JPWO2017026399A1 - ユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

送信前にリスニングが適用されるセル（例えば、アンライセンスバンド）においてＵＬ送信を適切に行うこと。ＵＬ信号を送信する送信部と、無線基地局から通知されるＵＬ送信指示と前記ＵＬ信号の送信前に適用するリスニングに基づいて前記ＵＬ信号の送信を制御する制御部と、を有し、リスニング結果に応じてサブフレームの途中からＤＬ信号及び／又はＵＬ信号の送信がサポートされる場合、前記制御部は、前記ＵＬ送信指示を受信してから第１の期間後に設定される第２の期間内にＵＬ信号の送信を行う。

Description

本発明は、次世代移動通信システムにおけるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法に関する。

ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telecommunications System）ネットワークにおいて、さらなる高速データレート、低遅延などを目的としてロングタームエボリューション（ＬＴＥ：Long Term Evolution）が仕様化された（非特許文献１）。ＬＴＥからのさらなる広帯域化および高速化を目的として、ＬＴＥアドバンスト（Ｒｅｌ．１０−１２）が仕様化され、さらに、例えば５Ｇ（5th generation mobile communication system）と呼ばれるＬＴＥの後継システムが検討されている。

Ｒｅｌ．８から１２のＬＴＥでは、事業者に免許された周波数帯、すなわちライセンスバンド（Licensed band）において排他的な運用がなされることを想定して仕様化が行われた。ライセンスバンドとしては、例えば、８００ＭＨｚ、２ＧＨｚまたは１．７ＧＨｚなどが使用される。

スマートフォンやタブレット等の高機能化されたユーザ端末／ユーザ装置（ＵＥ：User Equipmentと呼ぶ）の普及は、ユーザトラヒックを急激に増加させている。この増加するユーザトラヒックを吸収するため、更なる周波数バンドを追加する必要があるが、ライセンスバンドのスペクトラム（licensed spectrum）には限りがある。このため、ライセンスバンド以外に利用可能なアンライセンススペクトラム（unlicensed spectrum）のバンド（これをアンライセンスバンド：unlicensed bandと呼ぶ）を利用して、ＬＴＥシステムの周波数を拡張することが検討されている（非特許文献２）。

アンライセンスバンドとしては、たとえばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）と同じ２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯などが使用される。Ｒｅｌ．１３ ＬＴＥでは、ライセンスバンドとアンライセンスバンドの間でのキャリアアグリゲーション（ＣＡ）を行うことが検討されている。このように、ライセンスバンドとともにアンライセンスバンドを用いて行う通信をＬＡＡ（License-Assisted Access）と称する。将来的にライセンスバンドとアンライセンスバンドのデュアルコネクティビティ（ＤＣ）や、アンライセンスバンドのスタンドアローンもＬＡＡの検討対象となる可能性がある。

3GPP TS 36.300 "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2" AT&T, Drivers, Benefits and Challenges for LTE in Unlicensed Spectrum, 3GPP TSG-RAN Meeting #62 RP-131701

アンライセンスバンドでは、他事業者のＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ又はその他のシステムとの共存のため、干渉制御機能の導入が検討されている。Ｗｉ−Ｆｉでは、同一周波数内での干渉制御機能として、ＣＣＡ（Clear Channel Assessment）に基づくＬＢＴ（Listen Before Talk）が利用されている。したがって、ＬＴＥシステムに対してアンライセンスバンドを設定する場合も、干渉制御機能としてリスニング（例えば、ＬＢＴ）を適用してＵＬ送信及び／又はＤＬ送信を制御することが想定される。

また、リスニングを適用してＵＬ送信及び／又はＤＬ送信を制御する場合においても、ユーザ端末は、無線基地局から通知されるＵＬ送信指示（例えば、ＵＬグラント）に基づいてＵＬ送信（例えば、ＵＬデータ）を制御することが考えられる。この場合、既存システム（Ｒｅｌ．１２以前）のＵＬ送信方法（例えば、ＵＬ送信タイミング）をそのまま適用すると、リスニング結果等によってはＵＬ送信を適切に行えない場合が生じるおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、送信前にリスニングが適用されるセル（例えば、アンライセンスバンド）においてＵＬ送信を適切に行うことができるユーザ端末、無線基地局及び無線通信方法を提供することを目的の１つとする。

本発明のユーザ端末の一態様は、ＵＬ信号を送信する送信部と、無線基地局から通知されるＵＬ送信指示と前記ＵＬ信号の送信前に適用するリスニングに基づいて前記ＵＬ信号の送信を制御する制御部と、を有し、リスニング結果に応じてサブフレームの途中からＤＬ信号及び／又はＵＬ信号の送信がサポートされる場合、前記制御部は、前記ＵＬ送信指示を受信してから第１の期間後に設定される第２の期間内にＵＬ信号の送信を行うことを特徴とする。

本発明によれば、送信前にリスニングが適用されるセル（例えば、アンライセンスバンド）においてＵＬ送信を適切に行うことができる。

図１Ａは、ＦＢＥの無線フレーム構成の一例を示す図であり、図１Ｂは、ＬＢＥの無線フレーム構成の一例を示す図である。 ＤＬ−ＬＢＴ後の送信に設定されるバースト期間の一例を示す図である。 図３Ａは、既存のＴＤＤのサブフレーム構成の一例を示す図であり、図３Ｂは、ＬＡＡにおけるサブフレーム構成の一例を示す図である。 ＤＬ送信前にリスニングを適用する場合の送信方法の一例を示す図である。 図５Ａは、既存システムにおけるＵＬ送信タイミングの一例を示す図であり、図５Ｂは、既存のＵＬ送信タイミングをＬＢＥに適用した場合の一例を示す図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、本実施の形態に係るＵＬ送信タイミングの一例を示す図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、本実施の形態に係るＵＬ送信タイミングの他の例を示す図である。 本実施の形態に係るＵＬ送信タイミングの他の例を示す図である。 本実施の形態に係るＵＬ送信方法（ＵＬ ＴＴＩ構成）の一例を示す図である。 上り共有チャネルに対する上り制御情報の割当ての一例を示す図である。 本実施の形態に係る無線通信システムの一例を示す概略図である。 本実施の形態に係る無線基地局の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係る無線基地局の機能構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の全体構成の説明図である。 本実施の形態に係るユーザ端末の機能構成の説明図である。

上述したように、アンライセンスバンドでは、他事業者のＬＴＥ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）またはその他のシステムと共存するため、干渉制御機能が必要になる。同一周波数での干渉制御機能として、Ｗｉ−Ｆｉでは、ＣＣＡに基づくＬＢＴ（Listen Before Talk）と呼ばれる機能が実装されている。日本や欧州などにおいてはＬＢＴ機能が５ＧＨｚ帯アンライセンスバンドで運用されるＷｉ−Ｆｉなどのシステムにおいて必須と規定されている。

このため、アンライセンスバンドでＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａを運用するシステム（例えば、ＬＡＡシステム）においても、信号の送信前にリスニングを適用することにより同一周波数内における干渉制御を行うことが検討されている。リスニングが設定されるキャリアでは、複数のシステムにおける無線基地局やユーザ端末が、同一周波数帯域を共有利用することが想定される。

リスニングの適用により、ＬＡＡとＷｉ−Ｆｉとの間の干渉、ＬＡＡシステム間の干渉などを回避することができる。また、ＬＡＡシステムを運用するオペレータ毎に、接続可能なユーザ端末の制御を独立して行う場合であっても、リスニングによりそれぞれの制御内容を把握することなく干渉を低減することができる。

ここで、リスニングとは、ある送信ポイント（例えば、無線基地局、ユーザ端末など）が信号の送信を行う前に、他の送信ポイントなどから所定レベル（例えば、所定電力）を超える信号が送信されているか否かを検出／測定する動作を指す。また、無線基地局及び／又はユーザ端末が行うリスニングは、ＬＢＴ（Listen Before Talk）、ＣＣＡ（Clear Channel Assessment）、キャリアセンスなどとも呼ばれる。

例えば、ＬＴＥシステムでＬＢＴを適用する場合、送信ポイント（ＬＴＥ−Ｕ基地局及び／又はユーザ端末）は、アンライセンスバンドにおいてＵＬ信号及び／又はＤＬ信号を送信する前にリスニング（ＬＢＴ、ＣＣＡ）を行う。そして、他システム（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）や別のＬＡＡの送信ポイントからの信号を検出しなかった場合、アンライセンスバンドで通信を実施する構成とすることができる。

送信ポイントは、ＬＢＴで測定した受信電力が所定の閾値以下である場合は、チャネルは空き状態（ＬＢＴ−ｉｄｌｅ）であると判断し送信を行う。「チャネルが空き状態である」とは、言い換えると、特定のシステムによってチャネルが占有されていないことをいい、チャネルがアイドルである、チャネルがクリアである、チャネルがフリーである、などともいう。

一方で、送信ポイントは、ＬＢＴで測定した受信電力が所定の閾値を超える場合、チャネルはビジー状態（ＬＢＴ−ｂｕｓｙ）であると判断し、送信を制限する。例えば、リスニングの結果、ＬＢＴ−ｂｕｓｙであると判断した場合には、（１）ＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection）により別キャリアに遷移する、（２）送信電力制御（ＴＰＣ）を行う、（３）送信を行わない（送信停止、又は待機）、などの処理が実施される。ＬＢＴ−ｂｕｓｙの場合、当該チャネルは、改めてＬＢＴを行いチャネルが空き状態であることが確認できた後に初めて利用可能となる。なお、ＬＢＴによるチャネルの空き状態／ビジー状態の判定方法は、これに限られない。

例えば、アンライセンスバンドのキャリア（周波数と称してもよい）を用いて通信を行うユーザ端末が、当該アンライセンスバンドのキャリアで通信を行っている他のエンティティ（他のユーザ端末等）を検出した場合、当該キャリアでの送信が禁止される場合を想定する。この場合、当該ユーザ端末は、送信タイミングよりも所定期間前のタイミングでＬＢＴを実行する。ＬＢＴを実行するユーザ端末は、送信タイミングよりも所定期間前のタイミングで対象となるキャリアの帯域全体をサーチし、他の装置（無線基地局、ＬＡＡ−ＵＥ、Ｗｉ−Ｆｉ装置等）が当該キャリアの帯域において通信しているか否かを確認する。通信していないことが確認された場合に限って、当該キャリアを用いて送信を行う。他方、一部の帯域でも他の装置が使用中であることを検出した場合、すなわち、他の装置からの当該帯域に係る信号の受信電力がしきい値を超過していることを検出した場合、当該ユーザ端末は自らの送信を中止する。ここで、ＬＢＴ期間中の受信信号電力が所定のしきい値より高い場合、チャネルはビジー状態（ＬＢＴ−ｂｕｓｙ）とみなされる。ＬＢＴ期間中の受信信号電力が所定のしきい値より低い場合、チャネルはアイドル状態（ＬＢＴ−ｉｄｌｅ）とみなされる。

また、ＬＢＴメカニズムには、大別してＬＢＥ（Load-Based Equipment）およびＦＢＥ（Frame-Based Equipment）の２種類がある。ＬＢＥでは、初期ＣＣＡを実施して、ＬＢＴ−ｉｄｌｅであれば送信を開始し、ＬＢＴ−ｂｕｓｙであればＥＣＣＡ（Extended CCA）手順を実施する。つまり、ＬＢＥは、キャリアセンスを行った結果チャネルが使用不可であった場合はキャリアセンス時間を延長し、チャネルが使用可能となるまで継続的にキャリアセンスを行うメカニズムである。ＬＢＥでは、適切な衝突回避のためランダムバックオフが必要である。

ＦＢＥでは、固定のタイミングおよび固定の周期でキャリアセンスを実施し、ＬＢＴ−ｉｄｌｅであれば送信を開始し、ＬＢＴ−ｂｕｓｙであれば次のキャリアセンスタイミングまで待機する。つまり、ＦＢＥは、固定のフレーム周期をもち、所定のフレームでキャリアセンスを行った結果、チャネルが使用可能であれば送信を行うが、チャネルが使用不可であれば次のフレームにおけるキャリアセンスタイミングまで送信を行わずに待機するというメカニズムである。

図１は、ＬＢＴにおける無線フレーム構成の一例を示す図である。図１Ａは、ＦＢＥの無線フレーム構成の一例を示している。ＦＢＥの場合、ＬＢＴ時間（LBT duration）及びＬＢＴ周期は固定であり、所定のシンボル数（例えば、１〜３シンボル）及び周期（例えば、１ｍｓ毎）でＬＢＴが行われる。一方、図１Ｂは、ＬＢＥの無線フレーム構成の一例を示している。ＬＢＥの場合、ＬＢＴ時間は固定でない。例えば、所定の条件を満たすまでＬＢＴシンボルが継続されてもよい。具体的には、ＬＢＴ−ｉｄｌｅが観測されるまで、無線基地局はＬＢＴを継続して実施してもよい。なお、本実施の形態は、チャネルが使用可能となるまで継続的にキャリアセンスを行ってＵＬ送信を制御するＬＢＥに好適に適用することができるがこれに限られない。

無線基地局が実施するＤＬ送信用のリスニング（ＤＬ−ＬＢＴ）結果がＬＢＴ−ｉｄｌｅである場合、無線基地局に対して所定期間の間はＬＢＴを省略した信号送信（ＤＬバースト送信）を許容することができる（図２参照）。リスニングを適用するセルにおいて、リスニング後（ＬＢＴ−ｉｄｌｅの場合）にＬＢＴを実施せずに送信できる期間を、バースト期間（バースト送信期間、バースト長、最大バースト長、最大許容バースト長、Maximum burst length）とも呼ぶ。ＵＬ送信についてもＤＬと同様にリスニング（ＵＬ−ＬＢＴ）結果に応じてＵＬバースト送信を行うことができる。

また、ＤＬ送信とＵＬ送信を同じアンライセンスキャリアでサポートする場合（ＤＬ／ＵＬ ＬＡＡ）、ＤＬバースト送信とＵＬバースト送信は時間分割多重（ＴＤＭ）してスケジューリングすることができる。既存のＬＴＥシステムのＴＤＤでは、ＤＬサブフレームとＵＬサブフレームの配置パターンが固定的に設定される（図３Ａ参照）。これに対し、ＤＬ／ＵＬ ＬＡＡでは、ＤＬバースト送信とＵＬバースト送信を固定せずにフレキシブルに時間多重して送信を制御することが想定される（図３Ｂ参照）。

ところで、ＬＢＥを適用する場合、リスニング結果（ＬＢＴ−ｉｄｌｅ）に基づいて決定される送信開始タイミングは、サブフレームの境界になるとは限らない。なお、リスニングを適用しないＬＴＥシステム（Ｒｅｌ．８−１０）では、サブフレームは送信時間間隔（ＴＴＩ：Transmission Time Interval）に対応する。

つまり、リスニング結果（ＬＢＴ−ｉｄｌｅとなるタイミング）によっては１つのサブフレームの中で送信に利用できるＯＦＤＭシンボル数がサブフレーム内の全てでない場合（一部のＯＦＤＭシンボルしか利用できない場合）も想定される。この場合、周波数利用効率や送信機会の損失を抑制する観点から、一部のＯＦＤＭシンボルを利用したＤＬ送信を行うことが考えられる（図１Ｂ参照）。

サブフレームの一部のＯＦＤＭシンボルしか利用できない場合のＤＬ送信として、複数の送信形態（トランスポートブロック（ＴＢ）の送信方法）が考えられる。ＤＬ送信としては、ＤＬデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）、ＤＬ制御情報、参照信号等の送信がある。以下に、送信形態として、部分ＴＴＩアプローチ（Partial TTI approach）、フローティングＴＴＩアプローチ（Floating TTI approach）、スーパーＴＴＩアプローチ（Super TTI approach）について図４を参照して説明する。

＜Partial TTI approach＞
部分ＴＴＩアプローチは、単一のサブフレーム内の一部のＯＦＤＭシンボルを用いてＤＬデータの割当て（トランスポートブロック）を構成する。例えば、リスニング結果によりサブフレームの途中からＤＬ送信を開始する場合、次サブフレームの境界までの一部のＯＦＤＭシンボルを用いてＤＬデータ（例えば、ＰＤＳＣＨ）や制御信号（例えば、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨ）を送信する。

＜Floating TTI approach＞
フローティングＴＴＩアプローチは、リスニング結果に基づく送信開始タイミングからＴＴＩ（例えば、１ｍｓ長）単位でＤＬデータの割当て（トランスポートブロック）を構成する。例えば、サブフレームｎの途中から送信を開始する場合、次サブフレームｎ＋１を含めたＴＴＩ単位でＤＬ送信を制御する。この場合、サブフレームｎの一部のＯＦＤＭシンボルとサブフレームｎ＋１の一部のＯＦＤＭシンボルで１ＴＴＩを構成してＤＬ送信が行われる。

＜Super TTI approach＞
スーパーＴＴＩアプローチは、送信開始タイミングのサブフレームに加えて次サブフレーム全体を含めたＯＦＤＭシンボルを用いてＤＬデータの割当て（トランスポートブロック）を構成する。例えば、サブフレームｎの途中から送信を開始する場合、当該サブフレームｎの一部のＯＦＤＭシンボルと、次サブフレームｎ＋１の全てのＯＦＤＭシンボルを１トランスポートブロックとしてＤＬ送信を制御する。

上記３つの送信形態のうち、ＴＴＩ長を一定（例えば、１４ＯＦＤＭシンボル）とするフローティングＴＴＩでは、リスニング結果に基づく送信タイミングが変化しても、トランスポートブロックサイズを一定とすることができる。このため、ＤＬ信号を再送する場合に、再送時のタイミング等の制約を小さくすることができる。また、フローティングＴＴＩでは、送信開始タイミング（利用できるＯＦＤＭシンボル数）に関わらずＴＴＩ長が一定であるため、あらかじめ送信側で準備しておく信号送信パターンを少なくすることができる。また、ＴＴＩに含まれる参照信号や制御チャネル等の構成を、既存システムと同様に設定（１ＴＴＩ内の信号構成を既存と同様に設定）することが可能となる。

このように、ＤＬ送信に対しては、リスニング結果に起因してサブフレームの途中から送信する場合のＤＬバースト送信方法が検討されている。一方で、リスニングを適用してＵＬ送信（ＵＬバースト送信）を適用する場合、ＵＬ送信タイミングをどのように制御するかが問題となる。

ＵＬ信号の送信前にリスニングを適用する場合、ユーザ端末は、無線基地局からのＵＬ送信指示（例えば、ＵＬグラント）とリスニング結果に基づいてＵＬ送信を制御することが想定される。この場合、リスニングを行わない既存システムのＵＬ送信方法（例えば、ＵＬ送信タイミング）を適用した場合、リスニング結果等によってはＵＬ送信を適切に行えない場合が生じるおそれがある。

既存システムにおいて、ユーザ端末は、無線基地局から送信されるＵＬ送信指示を受信した後の所定タイミング（例えば、４ｍｓ後）のサブフレームでＵＬ送信を行う（図５Ａ参照）。かかる送信方法をそのまま適用する場合、ユーザ端末は、ＵＬ送信指示で指示された対象サブフレーム（４ｍｓ後のサブフレーム）の直前にリスニングを行い、指示されたサブフレーム以外ではＵＬ送信を行わないことが考えられる。

しかし、ＬＢＥ適用時にはＤＬ送信がサブフレームの境界以外でも開始及び／又は終了する。そのため、ＵＬグラントでユーザ端末に特定のサブフレームにおけるＵＬ送信を指定する場合、ＤＬ送信とＵＬ送信の間に送信の行われない期間が生じる（図５Ｂ参照）。ＤＬ送信のタイミングによっては、ＤＬ送信とＵＬ送信の間に生じる未送信の期間が、ＵＬ送信に必要なリスニング期間より長くなる可能性もある。かかる場合、周波数利用効率の低下や、他システムからの送信によりユーザ端末のＵＬ送信機会（チャネルアクセス権）を失うおそれもある。

また、ＵＬ送信に対してサブフレームの途中からの送信を許容する場合、既存システムの送信方法を適用すると、ユーザ端末は、リスニング結果に応じて柔軟にＵＬ送信を制御することが困難となる。

そこで、本発明者等は、サブフレームの途中からＤＬ信号及び／又はＵＬ信号の送信が許容される場合、ユーザ端末がＵＬ送信指示を受信してから所定期間内（例えば、第１の期間後に設定される第２の期間内）にＵＬ信号の送信を行うように制御することを着想した。

ＵＬ送信のタイミングをＵＬ送信指示後の所定期間（第１の期間）後に設定される一定の範囲（第２の期間）とすることにより、ＤＬ信号及び／又はＵＬ信号がサブフレームの途中から送信される場合であっても、ユーザ端末は、ＵＬ送信のタイミングを適切に制御することができる。また、ユーザ端末は、ＵＬ送信前に行うリスニング結果に応じてＵＬ送信を柔軟に制御することが可能となる。

また、本発明者等は、リスニングの結果に基づいてサブフレームの途中からＵＬ送信を行う場合に、ＵＬ信号の送信を行うＴＴＩ構成を制御することを着想した。また、ＵＬバースト送信を行う場合に、プリアンブルを含む初期信号（initial signal）をＵＬ ＴＴＩの先頭に配置して送信を制御することを着想した。

以下に、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、リスニング（ＬＢＴ）が設定されない周波数キャリアをライセンスバンド、リスニングが設定されるキャリアをアンライセンスバンドとして説明するが、これに限られない。本実施の形態は、リスニングが設定される周波数キャリア（又は、セル）であれば、ライセンスバンド又はアンライセンスバンドに関わらず適用することができる。

また、以下の説明では、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａシステムにおいてリスニングを適用する場合について説明するが、本実施の形態はこれに限られない。信号送信前にリスニングを適用し、他の送信ポイント（例えば、無線基地局）からの指示に基づいてＵＬ送信（例えば、送信タイミング）を制御するシステムであれば適用することができる。

また、以下の説明では、ＵＬ送信として、無線基地局から通知されるＵＬ送信指示（ＵＬグラント）に基づいてＵＬデータ（例えば、ＰＵＳＣＨ）の送信制御について示すが、本実施の形態はこれに限られない。他のＵＬ送信（例えば、ＡＣＫ／ＮＡＣＫフィードバック、非周期的チャネル状態情報（Ａ−ＣＳＩ）フィードバック、非周期的サウンディング参照信号（Ａ−ＳＲＳ）フィードバック等）に対しても適用することができる。

また、以下の説明では、リスニングを適用するＵＬ送信及び／又はＤＬ送信に対して、フローティングＴＴＩを適用する場合を想定して説明するが、本実施の形態はこれに限られず、他の送信形態に適用することも可能である。

（第１の態様）
第１の態様では、無線基地局から通知されるＵＬ送信指示（例えば、ＵＬグラント）に対する送信タイミング等のＵＬ送信制御について説明する。

ユーザ端末は、リスニング結果に応じてサブフレームの途中からＤＬ信号及び／又はＵＬ信号の送信が許容される場合に、ＵＬ送信指示を受信してから所定期間（第１の期間）後に設定される一定期間（第２の期間）内にＵＬ信号の送信を行うように制御する。以下に、ＵＬ送信及び／又はＤＬ送信にフローティングＴＴＩを適用する場合について説明する。

＜ＵＬ送信がフローティングＴＴＩの場合＞
ユーザ端末がフローティングＴＴＩを適用してＵＬ送信を行う場合、サブフレームの途中からＴＴＩ単位でＵＬ送信を制御する。ＵＬ送信指示を含むＤＬ送信が所定サブフレームｎだけで行われる場合、ユーザ端末は、ＵＬ送信指示を受信したタイミング（サブフレームｎ）から所定期間後のサブフレームを先頭とする一定期間内にリスニング結果に応じてＵＬ送信を行うことができる。

無線基地局は、ＵＬ送信指示（ＵＬグラント）を他のセル（アンライセンスバンド又はライセンスバンド）から送信するＤＬ信号に含めてユーザ端末に通知してもよい（クロスキャリアスケジューリング）。

例えば、ユーザ端末は、サブフレームｎ＋４（所定期間が４ｍｓ）を先頭とし、Ｘサブフレームの期間内（サブフレームｎ＋４からＸサブフレーム期間）でＵＬ信号の送信を制御する（図６Ａ参照）。図６ＡではＸ＝２の場合を示している。なお、ここでは、ＵＬ送信が許容されるＵＬ送信の候補期間（第２の期間）の先頭タイミングをｎ＋４とする場合を示したが、これに限られずｎ＋３、ｎ＋５等に設定することも可能である。

ＵＬ送信の候補期間長を決定する値（Ｘ）は、仕様であらかじめ定義してもよいし、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣシグナリング、報知情報等）を用いて無線基地局からユーザ端末へ通知してもよい。ユーザ端末は、ＵＬ送信指示に対応したＵＬ送信が可能となる期間を把握してＵＬ送信を制御することができる。

ユーザ端末は、ＵＬ送信の候補期間となるＸサブフレームの期間中に最大１ＴＴＩ長分のＵＬ送信を行うことができる（図６Ａ参照）。

あるいは、ユーザ端末は、Ｘサブフレームの期間中に複数ＴＴＩ長分のＵＬ送信を行ってもよい（図６Ｂ参照）。この場合、無線基地局は、ユーザ端末に複数ＴＴＩ分のＵＬ送信をユーザ端末にスケジューリングする（ＵＬマルチサブフレームスケジューリング）。また、無線基地局は、下り制御情報及び／又は上位レイヤシグナリングを用いてユーザ端末に複数サブフレーム分のＵＬ送信指示を通知することができる。図６では、Ｘ＝３の場合に、２サブフレーム分のＵＬ送信を行う場合を示している。これにより、複数ＴＴＩ分のＵＬ送信を行う場合にリスニング回数を低減することができる。

ユーザ端末は、ＵＬ送信の候補期間となるＸサブフレームの期間中にリスニング結果に応じて送信が行えない場合（ＬＢＴ−ｂｕｓｙが続く場合）、ＵＬ送信を行わない（例えば、ドロップする）ように制御することができる。これにより、ユーザ端末は、一定期間（ＵＬ送信の候補期間）後にリスニングを行う必要がなくなる。具体的には図６Ａの例の場合、サブフレームｎ＋４の期間内はＬＢＴ−ｉｄｌｅとなりバックオフカウンタ値がゼロとなるまでリスニングを連続的に行うが、サブフレームｎ＋５の先頭までにＵＬ送信を開始できなかった場合にはそれ以降１ＴＴＩ分の送信をＸサブフレームの期間中に収めることができないため、そこでリスニングを打ち切ることができる。その結果、チャネルが混んでいる場合におけるユーザ端末のリスニング動作を低減し、消費電力の増加を抑制することができる。また、ユーザ端末は、ＵＬ送信指示を再度受信するまでＵＬ送信用に準備したＵＬデータは保持しておいてもよいし、破棄してもよい。

＜ＤＬ送信がフローティングＴＴＩの場合＞
ＵＬ送信指示を含むＤＬ送信が複数のサブフレームにわたって行われる場合、ユーザ端末は、複数のサブフレームの中で特定のサブフレームから所定期間後のサブフレームを先頭とする一定期間内にＵＬ送信を行うことができる。

無線基地局が、サブフレームｎとサブフレームｎ＋１にわたってＵＬ送信指示を含むＤＬ信号（１ＴＴＩのトランスポートブロック）を送信する場合を想定する。この場合、ユーザ端末は、ＵＬ送信指示が含まれるサブフレーム区間の終了タイミング（サブフレームｎ＋１）を基準としてＵＬ送信のタイミングを制御することができる。例えば、ユーザ端末は、サブフレームｎ＋１から所定期間（例えば、４ｍｓ）後のサブフレーム（サブフレームｎ＋１＋４）を先頭とする一定期間内（サブフレームｎ＋１＋４からＸサブフレーム期間）にＵＬ送信を行う（図７Ａ参照）。

あるいは、ユーザ端末は、ＵＬ送信指示が含まれるサブフレーム区間の開始タイミング（サブフレームｎ）を基準としてＵＬ送信のタイミングを制御してもよい。例えば、ユーザ端末は、サブフレームｎから所定期間（例えば、４ｍｓ）後のサブフレーム（サブフレームｎ＋４）を先頭とする一定期間内（サブフレームｎ＋４からＸサブフレーム期間）にＵＬ送信を行う（図７Ｂ参照）。

なお、ＵＬ送信の候補期間（Ｘ）として複数サブフレームが設定される場合、ユーザ端末は、ＵＬ送信タイミングをサブフレームの途中に設定してもよいし、サブフレームの境界部分に設定（サブフレーム単位でＵＬ送信）してもよい。また、ＤＬバースト期間にＵＬ送信を行う場合、ユーザ端末はＵＬ送信前にリスニングを適用せずにＵＬ送信（送信タイミング等）を制御してもよい。

あるいは、ユーザ端末は、ＵＬ送信指示が含まれるＤＬフローティングＴＴＩから所定期間後の一定期間内、又は所定期間後のみをＵＬ送信タイミングとしてＵＬ送信を制御してもよい。例えば、無線基地局が、サブフレームｎとサブフレームｎ＋１にわたってＵＬ送信指示を含むＤＬ信号（１ＴＴＩのトランスポートブロック）を送信する場合を想定する。

この場合、ユーザ端末は、ＵＬ送信指示が含まれるサブフレーム区間の終了タイミング（サブフレームｎ＋１）から所定期間（例えば、４ｍｓ）後のタイミング（例えば、サブフレームｎ＋１＋４のＯＦＤＭシンボル）をＵＬ信号の送信タイミング候補とすることができる（図８参照）。あるいは、ユーザ端末は、ＵＬ送信指示が含まれるサブフレーム区間の開始タイミング（サブフレームｎ）から所定期間（例えば、４ｍｓ）後のタイミング（例えば、サブフレームｎ＋４のＯＦＤＭシンボル）をＵＬ信号の送信タイミング候補とすることができる（図８参照）。

また、ユーザ端末は、ＵＬ送信についてはサブフレーム（サブフレームタイミング）に同期させ、所定のサブフレームのみをＵＬ送信タイミング候補としてＵＬ送信を制御してもよい。なお、ユーザ端末が他のセル（例えば、ライセンスバンドを利用するセル（ＰＣｅｌｌ、ＰＳＣｅｌｌ等））にも接続している場合、サブフレーム（サブフレームタイミング）は、当該他のセルと同期して設定されるサブフレームのタイミングとすることができる。

（第２の態様）
第２の態様では、リスニング結果に基づいて送信するＵＬ ＴＴＩ（ＵＬサブフレーム）の構成について説明する。

上述したように、リスニング結果に応じてサブフレームの途中からＵＬ送信（例えば、ＵＬフローティングＴＴＩ）が許容される場合、ＵＬ送信のＴＴＩ構成をどのように設定するかが問題となる。本実施の形態では、フローティングＴＴＩを適用する場合の送信方法（ＵＬ ＴＴＩ構成）について説明する。

＜送信方法１＞
ＵＬ ＴＴＩ構成として、ＵＬ送信の候補期間内における実際の送信開始タイミングに関わらず、通常のＴＴＩ構成と同一に設定することができる（図９ 送信方法１参照）。通常のＴＴＩ構成とは、サブフレームタイミングを基準としてＵＬ送信を行う場合（サブフレームの先頭からＵＬ送信を行う場合）に設定されるＵＬ信号及び／又はＵＬチャネルの配置構成を指す。

例えば、ユーザ端末は、サブフレームの途中からＵＬ送信を行う際に、リスニングを行わずにＵＬ送信を行う場合（既存システム、ライセンスバンド等）のＵＬ ＴＴＩ構成を利用する。この場合、送信開始タイミングに関わらず、先頭のシンボルを通常のＴＴＩ構成の先頭のシンボル（例えば、シンボル＃０）とする。

＜送信方法２＞
あるいは、ＵＬ ＴＴＩ構成として、ＵＬ送信の候補期間内における実際の送信開始タイミングに関わらず、サブフレーム境界に対する相対位置を固定的に設定することができる（図９ 送信方法２参照）。この場合、ユーザ端末は、送信開始タイミングに応じた巡回シフト送信とする。

例えば、ＵＬ送信開始タイミングがサブフレームタイミングにおける４番目のシンボルに相当する場合、先頭のシンボルを通常のＴＴＩ構成の４番目のシンボル（例えば、シンボル＃４）とする。これにより、参照信号（例えば、復調用参照信号、サウンディング参照信号等）が配置される位置を、送信開始タイミングに関わらずサブフレームの所定位置に設定することができる。

また、送信方法１又は送信方法２を適用する場合、ユーザ端末を識別するプリアンブルを含む信号（初期信号、イニシャル信号、Initial signalとも呼ぶ）をＵＬ ＴＴＩの開始部分（先頭部分）に設定してＵＬ送信を行うことができる。無線基地局は、受信したプリアンブルを利用してＵＬ送信（ＵＬバースト送信）の検出を適切に行うことができる。

初期信号は整数個のシンボルから構成されるプリアンブルを含んでもよい。この場合、初期信号に含まれるシンボルと１ＴＴＩ分のシンボルを合計して通常のサブフレーム内のシンボル数（例えば、１４個）となるようにすることができる。初期信号を含めた１ＴＴＩでＵＬ送信を行う場合、ＵＬ ＴＴＩに含まれるシンボルの一部をプリアンブル送信に利用することができる。例えば、送信開始タイミングの最初のシンボルの一部又は全部を初期信号に利用することができる。又は、他のシンボル（例えば、ＳＲＳが配置されるシンボル）を初期信号用に利用することができる。この際、他のシンボル（ＳＲＳシンボル）をＵＬ ＴＴＩの先頭に割当てるように制御してもよい。

あるいは、ＵＬ ＴＴＩの構成は変更せずに、プリアンブルを含む初期信号を別途追加する構成としてもよい。この場合、実際のＵＬ送信時間長は１ｍｓよりも数シンボル分（初期信号分）長く設定すればよい。

また、ＵＬ送信（ＵＬバースト）の先頭で送信する初期信号は、１シンボル長に満たない部分と、整数個のシンボル部分から構成することができる。ユーザ端末がＵＬ信号の送信前に行うリスニングは、１シンボルより短い時間単位（例えば、１６μｍ）で行うことが想定される。このため、リスニング結果（ＬＢＴ−ｉｄｌｅとなるタイミング）によってはシンボルの途中からＵＬ送信を行う場合があり、かかる場合、初期信号は１シンボル長に満たない部分を含んだ構成となる。

整数個のシンボルから構成される部分は、既存の復調用参照信号（ＤＭＲＳ）及び／又はリファレンス参照信号（ＳＲＳ）の構成（例えば、系列等）を利用して生成することができる。あるいは、ＤＭＲＳ及び／又はＳＲＳをベースとして、ＵＬ送信（例えば、ＰＵＳＣＨ）のＴＴＩ内で送信するＤＭＲＳ及び／又はＳＲＳとは異なる系列を利用してユーザ端末固有となるように生成することも可能である。

また、上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ）に上り制御情報（ＵＣＩ）を多重して送信する場合、上り制御情報に対しても通常のＴＴＩ構成と同一に設定する（送信方法１）、又はサブフレーム境界に対する相対位置を固定的に設定する（送信方法２）ことができる。

図１０は、ＰＵＳＣＨを用いて上り制御情報を送信する場合の上り制御情報の割当て一例（ＤＦＴ（Discrete Fourier Transform）処理前）を示している。送信方法１を適用する場合、ユーザ端末は、送信開始タイミングのシンボルから通常のＴＴＩ構成と同様にＰＵＳＣＨに対して上り制御情報の割当てを制御することができる。送信方法２を適用する場合、ユーザ端末は、サブフレームタイミング（サブフレーム境界）に基づいて固定的に位置が決定される各シンボルに対して各上り制御情報の割当てを制御することができる。

ユーザ端末は、ＰＵＳＣＨの割当てに適用する送信方法（送信方法１又は送信方法２）に基づいて上り制御チャネル（例えば、ＰＵＣＣＨ）に適用する送信方法を決定することができる。例えば、ユーザ端末は、ＰＵＳＣＨに送信方法１を適用する場合、ＰＵＣＣＨに対しても送信方法１を適用すると共に、ＰＵＳＣＨと周波数分割多重するようにＰＵＣＣＨを割当てることができる。

あるいは、ユーザ端末は、ＰＵＳＣＨに適用する送信方法とは独立してＰＵＣＣＨに適用する送信方法を制御してもよい。例えば、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨに送信方法２を適用し、ＰＵＳＣＨに送信方法１を適用することができる。この場合、無線基地局はＰＵＣＣＨがサブフレームタイミングに対して常に合致した状態で送られてくるものと想定しプリアンブルの検出動作なしにブラインド検出動作を行うことができる。また、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨに送信方法１を適用し、ＰＵＳＣＨに送信方法２を適用してもよい。なお、ユーザ端末は、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨに適用する送信方法を無線基地局から通知される情報に基づいて選択することも可能である。

＜変形例＞
ユーザ端末が複数のＣＣと接続して通信を行う場合、複数のＣＣに対するＵＬ送信が同時に設定される場合が考えられる。複数ＣＣに対するＵＬ送信のタイミングが異なる場合（例えば、アンライセンスバンドにおいてフローティングＴＴＩを利用するＵＬ送信と、ライセンスバンドにおけるＵＬ送信等）も想定される。ユーザ端末が複数のＣＣと接続して通信を行う場合としては、キャリアアグリゲーション（ＣＡ）、デュアルコネクティビティ（ＤＣ）等が設定される場合が挙げられる。

ＤＣでは、セル間が別々の基地局で運用され、ユーザ端末は異なる基地局で運用される異なる周波数のセルグループに接続して通信を行う。このため、ＤＣが適用される場合、複数のスケジューラが独立して設けられ、当該複数のスケジューラがそれぞれの管轄する１つ以上のセルから構成されるセルグループのスケジューリングを制御する。各セルグループは、１又は複数のＣＣで構成される。

このように、複数ＣＣ間でＵＬ送信タイミングが異なる場合、全てのユーザ端末が複数ＣＣの同時ＵＬ送信をサポートできるとは限らない。そのため、ユーザ端末は、実際の送信タイミングがＣＣ間で異なる場合であってもＵＬ信号の同時送信が可能であるか否かに関する情報（ＵＥ能力情報）を無線基地局に通知する構成とすることができる。

あるいは、ユーザ端末は、ＵＬ送信タイミングの異なるＣＣ間での同時送信をサポートできない（タイミングのあったＣＣ間でのみ同時送信をサポートできる）ことをＵＥ能力情報として無線基地局に通知する構成としてもよい。タイミングのあったＣＣ間での同時送信としては、同じタイミングアドバンスグループ（ＴＡＧ）に属するＣＣに対する同時送信が挙げられる。

無線基地局は、ユーザ端末の能力情報を把握することにより、複数ＣＣに接続するユーザ端末に対するスケジューリングやＵＬ送信電力を適切に制御することができる。

また、タイミングの異なるＣＣ間に対する同時送信をサポートするユーザ端末は、非同期デュアルコネクティビティに利用する送信電力制御方法をＬＡＡにおけるＵＬ ＣＡに適用することができる。例えば、ユーザ端末は、ＵＬフローティングＴＴＩを適用するＵＬ送信と、ライセンスキャリアにおける通常のＵＬ送信の同時送信が設定された場合、あるいは、ＵＬフローティングＴＴＩを適用するＵＬ送信が複数のＣＣで同時に設定された場合等に、非同期デュアルコネクティビティに利用する送信電力制御方法を適用することができる。

非同期デュアルコネクティビティに利用する送信電力制御方法の一例としては、各セルグループに対して最低保証電力を設定し、他セルグループの保証電力や割当て電力を考慮してＵＬ送信電力を制御する。また、ユーザ端末は、各セルグループに対して最低保証電力を確保し、残った送信電力（最大許容送信電力から最低保証電力を除いたあまり）を送信タイミングが早いセルグループ（ＣＣ）に割当てることができる。

ユーザ端末は、ＵＬフローティングＴＴＩを適用するＵＬ送信と、ライセンスキャリアにおける通常のＵＬ送信の同時送信が設定された場合、ＵＬフローティングＴＴＩを適用するセル（又はセルグループ）と、通常のＵＬ送信を適用するセル（又はセルグループ）に対して最低保証電力を考慮してＵＬ送信電力を制御することができる。

（無線通信システムの構成）
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成について説明する。この無線通信システムでは、本発明の実施形態に係る無線通信方法が適用される。なお、上記の各実施の態様に係る無線通信方法は、それぞれ単独で適用されてもよいし、組み合わせて適用してもよい。

図１１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成の一例を示す図である。なお、図１１に示す無線通信システムは、例えば、ＬＴＥシステム、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＬＴＥ−Ａシステムなどが包含されるシステムである。この無線通信システムでは、複数のコンポーネントキャリア（ＣＣ）を一体としたキャリアアグリゲーション（ＣＡ）及び／又はデュアルコネクティビティ（ＤＣ）を適用することができる。また、複数のＣＣには、ライセンスバンドを利用するライセンスバンドＣＣと、アンライセンスバンドを利用するアンライセンスバンドＣＣが含まれる。なお、この無線通信システムは、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄと呼ばれても良いし、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）などと呼ばれても良い。

図１１に示す無線通信システム１は、マクロセルＣ１を形成する無線基地局１１と、マクロセルＣ１内に配置され、マクロセルＣ１よりも狭いスモールセルＣ２を形成する無線基地局１２（１２ａ−１２ｃ）と、を備えている。また、マクロセルＣ１及び各スモールセルＣ２には、ユーザ端末２０が配置されている。

ユーザ端末２０は、無線基地局１１及び無線基地局１２の双方に接続することができる。ユーザ端末２０は、異なる周波数を用いるマクロセルＣ１とスモールセルＣ２を、ＣＡ又はＤＣにより同時に使用することが想定される。また、ユーザ端末２０は、少なくとも２ＣＣ（セル）を用いてＣＡを適用することができ、６個以上のＣＣを利用することも可能である。

ユーザ端末２０と無線基地局１１との間は、相対的に低い周波数帯域（例えば、２ＧＨｚ）で帯域幅が狭いキャリア（既存キャリア、Legacy carrierなどと呼ばれる）を用いて通信を行うことができる。一方、ユーザ端末２０と無線基地局１２との間は、相対的に高い周波数帯域（例えば、３．５ＧＨｚ、５ＧＨｚなど）で帯域幅が広いキャリアが用いられてもよいし、無線基地局１１との間と同じキャリアが用いられてもよい。無線基地局１１と無線基地局１２との間（又は、２つの無線基地局１２間）は、有線接続（光ファイバ、Ｘ２インターフェースなど）又は無線接続する構成とすることができる。

無線基地局１１及び各無線基地局１２は、それぞれ上位局装置３０に接続され、上位局装置３０を介してコアネットワーク４０に接続される。なお、上位局装置３０には、例えば、アクセスゲートウェイ装置、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、モビリティマネジメントエンティティ（ＭＭＥ）などが含まれるが、これに限定されるものではない。また、各無線基地局１２は、無線基地局１１を介して上位局装置３０に接続されてもよい。

なお、無線基地局１１は、相対的に広いカバレッジを有する無線基地局であり、マクロ基地局、集約ノード、ｅＮＢ（eNodeB）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。また、無線基地局１２は、局所的なカバレッジを有する無線基地局であり、スモール基地局、マイクロ基地局、ピコ基地局、フェムト基地局、ＨｅＮＢ（Home eNodeB）、ＲＲＨ（Remote Radio Head）、送受信ポイントなどと呼ばれてもよい。以下、無線基地局１１及び１２を区別しない場合は、無線基地局１０と総称する。各ユーザ端末２０は、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａなどの各種通信方式に対応した端末であり、移動通信端末だけでなく固定通信端末を含んでよい。

無線通信システムにおいては、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭＡ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭＡは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、システム帯域幅を端末毎に１つ又は連続したリソースブロックからなる帯域に分割し、複数の端末が互いに異なる帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。なお、上り及び下りの無線アクセス方式は、これらの組み合わせに限られない。

無線通信システム１では、下りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される下り共有チャネル（ＰＤＳＣＨ：Physical Downlink Shared Channel）、報知チャネル（ＰＢＣＨ：Physical Broadcast Channel）、下りＬ１／Ｌ２制御チャネルなどが用いられる。ＰＤＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報、所定のＳＩＢ（System Information Block）が伝送される。また、ＰＢＣＨにより、ＭＩＢ（Master Information Block）などが伝送される。

下りＬ１／Ｌ２制御チャネルは、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）、ＥＰＤＣＣＨ（Enhanced Physical Downlink Control Channel）、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）、ＰＨＩＣＨ（Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel）などを含む。ＰＤＣＣＨにより、ＰＤＳＣＨ及びＰＵＳＣＨのスケジューリング情報を含む下り制御情報（ＤＣＩ：Downlink Control Information）などが伝送される。ＰＣＦＩＣＨにより、ＰＤＣＣＨに用いるＯＦＤＭシンボル数が伝送される。ＰＨＩＣＨにより、ＰＵＳＣＨに対するＨＡＲＱの送達確認信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）が伝送される。ＥＰＤＣＣＨは、ＰＤＳＣＨ（下り共有データチャネル）と周波数分割多重され、ＰＤＣＣＨと同様にＤＣＩなどを伝送するために用いられてもよい。

また、下りリンクの参照信号として、セル固有参照信号（ＣＲＳ：Cell-specific Reference Signal）、チャネル状態測定用参照信号（ＣＳＩ−ＲＳ：Channel State Information-Reference Signal）、復調用に利用されるユーザ固有参照信号（ＤＭ−ＲＳ：Demodulation Reference Signal）などを含む。

無線通信システム１では、上りリンクのチャネルとして、各ユーザ端末２０で共有される上り共有チャネル（ＰＵＳＣＨ：Physical Uplink Shared Channel）、上り制御チャネル（ＰＵＣＣＨ：Physical Uplink Control Channel）、ランダムアクセスチャネル（ＰＲＡＣＨ：Physical Random Access Channel）などが用いられる。ＰＵＳＣＨにより、ユーザデータや上位レイヤ制御情報が伝送される。また、ＰＵＣＣＨにより、下りリンクの無線品質情報（ＣＱＩ：Channel Quality Indicator）、送達確認信号（HARQ-ACK）などが伝送される。ＰＲＡＣＨにより、セルとの接続確立のためのランダムアクセスプリアンブル（ＲＡプリアンブル）が伝送される。

＜無線基地局＞
図１２は、本発明の一実施形態に係る無線基地局の全体構成の一例を示す図である。無線基地局１０は、複数の送受信アンテナ１０１と、アンプ部１０２と、送受信部１０３と、ベースバンド信号処理部１０４と、呼処理部１０５と、伝送路インターフェース１０６と、を備えている。なお、送受信部１０３は、送信部及び受信部で構成される。

下りリンクにより無線基地局１０からユーザ端末２０に送信されるユーザデータは、上位局装置３０から伝送路インターフェース１０６を介してベースバンド信号処理部１０４に入力される。

ベースバンド信号処理部１０４では、ユーザデータに関して、ＰＤＣＰ（Packet Data Convergence Protocol）レイヤの処理、ユーザデータの分割・結合、ＲＬＣ（Radio Link Control）再送制御等のＲＬＣレイヤの送信処理、ＭＡＣ（Medium Access Control）再送制御（例えば、ＨＡＲＱ（Hybrid Automatic Repeat reQuest）の送信処理）、スケジューリング、伝送フォーマット選択、チャネル符号化、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）処理、プリコーディング処理等の送信処理が行われて各送受信部１０３に転送される。また、下り制御信号に関しても、チャネル符号化や逆高速フーリエ変換などの送信処理が行われて、各送受信部１０３に転送される。

各送受信部１０３は、ベースバンド信号処理部１０４からアンテナ毎にプリコーディングして出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部１０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部１０２により増幅され、送受信アンテナ１０１から送信される。

一方、上り信号については、各送受信アンテナ１０１で受信された無線周波数信号がそれぞれアンプ部１０２で増幅される。各送受信部１０３はアンプ部１０２で増幅された上り信号を受信する。送受信部１０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部１０４に出力する。

送受信部（送信部）１０３は、ＤＬ信号を送信する前に実施されるＤＬ−ＬＢＴ結果がＬＢＴ−ｉｄｌｅの場合に、アンライセンスバンドでＤＬ信号を送信することができる。また、送受信部（送信部）１０３は、ユーザ端末に対して下り制御情報や上位レイヤシグナリングを送信する。なお、送受信部１０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。

ベースバンド信号処理部１０４では、入力された上り信号に含まれるユーザデータに対して、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）処理、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ：Inverse Discrete Fourier Transform）処理、誤り訂正復号、ＭＡＣ再送制御の受信処理、ＲＬＣレイヤ、ＰＤＣＰレイヤの受信処理がなされ、伝送路インターフェース１０６を介して上位局装置３０に転送される。呼処理部１０５は、通信チャネルの設定や解放等の呼処理や、無線基地局１０の状態管理や、無線リソースの管理を行う。

伝送路インターフェース１０６は、所定のインターフェースを介して、上位局装置３０と信号を送受信する。また、伝送路インターフェース１０６は、基地局間インターフェース（例えば、光ファイバ、Ｘ２インターフェース）を介して隣接無線基地局１０と信号を送受信（バックホールシグナリング）してもよい。

図１３は、本実施形態に係る無線基地局の機能構成の一例を示す図である。なお、図１３では、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、無線基地局１０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１３に示すように、ベースバンド信号処理部１０４は、制御部（スケジューラ）３０１と、送信信号生成部（生成部）３０２と、マッピング部３０３と、受信信号処理部３０４と、測定部３０５と、を備えている。

制御部（スケジューラ）３０１は、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ、ＰＤＣＣＨ及び／又はＥＰＤＣＣＨで伝送される下り制御情報のスケジューリング（例えば、リソース割り当て）を制御する。また、システム情報、同期信号、ページング情報、ＣＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳ等のスケジューリングの制御も行う。

制御部３０１は、上り参照信号、ＰＵＳＣＨで送信される上りデータ信号、ＰＵＣＣＨ及び／又はＰＵＳＣＨで送信される上り制御信号、ＰＲＡＣＨで送信されるランダムアクセスプリアンブル等のスケジューリングを制御する。また、制御部３０１は、リスニング（ＤＬ ＬＢＴ）結果に基づいてＤＬ信号の送信を制御する。ＤＬ信号は、サブフレームの途中から送信することもできる。なお、制御部３０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。

送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号を生成して、マッピング部３０３に出力する。例えば、送信信号生成部３０２は、制御部３０１からの指示に基づいて、下り信号の割り当て情報を通知するＤＬアサインメント及び上り信号の割り当て情報を通知するＵＬグラントを生成する。なお、送信信号生成部３０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。

マッピング部３０３は、制御部３０１からの指示に基づいて、送信信号生成部３０２で生成された下り信号を、所定の無線リソースにマッピングして、送受信部１０３に出力する。なお、マッピング部３０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。

受信信号処理部３０４は、ユーザ端末から送信されるＵＬ信号（例えば、送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）、ＰＵＳＣＨで送信されたデータ信号等）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号など）を行う。処理結果は、制御部３０１に出力される。受信信号処理部３０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。

測定部３０５は、受信した信号を用いて受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定することができる。また、測定部３０５は、アンライセンスバンドにおけるＤＬ信号の送信前に行うリスニングにおいて、他システム等から送信される信号の受信電力を測定することができる。測定部３０５で測定した結果は、制御部３０１に出力される。制御部３０１は測定部３０５の測定結果（リスニング結果）に基づいて、ＤＬ信号の送信を制御することができる。

測定部３０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。

＜ユーザ端末＞
図１４は、本実施形態に係るユーザ端末の全体構成の一例を示す図である。ユーザ端末２０は、ＭＩＭＯ伝送のための複数の送受信アンテナ２０１と、アンプ部２０２と、送受信部２０３と、ベースバンド信号処理部２０４と、アプリケーション部２０５と、を備えている。なお、送受信部２０３は、送信部及び受信部から構成されてもよい。

複数の送受信アンテナ２０１で受信された無線周波数信号は、それぞれアンプ部２０２で増幅される。各送受信部２０３はアンプ部２０２で増幅された下り信号を受信する。送受信部２０３は、受信信号をベースバンド信号に周波数変換して、ベースバンド信号処理部２０４に出力する。

送受信部（受信部）２０３は、アンライセンスバンドにおけるＵＬ送信を指示するＤＬ信号（例えば、ＵＬグラント）や、ＤＬデータ等を受信することができる。また、送受信部（受信部）２０３は、ＵＬ送信の候補期間に関する情報を受信することができる。なお、送受信部２０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるトランスミッター／レシーバー、送受信回路又は送受信装置とすることができる。

ベースバンド信号処理部２０４は、入力されたベースバンド信号に対して、ＦＦＴ処理や、誤り訂正復号、再送制御の受信処理などを行う。下りリンクのユーザデータは、アプリケーション部２０５に転送される。アプリケーション部２０５は、物理レイヤやＭＡＣレイヤより上位のレイヤに関する処理などを行う。また、下りリンクのデータのうち、報知情報もアプリケーション部２０５に転送される。

一方、上りリンクのユーザデータについては、アプリケーション部２０５からベースバンド信号処理部２０４に入力される。ベースバンド信号処理部２０４では、再送制御の送信処理（例えば、ＨＡＲＱの送信処理）や、チャネル符号化、プリコーディング、離散フーリエ変換（ＤＦＴ：Discrete Fourier Transform）処理、ＩＦＦＴ処理などが行われて各送受信部２０３に転送される。送受信部２０３は、ベースバンド信号処理部２０４から出力されたベースバンド信号を無線周波数帯に変換して送信する。送受信部２０３で周波数変換された無線周波数信号は、アンプ部２０２により増幅され、送受信アンテナ２０１から送信される。

図１５は、本実施形態に係るユーザ端末の機能構成の一例を示す図である。なお、図１５においては、本実施形態における特徴部分の機能ブロックを主に示しており、ユーザ端末２０は、無線通信に必要な他の機能ブロックも有しているものとする。図１５に示すように、ユーザ端末２０が有するベースバンド信号処理部２０４は、制御部４０１と、送信信号生成部４０２と、マッピング部４０３と、受信信号処理部４０４と、測定部４０５と、を備えている。

制御部４０１は、送信信号生成部４０２、マッピング部４０３及び受信信号処理部４０４の制御を行うことができる。例えば、制御部４０１は、無線基地局１０から送信された下り制御信号（ＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信された信号）及び下りデータ信号（ＰＤＳＣＨで送信された信号）を、受信信号処理部４０４から取得する。制御部４０１は、下り制御情報（ＵＬグラント）等に基づいて、上り制御信号（例えば、ＨＡＲＱ−ＡＣＫ等）や上りデータの生成／送信（ＵＬ送信）を制御する。また、制御部４０１は、リスニング（ＵＬ ＬＢＴ）結果に基づいてＵＬ信号の送信を制御する。

リスニング結果に応じてサブフレームの途中からＤＬ信号及び／又はＵＬ信号の送信がサポートされる場合、制御部４０１は、ＵＬ送信指示を受信してから第１の期間後に設定される第２の期間内にＵＬ信号の送信を行うように制御することができる（図６Ａ参照）。ＵＬ送信指示を含むＤＬ信号が一つのサブフレームで送信される場合、制御部４０１は、ＵＬ送信指示を受信したサブフレームから第１の期間後のサブフレームから第２の期間内にＵＬ信号の送信を行うことができる。

また、制御部４０１は、第２の期間内に１送信時間間隔分のＵＬ送信、又は複数の送信時間間隔分のＵＬ送信を行うように制御することができる（図６Ｂ参照）。ＵＬ送信指示を含むＤＬ信号が複数のサブフレームにわたって送信される場合、制御部４０１は、複数のサブフレームの中で特定のサブフレームから第１の期間後のサブフレームから第２の期間内にＵＬ信号の送信を行うことができる（図７Ａ、Ｂ参照）。

また、制御部４０１は、サブフレームの途中からＵＬ信号を送信時間間隔単位で送信する場合、リスニングの結果に基づく送信開始タイミングに関わらず、通常のＴＴＩ構成を適用してＵＬ送信を制御することができる（図９参照）。あるいは、制御部４０１は、サブフレームの途中からＵＬ信号を送信時間間隔単位で送信する場合、リスニングの結果に基づく送信開始タイミングに関わらず、サブフレーム境界に対する相対位置を固定的に設定したＴＴＩ構成を適用してＵＬ送信を制御することができる（図９参照）。

また、制御部４０１は、ＵＬ送信の先頭にユーザ端末固有となる初期信号を含めてＵＬ送信を制御することができる。なお、制御部４０１は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるコントローラ、制御回路又は制御装置とすることができる。

送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＵＬ信号を生成して、マッピング部４０３に出力する。例えば、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて、ＤＬ信号に対応する送達確認信号（ＨＡＲＱ−ＡＣＫ）やチャネル状態情報（ＣＳＩ）等の上り制御信号を生成する。

また、送信信号生成部４０２は、制御部４０１からの指示に基づいて上りデータ信号を生成する。例えば、送信信号生成部４０２は、無線基地局１０から通知される下り制御信号にＵＬグラントが含まれている場合に、制御部４０１から上りデータ信号の生成を指示される。送信信号生成部４０２は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号生成器、信号生成回路又は信号生成装置とすることができる。

マッピング部４０３は、制御部４０１からの指示に基づいて、送信信号生成部４０２で生成された上り信号（上り制御信号及び／又は上りデータ）を無線リソースにマッピングして、送受信部２０３へ出力する。マッピング部４０３は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明されるマッパー、マッピング回路又はマッピング装置とすることができる。

受信信号処理部４０４は、ＤＬ信号（例えば、無線基地局からＰＤＣＣＨ／ＥＰＤＣＣＨで送信される下り制御信号、ＰＤＳＣＨで送信される下りデータ信号等）に対して、受信処理（例えば、デマッピング、復調、復号等）を行う。受信信号処理部４０４は、無線基地局１０から受信した情報を、制御部４０１、測定部４０５に出力する。なお、受信信号処理部４０４は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される信号処理器、信号処理回路又は信号処理装置から構成することができる。また、受信信号処理部４０４は、本発明に係る受信部を構成することができる。

また、測定部４０５は、受信した信号を用いて受信電力（例えば、ＲＳＲＰ（Reference Signal Received Power））、受信品質（ＲＳＲＱ（Reference Signal Received Quality））やチャネル状態などについて測定してもよい。また、測定部４０５は、アンライセンスバンドにおけるＵＬ信号の送信前に行うリスニングにおいて、他システム等から送信される信号の受信電力を測定することができる。測定部４０５で測定した結果は、制御部４０１に出力される。制御部４０１は測定部４０５の測定結果（リスニング結果）に基づいて、ＵＬ信号の送信を制御することができる。

測定部４０５は、本発明に係る技術分野での共通認識に基づいて説明される測定器、測定回路又は測定装置から構成することができる。

なお、上記実施形態の説明に用いたブロック図は、機能単位のブロックを示している。これらの機能ブロック（構成部）は、ハードウェア及びソフトウェアの任意の組み合わせによって実現される。また、各機能ブロックの実現手段は特に限定されない。すなわち、各機能ブロックは、物理的に結合した１つの装置により実現されてもよいし、物理的に分離した２つ以上の装置を有線又は無線で接続し、これら複数の装置により実現されてもよい。

例えば、無線基地局１０やユーザ端末２０の各機能の一部又は全ては、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアを用いて実現されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、プロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）と、ネットワーク接続用の通信インターフェースと、メモリと、プログラムを保持したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、を含むコンピュータ装置によって実現されてもよい。つまり、本発明の一実施形態に係る無線基地局、ユーザ端末などは、本発明に係る無線通信方法の処理を行うコンピュータとして機能してもよい。

ここで、プロセッサやメモリなどは情報を通信するためのバスで接続される。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−ＲＯＭ）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスクなどの記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されても良い。また、無線基地局１０やユーザ端末２０は、入力キーなどの入力装置や、ディスプレイなどの出力装置を含んでいてもよい。

無線基地局１０及びユーザ端末２０の機能構成は、上述のハードウェアによって実現されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実現されてもよいし、両者の組み合わせによって実現されてもよい。プロセッサは、オペレーティングシステムを動作させてユーザ端末の全体を制御する。また、プロセッサは、記憶媒体からプログラム、ソフトウェアモジュールやデータをメモリに読み出し、これらに従って各種の処理を実行する。

ここで、当該プログラムは、上記の各実施形態で説明した各動作を、コンピュータに実行させるプログラムであれば良い。例えば、ユーザ端末２０の制御部４０１は、メモリに格納され、プロセッサで動作する制御プログラムによって実現されてもよく、他の機能ブロックについても同様に実現されてもよい。

また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア及びデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術及び／又は赤外線、無線及びマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術及び／又は無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。例えば、チャネル及び／又はシンボルは信号（シグナリング）であってもよい。また、信号はメッセージであってもよい。また、コンポーネントキャリア（ＣＣ）は、キャリア周波数、セルなどと呼ばれてもよい。

また、本明細書で説明した情報、パラメータなどは、絶対値で表されてもよいし、所定の値からの相対値で表されてもよいし、対応する別の情報で表されてもよい。例えば、無線リソースはインデックスで指示されるものであってもよい。

本明細書で説明した情報、信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、又はこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよいし、実行に伴って切り替えて用いてもよい。また、所定の情報の通知（例えば、「Ｘであること」の通知）は、明示的に行うものに限られず、暗黙的に（例えば、当該所定の情報の通知を行わないことよって）行われてもよい。

情報の通知は、本明細書で説明した態様／実施形態に限られず、他の方法で行われてもよい。例えば、情報の通知は、物理レイヤシグナリング（例えば、ＤＣＩ（Downlink Control Information）、ＵＣＩ（Uplink Control Information））、上位レイヤシグナリング（例えば、ＲＲＣ（Radio Resource Control）シグナリング、ＭＡＣ（Medium Access Control）シグナリング、報知情報（ＭＩＢ（Master Information Block）、ＳＩＢ（System Information Block）））、その他の信号又はこれらの組み合わせによって実施されてもよい。また、ＲＲＣシグナリングは、ＲＲＣメッセージと呼ばれてもよく、例えば、ＲＲＣ接続セットアップ（RRCConnectionSetup）メッセージ、ＲＲＣ接続再構成（RRCConnectionReconfiguration）メッセージなどであってもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステム及び／又はこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

本明細書で説明した各態様／実施形態の処理手順、シーケンス、フローチャートなどは、矛盾の無い限り、順序を入れ替えてもよい。例えば、本明細書で説明した方法については、例示的な順序で様々なステップの要素を提示しており、提示した特定の順序に限定されない。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本出願は、２０１５年８月１３日出願の特願２０１５−１５９９４４に基づく。この内容は、全てここに含めておく。

Claims (10)

1. ＵＬ信号を送信する送信部と、
   無線基地局から通知されるＵＬ送信指示と前記ＵＬ信号の送信前に適用するリスニングに基づいて前記ＵＬ信号の送信を制御する制御部と、を有し、
   リスニング結果に応じてサブフレームの途中からＤＬ信号及び／又はＵＬ信号の送信がサポートされる場合、前記制御部は、前記ＵＬ送信指示を受信してから第１の期間後に設定される第２の期間内にＵＬ信号の送信を行うことを特徴とするユーザ端末。
2. 前記ＵＬ送信指示を含むＤＬ信号が一つのサブフレームで送信される場合、前記制御部は、前記ＵＬ送信指示を受信したサブフレームから第１の期間後のサブフレームから第２の期間内にＵＬ信号の送信を行うことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
3. 前記第２の期間は、複数のサブフレームで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のユーザ端末。
4. 前記制御部は、前記第２の期間内に１送信時間間隔分のＵＬ送信、又は複数の送信時間間隔分のＵＬ送信を行うように制御することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のユーザ端末。
5. 前記ＵＬ送信指示を含むＤＬ信号が複数のサブフレームにわたって送信される場合、前記制御部は、前記複数のサブフレームの中で特定のサブフレームから第１の期間後のサブフレームから第２の期間内にＵＬ信号の送信を行うことを特徴とする請求項１に記載のユーザ端末。
6. サブフレームの途中からＵＬ信号を送信時間間隔単位で送信する場合、前記制御部は、リスニングの結果に基づく送信開始タイミングに関わらず、通常のＴＴＩ構成を適用してＵＬ送信を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のユーザ端末。
7. サブフレームの途中からＵＬ信号を送信時間間隔単位で送信する場合、前記制御部は、リスニングの結果に基づく送信開始タイミングに関わらず、サブフレーム境界に対する相対位置を固定的に設定したＴＴＩ構成を適用してＵＬ送信を制御することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のユーザ端末。
8. 前記制御部は、ＵＬ送信の先頭にユーザ端末固有となる初期信号を含めてＵＬ送信を制御することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載のユーザ端末。
9. ＵＬ送信を制御するユーザ端末の無線通信方法であって、
   無線基地局から通知されるＵＬ送信指示を受信する工程と、
   前記ＵＬ送信指示とＵＬ送信前に適用するリスニングに基づいてＵＬ送信を行う工程と、を有し、
   リスニング結果に応じてサブフレームの途中からＤＬ信号及び／又はＵＬ信号の送信がサポートされる場合、前記ＵＬ送信指示を受信してから第１の期間後に設定される第２の期間内にＵＬ信号の送信を行うことを特徴とする無線通信方法。
10. ユーザ端末にＵＬ送信指示を含むＤＬ信号を送信する送信部と、
    前記ユーザ端末から送信されるＵＬ信号を受信する受信部と、を有し、
    リスニング結果に応じてサブフレームの途中からＤＬ信号及び／又はＵＬ信号の送信がサポートされる場合、前記受信部は、前記ユーザ端末が前記ＵＬ送信指示を受信してから第１の期間後に設定される第２の期間内に送信するＵＬ信号を受信することを特徴とする無線基地局。
    

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