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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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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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