JP7098715B2 - 無線通信システムにおいてｌｂｔ手順に基づいて所定の上りリンクリソースを処理する方法及びそのための装置 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムに関し、より詳しくは、無線通信システムにおいてＬＢＴ手順に基づいて所定の上りリンクリソースを処理する方法及びそのための装置に関する。

本発明を適用できる無線通信システムの一例として、３ＧＰＰ ＬＴＥ（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ；以下、「ＬＴＥ」という）通信システムについて簡単に説明する。

図１は、無線通信システムの一例として、Ｅ―ＵＭＴＳ網の構造の概略を示した図である。Ｅ―ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）は、既存のＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）から進化したシステムであって、現在、３ＧＰＰで基礎的な標準化作業を進めている。一般に、Ｅ―ＵＭＴＳは、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）システムと称することもできる。ＵＭＴＳ及びＥ―ＵＭＴＳの技術規格（ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）の詳細な内容は、それぞれ「３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ」のＲｅｌｅａｓｅ ７とＲｅｌｅａｓｅ ８を参照することができる。

図１を参照すると、Ｅ―ＵＭＴＳは、端末（Ｕｓｅｒ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ＵＥ）、基地局（ｅＮｏｄｅ Ｂ；ｅＮＢ）、及びネットワーク（Ｅ―ＵＴＲＡＮ）の終端に位置し、外部ネットワークと接続されるアクセスゲートウェイ（Ａｃｃｅｓｓ Ｇａｔｅｗａｙ；ＡＧ）を含む。基地局は、ブロードキャストサービス、マルチキャストサービス及び／又はユニキャストサービスのために複数のデータストリームを同時に送信することができる。

１つの基地局には１つ以上のセルが存在する。セルは１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のいずれか１つに設定され、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定される。基地局は、複数の端末に対するデータ送受信を制御する。下りリンク（Ｄｏｗｎｌｉｎｋ；ＤＬ）データに対して、基地局は下りリンクスケジューリング情報を送信し、該当端末にデータが送信される時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ａｎｄ ｒｅＱｕｅｓｔ）関連情報などを知らせる。また、上りリンク（Ｕｐｌｉｎｋ；ＵＬ）データに対して、基地局は上りリンクスケジューリング情報を該当端末に送信し、該当端末が使用可能な時間／周波数領域、符号化、データサイズ、ＨＡＲＱ関連情報などを知らせる。基地局同士の間には、ユーザトラフィック又は制御トラフィックの送信のためのインターフェースを用いることができる。コアネットワーク（Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＣＮ）はＡＧ及び端末のユーザ登録などのためのネットワークノードなどで構成可能である。ＡＧは複数のセルで構成されるＴＡ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ａｒｅａ）単位に端末のモビリティを管理する。

無線通信技術は、ＷＣＤＭＡに基づいてＬＴＥまで開発されてきたが、ユーザと事業者の要求と期待は持続的に増加している。また、他の無線アクセス技術が継続して開発されているので、今後、競争力を持つためには新たな技術進化が要求され、ビット当たりの費用減少、サービス利用可能性増大、融通性のある周波数バンドの使用、単純構造と開放型インターフェース、端末の適切なパワー消費などが要求される。

より多い通信装置がより大きい通信容量を要求することにより、既存のＲＡＴに比べて向上したモバイル広帯域通信の必要性が台頭しつつある。また、複数の機器及びモノを接続して様々なサービスを提供する大規模（ｍａｓｓｉｖｅ）ＭＴＣ（Ｍａｃｈｉｎｅ Ｔｙｐｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）が次世代通信（Ｎｅｗ ｒａｄｉｏ；ＮＲ）において考慮される主なイシューの１つである。また、信頼性（ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ）及び遅延（ｌａｔｅｎｃｙ）に敏感なサービス／ＵＥを考慮した通信システム設計が論議されている。このように改善した移動広帯域通信（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｍｏｂｉｌｅ ｂｒｏａｄｂａｎｄ；ｅＭＢＢ）、送信及び超高信頼度と低い待機時間通信（Ｕｌｔｒａ－Ｒｅｌｉａｂｌｅ ａｎｄ Ｌｏｗ Ｌａｔｅｎｃｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ＵＲＬＬＣ）などを考慮した次世代ＲＡＴの導入が論議されている。

上記問題を解決するための本発明の目的は、無線通信システムにおいてＬＢＴ手順に基づいてＵＬリソースを処理する方法及びその装置にある。

免許不要（ｕｎｌｉｃｅｎｓｅｄ）帯域の使用時、基地局が端末をスケジューリングするためにＬＢＴを行っても、割り当てられたＵＬリソースの占有は、実際に端末がそれを使用する時に変更されることができる。予想できなかった占有状態の変更により端末がＬＢＴに失敗して多いＵＬグラントが浪費される危険がある。この問題を解決するために、Ｒｅｌ－１４ＬＡＡでは２つの追加スケジューリング方式が導入されている。１つは複数サブフレームのスケジューリングであり、他の１つはＰＵＳＣＨトリガーＡ及びＢを使用する２段階スケジューリングである。

両方とも端末側でのＬＢＴの成功確率を高めることを目標とする。しかし、両方とも基地局のＬＢＴに基づいて適切なＵＬリソースを提供するために、基地局が注意して占有をモニタすることが求められる。例えば、基地局は相変わらずＵＬリソースの複数のサブフレームを提供するか、又はＰＵＳＣＨトリガーＢを指示するために基地局ＬＢＴに基づいて良い機会を得る必要がある。いつＵＬリソースがビジー（ｂｕｓｙ）状態であるかはほぼ予想できないので、これは基地局に対する負担になることができる。また割り当てられたＵＬリソースを使用するか否かに対する最終決定はとにかく端末が行うので、基地局ＬＢＴは役に立たないか又は不要なものと思われることができる。よって基地局がＬＢＴ無しにＵＬリソースを予め割り当て、予め割り当てられたＵＬリソースを使用するか否かについては端末ＬＢＴに依存した方がよいかも知らない。

ＵＬリソースの事前割り当てにおいて、端末のＬＢＴの成功確率を増加させるために、端末はより長いＵＬリソース区間を選好する。しかし、ＵＬリソースの量に制限があるので、１つの端末がＵＬリソースを長時間独占することはできない。ＳＰＳリソースが周期的に発生するので、かかる点でＬＴＥ ＳＰＳは良い代案になる。

ＬＴＥ ＳＰＳではＰＤＣＣＨを介してＳＰＳリソースの使用を活性化及び非活性化する必要がある。またＳＰＳリソースは周期的に、またＳＰＳ間隔ごとに１つのサブフレームで発生する。時々ＳＰＳリソースの占有も発生し得るので、これはＬＡＡには適合しない。

本発明で解決される技術的課題は以上で言及した事項に限定されず、言及していない別の技術的課題は、以下に説明する本発明の実施例から、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者によって考慮されるであろう。

本発明の目的は、請求の範囲に記載したような無線通信システムにおけるユーザ端末（ＵＥ）の動作方法を提供することにより達成することができる。

本発明の他の側面において、請求の範囲に記載したような通信装置が提供される。

上記一般的な説明と以下の本発明の詳細な説明は例示的なもので、説明のためのものであり、本発明を追加説明するためのものである。

本発明において、端末が予め割り当てられたＵＬリソースで構成される場合、端末が予め割り当てられた使用に関連して、特定期間の間にＬｉｓｔｅｎ－Ｂｅｆｏｒｅ－Ｔａｌｋ動作に失敗すると、端末は予め割り当てられたＵＬリソースの使用を中止する。

本発明で得られる効果は以上に言及した効果に制限されず、言及しなかった他の効果は下記の記載から本発明が属する当該技術分野における当業者に明確に理解されるであろう。

本発明に関する理解を助けるために詳細な説明の一部として含まれる添付図面は、本発明に対する実施例を提供し、詳細な説明と共に本発明の技術的思想を説明する。

無線通信システムの一例として、Ｅ－ＵＭＴＳ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｙｓｔｅｍ）のネットワーク構造を示す図である。 Ｅ－ＵＭＴＳのネットワーク構造を示すブロック図である。 典型的なＥ－ＵＴＲＡＮ及び典型的なＥＰＣのアーキテクチャを示すブロック図である。 ３ＧＰＰ（３ｒｄ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ ｐｒｏｊｅｃｔ）無線アクセスネットワーク標準に基づいて端末とＥ－ＵＴＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコルの制御プレーン及びユーザプレーンを示す図である。 ＮＧ－ＲＡＮ（ＮＧ ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）アーキテクチャのネットワーク構造を示すブロック図である。 ＮＧ－ＲＡＮと５Ｇコアネットワーク（５Ｇ Ｃｏｒｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ；５ＧＣ）の間の機能的分割のアーキテクチャを示すブロック図である。 ３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク標準に基づいて端末とＮＧ－ＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコルの制御プレーン及びユーザプレーンを示す図である。 本発明の一実施例による通信装置を示すブロック図である。 ＬＡＡ（Ｌｉｃｅｎｓｅｄ－Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ）のためのフレーム構造の一例を示す図である。 ＬＢＴ動作の一例を示す図である。 ＬＡＡの複数サブフレームのグラントの一例を示す。 ＬＡＡのトリガーされたグラントの一例を示す図である。 半持続的なスケジューリングの一例を示す図である。 本発明の実施例による無線通信システムにおいてＬＢＴ手順に基づいて所定のＵＬリソースを処理するための概念図である。

ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）はヨーロッパシステム、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）及びＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ）に基づくＷＣＤＭＡ（ｗｉｄｅｂａｎｄ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）で動作する第３世代（３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ、３Ｇ）非同期の移動通信システムである。ＵＭＴＳのＬＴＥ（Ｌｏｎｇ－Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）はＵＭＴＳを規格化する３ＧＰＰにより論議されている。

３ＧＰＰ ＬＴＥは高速パケット通信を可能にする技術である。ユーザ及び提供者の費用を減少させ、サービス品質を改善し、カバレッジ（ｃｏｖｅｒａｇｅ）及びシステム容量を拡張及び改善することを目的とするＬＴＥの課題のための多くの方法が提案されている。３Ｇ ＬＴＥは上位レベルの要求として、ビット当たりの費用減少、増加したサービス利用可能性、周波数帯域の柔軟性、単純な構造、開放型インターフェース及び端末の適切な電力消費を要求する。

以下に添付の図面を参照して説明された本発明の実施例から、本発明の構成、作用及び他の特徴が容易に理解されるであろう。以下に説明される実施例は、本発明の技術的特徴が３ＧＰＰシステムに適用された例である。

本明細書ではＬＴＥシステム及びＬＴＥ－Ａシステムを用いて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、上述した定義に該当するいかなる通信システムにも適用可能である。また本明細書ではＦＤＤ方式に基づいて本発明の実施例を説明するが、これは例示に過ぎず、本発明の実施例は、Ｈ－ＦＤＤ方式又はＴＤＤ方式にも容易に変形して適用可能である。

図２ＡはＥ－ＵＴＲＡＮ（Ｅｖｏｌｖｅｄ－Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ）網構造を示すブロック図である。Ｅ－ＵＭＴＳはＬＴＥシステムとも呼ばれる。通信網はＩＭＳ及びパケットデータを通じたＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ ｏｖｅｒ ＩＰ）などの多様なサービスを提供するために広く配置される。

図２Ａに示したように、Ｅ－ＵＭＴＳ網は、Ｅ－ＵＴＲＡＮ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒａｄｉｏ ａｃｃｅｓｓ ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＥＰＣ（Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔ Ｃｏｒｅ）及び１つ以上の端末を含む。Ｅ－ＵＴＲＡＮは１つ以上のｅＮＢ（ｅｖｏｌｖｅｄ ＮｏｄｅＢ）２０を含み、複数の端末１０が１つのセルに位置する。１つ以上のＥ－ＵＴＲＡＮ ＭＭＥ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ）／ＳＡＥ（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）ゲートウェイ３０はネットワークの終端に位置し、外部ネットワークに接続することもできる。

本明細書において、「下りリンク（ｄｏｗｎｌｉｎｋ）」はｅＮＢ２０から端末１０への通信を称し、「上りリンク（ｕｐｌｉｎｋ）」は端末１０からｅＮＢ２０への通信を称する。端末１０はユーザによって運搬される通信装備を称し、移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＭＳ）、ユーザ端末（Ｕｓｅｒ Ｔｅｒｍｉｎａｌ、ＵＴ）、加入者ステーション（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｓｔａｔｉｏｎ、ＳＳ）又は無線装置とも称される。

図２Ｂは一般的なＥ－ＵＴＲＡＮと一般的なＥＰＣの構造を示すブロック図である。

図２Ｂに示したように、ｅＮＢ２０は、ユーザプレーン及び制御プレーンのエンドポイント（ｅｎｄ ｐｏｉｎｔ）をＵＥ１０に提供する。ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０はセッション及びモビリティ管理機能のエンドポイントをＵＥ１０に提供する。ｅＮＢ２０及びＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０はＳ１インターフェースを介して接続される。

ｅＮＢ２０は一般にＵＥ１０と通信する固定局であって、基地局（ＢＳ）又はアクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ）とも称される。１つのｅＮＢ２０はセルごとに配置することができる。ユーザトラフィック又は制御トラフィックを送信するためのインターフェースをｅＮＢ２０の間で使用することができる。

ＭＭＥは、ｅＮＢ２０に対するＮＡＳシグナリング、ＮＡＳシグナリングセキュリティ、ＡＳセキュリティ制御、３ＧＰＰアクセスネットワーク間のモビリティのためのインター（ｉｎｔｅｒ）ＣＮノードシグナリング、（ページング再送信の制御及び実行を含む）遊休モード（ｉｄｌｅ ｍｏｄｅ）ＵＥ到達可能性（Ｒｅａｃｈａｂｉｌｉｔｙ）、（遊休モード及び活性モード（ａｃｔｉｖｅ ｍｏｄｅ）のＵＥのための）トラッキング領域リスト管理、ＰＤＮ ＧＷ及びサービングＧＷ選択、ＭＭＥの変化が伴うハンドオーバーのためのＭＭＥ選択、２Ｇ又は３Ｇ ３ＧＰＰアクセスネットワークへのハンドオーバーのためのＳＧＳＮ選択、ローミング、認証、専用ベアラ設定を含むベアラ管理、（ＥＴＷＳ及びＣＭＡＳを含む）ＰＷＳメッセージ送信のためのサポートを含む多様な機能を行う。ＳＡＥゲートウェイホストは、ユーザ毎ベースのパケットフィルタリング（例えば、ディープパケットインスペクションを使用）、適法なインターセプション（Ｌａｗｆｕｌ Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ）、ＵＥ ＩＰアドレス割り当て、下りリンクでの送信（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）レベルパケットマーキング、ＵＬ及びＤＬサービスレベル課金、ゲーティング及びレート強化、ＡＰＮ－ＡＭＢＲに基づいたＤＬレート強化を含む多様な機能を提供する。ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０は明確性のために本明細書では単純に「ゲートウェイ」と称する。しかし、ＭＭＥ／ＳＡＥゲートウェイ３０はＭＭＥ及びＳＡＥゲートウェイの両方を全て含む。

複数のノードは、ｅＮＢ２０とゲートウェイ３０との間でＳ１インターフェースを介して接続される。各ｅＮＢ２０はＸ２インターフェースを介して相互に接続することができ、各隣接ｅＮＢはＸ２インターフェースを有するメッシュネットワーク構造（ｍｅｓｈｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有することができる。

図２Ｂに示したように、ｅＮＢ２０は、ゲートウェイ３０に対する選択、無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＲＣ）活性化の間、ゲートウェイに向かうルーティング、ページングメッセージのスケジューリング及び送信、ブロードキャストチャネル（ＢＣＣＨ）情報のスケジューリング及び送信、上りリンク及び下りリンクの全てにおける各ＵＥ１０のための動的リソース割り当て、ｅＮＢ測定の構成及び準備、無線ベアラ制御、無線承認制御（Ｒａｄｉｏ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ、ＲＡＣ）及びＬＴＥ＿ＡＣＴＩＶＥ状態での接続モビリティ制御などの各機能を行う。ＥＰＣにおいて、ゲートウェイ３０はページング発信、ＬＴＥ＿ＩＤＬＥ状態管理、ユーザプレーン暗号化、システムアーキテクチャエボリューション（Ｓｙｓｔｅｍ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ、ＳＡＥ）ベアラ制御及び非アクセス層（Ｎｏｎ－Ａｃｃｅｓｓ Ｓｔｒａｔｕｍ、ＮＡＳ）シグナリングの暗号化及び完全性保護などの各機能を行う。

ＥＰＣは、モビリティ管理エンティティ（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｅｎｔｉｔｙ、ＭＭＥ）、サービングゲートウェイ（ｓｅｒｖｉｎｇ－ｇａｔｅｗａｙ、Ｓ－ＧＷ）及びパケットデータネットワークゲートウェイ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｎｅｔｗｏｒｋ－Ｇａｔｅｗａｙ、ＰＤＮ－ＧＷ）を含む。ＭＭＥは、主に各端末のモビリティを管理する目的で用いられる接続及び利用可能性に対する情報を有する。Ｓ－ＧＷは、Ｅ－ＵＴＲＡＮを終端点として有するゲートウェイで、ＰＤＮ－ＧＷは、パケットデータネットワーク（ＰＤＮ）を終端点として有するゲートウェイである。

図３は３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク規格に基づく端末とＥ－ＵＴＲＡＮとの間の無線インターフェースプロトコルの制御プレーン及びユーザプレーンの構造を示す図である。制御プレーンとは、端末とネットワークとが信号を管理するために用いる制御メッセージが送信される通路のことを意味する。ユーザプレーンとは、アプリケーション層で生成されたデータ、例えば、音声データ又はインターネットパケットデータなどが送信される通路のことを意味する。

第１層である物理層は、物理チャネル（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を用いて上位層に情報送信サービス（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を提供する。物理層は、上位の媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層とはトランスポートチャネル（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して接続されている。該トランスポートチャネルを通じて媒体アクセス制御層と物理層との間にデータが移動する。送信側の物理層と受信側の物理層との間には物理チャネルを通じてデータが移動する。該物理チャネルは、時間及び周波数を無線リソースとして活用する。具体的に、物理チャネルは、下りリンクにおいてＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調され、上りリンクにおいてＳＣ－ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式で変調される。

第２層の媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）層は、論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）を通じて、上位層である無線リンク制御（Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＬＣ）層にサービスを提供する。第２層のＲＬＣ層は、信頼できるデータ送信をサポートする。ＲＬＣ層の機能は、ＭＡＣ内部の機能ブロックとしてもよい。第２層のＰＤＣＰ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層は、帯域幅の狭い無線インターフェースでＩＰｖ４やＩＰｖ６のようなＩＰパケットを効率的に送信するために、余分の制御情報を減らすヘッダ圧縮（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）機能を果たす。

第３層の最下部に位置する無線リソース制御（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ；ＲＲＣ）層は制御プレーンにのみ定義される。ＲＲＣ層は無線ベアラー（Ｒａｄｉｏ Ｂｅａｒｅｒ）の設定（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）、再設定（Ｒｅ－ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び解除（Ｒｅｌｅａｓｅ）に関連して、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の制御を担当する。無線ベアラー（ＲＢ）とは、端末とネットワーク間のデータ伝達のために第２層により提供されるサービスのことを意味する。そのために、端末のＲＲＣ層とネットワークのＲＲＣ層とはＲＲＣメッセージを互いに交換する。

ｅＮＢを構成する１つのセルは、１．２５、２．５、５、１０、１５、２０ＭＨｚなどの帯域幅のうちの１つに設定されて、複数の端末に下り又は上り送信サービスを提供する。互いに異なるセルは、互いに異なる帯域幅を提供するように設定される。

Ｅ－ＵＴＲＡＮから端末への送信のための下りトランスポートチャネルとしては、システム情報を送信するＢＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ページングメッセージを送信するＰＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する下りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。下りマルチキャスト又はブロードキャストサービスのトラフィック又は制御メッセージは、下りＳＣＨを介して送信されてもよく、別の下りＭＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｈａｎｎｅｌ）を介して送信されてもよい。

一方、端末からネットワークにデータを送信する上りトランスポートチャネルとしては、初期制御メッセージを送信するＲＡＣＨ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ユーザトラフィックや制御メッセージを送信する上りＳＣＨ（Ｓｈａｒｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ）がある。トランスポートチャネルの上位に存在し、トランスポートチャネルにマッピングされる論理チャネル（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）としては、ＢＣＣＨ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＰＣＣＨ（Ｐａｇｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＣＣＣＨ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＣＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｈａｎｎｅｌ）、ＭＴＣＨ（Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｃｈａｎｎｅｌ）などがある。

図４ＡはＮＧ無線アクセスネットワーク（ＮＧ－ＲＡＮ）アーキテクチャのネットワーク構造を示すブロック図であり、図４ＢはＮＧ－ＲＡＮと５Ｇコアネットワーク（５ＧＣ）の間の機能的分割アーキテクチャを説明するブロック図である。

ＮＧ－ＲＡＮノードは、端末にＮＲユーザプレーン及び制御プレーンプロトコル終端を提供するｇＮＢ、又は端末にＥ－ＵＴＲＡユーザプレーン及び制御プレーンプロトコル終端を提供するｎＧ－ｅＮＢである。

ｇＮＢとｎｇ－ｅＮＢはＸｎインターフェースを介して相互に接続される。またｇＮＢ及びｎｇ－ｅＮＢはＮＧインターフェースを介して５ＧＣに、より具体的にはＮＧ－Ｃインターフェースを介してＡＭＦ（Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に、またＮＧ－Ｕインターフェースを介してＵＰＦ（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に接続される。

ＸｎインターフェースはＸｎユーザプレーン（Ｘｎ－Ｕ）とＸｎ制御プレーン（Ｘｎ－Ｃ）を含む。Ｘｎユーザプレーン（Ｘｎ－Ｕ）インターフェースは２つのＮＧ－ＲＡＮノードの間に定義される。トランスポートネットワーク層（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｎｅｔｗｏｒｋ ｌａｙｅｒ）はＩＰトランスポート（ＩＰ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）上に構築され、ＧＴＰ－ＵはユーザプレーンＰＤＵを送信するためにＵＤＰ／ＩＰの上端で使用される。Ｘｎ－ＵはユーザプレーンＰＤＵの無保証（ｎｏｎ－ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ）伝達を提供し、以下の機能をサポートする。i）データフォーワーディング及びii）フロー制御。Ｘｎ制御プレーンインターフェース（Ｘｎ－Ｃ）は２つのＮＧ－ＲＡＮノードの間に定義される。トランスポートネットワーク層はＩＰ上端のＳＣＴＰ上に構築される。アプリケーション層シグナリングプロトコルは、ＸｎＡＰ（Ｘｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）とも呼ばれる。ＳＣＴＰ層はアプリケーション層メッセージの保証された伝達を提供する。トランスポートＩＰ層においてポイントツーポイント（ｐｏｉｎｔ－ｔｏ－ｐｏｉｎｔ）送信は、シグナリングＰＤＵを伝達する時に使用される。Ｘｎ－Ｃインターフェースは、i）Ｘｎインターフェース管理、ii）コンテキスト送信及びＲＡＮページングを含むＵＥモビリティ管理、及びiii）デュアルコネクティビティ （Ｄｕａｌ ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ）機能をサポートする。

ＮＧインターフェースにはＮＧユーザプレーン（ＮＧ－Ｕ）及びＮＧ制御プレーン（ＮＧ－Ｃ）が含まれる。ＮＧユーザプレーンインターフェース（ＮＧ－Ｕ）はＮＧ－ＲＡＮノードとＵＰＦの間に定義される。トランスポートネットワーク層はＩＰトランスポート上に構築され、ＧＴＰ－ＵはＮＧ－ＲＡＮノードとＵＰＦの間でユーザプレーンＰＤＵを伝達するためにＵＤＰ／ＩＰの上端で使用される。ＮＧ－ＵはＮＧ－ＲＡＮノードとＵＰＦの間のユーザプレーンＰＤＵの無保証伝達を提供する。

ＮＧ制御プレーンインターフェース（ＮＧ－Ｃ）はＮＧ－ＲＡＮノードとＡＭＦの間で定義される。トランスポートネットワーク層はＩＰトランスポート上に構築される。信号メッセージの安定した送信のために、ＳＣＴＰがＩＰ上端に追加される。アプリケーション層シグナリングプロトコルはＮＧＡＰ（ＮＧＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）とも呼ばれる。ＳＣＴＰ層はアプリケーション層メッセージの保証された伝達を提供する。この送信時、ＩＰ層ポイントツーポイント送信を使用してシグナリングＰＤＵを伝達する。

ＮＧ－Ｃは、i）ＮＧインターフェース管理、ii）ＵＥコンテキスト管理、iii）ＵＥモビリティ管理、iv）設定伝達、及びv）警告メッセージ送信機能を提供する。

ｇＮＢ及びｎｇ－ｅＮＢは、i）無線リソース管理のための機能、即ち、無線ベアラ制御、無線許容制御、接続モビリティ制御、上りリンク及び下りリンク（スケジューリング）の全てにおいて、ＵＥに対するリソースの動的割り当て、ii）ＩＰヘッダ圧縮、データの暗号化及び完全性保護、iii）端末が提供する情報からＡＭＦへのルーティングを決定できない時、端末付着時、ＡＭＦの選択、iv）ＵＰＦに向かうユーザプレーンデータのルーティング、v）ＡＭＦに向かう制御プレーン情報のルーティング、vi）接続設定及びリリース、vii）（ＡＭＦで発生した）ページングメッセージのスケジューリング及び送信、viii）（ＡＭＦ又はＯ＆Ｍで発生した）システムブロードキャスト情報のスケジューリング及び送信、ix）モビリティ及びスケジューリングのための測定及び測定報告設定、x）上りリンクにおける送信レベルのパケットマーキング、xi）セッション管理、xii）ネットワークスライスのサポート及びxiii）ＱｏＳフロー管理及びデータ無線ベアラへのマッピングなどの機能を担当する。ＡＭＦ（Ａｃｃｅｓｓ ａｎｄ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、i）ＮＡＳシグナリング終了、ii）ＮＡＳ信号セキュリティ、iii）ＡＳセキュリティ制御、iv）３ＧＰＰアクセスネットワークの間のモビリティのためのインターＣＮノードシグナリング、v）休止モードＵＥ到達可能性（ページング再送信の制御及び実行を含む）、vi）登録領域管理、vii）システム内及びシステム間のモビリティサポート、viii）アクセス認証、ix）モビリティ管理制御（加入及びポリシー）、x）ネットワークスライスのサポート、及びxi）ＳＭＦ選択の主要機能を担当する。

ＵＰＦ（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、i）Ｉｎｔｒａ／Ｉｎｔｅｒ－ＲＡＴのモビリティのためのアンカーポイント（該当する場合）、ii）データネットワークに対する相互接続の外部ＰＤＵセッションポイント、iii）パケット検査及びポリシー規則執行のユーザプレーン部分、iv）トラフィック使用報告、v）データネットワークへのトラフィックフローのルーティングをサポートする上りリンク分類器、vi）ユーザプレーンに対するＱｏＳ処理、例えば、パケットフィルタリング、ゲーティング、ＵＬ／ＤＬレート施行、及びvii）上りリンクトラフィック検証（ＳＤＦ対ＱｏＳフローマッピング）の主要機能を担当する。

セッション管理機能（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＳＭＦ）は、i）セッション管理、ii）ＵＥ ＩＰアドレス割り当て及び管理、iii）ＵＰ機能の選択及び制御、iv）トラフィックを適切な対象にルーティングするためにＵＰＦにおけるトラフィック調整設定、v）ポリシー執行の制御部分及びＱｏＳ制御、vi）下りリンクデータ通報の主要機能を担当する。

図５は３ＧＰＰ無線アクセスネットワーク標準に基づくＵＥとＮＧ－ＲＡＮの間の無線インターフェースプロトコルの制御プレーン及びユーザプレーンを示す図である。

ユーザプレーンプロトコルスタックは、Ｐｈｙ、ＭＡＣ、ＲＬＣ、ＰＤＣＰ及び５Ｇ ＱｏＳモデルをサポートするために新しく導入したＳＤＡＰ（Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を含む。

ＳＤＡＰエンティティの主要サービス及び機能は、i）ＱｏＳフローとデータ無線ベアラの間のマッピング、ii）ＤＬ及びＵＬパケットの全てにおけるＱｏＳフローＩＤ（ＱＦＩ）マーキングである。ＳＤＡＰの単一プロトコルエンティティは各々の個別ＰＤＵセッションごとに設定される。

ＱｏＳフローについて上位層からＳＤＡＰ ＳＤＵを受信した時、送信ＳＤＡＰエンティティはＱｏＳフローについて貯蔵されたＱｏＳフロー対ＤＲＢマッピング規則がない場合、ＳＤＡＰ ＳＤＵをデフォルトＤＲＢにマッピングすることができる。ＱｏＳフローについて貯蔵されたＱｏＳフロー対ＤＲＢマッピング規則がある場合、ＳＤＡＰエンティティは貯蔵されたＱｏＳフロー対ＤＲＢマッピング規則によってＳＤＢ ＳＤＵをＤＲＢにマッピングすることができる。また、ＳＤＡＰエンティティはＳＤＡＰ ＰＤＵを構成して下位層に伝達できる。

図６は本発明の一実施例による通信装置を示すブロック図である。

図６に示した装置は、メカニズムを行うように構成されたユーザ端末（ＵＥ）及び／又はｅＮＢ／ｇＮＢであってもよいが、同一の動作を行う任意の装置であってもよい。

図６に示したように、上記装置はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）／マイクロプロセッサ１１０及びＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュール（送受信機；１３５）を含む。ＤＳＰ／マイクロプロセッサ１１０は、送受信機１３５に電気的に接続されて送受信機１３５を制御する。さらに、この装置は設計者の選択によって、電力管理モジュール１０５、バッテリ１５５、ディスプレイ１１５、キーパッド１２０、ＳＩＭカード１２５、メモリ装置１３０、スピーカー１４５及び入力装置１５０を含むこともできる。

特に、図６は、ネットワークから無線信号を受信するように構成された受信機１３５及びネットワークに無線信号を送信するように構成された送信機１３５を含む端末を示してもよい。このような受信機と送信機は送受信機１３５を構成する。端末は送受信機（受信機及び送信機、１３５）に接続されたプロセッサ１１０をさらに含むこともできる。

また図６は端末に要求メッセージを送信するように構成された送信機１３５及び端末から送受信タイミング情報を受信するように構成された受信機１３５を含むネットワーク装置を示してもよい。送信機及び受信機は送受信機１３５を構成する。さらにネットワークは送信機及び受信機に接続されたプロセッサ１１０を含む。このプロセッサ１１０は、送受信タイミング情報に基づいて遅延を計算することができる。

図７はＬＡＡ（Ｌｉｃｅｎｓｅ－Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ）のためのフレーム構造を例示する図である。

免許不要スペクトルで動作する少なくとも１つのＳＣｅｌｌを有するキャリアアグリゲーションをＬＡＡという。従って、ＬＡＡにおいて、ＵＥに対して構成されたサービングセルセットはＬＡＡ ＳＣｅｌｌとも称される、フレーム構造タイプ３によって免許不要スペクトルで動作する少なくとも１つのＳＣｅｌｌを常に含む。特に指定しない限り、ＬＡＡ ＳＣｅｌｌは一般ＳＣｅｌｌの役割を果たす。

フレーム構造タイプ３は一般サイクリックプレフィックス（ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ）のみのＬＡＡのセカンダリセル動作（ＬＡＡ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｅｌｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）に適用することができる。各１０ｍｓの無線フレームは１０個の同じサイズのサブフレームに分割される。各サブフレームは同じサイズの２つのスロットで構成される。無線フレーム内の１０個のサブフレームは下りリンク又は上りリンクの送信に利用可能である。ＬＴＥ ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）のように、フレーム構造タイプ３を使用する上りリンク及び下りリンクの動作は同じ周波数チャネル上で実行されるが、時間的には分離される。しかし、ＬＴＥ ＴＤＤとは異なり、サブフレームは下りリンクサブフレーム又は上りリンクサブフレームで構成されず、基地局又は無線装置により使用できる。

搬送波を共有するＩＥＥＥ８０２．１１ｎ／１１ａｃ装置の不在を長期間（例：規制水準によって）保証できない場合、またそのリリースについて、Ｅ－ＵＴＲＡＮが同時に送信できる最大免許不要チャネル数が４以下である場合、ＬＡＡ ＳＣｅｌｌ送信が行われる任意の２つの搬送波中心周波数の間の最大周波数間隔は６２ＭＨｚ以下でなければならない。端末はＴＳ３６．１３３によって周波数分離をサポートしなければならない。

ＬＡＡ基地局と端末はＬＡＡ ＳＣｅｌｌでの送信前にＬＢＴ（Ｌｉｓｔｅｎ－Ｂｅｆｏｒｅ－Ｔａｌｋ）を適用する。ＬＢＴが適用されると、送信器はチャネルを聞き／感知して、チャネルが使用可能であるか或いは使用中であるかを決定する。チャネルが空いていると判断されると、送信器は送信を行うことができ、そうではないと行わない。ＬＡＡ基地局がＬＡＡチャネルアクセスのために他の技術のチャネルアクセス信号を使用する場合、ＬＡＡの最大エネルギー感知臨界値の要求事項を引き続き満たす。

ＵＥが適用するＬＢＴタイプ（即ち、タイプ１又はタイプ２の上りリンクチャネルアクセス）は、ＬＡＡ ＳＣｅｌｌ上の上りリンクＰＵＳＣＨ送信のための上りリンクグラントによりシグナリングされる。

上りリンクＬＡＡ動作の場合、基地局は選択されたチャネルアクセス優先順位クラス又は下記より低いチャネルアクセス優先順位クラスに該当する全てのトラフィックを送信するために必要な最小値より多いサブフレームをＵＥにスケジューリングしてはいけない（即ち、表１においてより低い数に）。

－タイプ１の上りリンクチャネルアクセス手順が端末にシグナリングされた場合、端末から受信した最新ＢＳＲ及び上りリンクトラフィックに基づくＵＬグラントによりシグナリングされたチャネルアクセス優先順位クラス。

－タイプ２の上りリンクチャネルアクセス手順が端末にシグナリングされた場合、下りリンクトラフィック、端末から受信した最新ＢＳＲ及び上りリンクトラフィックに基づいて基地局が使用するチャネルアクセス優先順位クラス。

チャネルアクセス優先順位クラスとＱＣＩの間のマッピング

ＬＡＡ搬送波で上りリンク及び下りリンク送信を行う時に使用できる４つのチャネルアクセス優先順位クラスが定義されている。表１では互いに異なる標準化されたＱＣＩに属するトラフィックがどのチャネルアクセス優先順位クラスを使用するかを示している。非標準ＱＣＩ（即ち、運営者固有のＱＣＩ）はこの表に従って適切なチャネルアクセス優先順位クラスを使用する必要がある。即ち、非標準ＱＣＩに使用されるチャネルアクセス優先順位クラスは、非標準ＱＣＩのトラフィッククラスに最適の標準化されたＱＣＩのチャネルアクセス優先順位クラスでなければならない。

上りリンクの場合、基地局は論理チャネルグループにおいて最低の優先順位ＱＣＩを考慮してチャネルアクセス優先順位クラスを選択する。

向上したライセンス支援アクセス（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｌｉｃｅｎｓｅｄ ａｓｓｉｓｔｅｄ Ａｃｃｅｓｓ；ｅＬＡＡ）は、セルラー業者が免許不要スペクトルをそれらのネットワークに完全に統合するために必要な技術を提供する新しいＬＴＥ Ｒｅｌｅａｓｅ１４の動作モードである。下りリンク専用のＬＴＥリリース１３ＬＡＡの改善したｅＬＡＡ技術は、免許不要帯域においてＬＴＥの上りリンク及び下りリンク動作を全て可能にする。

図８はＬＢＴ動作の一例を示す図である。

ＬＢＴ手順は端末がチャネルを使用する前にＣＣＡ（ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）検査を適用するメカニズムであると定義される。ＣＣＡはチャネルが占有されたか或いは空いているかを決定するために、少なくともエネルギー検出を用いてチャネル上の他の信号の存在又は不在を決定する。ヨーロッパ及び日本では免許不要帯域においてＬＢＴの使用を規定している。規定事項とは別に、ＬＢＴによる搬送波感知は免許不要スペクトルを公正に共有する１つの方式であるので、これは単一のグローバルソリューションフレームワークで免許不要スペクトルにおける公正かつ親しい動作のための必須機能である。

ｅＬＡＡにおいて、下りリンクと上りリンクにおけるチャネルアクセスはＬＢＴ機能による。まず無線装置又は基地局は送信前に通信がないことを確認するために、通信チャネルを"感知"する必要がある。"チャネル感知"手順は、通信チャネルにおけるエネルギーレベルの感知に依存する。ＬＢＴパラメータ（タイプ／持続時間、クリアチャネル評価パラメータなど）は基地局により無線装置に構成される。

図９ＡはＬＡＡの複数サブフレームのグラントを示し、図９ＢはＬＡＡのトリガーされたグラントを示す図である。

免許不要帯域の使用時、基地局が端末をスケジューリングするためにＬＢＴを行っても、割り当てられたＵＬリソースの占有は、実際に端末がそれを使用する時に変更されることができる。予想できなかった占有状態の変更により端末がＬＢＴに失敗して多いＵＬグラントが浪費される危険がある。この問題を解決するために、Ｒｅｌ－１４ＬＡＡでは２つの追加スケジューリング方式が導入されている。１つは複数サブフレームのスケジューリングであり（図９Ａ）、他の１つはＰＵＳＣＨトリガーＡ及びＢを使用する２段階スケジューリングである（図９Ｂ）。

ｅＬＡＡシステムにおいて、基地局は複数サブフレームのグラントを使用して無線装置に最大４つの複数の連続するサブフレームのリソースを割り当てることができる（図９Ａを参照）。ｅＬＡＡシステムは、基地局が最大４つの連続するサブフレームで無線装置に対するリソースをスケジューリングするために物理下りリンク制御チャネル（ＰＤＣＣＨ）を介して送信できる２つの新しい下りリンク制御情報（ＤＣＩ）フォーマット（即ち、フォーマット０Ｂ及び４Ｂ）を指定する。

既存のＬＴＥにおいて無線装置は上りリンクグラントを処理するために４つのサブフレームが必要である。ｅＬＡＡシステムはトリガーされたグラントを指定して速いリソース割り当てを可能にする。まず基地局はリソース割り当て命令を無線装置に送信し、その後、処理時間が短いトリガーを送信して無線装置に送信時間を指示する。リソース割り当て命令とトリガーの間のタイミングは柔軟である（図９Ｂを参照）。

両方とも端末側でのＬＢＴの成功確率を高めることを目標とする。複数サブフレームのスケジューリングにおいて、端末に最大４つのサブフレームが提供されることにより、端末のＬＢＴの成功確率を増加させることができる。２段階スケジューリングにおいて、ＰＵＳＣＨトリガーＢと実際の上りリンク送信の間に非常に短い時間間隔があるので、端末のＬＢＴの成功確率を増加させるためにも役になる。

しかし、両方とも基地局ＬＢＴに基づいて適切な上りリンクリソースを提供するために、基地局が注意して占有をモニタすることが求められる。例えば、基地局はＵＬリソースの複数のサブフレームを提供するか、又はＰＵＳＣＨトリガーＢを指示するために基地局のＬＢＴに基づいて良い機会を得る必要がある。ＵＬリソースがビジー状態であるか否かはほぼ予想できないので、これは基地局に対する負担になることができる。また割り当てられたＵＬリソースを使用するか否かに対する最終決定は端末が行うので、基地局のＬＢＴは役に立たないか又は不要なものと思われることができる。よって基地局がＬＢＴ無しにＵＬリソースを予め割り当て、予め割り当てられたＵＬリソースを使用するか否かについては端末のＬＢＴに依存した方がよいかもしれない。

図１０は半持続的スケジューリングを例示する図である。

スケジューラの目的は、どの端末がデータを送受信するか、及びどのリソースブロックセットで送受信するかを決定することにある。基地局は核心要素であり、殆どのシステムの全般的な動作を決定する。基本動作はいわゆる動的スケジューリングであり、ここで基地局は各々の１ｍｓ ＴＴＩでスケジューリング情報を選択された端末セットに送信して、上りリンク及び下りリンク送信動作を制御する。スケジューリングの決定はＰＤＣＣＨを介して送信される。制御シグナリングのオーバーヘッドを減少させるために、半持続的スケジューリングも可能である。

キャリアアグリゲーションの場合、各コンポーネントキャリアは個別スケジューリング割り当て／グラント及びスケジューリングされたコンポーネントキャリア当たり１つのＤＬ－ＳＣＨ／ＵＬ－ＳＣＨを介して独立してスケジューリングされる。半持続的スケジューリングの主要用途は、複数のコンポーネントキャリアを必要としない小さいペイロードのためのものであることを勘案して、半持続的スケジューリングはプライマリコンポーネントキャリアでのみサポートされる。

下りリンクのスケジューラは端末の送信及びこれらの端末の各々に対して、端末のＤＬ－ＳＣＨ（又はキャリアアグリゲーションの場合、ＤＬ－ＳＣＨ）が送信されるリソースブロックセットを動的に制御する。

上りリンクスケジューラはどの端末がそれらのＵＬ－ＳＣＨ（又はキャリアアグリゲーションの場合、ＵＬ－ＳＣＨ）を介して、またどの上りリンクリソースで送信するかを動的に制御する。

上りリンク及び下りリンクスケジューリングの基礎は各々のサブフレームで新しいスケジューリング決定を行う動的スケジューリングであり、これは使用されるリソースの観点から見ると、完全な柔軟性を許し、各サブフレームでＰＤＣＣＨを介してスケジューリング決定事項を送信する費用を払って送信データ量の大きい変動を処理することができる。数多い状況において、ＰＤＣＣＨ上の制御シグナリングオーバーヘッドはその理由が明らかであり、ＤＬ－ＳＣＨ／ＵＬ－ＳＣＨ上のペイロードに比べて相対的に小さい。しかし、特にＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ－ｏｖｅｒ ＩＰ）のような一部のサービスは相対的に小さいペイロードを定期的に送信することが特徴である。かかるサービスに対する制御シグナリングのオーバーヘッドを減らすために、ＬＴＥは動的スケジューリング以外にも半持続的スケジューリングを提供する。

半持続的スケジューリングの場合、端末にはスケジューリング決定と、追加通知があるまで全てのｎ番目のサブフレームにそのスケジューリング決定が適用されるという指示が、ＰＤＣＣＨを介して共に提供される。従って、図１０に示したように、制御シグナリングは１回だけ使用されてオーバーヘッドが減少する。半持続的にスケジューリングされる送信の周期（即ち、ｎの値）は、ＲＲＣシグナリングにより予め設定され、半持続的Ｃ－ＲＮＴＩを使用するＰＤＣＣＨを介して活性化及び非活性化される。例えば、ＶｏＩＰ（ｖｏｉｃｅ－ｏｖｅｒ ＩＰ）の場合、スケジューラは半持続的スケジューリングのために周期を２０ｍｓに設定することができ、一度トークスパート（ｔａｌｋ ｓｐｕｒｔ）が開始されると、半持続的パターンがＰＤＣＣＨによりトリガーされる。

半持続的スケジューリングを活性化した後、端末は上りリンク及び下りリンクスケジューリング命令についてＰＤＣＣＨを続けてモニタする。動的スケジューリング命令が検出されると、動的スケジューリング命令は、該当する特定のサブフレームで半持続的スケジューリングより優先し、これは半持続的に割り当てられたリソースを増加させる場合に有用である。例えば、ウェブブラウジングとＶｏＩＰを並行する場合、ウェブページのダウンロード時に半持続的リソース割り当ては無視し、より大きい送信ブロックを使用した方が好ましい。

下りリンクの場合、初期送信のみ半持続的スケジューリングを使用する。再送信はＰＤＣＣＨ割り当てを使用して明示的にスケジューリングされる。これは、下りリンクにおいて非同期ハイブリッドＡＲＱプロトコルの使用にすぐ伴われる。一方、上りリンクの再送信は半持続的に割り当てられたサブフレームに従うか、又は動的にスケジューリングされる。

半持続的スケジューリングはプライマリコンポーネントキャリアでのみサポートされ、セカンダリコンポーネントキャリアでの全ての送信は動的にスケジューリングされる。半持続的スケジューリングは単一コンポーネントキャリアでも十分な低速サービスのためのものであるので、これは合理的な動作である。

既存のＬＴＥ仕様によれば、基地局はＲＲＣシグナリングによりＳＰＳリソース構成を端末に提供し、端末は多数のコンポーネントキャリアを構成しても、プライマリコンポーネントキャリア上のＳＰＳリソース構成に基づいてＳＰＳリソースを構成する。

一方、ＮＲの場合、異なる特性の様々なサービスにサービス固有の専用ネットワークを提供するために、プライマリコンポーネントキャリア及びセカンダリコンポーネントキャリアは互いに異なる類型のデータを独立してサービスすることができる。この場合、セカンダリコンポーネントキャリアはそれ以上プライマリコンポーネントキャリアに依存しないので、プライマリコンポーネントキャリアだけではなく、セカンダリコンポーネントキャリアにも半持続的スケジューリングを適用した方が好ましい。

また、ＮＲでは２つの類型に構成された上りリンクグラントを定義する。i）タイプ１の場合、ＲＲＣは構成された上りリンクグラント（周期を含む）を直接提供し、ii）タイプ２の場合、ＲＲＣは構成された上りリンクグラントの周期を定義し、ＣＳ－ＲＮＴＩにアドレスされたＰＤＣＣＨは構成された上りリンクグラントをシグナリング及び活性化又は非活性化する。即ち、ＣＳ－ＲＮＴＩにアドレスされたＰＤＣＣＨは、上りリンクグラントが非活性化されるまでＲＲＣにより定義された周期によって上りリンクグラントが暗黙的に再使用できることを示す。

構成された上りリンクグラントが活性である場合、端末がＰＤＣＣＨ上で自分のＣ－ＲＮＴＩ／ＣＳ－ＲＮＴＩを見付けられないと、構成された上りリンクグラントに従って上りリンク送信を行うことができる。そうではないと、端末がＰＤＣＣＨ上で自分のＣ－ＲＮＴＩ／ＣＳ－ＲＮＴＩを見付けると、ＰＤＣＣＨ割り当ては構成された上りリンクグラントをオーバーライドする。

ＣＡが設定された場合、サービングセル当たり最大１つの構成された上りリンクグラントがシグナリングされる。ＢＡが構成されると、ＢＷＰ当たり最大１つの構成された上りリンクグラントがシグナリングされる。各サービングセルには１回に１つの構成された上りリンクグラントのみが活性化される。１つのサービングセルについて構成された上りリンクグラントは、タイプ１又はタイプ２である。タイプ２の場合、構成された上りリンクグラントの活性化及び非活性化はサービングセルの間で独立している。ＳＵＬが構成される場合、構成された上りリンクグラントはセルの２つのＵＬのうちの１つのみに対してシグナリングされる。構成されたグラントタイプ２はＬＴＥ ＳＰＳと同一である。

構成されたグラントタイプ２（又はＬＴＥ ＳＰＳ）において、端末は端末ＬＢＴの成功確率を高めるために、より長い期間のＵＬリソースを選好する。しかし、ＵＬリソースの量が限定しているので、１つの端末が長時間ＵＬリソースを独占することはできない。この時ＳＰＳリソースは周期的に発生するので、ＬＴＥ ＳＰＳは良い代案となり得る。構成されたグラントタイプ２（又はＬＴＥ ＳＰＳ）において、ＵＬリソースの事前割り当ての使用はＰＤＣＣＨにより活性化及び非活性化される必要がある。また、ＵＬリソースの事前割り当ては周期的に、またＳＰＳ間隔ごとに１つのサブフレームで発生する。ＳＰＳリソースの占有も時々偶然に発生するので、これはＬＡＡには適合しない。従ってＳＰＳの向上を考えることができる。

図１１は本発明の実施例による無線通信システムにおいてＬＢＴ手順に基づいて所定のＵＬリソースを処理するための概念図である。

本発明において、予め割り当てられたＵＬリソースが端末に設定された場合、端末は予め割り当てられたＵＬリソースの使用に関連して特定期間の間にＬｉｓｔｅｎ－Ｂｅｆｏｒｅ－Ｔａｌｋ動作に失敗すると、端末は予め割り当てられたＵＬリソースの使用を中止する。

端末に免許不要スペクトルで動作する少なくとも１つのサービングセルが設定された場合（即ち、ＬＡＡ動作）、端末はネットワークから上りリンク（ＵＬ）リソース設定のための情報を受信する（Ｓ１１０１）。

好ましくは、このＵＬリソースの設定は予め割り当てられたＵＬリソース及びＵＬリソースに対するＬＢＴの失敗の最大数を含む。

予め割り当てられたＵＬリソースは端末がＰＤＣＣＨ無しに使用できる、以下を含む上りリンクリソースを称する。i）半持続的スケジューリング（ＳＰＳ）リソース、ii）グラントフリー（Ｇｒａｎｔ－ｆｒｅｅ）リソース、iii） コンテンションベースの上りリンクリソース、又はiv）ＰＤＣＣＨを使用した動的ＵＬグラント以外の全ての上りリンクリソース。

好ましくは、ＵＬリソースに対するＬＢＴの失敗の最大数は、端末がＵＬリソース使用を開始してからの最大の連続するＬＢＴの失敗の数、又は端末がＵＬリソース使用を開始してから集計された総ＬＢＴ失敗の最大数である。

さらにＵＬリソース設定はＵＬリソースの間隔（例えば、無線フレーム又はサブフレーム数）又はＵＬリソースの長さ（例えば、サブフレーム／スロット数又は絶対的な時間期間）を含む。

例えば、ＵＬリソース設定がＵＬリソースの間隔を指示する場合、ＵＬリソースは指示された間隔で周期的に発生する。ＵＬリソース設定がＵＬリソース長さを指示する場合、ＵＬリソースは間隔当たりに指示された長さの間に発生する。

予め割り当てられたＵＬリソースが端末に設定された後、端末はＵＬリソースを使用して上りリンクデータ送信のためにＬＢＴ（Ｌｉｓｔｅｎ－Ｂｅｆｏｒｅ－Ｔａｌｋ）動作を行う。

端末がネットワークから活性化命令を受信した時（例えば、タイプ２）又は予め割り当てられたＵＬリソース（例えば、タイプ１）が端末に設定された直後、端末はＵＬリソース使用を開始する。

予め割り当てられたＵＬリソースの使用を開始した後、予め割り当てられたＵＬリソースがある時点、例えば、あるサブフレームで発生した時に、端末は予め割り当てられたＵＬリソースについてＬＢＴを行って使用が許されるか否かを確認する（Ｓ１１０３）。

ＬＢＴに成功すると、端末は予め割り当てられたＵＬリソースを使用する（Ｓ１１０５）。ＵＬリソースは、セルラー端末又はＷｉ－Ｆｉ端末である他の端末によっては使用されない／取られないので、ＬＢＴの成功は、端末がデータ送信のためにＵＬリソースを使用することが許されることを意味する。

ＬＢＴに失敗すると、端末は予め割り当てられたＵＬリソースを使用せず、ＬＢＴ失敗をカウントする（Ｓ１１０７）。

ＵＬリソースは、セルラー端末又はＷｉ－Ｆｉ端末である他の端末によってすでに使用されている／取られているので、ＬＢＴの失敗は、端末がデータ送信のためにＵＬリソースを使用することが許されないことを意味する。

ＬＢＴ動作の失敗の数をカウントする時、端末は予め割り当てられたＵＬリソースに関する全てのＬＢＴ失敗をカウントするか、又は予め割り当てられたＵＬリソースに関する連続する失敗のみをカウントする。

予め割り当てられたＵＬリソースのＬＢＴの失敗の数をカウントするために、端末は予め割り当てられたＵＬリソースに対するＬＢＴの失敗の数をカウントするカウンターを備える。

予め割り当てられたＵＬリソースが多数存在する場合は、端末は予め割り当てられたＵＬリソースの各々に対するＬＢＴの失敗の数をカウントする。

好ましくは、一旦端末が予め割り当てられたＵＬリソースの使用を開始すると、端末はＬＢＴの失敗の数のカウントを開始する。

また端末がＬＢＴの失敗の数のカウントを開始した時、又はカウンターが最大値に到達した後、又は端末が予め割り当てられたＵＬリソースに対してＬＢＴの失敗の数が最大値に到達したことを基地局に示すか、又は端末が予め割り当てられたＵＬリソースを非活性化／解除すると、端末はカウンターを再設定する。

とにかく、ＬＢＴの失敗の数がＬＢＴの失敗の最大数に到達すると、端末はこの時点の後に発生する予め割り当てられたＵＬリソースの使用を中止し（Ｓ１１０９）、端末は予め割り当てられたＵＬの設定をさらに解除する（Ｓ１１１１）。

また端末はＬＢＴの失敗の最大数だけ予め割り当てられたＵＬリソースに対するＬＢＴに失敗したことを基地局に知らせる（Ｓ１１１３）。

予め割り当てられたＵＬリソースが多数存在する場合、端末は予め割り当てられたＵＬリソースのうち、どのＵＬリソースに対してＬＢＴの失敗の数が最大値に到達したかを知らせる。

以上で説明された実施例は、本発明の構成要素と特徴が所定の形態で結合されたものである。各構成要素又は特徴は、別の明示的な言及がない限り、選択的なものとして考慮しなければならない。各構成要素又は特徴は、他の構成要素や特徴と結合されていない形態で実施されてもよい。また、一部の構成要素及び／又は特徴を結合して本発明の実施例を構成することもできる。本発明の実施例で説明される動作の順序は変更されてもよい。ある実施例の一部の構成や特徴は、他の実施例に含まれてもよく、又は、他の実施例の対応する構成又は特徴に置換されてもよい。特許請求の範囲において明示的な引用関係にない請求項を結合して実施例を構成したり、出願後の補正によって新たな請求項として含めたりすることができるということは明らかである。

本発明の実施例において、基地局によって行われると説明された特定の動作は、上位ノードのＢＳによって行われてもよい。ＢＳを含む複数のネットワークノードで、ＭＳとの通信のために行われる様々な動作が、基地局によって行われるか、あるいは基地局以外の他のネットワークノードによって行われることは明らかである。「ｅＮＢ」は、「固定局（ｆｉｘｅｄ ｓｔａｔｉｏｎ）」、「ＮｏｄｅＢ」、「基地局（ＢＳ）」、アクセスポイントなどの用語に代替されてもよい。

上述した本発明の各実施例は多様な手段、例えば、ハードウェア、ファームウェア（ｆｉｒｍｗａｒｅ）、ソフトウェア又はこれらの結合などによって実装することができる。

ハードウェアによる実装の場合、本発明の各実施例に係る方法は、１つまたはそれ以上のＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）、ＤＳＰｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒｓ）、ＤＳＰＤｓ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＰＬＤｓ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、ＦＰＧＡｓ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙｓ）、プロセッサ、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサなどによって実装することができる。

ファームウェアやソフトウェアによる実装の場合、本発明の各実施例に係る方法は、以上で説明した機能または動作を行うモジュール、手順または関数などの形態で実装することができる。ソフトウェアコードは、メモリユニットに保存してプロセッサによって駆動することができる。メモリユニットは、プロセッサの内部または外部に位置し、既に公知の多様な手段によってプロセッサとデータをやり取りすることができる。

本発明は、本発明の特徴を逸脱しない範囲内で他の特定の形態に具体化できるということは、当業者にとって自明である。従って、前記の詳細な説明は、全ての面で制限的に解釈してはならず、例示的なものとして考慮しなければならない。本発明の範囲は、添付の請求項の合理的解釈によって決定されなければならず、本発明の等価的範囲内での全ての変更は本発明の範囲に含まれる。

上記方法は３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＮＲシステムに適用される例を中心として説明したが、本発明は３ＧＰＰ ＬＴＥ及びＮＲシステム以外の様々な無線通信システムに適用することができる。

Claims (12)

1. 無線通信システムにおいて動作するＵＥ（User Equipment）のための方法であって、
   前記ＵＥに免許不要スペクトルで動作する少なくとも１つのサービングセルが設定された状態で、ネットワークからＵＬ（uplink）リソース設定のための情報を受信する段階であって、
   前記情報は、前記少なくとも１つのサービングセルに関連したＵＬリソースの割り当て情報と、前記ＵＬリソースに関するＬＢＴ（Listen-Before-Talk）の失敗の最大数とを含む、段階と、
   時間期間の間に前記ＵＬリソースを使用して上りリンク送信のためのＬＢＴ動作を行う段階であって、
   前記ＵＥが前記時間期間の間に上りリンク送信のための前記ＵＬリソースの使用を許されないことに基づいて、前記ＵＥは、前記少なくとも１つのサービングセルのそれぞれに対して前記ＬＢＴ動作の失敗の数をカウントする、段階と、
   多数のＵＬリソースが割り当てられることに基づいて、どのＵＬリソースに対して前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達したかを前記ネットワークに示す段階と、
   サービングセルの前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記時間期間の間に前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達したことに基づいて、前記サービングセルに関連する前記ＵＬリソースの使用を中止する段階と、を含む、方法。
2. 前記サービングセルに対する前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達したことに基づいて、前記サービングセルに割り当てられた前記ＵＬリソースを解除する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記ＬＢＴの失敗の最大数は、前記ＵＥが前記ＵＬリソースを使用し始めてからの連続するＬＢＴの失敗の最大数、及び／又は、前記ＵＥが前記ＵＬリソースを使用し始めてからの全ての集計されたＬＢＴの失敗の最大数である、請求項１に記載の方法。
4. 前記ＵＥが前記ＬＢＴ動作の失敗の数をカウントする時、前記ＵＥは、前記ＵＬリソースに関する全てのＬＢＴの失敗をカウントする、又は前記ＵＬリソースに関する連続するＬＢＴの失敗のみをカウントする、請求項１に記載の方法。
5. 前記ＵＥが前記ＬＢＴ動作の失敗の数のカウントを開始する時、
   前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達する時、
   前記ＵＥが前記ネットワークに前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記ＵＬリソースに関する前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達したことを示す時、又は、
   前記ＵＥが前記ＵＬリソースを非活性化する又は解除する時、
   前記ＬＢＴ動作の失敗の数のカウントを再設定する段階をさらに含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記ＵＬリソースは、前記ＵＥがＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）無しに使用できるＵＬリソースである、請求項１に記載の方法。
7. 無線通信システムにおいて動作するＵＥ（user equipment）であって、
   ＲＦ（radio frequency）モジュールと、
   前記ＲＦモジュールに動作可能に連結されたプロセッサであって、
   前記ＵＥに免許不要スペクトルで動作する少なくとも１つのサービングセルが設定された状態で、ネットワークからＵＬ（uplink）リソース設定のための情報を受信し、前記情報は、ＵＬリソースと、前記ＵＬリソースに関するＬＢＴ（Listen-Before-Talk）の失敗の最大数とを含み、
   時間期間の間に前記ＵＬリソースを使用して上りリンク送信のためのＬＢＴ動作を行い、前記ＵＥが、前記時間期間の間に前記上りリンク送信のための前記ＵＬリソースの使用を許されないことに基づいて、前記ＵＥは、前記少なくとも１つのサービングセルのそれぞれに対して前記ＬＢＴ動作の失敗の数をカウントし、
   多数のＵＬリソースが割り当てられることに基づいて、どのＵＬリソースに対して前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達したかを前記ネットワークに示し、
   サービングセルに対する前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記時間期間の間に前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達したことに基づいて、前記サービングセルに関連する前記ＵＬリソースの使用を中止するように構成された、プロセッサと、を含む、ＵＥ。
8. 前記プロセッサは、前記サービングセルに対する前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達したことに基づいて、前記サービングセルに割り当てられた前記ＵＬリソースを解除するようにさらに構成される、請求項７に記載のＵＥ。
9. 前記ＬＢＴの失敗の最大数は、前記ＵＥが前記ＵＬリソースを使用し始めてからの連続するＬＢＴの失敗の最大数、及び／又は、前記ＵＥが前記ＵＬリソースを使用し始めてからの全ての集計されたＬＢＴの失敗の最大数である、請求項７に記載のＵＥ。
10. 前記ＵＥが前記ＬＢＴ動作の失敗の数をカウントする時、前記ＵＥは、前記ＵＬリソースに関する全てのＬＢＴの失敗をカウントする、又は前記ＵＬリソースに関する連続するＬＢＴの失敗のみをカウントする、請求項７に記載のＵＥ。
11. 前記プロセッサは、
    前記ＵＥが前記ＬＢＴ動作の失敗の数のカウントを開始する時、
    前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達する時、
    前記ＵＥが前記ネットワークに前記ＬＢＴ動作の失敗の数が前記ＵＬリソースに関する前記ＬＢＴの失敗の最大数に到達したことを示す時、又は、
    前記ＵＥが前記ＵＬリソースを非活性化する又は解除する時、
    前記ＬＢＴ動作の失敗の数のカウントを再設定するようにさらに構成される、請求項７に記載のＵＥ。
12. 前記ＵＬリソースは、前記ＵＥがＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control CHannel）無しに使用できるＵＬリソースである、請求項７に記載のＵＥ。

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