　複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部２０３はアンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。送受信部２０３は、アンライセンスバンドでＵＬ／ＤＬ信号の送受信が可能である。なお、送受信部２０３は、ライセンスバンドでＵＬ／ＤＬ信号の送受信が可能であってもよい。
　ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。
　一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete　Fourier　Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。
　図２３は、本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２３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２３に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信処理部４０４と、を有している。
　制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御信号や、下りデータ信号に対する再送制御の要否を判定した結果などに基づいて、上り制御信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）など）や上りデータ信号の生成を制御する。具体的には、制御部４０１は、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３の制御を行う。制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。
　また、制御部４０１は、アプリケーション部２０５から入力されるＵＬデータのバッファ量を把握する機能を有し、ＵＬデータがある場合には、センシングサブフレームにおいて受信処理部４０４にＵＬ－ＬＢＴを実施させるように制御する。なお、ＵＬデータがない場合でも、受信処理部４０４にＵＬ－ＬＢＴを実施させてもよい。
　ここで、制御部４０１は、所定のサブフレームをセンシングサブフレームとして制御する。例えば、制御部４０１は、無線基地局１０の通知によりセンシングパターンを把握して、当該センシングパターンに基づいてセンシングサブフレームの制御を実施してもよい。
　制御部４０１は、受信処理部４０４にＵＬ－ＬＢＴを実施させた結果、チャネルがフリーであると判断する場合、ＵＬ－ＬＢＴを実施したサブフレームと同じサブフレームで、ＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を送信するように、送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３を制御する。具体的には、制御部４０１は、スケジューリング要求（ＳＲ：Scheduling　Request）／ランダムアクセスプリアンブル（ＲＡＰ：Random　Access　Preamble）を、センシングサブフレームのレポート期間で送信するように送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３を制御する（第１の実施形態）。
　また、制御部４０１は、予め無線基地局１０から所定のユーザ端末群に共通して通知された複数のＵＬグラント（ＣＢグラント）のうち、少なくとも１つのＣＢグラントを示す情報を、センシングサブフレームのレポート期間で送信するように送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３を制御する（第２の実施形態）。なお、制御部４０１は、受信処理部４０４からＣＢグラントを検出したことを通知された場合に、受信処理部４０４にＵＬ－ＬＢＴを実施させる構成としてもよい。例えば、制御部４０１は、ＣＢグラント検出後のセンシングサブフレームで受信処理部４０４にＬＢＴを実施させるよう制御してもよい。
　また、制御部４０１は、ＰＵＳＣＨの復調に必要な情報（例えば、ＰＵＳＣＨを割り当てるリソースブロック（ＲＢ）、ＭＣＳ、ＰＨＩＣＨ用リソースの指示など）を、センシングサブフレームのレポート期間で送信するように送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３を制御する（第３の実施形態）。
　また、制御部４０１は、無線基地局１０に送信したＰＵＳＣＨ送信に関する情報が示す無線リソースで、ＰＵＳＣＨを送信するように送信信号生成部４０２及びマッピング部４０３を制御する。
　なお、制御部４０１は、センシングの構成、センシングサブフレーム構成などがセル固有の場合には、所定の情報をレポート期間内のランダムな無線リソース（例えば、ランダムに決定したＯＦＤＭシンボル）で送信するように制御することが好ましい。また、制御部４０１は、センシングの構成、センシングサブフレーム構成などがユーザ端末固有の場合には、所定の情報をレポート期間内の早いタイミング（例えば、最初のＯＦＤＭシンボル）で送信するように制御することが好ましい。
　送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号（上り制御信号、上りデータ信号、上り参照信号など）を生成して、マッピング部４０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、送達確認信号（ＨＡＲＱ－ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）などの上り制御信号を生成する。また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、制御部４０１は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、送信信号生成部４０２に上りデータ信号の生成を指示する。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器又は信号生成回路とすることができる。
　マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッピング回路又はマッパーとすることができる。
　受信処理部４０４は、ライセンスバンド、アンライセンスバンドで送信されるＤＬ信号（例えば、無線基地局から送信された下り制御信号、ＰＤＳＣＨで送信された下りデータ信号など）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。受信処理部４０４は、無線基地局１０からＴＤＤ　ＵＬ／ＤＬ構成、特別サブフレーム構成、センシングサブフレーム構成、センシングパターンなどを受信した場合、制御部４０１に出力する。また、受信処理部４０４は、受信した信号を用いて受信電力（ＲＳＲＰ）やチャネル状態について測定してもよい。なお、処理結果や測定結果は、制御部４０１に出力されてもよい。受信処理部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／測定器又は信号処理／測定回路とすることができる。
　受信処理部４０４は、制御部４０１からの指示に基づいて、所定のサブフレーム（例えば、特別サブフレーム）をセンシングサブフレームとして、アンライセンスバンドでＬＢＴを実施し、ＬＢＴの結果（例えば、チャネル状態がクリアであるかビジーであるかの判定結果）を、制御部４０１に出力する。
　また、受信処理部４０４は、ＣＢグラントを、各ＣＢグラントに対応する所定の識別子（例えば、ＣＢ－ＲＮＴＩ）に基づいて検出する。ＣＢグラントを検出したことは、制御部４０１に通知されてもよい。
　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）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。
　ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。
　無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。
　以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。例えば、上述の各実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　本出願は、２０１４年７月３１日出願の特願２０１４－１５６２１０に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

  1. 　アンライセンスバンドを用いて無線基地局と通信可能なユーザ端末であって、
    　アンライセンスバンドのチャネル状態を、センシングサブフレームでＬＢＴ（Listen　Before　Talk）を行って検出する受信処理部と、
    　所定のサブフレームを前記センシングサブフレームとして制御する制御部と、
    　前記ＬＢＴの結果に基づいて、ＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を、前記センシングサブフレームで送信する送信部と、を有することを特徴とするユーザ端末。
  2. 　前記所定の情報は、ＵＬグラントを要求するためのスケジューリング要求又はランダムアクセスプリアンブルであることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  3. 　前記所定の情報は、複数のユーザ端末に共通して通知される複数のＵＬグラントのうち少なくとも１つを示す情報であることを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  4. 　前記受信処理部は、前記複数のＵＬグラントを、各ＵＬグラントに対応する所定の識別子に基づいて検出することを特徴とする請求項３に記載のユーザ端末。
  5. 　前記所定の情報は、前記ＰＵＳＣＨの復調に必要な情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
  6. 　前記センシングサブフレームは、ＬＢＴを実施するＬＢＴ期間と、送受信の切り替え用ガード期間と、前記所定の情報を送信するレポート期間と、から構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のユーザ端末。
  7. 　前記送信部は、前記所定の情報を、前記レポート期間内でランダムに決定したＯＦＤＭシンボルで送信することを特徴とする請求項６に記載のユーザ端末。
  8. 　前記送信部は、前記所定の情報を、前記レポート期間内の最初のＯＦＤＭシンボルで送信することを特徴とする請求項６に記載のユーザ端末。
  9. 　アンライセンスバンドを利用可能なユーザ端末と通信を行う無線基地局であって、
    　前記ユーザ端末のＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を取得する受信処理部と、
    　前記所定の情報に基づいて、前記ＰＵＳＣＨを復調するように制御する制御部と、を有し、
    　前記所定の情報は、前記ユーザ端末がアンライセンスバンドでＬＢＴ（Listen　Before　Talk）を行うサブフレームで送信されることを特徴とする無線基地局。
  10. 　アンライセンスバンドを用いて無線基地局と通信可能なユーザ端末の無線通信方法であって、
    　アンライセンスバンドのチャネル状態を、センシングサブフレームでＬＢＴ（Listen　Before　Talk）を行って検出する工程と、
    　所定のサブフレームを前記センシングサブフレームとして制御する工程と、
    　前記ＬＢＴの結果に基づいて、ＰＵＳＣＨ送信に関する所定の情報を、前記センシングサブフレームで送信する工程と、を有することを特徴とする無線通信方法。
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