WO2018083779A1 - 無線通信システム、基地局、無線機器、及び、無線通信方法 - Google Patents

無線通信システム、基地局、無線機器、及び、無線通信方法 Download PDF

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WO2018083779A1
WO2018083779A1 PCT/JP2016/082814 JP2016082814W WO2018083779A1 WO 2018083779 A1 WO2018083779 A1 WO 2018083779A1 JP 2016082814 W JP2016082814 W JP 2016082814W WO 2018083779 A1 WO2018083779 A1 WO 2018083779A1
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WO
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transmission
information
uplink signal
resource
retransmission
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Application number
PCT/JP2016/082814
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English (en)
French (fr)
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俊太朗 松原
義博 河▲崎▼
Original Assignee
富士通株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/04Error control
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation

Definitions

  • the base station may include a reception unit and a transmission unit.
  • the receiving unit may receive the UL signal transmitted by the wireless device.
  • the transmission unit includes first information indicating a result of the processing (decoding or the like) by the base station for the received UL signal (successful reception or reception failure, or decoding success or decoding failure), and a result of the processing (successful reception).
  • the second information related to whether or not to transmit the UL signal according to reception failure or decoding success or decoding failure may be transmitted.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system according to an embodiment.
  • the wireless communication system 1 illustrated in FIG. 1 may include a base station 11 and a plurality of wireless terminals 12, for example. Two or more base stations 11 may be provided in the wireless communication system 1.
  • MMTC is an abbreviation for “massive machine type communication”, and it is assumed that, for example, about 1 million MTC terminals 12 (1 million devices / km 2 ) are accommodated per square kilometer.
  • the elements (NE) or entities of the “core network” such as MME, PGW, and SGW may be collectively referred to as “core nodes”.
  • the “core node” may be considered to correspond to the “upper node” of the base station 11.
  • a network including the base station 11 and the core network may be referred to as a radio access network (RAN).
  • RAN radio access network
  • An example of a RAN is “evolved universal terrestrial RAN, E-UTRAN”.
  • the time during which the MTC terminal 12 is in the active mode (may be referred to as “operation time”) can be shortened. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the MTC terminal 12, and to extend the life of the battery without maintenance.
  • FIG. 2 shows a UL access procedure example including retransmission control in the UL radio section of the 3GPP LTE radio communication system.
  • the UE When “NACK” is received by the UE from the base station 11, the UE again receives UL transmission permission and UL resource allocation information from the base station 11, and then transmits UL data. Is possible.
  • NACK is information indicating that the base station 11 has failed to receive UL data, and is information indicating that UL transmission has failed for the UE. Since the UE performs a retransmission process in response to the reception of “NACK”, the “NACK” may be regarded as information for the base station 11 to instruct the UE to retransmit UL data.
  • ACK is information indicating that UL transmission is successful for the UE.
  • FIG. 3 the procedure illustrated in FIG. 3 is studied as an example of a UL access procedure including retransmission control in mMTC.
  • a / N indicates a resource (or channel) in which ACK or NACK is transmitted.
  • the MTC terminal 12 does not need to receive UL transmission grant (Grant) and UL resource allocation information from the base station 11, and uses a predefined UL shared resource to voluntarily And UL access is possible autonomously. Therefore, the UL access may be referred to as “UL-Grant-Less”.
  • the MTC terminal 12 detects that NACK is received from the base station 11 or that ACK and NACK cannot be received within a predetermined time (in other words, a non-response state), the autonomous retransmission access is performed. Is possible.
  • the retransmission access is also “UL-Grant-Less”.
  • UL data transmission is an example of wireless signal transmission.
  • the UL access procedure including retransmission control suitable for mMTC is realized, and the efficiency of the UL access procedure including retransmission to the base station 11 by the MTC terminal 12 is improved.
  • the “A / N information” is an example of first information that indicates successful reception (or decoding success) or reception failure (or decoding failure) of UL data, which is an example of a UL signal.
  • ACK and NACK may be expressed by “+1”, “ ⁇ 1”, and the like.
  • the “next transmission permission information” is an example of second information related to whether or not UL transmission is possible in response to successful or unsuccessful reception of UL data.
  • the first information and the second information may be regarded as an example of information related to the result of processing the UL signal received by the base station 11.
  • the “retransmission resource” in the UL transmission opportunity after the next time is not used for any of the active terminals 12, so that the UL shared resource may be wasted.
  • the active terminal 12 that has successfully received the information can recognize that the “retransmission resource” is not limited to “new transmission resource” but can be used for new transmission at the next transmission opportunity.
  • the active terminal 12 can use the “retransmission resource” for new transmission, it is possible to reduce the occurrence of unused resources in the UL shared resource and to prevent the utilization efficiency of the UL shared resource from being lowered. be able to.
  • retransmission resource is defined as a UL transmission resource used by the active terminal 12 instructed by the base station 11 to retransmit UL data upon reception of NACK. May be.
  • the free resource of the UL shared resource may be used for autonomous UL data retransmission by the active terminal 12.
  • the delay of retransmission timing waiting can be reduced by frequency division multiplexing the new transmission resource and the retransmission resource.
  • the frequency band of the UL shared resource is further divided to define a plurality of resources for new transmission and retransmission. May be.
  • the MTC terminal 12 may belong to a certain terminal group by being assigned, for example, any frequency band number of the frequency bands divided from the base station 11.
  • Allocation of the frequency band number may be performed, for example, at the time of initial setting by the base station 11 selected by the MTC terminal 12 as a connection destination.
  • the frequency band number corresponding to a certain terminal group may be included in the information transmitted from the base station 11 to which the MTC terminal 12 is connected.
  • the A / N feedback information may include “A / N information” and “next transmission permission information”.
  • the “A / N information” may be 1-bit information as shown in FIG. 7, for example, “1” indicates “ACK (transmission success)”, and “0” indicates “NACK (transmission failure). ) ”.
  • a / N information Assuming that values (for example, 0 or 1) that “A / N information” and “next transmission permission information” can take are represented by “x” and “y”, respectively, the A / N feedback information is represented by [x , Y].
  • FIG. 8 shows a configuration example of A / N feedback information for UL transmission of subframe # (n ⁇ 1) (n is a natural number) as a non-limiting example.
  • the base station 11 may transmit the “A / N information” and the “next transmission permission information” for each terminal (or terminal group) and frequency band by connecting them in an array.
  • the A / N feedback information may include header information that enables the active terminal 12 to identify that it is feedback transmission for UL transmission of subframe # (n ⁇ 1).
  • a / N feedback information [1, 1] [ACK (successful transmission), next transmission permission]
  • the active terminal 12 that has received the A / N feedback information of this notification pattern uses “anyone” (in other words, even a new transmission terminal that newly performs UL transmission), and uses “retransmission resources”. It becomes possible.
  • a / N feedback information [0, 0] [NACK (transmission failure), next transmission prohibited]
  • NACK transmission failure
  • the base station 11 may transmit A / N feedback information using this notification pattern so that the transmission failure terminal 12 can immediately perform retransmission. Since retransmission using the “retransmission resource” is performed, use of the “retransmission resource” is prohibited for the active terminals 12 other than the retransmission failure terminal 12.
  • a / N feedback information [0, 1] [NACK (transmission failure), next transmission permission] This is a notification pattern when all the UL transmissions by the active terminal 12 connected to the base station 11 have failed and the base station 11 cannot recognize the transmission source terminal 12 that has failed in the UL transmission.
  • the base station 11 When contention occurs in UL resources and UL data collision occurs, the base station 11 tends to fail to recognize the transmission source terminal 12. Accordingly, the base station 11 may determine that there is a high risk of repeating contention for “retransmission resources” even when there are a plurality of transmission source terminals 12 and retransmission is instructed.
  • the base station 11 may instruct the transmission source terminal 12 to perform retransmission with distributed UL transmission timing.
  • the base station 11 can reduce the contention occurrence probability of UL resources by changing the subframe used by the transmission source terminal 12 for retransmission for each transmission source terminal 12.
  • the “subframe” is an example of a time unit for determining “transmission timing” or “transmission opportunity” of the active terminal 12.
  • retransmission resources that are not used by a certain source terminal 12 can be used by other active terminals 12 that perform new transmission.
  • the successful transmission terminal 12 and the new transmission terminal 12 that have received the A / N feedback information of this notification pattern are prohibited from using “retransmission resources”.
  • the “retransmission resource” can be made free for the active terminal (retransmission terminal) 12 that performs the retransmission.
  • the base station 11 may include information (for example, ID) that can identify the transmission success terminal 12 in the A / N feedback information. Thereby, the active terminal 12 which performed UL transmission can judge whether UL transmission by the own terminal succeeded or failed with the said ID.
  • ID information that can identify the transmission success terminal 12 in the A / N feedback information.
  • FIG. 9 shows an example of information interpretation and UL resource selection operation at the active terminal 12 as the receiving terminal corresponding to each notification pattern described above. Note that the information (or regulation) illustrated in FIG. 9 may be shared between the base station 11 and the MTC terminal 12.
  • the transmission source terminal 12 fails in UL transmission, and retransmits a resource for retransmission at a transmission opportunity “after one time”. It may be construed that it can be used to perform a retransmission.
  • the transmission opportunity “after the next time” may be determined in accordance with, for example, a transmission timing distribution instruction from the base station 11.
  • the base station 11 may specify, for example, which resource the active terminal 12 uses in a state where both the new transmission resource and the retransmission resource can be used.
  • the specification may be performed by the base station 11 transmitting configuration information of UL shared resources.
  • the base station 11 transmits setting information necessary for the MTC terminal 12 located in the cell to the cell provided by the base station 11 in addition to the information regarding the cell radius, transmission power, and the like. You can do it.
  • three setting patterns # 1 to # 3 are prepared as an example of setting information.
  • the number of setting patterns is not limited to 3, and may be 1 or more.
  • the “information specifying the next transmission UE operation mode” is exemplified by the UL resource at the next transmission opportunity of the UE (MTC terminal) 12 in which both the new transmission and retransmission UL resources are available. This is information for specifying the selection operation.
  • the resource configuration #A is set, and the following is specified as an example of the next transmission UE operation mode #a.
  • -Next "transmission permitted ( 1)”: use retransmission resources
  • next "transmission prohibited ( 0)”: use new transmission resources
  • resource configuration #B is set, and the following is specified as an example of the next transmission UE operation mode #b.
  • the resource configuration #C is set, and the following is specified as an example of the next transmission UE operation mode #c.
  • the transmission information of the base station 11 may include “information for designating a terminal group” corresponding to allocation designation of a frequency band used for UL transmission.
  • the base station 11 may change the setting value of “terminal group designation” for each information transmission. For example, the base station 11 may “+1” the set value of “terminal group designation” for each information transmission, and cyclically designate the terminal group within the range of # 1 to the upper limit value.
  • a configuration pattern of a plurality of UL shared resources as exemplified in FIG. 10 may be stored as known information shared by both the base station 11 and the MTC terminal 12. By selecting and transmitting any one configuration pattern, the base station 11 can designate the configuration pattern as system information to the MTC terminal 12 located in the cell managed by the base station 11.
  • the base station 11 has information on whether a plurality of MTC terminals 12 use a new transmission resource or a retransmission resource to transmit a radio signal, or a transmission failure using a retransmission resource. Information that instructs implementation can be transmitted.
  • the base station 11 is provided for an MTC terminal 12 that uses a UL shared resource for a new transmission of a radio signal and an MTC terminal 12 that uses a UL shared resource for a retransmission of a radio signal. Different operations can be instructed depending on transmission of transmission information.
  • the transmission source terminal 12 includes both transmission success terminals and transmission failure terminals. May be interpreted. In this case, if the ID of the own terminal 12 is notified as the ID of the transmission success terminal, the transmission source terminal 12 is prohibited from using the retransmission resource so that the transmission failure terminal can use the retransmission resource. May be interpreted.
  • the source terminal 12 uses the retransmission resource at the next transmission opportunity because the UL transmission has failed. It may be interpreted that retransmission may be performed immediately.
  • the transmission source terminal 12 fails in UL transmission, and the base station 11 can recognize the terminal 12 as a transmission failure terminal. It may be interpreted that In this case, the transmission source terminal 12 that is a transmission failure terminal may immediately perform retransmission at the next transmission opportunity using the retransmission resource.
  • the transmission source terminal 12 that has performed UL transmission may not be able to receive A / N feedback information from the base station 11.
  • the transmission source terminal 12 may interpret that the UL transmission has failed and may perform retransmission using the retransmission resource.
  • the active terminal 12 that is not the transmission source terminal 12 may be interpreted as being able to be used for new UL transmission only for the new transmission resource among the resources for new transmission and retransmission.
  • the base station 11 transmits the first information and the second information using A / N feedback information.
  • the MTC terminal 12 transmits a UL signal using radio resources associated with the combination of contents of the received A / N feedback information. Therefore, the efficiency of the UL access procedure including the retransmission to the base station 11 by the MTC terminal 12 can be improved.
  • the retransmission terminal 12 can improve the success rate of retransmission because the occurrence rate of contention for UL resources with the new transmission terminal 12 is reduced.
  • the “retransmission resource” can be used even by the new transmission terminal 12.
  • the number of possible UL shared resources increases. Therefore, it is possible to reduce the risk of UL resource competition.
  • the “retransmission resource” is used only for retransmission by the retransmission terminal 12, and therefore the success rate of retransmission can be increased.
  • the probability of occurrence of retransmission per UL transmission can be reduced, the increase in power consumption of transmission / reception processing and the extension of terminal operating time due to repeated retransmission can be mitigated. Therefore, the battery life of the MTC terminal can be increased.
  • the base station 11 transmits, for example, transmission information including UL resource configuration information illustrated in FIG. 10 to a cell under the management of the base station 11 in advance before starting the service ( Process P1).
  • the MTC terminals # 1 and # 2 receive transmission information (for example, the above-described frequency band number) from the base station 11, so that the own terminals # 1 and # 2 have a certain terminal group (for example, the terminal group # 1). ).
  • the MTC terminal # 1 At the time when the UL transmission data is generated, the MTC terminal # 1 has not received the A / N feedback information. Therefore, the UL transmission data may be transmitted to the base station 11 using the new transmission resource (process P3). ).
  • the transmission may be performed, for example, in subframe # (n ⁇ 1) after subframe # (n ⁇ 2) in which UL transmission data is received.
  • the base station 11 may transmit the A / N feedback information [1, 1] in the subframe # (n-2) that has received the UL transmission data.
  • the retransmission resource is not limited to the new transmission resource for the next UL transmission. May be interpreted and recognized as being usable.
  • MTC terminal # 2 is in the sleep mode because UL transmission data is not generated, and cannot receive A / N feedback information [1, 1].
  • the MTC terminal # 1 may interpret and recognize that both the new transmission resource and the retransmission resource can be used by receiving the A / N feedback information [1, 1] of the subframe #n. .
  • the MTC terminal # 1 may select the use of the retransmission resource, and may transmit the UL transmission data generated in the process P5 using the retransmission resource # 1 of the subframe # n + 1 (process P8).
  • MTC terminal # 2 has not received the A / N feedback information [1, 1] of subframe #n when it enters the active mode.
  • the retransmission resource # 1 and the new transmission resource # 1 are UL resources allocated to the terminal group # 1 to which the MTC terminals # 1 and # 2 belong as shown in FIG. The same in).
  • the processes P11 to P13 may be the same as the processes P1 to P3 already described in FIG.
  • the MTC terminal # 1 may perform new transmission of UL transmission data using the new transmission resource # 1 of the subframe # (n-2).
  • the base station 11 can identify that the transmission source terminal of the received UL transmission data is the MTC terminal # 1 by the terminal ID received together with the UL transmission data.
  • the MTC terminal # 1 interprets that retransmission may be performed immediately in the next subframe #n.
  • MTC terminal # 2 since MTC terminal # 2 has MTC terminal # 1 that performs retransmission upon reception of A / N feedback information [0, 0], use of retransmission resources is prohibited, and new transmission resources Is used to perform a new UL transmission.
  • the MTC terminal # 1 uses the retransmission resource # 1 of the subframe #n next to the subframe # (n ⁇ 1) that has received the A / N feedback information [0, 0], and performs processing P13.
  • the transmitted UL transmission data may be retransmitted (processing P16).
  • both MTC terminals # 1 and # 2 perform new transmission of UL transmission data using new transmission resource # 1 in subframe # (n-2) that comes first after transition to the active mode. (Processing P22 and P23).
  • the MTC terminals # 1 and # 2 receive the A / N feedback information [0, 1] in the subframe # (n ⁇ 1), so that the subframe # (n + 1) after the next subframe #n is received. ) Interpret that retransmission may be performed after that.
  • MTC terminals # 1 and # 2 may perform retransmission after waiting for two or more subframes from subframe # (n ⁇ 1) that received A / N feedback information [0, 1]. Recognize
  • the number of standby subframes may be set to be different between MTC terminals # 1 and # 2 so that retransmission timing does not compete between MTC terminals # 1 and # 2.
  • the setting of the number of subframes to be waited for may be performed using information designating the “operation mode” in the transmission information shown in FIG.
  • the MTC terminal # 1 may retransmit the UL transmission data transmitted in the process P22 using the retransmission resource # 1 of the subframe # (n + T) (T is an integer equal to or greater than 1) (process P29).
  • MTC terminal # 2 may retransmit the UL transmission data transmitted in process P23 using retransmission resource # 1 in subframe # (n + T + 1) (process P30).
  • new transmission resource # 1 and retransmission resource # 1 of subframe #n become empty.
  • Each free resource may be allocated for UL transmission of MTC terminals # 3 and # 4, for example.
  • the MTC terminal # 3 can receive the A / N feedback information [0, 1] of the subframe # (n-1), but the MTC terminal # 4 can receive the A / N feedback information of the subframe # (n-1). N feedback information [0, 1] cannot be received.
  • the MTC terminal # 3 that has received the A / N feedback information [0, 1], in the next subframe #n, either the new transmission resource # 1 or the retransmission resource # 2 Recognizes that can be used for new transmissions of UL.
  • the MTC terminal # 4 that could not receive the A / N feedback information [0, 1], as illustrated in FIG. 9, is limited to the new transmission resource # 1 in the next subframe #n. Recognize that it can be used for new transmissions.
  • the MTC terminal # 3 may perform a new UL transmission using the retransmission resource of the subframe #n (processing P27).
  • the MTC terminal # 4 may perform new transmission using the new transmission resource of the same subframe #n (process P28).
  • This case is a case where the transmission success terminal 12 and the transmission failure terminal 12 coexist.
  • FIG. 14 it is assumed that three MTC terminals # 1 to # 3 are located in a cell managed by the base station 11.
  • the base station 11 transmits, for example, transmission information including UL resource configuration information illustrated in FIG. 10 to a cell managed by the base station 11 in advance before starting the service ( Process P31).
  • both MTC terminals # 1 and # 2 perform new transmission of UL transmission data using new transmission resource # 1 in subframe # (n-2) that comes first after transition to the active mode. (Processing P34 and P35).
  • the base station 11 may not correctly receive one or both of UL transmission data from the MTC terminals # 1 and # 2.
  • the base station 11 can identify that the transmission success terminal is the MTC terminal # 2 based on the terminal ID transmitted together with the UL transmission data (process P36).
  • the MTC terminal # 2 which is a successful transmission terminal, is prohibited from using the resources for retransmission as illustrated in FIG. 9 by receiving the A / N feedback information [1, 0].
  • the UL transmission data is generated before the A / N feedback information [1, 0] of subframe # (n ⁇ 1) is transmitted from the base station 11 (processing P37).
  • Receiving feedback information [1, 0] prohibits the use of retransmission resources (process P39).
  • the MTC terminal # 3 may select a new transmission resource and perform UL transmission.
  • the MTC terminal # 1 which is a transmission failure terminal (retransmission terminal)
  • the “retransmission resource” of the next subframe #n can be made free. Therefore, the MTC terminal # 1 receives the A / N feedback information [1, 0] of the subframe # (n ⁇ 1), and processes P34 in the next subframe #n as illustrated in FIG.
  • the UL transmission data transmitted in step 1 may be retransmitted (processing P40).
  • the base station 11 transmits A / N feedback information [1, 1] (process P41), and the MTC terminals # 1 to # 3. Any of these may notify that either the new transmission resource or the retransmission resource can be used.
  • FIG. 15 shows an example of UL resource configuration information transmission processing in the base station 11.
  • FIG. 16 shows an example of UL signal reception and retransmission control processing in the base station 11.
  • the MTC terminal 12 may wake up (process P203) and transition to the active mode to prepare for transmission of UL data (process P204).
  • the MTC terminal 12 may periodically or irregularly check whether or not the A / N feedback information is received from the base station 11 (process P205).
  • the MTC terminal 12 selects a new transmission resource or retransmission resource (process P207), and the UL data is newly added. Transmission may be performed (process P209).
  • the MTC terminal 12 selects a new transmission resource (process P208), and new UL data is created. Transmission may be performed (process P209).
  • process P208 the MTC terminal 12 selects a new transmission resource (process P208), and newly transmits UL data. May be implemented (Process P209).
  • the MTC terminal 12 that has performed the new transmission process illustrated in FIG. 17 may check whether or not the A / N feedback information is received from the base station 11 as illustrated in FIG. 18 (process P211). If A / N feedback information has not been received (NO in process P211), the MTC terminal 12 may retransmit UL data by selecting a resource for retransmission (processes P219 and P220).
  • process P214 if there is no untransmitted UL data (NO in process P214), the MTC terminal 12 may transition to the sleep mode and end the process.
  • the MTC terminal 12 performs retransmission at the next transmission opportunity (for example, subframe). You may judge it possible.
  • the code is an example of a UL resource.
  • FIG. 20 schematically shows a configuration example of the wireless communication system 1 in which NOMA is applied to UL access.
  • MTC terminal #A performs a new UL transmission using code # 1
  • MTC terminal #B retransmits a UL using code # 2 according to an instruction from base station 11.
  • MTC terminal #C autonomously performs UL retransmission using code #C.
  • the MTC terminal #A may perform UL transmission using a code belonging to the code group # 1 and a frequency #i.
  • the MTC terminal #B may perform UL transmission using the code and frequency #j belonging to the code group # 2.
  • the MTC terminal #C may perform UL transmission using the code group # 3 and the frequency #k.
  • FIG. 22 shows a configuration example of A / N feedback information according to the modification.
  • the base station 11 may transmit the “A / N information” and the “next transmission permission information” for each terminal (or terminal group) and code in a concatenated manner.
  • the A / N feedback information illustrated in FIG. 22 may include header information that can be identified as feedback transmission for UL transmission in any subframe. Further, as illustrated in FIG. 22, an additional information field may be prepared for the A / N feedback information. The application of the additional information field may not be limited to a specific application.
  • FIG. 23 shows a functional block diagram of the base station 11.
  • the base station 11 illustratively includes a wireless processing unit 111 including a wireless transmission unit 1111 and a wireless reception unit 1112, a received signal detection unit 112, a modulation / demodulation processing unit 113, and an encoding / decoding processing unit.
  • storage part 116 may be provided.
  • the control unit 115 may include a reception data identification unit 1151, a transmission information generation unit 1152, a scheduler 1153, and a configuration information setting unit 1154.
  • the wireless processing unit 111 illustratively performs transmission processing of a DL wireless signal by the wireless transmission unit 1111 and performs reception processing of a UL wireless signal by the wireless reception unit 1112.
  • the modulation / demodulation processing unit 113 modulates the transmission DL signal encoded by the encoding / decoding processing unit 114 and outputs the modulated DL signal to the radio processing unit 111, and demodulates the reception UL signal of the radio processing unit 111.
  • the modulation / demodulation processing unit 113 modulates the transmission DL signal encoded by the encoding / decoding processing unit 114 and outputs the modulated DL signal to the radio processing unit 111, and demodulates the reception UL signal of the radio processing unit 111.
  • the control unit 115 illustratively controls the operations of the processing units 111, 113, and 114 and the received signal detection unit 112.
  • the reception data identification unit 1151 illustratively identifies the MTC terminal (transmission success terminal) 12 that has succeeded in UL transmission from the UL reception data that has been successfully decoded. Identifying the successful transmission terminal 12 may illustratively be extracting the terminal ID of the successful transmission terminal 12 from the UL received data.
  • the transmission information generation unit 1152 exemplarily generates transmission information including A / N feedback information to be transmitted to the managed cell.
  • the scheduler 1153 illustratively controls UL and DL resource allocation. Controlling resource allocation may be referred to as “scheduling”.
  • the UL resource allocation may include, for example, the UL shared resource allocation illustrated in FIGS. 4 to 6 and FIG.
  • the storage unit 116 may store various information, data, programs, and the like used when the base station 11 operates.
  • the program stored in the storage unit 116 includes, for example, a program (sometimes referred to as a “base station program” for convenience) that executes the processing shown by the flowcharts of FIGS. 15 and 16. Good. Further, the information stored in the storage unit 116 may include the above-described cell configuration information, UL shared resource configuration information, and the like.
  • the transmission processes P101 to P108 illustrated in FIG. 15 may be regarded as being executed by the control unit 115, for example. Further, the received signal detection process P111 illustrated in FIG. 16 may be considered to be executed by the received signal detection unit 112.
  • FIG. 24 shows a functional block diagram of the MTC terminal 12.
  • the MTC terminal 12 exemplarily includes a radio processing unit 121 including a radio transmission unit 1211 and a radio reception unit 1212, a modulation / demodulation processing unit 123, an encoding / decoding processing unit 124, a control unit 125, A storage unit 126 and a sensing processing unit 127 may be provided.
  • the control unit 125 may include a transmission information detection unit 1251, a mode control unit 1252, a transmission resource determination unit 1253, and a transmission timing determination unit 1254.
  • the wireless processing unit 121 illustratively performs UL wireless signal transmission processing by the wireless transmission unit 1211, and performs DL wireless signal reception processing by the wireless reception unit 1212.
  • the modulation / demodulation processing unit 123 modulates the transmission UL signal encoded by the encoding / decoding processing unit 124 and outputs the modulated signal to the radio processing unit 121, and demodulates the received DL signal of the radio processing unit 121.
  • the encoding / decoding processing unit 124 To the encoding / decoding processing unit 124.
  • the encoding / decoding processing unit 124 encodes the transmission UL signal and outputs it to the modulation / demodulation processing unit 123, and decodes the received DL signal demodulated by the modulation / demodulation processing unit 123.
  • the control unit 125 illustratively controls the operations of the processing units 121, 123, and 125.
  • the transmission information detection unit 1251 illustratively detects the transmission information transmitted by the base station 11 in the signal decoded by the encoding / decoding processing unit 124.
  • the transmission information may include, for example, the above-described UL shared resource configuration information and A / N feedback information.
  • the mode control unit 1252 illustratively controls transition between the sleep mode and the active mode according to the presence or absence of UL data to be transmitted to the base station 11.
  • the transmission resource determination unit 1253 exemplarily determines and selects a UL resource used for transmission of UL data based on the transmission information detected by the transmission information detection unit 1251.
  • the UL data may be sensor data processed by the sensing processing unit 127 or the like.
  • the transmission timing determination unit 1254 illustratively determines whether or not a transmission opportunity (for example, a subframe) of UL data has arrived.
  • the control unit 125 may control each of the processing units 121, 123, and 125 to execute a UL data transmission (new transmission or retransmission) process.
  • the storage unit 126 may store various information, programs, and the like used when the MTC terminal 12 operates.
  • the sensing processing unit 127 illustratively processes data (sensor data) sensed by the sensor. Processing the sensor data may include, for example, a process of converting the sensor data into a predetermined format. In an MTC terminal that is a transmission target by reading a measurement value of a meter such as electricity or water at regular or irregular intervals, the sensing processing unit 127 may process data read from the meter.
  • FIG. 25 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the base station 11.
  • the base station 11 may include an antenna 250, a radio frequency (RF) circuit 251, a baseband (BB) circuit 252, a CPU (central processing unit) 253, and a memory 254. .
  • RF radio frequency
  • BB baseband
  • CPU central processing unit
  • the antenna 250 transmits and receives wireless signals in wireless communication with the MTC terminal 12.
  • the radio signal reception process may include, for example, an amplification process by a low noise amplifier (LNA) and a process of converting a radio signal into a reception baseband signal (down-conversion).
  • LNA low noise amplifier
  • the BB circuit 252 includes a modulation / demodulation processing unit 113 and an encoding / decoding processing unit 114 illustrated in FIG. 23, and performs encoding and modulation of a transmission baseband signal and demodulation and decoding of a reception baseband signal.
  • the BB circuit 252 may be realized by using, for example, a DSP (digital signal processor) or an FPGA (field programmable gate array).
  • the CPU 253 is an example of a processor having a computing capability.
  • the processor is a hardware circuit, and may be referred to as a processor circuit, a processor device, or a hardware processor.
  • the memory 254 corresponds to the storage unit 116 illustrated in FIG.
  • the memory 254 may be a concept including any one or more of a RAM (random access memory), a ROM (read only memory), a hard disk drive (HDD), and a solid state drive (SSD).
  • RAM random access memory
  • ROM read only memory
  • HDD hard disk drive
  • SSD solid state drive
  • FIG. 26 is a block diagram illustrating a hardware configuration example of the MTC terminal 12.
  • the MTC terminal 12 may include an antenna 260, an RF circuit 261, a BB circuit 262, a CPU 263, a memory 264, a battery 265, and a sensing circuit 266.
  • the RF circuit 261 includes the wireless processing unit 121 illustrated in FIG. 24, and performs wireless signal transmission processing and reception processing.
  • the CPU 263 is an example of a processor having a computing capability.
  • the processor is a hardware circuit, and may be referred to as a processor circuit, a processor device, or a hardware processor.
  • Option 1 In a wireless communication system that performs wireless communication between a base station and a plurality of wireless devices, Any one of the plurality of terminals transmits a radio signal to the base station using a first radio resource shared by the plurality of radio devices and divided into a plurality of regions, The base station uses a second radio resource to transmit information related to a signal processing result of the radio signal received by the first radio resource, Each of the plurality of terminals is configured to transmit a radio signal by selecting the region in the first radio resource based on information related to the transmitted signal processing result.
  • the wireless device selects one or more of the plurality of regions in the first wireless resource based on a rule shared between the base station and the wireless device, and the wireless signal 4.
  • the wireless communication method according to any one of options 1 to 3, which is used for transmission of.
  • the base station uses information regarding which of the new transmission area and the retransmission area is used by the plurality of wireless devices to transmit the wireless signal, or uses the retransmission area.
  • the wireless communication method according to option 3 wherein information related to instructing non-execution of transmission is transmitted.
  • the base station for a radio device that uses the first radio resource for new transmission of the radio signal, and a radio device that uses the first radio resource for retransmission of the radio signal, The wireless communication method according to option 1, wherein different operations are instructed depending on transmission of transmission information.
  • a first radio device of the plurality of radio devices bases a radio signal at a first timing.
  • the base station uses a second radio resource to transmit information related to a signal processing result of the radio signal received by the first radio resource at a second timing,
  • Each of the plurality of wireless devices is any one of the plurality of regions divided in the first wireless resource based on information related to the signal processing result received in the second wireless resource.
  • the base station Based on whether the wireless signal transmitted by the wireless device using the first wireless resource at the first timing is a newly transmitted signal or a retransmitted signal, the signal processing result Determine relevant information, Each of the plurality of wireless devices is In order to transmit a radio signal at a third timing in the first radio resource according to information related to the signal processing result transmitted by the base station using the second radio resource at the second timing.

Abstract

無線通信システムは、基地局と、無線機器と、を備えてよい。基地局は、第1のアップリンク信号の受信成功又は復号成功、あるいは、受信失敗又は復号失敗を示す第1情報と、第2のアップリンク信号の前記第1情報の内容に応じた送信可否に関する第2情報と、を送信してよい。無線機器は、前記第1情報の内容と前記第2情報の内容との組み合わせに関連づけられた無線リソースを使用して第2のアップリンク信号の送信を行なってよい。

Description

無線通信システム、基地局、無線機器、及び、無線通信方法
 本発明は、無線通信システム、基地局、無線機器、及び、無線通信方法に関する。
 2018~2020年頃から商用サービスが開始されることが想定されている第5世代移動体通信システムの使用シナリオ(usage scenario)としてITU―Rから示されているものの一つにmMTC (massive machine type communication)がある。標準化団体の一つである3GPPでは、このmMTCに対しても十分対応可能な能力を有するいわゆる第5世代移動体通信システムの仕様を策定するための作業を行なっている。
特開2009-105746号公報
 mMTCでは、無線セル内に非常に多い数の一般的に小サイズ低コスト低消費電力の無線機器を収容し、無線機器間の多くの通信を、基地局を介して行なう。ただし、一部の無線機器間では基地局を介さない直接の無線通信が行なわれることも想定される。mMTCの特徴の一つは、多くの無線機器が基地局に対し、例えばランダムアクセス信号を用い同時にアクセスを試みる状況が発生することである。
 mMTCにおける無線アップリンク区間でのデータ送信に対し、既存のセルラー通信で実施されている基地局からの送信許可に基づくアップリンク(UL)無線アクセス方式を適用すると、送信許可のためのDL制御信号の送信に使用されるDL無線リソースの量の不足により、基地局が無線機器に対する送信許可発行が遅延し、結果として、無線機器が基地局に対してUL送信を開始できるまでの時間に遅延が生じる。
 無線機器ごとに送信許可のための制御信号の送信を行なわずに、無線機器グループ単位で共通のUL無線リソースを事前に割当、無線機器グループに本共通無線リソースを用い衝突型の無線信号送信を行なわせる方法(例. Contention-based UL transmission, Grant-less UL transmission等)が提案されている。
 この方法では、複数の無線機器からの本共通無線リソース上でのUL信号が基地局受信部において衝突し、基地局による復号処理が失敗してしまうUL信号が発生し得る。同時に送信する無線機器の数が多くなるほど、このような復号処理失敗が多く発生するようになり、再送回数が必要以上に多く発生する状況が発生し、その結果、信号伝送遅延が増大してしまう。再送されるUL信号においても衝突が発生してしまうので、衝突型のUL無線信号送信方式の性能を向上させるために、本方式における再送方法も改善することが求められる。
 1つの側面では、本発明の目的の1つは、無線機器による基地局に対する再送を含むULアクセス方式の効率を高めることにある。
 1つの側面において、無線通信システムは、基地局と、無線機器と、を備えてよい。基地局は、無線機器が送信するアップリンク(UL)信号の受信信号に対する処理の結果(例えば、受信したUL信号に対する復号処理の結果であり、復号に成功したか、あるいは、失敗したかを示すものであり、例えば、ACKやNACK、+1や-1等で表現される)を示す第1情報と、前記の処理の結果(受信成功又は受信失敗、あるいは、復号成功又は復号失敗)に応じたUL信号の送信可否(送信許可又は送信不許可あるいは送信禁止)に関する第2情報と、を送信してよい。無線機器は、前記第1情報の内容と前記第2情報の内容との組み合わせに関連づけられた無線リソースを使用してUL信号の送信を行なってよい。無線機器が送信するUL信号に対する基地局による前記処理は、例えば、UL信号に含まれるCRC(cyclic redundancy check)符号に対する基地局内での演算処理であってよい。この演算結果に基づき、基地局は、受信した前記UL信号が正しく受信、復号されたかどうかを判断してよい。
 また、1つの側面において、基地局は、受信部と、送信部と、を備えてよい。受信部は、無線機器が送信したUL信号を受信してよい。送信部は、受信した前記UL信号に対する基地局による処理(復号等)の結果(受信成功又は受信失敗、あるいは、復号成功又は復号失敗)を示す第1情報と、前記の処理の結果(受信成功又は受信失敗、あるいは、復号成功又は復号失敗)に応じたUL信号の送信可否に関する第2情報と、を送信してよい。
 更に、1つの側面において、無線機器は、受信部と、送信部と、を備えてよい。受信部は、基地局が送信した、基地局が受信したUL信号に対する基地局による処理(復号等)の結果(受信成功又は受信失敗、あるいは、復号成功又は復号失敗)を示す第1情報、及び、前記の処理の結果(受信成功又は受信失敗、あるいは、復号成功又は復号失敗)に応じたUL信号の送信可否に関する第2情報を受信してよい。送信部は、前記第1情報の内容及び前記第2情報の内容の組み合わせに関連づけられた無線リソースを使用してUL信号の送信を行なってよい。
 また、1つの側面において、無線通信方法は、無線機器が送信するUL信号に対する基地局による処理(復号等)の結果を示す第1情報と、前記の処理の結果に応じたUL信号の送信可否に関する第2情報と、を基地局が送信してよい。無線機器は、前記第1情報の内容と前記第2情報の内容との組み合わせに関連づけられた無線リソースを使用してUL信号の送信を行なってよい。
 1つの側面として、無線機器による基地局に対する再送を含むアップリンク無線区間におけるアクセス方式の効率化を図ることができる。
一実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。 3GPP LTE(long term evolution)無線通信システムにおける再送制御を含むアップリンク(UL)アクセス手順の一例を示す図である。 3GPP第5世代(5G)の無線通信システムにおいて採用される可能性がある再送制御を含むULアクセス手順の一例の概念を示す図である。 一実施形態に係る、mMTC向けのULアクセス手順(再送制御を含む。)の一例を示す図である。 一実施形態に係るUL共有リソースの構成例を示す図である。 一実施形態に係るUL共有リソースの他の構成例を示す図である。 一実施形態に係るACK/NACKフィードバック情報の一例を示す図である。 一実施形態において或るサブフレームのUL送信に対するACK/NACKフィードバック情報の構成例を示す図である。 一実施形態に係るMTC端末でのACK/NACKフィードバック情報の解釈及びULリソースの選択動作の一例を示す図である。 一実施形態に係る基地局が送信する情報の一例を示す図である。 一実施形態において或るMTC端末が、ACK/NACKフィードバック情報[1,1]=[ACK,次回送信許可]を受信するケースの一例を示すシーケンス図である。 一実施形態において或るMTC端末が、ACK/NACKフィードバック情報[0,0]=[NACK,次回送信禁止]を受信するケースの一例を示すシーケンス図である。 一実施形態において或るMTC端末が、ACK/NACKフィードバック情報[0,1]=[NACK,次回送信許可]を受信するケースの一例を示すシーケンス図である。 一実施形態において或るMTC端末が、ACK/NACKフィードバック情報[1,0]=[ACK,次回送信禁止]を受信するケースの一例を示すシーケンス図である。 一実施形態に係る基地局の動作(ULリソースコンフィギュレーション情報送信処理)の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係る基地局の動作(UL信号受信・再送制御処理)の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係るMTC端末の動作(新規送信処理)の一例を示すフローチャートである。 一実施形態に係るMTC端末の動作(UL送信結果受信・再送処理)の一例を示すフローチャートである。 一実施形態の変形例に係る、非直交多重アクセス(non-orthogonal multiple access, NOMA)を適用した無線通信システムの一例を示す図である。 一実施形態の変形例に係る、NOMAを適用した無線通信システムの一例を示す図である。 一実施形態の変形例に係るUL共有リソースの構成例を示す図である。 一実施形態の変形例において或るサブフレームのUL送信に対するACK/NACKフィードバック情報の構成例を示す図である。 一実施形態及び変形例に係る基地局の構成例を示す機能ブロック図である。 一実施形態及び変形例に係るMTC端末の構成例を示す機能ブロック図である。 一実施形態及び変形例に係る基地局のハードウェア構成例を示すブロック図である。 一実施形態及び変形例に係るMTC端末のハードウェア構成例を示すブロック図である。
 以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。また、以下に説明する各種の例示的態様は、適宜に組み合わせて実施しても構わない。なお、以下の実施形態で用いる図面において、同一符号を付した部分は、特に断らない限り、同一若しくは同様の部分を表す。
 図1は、一実施形態に係る無線通信システムの一例を示す図である。図1に示す無線通信システム1は、例示的に、基地局11と、複数の無線端末12と、を備えてよい。基地局11は、無線通信システム1において、2台以上備えられていてもよい。
 基地局11は、無線端末12との無線通信を可能にする無線エリアを形成又は提供する。1つの基地局11によって、1つの無線エリア100が形成されてもよいし、複数の無線エリア100が形成されてもよい。「無線エリア」は、「セル」、「カバレッジエリア」、「通信エリア」、「サービスエリア」等と称されてもよい。
 基地局11は、「ベースステーション(BS)」、「ノードB(NB)」あるいは「エンハンスドNB(eNB)」、更には「gNB」と称されてもよい。「eNB」は、「enhanced Node B」の略称であり、3rd generation partnership project(3GPP)のlong term evolution(LTE)やLTE-Advanced(以下「LTE」と総称することがある。)に準拠した基地局のノード名である。「gNB」は、3GPPにおける次世代システムにおける基地局のノード名の候補の一つである。
 なお、remote radio equipment(RRE)やremote radio head(RRH)、更にはdistributed unit (DU)等と称される、基地局本体から分離されて配置された通信ポイントが、基地局11に該当してもよい。また、基地局11は、無線端末12との通信を中継する中継装置であってもよい。中継装置は、LTEに準拠した「relay node, RN」に該当するものであってもよい。
 基地局11が形成又は提供する「セル」は「セクタセル」に分割されてもよい。「セル」には、マクロセルやスモールセルが含まれてよい。スモールセルは、マクロセルよりもカバレッジの小さいセルの一例である。
 スモールセルは、カバレッジエリアの大きさに応じて呼称が異なってよい。例えば、スモールセルは、「フェムトセル」、「ピコセル」、「マイクロセル」、「ナノセル」、「メトロセル」、「ホームセル」等と称されてもよい。
 なお、「セル」という用語は、基地局11が無線サービスを提供する個々の地理的範囲を意味する他、その個々の地理的範囲において無線端末12と通信を行なうために基地局11が管理する通信機能の一部をも意味してよい。
 無線端末12は、基地局11が形成又は提供する無線エリア100において基地局11と無線通信することが可能である。「無線端末」は、「無線デバイス」、「無線装置」、あるいは「端末装置」等と称されてもよい。
 無線端末12は、その位置が変化しない固定端末であってもよいし、その位置が変化する移動端末(「移動機」と称してもよい。)であってもよい。移動端末の非限定的な一例としては、携帯電話やスマートフォン、タブレット端末等のUEが挙げられる。「UE」は、「User Equipment」の略称である。
 固定端末の非限定的な一例としては、センサネットワークを成す、無線通信機能を具備したセンサデバイスやメータ(測定器)等のUEが挙げられる。別言すると、基地局11に接続して無線通信し得るUE12には、携帯電話やスマートフォン、タブレット端末に限らず、センサデバイスやメータ等が含まれてよい。
 無線通信機能を具備したセンサデバイスやメータは、携帯電話やスマートフォン等のUEとの区別で、MTC端末あるいはMTCデバイス等と称されることがある。「MTC」は、「machine type communications」の略称である。MTCは、M2M(machine to machine)と呼ばれることもあるが、音声通話のような機器を介した人と人の間の通信(H2H: human to human)に対比させた表現である。
 なお、IoT(Internet of Things)によって、センサデバイスやメータに限らず、様々な「物」に無線通信機能が搭載され得る。そのため、無線通信機能を搭載した様々な「物」(「IoTデバイス」と称してもよい。)が、MTC端末12に該当し得る。
 2020年からの商用サービス開始を目指す第5世代(5G)の無線通信システムには、大きく分けて、以下の3つのユースケースがある。
 (1)高速かつ大容量のデータ通信(eMBB: enhanced mobile broadband)
 (2)高信頼性かつ低遅延のデータ通信(URLLC: ultra reliable low latency communication)
 (3)大多数のIoTデバイスを収容した無線セルにおけるIoTデバイス間通信(mMTC)
 「mMTC」は、「massive machine type communication」の略称であり、例示的に、1平方キロメートルあたりに100万個程度のMTC端末12(100万デバイス/km)を収容することが想定されている。
 MTC端末12は、携帯電話やスマートフォン等のUE(便宜的に「通常のUE」と称することがある。)に比べて、低コスト及び低消費電力であり、1回あたりに基地局11宛に送信するアップリンク(UL)のデータ量も小さい傾向にある。
 例えば、MTC端末12には、必要最小限のハードウェア構成として、プロセッサ、バッテリー、無線通信モジュール、グローバルポジショニングシステム(GPS)モジュール、及び、センサモジュールが備えられてよい。
 また、MTC端末12には、設置後、メンテナンスフリー(例えば、バッテリー交換無し)で長期間(例えば、10年間)の動作保証が、ユーザの観点から求められることがある。
 そのため、MTC端末12は、アクティブモードとスリープモードとを自律的に切り替えることが可能な省電力機能を有していてよい。例えば、MTC端末12は、動作不要な期間は無線通信モジュールを含めてスリープモードに遷移し、送信データが発生すると、ウェイクアップして無線通信が可能なアクティブモードに復帰してよい。
 なお、便宜的に、アクティブモードにあるMTC端末12を「アクティブ端末12」と称し、スリープモードにあるMTC端末12を「スリープ端末12」と称することがある。
 MTC端末12において、最も電力を消費する要素は、センシングデータの送信(「アップロード」と称してもよい。)である。無線通信であるため、データの送達成功率を100%に保証することは困難だが、センシングの目的によっては、上位ネットワークへの送達成功率を100%あるいは100%に近い確率で保証できることが求められ得る。
 なお、上位ネットワークには、コアネットワークが含まれてよい。コアネットワークには、MME、PGW、及び、SGWが含まれてよい。「MME」は、「Mobility Management Entity」の略称である。「PGW」は、「Packet Data Network Gateway」の略称であり、「SGW」は、「Serving Gateway」の略称である。
 MMEやPGW、SGW等の、「コアネットワーク」のエレメント(NE)あるいはエンティティは、「コアノード」と総称してよい。「コアノード」は、基地局11の「上位ノード」に相当すると捉えてもよい。
 基地局11とコアネットワークとを含むネットワークは、無線アクセスネットワーク(radio access network, RAN)と称されてもよい。RANの一例は、「evolved universal terrestrial RAN, E-UTRAN」である。
 MTCにおいて、上位ネットワークへのデータの送達成功率を100%あるいは100%に近い確率で保証するためには、データ伝送に失敗した場合の再送制御技術が重要である。MTC端末12の場合、メンテナンスフリーでのバッテリー電力に限りがあるため、送信データの再送回数を必要最小限に抑えられることが期待される。
 MTC端末12による再送を含む送信回数を低減できれば、MTC端末12がアクティブモードである時間(「稼働時間」と称してもよい。)の短縮化を図ることができる。したがって、MTC端末12の電力消費を削減でき、ひいては、メンテナンスフリーでのバッテリーの長寿命化を図ることができる。
 ここで、本実施形態の比較例として、図2に、3GPPのLTE無線通信システムのUL無線区間における再送制御を含むULアクセスの手順例を示す。
 UEは、基地局11へ送信するULのデータが発生すると、基地局11に対してULデータの送信要求に関する処理を実施する。当該処理には、ランダムアクセス手順や、スケジューリングリクエスト(SR)の送信、バッファステータスレポート(BSR)の送信が含まれてよい。
 基地局11は、UEからのULデータの送信要求を許可する場合、ULの送信許可(UL Grant)と、ULデータの送信に用いるULリソースの割当情報と、を例えばDLの制御信号によって当該UE宛に送信する。ULリソースの一例は、物理UL共有チャネル(PUSCH)のリソースである。
 UEは、当該制御信号を受信することで、基地局11によって割り当てられたULリソースを用いて、基地局11宛にULデータを無線信号にて送信することが可能になる。
 基地局11から「NACK」がUEにて受信された場合にも、当該UEは、再度、ULの送信許可とULリソースの割当情報と、を基地局11から受信してから、ULデータの送信が可能になる。
 「NACK」は、ULデータを基地局11が受信に失敗したことを示す情報であり、UEにとってはUL送信が失敗したことを示す情報である。「NACK」の受信に応じてUEは再送処理を実施するから、「NACK」は、基地局11がUEにULデータの再送を指示する情報と捉えてもよい。
 「NACK」に対して、UEが送信したULデータを基地局11が受信に成功したことを示す情報は、「ACK」と称される。「ACK」は、UEにとってはUL送信が成功したことを示す情報である。
 「ACK」及び「NACK」は、それぞれ、「肯定応答」及び「否定応答」とも称されてよい。「ACK」及び「NACK」は、例示的に、物理ハイブリッドARQインディケータチャネル(physical hybrid-ARQ indicator channel, PHICH)にて送信されてよい。「ARQ」は、「automatic repeat request」の略称である。
 ここで、上述した4Gでの再送制御を含むULアクセスの手順を、mMTCに適用することを想定してみる。mMTCでの基地局11に対するULアクセスは、センサデータ等のスモールデータの送信(「アップロード」と称してもよい。)が主な用途である。
 送信データサイズが小さいにも関わらず、図2に例示した手順をそのまま適用すると、ULデータの送信前後に必要となる制御信号の情報量が送信データサイズに対して相対的に大きくなり易い。そのため、非効率的な、別言すると、無駄の多いULデータアップロードとなってしまう。
 結果として、MTC端末12において、ULデータのアップロードよりも重要度の低い他の処理に、送信電力や稼動時間を消費してしまう。また、MTC端末12がULデータの送信を開始できるタイミングが遅延してしまうことにもなりかねない。
 一方、5Gの無線通信システムでは、mMTCでの再送制御を含むULアクセスの手順例として、図3に例示する手順が検討されている。なお、図3において、「A/N」は、ACK又はNACKが伝送されるリソース(又はチャネル)を示す。
 図3に例示するように、MTC端末12は、ULの送信許可(Grant)及びULリソースの割当情報を基地局11から受信する必要はなく、事前に定義されたUL共有リソースを用いて自発的、かつ、自律的にULアクセスが可能である。そのため、当該ULアクセスは「UL-Grant-Less」と称されることがある。
 また、MTC端末12は、基地局11からNACKを受信したこと、あるいは、所定の時間内にACKもNACKも受信できないこと(別言すると、無応答な状態)を検出すると、自律的な再送アクセスが可能である。当該再送アクセスも、「UL-Grant-Less」である。
 このように、5GのULアクセスは「UL-Grant-Less」であるため、4GのULアクセスに比して、MTC12端末がULデータの送信を開始できるタイミングに遅延が生じることを抑制できる。なお、ULデータの送信は、無線信号の送信の一例である。
 しかし、mMTCでのULアクセスでは、基地局11へ送信すべきデータを保有する複数のMTC端末12が、不定期に、また、不連続に、ULリソースを自律選択してULアクセスを実施するため、MTC端末12間でULリソースが競合し易い。ULリソースの競合が生じると、基地局11で受信されるULデータに衝突が発生してMTC端末12によるUL送信の失敗を招く。
 UL送信が失敗した場合、MTC端末12は、自律的に再送を実施するが、初回又はその後の過去のUL送信時と同様に、ULリソースがMTC端末12間で競合し易いため、UL送信失敗の繰り返しに陥るリスクがある。UL送信失敗による再送が多発すると、MTC端末12の送信電力や稼動時間が再送に浪費されてしまう。
 そこで、本実施形態では、4GでのULアクセス手順よりも少ない手順で、また、5GでのULアクセス手順におけるULデータの衝突発生率を低減してUL送信成功率を向上できるようにする。
 別言すると、mMTCに適した、再送制御を含むULアクセス手順を実現して、MTC端末12による基地局11に対する再送を含むULアクセス手順の効率化を図る。
 図4に、一実施形態に係る、mMTC向けのULアクセス手順(再送制御を含む。)の一例を示す。図4に例示するULアクセス手順においては、以下が実施されてよい。
 (1)UL共有リソースは、第1の無線リソースの一例であって、例示的に、新規送信用と再送用との異なる用途に関連付けられたリソースに区分されてよい。新規送信用リソースは、アクティブ端末12による新規のULデータ送信に専用であってよい。これに対し、再送用リソースは、再送に専用でなくてよく、再送と新規送信とに共用であってよい。
 (2)基地局11は、ACK/NACKの情報(A/N情報)と、ULの次回以降の送信機会での送信可否を示す情報(次回送信許可情報)と、を含んだ情報を、送信情報としてアクティブ端末12へ送信(ブロードキャスト)してよい。なお、A/N情報と次回送信許可情報と含む送信情報を、便宜的に、「A/Nフィードバック情報」と称することがある。A/Nフィードバック情報は、例示的に、物理ブロードキャストチャネルを使用してブロードキャストされてよい。物理ブロードキャストチャネルは、第2の無線リソースの一例である。
 (3)A/Nフィードバック情報の受信に成功したアクティブ端末12は、受信した情報に従って、UL共有リソースにおいて区分された新規送信用リソースと再送用リソースとを使い分ける。
 (4)例えば、自発的、自律的に新規データ送信を実施するアクティブ端末12は、「新規送信用リソース」を使用し、再送を実施するアクティブ端末12は「再送用リソース」を使用してよい。
 なお、「A/N情報」は、UL信号の一例であるULデータの受信成功(又は復号成功)あるいは受信失敗(又は復号失敗)を示す第1情報の一例である。ACK及びNACKは、「+1」及び「-1」等で表現されてもよい。「次回送信許可情報」は、ULデータの受信成功又は受信失敗に応じたULの送信可否に関する第2情報の一例である。第1情報及び第2情報は、基地局11が受信したUL信号の処理の結果に関連する情報の一例と捉えてよい。
 アクティブ端末12が新規送信用と再送用とでUL共有リソースを使い分けることで、アクティブ端末12間で使用するULリソースが競合する確率を低減することができる。したがって、各アクティブ端末12によるULデータの送信成功率を向上することができる。
 なお、基地局11が提供する無線エリア100において再送を実施するアクティブ端末が存在しないことが有り得る。その場合、次回以降のULの送信機会における「再送用リソース」が、いずれのアクティブ端末12にも使用されないため、UL共有リソースに無駄が生じ得る。
 そこで、基地局11は、例えば、A/Nフィードバック情報において次回送信許可情報として「再送用リソースの使用許可」を示す情報を設定してよい。
 当該情報の受信に成功したアクティブ端末12は、次回以降の送信機会において「新規送信用リソース」に限らず「再送用リソース」をも新規送信に使用してよいことを認識できる。
 したがって、アクティブ端末12は、「再送用リソース」を新規送信に使用することができるから、UL共有リソースに未使用のリソースが生じることを低減でき、UL共有リソースの利用効率が低下することを防ぐことができる。
 なお、UL共有リソースは、非限定的な一例として、時間領域、周波数領域、及び、コード領域のいずれか2以上の組み合わせで2次元的又は3次元的に定義されてよい。
 例えば図4に示したように、UL共有リソースは、時間領域及び周波数領域の2次元で定義されてよく、同一時間区間において、周波数帯域及び用途の異なる複数のリソース(「領域」と称してもよい。)が区分されてよい。なお、1つの時間区間は、例示的に、1つの時間フレーム長(例えば、LTEのサブフレーム長)に対応してよい。
 例えば、「新規送信用リソース」は、UL送信データの発生したアクティブ端末12が自律的にUL送信データを基地局11宛に送信するための専用のUL送信リソースであってよい。
 「再送用リソース」は、基地局11からA/Nフィードバック情報を受信した場合、あるいは、基地局11が無応答である場合に、アクティブ端末12が使用可能なUL送信リソースであり、再送及び新規送信に共用でよい。
 あるいは、図5に例示するように、「再送用リソース(Retry)」は、NACKの受信によってULデータの再送を基地局11から指示されたアクティブ端末12が当該再送に使用するUL送信リソースとして定義されてもよい。基地局11が無応答の場合やNACK情報による再送指示が無い場合には、UL共有リソースの空き(free)リソースが、アクティブ端末12による自律的なULデータの再送に使用されてよい。
 図4や図5に例示したように、新規送信用リソースと再送用リソースとを周波数分割多重することで、再送タイミング待ちの遅延を軽減できる。
 また、多数のアクティブ端末12によるULデータの同時送信をサポートするために、例えば図6に示すように、UL共有リソースの周波数帯域を更に分割して、新規送信用及び再送用のリソースを複数定義してもよい。
 MTC端末12は、例えば、基地局11から分割された周波数帯域のうちのいずれかの周波数帯番号を割り当てられることで、或る端末グループに属してよい。
 周波数帯番号の割り当ては、例示的に、MTC端末12が接続先に選んだ基地局11による初期設定時に実施されてよい。例えば、MTC端末12が接続した基地局11から送信される情報に、或る端末グループに対応する周波数帯番号が含められてよい。
 (A/Nフィードバック情報の構成例)
 A/Nフィードバック情報には、既述のとおり、「A/N情報」と「次回送信許可情報」とが含まれてよい。
 「A/N情報」は、例えば図7に示すように、1ビットの情報であってよく、例えば、「1」で「ACK(送信成功)」を示し、「0」で「NACK(送信失敗)」を示す設定としてよい。
 「次回送信許可情報」は、再送用リソースを使用したUL送信の可否を示す情報であり、図7に例示するように、1ビットの情報であってよい。例えば、次回送信許可情報は、「1」で次回「送信許可」を示し、「0」で次回「送信禁止」(又は送信不許可)を示す設定としてよい。
 「A/N情報」及び「次回送信許可情報」が取り得る値(例示的に、0又は1)をそれぞれ「x」及び「y」で表すこととすると、A/Nフィードバック情報は、[x,y]と表記できる。
 図8に、非限定的な一例として、サブフレーム#(n-1)(nは自然数)のUL送信に対するA/Nフィードバック情報の構成例を示す。図8に例示するように、基地局11は、端末(又は端末グループ)及び周波数帯域毎の、「A/N情報」及び「次回送信許可情報」を、配列に連結して送信してよい。なお、A/Nフィードバック情報は、サブフレーム#(n-1)のUL送信に対するフィードバック送信であることをアクティブ端末12が識別可能なヘッダ情報を含んでよい。
 「A/N情報」及び「次回送信許可情報」の組み合わせ(「パターン」と称してもよい。)によって、以下の4通りの情報解釈が可能である。
 (1)A/Nフィードバック情報[1,1]=[ACK(送信成功),次回送信許可]
 基地局11に接続する全てのアクティブ端末12によるUL送信が成功して、再送を実施するアクティブ端末(再送端末)12が存在しない場合の通知パターンである。本通知パターンのA/Nフィードバック情報を受信したアクティブ端末12は、「誰でも」(別言すると、新規にUL送信を実施する新規送信端末であっても)、「再送用リソース」を使用することが可能となる。
 (2)A/Nフィードバック情報[0,0]=[NACK(送信失敗),次回送信禁止]
 或るアクティブ端末12によるUL送信が失敗したことを示し、基地局11において、UL送信に失敗した送信元端末(送信失敗端末)12を認識できた場合の通知パターンである。基地局11は、送信失敗端末12を認識できているので、「再送用リソース」の競合発生リスクは送信失敗端末12を認識できていない場合よりも低いと判断してよい。
 当該判断に応じて、基地局11は、送信失敗端末12が即時に再送を実施できるように、本通知パターンにてA/Nフィードバック情報を送信してよい。「再送用リソース」を用いた再送が実施されるため、再送失敗端末12以外の他のアクティブ端末12は、「再送用リソース」の使用が禁止される。
 (3)A/Nフィードバック情報[0,1]=[NACK(送信失敗),次回送信許可]
 基地局11に接続するアクティブ端末12による全てのUL送信が失敗したことを示し、基地局11において、UL送信に失敗した送信元端末12を認識できなかった場合の通知パターンである。
 ULリソースに競合が生じてULデータの衝突が発生すると、基地局11は、送信元端末12の認識に失敗し易い。したがって、基地局11は、送信元端末12が複数存在しており、再送を指示しても、「再送用リソース」の競合を繰り返すリスクが高いと判断してよい。
 当該判断に応じて、基地局11は、送信元端末12には、UL送信タイミングを分散させた再送を指示してよい。例えば、基地局11は、送信元端末12が再送に使用するサブフレームを送信元端末12毎に異ならせることで、ULリソースの競合発生確率を低減できる。なお、「サブフレーム」は、アクティブ端末12の「送信タイミング」又は「送信機会」を決める時間的な単位の一例である。
 UL送信タイミングの分散によって、或る送信元端末12には使用されない「再送用リソース」は、新規送信を行なう他のアクティブ端末12による使用が可能となる。
 (4)A/Nフィードバック情報[1,0]=[ACK(送信成功),次回送信禁止]
 或るアクティブ端末12はUL送信に成功したが、別の或るアクティブ端末12はUL送信に失敗したことを示す通知パターンである。別言すると、UL送信に成功した端末(送信成功端末)12と失敗した端末(送信失敗端末)12とが混在しているケースである。
 本通知パターンのA/Nフィードバック情報を受信した送信成功端末12及び新規送信端末12は、「再送用リソース」の使用が禁止される。これにより、再送を実施するアクティブ端末(再送端末)12のために、「再送用リソース」を空き状態にできる。
 なお、本通知パターンでは、基地局11は、送信成功端末12を識別可能な情報(例えばID)を、A/Nフィードバック情報に含めてよい。これにより、UL送信を実施したアクティブ端末12は、当該IDによって自端末によるUL送信が成功したのか失敗したのかを判断できる。
 図9に、上述した各通知パターンに対応する、受信端末であるアクティブ端末12での情報解釈及びULリソースの選択動作の一例を示す。なお、図9に例示する情報(又は規定)は、基地局11とMTC端末12との間で共有されてよい。
 図9に例示するように、UL送信を実施した送信元端末12は、A/Nフィードバック情報[1,1]=[ACK,次回送信許可]を受信すれば、UL送信が成功したと解釈してよい。また、当該送信元端末12は、次回送信機会において新規送信用及び再送用のリソースのいずれもが使用可能であると解釈してよい。
 一方、A/Nフィードバック情報[0,1]=[NACK,次回送信許可]が受信された場合、送信元端末12は、UL送信に失敗し、「次々回以降」の送信機会で再送用リソースを使用して再送を実施することが可能であると解釈してよい。
 「次回」の送信機会で「再送用リソース」を使用して再送を実施しても、再度、「送信失敗」となるリスクがあるからである。「次々回以降」の送信機会は、例えば、基地局11からの送信タイミングの分散指示に従って決定されてよい。
 なお、基地局11に接続するアクティブ端末12のうち、UL送信が未実施の状態である他のアクティブ端末12は、「次回送信許可(=1)」の受信によって、新規送信用リソース及び再送用リソースのいずれもがUL送信に使用可能であると解釈してよい。
 新規送信用リソース及び再送用リソースのいずれもが使用可能な状態において、アクティブ端末12が、どちらのリソースを使用するかは、例えば基地局11によって指定されてよい。当該指定は、非限定的な一例として、基地局11が、UL共有リソースのコンフィギュレーション情報を送信することで実施されてよい。
 例えば図10に示すように、基地局11は、セル半径や送信電力等に関する情報に加えて、当該基地局11が提供するセルへ、当該セルに位置するMTC端末12に必要な設定情報を送信してよい。
 図10の例では、設定情報の一例として3つの設定パターン#1~#3が用意されている。ただし、設定パターンの数は、3に限られず、1以上であってよい。設定パターン#1~#3のそれぞれに、UL共有リソースのコンフィギュレーション情報を指定する情報と、次回送信UE動作モード(「UE動作モード」と略称することがある。)を指定する情報と、が設定されてよい。
 「次回送信UE動作モードを指定する情報」は、例示的に、新規送信用及び再送用のULリソースのいずれもが使用可能な状態にあるUE(MTC端末)12の、次回送信機会におけるULリソースの選択動作を指定する情報である。
 例えば、設定パターン#1では、リソースコンフィギュレーション#Aが設定され、次回送信UE動作モード#aの一例として、以下が指定される。
 ・次回「送信許可(=1)」:再送用リソースを使用
 ・次回「送信禁止(=0)」:新規送信用リソースを使用
 設定パターン#2では、リソースコンフィギュレーション#Bが設定され、次回送信UE動作モード#bの一例として、以下が指定される。
 ・次回「送信許可(=1)」:新規送信用リソースを使用
 ・次回「送信禁止(=0)」:再送用リソースを使用
 設定パターン#3では、リソースコンフィギュレーション#Cが設定され、次回送信UE動作モード#cの一例として、以下が指定される。
 ・次回「送信許可(=1)」:MTC端末12の自律判断で新規送信用及び再送用リソースのいずれかを選択使用
 ・次回「送信禁止(=0)」:新規送信用リソースを使用
 また、図10に例示するように、基地局11の送信情報の中には、UL送信に使用する周波数帯域の割当指定に対応する「端末グループを指定する情報」が含められてよい。複数のグループに端末を分散させるために、基地局11は、毎回の情報送信ごとに、「端末グループ指定」の設定値を変更してよい。例えば、基地局11は、情報送信ごとに、「端末グループ指定」の設定値を「+1」し、#1~上限値の範囲でサイクリックに端末グループ指定してよい。
 図10に例示するような複数のUL共有リソースのコンフィギュレーションパターンが、基地局11及びMTC端末12双方に共有される既知情報として記憶されてよい。基地局11は、いずれか1つのコンフィギュレーションパターンを選択して送信することで、基地局11管理下のセルに位置するMTC端末12に、当該コンフィギュレーションパターンをシステム情報として指定できる。
 別言すると、基地局11は、複数のMTC端末12が無線信号を送信するために新規送信用リソース及び再送用リソースのいずれを使用するかに関する情報、あるいは、再送用リソースを用いた送信の不実施を指示する情報を送信できる。
 更に別言すると、基地局11は、UL共有リソースを無線信号の新規送信のために使用するMTC端末12と、UL共有リソースを無線信号の再送のために使用するMTC端末12と、に対して、送信情報の送信によって異なる動作を指示できる。
 図9の説明に戻り、A/Nフィードバック情報[1,0]=[ACK,次回送信禁止]が受信されれば、送信元端末12は、送信成功端末と送信失敗端末とが混在していると解釈してよい。この場合、送信成功端末のIDとして自端末12のIDが通知されていれば、送信元端末12は、送信失敗端末が再送用リソースを使用できるように、再送用リソースの使用が禁止されていると解釈してよい。
 一方、送信成功端末のIDとして自端末12とは異なる他端末12のIDが通知されていれば、送信元端末12は、UL送信に失敗したため、次回の送信機会で再送用リソースを使用して即時に再送を実施してよいと解釈してよい。
 A/Nフィードバック情報[0,0]=[NACK,次回送信禁止]が受信されれば、送信元端末12は、UL送信に失敗し、自端末12を送信失敗端末として基地局11が認識できている状態であると解釈してよい。この場合、送信失敗端末である送信元端末12は、次回の送信機会で再送用リソースを使用して即時に再送を実施してよい。
 なお、基地局11に接続するアクティブ端末12のうち、UL送信が未実施の状態である新規送信端末12は、「次回送信禁止(=0)」の受信によって、再送端末12が他に存在するため、新規送信用リソースに限りUL送信に使用可能であると解釈してよい。
 また、UL送信を実施した送信元端末12が、基地局11からA/Nフィードバック情報を受信できない場合がある。この場合、送信元端末12は、UL送信に失敗したと解釈して、再送用リソースを用いて再送を実施してよい。
 一方、送信元端末12ではないアクティブ端末12は、新規送信用及び再送用の各リソースのうち、新規送信用リソースに限って新規のUL送信に使用することが可能であると解釈してよい。
 以上のように、基地局11は、第1情報と第2情報とをA/Nフィードバック情報にて送信する。MTC端末12は、受信したA/Nフィードバック情報の内容の組み合わせに関連づけられた無線リソースを使用してUL信号の送信を行なう。したがって、MTC端末12による基地局11に対する再送を含むアULアクセス手順の効率化を図ることができる。
 例えば、再送端末12は、新規送信端末12とのULリソースの競合発生率が低減されるため、再送の成功率を向上できる。
 基地局11に接続するアクティブ端末12の中に再送端末12が存在しない状況では、新規送信端末12であっても「再送用リソース」を使用することが可能であるため、新規送信端末12にとって利用可能なUL共有リソースが増える。したがって、ULリソースの競合発生リスクを低減できる。
 一方、UL送信が同時多発し易い状況では、「再送用リソース」が、再送端末12による再送に限って利用されるため、再送の成功率を高めることができる。
 UL送信が散発的に発生している状況では、新規送信が1回で成功し易くなるため、「再送用リソース」を新規送信に活用できる。したがって、新規送信に利用可能なULリソースが増加した状態となり、新規送信の成功率を高めることができる。
 1回のUL送信あたりの再送発生確率を低減できることにより、再送の繰り返しによる、送受信処理の電力消費増加、及び、端末稼働時間の長期化を緩和することができる。したがって、MTC端末のバッテリー長寿命化を実現することができる。
 (動作例)
 以下、本実施形態の無線通信システム1の動作例について、図11~図14に例示するシーケンス図、及び、図15~図18に例示するフローチャートを参照して説明する。
 (A/Nフィードバック情報[1,1]=[ACK,次回送信許可]のケース)
 図11は、或るMTC端末(アクティブ端末)12が、A/Nフィードバック情報[1,1]=[ACK,次回送信許可]を受信するケースの一例を示すシーケンス図である。
 図11に例示するように、基地局11は、例えばサービス開始前に事前に、図10に例示したようなULリソースコンフィギュレーション情報を含む送信情報を、基地局11管理下のセルに送信する(処理P1)。
 なお、図11の例では、基地局11管理下のセルに、2台のMTC端末#1及び#2が位置していると仮定している。MTC端末#1及び#2は、基地局11から送信情報(例えば、既述の周波数帯番号)を受信することで、自端末#1及び#2が或る端末グループ(例えば、端末グループ#1)に属すると認識できる。
 ここで、MTC端末#1においてUL送信データの発生が検出されたと仮定する(処理P2)。UL送信データの発生によってMTC端末#1は、ウェイクアップしてスリープモードからアクティブモードに遷移する。
 UL送信データの発生時点では、MTC端末#1は、A/Nフィードバック情報を未受信であるため、新規送信用リソースを使用してUL送信データを基地局11宛に送信してよい(処理P3)。
 例えば、MTC端末#1は、ULの送信データ発生後に最初に到来するサブフレーム#(n-2)において、新規送信用リソースを使用してUL送信データを送信してよい。新規送信では、「UL-Grant-Less」のために、UL送信データと共に、プリアンブル、制御チャネル(CCH)、端末ID、及び、端末カテゴリの情報が送信されてよい。
 基地局11は、MTC端末#1からのUL送信データの受信に成功すると、UL送信に失敗したMTC端末12が他に存在しないことから、A/Nフィードバック情報[1,1]=[ACK,次回送信許可]を送信してよい(処理P4)。
 当該送信は、例示的に、UL送信データを受信したサブフレーム#(n-2)の後のサブフレーム#(n-1)にて実施されてよい。ただし、基地局11は、UL送信データを受信したサブフレーム#(n-2)内において、A/Nフィードバック情報[1,1]の送信を実施しても構わない。
 MTC端末#1は、A/Nフィードバック情報[1,1]を受信すると、既述のとおり、再送端末12が存在しないため、次回のUL送信には、新規送信用リソースに限らず再送用リソースを使用できると解釈、認識してよい。なお、MTC端末#2は、UL送信データが発生していないため、スリープモードであり、A/Nフィードバック情報[1,1]は受信できない。
 その後、MTC端末#1において、再度、UL送信データの発生が検出されたと仮定する(処理P5)。この時点で、基地局11は、MTC端末#1及び#2のいずれからもUL送信データを受信していないため、サブフレーム#(n-1)で送信したA/Nフィードバック情報[1,1]と同じ情報を、例えばサブフレーム#nにて送信してよい(処理P6)。
 そして、サブフレーム#nの時間区間において、MTC端末#2においてUL送信データの発生が検出されたと仮定する(処理P7)。UL送信データの発生によって、MTC端末#2は、ウェイクアップしてスリープモードからアクティブモードに遷移する。
 MTC端末#1は、サブフレーム#nのA/Nフィードバック情報[1,1]を受信することで、新規送信用及び再送用のリソースのいずれもが使用可能であると解釈、認識してよい。
 例示的に、MTC端末#1は、再送用リソースの使用を選択し、処理P5で発生したUL送信データを、サブフレーム#n+1の再送用リソース#1にて送信してよい(処理P8)。
 これに対し、MTC端末#2は、アクティブモードになった時点ではサブフレーム#nのA/Nフィードバック情報[1,1]を受信できていない。
 そのため、MTC端末#2は、図9に例示したように、新規送信用リソースを選択し、処理P7で発生したUL送信データを、サブフレーム#n+1の新規送信用リソース#1にて送信してよい(処理P9)。
 なお、再送用リソース#1及び新規送信用リソース#1は、例えば図6に示したように、MTC端末#1及び#2が属する端末グループ#1に対して割り当てられたULリソースである(以下において同様)。
 処理P5及びP7に例示したように、MTC端末#1及び#2でのUL送信データの発生タイミングが異なると、それぞれのタイミングでの端末状態(アクティブモード又はスリープモード)も異なる。そのため、端末状態によって、基地局11からのA/Nフィードバック情報を、受信できる又は受信できない、という動作の差異が、MTC端末#1及び#2間に生じる。
 (A/Nフィードバック情報[0,0]=[NACK,次回送信禁止]のケース)
 図12は、或るMTC端末(アクティブ端末)12が、A/Nフィードバック情報[0,0]=[NACK,次回送信禁止]を受信するケースの一例を示すシーケンス図である。
 図12において、処理P11~P13は、それぞれ、図11にて既述の処理P1~P3と同じ処理でよい。例えば、MTC端末#1は、サブフレーム#(n-2)の新規送信用リソース#1を使用してUL送信データの新規送信を実施してよい。
 ここで、基地局11において、MTC端末#1からサブフレーム#(n-2)にて受信したUL送信データを正しく受信できなかった(例えば、復号できなった)と仮定する。この場合、基地局11は、受信したUL送信データの送信元端末がMTC端末#1であることを、UL送信データと共に受信した端末IDによって、識別できている。
 したがって、基地局11は、図9に例示したように、A/Nフィードバック情報[0,0]=[NACK,次回送信禁止]を、例えばサブフレーム#(n-1)にて、管理下のセルに送信してよい(処理P14)。
 ここで、例えばA/Nフィードバック情報[0,0]が送信される前に、MTC端末#2にUL送信データが発生してMTC端末#2がスリープモードからアクティブモードに遷移したと仮定する(処理P15)。
 そうすると、MTC端末#1及び#2の双方が、アクティブモードであるため、サブフレーム#(n-1)のA/Nフィードバック情報[0,0]を受信できる。
 A/Nフィードバック情報[0,0]の受信によって、図9に例示したように、MTC端末#1は、次のサブフレーム#nで即時に再送を実施してよいと解釈する。
 これに対し、MTC端末#2は、A/Nフィードバック情報[0,0]の受信によって、再送を実施するMTC端末#1が存在するため、再送用リソースの使用は禁止され、新規送信用リソースを使用してULの新規送信を実施してよいと解釈する。
 したがって、MTC端末#1は、A/Nフィードバック情報[0,0]を受信したサブフレーム#(n-1)の次のサブフレーム#nの再送用リソース#1を使用して、処理P13で送信したUL送信データの再送を実施してよい(処理P16)。
 再送においても、新規送信と同様に、「UL-Grant-Less」のために、再送データと共に、プリアンブル、制御チャネル(CCH)、端末ID、及び、端末カテゴリの情報が送信されてよい。
 一方、MTC端末#2は、A/Nフィードバック情報[0,0]を受信したサブフレーム#(n-1)の次のサブフレーム#nの新規送信用リソース#1を使用して、処理P15で発生したUL送信データの新規送信を実施してよい(処理P17)。
 基地局11は、MTC端末#1及び#2からのUL送信データをいずれも正しく受信でき、他に送信失敗端末12が存在しなければ、A/Nフィードバック情報[1,1]=[ACK,次回送信許可]を管理下のセルに送信してよい(処理P18)。
 (A/Nフィードバック情報[0,1]=[NACK,次回送信許可]のケース)
 図13は、或るMTC端末(アクティブ端末)12が、A/Nフィードバック情報[0,1]=[NACK,次回送信許可]を受信するケースの一例を示すシーケンス図である。
 本ケースは、送信失敗端末12による再送タイミングが分散されるケースである。図13の例では、基地局11管理下のセルに4台のMTC端末#1~#4が位置していると仮定している。また、図13には図示を省略しているが、図10や図11に例示したULリソースコンフィギュレーション情報の送信(処理P1又はP11)が図13においても実施されているものと仮定する。
 図13に例示するように、MTC端末#1及び#2の双方においてUL送信データが発生し、MTC端末#1及び#2の双方がスリープモードからアクティブモードに遷移したと仮定する(処理P21)。
 この場合、MTC端末#1及び#2は、いずれもアクティブモード遷移後に最初に到来するサブフレーム#(n-2)において、新規送信用リソース#1を使用してUL送信データの新規送信を実施してよい(処理P22及びP23)。
 しかし、新規送信用リソース#1を異なるMTC端末#1及び#2が使用するため、リソース競合が生じ、UL送信データの衝突が生じる。そのため、基地局11は、MTC端末#1及び#2からのUL送信データの一方又は双方を正しく受信できないことがある。
 仮に、基地局11において、MTC端末#1及び#2の双方のUL送信データを正しく受信できず、したがって、端末IDに基づいて各UL送信データの送信元端末を識別することもできなかったとする。
 そうすると、基地局11は、A/Nフィードバック情報[0,1]=[NACK,次回送信許可]を、例えばサブフレーム#(n-1)にて、管理下のセルへ送信してよい(処理P25)。
 MTC端末#1及び#2は、サブフレーム#(n-1)にてA/Nフィードバック情報[0,1]を受信することで、次のサブフレーム#nよりも後のサブフレーム#(n+1)以降に再送を実施してよいと解釈する。
 別言すると、MTC端末#1及び#2は、A/Nフィードバック情報[0,1]を受信したサブフレーム#(n-1)から2以上のサブフレームを待って再送を実施してよいことを認識する。
 再送タイミングがMTC端末#1及び#2間で競合しないように、待機するサブフレーム数は、MTC端末#1及び#2間で異なるように設定されてよい。待機するサブフレーム数の設定は、例示的に、図10に示した送信情報における「動作モード」を指定する情報を用いて行なわれてよい。
 例えば、MTC端末#1は、サブフレーム#(n+T)(Tは1以上の整数)の再送用リソース#1にて、処理P22で送信したUL送信データの再送を実施してよい(処理P29)。一方、MTC端末#2は、サブフレーム#(n+T+1)の再送用リソース#1にて、処理P23で送信したUL送信データの再送を実施してよい(処理P30)。
 MTC端末#1及び#2が、再送を待機することで、例えばサブフレーム#nの新規送信用リソース#1及び再送用リソース#1が空きとなる。各空きリソースは、例示的に、MTC端末#3及び#4のUL送信に割り当てられてよい。
 例えば、サブフレーム#(n-1)のA/Nフィードバック情報[0,1]が送信される前に、MTC端末#3においてUL送信データが発生してMTC端末#3がアクティブモードになったと仮定する(処理P25)。
 また、サブフレーム#(n-1)のA/Nフィードバック情報[0,1]が送信された後に、MTC端末#4においてUL送信データが発生してMTC端末#4がアクティブモードになったと仮定する(処理P26)。
 この場合、MTC端末#3は、サブフレーム#(n-1)のA/Nフィードバック情報[0,1]を受信できるが、MTC端末#4は、サブフレーム#(n-1)のA/Nフィードバック情報[0,1]を受信できない。
 A/Nフィードバック情報[0,1]を受信できたMTC端末#3は、図9に例示したように、次のサブフレーム#nにおいて、新規送信用リソース#1及び再送用リソース#2のいずれもがULの新規送信に使用可能であることを認識する。
 一方、A/Nフィードバック情報[0,1]を受信できなかったMTC端末#4は、図9に例示したように、次のサブフレーム#nにおいて、新規送信用リソース#1に限ってULの新規送信に使用可能であることを認識する。
 したがって、例えば、MTC端末#3は、サブフレーム#nの再送用リソースを使用してULの新規送信を実施してよい(処理P27)。一方、MTC端末#4は、同じサブフレーム#nの新規送信用リソースを使用して新規送信を実施してよい(処理P28)。
 (A/Nフィードバック情報[1,0]=[ACK,次回送信禁止]のケース)
 図14は、或るMTC端末(アクティブ端末)12が、A/Nフィードバック情報[1,0]=[ACK,次回送信禁止]を受信するケースの一例を示すシーケンス図である。
 本ケースは、送信成功端末12と送信失敗端末12とが混在するケースである。図14の例では、基地局11管理下のセルに3台のMTC端末#1~#3が位置していると仮定している。
 図14に例示するように、基地局11は、例えばサービス開始前に事前に、図10に例示したようなULリソースコンフィギュレーション情報を含む送信情報を、基地局11管理下のセルに送信する(処理P31)。
 MTC端末#1~#3は、基地局11からの送信情報を受信することで、自端末が或る端末グループ(例えば、端末グループ#1)に属すると認識できる。
 ここで、MTC端末#1及び#2の双方においてUL送信データが発生し、MTC端末#1及び#2の双方がスリープモードからアクティブモードに遷移したと仮定する(処理P32及びP33)。
 この場合、MTC端末#1及び#2は、いずれもアクティブモード遷移後に最初に到来するサブフレーム#(n-2)において、新規送信用リソース#1を使用してUL送信データの新規送信を実施してよい(処理P34及びP35)。
 しかし、新規送信用リソース#1を異なるMTC端末#1及び#2が使用するため、リソース競合が生じ、UL送信データの衝突が生じる。そのため、基地局11は、MTC端末#1及び#2からのUL送信データの一方又は双方を正しく受信できないことがある。
 仮に、基地局11において、MTC端末#2のUL送信データは正しく受信できたが、MTC端末#1のUL送信データは正しく受信できなかったとする。MTC端末#1のUL送信データは正しく受信できたから、基地局11は、当該UL送信データと共に送信された端末IDによって、送信成功端末がMTC端末#2であることを識別できる(処理P36)。
 そのため、基地局11は、A/Nフィードバック情報[1,0]=[ACK,次回送信禁止]と、送信成功端末であるMTC端末#2の端末IDと、を、管理下のセルへ、サブフレーム#(n-2)にて送信してよい(処理P38)。
 送信成功端末であるMTC端末#2は、A/Nフィードバック情報[1,0]の受信によって、図9に例示したように、再送用リソースの使用が禁止される。また、サブフレーム#(n-1)のA/Nフィードバック情報[1,0]が基地局11から送信される前にUL送信データが発生した(処理P37)MTC端末#3も、A/Nフィードバック情報[1,0]の受信によって、再送用リソースの使用が禁止される(処理P39)。ただし、MTC端末#3は、新規送信用リソースを選択してUL送信を行なってよい。
 これにより、送信失敗端末(再送端末)であるMTC端末#1のために、次のサブフレーム#nの「再送用リソース」を空き状態にできる。したがって、MTC端末#1は、サブフレーム#(n-1)のA/Nフィードバック情報[1,0]の受信によって、図9に例示したように、次のサブフレーム#nにて、処理P34で送信したUL送信データの再送を実施してよい(処理P40)。
 その後、MTC端末#1~#3によるUL送信が成功していれば、基地局11は、A/Nフィードバック情報[1,1]を送信して(処理P41)、MTC端末#1~#3のいずれもが新規送信用及び再送用リソースのいずれかを使用できることを通知してよい。
 (基地局11の動作例)
 次に、上述した動作例を実現する基地局11における動作例について、図15及び図16のフローチャートを参照して説明する。
 図15は、基地局11におけるULリソースコンフィギュレーション情報送信処理の一例を示す。図16は、基地局11におけるUL信号受信及び再送制御処理の一例を示す。
 (ULリソースコンフィギュレーション情報送信処理)
 図15に例示するように、基地局11は、管理下のセル構成情報を作成し(処理P101)、セル構成情報において使用するUL共有リソースコンフィギュレーションを選択してよい(処理P102)。「セル構成情報」は、例示的に、図10に例示した「通常必要となる基地局送信情報」の内容の一部又は全部に相当してよい。
 また、選択したUL共有リソースコンフィギュレーションにおいてUEの一例であるMTC端末12に指定するUE動作モードを選択して(処理P103)、UL共有リソースコンフィギュレーション情報を含む送信情報(例えば図10参照)を作成してよい(処理P104)。
 そして、基地局11は、作成した送信情報を管理下のセルへ送信し(処理P105)、規定の送信周期(例えば、時間t)が経過したか否かを判定してよい(処理P106)。
 送信周期が経過していなければ(処理P106でNO)、基地局11は、送信周期が経過するまで処理を待機してよい(処理P107)。送信周期が経過していれば(処理P106でYES)、基地局11は、セル構成情報を必要であれば更新して(処理P108)、送信情報の送信を実施してよい(処理P105)。
 (UL信号受信及び再送制御処理)
 次に、図16を参照して、基地局11におけるUL信号受信及び再送制御処理について説明する。
 図16に例示するように、基地局11は、ULの受信信号を検出したか否かを定期的又は不定期にチェックしてよい(処理P111)。受信信号が検出されると(処理P111でYES)、基地局11は、受信信号の全ての復号に成功したか否かをチェックしてよい(処理P112)。
 受信信号の全ての復号に成功していれば(処理P112でYES)、基地局11は、A/Nフィードバック情報として[1,1]=[送信成功,次回送信許可]を送信することを決定してよい(処理P113)。
 なお、処理P111において、ULの受信信号が検出されない場合(NOと判定された場合)も、基地局11は、A/Nフィードバック情報[1,1]の送信を決定してよい(処理P113)。
 処理P112において、受信信号の全ての復号に成功しなかった場合、別言すると、受信信号の一部又は全部の復号に失敗した場合(NOと判定された場合)、基地局11は、受信信号の全部の復号に失敗したか否かをチェックしてよい(処理P114)。
 受信信号の一部に限って復号に失敗していれば(処理P114でNO)、基地局11は、受信及び復号に成功したUL信号の送信元端末(送信成功端末)12の情報(例えば、端末ID)を復号結果から抽出してよい(処理P115)。
 そして、基地局11は、A/Nフィードバック情報として[1,0]=[送信成功,次回送信禁止]を送信することを決定してよい(処理P116)。なお、処理P115と処理P116とは、逆順で実施されてもよいし並行して実施されてもよい。
 一方、受信信号の全部が復号に失敗していれば(処理P114でYES)、基地局11は、復号に失敗したMTC端末12を識別可能か否かチェックしてよい(処理P117)。
 復号に失敗したMTC端末12を識別可能であれば(処理P117でYES)、基地局11は、A/Nフィードバック情報として[0,0]=[送信失敗,次回送信禁止]を送信することを決定してよい(処理P118)。
 一方、復号に失敗したMTC端末12を識別できなければ(処理P117でNO)、基地局11は、複数のUL受信信号に衝突が発生したと判断してよい。この場合、基地局11は、A/Nフィードバック情報として[0,1]=[送信失敗,次回送信許可]を送信することを決定してよい(処理P119)。
 処理P113、P116、P118又はP119において、送信するA/Nフィードバック情報が決定すると、基地局11は、決定したA/Nフィードバック情報を作成して(処理P120)、管理下のセルへ送信してよい(処理P121)。
 (MTC端末12の動作例)
 次に、図17及び図18を参照して、MTC端末3の動作例について説明する。図17は、MTC端末12での新規送信処理の一例を示すフローチャートであり、図18は、MTC端末12でのUL送信結果受信及び再送処理の一例を示すフローチャートである。
 (新規送信処理)
 図17に例示するように、MTC端末12は、スリープモードにおいて送信要求が有るか否か、別言すると、基地局11へ送信すべきULデータがMTC端末12において発生したか否かを定期的又は不定期にチェックしてよい(処理P201及びP202)。
 送信要求が無ければ(処理P202でNO)、MTC端末12は、スリープモードを維持してよい(処理P201)。
 送信要求が有れば(処理P202でYES)、MTC端末12は、ウェイクアップして(処理P203)アクティブモードに遷移し、ULデータの送信を準備してよい(処理P204)。
 そして、MTC端末12は、基地局11からA/Nフィードバック情報を受信したか否かを定期的又は不定期にチェックしてよい(処理P205)。
 A/Nフィードバック情報を受信していれば(処理P205でYES)、MTC端末12は、当該情報に「次回送信許可(=1)」が設定されているか否かを更にチェックしてよい(処理P206)。
 A/Nフィードバック情報に「次回送信許可」が設定されていれば(処理P206でYES)、MTC端末12は、新規送信用リソース又は再送用リソースを選択して(処理P207)、ULデータの新規送信を実施してよい(処理P209)。
 A/Nフィードバック情報に「次回送信禁止(=0)」が設定されていれば(処理P206でNO)、MTC端末12は、新規送信用リソースを選択して(処理P208)、ULデータの新規送信を実施してよい(処理P209)。
 なお、処理P205において、A/Nフィードバック情報を受信していない場合(NOと判定された場合)も、MTC端末12は、新規送信用リソースを選択して(処理P208)、ULデータの新規送信を実施してよい(処理P209)。
 (UL送信結果受信及び再送処理)
 図17に例示した新規送信処理を実施したMTC端末12は、図18に例示するように、A/Nフィードバック情報が基地局11から受信されたか否かをチェックしてよい(処理P211)。A/Nフィードバック情報が受信されていなければ(処理P211でNO)、MTC端末12は、再送用リソースを選択してULデータの再送を行なってよい(処理P219及びP220)。
 A/Nフィードバック情報が基地局11から受信されていれば(処理P211でYES)、MTC端末12は、受信したA/Nフィードバック情報において送信結果としてACK(=1)が設定されているか否かを更にチェックしてよい(処理P212)。
 ACKが設定されていれば(処理P212でYES)、MTC端末12は、受信したA/Nフィードバック情報において「次回送信許可(=1)」が設定されているか否かを更にチェックしてよい(処理P213)。
 「次回送信許可(=1)」が設定されていれば(処理P213でYES)、別言すれば、A/Nフィードバック情報[1,1]の受信が検出されれば、MTC端末12は、未送信のULデータが有るか否かをチェックしてよい(処理P214)。
 未送信のULデータが有れば(処理P214でYES)、MTC端末12は、新規送信用リソース又は再送用リソースを選択して(処理P215)、ULデータの送信を実施してよい(処理P216)。
 処理P214において、未送信のULデータが無ければ(処理P214でNO)、MTC端末12は、スリープモードに遷移して処理を終了してよい。
 処理P213において、A/Nフィードバック情報に「次回送信禁止(=0)」が設定されていれば(NOと判定された場合)、MTC端末12は、送信成功端末として自端末12の端末IDが通知されているかをチェックしてよい(処理P218)。
 送信成功端末として自端末12の端末IDが通知されていれば(処理P218でYES)、MTC端末12は、上述した処理P214~P217を実施してよい。
 送信成功端末として自端末12の端末IDが通知されていなければ(処理P218でNO)、MTC端末12は、再送用リソースを選択して(処理P219)、送信済みULデータの再送を実施してよい(処理P220)。
 処理P212において、A/Nフィードバック情報にNACK(=0)が設定されていた場合(NOの場合)、MTC端末12は、当該A/Nフィードバック情報に「次回送信許可(=1)」が設定されているか否かをチェックしてよい(処理P221)。
 「次回送信許可」が設定されていれば(処理P221でYES)、MTC端末12は、次の送信機会(例えば、サブフレーム)での再送が「不可」であると解釈して、次々回以降の送信機会が到来するまでUL送信を待機してよい(処理P222)。
 次々回以降の送信機会が到来によって、MTC端末12は、再送用リソースを選択して(処理P219)、送信済みULデータの再送を実施してよい(処理P220)。
 処理P221において、A/Nフィードバック情報に「次回送信禁止(=0)」が設定されていれば(NOの場合)、MTC端末12は、次の送信機会(例えば、サブフレーム)での再送が可能と判断してよい。
 当該判断に応じて、MTC端末12は、再送用リソースを選択して(処理P219)、次の送信機会で、送信済みULデータの再送を実施してよい(処理P220)。
 (変形例)
 上述した実施形態では、UL共有リソースを新規送信用と再送用との用途別に周波数分割する例について説明した。しかし、UL共有リソースは、新規送信用と再送用との用途別にコード領域にて分割されてもよい。
 例えば、5Gの無線通信システム向けに、ULの非直交多重アクセス(non-orthogonal multiple access, NOMA)の適用が検討されている。
 NOMAでは、図19に模式的に例示するように、UE#A~#C毎に異なるコード(又はコードパターン)#1~#3をUL送信に用いることで、UE#A~#C毎のULデータを基地局11において分離可能とする。
 したがって、NOMAでは、コード(又はコードパターン。以下同様。)が異なっていれば、複数のUE12が重複するリソース(例えば、周波数及び/又は時間)を使用してUL送信を行なうことが許容される。
 NOMAは、コード領域での多重(以下「コード多重」と略称することがある。)であるため、多重化するUE12の位置やスペックに影響されず、「UL-Grant-Less」及び「コンテンションベース」のmMTCにおけるULアクセスに好適である。
 NOMAのコード多重をUL共有リソースに拡張して、新規送信用と再送用とで異なるコードをMTC端末12がUL送信に使用することで、既述の実施形態と同様の動作が実現可能である。なお、コードは、ULリソースの一例である。
 MTC端末12がUL送信に使用するコードは、基地局11によって割り当てられてもよいし、利用可能な複数のコードの中からMTC端末12が或るルール(例えば、乱数を用いたランダムルールでもよい。)に従って自律的に選択してもよい。
 図20に、ULアクセスにNOMAを適用した無線通信システム1の構成例を模式的に示す。図20の例では、MTC端末#Aは、コード#1を使用してULの新規送信を行ない、MTC端末#Bは、基地局11の指示によってコード#2を使用してULの再送を行なう。また、MTC端末#Cは、コード#Cを使用してULの再送を自律的に行なう。
 図21に、ULアクセスにNOMAのコード多重を適用した場合のUL共有リソースの一例を示す。図21に例示するように、UL共有リソースは、周波数領域とコード領域とで区別されてよい。例えば、異なる周波数(又は周波数帯域)#i,#j及び#k毎に、異なるコードグループ#1~#4が定義されてよい。
 なお、「i」、「j」及び「k」は、いずれも整数であって、周波数(又は、周波数帯域。以下同様。)を区別可能な番号を表す。また、「i」、「j」及び「k」は、連続する番号でもよいし不連続な番号でもよい。
 図21の例において、MTC端末#Aは、コードグループ#1に属するコード及び周波数#iを使用してUL送信を実施してよい。MTC端末#Bは、コードグループ#2に属するコード及び周波数#jを使用してUL送信を実施してよい。MTC端末#Cは、コードグループ#3及び周波数#kを使用してUL送信してよい。
 図22に、変形例に係るA/Nフィードバック情報の構成例を示す。図22に例示するように、基地局11は、端末(又は端末グループ)及びコード毎の、「A/N情報」及び「次回送信許可情報」を、配列に連結して送信してよい。
 なお、図8に例示した構成例と同様に、図22に例示するA/Nフィードバック情報も、いずれのサブフレームでのUL送信に対するフィードバック送信であることを識別可能なヘッダ情報を含んでよい。また、図22に例示するように、A/Nフィードバック情報には、追加の情報フィールドが用意されてもよい。追加の情報フィールドの用途は、特定の用途に限定されなくてもよい。
 (基地局11の機能構成例)
 図23に、基地局11の機能ブロック図を示す。図23に示すように、基地局11は、例示的に、無線送信部1111と無線受信部1112とを含む無線処理部111、受信信号検出部112、変復調処理部113、符号化・復号処理部114、制御部115、及び、記憶部116を備えてよい。制御部115には、例示的に、受信データ識別部1151、送信情報生成部1152、スケジューラ1153、コンフィギュレーション情報設定部1154が備えられてよい。
 無線処理部111は、例示的に、無線送信部1111によってDLの無線信号の送信処理を行ない、無線受信部1112によってULの無線信号の受信処理を行なう。
 受信信号検出部112は、例示的に、無線受信部1112においてUL信号が受信されたことを検出する。
 変復調処理部113は、例示的に、符号化・復号処理部114で符号化された送信DL信号を変調して無線処理部111へ出力し、また、無線処理部111の受信UL信号を復調して符号化・復号処理部114へ出力する。
 符号化・復号処理部114は、例示的に、送信DL信号を符号化して変復調処理部113へ出力し、また、変復調処理部113で復調された受信UL信号を復号する。
 制御部115は、例示的に、各処理部111、113、及び、114、並びに、受信信号検出部112の動作を制御する。
 制御部115において、受信データ識別部1151は、例示的に、復号に成功したUL受信データからUL送信に成功したMTC端末(送信成功端末)12を識別する。送信成功端末12を識別することは、例示的に、送信成功端末12の端末IDをUL受信データから抽出することであってよい。
 送信情報生成部1152は、例示的に、管理下のセルへ送信する、A/Nフィードバック情報を含む送信情報を生成する。
 スケジューラ1153は、例示的に、UL及びDLのリソース割り当てを制御する。リソース割り当てを制御することは、「スケジューリング」と称されてもよい。ULのリソース割り当てには、例示的に、図4~図6や図21に示したUL共有リソースの割り当てが含まれてよい。
 コンフィギュレーション情報設定部1154は、例示的に、図10に示したような、UL共有リソースのコンフィギュレーション情報の設定を行なってよい。
 記憶部116には、基地局11が動作する上で使用する各種の情報やデータ、プログラム等が記憶されてよい。
 記憶部116に記憶されるプログラムには、例示的に、図15及び図16のフローチャートによって示される処理を実行するプログラム(便宜的に「基地局プログラム」と称することがある。)が含まれてよい。また、記憶部116に記憶される情報には、既述のセル構成情報や、UL共有リソースのコンフィギュレーション情報等が含まれてよい。
 図15に例示した送信処理P101~P108は、例示的に、制御部115によって実行されると捉えてよい。また、図16に例示した受信信号の検出処理P111は、受信信号検出部112によって実行されると捉えてよい。
 更に、図16に例示した処理P112~P121は、制御部115によって実行されると捉えてよい。例えば、判定処理P112、P116、及び、P117、並びに、送信成功端末12の情報抽出処理P115は、受信データ識別部1151によって実行されてよい。また、A/Nフィードバック情報の決定処理P113、P116、P118、及び、P119、並びに、A/Nフィードバック情報の作成処理P120は、送信情報生成部1152によって実行されてよい。
 (MTC端末12の機能構成例)
 図24に、MTC端末12の機能ブロック図を示す。図24に示すように、MTC端末12は、例示的に、無線送信部1211と無線受信部1212とを含む無線処理部121、変復調処理部123、符号化・復号処理部124、制御部125、記憶部126、及び、センシング処理部127を備えてよい。制御部125には、送信情報検出部1251、モード制御部1252、送信リソース判定部1253、及び、送信タイミング判定部1254が備えられてよい。
 無線処理部121は、例示的に、無線送信部1211によってULの無線信号の送信処理を行ない、無線受信部1212によってDLの無線信号の受信処理を行なう。
 変復調処理部123は、例示的に、符号化・復号処理部124で符号化された送信UL信号を変調して無線処理部121へ出力し、また、無線処理部121の受信DL信号を復調して符号化・復号処理部124へ出力する。
 符号化・復号処理部124は、例示的に、送信UL信号を符号化して変復調処理部123へ出力し、また、変復調処理部123で復調された受信DL信号を復号する。
 制御部125は、例示的に、各処理部121、123、及び、125の動作を制御する。
 制御部125において、送信情報検出部1251は、例示的に、符号化・復号処理部124において復号された信号において、基地局11が送信した送信情報を検出する。送信情報には、例示的に、既述のUL共有リソースのコンフィギュレーション情報やA/Nフィードバック情報が含まれてよい。
 モード制御部1252は、例示的に、基地局11へ送信するULデータの有無に応じて、スリープモード及びアクティブモード間の遷移を制御する。
 送信リソース判定部1253は、例示的に、送信情報検出部1251で検出された送信情報を基に、ULデータの送信に使用するULリソースを判定、選択する。ULデータは、センシング処理部127で処理されたセンサデータ等であってよい。
 送信タイミング判定部1254は、例示的に、ULデータの送信機会(例えば、サブフレーム)が到来したか否かを判定する。送信機会の到来に応じて、制御部125は、各処理部121、123、及び、125を制御して、ULデータの送信(新規送信又は再送)処理を実行してよい。
 記憶部126には、MTC端末12が動作する上で使用する各種の情報やプログラム等が記憶されてよい。
 記憶部126に記憶されるプログラムには、例示的に、図17及び図18のフローチャートによって示される処理を実行するプログラム(便宜的に「端末プログラム」と称することがある。)。また、記憶部126に記憶される情報には、例示的に、セル構成情報や、UL共有リソースのコンフィギュレーション情報、A/Nフィードバック情報、端末ID、ULデータ等が記憶されてよい。
 センシング処理部127は、例示的に、センサによってセンシングされたデータ(センサデータ)を処理する。センサデータを処理することには、例示的に、センサデータを所定のフォーマットに変換する処理等が含まれてよい。電気や水道等のメータの計測値を定期的又は不定期に読み取って送信対象とするMTC端末では、センシング処理部127において、メータから読み取ったデータが処理されてよい。
 (基地局11のハードウェア構成例)
 図25は、基地局11のハードウェア構成例を示すブロック図である。
 図25に例示するように、基地局11は、アンテナ250、無線(radio frequency, RF)回路251、ベースバンド(BB)回路252、CPU(central processing unit)253、及び、メモリ254を備えてよい。
 アンテナ250は、MTC端末12との無線通信における無線信号を送受信する。
 RF回路251は、図23に例示した無線処理部111を含み、無線信号の送信処理及び受信処理を行なう。
 無線信号の送信処理には、例示的に、送信ベースバンド信号を無線信号に変換(アップコンバート)する処理や高出力増幅器(HPA)による増幅処理が含まれてよい。
 無線信号の受信処理には、例示的に、低雑音増幅器(LNA)による増幅処理や無線信号を受信ベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)する処理が含まれてよい。
 BB回路252は、図23に例示した変復調処理部113及び符号化・復号処理部114を含み、送信ベースバンド信号の符号化及び変調、並びに、受信ベースバンド信号の復調及び復号を行なう。なお、BB回路252は、例示的に、DSP(digital signal processor)やFPGA(field programmable gate array)等を用いて実現されてよい。
 CPU253は、演算能力を備えたプロセッサの一例である。プロセッサは、ハードウェア回路であり、プロセッサ回路、プロセッサデバイス、あるいは、ハードウェアプロセッサと称されてもよい。
 CPU253に代えて、他の演算処理回路、例えばMPU(micro processing unit)等の集積回路(integrated circuit, IC)や、DSPが用いられてもよい。演算能力を備えたプロセッサは、便宜的に、「コンピュータ」と称してもよい。
 CPU253は、図23に例示した制御部115としての機能を具現する。例えば、メモリ254に記憶された基地局プログラムをCPU253が読み取って動作することで、制御部115としての機能が具現される。
 メモリ254は、図23に例示した記憶部116に相当する。メモリ254は、RAM(random access memory)や、ROM(read only memory)、ハードディスクドライブ(HDD)、及び、ソリッドステートドライブ(SSD)のいずれか1つ以上を含む概念であってよい。
 (MTC端末12のハードウェア構成例)
 図26は、MTC端末12のハードウェア構成例を示すブロック図である。
 図26に例示するように、MTC端末12は、アンテナ260、RF回路261、BB回路262、CPU263、メモリ264、バッテリー265、及び、センシング回路266を備えてよい。
 アンテナ260は、基地局11との無線通信における無線信号を送受信する。
 RF回路261は、図24に例示した無線処理部121を含み、無線信号の送信処理及び受信処理を行なう。
 無線信号の送信処理には、例示的に、送信ベースバンド信号を無線信号に変換(アップコンバート)する処理やHPAによる増幅処理が含まれてよい。
 無線信号の受信処理には、例示的に、LNAによる増幅処理や無線信号を受信ベースバンド信号に変換(ダウンコンバート)する処理が含まれてよい。
 BB回路262は、図24に例示した変復調処理部123及び符号化・復号処理部124を含み、送信ベースバンド信号の符号化及び変調、並びに、受信ベースバンド信号の復調及び復号を行なう。なお、BB回路262は、例示的に、DSPやFPGA等を用いて実現されてよい。
 CPU263は、演算能力を備えたプロセッサの一例である。プロセッサは、ハードウェア回路であり、プロセッサ回路、プロセッサデバイス、あるいは、ハードウェアプロセッサと称されてもよい。
 CPU263に代えて、他の演算処理回路、例えばMPU等の集積回路(IC)や、DSPが用いられてもよい。演算能力を備えたプロセッサは、便宜的に、「コンピュータ」と称してもよい。
 CPU263は、図24に例示した制御部125としての機能を具現する。例えば、メモリ264に記憶された端末プログラムをCPU263が読み取って動作することで、制御部125としての機能が具現される。
 メモリ264は、図24に例示した記憶部126に相当する。メモリ264は、RAMや、ROM、HDD、及び、SSDのいずれか1つ以上を含む概念であってよい。
 バッテリー265は、MTC端末12の駆動電力を供給する。例えば、バッテリー265の電力が、RF回路261、BB回路262、CPU263、及び、センシング回路266に供給されてよい。
 センシング回路266は、センシングの目的に応じた物理量をセンシングするセンサを含み、センシング結果であるセンサデータを出力する。センサデータは、例示的に、CPU263にて処理されて、ULデータとして基地局11へ無線送信されてよい。
 (オプション)
 上述した変形例を含む実施形態に関して、以下のオプションを更に開示する。
 (オプション1)
 基地局と複数の無線機器との間で無線通信を行なう無線通信システムにおいて、
 前記複数の端末のいずれかが、前記複数の無線機器に共有され、かつ、複数の領域に区分された第1の無線リソースを使用して無線信号を前記基地局へ送信し、
 前記基地局は、第2の無線リソースを使用して、前記第1の無線リソースにて受信した前記無線信号の信号処理結果に関連した情報を送信し、
 前記複数の端末のそれぞれは、前記送信された前記信号処理結果に関連した情報に基づいて、前記第1の無線リソースにおける前記領域を選択して無線信号を送信する、無線通信方法。
 (オプション2)
 前記第1の無線リソースにおいて前記区分された各領域は、前記無線信号の新規送信用の領域と、前記無線信号の再送信用の領域とを含む、オプション1に記載の無線通信方法。
 (オプション3)
 前記第1の無線リソースにおける前記複数の領域は、周波数領域、又は、コード領域、あるいは、周波数領域とコード領域とにおいて区分された、オプション1に記載の無線通信方法。
 (オプション4)
 前記無線機器は、前記第1の無線リソースにおける前記複数の領域の中から、前記基地局と前記無線機器との間で共有される規定に基づき、1つあるいは複数を選択して、前記無線信号の送信に使用する、オプション1~3のいずれか1つに記載の無線通信方法。
 (オプション5)
 前記基地局は、前記複数の無線機器が前記無線信号を送信するために前記新規送信用の領域及び前記再送用の領域のいずれを使用するかに関する情報、あるいは、前記再送用の領域を用いた送信の不実施を指示することに関する情報を送信する、オプション3に記載の無線通信方法。
 (オプション6)
 前記基地局は、前記第1の無線リソースを前記無線信号の新規送信のために使用する無線機器と、前記第1の無線リソースを前記無線信号の再送のために使用する無線機器と、に対して、送信情報の送信によって異なる動作を指示する、オプション1に記載の無線通信方法。
 (オプション7)
 複数の無線機器に共有され、かつ、複数の領域に区分された第1の無線リソースを使用して、前記複数の無線機器のうちの第1の無線機器が無線信号を第1のタイミングで基地局宛に送信し、
 前記基地局は、第2の無線リソースを使用して、前記第1の無線リソースにて受信した前記無線信号の信号処理結果に関連する情報を第2のタイミングで送信し、
 前記複数の無線機器のそれぞれは、前記第2の無線リソースにて受信された前記信号処理結果に関連する情報を基に、前記第1の無線リソースにおいて区分された前記複数の領域のいずれか1つを選択して無線信号を第3のタイミングで送信する、無線通信方法。
 (オプション8)
 前記基地局は、
 前記無線機器が前記第1のタイミングで前記第1の無線リソースを使用して送信した前記無線信号が新規送信された信号であるか再送された信号であるかに基づいて、前記信号処理結果に関連する情報を決定し、
 前記複数の無線機器のそれぞれは、
 前記基地局が前記第2のタイミング前記で第2の無線リソースを用いて送信した前記信号処理結果に関連する情報に従って、前記第1の無線リソースにおいて第3のタイミングで無線信号を送信するために使用する領域を選択するか、あるいは、前記第3のタイミングで前記第1の無線リソースにおける領域を使用した無線信号の送信を実施しないことを決定する、オプション1に記載の無線通信方法。
 1 無線通信システム
 11 基地局
 111 無線処理部
 1111 無線送信部
 1112 無線受信部
 112 受信信号検出部
 113 変復調処理部
 114 符号化・復号処理部
 115 制御部
 1151 受信データ識別部
 1152 送信情報生成部
 1153 スケジューラ
 1154 コンフィギュレーション情報設定部
 116 記憶部
 12 無線機器(MTC端末)
 121 無線処理部
 1211 無線送信部
 1212 無線受信部
 123 変復調処理部
 124 符号化・復号処理部
 125 制御部
 1251 送信情報検出部
 1252 モード制御部
 1253 送信リソース判定部
 1254 送信タイミング判定部
 126 記憶部
 127 センシング処理部

Claims (23)

  1.  第1のアップリンク信号の受信成功又は復号成功、あるいは、受信失敗又は復号失敗を示す第1情報と、第2のアップリンク信号の前記第1情報の内容に応じた送信可否に関する第2情報と、を送信する基地局と、
     前記第1情報及び前記第2情報を受信し、前記第1情報の内容と前記第2情報の内容との組み合わせに関連づけられた無線リソースを使用して前記第2のアップリンク信号の送信を行なう無線機器と、を備えた、無線通信システム。
  2.  前記第2のアップリンク信号は、前記第1のアップリンク信号の再送信号である、請求項1に記載の無線通信システム。
  3.  前記無線リソースは、複数の領域に分割され、分割された各領域は、新規送信用または再送用のいずれかとして使用される、請求項1に記載の無線通信システム。
  4.  前記新規送信用リソース及び前記再送用リソースは、周波数領域、又は、コード領域、あるいは、周波数領域とコード領域とにおいて多重された、請求項3に記載の無線システム。
  5.  無線機器が送信したアップリンク信号を受信する受信部と、
     前記アップリンク信号の受信成功又は復号成功、あるいは、受信失敗又は復号失敗を示す第1情報と、アップリンク信号の前記第1情報の内容に応じた送信可否に関する第2情報と、を送信する送信部と、を備えた基地局。
  6.  基地局が送信した、第1のアップリンク信号の受信成功又は復号成功、あるいは、受信失敗又は復号失敗を示す第1情報、及び、第2のアップリンク信号の前記第1情報の内容に応じた送信可否に関する第2情報を受信する受信部と、
     前記第1情報の内容と前記第2情報の内容との組み合わせに関連づけられた無線リソースを使用して前記第2のアップリンク信号の送信を行なう送信部と、を備えた無線機器。
  7.  前記無線リソースは、複数の領域に分割され、分割された各領域は、新規送信用または再送用のいずれかとして使用される、請求項6に記載の無線機器。
  8.  前記送信部は、
     第1のアップリンク信号の送信後において、前記第1情報が前記第1のアップリンク信号の受信成功又は復号成功を示し、かつ、前記第2情報が送信許可を示す場合に、前記第2のアップリンク信号の新規送信を行なう、請求項6に記載の無線機器。
  9.  前記送信部は、
     第1のアップリンク信号の送信後において、前記第1情報が前記第1のアップリンク信号の受信成功又は復号成功を示し、かつ、前記第2情報が送信許可を示す場合に、前記新規送信用無線リソースまたは前記再送用無線リソースを用いて前記第2のアップリンク信号の送信を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  10.  前記送信部は、
     第1のアップリンク信号の送信後において、前記第1情報が前記第1のアップリンク信号の受信失敗又は復号失敗を示し、かつ、前記第2情報が送信許可を示す場合に、前記再送用無線リソースを使用して前記第1のアップリンク信号の再送を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  11.  前記送信部は、
     第1のアップリンク信号の送信後において、前記第1情報が前記第1のアップリンク信号の受信成功又は復号成功を示し、かつ、前記第2情報が送信禁止又は送信不許可を示す場合に、前記第2のアップリンク信号の送信を、前記再送用無線リソースを使用して行なわない、請求項7に記載の無線機器。
  12.  前記送信部は、
     第1のアップリンク信号の送信後において、他の無線機器が送信した第3のアップリンク信号に対する処理の結果が前記第1情報において受信成功又は復号成功に相当するものが示され、かつ、前記第2情報が送信禁止又は送信不許可を示す場合に、前記再送用リソースを使用して前記第1のアップリンク信号の再送を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  13.  前記送信部は、
     第1のアップリンク信号の送信後において、前記第1情報が前記第1のアップリンク信号の受信失敗又は復号失敗を示し、かつ、前記第2情報が送信禁止又は送信不許可を示す場合に、前記再送用リソースを使用して前記第1のアップリンク信号の再送を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  14.  前記送信部は、
     第1のアップリンク信号の送信後において、前記第1情報及び前記第2情報が前記受信部において受信されない場合に、前記再送用リソースを使用して前記第1のアップリンク信号の再送を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  15.  前記送信部は、
     アップリンク信号の送信開始前の状態において、前記第2情報が送信許可を示す場合に、前記新規送信用リソース、又は、前記再送用リソースを使用してアップリンク信号の新規送信を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  16.  前記送信部は、
     前記第2情報が送信許可を示す場合に、前記新規送信用リソース、又は、前記再送用リソースを使用してアップリンク信号の新規送信を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  17.  前記送信部は、
     アップリンク信号の送信開始前の状態において、前記第2情報が送信禁止又は送信不許可を示す場合に、前記新規送信用リソースを使用して前記アップリンク信号の送信を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  18.  前記アップリンク信号は、新規送信のものである、請求項17に記載の無線機器。
  19.  前記送信部は、
     アップリンク信号の送信開始前の状態において、前記第1情報及び前記第2情報が前記受信部において受信されない場合に、前記新規送信用リソースを使用してアップリンクデータの送信を行なう、請求項7に記載の無線機器。
  20.  前記アップリンク信号は、新規送信のものである、請求項19に記載の無線機器。
  21.  前記新規送信用リソース及び前記再送用リソースは、周波数領域、又は、コード領域、あるいは、周波数領域とコード領域とにおいて多重された、請求項7に記載の無線機器。
  22.  第1のアップリンク信号の受信成功又は復号成功、あるいは、受信失敗又は復号失敗を示す第1情報と、第2のアップリンク信号の前記第1情報の内容に応じた送信可否に関する第2情報と、を基地局が送信し、
     無線機器は、前記第1情報の内容と前記第2情報の内容との組み合わせに関連づけられた無線リソースを使用して前記第2のアップリンク信号の送信を行なう、無線通信方法。
  23.  前記第2のアップリンク信号は、前記第1のアップリンク信号の再送信号である、請求項22に記載の無線通信方法。
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