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JP6174735B1 - ユーザ装置及び通信方法 - Google Patents

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JP6174735B1
JP6174735B1 JP2016020331A JP2016020331A JP6174735B1 JP 6174735 B1 JP6174735 B1 JP 6174735B1 JP 2016020331 A JP2016020331 A JP 2016020331A JP 2016020331 A JP2016020331 A JP 2016020331A JP 6174735 B1 JP6174735 B1 JP 6174735B1
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Abstract

【課題】ユーザ装置が、起点となる帯域に加えて追加的に使用される帯域に関する情報を取得することが可能な技術を提供する。
【解決手段】狭帯域で通信する無線通信システムにおいて、基地局と通信するユーザ装置であって、前記基地局から、同期信号及び報知情報が送信される第一の帯域を介して、同期信号及び報知情報が送信されない第二の帯域を特定するための情報を取得する取得部と、前記情報に基づいて、前記第二の帯域の中心周波数を特定する特定部と、を有するユーザ装置を提供する。
【選択図】図6

Description

本発明は、ユーザ装置及び通信方法に関する。
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション(LTE:Long Term Evolution)が仕様化された(非特許文献1)。また、LTEからの更なる広帯域化及び高速化を目的として、LTEの後継システム(例えば、LTE−A(LTE-Advanced)、FRA(Future Radio Access)、4G、5Gなどともいう)も検討されている。
ところで、近年、通信装置の低コスト化に伴い、ネットワークに繋がれた装置が、人間の手を介さずに相互に通信して自動的に制御を行う機器間通信(M2M:Machine-to-Machine)の技術開発が盛んに行われている。特に、3GPP(Third Generation Partnership Project)は、M2Mの中でも機器間通信用のセルラシステムとして、MTC(Machine Type Communication)の最適化に関する標準化を進めている(非特許文献2)。標準化の中で、MTCに用いられる(MTC)端末が備えるべき各種機能も検討されており、一例として、コスト削減を図るために送受信帯域幅を限定したMTC端末が検討されている。他の例として、MTC端末は建物の奥深い場所や、地下などの建物侵入損が大きく、無線通信が困難な場所に配置される可能性があるため、カバレッジ拡張を目的としたMTC端末も検討されている。以上の2つの例に基づき、端末は次の4パターンに分類される。
1.送受信帯域幅の制限がなく、カバレッジ拡張機能を備えない端末
2.送受信帯域幅の制限があり、カバレッジ拡張機能を備えない端末
3.送受信帯域幅の制限がなく、カバレッジ拡張機能を備えた端末
4.送受信帯域幅の制限があり、カバレッジ拡張機能を備えた端末
MTC端末(MTC UE(User Equipment))は、例えば電気メータ、ガスメータ、自動販売機、車両、その他産業機器などの幅広い分野への利用が考えられている。
3GPPのリリース13において、一例として、使用帯域を、1PRB(Physical Resource Block)分の帯域に相当する180kHz以下に制限することで更なる低コスト化を実現するMTC端末に関する検討が開始されている(非特許文献3)。本検討に係るWI(Work Item)は、NB−IoT(Narrow Band-Internet of Things)と呼ばれている。NB−IoTでは、従来のGPRS(General Packet Radio Service)の端末と比較して20dB、従来のLTEで規定されているカテゴリ1の端末と比較して20dB以上のカバレッジ拡張を実現することを目標にしている。
NB−IoTでは、使用帯域の配置方法として3つのシナリオが検討されている。1つ目のシナリオは、LTEのシステム帯域(例えば10MHz)のうち実際に送受信に利用可能な帯域(例えば9MHz)内に使用帯域を設定するシナリオ(インバンドを用いるシナリオ)であり、2つ目のシナリオは、LTEのシステム帯域のうち、ガードバンドに該当する帯域に使用帯域を設定するシナリオ(ガードバンドを用いるシナリオ)であり、3つ目のシナリオは、NB−IoT専用の帯域を利用するシナリオである。図1は、1つ目のシナリオ及び2つ目のシナリオにおける使用帯域の設定例を示している。
更に、NB−IoTでは、インバンドを用いるシナリオ及びガードバンドを用いるシナリオにおいて、複数の使用帯域を設定して通信を行う方式が検討されている。具体的には、例えば、図2(1)に示すように、複数の使用帯域の全てにおいて同期信号(NB−PSS、NB−SSS)及び報知情報(NB−PBSH)を送信することで、ユーザ装置が任意の使用帯域に在圏(camp)可能とする方式が検討されている。
また、他の方式として、図2(2)に示すように、複数の使用帯域のうち一部の使用帯域(以下、「アンカーPRB(Anchor PRB)」と呼ぶ)にのみ同期信号(NB−PSS、NB−SSS)及び報知情報(NB−PBCH)を送信し、その他の使用帯域(以下、「追加PRB(Additional PRB)」と呼ぶ)では、同期信号及び報知情報を送信しないことで、ユーザ装置が在圏可能な使用帯域を限定する方式が検討されている。図2(2)の方式では、アンカーPRBに在圏しているユーザ装置は、基地局eNBからの指示等に基づいて追加PRBに遷移して通信を行うことになる。
ここで、従来のLTEでは、システム帯域の中心周波数を基準として、リソースの位置(周波数方向のリソースブロックの位置等)を判定している。そのため、仮に、アンカーPRBの中心周波数とシステム帯域の中心周波数が同一であれは、単純にシステム帯域の中心周波数を基準として追加PRBに関する情報(中心周波数、帯域等)をユーザ装置UEに通知することができる。
しかしながら、図3に示すように、NB−IoTでは、アンカーPRBの中心周波数と従来のLTEの中心周波数とは必ずしも一致しない。つまり、従来のLTEの仕組みでは、追加PRBに関する情報(中心周波数、帯域等)をユーザ装置に通知することができない。
開示の技術は上記に鑑みてなされたものであって、ユーザ装置が、起点となる帯域(アンカーPRB)に加えて追加的に使用される帯域(追加PRB)に関する情報を取得することが可能な技術を提供することを目的とする。
開示の技術のユーザ装置は、1PRB(Physical Resource Block)分の帯域で通信する無線通信システムにおいて、基地局と通信するユーザ装置であって、前記基地局から、同期信号及び報知情報が送信される第一の帯域を介して、同期信号及び報知情報が送信されない第二の帯域を特定するための情報を取得する取得部と、前記情報に基づいて、前記基地局と前記第二の帯域を介して通信する通信部と、当該ユーザ装置に割当てられる識別子を用いて、前記第二の帯域が設定される帯域の位置を算出する特定部とを有する。
開示の技術によれば、ユーザ装置が、起点となる帯域(アンカーPRB)に加えて追加的に使用される帯域(追加PRB)に関する情報を取得することが可能な技術が提供される。
NB−IoTにおける使用帯域の配置方法の設定例を示す図である。 NB−IoTで複数のキャリアを用いる場合のキャリア構成例を示す図である。 課題を説明するための図である。 実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。 実施の形態に係る無線通信システムの処理手順の一例を示すシーケンス図である。 追加キャリアに関する情報を通知する方法(その1)を説明するための図である。 追加キャリアに関する情報を通知する方法(その2)を説明するための図である。 追加キャリアに関する情報を通知する方法(その3)を説明するための図である。 ガードバンドに追加キャリアが設定される場合を示す図である。 実施の形態に係るユーザ装置の機能構成例を示す図である。 実施の形態に係る基地局の機能構成例を示す図である。 実施の形態に係るユーザ装置のハードウェア構成例を示す図である。 実施の形態に係る基地局のハードウェア構成例を示す図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、本実施の形態に係る無線通信システムはLTEに準拠した方式のシステムを想定しているが、本発明はLTEに限定されるわけではなく、他の方式にも適用可能である。なお、本明細書及び特許請求の範囲において、「LTE」は、3GPPのリリース8、又は9に対応する通信方式のみならず、3GPPのリリース10、11、12、13、又はリリース14以降に対応する第5世代の通信方式も含む広い意味で使用する。
また、本実施の形態に係る基地局及びユーザ装置は、NB−IoTで検討されている技術をサポートしている前提で説明するが、本発明はこれに限定されず、様々な通信方式に適用することができる。
以下の説明では、「PRB」は、"NB−IoTで用いられる帯域幅(例えば180kHz)"又は"NB−IoTで用いられる帯域幅を有するキャリア"を意図するものとして用いるが、本実施の形態は、通信帯域が180kHzに限定されることを意図しているのではない。例えば、180kHz以下の帯域で通信を行う無線通信システムにも適用することができる。また、アンカーPRBはアンカーキャリア(Anchor Carrier)と呼ばれてもよいし、追加PRBは追加キャリア(Additional Carrier)と呼ばれてもよい。
<システム構成>
図4は、実施の形態に係る無線通信システムの構成例を示す図である。図4に示すように、実施の形態に係る無線通信システムは、基地局eNBとユーザ装置UEとを有する。図4の例では、基地局eNB及びユーザ装置UEが1つずつ図示されているが、複数の基地局eNBを有していてもよいし、複数のユーザ装置UEを有していてもよい。
基地局eNB及びユーザ装置UEは、アンカーPRB又は追加PRBを用いてDL(Downlink)及びUL(Uplink)の通信を行う。より具体的には、基地局eNBは、アンカーPRBで、同期信号及び報知情報を送信する。また、ユーザ装置UEは、セルサーチを行うことで、アンカーPRBで送信されている同期信号及び報知情報を検出し、ランダムアクセス手順等を行うことで、アンカーPRBを介して基地局eNBとの間で通信を開始する。
本実施の形態において、アンカーPRBで送信される同期信号は、NB−PSS(Narrow Band-Primary Synchronization Signal)、NB−SSS(Narrow Band-Secondary Synchronization Signal)と呼ばれてもよいし、従来のLTEと同様にPSS、SSSと呼ばれてもよい。また、アンカーPRBで報知情報を送信するチャネルは、NB−PBCH(Narrow Band-Physical Broadcast Channel)と呼ばれてもよいし、従来のLTEと同様にPBCHと呼ばれてもよい。
基地局eNBは、既存のLTEにおける通信方式をサポートするように構成されていてもよいし、NB−IoTに関する機能のみサポートするように構成されていてもよい。ユーザ装置UEは、NB−IoT端末と呼ばれてもよいし、MTC端末と呼ばれてもよいし、サポートする帯域が限定されるユーザ装置UEと呼ばれてもよい。
<処理手順>
(処理シーケンス)
続いて、実施の形態に係る無線通信システムが行う処理手順について、図5を用いて説明する。本実施の形態では、ユーザ装置UEは、アンカーPRBを介して基地局eNBと通信を行うと共に、基地局eNBの指示等により追加PRBに遷移して通信を行う。そのため、ユーザ装置UEは、アンカーPRBから追加PRBに遷移する前に、追加PRBに関する情報(追加PRBの中心周波数等)を予め把握している必要がある。そこで、本実施の形態では、基地局eNBは、アンカーPRBを介して、追加PRBに関する情報(以下、「追加PRB情報」と呼ぶ)をユーザ装置UEに予め通知(S11)しておく。基地局eNBは、追加PRB情報を、報知情報(SIB)又はRRCメッセージを用いてユーザ装置UEに通知してもよい。報知情報は、より具体的には、SIB1、SIB2であってもよい。また、RRCメッセージは、より具体的には、RRC Connection Reconfiguration、RRC Connection Release、RRC Connection Setup、RRC Connection Reestablishmentであってもよい。ユーザ装置UEは、所定のトリガ(例えば基地局eNBからの指示等)により、RF(Radio Frequency)機能部の周波数を切替えることでアンカーPRBから追加PRBに遷移(S12)し、基地局eNBとの間で通信を行う(S13)。
(追加PRBに関する情報の通知方法)
続いて、図5のステップS11の処理手順において、基地局eNBからユーザ装置UEに追加PRBに関する情報を通知する方法を具体的に説明する。
[通知方法(その1)]
通知方法(その1)では、基地局eNBは、追加PRB情報として、「オペレーティングバンド」、「DLキャリアのEARFCN」、「DLキャリアの帯域幅」及び「追加PRBインデックス」をユーザ装置UE通知する。ユーザ装置UEは、これらの情報を用いて、追加PRBのDL及びULの中心周波数を特定する。また、ユーザ装置UEは、追加PRBのULの帯域幅を、予め定められた帯域幅(例えば180kHz)であると判断する。
「オペレーティングバンド」には、LTEキャリアのバンドを示す情報が設定される。例えば、3GPPのTS36.101 Table5.7.3−1等に規定されているE−UTRA Operation Bandが設定される。なお、LTEキャリアとは、アンカーPRB及び追加PRBを含む、従来のLTEにおけるキャリアを意味する。
「DLキャリアのEARFCN」には、LTEキャリアのうちDLキャリアのEARFCN(E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number)が設定される。
「DLキャリアの帯域幅」には、LTEキャリアのうちDLキャリアの帯域幅(例えば、5MHz、10MHz、20MHz等)が設定される。なお、「DLキャリアの帯域幅」には、実際に送信に用いられる帯域幅(伝送バンド幅(Transmission Bandwidth))を構成するPRB数が設定されてもよい。
「追加PRBインデックス」には、追加PRBが設定されているPRBのインデックスが設定される。ここで、PRBのインデックスとは、LTEキャリアの帯域幅を構成する複数のPRBに対して、周波数方向に0から順に付与されたインデックスを意味する。例えば、図6に示すLTEキャリアでは、システム帯域(10MHz)のうち実際に送受信に利用可能な帯域(9MHz)は50個のPRBで構成されるため、各PRBに対して順に0〜49までのインデックスを付与することができる。
(追加PRBの中心周波数を特定する方法の具体例)
以下、ユーザ装置UEが、追加PRBの中心周波数を特定する方法の具体例を説明する。
まず、ユーザ装置UEは、「オペレーティングバンド」及び「DLキャリアのEARFCN」を用いて、DLキャリアの中心周波数を算出する。DLキャリアの中心周波数の算出方法は、例えば、TS36.101 5.7.3章に規定されている。続いて、ユーザ装置UEは、「DLキャリアの帯域幅」を用いて、DLキャリアで実際に送信に用いられる帯域幅に存在するPRB数を特定し、各PRBに対して周波数方向に順に0からインデックスを付与することで、DLキャリアの中心周波数に該当するPRBのインデックスを特定する。図6の例では、DLキャリアの中心周波数に該当するPRBは、インデックス24のPRBである。
続いて、ユーザ装置UEは、DLキャリアの中心周波数に該当するPRBのインデックスと、「追加PRBインデックス」に設定されたインデックスとの差分を算出し、算出した差分を用いて追加PRBのDLの中心周波数を算出する。図6の例では、追加PRBインデックスは31であるため、追加PRBのDLの中心周波数は、DLキャリアの中心周波数から、「(31−24)×180kHz=1260kHz ※180kHzは1PRBの帯域幅」離れた位置であると算出できる。また、ユーザ装置UEは、追加PRBのDLの帯域幅を、1PRBの帯域幅(180kHz)であると判断する。
ユーザ装置UEは、追加PRBのULの中心周波数も同様の手順で算出することができる。具体例として、ユーザ装置UEは、「オペレーティングバンド」及び「DLキャリアのEARFCN」を用いて、ULキャリアの中心周波数を算出する。ULキャリアの中心周波数は、「オペレーティングバンド」及びDLキャリアの中心周波数が決まれば、標準仕様で予め定められたデフォルト値に従って一意に決定することができる。具体的にはTS36.101のTable5.7.4−1に規定されている。なお、本実施の形態では、基地局eNBは、追加PRB情報として、「ULキャリアのEARFCN」をユーザ装置UEに通知してもよい。ULキャリアの中心周波数が標準仕様で定められたデフォルト値以外である場合に対応することができる。
続いて、ユーザ装置UEは、「DLキャリアの帯域幅」を、ULキャリアの帯域幅とみなして、ULキャリアで実際に送信に用いられる帯域幅に存在するPRB数を特定し、各PRBに対して、周波数方向に順に0からインデックスを付与することで、ULキャリアの中心周波数に該当するPRBのインデックスを特定する。なお、本実施の形態では、基地局eNBは、追加PRB情報として、「ULキャリアの帯域幅」をユーザ装置UEに通知してもよい。ULキャリアの帯域幅がDLキャリアの帯域幅と異なるような場合に対応することができる。
続いて、ユーザ装置UEは、ULキャリアの中心周波数に該当するPRBのインデックスと、「追加PRBインデックス」に設定されたインデックスとの差分を算出し、算出した差分を用いて追加PRBのULの中心周波数を算出する。仮にULキャリアが図6に示す構成である場合、追加PRBインデックスは31であるため、追加PRBのULの中心周波数は、ULキャリアの中心周波数から、「(31−24)×180kHz=1260kHz」離れた位置であると算出できる。
[通知方法(その1)に関する補足事項]
基地局eNBは、追加PRB情報として、DLに対応する「追加PRBインデックス」と、ULに対応する「追加PRBインデックス」とを別々にユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。また、ユーザ装置UEは、追加PRBのDL及びULの中心周波数を、それぞれ、DLに対応する「追加PRBインデックス」及びULに対応する「追加PRBインデックス」を用いて算出するようにしてもよい。これにより、基地局eNBは、追加PRBの位置を、DLとULとで異なる位置に設定することができる。
また、基地局eNBは、追加PRB情報として、更に「アンカーPRBインデックス」をユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。「アンカーPRBインデックス」が通知されることで、ユーザ装置UEは、自身が在圏しているアンカーPRBのインデックスを把握することができる。また、ユーザ装置UEは、「アンカーPRBインデックス」及び「追加PRBインデックス」に設定されたインデックスとの差分と、自身が在圏しているアンカーPRBのDL/ULの中心周波数とを用いて、追加PRBの中心周波数を算出するようにしてもよい。例えば、図6の例では、アンカーPRBのインデックス(7)と追加PRBのインデックス(31)との間のインデックスの差分は24PRBであるため、ユーザ装置UEは、追加PRBのDL/ULの中心周波数は、アンカーPRBのDL/ULの中心周波数から4320kHz(24PRB×180kHz)離れた位置であると算出することができる。なお、基地局eNBは、「アンカーPRBインデックス」についても、DLに対応する「アンカーPRBインデックス」と、ULに対応する「アンカーPRBインデックス」とを別々にユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。なお、ユーザ装置UEは、自身が在圏しているアンカーPRBのDL/ULの中心周波数を、アンカーPRBで送信されている報知情報等から取得することができる。
基地局eNBは、アンカーPRB又は追加PRBをガードバンドに設定する場合、「DLキャリアの帯域幅」に、実際に送信に用いられる帯域幅とガードバンドに該当する帯域幅とを合計した帯域幅(又は当該合計した帯域幅を構成するPRB数)を設定するようにしてもよい。ユーザ装置UEは、上述した「(追加PRBの中心周波数を特定する方法の具体例)」と同一の方法で、ガードバンドに設定された追加PRBの中心周波数を特定することができる。
[通知方法(その2)]
通知方法(その2)では、基地局eNBは、追加PRB情報として、アンカーPRBの中心周波数と追加PRBの中心周波数との差分を示す「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」をユーザ装置UEに通知する。ユーザ装置UEは、自身が認識しているアンカーPRBの中心周波数と、「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」とを用いて、追加PRBのDL及びULの中心周波数を特定する。また、ユーザ装置UEは、追加PRBのULの帯域幅を、予め定められた帯域幅(例えば180kHz)であると判断する。なお、ユーザ装置UEは、自身が在圏しているアンカーPRBのDL/ULの中心周波数を、アンカーPRBで送信されている報知情報等から取得することができる。
「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」は、1PRBあたりの帯域幅(180kHz)の整数倍で表現されてもよい。例えば、アンカーPRBと追加PRBとが図7に示す位置に設定されている場合、「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」には、「+24」が設定される。
また、「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」は、100kHzの整数倍で表現されてもよい。ユーザ装置UEは、セルサーチを行う際、100kHz間隔でサーチを行うことが多い。そのため、「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」を100kHzの整数倍で表現することで、ユーザ装置UEは、RF機能部の周波数設定を、追加PRBの周波数に迅速に合わせることが可能になる。なお、この場合、追加PRBの位置は、LTEキャリアのPRBの位置とは必ずしも一致しないことが許容される前提である。
また、「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」に代えて、基地局eNBは、通知方法(その1)で説明した「アンカーPRBインデックス」及び「追加PRBインデックス」をユーザ装置UEに通知し、ユーザ装置UEはオフセット値を自ら算出するようにしてもよい。
なお、ユーザ装置UEは、「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」は、DL及びULで共通のオフセット値であると認識するようにしてもよい。また、基地局eNBは、DLに対応する「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」と、ULに対応する「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」とを別々にユーザ装置UEに通知するようにしてもよい。
[通知方法(その1)の変形例]
通知方法(その1)では、物理的なPRBの位置を用いて追加PRBの中心周波数を特定するようにしたが、通知方法(その1)の変形例では、アンカーPRB及び追加PRBを特定するインデックスとして、論理的なインデックスを用いるようにする。
より具体的には、基地局eNBとユーザ装置UEとの間で、DL/ULのシステム帯域のうち実際に送受信に利用可能な帯域を構成するPRBのインデックス(PRBインデックス)と、アンカーPRB及び追加PRBの候補となるPRBに対して付与される論理的なインデックス(以下、「VRBインデックス」と呼ぶ)とを一意に対応づける情報を予め保持しておく。
具体的には、例えば、図8に示すように、インデックスが「7」、「10」、「15」、「25」、「31」、「40」及び「46」のPRBに対して、それぞれ、VRBインデックス「0」〜「6」を予め対応づけておくようにする。
PRBインデックスとVRBインデックスは、DLとULとで共通に対応づけるようにしてもよいし、DLとULとで独立に対応づけるようにしてもよい。また、VRBインデックス「0」をアンカーPRBに該当するPRBのインデックスに対応づけるようにしてもよい。
基地局eNBは、追加PRB情報として、「オペレーティングバンド」、「DLキャリアのEARFCN」、「DLキャリアの帯域幅」及び「追加PRBインデックス」をユーザ装置UE通知する。また、「追加PRBインデックス」には、VRBインデックスを設定するようにする。
ユーザ装置UEは、PRBインデックスとVRBインデックスとを一意に対応づける情報を用いて「追加PRBインデックス」に設定されたVRBインデックスに対応するPRBインデックスを特定し、通知方法(その1)で説明した「(追加PRBの中心周波数を特定する方法の具体例)」と同様の方法で追加PRBの中心周波数を特定する。
なお、通知方法(その1)の変形例では、追加PRBをユーザ装置UE毎に分散させるようにしてもよい。具体的には、基地局eNBは、追加PRB情報に「追加PRBインデックス」を含めずにユーザ装置UEに送信し、ユーザ装置UEは、追加PRBのVRBインデックスを、所定の計算式に自身のUEIDを代入することで算出するようにしてもよい。例えば、ユーザ装置UEは、「VRBインデックス=(UE_ID mod 追加PRBの候補となるVRB数)」の計算式を用いて、自身に割当てられる追加PRBのVRBインデックスを算出するようにしてもよい。UE_IDは、例えば、RNTI(Radio Network Temporary Identity)でもよいし、IMSI(International Mobile Subscriber Identity)、S−TMSI(SAE-Temporary Mobile Subscriber Identity)などでもよい。例えば図8の場合、追加PRBの候補となるVRB数は、「1」〜「6」までの6VRBであり、各ユーザ装置UEは、上述の計算式により、VRBインデックス「1」〜「6」に対応するいずれかのPRBを追加PRBとして特定することができる。これにより、ユーザ装置UE毎に割当てられる追加PRBが分散されることになり、追加PRBの混雑を回避することができる。
[通知方法(その2)の変形例]
通知方法(その2)についても、ユーザ装置UEと基地局eNBとの間でPRBインデックスとVRBインデックスとを一意に対応づける情報を予め保持しておき、「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」を、VRBインデックスの差分として表現するようにしてもよい。例えば、図8において、VRBインデックス「0」の位置にアンカーPRBが設定され、VRBインデックス「4」の位置に追加PRBが設定される場合、「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」には、+4VRBが設定されるようにしてもよい。なお、この場合、アンカーPRBのVRBインデックスは「0」であると固定的に規定してもよいし、基地局eNBからユーザ装置UEにアンカーPRBのVRBインデックスを通知してもよい。
また、通知方法(その2)についても、追加PRBをユーザ装置UE毎に分散させるようにしてもよい。例えば、基地局eNBは、追加PRB情報としてアンカーPRBのVRBインデックスのみを通知しておき、ユーザ装置UEは、追加PRBのVRBインデックスを、所定の計算式に自身のUEIDを代入することで算出するようにしてもよい。ユーザ装置UEは、PRBインデックスとVRBインデックスとを一意に対応づける情報と、基地局eNBから通知されたアンカーPRBのVRBインデックスと、算出した追加PRBのVRBインデックスとを用いて、実際のオフセット値(PRB数)を算出ことができる。
(TA制御及びパスロス算出について)
本実施の形態では、ユーザ装置UEは、追加PRBが設定されていない場合はアンカーPRBを介して基地局eNBと通信を行い、追加PRB情報により追加PRBが設定された場合は、アンカーPRB又は追加PRBのいずれか一方を介して基地局eNBと通信することになる。
そこで、ユーザ装置UEは、ULのTA(Timing Alignment)制御を行うために参照するDLのPRBとして、追加PRBの設定有無に関わらず、常にアンカーPRBを用いるようにしてもよいし、追加PRBが設定された場合は、追加PRBを用いるようにしてもよい。また、追加PRBが設定された場合、TA制御を行うために参照するDLのPRBとして、アンカーPRBを用いるのか追加PRBを用いるのかを基地局eNBからユーザ装置UEに指示(設定)するようにしてもよい。
同様に、ユーザ装置UEは、PHR(Power Head Room)を基地局eNBに報告するためのパスロス(Pathloss)算出のために参照するDLのPRBとして、追加PRBの設定有無に関わらず、常にアンカーPRBを用いるようにしてもよいし、追加PRBが設定された場合は、追加PRBを用いるようにしてもよい。また、追加PRBが設定された場合、パスロス算出のために参照するDLのPRBとして、アンカーPRBを用いるのか追加PRBを用いるのかを基地局eNBからユーザ装置UEに指示(設定)するようにしてもよい。
(追加PRBがガードバンドに設定される場合のユーザ装置の動作について)
本実施の形態では、追加PRBがガードバンドに設定される場合(例えば図9に示すリソースに追加PRBが設定される場合)、追加PRBにおける物理レイヤの信号マッピングを1PRBでの信号送信用に最適化された新たな構成とするようにしてもよいし、従来のLTEと同様の構成にしてもよい。また、基地局eNBは、追加PRBにおける物理レイヤの信号マッピングを、新たな構成とするのか従来のLTEと同様の構成にするのかを、ユーザ装置UEに通知(設定)するようにしてもよい。
新たな構成とする場合、基地局eNBは、追加PRBには、1PRBでの信号送信用に最適化されたCRS構成やPDCCHのチャネル構成を適用して、PDCCH(NB−PDCCH)、PDSCH(NB−PDSCH)及び各種RS(NB−RS)の信号を送信するようにしてもよい。
従来のLTEと同様の構成とする場合、ユーザ装置UEは、追加PBRでDL信号を受信する場合に、従来のLTEと同様のCRS構成及びPDCCHのチャネル構成が適用されているとみなして、レートマッチング等の処理を行うようにしてもよい。
<機能構成>
以上説明した処理手順を実行するユーザ装置UE及び基地局eNBの機能構成例について説明する。ただし、これまでに説明したユーザ装置UE及び基地局eNBの処理の一部(例:特定の1つ又は複数の実施例のみ等)を実行可能としてもよい。
(ユーザ装置)
図10は、実施の形態に係るユーザ装置の機能構成例を示す図である。図10に示すように、ユーザ装置UEは、信号送信部101と、信号受信部102と、取得部103と、特定部104と、制御部105とを有する。図10は、ユーザ装置UEにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTEに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図10に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分や機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部101は、ユーザ装置UEから送信されるべき各種信号を生成し、無線送信する機能を有する。信号受信部102は、基地局eNBから各種の無線信号を受信する機能を有する。信号送信部101及び信号受信部102はそれぞれ、パケットバッファを備え、レイヤ1(PHY)、レイヤ2(MAC、RLC、PDCP)及びレイヤ3(RRC)の処理を行うことを想定している(ただし、これに限られるわけではない)。また、信号送信部101及び信号受信部102は、特定部104で特定された追加PRBの中心周波数に基づいてRF機能部の周波数を変更することで、追加PRBを介して各種の無線信号を送受信する機能を有する。
取得部103は、基地局eNBから、アンカーPRBを介して追加PRB情報を取得する機能を有する。
特定部104は、追加PRB情報に基づいて、追加PRBの中心周波数を特定する機能を有する。また、特定部104は、追加PRB情報に、追加PRBが設定される帯域の位置を示す情報としてVRBインデックスが設定されている場合、予めメモリ等に格納されたPRBインデックスとVRBインデックスとを一意に対応づける情報に基づいて、追加PRBが設定される帯域の位置(PRBインデックス)を特定するようにしてもよい。
また、特定部104は、ユーザ装置UE自身のUE_IDと所定の計算式を用いて、追加PRBが設定される帯域の位置(PRBインデックス)を特定するようにしてもよい。
制御部105は、アンカーPRB又は追加PRBで送信されるDL信号のいずれかを用いて、TA制御又はパスロスの算出を行う機能を有する。
(基地局)
図11は、実施の形態に係る基地局の機能構成例を示す図である。図11に示すように、基地局eNBは、信号送信部201と、信号受信部202と、RRC制御部203とを有する。図11は、基地局eNBにおいて本発明の実施の形態に特に関連する機能部のみを示すものであり、少なくともLTEに準拠した動作を行うための図示しない機能も有するものである。また、図11に示す機能構成は一例に過ぎない。本実施の形態に係る動作を実行できるのであれば、機能区分や機能部の名称はどのようなものでもよい。
信号送信部201は、基地局eNBから送信されるべき各種信号を生成し、無線送信する機能を含む。信号受信部202は、ユーザ装置UEから各種の信号を無線受信し、受信した物理レイヤの信号からより上位のレイヤの信号を取得する機能を含む。信号送信部201及び信号受信部202はそれぞれ、パケットバッファを備え、レイヤ1(PHY)、レイヤ2(MAC、RLC、PDCP)及びレイヤ3(RRC)の処理を行うことを想定している(ただし、これに限られるわけではない)。また、信号送信部201及び信号受信部202は、アンカーPRB又は追加PRBを用いてユーザ装置UEと通信する機能を有する。
RRC制御部203は、報知情報又はRRCメッセージを用いて、ユーザ装置UEに追加PRB情報を通知(設定)する機能を有する。
以上説明したユーザ装置UE及び基地局eNBの機能構成は、全体をハードウェア回路(例えば、1つ又は複数のICチップ)で実現してもよいし、一部をハードウェア回路で構成し、その他の部分をCPUとプログラムとで実現してもよい。
(ユーザ装置)
図12は、実施の形態に係るユーザ装置のハードウェア構成例を示す図である。図12は、図10よりも実装例に近い構成を示している。図12に示すように、ユーザ装置UEは、無線信号に関する処理を行うRF(Radio Frequency)モジュール301と、ベースバンド信号処理を行うBB(Base Band)処理モジュール302と、上位レイヤ等の処理を行うUE制御モジュール303とを有する。
RFモジュール301は、BB処理モジュール302から受信したデジタルベースバンド信号に対して、D/A(Digital-to-Analog)変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、A/D(Analog to Digital)変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、BB処理モジュール302に渡す。RFモジュール301は、例えば、図10に示す信号送信部101の一部及び信号受信部102の一部を含む。
BB処理モジュール302は、IPパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。DSP(Digital Signal Processor)312は、BB処理モジュール302における信号処理を行うプロセッサである。メモリ322は、DSP312のワークエリアとして使用される。BB処理モジュール302は、例えば、図10に示す信号送信部101の一部、信号受信部102の一部及び制御部105を含む。
UE制御モジュール303は、IPレイヤのプロトコル処理、各種アプリケーションの処理等を行う。プロセッサ313は、UE制御モジュール303が行う処理を行うプロセッサである。メモリ323は、プロセッサ313のワークエリアとして使用される。UE制御モジュール303は、例えば、図10に示す取得部103及び特定部104を含む。
(基地局)
図13は、実施の形態に係る基地局のハードウェア構成例を示す図である。図13は、図11よりも実装例に近い構成を示している。図13に示すように、基地局eNBは、無線信号に関する処理を行うRFモジュール401と、ベースバンド信号処理を行うBB処理モジュール402と、上位レイヤ等の処理を行う装置制御モジュール403と、ネットワークと接続するためのインタフェースである通信IF404とを含む。
RFモジュール401は、BB処理モジュール402から受信したデジタルベースバンド信号に対して、D/A変換、変調、周波数変換、及び電力増幅等を行うことでアンテナから送信すべき無線信号を生成する。また、受信した無線信号に対して、周波数変換、A/D変換、復調等を行うことでデジタルベースバンド信号を生成し、BB処理モジュール402に渡す。RFモジュール401は、例えば、図11に示す信号送信部201の一部及び信号受信部202の一部を含む。
BB処理モジュール402は、IPパケットとデジタルベースバンド信号とを相互に変換する処理を行う。DSP412は、BB処理モジュール402における信号処理を行うプロセッサである。メモリ422は、DSP412のワークエリアとして使用される。BB処理モジュール402は、例えば、図11に示す信号送信部201の一部及び信号受信部202の一部を含む。
装置制御モジュール403は、IPレイヤのプロトコル処理、OAM(Operation and Maintenance)処理等を行う。プロセッサ413は、装置制御モジュール403が行う処理を行うプロセッサである。メモリ423は、プロセッサ413のワークエリアとして使用される。補助記憶装置433は、例えばHDD等であり、基地局eNB自身が動作するための各種設定情報等が格納される。装置制御モジュール403は、例えば、図11に示すRRC制御部203を含む。
<まとめ>
以上、実施の形態によれば、1PRB(Physical Resource Block)分の帯域で通信する無線通信システムにおいて、基地局と通信するユーザ装置であって、前記基地局から、同期信号及び報知情報が送信される第一の帯域を介して、同期信号及び報知情報が送信されない第二の帯域を特定するための情報を取得する取得部と、前記情報に基づいて、基地局と前記第二の帯域を介して通信する通信部と、当該ユーザ装置に割当てられる識別子を用いて、前記第二の帯域が設定される帯域の位置を算出する特定部とを有するユーザ装置が提供される。これにより、ユーザ装置が、起点となる帯域(アンカーPRB)に加えて追加的に使用される帯域(追加PRB)に関する情報を取得することが可能な技術が提供される。
また、前記情報は、前記第一の帯域と前記第二の帯域とを含むキャリアの帯域幅、及び、前記キャリアの帯域幅を前記PRB長で区切った複数の帯域のうち前記第二の帯域が設定される帯域の位置を示す情報を含むようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEは、追加PRBの中心周波数を具体的に特定することが可能になる。
また、前記情報は、前記第一の帯域の中心周波数と前記第二の帯域の中心周波数との間のオフセット値を含むようにしてもよい。これにより、ユーザ装置UEは、追加PRBの中心周波数を具体的に特定することが可能になる。
また、前記情報は、前記第一の帯域と前記第二の帯域とが設定されるキャリアの帯域幅を示す情報を含み、前記特定部は、当該ユーザ装置に割当てられる識別子を用いて、前記キャリアの帯域幅をリソースブロック長で区切った複数の帯域のうち前記第二の帯域が設定される帯域の位置を算出するようにしてもよい。これにより、追加PRBの位置が、ユーザ装置UE毎に分散されることになり、追加PRBの混雑を回避することが可能になる。
また、前記第一の帯域で送信される信号又は前記第二の帯域で送信される信号のいずれか一方を用いて、タイミングアライメント制御又はパスロスの算出を行う制御部、を有するようにしてもよい。これにより、アンカーPRB又は追加PRBを用いて基地局eNBと通信を行うユーザ装置UEが、TA制御又はPHRの通知を行うことが可能になる。
また、実施の形態によれば、1PRB(Physical Resource Block)分の帯域で通信する無線通信システムにおいて、基地局と通信するユーザ装置が行う通信方法であって、前記基地局から、同期信号及び報知情報が送信される第一の帯域を介して、同期信号及び報知情報が送信されない第二の帯域を特定するための情報を取得するステップと、前記情報に基づいて、前記基地局と前記第二の帯域を介して通信するステップと、当該ユーザ装置に割当てられる識別子を用いて、前記第二の帯域が設定される帯域の位置を算出するステップとを有する通信方法が提供される。これにより、ユーザ装置が、起点となる帯域(アンカーPRB)に加えて追加的に使用される帯域(追加PRB)に関する情報を取得することが可能な技術が提供される。
<実施形態の補足>
以上、本発明の実施の形態で説明する各装置(ユーザ装置UE/基地局eNB)の構成は、CPUとメモリを備える当該装置において、プログラムがCPU(プロセッサ)により実行されることで実現される構成であってもよいし、本実施の形態で説明する処理のロジックを備えたハードウェア回路等のハードウェアで実現される構成であってもよいし、プログラムとハードウェアが混在していてもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、開示される発明はそのような実施形態に限定されず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明がなされたが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてもよい。上記の説明における項目の区分けは本発明に本質的ではなく、2以上の項目に記載された事項が必要に応じて組み合わせて使用されてよいし、ある項目に記載された事項が、別の項目に記載された事項に(矛盾しない限り)適用されてよい。機能ブロック図における機能部又は処理部の境界は必ずしも物理的な部品の境界に対応するとは限らない。複数の機能部の動作が物理的には1つの部品で行われてもよいし、あるいは1つの機能部の動作が物理的には複数の部品により行われてもよい。実施の形態で述べたシーケンス及びフローチャートは、矛盾の無い限り順序を入れ替えてもよい。処理説明の便宜上、ユーザ装置UE/基地局eNBは機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウェアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明の実施の形態に従ってユーザ装置UEが有するプロセッサにより動作するソフトウェア及び本発明の実施の形態に従って基地局eNBが有するプロセッサにより動作するソフトウェアはそれぞれ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読み取り専用メモリ(ROM)、EPROM、EEPROM、レジスタ、ハードディスク(HDD)、リムーバブルディスク、CD−ROM、データベース、サーバその他の適切な如何なる記憶媒体に保存されてもよい。
なお、実施の形態において、アンカーPRBは第一の帯域の一例である。追加PRBは第二の帯域の一例である。「オペレーティングバンド」及び「DLキャリアのEARFCN」は、「第一の帯域と第二の帯域とを含むキャリアの中心周波数」の一例である。「追加PRBインデックス」は、「キャリアの帯域幅をリソースブロック長で区切った複数の帯域のうち第二の帯域が設定される帯域の位置を示す情報」の一例である。「アンカーPRBの中心周波数からのオフセット値」は、「第一の帯域の中心周波数と第二の帯域の中心周波数との間のオフセット値」の一例である。
(付記)
以上説明した実施の形態に関し、更に以下の付記のようにも記載できる。
(付記1)
狭帯域で通信する無線通信システムにおいて、基地局と通信するユーザ装置であって、
前記基地局から、同期信号及び報知情報が送信される第一の帯域を介して、同期信号及び報知情報が送信されない第二の帯域を特定するための情報を取得する取得部と、
前記情報に基づいて、前記第二の帯域の中心周波数を特定する特定部と、
を有するユーザ装置。
(付記2)
前記情報は、前記第一の帯域と前記第二の帯域とを含むキャリアの中心周波数、当該キャリアの帯域幅、及び、前記キャリアの帯域幅をリソースブロック長で区切った複数の帯域のうち前記第二の帯域が設定される帯域の位置を示す情報を含む、
付記1に記載のユーザ装置。
(付記3)
前記情報は、前記第一の帯域の中心周波数と前記第二の帯域の中心周波数との間のオフセット値を含む、
付記1に記載のユーザ装置。
(付記4)
前記情報は、前記第一の帯域と前記第二の帯域とが設定されるキャリアの中心周波数、当該キャリアの帯域幅を示す情報を含み、
前記特定部は、当該ユーザ装置に割当てられる識別子と所定の計算式とを用いて、前記キャリアの帯域幅をリソースブロック長で区切った複数の帯域のうち前記第二の帯域が設定される帯域の位置を算出する、
付記1に記載のユーザ装置。
(付記5)
前記第一の帯域で送信される信号又は前記第二の帯域で送信される信号のいずれか一方を用いて、タイミングアライメント制御又はパスロスの算出を行う制御部、
を有する付記1乃至4いずれかの付記に記載のユーザ装置。
(付記6)
狭帯域で通信する無線通信システムにおいて、基地局と通信するユーザ装置が行う通信方法であって、
前記基地局から、同期信号及び報知情報が送信される第一の帯域を介して、同期信号及び報知情報が送信されない第二の帯域を特定するための情報を取得するステップと、
前記情報に基づいて、前記第二の帯域の中心周波数を特定するステップと、
を有する通信方法。
UE ユーザ装置
eNB 基地局
101 信号送信部
102 信号受信部
103 取得部
104 特定部
105 制御部
201 信号送信部
202 信号受信部
203 RRC制御部
301 RFモジュール
302 BB処理モジュール
303 UE制御モジュール
401 RFモジュール
402 BB処理モジュール
403 装置制御モジュール
404 通信IF

Claims (5)

  1. 1PRB(Physical Resource Block)分の帯域で通信する無線通信システムにおいて、基地局と通信するユーザ装置であって、
    前記基地局から、同期信号及び報知情報が送信される第一の帯域を介して、同期信号及び報知情報が送信されない第二の帯域を特定するための情報を取得する取得部と、
    前記情報に基づいて、前記基地局と前記第二の帯域を介して通信する通信部と、
    当該ユーザ装置に割当てられる識別子を用いて、前記第二の帯域が設定される帯域の位置を算出する特定部とを有するユーザ装置。
  2. 前記情報は、前記第一の帯域と前記第二の帯域とを含むキャリアの帯域幅、及び、前記キャリアの帯域幅を前記PRB長で区切った複数の帯域のうち前記第二の帯域が設定される帯域の位置を示す情報を含む、
    請求項1に記載のユーザ装置。
  3. 前記情報は、前記第一の帯域の中心周波数と前記第二の帯域の中心周波数との間のオフセット値を含む、
    請求項1に記載のユーザ装置。
  4. 前記第一の帯域で送信される信号又は前記第二の帯域で送信される信号のいずれか一方を用いて、タイミングアライメント制御又はパスロスの算出を行う制御部、
    を有する請求項1乃至のいずれか一項に記載のユーザ装置。
  5. 1PRB(Physical Resource Block)分の帯域で通信する無線通信システムにおいて、基地局と通信するユーザ装置が行う通信方法であって、
    前記基地局から、同期信号及び報知情報が送信される第一の帯域を介して、同期信号及び報知情報が送信されない第二の帯域を特定するための情報を取得するステップと、
    前記情報に基づいて、前記基地局と前記第二の帯域を介して通信するステップと、
    当該ユーザ装置に割当てられる識別子を用いて、前記第二の帯域が設定される帯域の位置を算出するステップとを有する通信方法。
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