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JP6259161B2 - ユーザ端末、基地局、及び通信制御方法 - Google Patents

ユーザ端末、基地局、及び通信制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、移動通信システムにおいて用いられるユーザ端末、基地局、及び通信装置に関する。
移動通信システムの標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)においては、急増するトラフィック需要に応えるべく、LTE(Long Term Evolution)を高度化する試みが進められている。
そのような試みの一つとして、オペレータに免許が付与された周波数帯(ライセンスドバンド)だけではなく、免許が不要な周波数帯(アンライセンスドバンド)もLTE通信に使用することが検討されている。
アンライセンスドバンドにおいては、LTEシステムとは異なる他システム(無線LAN等)又は他オペレータのLTEシステムとの干渉を回避するために、listen−before−talk(LBT)手順が要求される。
LBT手順は、アンライセンスドバンドの周波数チャネル(キャリア)が空いているか否かを受信電力(干渉電力)に基づいて確認し、空きチャネル(clear channel)であることが確認された場合に限り当該チャネルを使用する手順である(非特許文献1参照)。
3GPP技術報告書 「TR36.889 V0.1.1」 2014年11月
第1の特徴に係るユーザ端末は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて、上りリンク送信期間内で上りリンク信号を送信する前に、観測期間内で前記チャネルの使用状況を観測するよう規定された移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記チャネルにおいて前記上りリンク送信期間内で前記上りリンク信号を送信する場合において、前記上りリンク送信期間の最後の一定区間又は最初の一定区間の間は前記上りリンク信号の送信を制限する送信制限を行う制御部を備える。
第2の特徴に係る基地局は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて、上りリンク送信期間内で上りリンク信号を送信する前に、観測期間内で前記チャネルの使用状況を観測するよう規定された移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、前記上りリンク信号の送信に使用すべき上りリンク送信期間をユーザ端末に割り当てる制御部を備える。前記制御部は、近接する複数のユーザ端末に対して、連続する複数の上りリンク送信期間を割り当てない割当制限を行う。
第3の特徴に係る通信装置は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて無線信号を送信する前に観測期間内で前記チャネルの使用状況を観測するLBT(Listen Before Talk)が規定された移動通信システムにおいて用いられる。前記通信装置は、通信相手装置が使用するべき前記LBTの方式又は自通信装置が使用するべき前記LBTの方式として、FBE(Frame Based Equipment)及びLBE(Load Based Equipment)のうち何れか一方の方式を選択する制御部を備える。
第4の特徴に係る基地局は、TDD(Time Division Duplex)において、上りリンクから下りリンクへトラフィックを切り替える場合に、上りリンクのトラフィック終了後から下りリンクのトラフィックの開始までに、チャネルの使用状況を観測するためにデータの送受信を禁止する期間を設定する制御部を備える。
第5の特徴に係る基地局は、複数のユーザ端末から、ユーザ端末及び/又は基地局からの信号の測定結果を受信する受信部と、当該測定結果に基づいて、マルチユーザMIMO(Multiple Input Multiple Output)のペアとなる2つのユーザ端末を選択する制御部と、を備える。
実施形態に係る移動通信システム(LTEシステム)の構成図である。 実施形態に係る無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。 実施形態に係る無線フレームの構成図である。 実施形態に係るLAAを説明するための図である。 実施形態に係るLBTを説明するための図である。 実施形態に係るUE(ユーザ端末)のブロック図である。 実施形態に係るeNB(基地局)のブロック図である。 第1実施形態に係るUE100の動作を説明するための図である。 第1実施形態に係る動作シーケンスの一例を示す図である。 第2実施形態に係る動作シーケンスの一例を示す図である。 第2実施形態に係るeNBにおけるスケジューリング動作の一例を示すフロー図である。 第2実施形態の変更例1に係る動作を説明するための図である。 第2実施形態の変更例1に係るeNBにおけるスケジューリング動作の一例を示すフロー図である。 第4実施形態に係るeNBの動作例1を示すフロー図である。 第4実施形態に係るeNBの動作例2を示すフロー図である。 第4実施形態に係るeNBの動作例3を示すフロー図である。 第5実施形態を示す図である。 第6実施形態を示す図である。 付記に係るUL送信の遅延の例を示す図である。 付記に係る提案するULグラントの例を示す図である。 付記に係る2つのUE間の連続する送信の例を示す図である。 付記に係るDLからULへの切り替え及びULからDLへの切り替えを示す図である。 付記に係るLAAのための周波数領域における多重化の例を示す図である。 付記に係るMU−MIMOのために適切ではないペアの例を示す図である。 付記に係るMU−MIMOのための提案する測定報告を示す図である。
[実施形態の概要]
アンライセンスドバンドを使用するLTE通信は、下りリンクに限らず、上りリンクにも適用され得る。アンライセンスドバンドのチャネルにおいて上りリンク通信を行うユーザ端末は、上りリンク送信を基地局に送信する前に、観測期間内で当該チャネルの使用状況を観測することが必要である。
そこで、実施形態は、移動通信システムにおいてアンライセンスドバンドを使用して通信を適切に行うことを可能とすることを目的とする。
第1実施形態乃至第3実施形態に係るユーザ端末は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて、上りリンク送信期間内で上りリンク信号を送信する前に、観測期間内で前記チャネルの使用状況を観測するよう規定された移動通信システムにおいて用いられる。前記ユーザ端末は、前記チャネルにおいて前記上りリンク送信期間内で前記上りリンク信号を送信する場合において、前記上りリンク送信期間の最後の一定区間又は最初の一定区間の間は前記上りリンク信号の送信を制限する送信制限を行う制御部を備える。
第1実施形態乃至第3実施形態において、前記送信制限とは、前記上りリンク信号の送信停止であってもよい。
第1実施形態乃至第3実施形態において、前記一定区間は、少なくとも前記観測期間の時間長を有してもよい。
第2実施形態において、前記制御部は、基地局からの指示に応じて、前記送信制限を行ってもよい。
第3実施形態において、前記制御部は、他のユーザ端末から受信する無線信号に基づいて、自律的に前記送信制限を行ってもよい。
第3実施形態において、前記制御部は、前記送信制限を行う場合において、前記送信制限を行うことを基地局に通知してもよい。
第3実施形態において、前記制御部は、前記送信制限を行う場合において、前記一定区間内で送信すべき上りリンク信号を破棄するパンクチャリングを行ってもよい。
第2実施形態に係る基地局は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて、上りリンク送信期間内で上りリンク信号を送信する前に、観測期間内で前記チャネルの使用状況を観測するよう規定された移動通信システムにおいて用いられる。前記基地局は、前記上りリンク信号の送信に使用すべき上りリンク送信期間をユーザ端末に割り当てる制御部を備える。前記制御部は、近接する複数のユーザ端末に対して、連続する複数の上りリンク送信期間を割り当てない割当制限を行う。
第2実施形態において、前記制御部は、近接しない複数のユーザ端末に対してのみ、連続する複数の上りリンク送信期間を割り当ててもよい。
第2実施形態において、前記制御部は、一のユーザ端末から送信される近傍端末通知に基づいて、前記一のユーザ端末に近接する他のユーザ端末を特定する。前記近傍端末通知は、前記他のユーザ端末を特定するための端末識別情報を含む。
第2実施形態において、前記制御部は、一の上りリンク送信期間を一のユーザ端末に割り当て、前記一の上りリンク送信期間の次のサブフレームを前記一のユーザ端末に近接する他のユーザ端末に割り当てる場合、前記一の上りリンク送信期間の最後の一定区間又は最初の一定区間の間は前記上りリンク信号の送信を制限するよう前記一のユーザ端末に指示してもよい。
第2実施形態において、前記制御部は、一の上りリンク送信期間と前記一の上りリンク送信期間の次の上りリンク送信期間とを前記一のユーザ端末に割り当てる場合、前記一の上りリンク送信期間について前記上りリンク信号の送信制限を行わないよう前記一のユーザ端末に指示してもよい。
第4実施形態に係る通信装置は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて無線信号を送信する前に観測期間内で前記チャネルの使用状況を観測するLBT(Listen Before Talk)が規定された移動通信システムにおいて用いられる。前記通信装置は、通信相手装置が使用するべき前記LBTの方式又は自通信装置が使用するべき前記LBTの方式として、FBE(Frame Based Equipment)及びLBE(Load Based Equipment)のうち何れか一方の方式を選択する制御部を備える。
第4実施形態において、前記制御部は、前記通信相手装置が使用するべき前記LBTの方式を選択した場合、前記選択したLBTの方式を指定するLBT設定情報を前記通信相手装置に送信してもよい。
第4実施形態において、前記制御部は、前記チャネルの混雑度及び/又は前記無線信号に含まれるデータの特性に基づいて、前記FBE及び前記LBEのうち何れか一方の方式を選択してもよい。
第4実施形態において、前記制御部は、検出した他の通信装置が使用中の前記LBTの方式に基づいて、前記FBE及び前記LBEのうち何れか一方の方式を選択してもよい。
第4実施形態において、前記制御部は、上りリンク通信の開始に応じて、前記FBEを選択してもよい。
第5実施形態に係る基地局は、TDD(Time Division Duplex)において、上りリンクから下りリンクへトラフィックを切り替える場合に、上りリンクのトラフィック終了後から下りリンクのトラフィックの開始までに、チャネルの使用状況を観測するためにデータの送受信を禁止する期間を設定する制御部を備える。
第5実施形態において、前記制御部は、前記禁止期間を設ける場合、前記上りリンクのトラフィックに用いられるサブフレームの一部のシンボルを削除するか又は前記下りリンクのトラフィックに用いられるサブフレームの一部のシンボルを削除してもよい。
第5実施形態において、前記上りリンクのトラフィックに用いられるサブフレームの一部のシンボルは、当該サブフレームの最後のシンボルであってもよい。
第5実施形態において、前記下りリンクのトラフィックに用いられるサブフレームの一部のシンボルは、当該サブフレームの最初のシンボルであってもよい。
第6実施形態に係る基地局は、複数のユーザ端末から、ユーザ端末及び/又は基地局からの信号の測定結果を受信する受信部と、当該測定結果に基づいて、マルチユーザMIMO(Multiple Input Multiple Output)のペアとなる2つのユーザ端末を選択する制御部と、を備える。
第6実施形態において、前記制御部は、前記複数のユーザ端末のうち、前記測定結果に含まれる前記ユーザ端末及び/又は前記基地局が互いに重複しない2つのユーザ端末を前記マルチユーザMIMOのペアとして選択してもよい。
第6実施形態において、前記制御部は、前記複数のユーザ端末のうち、前記測定結果に含まれる前記ユーザ端末及び/又は前記基地局の重複する割合が最も低い2つのユーザ端末を前記マルチユーザMIMOのペアとして選択してもよい。
[実施形態に係る移動通信システム]
(システム構成)
以下において、実施形態に係る移動通信システムであるLTEシステムについて説明する。図1は、LTEシステムの構成を示す図である。
図1に示すように、LTEシステムは、UE(User Equipment)100、E−UTRAN(Evolved−UMTS Terrestrial Radio Access Network)10、及びEPC(Evolved Packet Core)20を備える。
UE100は、ユーザ端末に相当する。UE100は、移動型の通信装置であり、セル(サービングセル)との無線通信を行う。UE100の構成については後述する。
E−UTRAN10は、無線アクセスネットワークに相当する。E−UTRAN10は、eNB200(evolved Node−B)を含む。eNB200は、基地局に相当する。eNB200は、X2インターフェイスを介して相互に接続される。eNB200の構成については後述する。
eNB200は、1又は複数のセルを管理しており、自セルとの接続を確立したUE100との無線通信を行う。eNB200は、無線リソース管理(RRM)機能、ユーザデータ(以下、単に「データ」という)のルーティング機能、モビリティ制御・スケジューリングのための測定制御機能等を有する。「セル」は、無線通信エリアの最小単位を示す用語として使用される他に、UE100との無線通信を行う機能を示す用語としても使用される。
EPC20は、コアネットワークに相当する。EPC20は、MME(Mobility Management Entity)/S−GW(Serving−Gateway)300を含む。MMEは、UE100に対する各種モビリティ制御等を行う。S−GWは、データの転送制御を行う。MME/S−GW300は、S1インターフェイスを介してeNB200と接続される。E−UTRAN10及びEPC20は、ネットワークを構成する。
図2は、LTEシステムにおける無線インターフェイスのプロトコルスタック図である。図2に示すように、無線インターフェイスプロトコルは、OSI参照モデルの第1層乃至第3層に区分されており、第1層は物理(PHY)層である。第2層は、MAC(Medium Access Control)層、RLC(Radio Link Control)層、及びPDCP(Packet Data Convergence Protocol)層を含む。第3層は、RRC(Radio Resource Control)層を含む。
物理層は、符号化・復号、変調・復調、アンテナマッピング・デマッピング、及びリソースマッピング・デマッピングを行う。UE100の物理層とeNB200の物理層との間では、物理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
MAC層は、データの優先制御、ハイブリッドARQ(HARQ)による再送処理、及びランダムアクセス手順等を行う。UE100のMAC層とeNB200のMAC層との間では、トランスポートチャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。eNB200のMAC層は、上下リンクのトランスポートフォーマット(トランスポートブロックサイズ、変調・符号化方式(MCS))及びUE100への割当リソースブロックを決定するスケジューラを含む。
RLC層は、MAC層及び物理層の機能を利用してデータを受信側のRLC層に伝送する。UE100のRLC層とeNB200のRLC層との間では、論理チャネルを介してデータ及び制御信号が伝送される。
PDCP層は、ヘッダ圧縮・伸張、及び暗号化・復号化を行う。
RRC層は、制御信号を取り扱う制御プレーンでのみ定義される。UE100のRRC層とeNB200のRRC層との間では、各種設定のためのメッセージ(RRCメッセージ)が伝送される。RRC層は、無線ベアラの確立、再確立及び解放に応じて、論理チャネル、トランスポートチャネル、及び物理チャネルを制御する。UE100のRRCとeNB200のRRCとの間に接続(RRC接続)がある場合、UE100はRRCコネクティッド状態であり、そうでない場合、UE100はRRCアイドル状態である。
RRC層の上位に位置するNAS(Non−Access Stratum)層は、セッション管理及びモビリティ管理等を行う。
図3は、LTEシステムで使用される無線フレームの構成図である。LTEシステムは、下りリンクにはOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)、上りリンクにはSC−FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access)がそれぞれ適用される。
図3に示すように、無線フレームは、時間方向に並ぶ10個のサブフレームで構成される。各サブフレームは、時間方向に並ぶ2個のスロットで構成される。各サブフレームの長さは1msであり、各スロットの長さは0.5msである。各サブフレームは、周波数方向に複数個のリソースブロック(RB)を含み、時間方向に複数個のシンボルを含む。各リソースブロックは、周波数方向に複数個のサブキャリアを含む。1つのシンボル及び1つのサブキャリアにより1つのリソースエレメント(RE)が構成される。また、UE100に割り当てられる無線リソース(時間・周波数リソース)のうち、周波数リソースはリソースブロックにより特定でき、時間リソースはサブフレーム(又はスロット)により特定できる。
下りリンクにおいて、各サブフレームの先頭数シンボルの区間は、主に下りリンク制御信号を伝送するための物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)として使用される領域である。PDCCHの詳細については後述する。また、各サブフレームの残りの部分は、主に下りリンクデータを伝送するための物理下りリンク共有チャネル(PDSCH)として使用できる領域である。
上りリンクにおいて、各サブフレームにおける周波数方向の両端部は、主に上りリンク制御信号を伝送するための物理上りリンク制御チャネル(PUCCH)として使用される領域である。各サブフレームにおける残りの部分は、主に上りリンクデータを伝送するための物理上りリンク共有チャネル(PUSCH)として使用できる領域である。
(アンライセンスドバンド)
実施形態に係るLTEシステムは、オペレータに免許が付与されたライセンスドバンドだけではなく、免許が不要なアンライセンスドバンドもLTE通信に使用する。具体的には、ライセンスドバンドの補助によりアンライセンスドバンドにアクセス可能とする。このような仕組みは、licensed−assisted access(LAA)と称される。
図4は、LAAを説明するための図である。図4に示すように、eNB200は、ライセンスドバンドで運用されるセル#1と、アンライセンスドバンドで運用されるセル#2と、を管理している。図4において、セル#1がマクロセルであり、セル#2が小セルである一例を図示しているが、セルサイズはこれに限定されない。
UE100は、セル#1及びセル#2の重複エリアに位置する。UE100は、セル#1をプライマリセル(PCell)として設定しつつ、セル#2をセカンダリセル(SCell)として設定し、キャリアアグリゲーション(CA)による通信を行う。
図4の例では、UE100は、上りリンク通信及び下りリンク通信をセル#1と行い、上りリンク通信及び下りリンク通信をセル#2と行う。このようなキャリアアグリゲーションにより、UE100には、ライセンスドバンドの無線リソースに加えて、アンライセンスドバンドの無線リソースが提供されるため、スループットを向上させることができる。
実施形態においては、セル#2(アンライセンスドバンド)における上りリンク通信について主として説明する。
(LBT)
アンライセンスドバンドにおいて、LTEシステムとは異なる他システム(無線LAN等)又は他オペレータのLTEシステムとの干渉を回避するために、listen−before−talk(LBT)手順が要求される。LBT手順は、アンライセンスドバンドのチャネル(キャリア)が空いているか否かを受信電力(干渉電力)に基づいて確認し、空きチャネル(clear channel)であることが確認された場合に限り当該チャネルを使用する手順である。
実施形態において、UE100は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて無線信号(制御信号又はデータ)を送信する前に、所定の時間長を有する観測期間内で当該チャネルの使用状況を観測し、当該チャネルが空きチャネルであるか否かを確認する。以下において、観測期間を「LBT期間」と称する。
図5は、実施形態に係るLBTを説明するための図である。実施形態において、LBTの一方式であるFBE(Frame Based Equipment)を主として説明する。FBEは、需要主導型(demand−driven)ではなく、タイミングが固定された方式である。これに対し、LBTの他方式であるLBE(Load Based Equipment)は、タイミングが固定されておらず、需要主導型(demand−driven)の方式である。
eNB200は、アンライセンスドバンドのチャネルにおける上りリンク送信に使用するべき上りリンク送信期間をUE100に割り当てる。実施形態において、上りリンク送信期間とは、上りリンクサブフレームである。具体的には、eNB200は、少なくとも1つの上りリンクサブフレーム(候補サブフレーム)を示す割当サブフレーム情報をUE100に送信する。なお、実施形態においては、アンライセンスドバンドのチャネルについて周波数方向のスケジューリングを行わず、当該チャネルの全帯域を使用して上りリンク送信を行う場合を想定する。
図5に示すように、UE100は、割り当てられた上りリンクサブフレームの直前のLBT期間内で、アンライセンスドバンドのチャネルの使用状況を観測する。LBT期間は、例えば20[μs]以上である。UE100は、LBT期間内で所定量以上の受信電力(干渉電力)を検知した場合に、当該チャネルが使用中であると判断し、当該チャネルを使用しない。
これに対し、LBT期間内で所定量以上の受信電力(干渉電力)を検知しない場合、UE100は、当該チャネルが空き(clear)であると判断し、上りリンク送信期間(チャネル占有期間)だけ当該チャネルを使用して送信を行う。チャネル占有期間は、例えば1[ms]乃至10[ms]の範囲内である。実施形態において、チャネル占有期間は、1サブフレームに相当する1[ms]の時間長を有する。或いは、チャネル占有期間は、nサブフレーム(n≧2)に相当するn[ms]の時間長を有してもよい。チャネル占有期間の経過後のアイドル期間内で、UE100は上りリンク送信を行わない。アイドル期間は、例えばチャネル占有期間の5%よりも長い期間である。
(ユーザ端末)
以下において、実施形態に係るUE100(ユーザ端末)について説明する。図6は、UE100のブロック図である。図6に示すように、UE100は、受信部110、送信部120、及び制御部130を備える。
受信部110は、制御部130の制御下で各種の受信を行う。受信部110は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換して制御部130に出力する。受信部110は、ライセンスドバンドにおいて無線信号を受信する第1の受信機と、アンライセンスドバンドにおいて無線信号を受信する第2の受信機と、を含んでもよい。
送信部120は、制御部130の制御下で各種の送信を行う。送信部120は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部130が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナから送信する。送信部120は、ライセンスドバンドにおいて無線信号を送信する第1の送信機と、アンライセンスドバンドにおいて無線信号を送信する第2の送信機と、を含んでもよい。
制御部130は、UE100における各種の制御を行う。制御部130は、プロセッサ及びメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に使用される情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行うベースバンドプロセッサと、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPU(Central Processing Unit)と、を含む。プロセッサは、音声・映像信号の符号化・復号を行うコーデックを含んでもよい。プロセッサは、後述する各種の処理及び上述した各種の通信プロトコルを実行する。
(基地局)
以下において、eNB200(基地局)の構成について説明する。図7は、eNB200のブロック図である。図7に示すように、eNB200は、送信部210、受信部220、制御部230、及びバックホール通信部240を備える。
送信部210は、制御部230の制御下で各種の送信を行う。送信部210は、アンテナ及び送信機を含む。送信機は、制御部230が出力するベースバンド信号(送信信号)を無線信号に変換してアンテナから送信する。送信部210は、ライセンスドバンドにおいて無線信号を送信する第1の送信機と、アンライセンスドバンドにおいて無線信号を送信する第2の送信機と、を含んでもよい。
受信部220は、制御部230の制御下で各種の受信を行う。受信部220は、アンテナ及び受信機を含む。受信機は、アンテナが受信する無線信号をベースバンド信号(受信信号)に変換して制御部230に出力する。受信部220は、ライセンスドバンドにおいて無線信号を受信する第1の受信機と、アンライセンスドバンドにおいて無線信号を受信する第2の受信機と、を含んでもよい。
制御部230は、eNB200における各種の制御を行う。制御部230は、プロセッサ及びメモリを含む。メモリは、プロセッサにより実行されるプログラム、及びプロセッサによる処理に使用される情報を記憶する。プロセッサは、ベースバンド信号の変調・復調及び符号化・復号等を行うベースバンドプロセッサと、メモリに記憶されるプログラムを実行して各種の処理を行うCPU(Central Processing Unit)と、を含む。プロセッサは、後述する各種の処理及び上述した各種の通信プロトコルを実行する。
バックホール通信部240は、X2インターフェイスを介して隣接eNB200と接続され、S1インターフェイスを介してMME/S−GW300と接続される。バックホール通信部240は、X2インターフェイス上で行う通信及びS1インターフェイス上で行う通信等に使用される。
[第1実施形態]
(ユーザ端末の動作)
以下において、第1実施形態に係るUE100(ユーザ端末)の動作について説明する。図8は、第1実施形態に係るUE100の動作を説明するための図である。
図8(A)に示すように、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて、上りリンクサブフレーム#1内でUE100−1が上りリンク信号(データ)を送信した後、上りリンクサブフレーム#1に連続(後続)する上りリンクサブフレーム#2内でUE100−2が上りリンク信号(データ)を送信するシナリオを想定する。図8において、上りリンク送信がデータである一例を図示しているが、上りリンク送信が制御信号を含んでもよい。
図8(A)に示すシナリオにおいて、UE100−1及びUE100−2が互いに近接している場合、UE100−2は、上りリンクサブフレーム#2の前のLBT期間内でUE100−1の上りリンク信号を観測し、当該チャネルが使用中であると判断する。よって、UE100−2は、上りリンクサブフレーム#2をeNB200から割り当てられても、上りリンクサブフレーム#2を使用して上りリンク信号を送信することができない。
そこで、図8(B)に示すように、第1実施形態に係るUE100−1の制御部130は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて上りリンクサブフレーム#1内で上りリンク信号を送信する場合において、上りリンクサブフレーム#1の最後の一定区間(以下、「制限区間」と称する)の間は上りリンク信号の送信を制限する送信制限を行う。これにより、UE100−2は、自身がUE100−1と近接していても、上りリンクサブフレーム#2の前のLBT期間内でUE100−1の上りリンク信号を観測せず、当該チャネルが空きチャネル(clear chennel)であると判断する。よって、上りリンクサブフレーム#2をeNB200から割り当てられたUE100−2は、上りリンクサブフレーム#2を使用して上りリンク信号を送信することができる。
第1実施形態において、上りリンク信号の送信制限とは、上りリンク信号(データ)の送信停止である。例えば、UE100−1の制御部130は、制限区間内にデータを配置せず、非制限区間内にデータを配置する。或いは、上りリンク信号の送信制限とは、制限区間内の上りリンク信号(データ)の送信電力を、非制限区間に比べて非常に小さくすることであってもよい。
第1実施形態において、制限区間は、少なくともLBT期間の時間長を有する。制限区間の時間長は、LBT期間の時間長(例えば20[μs])と同じであってもよい。
後述するように、UE100−1の制御部130は、eNB200からの指示に応じて、上述した送信制限を行ってもよい。
(動作シーケンスの一例)
以下において、図4に示す動作環境を前提として、第1実施形態に係る動作シーケンスの一例について説明する。図9は、第1実施形態に係る動作シーケンスの一例を示す図である。
図9に示すように、ステップS11において、eNB200は、ライセンスドバンドで運用されるセル#1を介して、割当サブフレーム情報をUE100に送信する。UE100は、割当サブフレーム情報を受信する。割当サブフレーム情報は、アンライセンスドバンド・チャネルにおける割当上りリンクサブフレームを示す情報である。割当上りリンクサブフレームは、個別RRCメッセージ又はPDCCHによりeNB200からUE100に送信される。
ステップS12において、UE100は、アンライセンスドバンド・チャネルを観測(LBT)することにより、割当サブフレーム情報が示す上りリンクサブフレームを使用するか否かを判断する。ここでは、UE100が、割当サブフレーム情報が示す上りリンクサブフレームを使用すると判断したと仮定して、説明を進める。
ステップS13において、UE100は、割当サブフレーム情報が示す上りリンクサブフレームにおいて、アンライセンスドバンド・チャネルを介して上りリンク信号をeNB200に送信する。UE100は、アンライセンスドバンド・チャネルの全帯域を使用して上りリンク信号を送信してもよい。ここで、UE100は、当該上りリンクサブフレームの最後の一定区間(制限区間)の間は上りリンク信号の送信を制限する。eNB200は、セル#2(アンライセンスドバンド)を介して上りリンク信号を受信する。
[第2実施形態]
第2実施形態について、第1実施形態との相違点を主として説明する。
(第2実施形態に係る動作)
以下において、第2実施形態に係る動作について説明する。
図8を参照して説明したように、UE100−1及びUE100−2が互いに近接(隣接)している場合、UE100−2は、上りリンクサブフレームをeNB200から割り当てられても、当該上りリンクサブフレームの前のLBT期間内でUE100−1の上りリンク信号を観測するため、当該上りリンクサブフレームを使用して上りリンク信号を送信することができない。
一方、UE100−1及びUE100−2が互いに近接(隣接)していない場合には、UE100−2は、当該上りリンクサブフレームの前のLBT期間内でUE100−1の上りリンク信号を観測しない。或いは、UE100−2は、UE100−1の上りリンク信号を観測しても、当該上りリンク信号の受信電力は非常に小さいため、LBTをパスし得る。このため、UE100−2は、当該上りリンクサブフレームを使用して上りリンク信号を送信することができる。
よって、第2実施形態においては、eNB200におけるスケジューリングにより、連続する上りリンクサブフレームを複数のUE100に適切に割当可能とする。
第2実施形態に係るeNB200の制御部230は、上りリンク信号(データ)の送信に使用すべき上りリンクサブフレームをUE100に割り当てる。制御部230は、近接する複数のUE100に対して、連続する複数の上りリンクサブフレームを割り当てない割当制限を行う。換言すると、制御部230は、近接しない複数のUE100に対してのみ、連続する複数の上りリンクサブフレームを割り当てる。
第2実施形態において、eNB200の制御部230は、一のUE100から送信される近傍UE通知(近傍端末通知)に基づいて、当該一のUE100に近接する他のUE100を特定する。近傍UE通知は、当該他のUE100を特定するためのUE識別情報(端末識別情報)を含む。
(動作シーケンスの一例)
以下において、第2実施形態に係る動作シーケンスの一例について説明する。図10は、第2実施形態に係る動作シーケンスの一例を示す図である。
図10(A)に示すように、ステップS21において、UE100−2は、アンライセンスドバンド・チャネル(セル#2)を介して上りリンク信号をeNB200に送信する。図10(B)に示すように、上りリンク信号(データ)には、LTEヘッダ(LTE header)が付加されている。「LTE header」は、UE100−2を識別するためのUE識別情報を含む。「LTE header」は、UE100−2が属するオペレータを識別するためのオペレータ識別情報、UE100−2が在圏するセルを識別するためのセル識別情報、のうち少なくとも1つをさらに含んでもよい。UE100−2は、eNB200からの指示に応じて「LTE header」を送信してもよい。当該指示は、「LTE header」の周期的な送信を指示するものであってもよい。
ステップS22において、UE100−1は、「LTE header」をスキャンし、「LTE header」の受信を試みる。UE100−1は、上りリンク送信の送信が必要になったことに応じて、「LTE header」をスキャンしてもよい。或いは、UE100−1は、eNB200からの指示に応じて「LTE header」をスキャンしてもよい。ここでは、UE100−1がUE100−2の「LTE header」を検知したと仮定して、説明を進める。
ステップS23において、UE100−1は、検知した「LTE header」中の情報を含む近傍UE通知をeNB200(セル#1)に送信する。近傍UE通知は、MAC層のシグナリングである「MAC Control Element(MCE)」に含まれてもよい。或いは、近傍UE通知は、RRC層のシグナリングに含まれてもよい。
ステップS24において、eNB200は、近傍UE通知に基づいてスケジューリングを行う。ここで、eNB200は、UE100−1から送信される近傍UE通知に基づいて、UE100−1に近接するUE100−2を特定する。そして、eNB200は、近接する複数のUE100(UE100−1、UE100−2)に対して、連続する複数の上りリンクサブフレームを割り当てない割当制限を行う。
ステップS25において、eNB200は、UE100−1に割り当てた上りリンクサブフレームを示す割当サブフレーム情報をUE100−1に送信する。また、ステップS26において、eNB200は、UE100−2に割り当てた上りリンクサブフレームを示す割当サブフレーム情報をUE100−2に送信する。UE100−1及びUE100−2が互いに近接する場合、UE100−1及びUE100−2には、連続しない上りリンクサブフレームが割り当てられる。
図11は、第2実施形態に係るeNB200におけるスケジューリング動作(図10のステップS24)の一例を示すフロー図である。本フローの前提として、eNB200は、近接(隣接)する複数のUE100の情報である隣接UE情報を管理している。ここでは、eNB200が、一の上りリンクサブフレームを一のUE100に割り当てた後、当該一の上りリンクサブフレームの次の上りリンクサブフレームをどのUE100に割り当てるかを判断する場合を想定する。
図11に示すように、ステップS241において、eNB200は、当該一のUE100の隣接UE情報を読み出す。
ステップS242において、eNB200は、隣接UE情報に含まれないUE100に、当該一の上りリンクサブフレームの次の上りリンクサブフレームを割り当てる。
[第2実施形態の変更例1]
第2実施形態の変更例1において、eNB200は、第2実施形態に係る動作に加えて、次のような動作を行う。具体的には、eNB200の制御部230は、一の上りリンクサブフレームを一のUE100に割り当て、当該一の上りリンクサブフレームの次のサブフレームを当該一のUE100に近接する他のUE100に割り当てる場合、当該一の上りリンクサブフレームの最後の一定区間の間は上りリンク信号の送信を制限するよう当該一のUE100に指示する。当該一のUE100の制御部130は、eNB200からの指示に応じて、当該送信制限を行う。
図12は、第2実施形態の変更例1に係る動作を説明するための図である。図12に示すように、UE1、UE4、UE5は近接しており、近接したUEからなるUE群1を形成する。また、UE2、UE3は近接しており、近接したUEからなるUE群2を形成する。UE群1、UE群2は、近接していない。例えば、UE1は、UE4及びUE5と近接していることを示す近傍UE通知をeNB200に送信する。また、UE2は、UE3と近接していることを示す近傍UE通知をeNB200に送信する。eNB200は、近傍UE通知に基づいて、近接UE情報(隣接UE情報)を管理する。
図13は、第2実施形態の変更例1に係るeNB200におけるスケジューリング動作の一例を示すフロー図である。
図13に示すように、eNB200は、現上りリンクサブフレームの割当UEの隣接UE情報(A)と、現上りリンクサブフレームの割当UEに隣接しないUEからなるUE群(B)の情報と、を読み出す(ステップS201、S202)。
UE群(B)に上りリンク送信のあるUEが含まれる場合(ステップS203:Yes)、eNB200は、当該上りリンク送信のあるUEを、現上りリンクサブフレームの次の上りリンクサブフレームの割当UEとして選択する(ステップS204)。なお、eNB200は、UEから送信されるスケジューリング要求(SR)等に応じて、上りリンク送信のあるUEを特定することができる。そして、eNB200は、現上りリンクサブフレームの割当UEに対して、PDCCH上で、下りリンク制御情報(DCI)を送信する(ステップS205)。ここで、eNB200は、割当サブフレームの最後の一定区間の間は上りリンク信号の送信を制限する送信制限(第1実施形態参照)を行わないことを示す「送信許可フラグ」を当該DCIに含める。
一方、UE群(B)に上りリンク送信のあるUEが含まれない場合(ステップS203:No)、eNB200は、UE群(A)の中に上りリンク送信のあるUEがあるか否かを判断する(ステップS206)。UE群(A)の中に上りリンク送信のあるUEがある場合(ステップS206:Yes)、eNB200は、当該上りリンク送信のあるUEを、現上りリンクサブフレームの次の上りリンクサブフレームの割当UEとして選択する(ステップS207)。そして、eNB200は、現上りリンクサブフレームの割当UEに対して、PDCCH上で、下りリンク制御情報(DCI)を送信する(ステップS208)。ここで、eNB200は、割当サブフレームの最後の一定区間の間は上りリンク信号の送信を制限する送信制限を行うことを示す「送信禁止フラグ」を当該DCIに含める。
UE群(A)の中に上りリンク送信のあるUEが含まれない場合(ステップS206:No)、現上りリンクサブフレームの次の上りリンクサブフレームを割り当てずに、現上りリンクサブフレームの割当UEに対して、PDCCH上で、下りリンク制御情報(DCI)を送信する(ステップS209)。ここで、eNB200は、割当サブフレームの最後の一定区間の間は上りリンク信号の送信を制限する送信制限を行わないことを示す「送信許可フラグ」を当該DCIに含める。なお、次の上りリンクサブフレームも連続的に同じUEに割り当てる際には、eNB200は、割当サブフレームの最後の一定区間の間は上りリンク信号の送信を制限する送信制限を行わないことを示す「送信許可フラグ」をDCIに含める。
図13のフローにおいて、送信許可フラグ又は送信禁止フラグをPDCCH(DCI)により送信している。しかしながら、そのような動的なシグナリングに限らず、準静的なシグナリング(例えばRRCシグナリング)を使用してもよい。
[第2実施形態の変更例2]
上述した第2実施形態において、eNB200は、UE100から送信される近傍UE通知に基づいて隣接UE情報を管理していた。しかしながら、eNB200は、UE100から送信される位置情報(例えばGPS情報)に基づいて隣接UE情報を管理してもよい。
[第3実施形態]
第3実施形態について、第1実施形態及び第2実施形態との相違点を主として説明する。
第2実施形態の変更例1において、UE100は、eNB200からの指示(送信禁止フラグ)に基づいて、割当サブフレームの最後の一定区間の間は上りリンク信号の送信を制限する送信制限(第1実施形態参照)を行っていた。
これに対し、第3実施形態において、UE100は、他のUE100から受信する無線信号に基づいて、自律的に送信制限を行う。例えば、UE100は、他のUE100から受信する「LTE header」に基づいて、自身の近傍に他のUE100が存在するか否かを判断する。そして、UE100は、自身の近傍に他のUE100が存在する場合に、上述した送信制限を行う。
UE100は、送信制限を行う場合において、送信制限を行うことをeNB200に通知する。例えば、UE100は、eNB200への上りリンク信号(データ)に付加する「LTE header」に、送信制限を行うことを示すフラグを含める。或いは、UE100は、送信制限を行うことを示すフラグを、ライセンスドバンド(セル#1)を介してeNB200に送信してもよい。これにより、eNB200は、UE100からの上りリンク信号を正常に受信(復号)可能となる。
或いは、UE100は、送信制限を行う場合において、割当サブフレームの最後の一定区間内で送信すべき上りリンク信号(データ)を破棄するパンクチャリングを行う。eNB200は、破棄されているデータを誤り訂正復号により復号する。これにより、eNB200は、誤り訂正復号に成功すれば、UE100からの上りリンク信号を正常に受信(復号)可能となる。なお、UE100が自律的に送信制限を行う場合には、パンクチャリングを行うことが望ましい。これに対し、eNB200からUE100に送信制限を指示する場合には、パンクチャリングでもよいし、レートマッチングでもよい。
[第4実施形態]
第4実施形態について、第1実施形態乃至第3実施形態との相違点を主として説明する。
上述した第1実施形態乃至第3実施形態においては、上りリンクにおけるLBTの方式として主としてFBE方式を想定していた。これに対し、第4実施形態においては、上りリンクにおけるLBTの方式として、FBE方式及びLBE方式の両方が規定された場合を想定する。
第4実施形態に係る通信装置(eNB200又はUE100)は、アンライセンスドバンドのチャネルにおいて無線信号を送信する前にLBT期間内で当該チャネルの使用状況を観測するLBTが規定された移動通信システムにおいて用いられる。通信装置は、通信相手装置が使用するべきLBTの方式又は自通信装置が使用するべきLBTの方式として、FBE及びLBEのうち何れか一方の方式を選択する制御部(制御部230又は制御部130)を備える。第4実施形態において、通信装置がeNB200であり、通信相手装置がUE100である一例について説明する。第4実施形態において、eNB200の制御部230は、アンライセンスドバンドのチャネルの混雑度及び/又はデータの特性に基づいて、FBE及びLBEの何れか一方の方式を選択する。
第4実施形態に係るeNB200の送信部210は、FBE方式及びLBE方式の何れか一方の方式を指定するLBT設定情報をUE100に送信する。UE100の受信部110は、FBE方式及びLBE方式の何れか一方の方式を指定するLBT設定情報をeNB200から受信する。LBT設定情報は、RRCシグナリング(例えば個別RRCメッセージ)であってもよいし、物理層のシグナリング(DCI)であってもよい。UE100の制御部130は、LBT設定情報に基づいて、上りリンクにおけるLBTの方式を切り替える。
FBE方式及びLBE方式のそれぞれは、メリット及びデメリットを有する。このため、FBE方式及びLBE方式をUE100ごと(又はセルごと)に動的に設定可能とすることにより、FBE方式及びLBE方式のそれぞれのメリットを活かすことができる。
ここで、FBE方式のメリットは、実装が容易であり、結果的にWLANシステムへの影響が小さくて済むことである。FBE方式のデメリットは、WLANシステムに割り込まれ易く、LTEが弱い(すなわち、LTEのチャネル占有率が低い)ことである。
また、LBE方式のメリットは、LBTをサブフレームのどこからでも開始できるため、LTEが強い(すなわち、LTEのチャネル占有率が高い)ことである。LBE方式のデメリットは、「Reservation Channel」という帯域を無駄に占有するチャネルが要るので、無線リソースの利用効率が悪いことである。
図14は、第4実施形態に係るeNB200の動作例1を示すフロー図である。図14に示すように、eNB200の制御部230は、UE100に割り当てた上りリンクサブフレームのうち、実際に上りリンク送信に使用された(すなわち、LBTをパスした)上りリンクサブフレームの割合Pを算出する。そして、割合Pが閾値(Pth)よりも小さい場合(ステップS301:Yes)、制御部230は、UE100にLBE方式を設定する(ステップS304、S305)。一方、割合Pが閾値(Pth)以上である場合(ステップS301:No)、制御部230は、UE100にFBE方式を設定する(ステップS302、S303)。
図15は、第4実施形態に係るeNB200の動作例2を示すフロー図である。図15に示すように、eNB200の制御部230は、UE100が上りリンク送信(データ送信)を行うまでに要したLBT期間(CCA期間)の平均値Nを算出する。上りリンク送信(データ送信)を行うまでに要したLBT期間(CCA期間)の情報は、例えば「LTE header」によりUE100からeNB200に通知される。そして、平均値Nが閾値(Nth)よりも高い場合(ステップS311:Yes)、制御部230は、UE100にLBE方式を設定する(ステップS314、S315)。一方、平均値Nが閾値(Nth)以下である場合(ステップS311:No)、制御部230は、UE100にFBE方式を設定する(ステップS312、S313)。
図16は、第4実施形態に係るeNB200の動作例3を示すフロー図である。図16に示すように、eNB200の制御部230は、UE100に割り当てた上りリンクサブフレームのうち、実際に上りリンク送信に使用された(すなわち、LBTをパスした)上りリンクサブフレームの割合Pを算出する。割合Pが閾値(Pth)よりも小さい場合(ステップS331:Yes)、制御部230は、伝送遅延に制限のあるデータ送信(音声通信など)をUE100が行っているか否かを判断する(ステップS332)。伝送遅延に制限のあるデータ送信をUE100が行っている場合(ステップS332:Yes)、制御部230は、UE100にLBE方式を設定する(ステップS333)。一方、割合Pが閾値(Pth)以上である場合(ステップS331:No)、又は、伝送遅延に制限のあるデータ送信をUE100が行っていない場合(ステップS332:No)、eNB200は、UE100にFBE方式を設定する(ステップS334)。
なお、図14乃至図16に示す各フローは、eNB200が実行する場合に限らず、UE100が実行してもよい。すなわち、UE100は、自身が使用するべきLBTの方式として、FBE及びLBEのうち何れか一方の方式を自律的に選択する。
また、第4実施形態に係る動作は、上りリンクに限らず、下りリンクにも応用可能である。この場合、eNB200は、自身が使用するべきLBTの方式として、FBE及びLBEのうち何れか一方の方式を自律的に選択してもよい。
[第4実施形態の変更例1]
第4実施形態の変更例1において、eNB200又はUE100は、検出した他の通信装置が使用中のLBTの方式(FBE/LBE)に基づいて、FBE及びLBEの何れか一方の方式を選択する。
LBEとFBEが混在しているとFBEの方が弱くなることが想定される。よって、eNB200又はUE100は、周辺の通信装置(周辺のeNB又はUE)のFBEを検出したら、FBEを選択することが好ましい。
なお、各通信装置(各eNB又は各UE)は、自身が使用中のLBTの方式(FBE/LBE)を例えば「LTE header」に含めて送信してもよい。これにより、一の通信装置が使用中のLBTの方式を、他の通信装置が把握可能となる。
[第4実施形態の変更例2]
第4実施形態の変更例2において、eNB200又はUE100は、上りリンク通信の開始に応じて、FBEを選択する。例えば、eNB200がUE100に対してアンライセンスドバンドの割り当てを開始したら、FBEに移行する。或いは、eNB200が上りリンク通信を検知したら、FBEに移行する。
[第5実施形態]
第5実施形態を、図17を用いて以下に説明する。
同一のアンライセンスドキャリア(免許不要帯域)において、UEは上りリンクでデータを送信し、eNBは下りリンクにおいてデータを送信する。つまり、同一のアンライセンスドキャリアにおいて、時間に応じて、UEの上りリンクでのデータ送信とeNBの下りリンクでのデータ送信を切換える。
図17Aは、下りリンク(DL)から上りリンク(UL)へのトラフィックの切り替えを示す図である。eNBは、下りリンクのデータをサブフレーム10において送信する。eNBは、下りリンクのデータの送信を終了すると、サブフレーム20(特定サブフレーム)の中からUEが上りリンクのデータを送信する。特定サブフレームをUEに示す制御信号があってもよい。
図17Bは、上りリンク(UL)から下りリンク(DL)へのトラフィックの切り替えを示す図である。
UEは、上りリンクのデータをサブフレーム100において送信し、その後に、eNBが下りリンクのデータをサブフレーム200において送信する。UEは、サブフレーム100において上りリンクのデータの送信を終了した後、上りリンクサブフレームの最後のシンボルを削る(上りリンクデータを送信しない)。これにより、下りリンク(DL)のLBT(Listen Before Talk)のために、UEの上りリンクのデータ送信を抑制する期間50を設ける。eNBは、UEの上りリンクデータの送信を抑制する期間50の中でLBTを行い、その後に下りリンクのデータをサブフレーム200において送信する。eNBは、上りリンクのサブフレームの最後のシンボルにおいて、送信を抑制するようUEへ指示する。これによって、eNBのLBTの失敗を低減することができる。
下りリンクデータの送信(又は上りリンクデータの受信)を抑制する期間50は、上りリンクデータの送信に用いられるサブフレーム100の最終シンボルを削除することによって設けられてもよい。又は、この期間50は、下りリンクデータの送信に用いられるサブフレーム200の先頭のシンボルを削除することによって設けられてもよい。
[第6実施形態]
第6実施形態を、図18を用いて以下に説明する。
第6実施形態は、一例として、免許不要帯でLTEを活用するLAA(License Assisted Access)において、eNBが上りリンクのマルチユーザMIMOのペアとなる2つのUEを、各UEからの測定報告に基づいて選択する方法に関する。なお、マルチユーザMIMOの対象として選択するのは2つのUEに限られず3つ以上のUEを選択してもよい。
各UE1〜3は、周辺のUE及び/又はeNBから送信されるInitial Signal(Header)及び/又はDRSを測定する。なお、Initial Signal(Header)及び/又はDRSは、オペレータ情報(オペレータID)、セル情報(セルID)、及びUE情報(UE ID)のうち少なくとも1つを含む。一例として、eNBから送信されるInitial Signal及び/又はDRSは、セル情報を少なくとも含んでもよい。UEから送信されるInitial Signal及び/又はDRSは、UE情報を含んでもよい。ここで、Initial Signal(Header)及び/又はDRSは、UE及び/又はeNBから定期的あるいはデータの先頭で送信されてもよい。
次に、各UE1〜3は、それぞれのInitial Signal(Header)及び/又はDRSの測定結果を測定報告としてeNB Aへ送信する。ここで、各UEは、定期的若しくは所定条件を満たしたとき(一定以上の電力の信号を検出したとき)に、測定報告を行ってもよい。測定報告は、周辺のUE及び/又はeNBのRSSI、RSRP及びRSRQのうちの少なくとも何れか1つを含んでもよい。また、測定報告は、少なくとも各UE1〜3が検出した周辺のUE及び/又はeNBの情報(ID)を含んでもよい。
ここで、UE1及びUE2の測定結果は、少なくともUE Xの情報及び/又はeNB Yを示す情報を含む。なお、UE1及びUE2は、UE X及びeNB Yが管理するセルのカバレッジエリア内である。
eNB Aは、各UE1〜3から送信された測定報告に基づいて、マルチユーザMIMOのペアとなる2つのUEを選択する。ここでは、eNBAは、UE1及びUE2から送信された測定報告が、互いに同じUE Xの情報及び/又はeNB Yの情報を含むため、UE1及びUE2をマルチユーザMIMOのペアとして選択しない(選択することを禁止する)。また、eNB Aは、UE1又は2から送信された測定報告に含まれるUE Xの情報及び/又はeNB Yの情報がUE3から送信された測定報告には含まれないため、UEl又はUE2と、UE3とをマルチユーザMIMOのペアとして選択する。
従って、eNB Aは、複数のUE1〜3のうち、UE1〜3の測定結果に含まれるUE X及び/又はeNB Yが重複しないUE1又はUE2と、UE3とをマルチユーザMIMOのペアとして選択する。
また、別の一例として、UE1の測定結果に含まれるUE及び/又はeNBの情報とUE2の測定結果に含まれるUE及び/又はeNBの情報とが重複する割合よりも、UE1及び/又はUE2の測定結果に含まれるUE及び/又はeNBの情報とUE3の測定結果に含まれるUE及び/又はeNBの情報とが重複する割合が少ない場合に、UE1又はUE2と、UE3とをマルチユーザMIMOのペアとして選択してもよい。
なお、第6実施形態では、上りリンクのマルチユーザMIMOを前提として説明したが、下りリンクのマルチユーザMIMOに適用してもよい。
[その他の実施形態]
上述した第1実施形態乃至第3実施形態において、上りリンクサブフレーム(上りリンク送信期間)の最後の一定区間の間は上りリンク信号の送信を制限する送信制限を行っていた。しかしながら、上りリンクサブフレームの最後の一定区間について送信制限を行う場合に限らず、上りリンクサブフレームの最初の一定区間について送信制限を行ってもよい。この場合、eNB200は、上りリンクサブフレームの最初の一定区間について送信制限を行うことをUE100に指示してもよい。最初の一定区間について送信制限を行うことにより、eNB200が判断するタイミングが遅くなり、eNB200に少し余裕ができる。上りリンクサブフレームの最後の一定区間について送信制限を行う場合には、当該上りリンクサブフレームの次の上りリンクサブフレームの割当について予めスケジューリングしなければならない。最初の一定区間について送信制限を行う場合には、そのようなスケジューリングが不要となる。
上述した実施形態において、上りリンク送信期間が上りリンクサブフレームである一例を説明した。しかしながら、上りリンク送信期間は上りリンクサブフレームよりも短い期間(例えば、スロット)であってもよい。
上述した実施形態において、セル#1(ライセンスドバンド)及びセル#2(アンライセンスドバンド)を同一のeNB200が管理している一例を説明した。しかしながら、セル#1(ライセンスドバンド)及びセル#2(アンライセンスドバンド)を異なるeNB200が管理する場合にも本発明を適用可能である。
上述した実施形態において、移動通信システムとしてLTEシステムを例示した。しかしながら、本発明はLTEシステムに限定されない。LTEシステム以外のシステムに本発明を適用してもよい。
[付記1]
(1.導入)
これまで、RAN1での議論は、DLのみのLAAのみにフォーカスしている。本付記では、特にULグラント及びUL LBTのためのUL LAAの機能を検討する。
(2.ULグラントについての検討)
図19はUL送信の遅延の例を示す。図20は提案するULグラントの例を示す。
UL LAAにおいて、UEがUL送信の前にLBTを行うべきであると考える。よって、UEは、自身がデータを送信するかの決定のフレキシビリティを持たなければならない。ライセンスドLTEとは異なり、eNBは、UL送信の正確なタイミングを制御することができない。図19において、ULグラントがUEに送信された場合のUL送信遅延を示す。この図に示すように、eNBがULグラントをUEに送信した後、UEはLBT失敗により、要求されたサブフレームにおいて自身のデータを送信することができない。加えて、eNBが他のULグラントを送信する場合、次のULデータ送信機会は長い時間にわたって発生しないことがあり、UL LAA送信における長い遅延を引き起こす。
したがって、我々は、2以上の潜在的なサブフレームを、サービングeNBにより送信される1つのULグラントにおいて示されるデータ送信機会とすることを提案する。
提案1:2以上の候補サブフレームがUL LAAのためのULグラントにおいて示されるべきである。
加えて、UEのLBTに起因してeNBがUEの送信を正確に制御することができないため、我々は、1つのUEがUL送信において全体の帯域を占有することをサポートする。そのようなケースにおいて、リソースブロックの周波数位置を示すために用いるULグラントのDCIビットを削除することができ、候補サブフレームのためのビットが追加されるべきである。
さらに、ULにおいて、UEのLBTに起因して同期(Synchronous)HARQを達成することができない。HARQのプロセスIDがeNBにより示されることができるか、又は、UEが、それらを自動的に選択し、それらをデータと共にピギーバックすることが可能である。
提案2:UL LAAにおいて、1つのUEが1つのチャネルの全帯域を使用するべきである。
提案3:リソースブロックの周波数位置を示すために用いるULグラントのDCIビットを削除することができ、候補サブフレームのためのビットが追加されるべきである。
提案4:非同期(Asynchronous)HARQがUL LAAにおいてサポートされるべきである。
(3.UL LBTについての問題)
図21は2つのUE間の連続する送信の例を示す。
ここでは、UL LBTに関する他の問題を検討する。図21に示すように、eNBが複数のUE(UE1及びUE2)のための連続するサブフレームを割り当てる場合、一方のUEがLBT失敗を経験し得る。
よって、我々は、eNBが、第2のUE(UE2)との連続する送信の協調のために最後のシンボルを省略するようUE1に示すインディケーションを送信することを提案する。最後のシンボルを省略する必要性が動的に変化するので、インディケーションがULグラントに含められるべきである。
提案5:eNBは、最後のシンボルを省略するようUE1に示すインディケーションを送信することが可能であるべきである。
[付記2]
(導入)
3GPP会合においてUL LAAが議論された。本付記では、UL LAA、特にDL/UL切り替えのための機能の更なる詳細を検討する。
(DL/UL切り替え)
ここでは、DL及びULのLAAのためのDL及びULの切り替えにフォーカスする。DL及びULの切り替えのケースにおいて、スペシャルサブフレーム(図22中の上側)が仕様化されるべきである。スペシャルサブフレームの数は少なくするべきである。一方、eNBが、DL及びUL間の切り替えをスケジューリングするフレキシビリティを持つべきである。このアプローチは、現在の仕様の既存TDDフレーム設定とは異なる。既存のTDDの固定されたDL/UL設定を適用すると、eNBは、DL又はULが送信データを持たない切り替え時間を待たなければならない。図22はDLからULへの切り替え及びULからDLへの切り替えを示す。この図に示すように、ULからDLへの切り替えのケースにおいて、RAN1は、UL送信の最後にDL LBTのためのガード期間を検討するべきである。
提案:eNBは、DLからULへの切り替え機会及びULからDLへの切り替え機会をスケジューリングするフレキシビリティを持つべきである。
提案:RAN1は、UL送信の最後にDL LBTのためのガード期間を検討するべきである。
[付記3]
通常のチャネル帯域幅は常に少なくとも5MHzであるべきである。占有されるチャネル帯域幅は公表された通常のチャネル帯域幅の80%〜100%の間であるべきである。スマートアンテナシステム(複数の送信チェーンを有する装置)のケースにおいて、各送信チェーンは、この要求を満たさなければならない。
このような規制に適合するために、我々は、UEが少なくとも5MHz幅の信号を送信するべきであると考える。加えて、送信は5MHzの倍数で許可されるべきであり、開始周波数位置も5MHzの倍数であるべきである。20MHzがLAAのために利用可能である場合、図23に示すように4UEを周波数領域において多重化することができる。
提案1:UL LAAにおいて、UEは、少なくとも5MHzを使用するべきである。送信は5MHzの倍数で許可されるべきであり、開始周波数位置も5MHzの倍数であるべきである。
(MU−MIMOによる多重化)
図24はMU−MIMOのために適切ではないペアの例を示す。図25はMU−MIMOのための提案する測定報告を示す。
ここでは、MU−MIMOのための適切なUEペアリングを検討する。図24に示すように、UE X及びeNB Yが送信を開始すると、UE1及びUE2はLBT失敗によりデータを送信することができないので、MU−MIMOのためにUE1及びUE2のペアリングは適切ではない。一方、UE1及びUE3がペアリングされると、UE3が送信を行うことができるため、MU−MIMOを用いて成功裏に送信を行うことができる。
よって、eNBがMU−MIMOのために適切なペアを選択することができるように、いくつかのメカニズムが必要であると考える。1つのアプローチは、UEが、LAAキャリア上でUEにより検出された全ての隣接UE及びeNBを示す報告をサービングセルに送信することである。上記の例を用いて、全てのUEがeNB Aにレポートを送信すると、eNB Aは、UE1及びUE2をMU−MIMO伝送のためのペアとして設定しない。
提案2:LAAは、UEが、LAAキャリア上でUEにより検出されたUE及びeNBを示す報告をサービングセルに送信することをサポートするべきである。
[相互参照]
米国仮出願第62/134168号(2015年3月17日出願)及び米国仮出願第62/145880号(2015年4月10日出願)の全内容が参照により本願明細書に組み込まれている。
本発明は、通信分野において有用である。

Claims (6)

  1. 移動通信システムにおけるユーザ端末であって、
    アンライセンスドバンドにおいて、基地局から割り当てられた上りリンクサブフレーム内で上りリンク信号を前記基地局に送信する送信部と、
    前記上りリンクサブフレームの最後のシンボルにおける前記上りリンク信号の送信を停止するよう指示する第1の指示を前記基地局から受信する受信部と、
    前記第1の指示の受信に応じて、前記上りリンクサブフレームの最後のシンボルの間は前記上りリンク信号の送信を停止する制御部と、
    を備えるユーザ端末。
  2. 前記受信部は、前記上りリンクサブフレームの最初の一定区間の間は前記上りリンク信号の送信を停止するよう指示する第2の指示を前記基地局から受信し、
    前記制御部は、前記第2の指示の受信に応じて、前記上りリンクサブフレームの最初の一定区間の間は前記上りリンク信号の送信を停止する、請求項1に記載のユーザ端末。
  3. 移動通信システムにおける基地局であって、
    アンライセンスドバンドにおいて、前記基地局からユーザ端末に割り当てた上りリンクサブフレーム内で上りリンク信号を前記ユーザ端末から受信する受信部と、
    前記上りリンクサブフレームの最後のシンボルにおける前記上りリンク信号の送信を停止するよう指示する第1の指示を前記ユーザ端末に送信する送信部と、
    を備える基地局
  4. 前記送信部は、さらに、前記上りリンクサブフレームの最初の一定区間の間は前記上りリンク信号の送信を停止するよう指示する第2の指示を前記ユーザ端末に送信する、請求項3に記載の基地局。
  5. 移動通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記基地局が、アンライセンスドバンドにおける上りリンク信号の送信に用いられる上りリンクサブフレームをユーザ端末に割り当てることと、
    前記基地局が、前記上りリンクサブフレームの最後のシンボルにおける前記上りリンク信号の送信を停止するよう指示する第1の指示を前記ユーザ端末に送信することと、
    前記ユーザ端末が、前記アンライセンスドバンドにおいて、前記上りリンクサブフレーム内で前記上りリンク信号を前記基地局に送信することと、
    前記ユーザ端末が、前記第1の指示の受信に応じて、前記上りリンクサブフレームの最後のシンボルの間は前記上りリンク信号の送信を停止することと、を有する通信制御方法。
  6. 前記基地局が、前記上りリンクサブフレームの最初の一定区間の間は前記上りリンク信号の送信を停止するよう指示する第2の指示を前記ユーザ端末に送信することと、
    前記ユーザ端末が、前記第2の指示の受信に応じて、前記上りリンクサブフレームの最初の一定区間の間は前記上りリンク信号の送信を停止することと、をさらに有する請求項5に記載の通信制御方法。
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