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JPWO2016002323A1 - 基地局、ユーザ端末、無線通信システム、および通信制御方法 - Google Patents

基地局、ユーザ端末、無線通信システム、および通信制御方法 Download PDF

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JPWO2016002323A1
JPWO2016002323A1 JP2016531164A JP2016531164A JPWO2016002323A1 JP WO2016002323 A1 JPWO2016002323 A1 JP WO2016002323A1 JP 2016531164 A JP2016531164 A JP 2016531164A JP 2016531164 A JP2016531164 A JP 2016531164A JP WO2016002323 A1 JPWO2016002323 A1 JP WO2016002323A1
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Abstract

無線通信システムは、時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信を実行する1以上のユーザ端末および1以上の基地局を備える。時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む。

Description

本発明は、基地局、ユーザ端末、無線通信システム、および通信制御方法に関する。
セルラ無線通信規格の1つであるLTE(Long Term Evolution)規格では、上りリンクと下りリンクとで相異なる周波数帯域を用いて周波数分割複信(Frequency Division Duplex)を実行するFD−LTEと、上りリンク及び下りリンクにおいて共通の周波数帯域を用いて時分割複信(Time Division Duplex)を実行するTD−LTEとが規定されている。
TD−LTEにおいては、サブフレーム単位で上りリンク通信と下りリンク通信とを切り替えて通信を行う。より具体的には、無線フレームに含まれる複数のサブフレームの各々について上りリンク通信用サブフレームか下りリンク通信用サブフレームかを定める設定情報(UL−DLコンフィギュレーション)に基づいて、下りリンク通信と上りリンク通信とがサブフレーム毎にスケジュールされる。規格上、無線フレームについて、7種類のUL−DLコンフィギュレーションが規定されている(図1,非特許文献1)。
無線基地局は、各TD−LTEサービングセルにおいて、当該セルのUL−DLコンフィギュレーションを含むシステム情報をPDSCHにより周期的に送信している。ユーザ端末は、当該システム情報を受信し、前記TD−LTEサービングセルのUL−DLコンフィギュレーションを認識する。なお、当該TD−LTEサービングセルがキャリアアグリゲーションにおけるセカンダリセルとしてユーザ端末に設定される場合、ユーザ端末は、当該システム情報を受信しないことがある。したがって、このような場合、無線基地局は前記ユーザ端末に対し、ユーザ個別のRRC等の上位レイヤシグナリングによって当該セルのUL−DLコンフィギュレーションを通知する。
図1において、「D」は下りリンク通信に用いられるDL(Downlink)サブフレームであり、「U」は上りリンク通信に用いられるUL(Uplink)サブフレームであり、「S」はギャップ期間を含むSP(Special)サブフレームである。図1が示すように、上下リンク間のサブフレーム比率は、UL−DLコンフィギュレーションによって相違し得る。
3GPP TS 36.211 V12.1.0 (2014-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 12) 3GPP TS 36.321 V12.1.0 (2014-03), 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification (Release 12)
近年のウェブコンテンツ(web content)の大容量化及びスマートフォンを始めとする携帯端末の高性能化に伴い、セルラ無線通信システム(携帯電話ネットワーク)におけるトラフィックが増大している。一般に、セルラ無線通信システムにおいては上りリンクのトラフィック量と比較して下りリンクのトラフィック量が顕著に多い。例えば、鉄道駅等の人口が集中するホットスポットにおいては、下りリンクのトラフィック量が上りリンクのトラフィック量の10倍以上になる場合がある。したがって、以上のトラフィックを処理するためには、上りリンクと下りリンクとで無線リソースを適切に配分すべきであると理解される。
前述の通り、従来技術においても、UL−DLコンフィギュレーションを切り替えることにより上下リンク間のサブフレーム比率を変化させることは可能である。しかしながら、UL−DLコンフィギュレーションを切り替えるためには、PDSCHに含まれるシステム情報による通知または上位レイヤシグナリングがユーザ端末に対して必要であるため、柔軟な切替えが困難である。
以上の事情を考慮して、本発明は、時分割複信における上りリンク通信と下りリンク通信との無線リソース配分を柔軟に実行することを目的とする。
本発明の基地局は、時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信をユーザ端末と実行する基地局であって、前記時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、前記基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む。
本発明のユーザ端末は、時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信を基地局と実行するユーザ端末であって、前記時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、前記基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む。
本発明の無線通信システムは、時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信を実行する1以上のユーザ端末および1以上の基地局を備え、前記時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、前記基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む。
本発明の通信制御方法は、時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信を実行する1以上のユーザ端末および1以上の基地局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、前記時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、前記基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む。
本発明によれば、時分割複信における上りリンク通信と下りリンク通信との無線リソース配分を柔軟に実行することが可能である。
無線フレームのUL−DLコンフィギュレーションを示す図である。 第1実施形態のセルラ無線通信システムを示す概略図である。 基地局がその周囲に形成するセルの例を示す図である。 特別サブフレームの構成を示す図である。 新たなUL−DLコンフィギュレーションの例を示す図である。 隣接する基地局および隣接するサブバンドを示す図である。 サブバンド間に生じる干渉の説明図である。 拡張サブフレームを含む新たなUL−DLコンフィギュレーションの例を示す図である。 第1実施形態に係るユーザ端末の構成ブロック図である。 第1実施形態に係るマクロ基地局の構成ブロック図である。 第1実施形態に係るスモール基地局の構成ブロック図である。 事前通知動作のフロー図である。 拡張サブフレームにおけるユーザ端末の動作を示すフローチャートである。 サブバンド間に生じる干渉の低減を示す図である。 仮想セル識別子を用いた拡張サブフレームの運用の説明図である。 第2実施形態の効果に関する説明図である。 ディスカバリ信号を示す図である。 第4実施形態に係るユーザ端末の構成ブロック図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
1. 第1実施形態
1(1). セルラ無線通信システムの概略
図2は、本発明の第1実施形態に係るセルラ無線通信システムCSを示す概略図である。セルラ無線通信システムCSは、ユーザ端末100とマクロ基地局200とスモール基地局300とを備える。マクロ基地局200およびスモール基地局300は、交換局およびゲートウェイを備えるコアネットワークCN(不図示)に接続される。スモール基地局300は、コアネットワークCNと直接に接続されるのではなく、マクロ基地局200を経由してコアネットワークに接続されてもよい。ネットワークNWは、セルラ無線通信システムCSが備える上記の要素のうち、ユーザ端末100以外の要素を備える。
ユーザ端末100は、3GPP規格に規定されるLTE等のセルラ無線通信規格に従って、マクロ基地局200およびスモール基地局300と時分割複信による無線通信を実行する。なお、ユーザ端末100は、時分割複信による無線通信を複数の周波数帯域にわたって並列的に実行してもよいし、時分割複信による無線通信と周波数分割複信による無線通信とを複数の周波数帯域にわたって並列的に実行してもよい。例えば、ユーザ端末100が、ある周波数帯域において周波数分割複信によりマクロ基地局200と通信しながら、別の周波数帯域において時分割複信によりスモール基地局300と通信してもよい。
各基地局eNB(マクロ基地局200,スモール基地局300)は、その基地局eNBが形成するセルCに固有の物理セル識別子PCI(セル固有参照信号)により識別される。なお、後述されるように、1つ以上の基地局eNB(好適には複数の基地局eNB)が1つの仮想セル識別子VCIDにより識別されてもよい。
マクロ基地局200とスモール基地局300とは、クロック信号を伝送可能な光ファイバ等の有線インタフェースにより相互に接続される。マクロ基地局200およびスモール基地局300は、クロック信号に従って相互に同期することが可能である。クロック信号は、いずれかの基地局にて(好適には、マクロ基地局200にて)生成され他の基地局eNBに送信されてもよいし、各基地局eNBとは別個に配置される不図示のクロック生成部にて生成され各基地局eNBに送信されてもよい。
図3は、各基地局eNBがその周囲に形成するセルCの例を示す。セルCは、各基地局eNBからの電波がユーザ端末100に有効に到達する範囲である。マクロ基地局200はその周囲にマクロセルC1を形成し、スモール基地局300はその周囲にスモールセルC2を形成する。各セルCの中心に各基地局eNBのアンテナが模式的に示されている。作図の便宜上、マクロセルC1が示される平面とスモールセルC2が示される平面とが別個に描かれているが、実際には、同一の平面(地表等)上にマクロセルC1とスモールセルC2とが重畳される。
1(2). 無線通信リソース(サブフレーム)
前述の通り、時分割複信による無線通信においては、無線通信リソースとして無線フレームFが用いられる。各ノード(ユーザ端末100、マクロ基地局200、スモール基地局300等)は、種々の無線信号(参照信号、ユーザ信号等)を無線フレームFに搭載して送信する。1つの無線フレームFは10個のサブフレームSFを含む。各サブフレームSFの時間長は1ミリ秒であり、1つの無線フレームFの時間長は10ミリ秒である。図1に示すように、各サブフレームSFに対して、#0から#9までのいずれかのサブフレーム番号が送信順に付与される。
時分割複信による無線通信において使用されるサブフレームの種類について説明する。前述の通り、下りリンクサブフレームD(DLサブフレーム)と上りリンクサブフレームU(ULサブフレーム)と特別サブフレームS(SPサブフレーム)とが使用される。
下りリンクサブフレームDでは、基地局eNB(マクロ基地局200またはスモール基地局300)がユーザ端末100に対して下りリンク無線信号(制御信号およびデータ信号)を送信する。ユーザ端末100は、下りリンクサブフレームDにおいて、下りリンク受信電力等の測定(measurement)、モビリティ制御、チャネル状態情報(Channel State Information,CSI)の測定、および下りリンクデータの受信等の動作を行うことが可能である。ユーザ端末100における下りリンクデータの受信は、受信対象であるデータ信号が含まれるのと同じ下りリンクサブフレームDに含まれる制御信号に基づいて実行される。
上りリンクサブフレームUでは、ユーザ端末100が基地局eNB(マクロ基地局200またはスモール基地局300)に対して上りリンク無線信号(制御信号およびデータ信号)を送信する。ユーザ端末100は、上りリンクサブフレームUにおいて、サウンディング参照信号(Sounding Reference Signal,SRS)、物理ランダムアクセスチャネル(Physical Random Access CHannel,PRACH)、および上りリンクデータ等の送信を行うことが可能である。ユーザ端末100による上りリンクデータの送信は、送信対象であるデータ信号が含まれるべき上りリンクサブフレームUより前の(例えば、4つ前の)下りリンクサブフレームDに含まれる制御信号に基づいて実行される。
図4に示すように、特別サブフレームSは、下りリンク信号の伝送が実行される下りリンクパイロットタイムスロット(Downlink Pilot Time Slot,DwPTS)、下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間(Guard Period,GP)、および上りリンク信号の伝送が実行される上りリンクパイロットタイムスロット(Uplink Pilot Time Slot,UpPTS)を含む。特別サブフレームSは、下りリンクサブフレームDが上りリンクサブフレームUに切り替えられる時に(すなわち、下りリンクサブフレームDの後、上りリンクサブフレームUの前に)配置される。基地局eNB(マクロ基地局200またはスモール基地局300)は、DwPTSにおいて、下りリンクサブフレームDと同様に、下りリンクの制御信号およびデータ信号を送信可能である。ユーザ端末100は、DwPTSにおいて下りリンクの制御信号およびデータ信号を受信できる。また、ユーザ端末100は、UpPTSにおいて、上りリンクのサウンディング参照信号および/または物理ランダムアクセスチャネルを送信可能な一方で、上りリンクのデータ信号を送信しない。
1(3). 技術的問題
図1から理解されるように、従来の各UL−DLコンフィギュレーション(#0〜#6)は、下りリンクサブフレームDと上りリンクサブフレームUとの双方を含む。前述の通り、現在のセルラ無線通信システムCSにおいては、下りリンクのトラフィック増大が1つの課題である。セルラ無線通信システムCSにおいて下りリンク信号の伝送量が多く上りリンク信号の伝送量が少ない場合、下りリンクサブフレームDが不足する一方で上りリンクサブフレームUが過剰であるケースが想定される。以上のケースでは、上りリンクに割り当てられた無線リソースが有効に活用されず無駄になるという問題がある。
以上の問題を解消するため、従来のUL−DLコンフィギュレーションに加えて、図5に示すような、全サブフレームSFを下りリンクサブフレームDとするUL−DLコンフィギュレーション#7を更に採用する構成も想定される。当該UL−DLコンフィギュレーションでは全サブフレームにわたって上りリンクサブフレームUが存在しないため、上りリンクの制御信号やランダムアクセスチャネル等を送信することができない。したがって、当該UL−DLコンフィギュレーション#7のユースケースとしては、別の周波数帯域を用いるサービングセルと同時に通信を行うキャリアアグリゲーションが考えられる。この場合、別の周波数帯域を用いるサービングセルにおいて上りリンクサブフレームUが存在すれば、必要な上りリンク信号を送信できる。しかしながら、キャリアアグリゲーションを採用するセルラ無線通信システムCSにおいて、図6のように、地理的に近接する基地局eNB(eNB1,eNB2)に対して、周波数的に同一のまたは近接する周波数帯域であるサブバンドSB(SB1,SB2)が割り当てられると、以下の新たな問題が生じる可能性がある。
すなわち、図7に示す通り、基地局eNB1が、第1サブバンドSB1にてUL−DLコンフィギュレーション#7に基づく無線フレームF(下りリンクサブフレームD)を送信すると、隣接する第2サブバンドSB2にて基地局eNB2が送信する全ての上りリンクサブフレームUに対して、強い干渉を与える。一般的に、下りリンク送信電力(例えば、30dBmまたは46dBm)が上りリンク送信電力(例えば、23dBm)よりも強いからである。
以上の干渉は、前記地理的に隣接する基地局eNBが異なる事業者のものである場合、他事業者のシステム性能を劣化させることになるため、非常に大きな問題となる。以上の問題を解決するため、互いに干渉を与えうるTD−LTE運用を行う事業者間で、UL−DLコンフィギュレーションを同一の設定または互いに干渉を許容できる設定とする。また、他事業者の運用に悪影響を与えない場合であっても、システム性能が劣化しないようにするため、同一事業者内における隣接する基地局eNB間でUL−DLコンフィギュレーションを同一の設定または互いに干渉を許容できる設定にする。このように、隣接する基地局eNB間の干渉を回避することを考えると、トラフィック量の急激な変化に応じてサブフレームSFの用途(D/U/Sの種別)を柔軟に変更することは事実上困難であるといえる。
以上に例示されるUL−DLコンフィギュレーションに関する問題を含む種々の技術的問題を解決するために、本出願において、新たな拡張サブフレームE(EXサブフレーム)を用いる様々な通信制御手法が提案される。拡張サブフレームEは、基地局eNBによる制御(後述)に基づいて、上りリンク通信と下りリンク通信とのいずれかとして用いられる無線リソースである。
図8は、拡張サブフレームEを含む新たなUL−DLコンフィギュレーション(以下、拡張UL−DLコンフィギュレーションと称する)の例を示す。以下に、拡張サブフレームEを使用したセルラ無線通信に関する構成および動作を説明する。以下の説明おいて、ユーザ端末100は、マクロセルC1を主セル(プライマリセル,PCell)として使用し、スモールセルC2を副セル(セカンダリセル,SCell)として使用すると想定する。そして、以上のユーザ端末100にとって副セルであるスモールセルC2(スモール基地局300)が拡張サブフレームEに対応していると想定する。
1(4). 各要素の構成
1(4)−1. ユーザ端末の構成
図9は、第1実施形態に係るユーザ端末100の構成ブロック図である。ユーザ端末100は、無線通信部110と記憶部120と制御部130とを備える。音声・映像等を出力する出力装置及びユーザからの指示を受け付ける入力装置等の図示は便宜的に省略されている。無線通信部110は、マクロ基地局200およびスモール基地局300と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと、無線信号(電波)を受信して電気信号に変換する受信回路と、制御信号、ユーザ信号等の電気信号を無線信号(電波)に変換して送信する送信回路とを含む。記憶部120は、通信制御に関する情報および後述のコンピュータプログラムを記憶する。
制御部130は、下りリンク受信部132と上りリンク送信部134とを備える。下りリンク受信部132は、基地局eNBから送信される制御信号に基づいて下りリンク受信動作を実行する。同様に、上りリンク送信部134は、基地局eNBから送信される制御信号に基づいて上りリンク送信動作を実行する。制御部130及び制御部130内の各要素は、ユーザ端末100内のCPU(Central Processing Unit)が、記憶部120に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
1(4)−2. マクロ基地局の構成
図10は、第1実施形態に係るマクロ基地局200の構成ブロック図である。マクロ基地局200は、無線通信部210とネットワーク通信部220と記憶部230と制御部240とを備える。無線通信部210は、ユーザ端末100と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと受信回路と送信回路とを含む。ネットワーク通信部220は、スモール基地局300をはじめとするネットワークNW内の他のノードと通信を実行するための要素であり、他のノードと信号を送受信する。記憶部230は、通信制御に関する情報および後述のコンピュータプログラムを記憶する。
制御部240は、上りリンク受信部242と送受信制御部244と下りリンク送信部246とを備える。上りリンク受信部242は、ユーザ端末100から送信される上りリンク信号を受信する。送受信制御部244は、上りリンク通信および下りリンク通信のスケジューリングを実行し、ユーザ端末100とマクロ基地局200とスモール基地局300とによる無線通信を統合的に制御する。下りリンク送信部246は、ユーザ端末100に対して下りリンク信号を送信する。制御部240及び制御部240内の各要素は、マクロ基地局200内のCPU(Central Processing Unit)が、記憶部230に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
1(4)−3. スモール基地局の構成
図11は、第1実施形態に係るスモール基地局300の構成ブロック図である。スモール基地局300は、無線通信部310とネットワーク通信部320と記憶部330と制御部340とを備える。無線通信部310は、ユーザ端末100と無線通信を実行するための要素であり、送受信アンテナと受信回路と送信回路とを含む。ネットワーク通信部320は、マクロ基地局200をはじめとするネットワークNW内の他のノードと通信を実行するための要素であり、他のノードと信号を送受信する。記憶部330は、通信制御に関する情報および後述のコンピュータプログラムを記憶する。
制御部340は、上りリンク受信部342と下りリンク送信部344とを備える。上りリンク受信部342は、ユーザ端末100から送信される上りリンク信号を受信する。下りリンク送信部344は、ユーザ端末100に対して下りリンク信号を送信する。下りリンク送信部344が送信する下りリンク信号には、マクロ基地局200の送受信制御部244から供給されるスケジューリングに関する情報(制御信号)が含まれる場合がある。制御部340及び制御部340内の各要素は、スモール基地局300内のCPU(Central Processing Unit)が、記憶部330に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、そのコンピュータプログラムに従って機能することにより実現される機能ブロックである。
1(5)−1. 事前通知動作
図12は、無線信号の送受信に先立って実行される各ノードの通知動作を示すフロー図である。マクロ基地局200とスモール基地局300とは相互に同期している。スモール基地局300は、そのスモール基地局300(スモールセルC2)が無線信号の送受信に使用しているUL−DLコンフィギュレーション番号をマクロ基地局200に通知すると共に、そのスモール基地局300(スモールセルC2)が拡張サブフレームEに対応している場合にはその旨を示す情報をマクロ基地局200に通知する(S10)。
ユーザ端末100は、そのユーザ端末100が拡張サブフレームEに対応していることを示す情報(端末能力)をマクロ基地局200に報告する(S20)。以上の端末能力は、制御信号に含まれる拡張サブフレーム対応ビットにより報告されてもよいし、ユーザ端末100が対応する規格番号(例えば、LTEの規格リリース番号)として報告されてもよい。なお、マクロ基地局200は、以上の報告をしないユーザ端末100を「拡張サブフレーム非対応端末(レガシー端末)」として認識すると好適である。
マクロ基地局200は、ユーザ端末100が拡張サブフレームEに対応していることを示す報告を受信すると、そのユーザ端末100に対し、副セルのUL−DLコンフィギュレーション番号および副セルが拡張サブフレームEに対応していることを示す情報を上位レイヤシグナリング(例えば、Radio Resource Control(RRC)メッセージ)により送信する(S30)。なお、主セルもTD−LTEサービングセルである場合、主セルのUL−DLコンフィギュレーション番号はシステム情報(例えば、System Information Block type 1(SIB1))により送信される。また、主セルも拡張サブフレームEに対応している場合、マクロ基地局200は、その旨を示す情報を報知情報で送信してもよい。
1(5)−2. 送受信動作
以下、拡張サブフレームEに対応するスモール基地局300およびユーザ端末100が実行する送受信動作を説明する。下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSに関する送受信動作は従来と同様であるから、拡張サブフレームEにおける送受信動作について以下に説明する。
1(5)−2−a. 拡張サブフレーム非対応端末に関する動作
拡張サブフレームEに対応していないユーザ端末100aは、拡張サブフレームEにおいて、従来の上りリンクサブフレームUと同じ動作を実行する。換言すると、ユーザ端末100aは、基地局eNBより通知された当該基地局eNBが形成するセルCのUL−DLコンフィギュレーションに基づき、図8の拡張サブフレームEに相当するサブフレームを従来の上りリンクサブフレームUとして認識する。より具体的には、ユーザ端末100aの上りリンク送信部134は、所定数前の下りリンクサブフレームDが含む下りリンク制御信号(L1/L2制御信号)が当該拡張サブフレームEにおける上りリンク送信を指示する場合、または事前にRRC等の上位レイヤシグナリングによって上りリンク送信が指示された場合には、その指示に従ってスモール基地局300へ上りリンク信号を送信する。一方で、以上の下りリンク制御信号またはRRC等の上位レイヤシグナリングが上りリンク送信を指示しない場合には、上りリンク信号を送信しない。
1(5)−2−b. 拡張サブフレーム対応端末に関する動作
拡張サブフレームEに対応するユーザ端末100bは、拡張サブフレームEにおいて、下りリンク制御信号(例えば、物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)で送信されるL1/L2制御信号)または上位レイヤシグナリング(例えば、RRCメッセージ)に基づき、スモールセルC2における上りリンク送信または下りリンク受信を実行する。
図13は、拡張サブフレームEにおけるユーザ端末100bの動作を示すフローチャートである。ユーザ端末100bの上りリンク送信部134は、当該拡張サブフレームEにおいて上りリンク送信が指示される場合(S100; YES)、その指示に従ってスモール基地局300へ上りリンク信号を送信する(S102)。以上の上りリンク送信は、当該拡張サブフレームEの所定数前に配置される下りリンクサブフレームDに含まれる下りリンク制御信号によって指示されてもよいし、RRC等の上位レイヤシグナリングによって事前に指示されてもよい。
一方、以上の下りリンク制御信号または上位レイヤシグナリングが上りリンク送信を指示しない場合(S100; NO)、ユーザ端末100bの下りリンク受信部132は、自端末宛ての下りリンク制御信号の検出を試みることにより、当該拡張サブフレームEに下りリンク制御信号が含まれるか否かを判定する(S104)。以上の下りリンク制御信号が含まれないと判定された場合(S104; NO)、当該拡張サブフレームEにおける動作が終了する。以上の下りリンク制御信号が含まれると判定された場合(S104; YES)、下りリンク受信部132は、その下りリンク制御信号に従って、下りリンク受信動作を実行する(S106)。
ステップS106の後、下りリンク受信部132は、下りリンク信号が正常に受信されているかを判定し、その判定結果を上りリンク送信部134に供給する(S108)。上りリンク送信部134は、以上の判定結果をHARQフィードバック(Ack又はNack)としてマクロ基地局200に送信する(S110)。判定結果が受信異常を示す場合、HARQに基づく下りリンク再送信が実行される。
なお、以上のHARQフィードバックを送信するタイミングは、当該拡張サブフレームEが下りリンクサブフレームD又は特別サブフレームSである場合の送信タイミングと一致すると好適である。具体的には、主セルがFDDセルの場合、ユーザ端末100bは、当該拡張サブフレームEで自端末宛のDL信号を検出してから4サブフレーム後の主セルの上りリンクサブフレームUでHARQフィードバックを送信する。他方、主セルがTDDセルの場合、ユーザ端末100bは、当該拡張サブフレームEで自端末宛のDL信号を検出してからkサブフレーム後の主セルの上りリンクサブフレームUでHARQフィードバックを送信する。ここで、前記パラメータkは、主セルのUL−DLコンフィギュレーションおよびDL信号を検出したサブフレーム番号により一意に定まる値である。
以上の構成によるHARQフィードバックの送信タイミングは、既存のFDDセル同士によるキャリアアグリゲーション、TDDセル同士によるキャリアアグリゲーション、またはFDDセルとTDDセルによるキャリアアグリゲーションのいずれかにおけるHARQフィードバックの送信タイミングと一致する。したがって、新たなHARQフィードバックの送信タイミングを規定する構成と比較して、基地局eNBによるスケジューリングが煩雑になることが避けられると共に、ユーザ端末100の実装を簡易化することができる。以上の送信タイミングは記憶部120に記憶されるタイミングテーブルに示される。
1(6). 拡張サブフレームに特有の構成
1(6)−1. 参照信号
拡張サブフレームEにおいて下りリンク送信部344から送信される下りリンク参照信号の構成は、下りリンクサブフレームDにおいて下りリンク送信部344から送信される参照信号の構成と異なる。
通常の下りリンクサブフレームDでは、スモール基地局300が形成するスモールセルC2に固有のセル固有参照信号(CRS)が送信される。より具体的には、下りリンクサブフレームDに含まれる全てのリソースブロック中の所定のOFDMシンボルおよびサブキャリアにおいて、セル固有参照信号が送信される。以上から理解されるように、セル固有参照信号は、使用周波数帯域(サブバンドSB)の全体および全ての下りリンクサブフレームDにおいて送信されるので、図7を参照して前述したような隣接サブバンドに対する干渉が大きいことの一因となる。
本実施形態の拡張サブフレームEにおいて、下りリンク送信部344は、下りリンクサブフレームDにおけるセル固有参照信号の送信量よりも少ない量のセル固有参照信号を送信する。例えば、下りリンク送信部344は、セル固有参照信号を送信する周波数帯域を制限(送信するサブキャリアを制限)してもよいし、セル固有参照信号を送信する周期を制限(送信するOFDMシンボルを制限)してもよいし、以上の双方を組み合わせてもよい。また、下りリンク送信部344は、拡張サブフレームEにおけるセル固有参照信号の送信を停止してもよい。なお、セル固有参照信号の送信停止は、前述の「下りリンクサブフレームDにおけるセル固有参照信号の送信量よりも少ない量のセル固有参照信号を送信する」ことに含まれる概念である。
図14に示す通り、下りリンク送信部344は、拡張サブフレームEにおいて、ユーザ端末100に固有の端末固有参照信号(例えば、DMRS)を送信する。サブフレームSFの縦軸の幅は送信周波数帯域幅の広さに対応している。以上の端末固有参照信号は、送信周波数帯域幅が可変である。したがって、下りリンクサブフレームDでのセル固有参照信号の送信に用いる周波数帯域幅よりも狭い周波数帯域幅を用いて、端末固有参照信号が送信される。ユーザ端末100の下りリンク受信部132は、セル固有参照信号を用いずとも、端末固有参照信号を用いて下りリンクの受信動作(下りリンク制御信号および下りリンクデータ信号の復調・復号)を実行することが可能である。なお、下りリンク送信部344は、拡張サブフレームEにおいて、拡張型物理下りリンク制御チャネル(E−PDCCH)を用いて制御信号を送信してもよい。
以上のように、拡張サブフレームEにおいてセル固有参照信号の送信量(送信周波数帯域、送信周期等)を低減させることにより、サブバンドSB1にて送信される拡張サブフレームEが、隣接サブバンドSB2にて送信されるサブフレームSF(特に、上りリンクサブフレームU)に与える干渉を低減することが可能である。また、セル固有参照信号の送信量を低減させても、端末固有参照信号を用いることにより、必要な受信動作は実行可能に維持される。
1(6)−2. 送信電力制御
スモール基地局300の下りリンク送信部344は、拡張サブフレームEでの下りリンク送信電力を、下りリンクサブフレームDでの下りリンク送信電力よりも低くすると好適である。例えば、下りリンク送信部344は、下りリンクサブフレームDでは下り送信電力として30dBm(または46dBm)を採用する一方、拡張サブフレームEでは下り送信電力として23dBm(上りリンク最大送信電力と同じ送信電力)を採用する。
下りリンクサブフレームDでは、無線接続の確立や無線通信の維持に必要な動作(例えば、受信電力の測定、セル検出、および同期保持)に用いるための参照信号のセットが送信される必要がある。以上の参照信号に関しては、セルサイズや端末収容数等に直接的な影響があるため、送信電力等の送信パラメータを変更することが実装上困難である。一方で、拡張サブフレームEでは以上の参照信号のセットを送信しなくてもよいので、より柔軟に送信パラメータを変更することが可能である。
以上のように、拡張サブフレームEの送信電力を低減させることにより、拡張サブフレームEが隣接セル(同一サブバンド)に与える干渉を低減することが可能である。
1(7). 本実施形態の効果
以上の本実施形態によれば、新たな拡張サブフレームEが導入される。拡張サブフレームEは、基地局eNB(本実施形態では、マクロ基地局200に制御されるスモール基地局300)からのスケジューリングに基づいて、下りリンク伝送にも上りリンク伝送にも使用されることが可能である。したがって、全てのサブフレームSFの用途(D/U/Sの種別)が固定されている構成と比較して、時分割複信における上りリンク通信と下りリンク通信との無線リソース配分を柔軟に実行することが可能である。
LTE規格のリリース12では、無線フレームFのUL−DLコンフィギュレーション(無線リソース配分)を柔軟に変更するためにダイナミックTDDが導入されている。以上のダイナミックTDDにおいては、PDCCH(L1/L2制御信号)によってUL−DLコンフィギュレーションを変更することが可能であるが、その分、より多くの制御リソースを消費してしまうという問題がある。本実施形態の構成によれば、単なるスケジューリングによって拡張サブフレームEが上りリンク伝送か下りリンク伝送かを指示するので、ダイナミックTDDと比較して、制御のためのオーバヘッドを低減することが可能である。
さらに、本実施形態は、拡張サブフレームEに対応する端末(対応型ユーザ端末100b)と拡張サブフレームEに対応しない端末(非対応型ユーザ端末100a)とが混在する環境にも好適である。非対応型ユーザ端末100aと対応型ユーザ端末100bとの双方に対して、当該セルCのシステム情報により既存のUL−DLコンフィギュレーションが送信される。加えて、対応型ユーザ端末100bに対しては、端末個別の上位レイヤシグナリングにより拡張サブフレームEの適用が指示される。
基地局eNBは、いずれかのユーザ端末100(非対応型ユーザ端末100a,対応型ユーザ端末100b)が上りリンク送信を行う必要があるタイミングにおいては、対応型ユーザ端末100bに対して下りリンク送信を実行せず、必要に応じて上りリンク送信を指示する。一方、基地局eNBは、いずれのユーザ端末100も上りリンク送信を行う必要がないタイミングにおいては、対応型ユーザ端末100bに対して下りリンク送信を実行する。したがって、本実施形態の構成によれば、非対応型ユーザ端末100aの無線通信を確保した上で、全ユーザ端末100に対する対応型ユーザ端末100bの比率に応じてTD−LTEセルの無線リソースをより柔軟に運用することができる。
2. 第2実施形態
本発明の第2実施形態を以下に説明する。以下に例示する各実施形態において、作用、機能が第1実施形態と同等である要素については、以上の説明で参照した符号を流用して各々の説明を適宜に省略する。
拡張サブフレームEに対応しない端末をサポートする必要があるため、TD−LTEにおいては、無線接続の確立や無線通信の維持に必要な制御機能(例えば、セル検出、モビリティ制御、測定(measurement)制御)は、下りリンクサブフレームD及び特別サブフレームSによって実現される必要がある。結果として、拡張サブフレームEにおいては以上の制御機能を実現するための構成を必須としない。以上に基づき、第2実施形態では、拡張サブフレームEに関して、仮想セル識別子VCIDを用いたセル運用を採用する。
2(1). 仮想セル識別子および仮想セル
仮想セル識別子VCIDは、1つ以上の基地局eNB(好適には複数の基地局eNB)に対応する識別子である。物理セル識別子PCIと同様、仮想セル識別子VCIDは、参照信号等の無線信号のスクランブリングや符号系列の生成に用いられるスクランブリングコードに対応する。
より具体的には、1つ以上の基地局eNBが、1つの仮想セル識別子VCIDに対応する1つの仮想セルVCを仮想的に形成する。「仮想セルVCを仮想的に形成する」とは、その仮想セルVCに対応する1つ以上の基地局eNBが、その仮想セルVC(仮想セル識別子VCID)に対応するスクランブリングコードを用いてスクランブルした無線信号を送信することを意味する。ユーザ端末100は、以上の基地局eNBから(すなわち、仮想セルVCから)受信した無線信号を以上のスクランブリングコードを用いてデスクランブルし、所望信号を得る。
以上から理解されるように、ユーザ端末100は、仮想セルVCにて送信される無線信号を受信するのに先立ち、その仮想セルVCに対応する仮想セル識別子VCID(スクランブリングコード)を知る必要がある。仮想セル識別子VCIDは、接続中のセルC(物理セル)からユーザ端末100に対して送信される。仮想セル識別子VCIDは、主セルからユーザ端末100へ送信されると好適であるが、副セルの下りリンクサブフレームDにてユーザ端末100へ送信されてもよい。
なお、仮想セルVC(仮想セル識別子VCID)は1つの基地局eNBに対して複数割り当てられてもよい。すなわち、基地局eNBは、ユーザ端末100ごとに異なる仮想セル識別子VCIDを用いて無線信号を送信することが可能である。
2(2). 仮想セル識別子を用いた拡張サブフレームの運用
図15を参照して、本実施形態の仮想セル識別子を用いた拡張サブフレームの運用について説明する。マクロ基地局200の送受信制御部244は、ユーザ端末100に対し、下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSにおいて、前述と同様、物理セル識別子PCIを用いたセル特異的な(Cell-specific)通信を実行するように制御する。一方、送受信制御部244は、ユーザ端末100に対し、拡張サブフレームEにおいては仮想セル識別子VCIDを用いた端末特異的な(UE-specific)通信を実行するように制御する。
下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSにおけるユーザ端末100の送受信動作は前述と同様である。他方、拡張サブフレームEにおいて下りリンク信号を受信する場合、ユーザ端末100の下りリンク受信部132は、マクロ基地局200から通知された仮想セル識別子VCIDを用いて受信動作を実行する(図13のS106)。
なお、拡張サブフレームEにおいて上りリンク信号を送信する場合、ユーザ端末100の上りリンク送信部134は、以上の仮想セル識別子VCIDではなく、物理セル識別子PCIを用いて送信動作を実行する(図13のS102)。
2(3). 本実施形態の効果
以上の構成によれば、図16に示すように、下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSでは仮想セル識別子VCIDを用いないセル特異的な通信が実行され、拡張サブフレームEでは仮想セル識別子VCIDを用いた端末特異的な通信が実行される。したがって、拡張サブフレームEにおける下りリンク伝送を停止することにより、端末特異的な通信せずセル特異的な通信のみを実行するセル運用(仮想セル識別子VCIDを使用しないセル運用)に柔軟にフォールバックすることが可能である。
以上の構成の具体的な活用手法の一つを例示すると、複数の基地局eNBが仮想セルVCを構成する場合には、拡張サブフレームEでは複数の基地局eNB(送信ポイント)が協調して1つのユーザ端末100と通信する多地点協調(Coordinated Multipoint transmission/reception,CoMP)を実行し、他のサブフレームSFでは基地局eNBとユーザ端末100とが一対一に対応する通常の通信を実行することが可能である。
3. 第3実施形態
リリース12のLTE規格では、ユーザ端末100が、セルCを発見するのに用いられるディスカバリ信号が提案されている。ディスカバリ信号は、下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSにて基地局eNBから送信されることが規定されている。当然ながら、今回新たに提案される拡張サブフレームEに言及しないリリース12以前のLTE規格においては、拡張サブフレームEにおけるディスカバリ信号の送信が規定されていない。
3(1). 拡張サブフレームでのディスカバリ信号の送信
図17を参照して、第3実施形態におけるディスカバリ信号dの送信について説明する。本実施形態では、下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSにおいて第1ディスカバリ信号d1が送信され、拡張サブフレームEにおいて第2ディスカバリ信号d2が送信される。
第3実施形態では、第2実施形態と同様に、拡張サブフレームEにおいて端末特異的な通信(仮想セル識別子VCIDを用いた通信)が実行されると想定する。第1ディスカバリ信号d1は、従来と同様、その第1ディスカバリ信号d1を送信する基地局eNBに対応するセルCの検出に使用されるセル特異的な無線信号である。一方、拡張サブフレームEにて送信される第2ディスカバリ信号d2は、その第2ディスカバリ信号d2を送信する1つ以上の基地局eNBに対応する仮想セルVCの検出に使用される仮想セル特異的な無線信号である。
本実施形態のディスカバリ信号dは、同期信号やセル固有参照信号を含まなくてよい。ディスカバリ信号dは、例えば、CSI−RSと同様に構成されてもよい。ディスカバリ信号dが同期機能やモビリティ機能をサポートしなくてもよいからである。また、従前のCSI−RSは当該サービングセルの全帯域で送信されるが、当該ディスカバリ信号dがCSI−RSと同様に構成される場合には、一部(例えば図17のように中央の部分的な)帯域のみで送信されるものとしても良い。これは、ディスカバリ信号dの送信目的がセル検出であり、チャネル品質(CSI)測定ではないからである。このように構成することで、新たな拡張サブフレームEにおける隣接バンドへのディスカバリ信号dによる干渉を低減できる。
ユーザ端末100の下りリンク受信部132は、第1ディスカバリ信号d1と第2ディスカバリ信号d2とを個別に検出及び受信することが可能である。また、上りリンク送信部134は、第1ディスカバリ信号d1によるディスカバリ結果と第2ディスカバリ信号d2によるディスカバリ結果とを個別に報告することが可能である。
なお、セルCに代えて、送信ポイント(Transmission Point,TP)が採用される構成も採用可能である。
3(2). 本実施形態の効果
以上の構成によれば、通常のセルCと仮想セルVCとが別個に検出され、ディスカバリ結果も別個に報告されるので、セルCの選択および仮想セルVCの選択がより適切に行われる。また、拡張サブフレームEに対応しないユーザ端末100は、従来通り、第1ディスカバリ信号d1のみを用いて検出動作を実行すればよいので、第2ディスカバリ信号d2が送信されていてもオーバヘッドが増大することがない。
4. 第4実施形態
リリース8から12のLTE規格では、下りリンク伝送が所定の期間にわたって実行されない場合、ユーザ端末100が間欠的な受信動作を実行する間欠受信(discontinuous reception,DRX)状態に遷移することが規定されている。
図18に示すように、第4実施形態のユーザ端末100の制御部130は、間欠受信制御部136を備える。間欠受信制御部136は、PDCCHを含むサブフレームSF(PDCCHサブフレーム)の個数に基づいて、間欠受信状態遷移の要否を判定する。より具体的には、そのユーザ端末100宛てのデータ信号が送信されないPDCCHサブフレームが所定閾値以上カウントされた場合、間欠受信制御部136は、ユーザ端末100が間欠受信状態に遷移すべきと判定する。
3GPP TS 36.321の定義によれば、下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSがPDCCHサブフレームに該当する。当然ながら、今回新たに提案される拡張サブフレームEが、PDCCHサブフレームに該当するか否かは規定されていない。以下、間欠受信制御における拡張サブフレームEの取扱いについて、2通りのパターンを説明する。
4(1)−1. 間欠受信制御部の動作(パターン1)
パターン1では、間欠受信制御部136は、拡張サブフレームEにおいてユーザ端末100宛てのデータ信号が送信されるか否かに関わらず、その拡張サブフレームEをPDCCHサブフレームとしてカウントしない。なお、下りリンク受信部132は、以上の拡張サブフレームEにおけるPDCCH(又はE−PDCCH)の受信及び復号を実行する。
4(1)−2. パターン1の構成の効果
以上のパターン1の構成によれば、PDCCHサブフレームのカウント手法が、拡張サブフレームEに対応していないユーザ端末100aと拡張サブフレームEに対応するユーザ端末100bとで共通する。したがって、新たな拡張サブフレームEが導入されるにも関わらず間欠受信制御アルゴリズムを改変せずに適用可能となる。また、拡張サブフレームEにおける上りリンク伝送と下りリンク伝送との割当てが間欠受信制御に影響しないので、柔軟に以上の割当てを行うことが可能である。
4(2)−1. 間欠受信制御部の動作(パターン2)
パターン2では、間欠受信制御部136は、拡張サブフレームEにおいて下りリンク受信部132がPDCCH(又はE−PDCCH)の受信を試みた場合に、その拡張サブフレームEをPDCCHサブフレームとしてカウントする。換言すると、間欠受信制御部136は、拡張サブフレームEにおいてユーザ端末100が上りリンク送信を実行する場合に、その拡張サブフレームEをPDCCHサブフレームとしてカウントしない。
4(2)−2. パターン2の構成の効果
以上のパターン2の構成によれば、パターン1の構成と比較してPDCCHサブフレームとしてカウントされるサブフレームSFの個数が増大する。したがって、ユーザ端末100がより早期に間欠受信状態に遷移するので、ユーザ端末100の消費電力をより低減することが可能である。
5. 変形例
以上の実施形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
5(1). 変形例1
サブフレームSFにおいて、RRC層での制御に基づいて準静的(semi-static)に設定される上りリンク制御信号(例えば、SRS,PRACH,又はPeriodic CSI/SR)の送信がスケジュールされている場合、ユーザ端末100は、そのサブフレームSFを拡張サブフレームEと認識しなくてもよい。その場合、ユーザ端末100がそのサブフレームSFを上りリンクサブフレームUと認識してもよい。また、ユーザ端末100は、RRC層での制御に基づいて準静的(semi-static)に設定される上りリンク制御信号(例えば、SRS,PRACH,又はPeriodic CSI/SR)の送信がスケジュールされている当該サブフレームSFにおいては、下りリンク制御信号の検出を試みなくてよい。また、ユーザ端末100は、拡張サブフレームEであると通知されていないサブフレームに対応するHARQフィードバックビットは生成しない。
5(2). 変形例2
第1実施形態では、拡張サブフレームEの用途が、基地局eNB(マクロ基地局200に制御されるスモール基地局300)からユーザ端末100へ暗示的に通知される(すなわち、上りリンクまたは下りリンクのスケジューリング情報として通知される)。しかしながら、あるサブフレームSFが拡張サブフレームEであることが基地局eNBからユーザ端末100へ明示的に通知されてもよい。以上の通知は、スモール基地局300から通知されてもよいが、スモール基地局300を制御するマクロ基地局200から通知されると好適である。以上の通知は、例えば、RRCメッセージ等の上位レイヤシグナリングを用いて行われる。
ユーザ端末100の下りリンク受信部132は、拡張サブフレームEであると通知されたサブフレームSFにおいて、下りリンク制御信号の検出を試みる。下りリンク制御信号が検出されると、その下りリンク制御信号に従って、下りリンク受信動作を実行する。一方、ユーザ端末100は、拡張サブフレームEであると通知されていないサブフレームSFにおいては、下りリンク制御信号の検出を試みなくてよい。また、ユーザ端末100は、拡張サブフレームEであると通知されていないサブフレームに対応するHARQフィードバックビットは生成しない。
5(3). 変形例3
基地局eNBが明示的に拡張サブフレームEを通知する変形例1において、基地局eNBが、特定のサブフレーム番号を有する拡張サブフレームEを下りリンク伝送に準永続的(semi-persistent)に使用すべきことを、ユーザ端末100に更に通知してもよい。
ユーザ端末100の下りリンク受信部132は、下りリンク伝送に使用すべきと通知された拡張サブフレームEにおいて、下りリンク受信動作を実行する。以上の受信動作に先立つ下りリンク制御信号の検出は実行されてもよいし、実行されなくてもよい。
5(4). 変形例4
第2実施形態において、マクロ基地局200の送受信制御部244は、拡張サブフレームEのための仮想セル識別子VCID(VCID1)に加えて、下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSのための仮想セル識別子VCID(VCID2)を更に設定してもよい。その場合、送受信制御部244は、ユーザ端末100に対し、下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームS用において、仮想セル識別子VCID2を用いた端末特異的な通信を実行するように制御する。
5(5). 変形例5
第2実施形態において、ユーザ端末100の上りリンク送信部134は、チャネル状態情報(Channel State Information,CSI)を、セル特異的通信を実行する下りリンクサブフレームDおよび特別サブフレームSと、端末特異的通信を実行する拡張サブフレームEとで、個別に報告してもよい。以上のセル特異的通信と端末特異的通信とでは無線通信環境が互いに相違するので、本変形例の構成によれば、それぞれの通信環境に応じたより適切なリンクアダプテーションが実現される。なお、以上のチャネル状態情報の報告は、周期的に実行されてもよいし、非周期的に実行されてもよい。
5(6). 変形例6
第3実施形態において、ユーザ端末100に対する第2ディスカバリ信号d2の受信タイミングの通知は、RRCメッセージ等の上位レイヤシグナリングによって行われてもよいし、MACシグナリングまたはPHY(L1/L2)シグナリングによって行われてもよい。上位レイヤシグナリングによって通知が行われる場合には、準静的な(semi-static)第2ディスカバリ信号d2の送信周期および送信タイミングのオフセットがユーザ端末100に通知されると好適である。一方、MACシグナリングまたはPHYシグナリングによって通知が行われる場合には、第2ディスカバリ信号d2の検出タイミングがユーザ端末100に対して動的に指示されると好適である。
以上の本変形例の構成(特に、上位レイヤシグナリングにより設定される場合)では、ネットワークNW側のスケジューリングミスやユーザ端末100側の誤検出によって、1つの拡張サブフレームEに関して下りリンク受信(第2ディスカバリ信号d2の受信)と上りリンク送信とが同時に指示される可能性がある。以上の事象が生じた場合、ユーザ端末100は、第2ディスカバリ信号d2の受信を優先的に実行すると好適である。ユーザ端末100から上りリンク送信が実行されないことにより、上りリンク信号と第2ディスカバリ信号d2との衝突が回避されるからである。結果として、他のユーザ端末100における第2ディスカバリ信号d2の検出精度の劣化が回避される。
5(7). 変形例7
以上の実施形態では、セルラ無線通信システムCSにおいてキャリアアグリゲーションが採用され、副セルとしてのスモール基地局300が拡張サブフレームEを送信する。しかしながら、主セルとしてのマクロ基地局200が拡張サブフレームEを送信する構成も採用可能である。以上の構成においては、ユーザ端末100からのフィードバックを確保するため、無線フレームFに少なくとも1つの上りリンクサブフレームUが含まれると好適である。換言すると、主セルにおいては、拡張サブフレームEと上りリンクサブフレームUとを含むUL−DLコンフィギュレーションが採用されると好適である。
5(8). 変形例8
ユーザ端末100は、マクロ基地局200およびスモール基地局300と無線通信が可能な任意の装置である。ユーザ端末100は、例えば、フィーチャーフォンまたはスマートフォン等の携帯電話端末でもよく、デスクトップ型パーソナルコンピュータでもよく、ノート型パーソナルコンピュータでもよく、UMPC(Ultra-Mobile Personal Computer)でもよく、携帯用ゲーム機でもよく、その他の無線端末でもよい。
5(9). 変形例9
セルラ無線通信システムCS内の各要素(ユーザ端末100,マクロ基地局200,スモール基地局300)においてCPUが実行する各機能は、CPUの代わりに、ハードウェアで実行してもよいし、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)、DSP(Digital Signal Processor)等のプログラマブルロジックデバイスで実行してもよい。
100(100a,100b)……ユーザ端末、110……無線通信部、120……記憶部、130……制御部、132……下りリンク受信部、134……上りリンク送信部、136……間欠受信制御部、200……マクロ基地局、210……無線通信部、220……ネットワーク通信部、230……記憶部、240……制御部、242……上りリンク受信部、244……送受信制御部、246……下りリンク送信部、300……スモール基地局、310……無線通信部、320……ネットワーク通信部、330……記憶部、340……制御部、342……上りリンク受信部、344……下りリンク送信部、C……セル、C1……マクロセル、C2……スモールセル、CS……セルラ無線通信システム、D……下りリンクサブフレーム、E……拡張サブフレーム、F……無線フレーム、eNB(eNB1,eNB2)……基地局、NW……ネットワーク、PCI……物理セル識別子、S……特別サブフレーム、SB(SB1,SB2)……サブバンド、SF……サブフレーム、U……上りリンクサブフレーム、VC……仮想セル、VCID……仮想セル識別子、d……ディスカバリ信号、d1……第1ディスカバリ信号、d2……第2ディスカバリ信号。

Claims (10)

  1. 時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信をユーザ端末と実行する基地局であって、
    前記時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、
    下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、
    下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、
    前記基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む
    基地局。
  2. 前記基地局が形成するセルに固有のセル固有参照信号を少なくとも前記下りリンクサブフレームにおいて送信し、前記ユーザ端末に固有であり前記ユーザ端末における下りリンク信号の受信動作を制御する端末固有参照信号を少なくとも前記拡張サブフレームにおいて送信する下りリンク送信部を備える
    請求項1の基地局。
  3. 前記下りリンク送信部は、
    前記下りリンクサブフレームにおいて送信される前記セル固有参照信号の量よりも少ない量の前記セル固有参照信号を、前記拡張サブフレームにおいて送信する
    請求項2の基地局。
  4. 前記下りリンク送信部は、
    前記拡張サブフレームにおいて、前記下りリンクサブフレームでの前記セル固有参照信号の送信に用いる周波数帯域幅よりも狭い周波数帯域幅を用いて、前記端末固有参照信号を送信する
    請求項2または請求項3の基地局。
  5. 時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信を基地局と実行するユーザ端末であって、
    前記時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、
    下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、
    下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、
    前記基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む
    ユーザ端末。
  6. 少なくとも前記下りリンクサブフレームにおいて前記基地局から送信される、前記基地局が形成するセルに固有のセル固有参照信号に基づいて、前記下りリンクサブフレームにおける下りリンク信号の受信動作を実行し、少なくとも前記拡張サブフレームにおいて前記基地局から送信される、前記ユーザ端末に固有の端末固有参照信号に基づいて、前記拡張サブフレームにおける下りリンク信号の受信動作を実行する下りリンク受信部を備える
    請求項5のユーザ端末。
  7. 下りリンク信号に対する受信動作を実行する下りリンク受信部と、
    前記下りリンク受信部が間欠的な受信動作を実行する間欠受信モードに遷移すべきか否かを、当該ユーザ端末宛てのデータ信号が送信されないサブフレームをカウントした結果に応じて判定する間欠受信制御部とを備え、
    前記間欠受信制御部は、
    前記拡張サブフレームにおいて当該ユーザ端末宛ての前記データ信号が送信されるか否かに関わらず、当該拡張サブフレームをカウントしない
    請求項5のユーザ端末。
  8. 下りリンク信号に対する受信動作を実行する下りリンク受信部と、
    前記下りリンク受信部が間欠的な受信動作を実行する間欠受信モードに遷移すべきか否かを、当該ユーザ端末宛てのデータ信号が送信されないサブフレームをカウントした結果に応じて判定する間欠受信制御部を備え、
    前記間欠受信制御部は、
    前記拡張サブフレームにおいて当該ユーザ端末が上りリンク送信を実行する場合に、当該拡張サブフレームをカウントしない
    請求項5のユーザ端末。
  9. 時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信を実行する1以上のユーザ端末および1以上の基地局を備え、
    前記時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、
    下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、
    下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、
    前記基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む
    無線通信システム。
  10. 時分割複信(TDD)方式による時分割無線通信を実行する1以上のユーザ端末および1以上の基地局を備える無線通信システムにおける通信制御方法であって、
    前記時分割無線通信において用いられる無線通信リソースである無線フレームは、
    下りリンク信号の伝送期間である下りリンクサブフレームと、
    下りリンク信号の伝送と上りリンク信号の伝送とのいずれにも用いられないガード期間を含む特別サブフレームと、
    前記基地局によるスケジューリングに基づいて、下りリンク信号の伝送期間と上りリンク信号の伝送期間とのいずれかとして用いられる拡張サブフレームとを含む
    通信制御方法。
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