端末装置、基地局装置、通信方法および集積回路

本発明は、無線リソース制御手順を効率的に行う端末装置、基地局装置、通信方法および集積回路の技術に関する。

標準化プロジェクトである3GPP(3rd Generation Partnership Project)において、OFDM(Orthogonal Frequency−Division Multiplexing)通信方式やリソースブロックと呼ばれる所定の周波数・時間単位の柔軟なスケジューリングの採用によって、高速な通信を実現させたEUTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access)の標準化が行なわれた。EUTRAは、LTE(Long Term Evolution)とも称する場合がある。

また、3GPPでは、より高速なデータ転送を実現し、LTEに対して上位互換性を持つLTE Advancedの検討を行っている(LTE−Aとも称する)。

LTE Advancedでは、マシンタイプコミュニケーション(Machine Type Communication: MTC)またはマシン間通信(Machine To Machine Communication: M2M)に用いる端末装置の低コスト化(低複雑化(low complexity)とも称する)に関する検討が行われている(非特許文献1)。以下、MTC/M2M用に設計され、低コスト化および/またはカバレッジ拡張に対応(サポート)する機能を有する端末装置、または通信デバイスを、MTCUE(Machine Type Communication User Equipment)とも称する。ただし、このような端末装置の用途はマシンタイプコミュニケーションやマシン間通信に限定されない。

3GPPにおいて、低コストのMTCUEを実現するために、送受信帯域幅の狭帯域化、アンテナポート数/RFチェーン数の削減、送受信データ転送レートの低減、半二重周波数分割多重(Half-duplex Frequency Division Duplex)方式の採用、送受信電力の低減、間欠受信間隔の延長などが提案されている。また、低コストのMTCUEを実現する方法として、MTCUEの送受信RF回路、送受信ベースバンド回路の最大帯域幅の低減(Reduction of maximum bandwidth)なども提案されている。

また、アンテナポート数の削減などの影響による受信送信特性の低下を補償するため、1回のデータ送信に対して下りリンクデータまたは下りリンク信号を繰り返してMTCUEに送信し、また、MTCUEは1回のデータ送信に対して上りリンクデータまたは上りリンク信号を繰り返して基地局装置に送信するようなことが考えられている。

また、低コスト化の検討だけでなく、MTCUEの送受信範囲であるカバレッジの拡張(Coverage Enhancement、Coverage Improvement)も検討されている。例えば、従来では信号減衰が大きいために通信エリア外となっていた地下室などの空間に対して、カバレッジを拡張することが検討されている。カバレッジ拡張のために、基地局装置は、MTCUEに下りリンクデータまたは下りリンク信号を繰り返して送信し、また、MTCUEは、基地局装置に上りリンクデータまたは上りリンク信号を繰り返して送信することが考えられている(非特許文献2)。

例えば、基地局装置は、物理報知チャネルPBCHを40ms以内に複数回繰り返してMTCUEに送信する。また、ランダムアクセス手順において、MTCUEが、同じランダムアクセスプリアンブルを物理ランダムアクセスチャネルPRACHの複数のリソースを使用して、繰り返して送信する。ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置は、ランダムアクセスレスポンスメッセージを繰り返し送信する。なお、基地局装置は、繰り返し回数(試行回数(attempt))をセル内のMTCUEにシステム情報で通知したり、また、MTCUEに対して個別に通知したりする(非特許文献2)。

3GPP TR(Technical Report)36.888、V12.0.0(2013-06)、Study on provision of low-cost Machine-Type Communications (MTC) User Equipments (UEs) based on LTE (release 12)

”Rel-12 agreements for MTC”, R1-143784, 3GPP TSG-RAN WG1 Meeting #78bis Ljubljana, Slovenia, 6th - 10th October 2014

カバレッジの拡張のために、繰り返し送信または繰り返し受信を行うことによって、アイドル状態から接続状態となるための手順に対して必要な時間が増加することが予想される。同様に、ハンドオーバーなどにより在圏セルを移動するための手順に対して必要な時間もまた、増加することが予想される。

従来は、これらの手順に対する最大時間を設定するために、基地局装置から各手順の最大時間を示すタイマー情報が端末装置に通知されていた。しかしながら、これら従来のタイマー情報は、送受信の繰り返し回数によって手順の完了までに必要な時間が増加することについて考慮されておらず、従来のタイマー情報をカバレッジ拡張に対応した端末装置はそのまま使用することはできない。

例えば、従来のタイマー情報をそのまま使用した場合、無線リソース制御(RRC)手順の完了前にタイマーが満了してしまうため、無線リソース制御手順の失敗回数が増加し、不必要な干渉信号が増えてしまうという問題がある。また、無線リソース制御手順を繰り返し失敗することによって、端末装置の消費電力が増加するという別の問題がある。しかしながら、これらの問題についての具体的な解決策はまだ検討されていない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、無線リソース制御手順を効率的に行うことが可能な端末装置、基地局装置、通信システム、通信方法および集積回路に関する技術を提供することによって、上記の課題の少なくとも1つを解決することを目的とする。

上記の目的を達成するために、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の実施形態における端末装置は、基地局装置と通信を行う端末装置であって、ターゲットセルの情報と、カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報と、ハンドオーバーに関するタイマーとを含むハンドオーバーを指示するRRCメッセージを前記基地局装置から受信した場合に、前記ハンドオーバーに関するタイマーを開始し、前記ターゲットセルの前記カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いて前記ターゲットセルに対してランダムアクセスを実行する。

また、本発明の実施形態における端末装置は、ターゲットセルへのランダムアクセスに問題が発生した場合に前記ハンドオーバーに関するタイマーを停止する。

また、本発明の実施形態における端末装置は、前記ハンドオーバーに関するタイマーの値として、レピティションを必要とするカバレッジレベルのセルに対応する第1のタイマーの値と、レピティションを必要としないカバレッジレベルのセルに対応する第2のタイマーの値とをサポートする。

また、本発明の実施形態における基地局装置は、端末装置と通信を行う基地局装置であって、ターゲットセルのカバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いたハンドオーバー手順を前記端末装置に実行させる場合、前記ターゲットセルの情報と、カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報と、ハンドオーバーに関するタイマーとをハンドオーバーを指示するRRCメッセージに含めて前記端末装置に送信し、前記ハンドオーバーに関するタイマーが、前記端末装置によって開始され、前記ターゲットセルの前記カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いて前記ターゲットセルに対してランダムアクセスが、前記端末装置によって実行される。

また、本発明の実施形態における通信方法は、基地局装置と通信を行う端末装置の通信方法であって、ターゲットセルの情報と、カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報と、ハンドオーバーに関するタイマーとを含むハンドオーバーを指示するRRCメッセージを前記基地局装置から受信した場合に、前記ハンドオーバーに関するタイマーを開始するステップと、前記ターゲットセルの前記カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いて前記ターゲットセルに対してランダムアクセスを実行するステップとを少なくとも備える。

また、本発明の実施形態における通信方法は、ターゲットセルへのランダムアクセスに問題が発生した場合に前記ハンドオーバーに関するタイマーを停止するステップを更に備える。

また、本発明の実施形態における通信方法は、前記端末装置において、前記ハンドオーバーに関するタイマーの値として、レピティションを必要とするカバレッジレベルのセルに対応する第1のタイマーの値と、レピティションを必要としないカバレッジレベルのセルに対応する第2のタイマーの値とをサポートする。

また、本発明の実施形態における通信方法は、端末装置と通信を行う基地局装置の通信方法であって、ターゲットセルのカバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いたハンドオーバー手順を前記端末装置に実行させる場合、前記ターゲットセルの情報と、カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報と、ハンドオーバーに関するタイマーとをハンドオーバーを指示するRRCメッセージに含めて前記端末装置に送信するステップを備え、前記ハンドオーバーに関するタイマーが、前記端末装置によって開始され、前記ターゲットセルの前記カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いて前記ターゲットセルに対してランダムアクセスが、前記端末装置によって実行される。

また、本発明の実施形態における集積回路は、基地局装置と通信を行う端末装置に実装される集積回路であって、ターゲットセルの情報と、カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報と、ハンドオーバーに関するタイマーとを含むハンドオーバーを指示するRRCメッセージを前記基地局装置から受信した場合に、前記ハンドオーバーに関するタイマーを開始する機能と、前記ターゲットセルの前記カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いて前記ターゲットセルに対してランダムアクセスを実行する機能を少なくとも発揮させる。

また、本発明の実施形態における集積回路は、端末装置と通信を行う基地局装置に実装される集積回路であって、ターゲットセルのカバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いたハンドオーバー手順を前記端末装置に実行させる場合、前記ターゲットセルの情報と、カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報と、ハンドオーバーに関するタイマーとをハンドオーバーを指示するRRCメッセージに含めて前記端末装置に送信する機能を発揮させ、前記ハンドオーバーに関するタイマーが、前記端末装置によって開始され、前記ターゲットセルの前記カバレッジレベルに関するランダムアクセス情報を用いて前記ターゲットセルに対してランダムアクセスが、前記端末装置によって実行される。

本明細書では、無線リソース制御手順を効率的に行うことが可能な端末装置、基地局装置、通信システム、通信方法および集積回路に関する技術という点において各実施形態を開示するが、各実施形態に対して適用可能な通信方式は、EUTRA(LTE、LTE−A)で使用される通信方式に限定されるものではない。

例えば、本明細書で述べられる技術は、符号分割多重アクセス(CDMA)、時分割多重アクセス(TDMA)、周波数分割多重アクセス(FDMA)、直交FDMA(OFDMA)、シングルキャリアFDMA(SC−FDMA)、およびその他のアクセス方式等を用いた、種々の通信システムにおいて使用され得る。また、本明細書において、システムとネットワークは同義的に使用され得る。

本発明によれば、無線リソース制御手順を効率的に行うことが可能な端末装置、基地局装置、通信システム、通信方法および集積回路の技術を提供することができる。

本発明の実施形態に係る端末装置の構成の一例を示す図である。

本発明の実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す図である。

本発明の第1の実施形態に係る端末装置におけるUEタイマーの選択処理の一例を示すフローチャート図である。

本発明の第1の実施形態に係る端末装置におけるUEタイマーの開始処理の一例を示すフローチャート図である。

本発明の第1の実施形態に係る端末装置におけるUEタイマーの開始処理の別の一例を示すフローチャート図である。

本発明の第1の実施形態に係る端末装置におけるRRC手順の中止処理の一例を示すフローチャート図である。

本発明の第2の実施形態に係る端末装置におけるUEタイマーの開始処理の一例を示すフローチャート図である。

端末装置および基地局装置における制御データを扱うプロトコルスタックを示す図である。

端末装置および基地局装置におけるユーザデータを扱うプロトコルスタックを示す図である。

本発明の各実施形態に関わる技術について以下に簡単に説明する。

[チャネル/シグナル] LTE(EUTRA)のチャネルは、論理チャネル、トランスポートチャネル、物理チャネルから構成されている。チャネルとは信号の送受信に用いられる媒体を意味し、論理チャネルは、媒体アクセス制御(MAC:Medium Access Control)層で送受信されるデータ送信サービスの種類を定義する。トランスポートチャネルは、無線インターフェースで送信されるデータの特性と、そのデータがどのように送信されるのかについて定義する。

物理チャネルは、トランスポートチャネルによって物理層に転送されたデータを運ぶ物理的な媒体を意味する。本発明において、物理チャネルは、信号と同義的に使用され得る。なお、物理チャネルは、EUTRA(LTE、LTE−A)を発展させた通信システムにおいて、新規チャネルの追加、または、その構造(構成)やフォーマット形式が変更または追加される可能性があるが、そのような場合でも本発明の各実施形態の説明には影響しない。

EUTRAでは、物理チャネルまたは物理シグナルのスケジューリングについて無線フレームを用いて管理している。1無線フレームは10msであり、1無線フレームは10サブフレームで構成される。さらに、1サブフレームは2スロットで構成される(すなわち、1サブフレームは1ms、1スロットは0.5msである)。また、物理チャネルが配置されるスケジューリングの最小単位としてリソースブロックを用いて管理している。リソースブロックとは、周波数軸を複数サブキャリア(例えば12サブキャリア)の集合で構成される一定の周波数領域と、一定の送信時間間隔(1スロット)で構成される領域で定義される。

EUTRAにおける下りリンクについて説明する。下りリンクの論理チャネルには、報知制御チャネルBCCH(Broadcast Control Channel)、ページング制御チャネルPCCH(Paging Control Channel)、共通制御チャネルCCCH(Common Control Channel)、専用制御チャネルDCCH(Dedicated Control Channel)、専用トラフィックチャネルDTCH(Dedicated Traffic Channel)が含まれる。

報知制御チャネルBCCHは、システム情報を報知する(broadcast)ために使用される論理チャネルである。ページング制御チャネルPCCHは、ページング情報を送信するために使用される論理チャネルであり、ネットワークが端末装置を呼び出すときや、システム情報の更新を通知する場合に使用される。共通制御チャネルCCCHは、端末装置とネットワーク間で制御情報を送信するために使用される論理チャネルであり、下りリンクにおいて、端末装置の状態がネットワークと無線リソース制御(RRC:Radio ResourceControl)接続されている状態(RRC接続状態、RRC_CONNECTED)に移行していない場合に、基地局装置によって使用される。

専用制御チャネルDCCHは、1対1(point-to-point)の双方向チャネルであり、端末装置とネットワーク間で個別(dedicated)の制御情報を送信するために使用される論理チャネルである。専用制御チャネルDCCHは、RRC接続状態の端末装置と基地局装置との間において使用されうる。専用トラフィックチャネルDTCHは、1対1の双方向チャネルであり、ある一つの端末装置専用のチャネルであって、ユーザ情報(ユニキャストデータ)の転送(送信)のために使用される論理チャネルである。

下りリンクのトランスポートチャネルには、報知チャネルBCH(Broadcast Channel)、ページングチャネルPCH(Paging Channel)、下りリンク共用チャネルDL−SCH(Downlink Shared Channel)が含まれる。

報知チャネルBCHは、固定的かつ事前に定義された形式(Transport format)によって、セル全体に報知される。下りリンク共用チャネルDL−SCHは、HARQ(HybridAutomatic Repeat Request:ハイブリッド自動再送要求)、動的適応変調(link adaptation)制御、動的または準静的なリソース割り当て、間欠受信(DRX:Discontinuous Reception)がサポートされる。また、ページングチャネルPCHは、セル全体に報知される、間欠受信をサポートする。

EUTRAの下りリンクの物理チャネルと物理シグナルについて説明する。

同期シグナル(Synchronization Signals)は、3種類のプライマリ同期シグナル(PSS)と、周波数領域で互い違いに配置される31種類の符号から構成されるセカンダリ同期シグナル(SSS)とで構成され、プライマリ同期シグナルとセカンダリ同期シグナルの信号の組み合わせによって、基地局装置を識別する504通りのセル識別子(物理セルID(Physical Cell Identity; PCI))と、無線同期のためのフレームタイミングが示される。端末装置は、セルサーチによって受信した同期シグナルの物理セルIDを特定する。

下りリンクリファレンスシグナルは、その用途によって複数のタイプに分類される。例えば、セル固有RS(CRS: Cell-specific reference signals)は、セル毎に所定の電力で送信されるパイロットシグナルであり、所定の規則に基づいて周波数領域および時間領域で周期的に繰り返される下りリンクリファレンスシグナルである。端末装置は、セル固有RSを受信することでセル毎の受信品質を測定することができる。また、端末装置は、セル固有RSと一緒に送信される物理下りリンク制御チャネル、または物理下りリンク共用チャネルの復調のための参照用の信号としてもセル固有RSを使用することができる。

セル固有RSに使用される系列は、セル毎に識別可能な系列が用いられる。セル固有RSは、基地局装置より全ての下りリンクサブフレームで送信されてもよいし、基地局装置によって指定された下りリンクサブフレームでのみ送信されてもよい。また、端末装置は、セル固有RSを全ての下りリンクサブフレームで受信してもよいし、基地局装置によって指定された下りリンクサブフレームでのみ受信してもよい。

また、下りリンクリファレンスシグナルは下りリンクの伝搬路変動の推定にも用いられる。伝搬路変動の推定に用いられる下りリンクリファレンスシグナルのことをチャネル状態情報リファレンスシグナル(Channel State Information Reference Signals;CSI−RS、CSI参照信号)と称する。また、CSI参照信号は、実際には信号の送信されない、または、ゼロパワーで送信されてもよい。一方、実際に信号が送信されるCSI参照信号は、非ゼロパワーCSI参照信号(NZP CSI-RS: Non Zero Power Channel State Information Reference Signals)と称してもよい。また、干渉成分を測定するために用いられる下りリンクの無線リソースの事をチャネル状態情報干渉測定リソース(CSI-IMR: Channel State Information - Interference Measurement Resource)あるいはCSI−IMリソースと称してもよい。

また、端末装置に対して個別に設定される下りリンクリファレンスシグナルは、UE specific Reference Signals(URS)、Demodulation Reference Signal(DMRS)と称され、物理下りリンク制御チャネル、拡張物理下りリンク制御チャネル、または物理下りリンク共用チャネルを復調するときのチャネルの伝搬路補償処理のために参照される。

物理報知チャネル(PBCH; Physical Broadcast Channel)は、セル内の端末装置で共通に用いられるマスターインフォメーションブロック(MIB; Master information block)を通知(設定)する目的で送信される。基地局装置は、物理報知チャネルによってMIBを含むマスターインフォメーションブロックメッセージを通知(送信)する。マスターインフォメーションブロックメッセージで端末装置に通知(設定)される情報、すなわちMIBで通知される情報は、下りリンク周波数帯域幅、システムフレームナンバー、およびHybrid ARQに関する物理チャネル(PHICH)の設定情報(configuration)などである。

基地局装置は、サブフレーム位置と周期が静的に定まる(pre-defined)システムインフォメーションブロック タイプ1(SIB1; System information block Type1)メッセージと、システムインフォメーションブロック タイプ1で指定されるシステムインフォメーションウィンドウ(SI−window)内で動的にスケジューリングされるその他のタイプのシステムインフォメーションメッセージ(例えば、システムインフォメーションブロック タイプ2〜タイプn(nは自然数))と、を用いてマスターインフォメーションブロック以外のセル共通情報を端末装置に送信する。

ここで、マスターインフォメーションブロックメッセージ、システムインフォメーションブロック タイプ1メッセージ、システムインフォメーションメッセージは、それぞれレイヤ3メッセージ(RRCメッセージ)である。なお、本明細書において、システム情報(報知情報)とは、これらのRRCメッセージのことを、または、マスターインフォメーションブロックと各システムインフォメーションブロックで通知される情報(情報要素)のことを意味している場合がある。

システムインフォメーションメッセージは、物理下りリンク制御チャネルで示される無線リソースにおいて物理下りリンク共用チャネルを用いて通知され、その用途に応じて分類されたシステム情報(システムインフォメーションブロック タイプ2〜タイプn(SIB2〜SIBn(nは自然数)))の一つを対応するシステムインフォメーションウィンドウ内で送信する。

システム情報として、セル個別の識別子を示すセルグローバル識別子(CGI; Cell Global Identifier)、ページングによる待ち受けエリアを管理するトラッキングエリア識別子(TAI; Tracking Area Identifier)、ランダムアクセス設定(共通ランダムアクセス設定)情報、タイミング調整情報、セル毎の共通無線リソース設定情報、同周波数(異周波数、異RAT)の周辺セルリスト情報(Neighboring cell list)、上りリンクアクセス制限情報などが通知される。

物理下りリンク制御チャネル(PDCCH;Physical Downlink Control Channel)は、各サブフレームの先頭からいくつかのOFDMシンボル(例えば1〜4OFDMシンボル)で送信される。拡張物理下りリンク制御チャネル(EPDCCH; Enhanced Physical Downlink Control Channel)は、物理下りリンク共用チャネルPDSCHが配置されるOFDMシンボルに配置される物理下りリンク制御チャネルである。PDCCHまたはEPDCCHは、端末装置に対して基地局装置のスケジューリングに従った無線リソース割り当て情報や、送信電力の増減の調整量を指示する制御情報などを通知する目的で使用される。以降、単に物理下りリンク制御チャネル(PDCCH)と記載した場合、特に明記がなければ、PDCCHとEPDCCHの両方の物理チャネルを意味する。

端末装置は、レイヤ2メッセージ(MAC−CE)およびレイヤ3メッセージ(ページング、システムインフォメーションなど)を送受信する前に自装置宛の物理下りリンク制御チャネルを監視(モニタ)し、自装置宛の物理下りリンク制御チャネルを受信することで、送信時には上りリンクグラント、受信時には下りリンクグラント(下りリンクアサインメントとも称する)と呼ばれる無線リソース割り当て情報を物理下りリンク制御チャネルから取得する必要がある。なお、物理下りリンク制御チャネルは、上述したOFDMシンボルで送信される以外に、基地局装置から端末装置に対して個別(dedicated)に割り当てられるリソースブロックの領域で送信されるように構成することも可能である。

物理下りリンク共用チャネル(PDSCH; Physical Downlink Shared Channel)は、下りリンクデータの他、ページングやシステムインフォメーションなどのレイヤ3メッセージを端末装置に通知するためにも使用される。物理下りリンク共用チャネルの無線リソース割り当て情報は、物理下りリンク制御チャネルで示される(通知される)。物理下りリンク共用チャネルは物理下りリンク制御チャネルが送信されるOFDMシンボル以外のOFDMシンボルに配置されて送信される。すなわち、物理下りリンク共用チャネルと物理下りリンク制御チャネルは1サブフレーム内で時分割多重される。

報知チャネルBCHは、物理報知チャネルPBCHにマッピングされる。ページングチャネルPCHおよび下りリンク共用チャネルDL−SCHは、物理下りリンク共用チャネルPDSCHにマッピングされる。物理下りリンク制御チャネルPDCCHは、物理チャネル単独で使用される。

また、下りリンクにおいて、ページング制御チャネルPCCHは、ページングチャネルPCHにマッピングされる。報知制御チャネルBCCHは、報知チャネルBCHと下りリンク共用チャネルDL−SCHにマッピングされる。共通制御チャネルCCCH、専用制御チャネルDCCH、専用トラフィックチャネルDTCHは、下りリンク共用チャネルDL−SCHにマッピングされる。

次に、EUTRAにおける上りリンクについて説明する。上りリンクの論理チャネルには、共通制御チャネルCCCH(Common Control Channel)、専用制御チャネルDCCH(Dedicated Control Channel)、専用トラフィックチャネルDTCH(Dedicated Traffic Channel)が含まれる。

共通制御チャネルCCCHは、端末装置とネットワーク間の制御情報を送信するために使用される論理チャネルであり、上りリンクにおいて、端末装置の状態がネットワークと無線リソース制御(RRC:Radio Resource Control)接続されている状態(RRC接続状態、RRC_CONNECTED)に移行していない場合(すなわち、RRCアイドル状態、RRC_IDLE)に、端末装置によって使用される。

専用制御チャネルDCCHは、1対1(point-to-point)の双方向チャネルであり、端末装置とネットワーク間で個別の制御情報を送信するために使用される論理チャネルである。専用制御チャネルDCCHは、RRC接続状態の端末装置と基地局装置との間において使用されうる。専用トラフィックチャネルDTCHは、1対1の双方向チャネルであり、1つの端末装置専用のチャネルであって、ユーザ情報(ユニキャストデータ)の転送のために使用される論理チャネルである。

上りリンクのトランスポートチャネルには、上りリンク共用チャネルUL−SCH(Uplink Shared Channel)とランダムアクセスチャネルRACH(Random Access Channel)が含まれる。

上りリンク共用チャネルUL−SCHでは、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request:ハイブリッド自動再送要求)、動的適応変調制御、動的または準静的なリソース割り当て、間欠送信(DTX:Discontinuous Transmission)がサポートされる。ランダムアクセスチャネルRACHでは、限定的な(limited)制御情報が送信される。

EUTRAの上りリンクの物理チャネルと物理シグナルについて説明する。

物理上りリンク制御チャネル(PUCCH; Physical Uplink Control Channel)は、物理下りリンク共用チャネルで送信された下りリンクデータの受信確認応答(ACK/NACK;Acknowledgement/Negative Acknowledgement)や下りリンクの伝搬路(チャネル状態)情報(CSI;Channel State Information)、上りリンクの無線リソース割り当て要求(無線リソース要求、スケジューリングリクエスト(SR;Scheduling Request))を行なうために使用される。

CSIは、CQI(Channel Quality Indicator)、PMI(Precoding Matrix Indicator)、PTI(Precoding Type Indicator)、RI(Rank Indicator)を含む。各Indicatorは、Indicationと表記されてもよい。

物理上りリンク共用チャネル(PUSCH; Physical Uplink Shared Channel)は、主に上りリンクデータと上りリンク制御データを送信し、CSIやACK/NACKなどの制御データを含めることも可能である。また、上りリンクデータの他、上りリンク制御情報をレイヤ2メッセージおよびレイヤ3メッセージとして端末装置から基地局装置に通知するためにも使用される。また、下りリンクと同様に物理上りリンク共用チャネルの無線リソース割り当て情報は、物理下りリンク制御チャネルで示される。

上りリンクリファレンスシグナル(上りリンク参照信号;Uplink Reference Signal(上りリンクパイロット信号、上りリンクパイロットチャネルとも呼称する))は、基地局装置が、物理上りリンク制御チャネルPUCCHおよび/または物理上りリンク共用チャネルPUSCHを復調するために使用する復調参照信号(DMRS; Demodulation ReferenceSignal)と、基地局装置が、主に、上りリンクのチャネル状態を推定するために使用するサウンディング参照信号(SRS; Sounding Reference Signal)が含まれる。また、サウンディング参照信号には、周期的に送信される周期的サウンディング参照信号(Periodic SRS)と、基地局装置から指示されたときに送信される非周期的サウンディング参照信号(Aperiodic SRS)とがある。

物理ランダムアクセスチャネル(PRACH; Physical Random Access Channel)は、プリアンブル系列を通知(設定)するために使用されるチャネルであり、ガードタイムを有する。プリアンブル系列は、複数のシーケンスによって基地局装置へ情報を通知するように構成される。例えば、64種類のシーケンスが用意されている場合、6ビットの情報を基地局装置へ示すことができる。物理ランダムアクセスチャネルは、端末装置の基地局装置へのアクセス手段として用いられる。

端末装置は、物理上りリンク制御チャネル未設定時の上りリンクの無線リソース要求のため、または、上りリンク送信タイミングを基地局装置の受信タイミングウィンドウに合わせるために必要なタイミング調整情報(タイミングアドバンス(Timing Advance;TA)とも呼ばれる)を基地局装置に要求するためなどに物理ランダムアクセスチャネルを用いる。また、基地局装置は、端末装置に対して物理下りリンク制御チャネルを用いてランダムアクセス手順の開始を要求することもできる。

上りリンクにおいて、共通制御チャネルCCCH、専用制御チャネルDCCH、専用トラフィックチャネルDTCHは、上りリンク共用チャネルUL−SCHにマッピングされる。

上りリンク共用チャネルUL−SCHは、物理上りリンク共用チャネルPUSCHにマッピングされる。ランダムアクセスチャネルRACHは、物理ランダムアクセスチャネルPRACHにマッピングされる。物理上りリンク制御チャネルPUCCHは、物理チャネル単独で使用される。

なお、それ以外の物理チャネルまたは物理シグナルは、本発明の各実施形態と強く関わらないため詳細な説明は省略する。説明を省略した物理チャネルまたは物理シグナルとして、物理制御フォーマット指示チャネル(PCFICH:Physical Control Format Indicator CHannel)、物理HARQ指示チャネル(PHICH:Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel)、物理マルチキャストチャネル(PMCH:Physical Multicast CHannel)などがある。

また、端末装置間の直接通信(Device to Device, D2D)用の論理チャネル、トランスポートチャネル、物理チャネル、または物理シグナル(これらをまとめてサイドリンクチャネルとも称する)もまたEUTRAにおいて用いられるが、これらについても説明も省略する。

[プロトコルスタック] 図8に示すように、端末装置および基地局装置の制御データを扱うプロトコルスタック(Protocol stack)は、物理(PHY)層、MAC層、RLC層、PDCP層、RRC層に少なくとも分類される。また、図9に示すように、端末装置および基地局装置のユーザデータを扱うプロトコルスタックは、物理(PHY)層、MAC層、RLC層、PDCP層に少なくとも分類される。端末装置、および/または、基地局装置は、各階層の機能/役割を実行するエンティティー(entity)をそれぞれの階層に持つ。

図8および図9の各層の順番は、レイヤ間の上位/下位を示す。例えば、RRC層はPDCP層、RLC層、MAC層、PHY層の上位レイヤである。また、MAC層はRRC層、PDCP層、RLC層の下位レイヤであり、かつ、PHY層の上位レイヤである。

物理層(Physical layer:PHY層)は、物理チャネル(Physical Channel)を利用して上位レイヤに伝送サービスを提供する。PHY層は、媒体アクセス制御層(Medium Access Control layer:MAC層)とトランスポートチャネルで接続される。トランスポートチャネルを介して、MAC層とPHY層とレイヤ(layer:層)間でデータが移動する。端末装置と基地局装置の物理層間において、物理チャネルを介してデータの送受信が行われる。

MAC層は、無線リンク制御層(Radio Link Control layer:RLC層)と論理チャネルで接続される。論理チャネルは、伝送される情報の種類によって区別されており、制御情報を伝送する制御チャネルと、ユーザ情報を伝送するトラフィックチャネルに分けられる。

MAC層における機能は、論理チャネルとトランスポートチャネル間のマッピング、間欠受信(DRX)と間欠送信(DTX)を実行するためのPHY層の制御、送信電力の情報の通知、HARQ(誤り訂正)制御、ダイナミックスケジューリングによる端末装置間の優先度のハンドリング、論理チャネルの優先度のハンドリング、送信フォーマット選択、などである。これらMAC層の機能は、MACエンティティーによって実行される。

RLC層の機能は、上位レイヤから受信したデータ(Protocol Data Unit:PDU)の転送、ARQ(誤り訂正)機能、RLCデータの分割(Segmentation)および連結(Concatenation)、PDUの再分割(re-segmentation)、PDU順番の再配置(re-ordering)、データの重複検出、プロトコルエラー検出、RLCデータの破棄、などである。これらRLC層の機能は、RLCエンティティーによって実行される。

パケットデータコンバージェンスプロトコル層(Packet Data Convergence Protocol layer:PDCP層)の機能は、ユーザデータまたは制御データの転送、ユーザデータであるIPパケットを無線区間で効率的に伝送するためのヘッダ圧縮、シーケンス番号の管理、ユーザデータまたは制御データの秘匿および秘匿解除、制御データの改ざん防止(integrity protection)、データの重複検出と破棄、などである。これらPDCP層の機能は、PDCPエンティティーによって実行される。

無線リソース制御層(Radio Resource Control layer:RRC層)では、制御情報のみが定義される。RRC層の機能は、システム情報の報知(NAS共通情報、セル選択パラメータ、周辺セル情報、共通チャネル設定、ETWS(Earthquake Tsunami Warning System)/CMAS(Commercial Mobile Alert System)を含む)、RRC接続制御(ページング、RRC接続の確立/変更/リリース、改ざん防止設定、秘匿設定、移動性(mobility)制御、無線ベアラ(Radio Bearer:RB)の設定/変更/リリース、無線設定制御(ARQ設定、HARQ設定、DRX設定などの割り当て/変更)、セカンダリセルの追加/変更/リリース、QoS制御、無線リンク障害(Radio link failure)からの復帰)、などである。

また、RRC層の機能は、RAT間(inter-RAT)モビリティ、一般的なプロトコルエラーハンドリング、測定設定と報告、ログの保存と報告、なども含む。

RBは、シグナリング無線ベアラ(Signaling Radio Bearer:SRB)とデータ無線ベアラ(Data Radio Bearer:DRB)の2種類のRBがある。SRBは、制御情報であるレイヤ3メッセージを送信する経路として利用される。DRBは、ユーザ情報を送信する経路として利用される。基地局装置と端末装置のRRCエンティティー間で各RBの設定(追加、変更、リリース)が行われる。

レイヤ3メッセージは、端末装置と基地局装置のRRC(無線リソース制御)エンティティー間でやり取りされる制御平面(CP(Control−plane、C−Plane))のプロトコルで取り扱われるメッセージであり、RRCシグナリングまたはRRCメッセージと同義的に使用され得る。なお、制御平面に対し、ユーザデータを取り扱うプロトコルのことをユーザ平面(UP(User−plane、U−Plane))と称する。

[ランダムアクセス手順] ランダムアクセス手順には、Contention based Random Access手順(競合ベースランダムアクセス手順)とNon-contention based Random Access手順(非競合ベースランダムアクセス手順)の2つのアクセス手順がある。ランダムアクセス手順は、端末装置のMACエンティティーが実行する。

Contention based Random Access手順は、端末装置間でリソースの競合(衝突)が発生する可能性のあるランダムアクセスであり、Contention based Random Access手順は、基地局装置と接続(通信)していない状態からの初期アクセスや基地局装置と接続中であるが、上りリンク同期が外れている状態で端末装置に上りリンクデータ送信が発生した場合のスケジューリングリクエストなどに用いられる。

Non-contention based Random Access手順は、端末装置間でリソースの競合が発生しないランダムアクセスであり、ハンドオーバーや端末装置の送信タイミングが有効でない場合などに用いられ、基地局装置からの指示に基づいて端末装置がランダムアクセスを開始する。

Contention based Random Access手順は、まず、端末装置がプリアンブルグループからランダムアクセスプリアンブル(プリアンブルID)をランダムに一つ選択し、選択したプリアンブルを基地局装置に送信する。ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置は、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答(ランダムアクセスレスポンス)を端末装置に送信する。端末装置は、ランダムアクセスレスポンスに含まれているスケジューリング情報を元に上位レイヤのメッセージを送信する。基地局装置は、上位レイヤメッセージを受信できた端末装置に競合解決(コンテンションレゾリューション)を送信する。

Non-contention based Random Access手順は、まず、基地局装置がプリアンブルID(または、シーケンス番号)と使用するランダムアクセスチャネル番号を端末装置に個別に通知する。端末装置は、指定されたプリアンブルIDのランダムアクセスプリアンブルを送信する。そして、ランダムアクセスプリアンブルを受信した基地局装置が、ランダムアクセスプリアンブルに対する応答(ランダムアクセスレスポンス)を端末装置に送信する。ただし、基地局装置から通知されたプリアンブルIDの値が「0(ゼロ)」を示す場合、端末装置は、Contention based Random Access手順を行なう。

基地局装置は、端末装置から送信されたランダムアクセスプリアンブルを検出すると、ランダムアクセスプリアンブルから端末装置と基地局装置との間の送信タイミングのずれ量を算出し、端末装置に対して一つのTemporary C−RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identity)を割り当て、ランダムアクセスプリアンブルに対応するRA−RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identity)を物理下りリンク制御チャネルPDCCHに配置し、送信タイミング情報、スケジューリング情報、Temporary C−RNTI、および受信したランダムアクセスプリアンブルの情報(プリアンブルID)を含んだランダムアクセスレスポンスを物理下りリンク共用チャネルPDSCHを用いて送信する。

端末装置は、モニタした物理下りリンク制御チャネルPDCCHから対応するRA−RNTIを検出すると、PDCCHのスケジューリング情報に基づいて対応する物理下りリンク共用チャネルPDSCH(すなわち、ランダムアクセスレスポンス)を受信する。ランダムアクセスレスポンスに端末装置が送信したプリアンブルIDの情報が含まれている場合、端末装置は、ランダムアクセスレスポンスに含まれる送信タイミング情報から上りリンクの送信タイミングを調整し、また、ランダムアクセスレスポンスのスケジューリング情報が示す無線リソースと送信フォーマットでC−RNTI(またはTemporary C-RNTIとコンテンションレゾリューションID(Contention Resolution Identity))など、端末装置を識別する情報を含んだメッセージを送信する(メッセージ3とも称する)。

基地局装置は、端末装置から送信されたメッセージ(メッセージ3)を受信し、受信したメッセージに含まれるC−RNTI(またはTemporary C-RNTIとContention Resolution Identity)を使用して端末装置間で競合(衝突)が起こっているかどうか判断するための競合解決(コンテンションレゾリューション)として、C−RNTI(またはTemporary C-RNTIとコンテンションレゾリューションID)を用いた下りリンクデータを端末装置に送信する。端末装置は、C−RNTIを含むPDCCH(または、コンテンションレゾリューションIDを含むDL−SCH)を正しく受信できた場合、Contention based Random Access手順が成功したと判断してよい。

[Coverage enhancement] カバレッジの拡張に対応した(カバレッジ拡張をサポートする)端末装置(MTCUE)は、基地局装置へのある送信に対し、複数サブフレームにわたる複数回の送信の繰り返しを行うことによって上りリンクのカバレッジを拡張する。また、カバレッジの拡張に対応した端末装置(MTCUE)は、基地局装置からのある受信に対し、複数サブフレームにわたる複数回の受信の繰り返しを行うことで上りリンクのカバレッジを拡張する。

すなわち、基地局装置と端末装置は、カバレッジの拡張に伴う信号の減衰を補償するために、複数サブフレームにわたり信号を合成して受信することによって受信品質を向上させる。

例えば、基地局装置は、上りリンクの送信繰り返し回数または下りリンクの受信繰り返し回数、またはその両方に適用される繰り返し回数をシステム情報で通知してもよい。また、端末装置(MTCUE)は、ランダムアクセスプリアンブルを送信する場合に、システム情報と測定品質のいずれかまたは両方に基づいて、複数種類の送信繰り返し回数から1つの送信繰り返し回数を選択してもよい。

なお、物理下りリンク制御チャネルPDCCH、拡張物理下りリンク制御チャネルEPDCCH、物理上りリンク制御チャネルPUCCHおよび物理ランダムアクセスチャネルPRACHに対する繰り返し制御のことをレピティション(repetition)と呼称してもよく、物理下りリンク共用チャネルPDSCHおよび物理上りリンク共用チャネルPUSCHに対する繰り返し制御をバンドリング(bundling)と呼称してもよい。

バンドリングが設定されるとき、バンドルサイズが一つのバンドルのサブフレーム数を定義する。バンドリングオペレーション(処理)は同じバンドルを構成するそれぞれの送信に対する同じHARQプロセスを発動するHARQエンティティーに頼る。一つのバンドル内で、HARQ再送は、ノンアダプティブ(non-adaptive)であり、バンドルサイズに応じて、前回の送信からのフィードバックを待つことなしにトリガーされる。一つのバンドルのHARQフィードバックは、バンドルの最後のサブフレームに対してのみ端末装置によって受信(PUSCH用のHARQ−ACK)または送信(PDSCH用のHARQ−ACK)される。バンドリング処理は、MACエンティティーで行われる。

基地局装置は、レピティションレベル(Repetition Level)またはバンドリングサイズ(Bundling Size)にそれぞれに対応した複数の繰り返し回数(繰り返し設定)を設定するようにしてもよい。例えば、レピティションレベル(バンドリングサイズ)が1の場合の繰り返し回数が8回、レピティションレベルが2の場合の繰り返し回数が16回、レピティションレベルが3の場合の繰り返し回数が32回であると設定(通知)されてもよい。基地局装置は、送信データの大きさに基づいて異なる値(繰り返し回数)を設定してもよい。基地局装置は、物理チャネルごとに異なる値(繰り返し回数)を設定してもよい。また、基地局装置は、論理チャネル、または、論理チャネルグループごとに異なる値(繰り返し回数)を設定してもよい。基地局装置は、端末装置に対し、レピティションレベルまたはバンドリングサイズの情報を、個別のRRCメッセージを用いて通知するようにしてもよい。

報知されるシステム情報は、周期的に再送される。システム情報の送信において、MACエンティティーにてHARQ再送処理が行われる。物理下りリンク制御チャネルPDCCHの受信、拡張物理制御チャネルEPDCCHの受信、物理上りリンク制御チャネルPUCCHの送信および物理ランダムアクセスチャネルPRACH(またはランダムアクセスプリアンブル)の送信に対する繰り返し制御は、PHY層で行われる。

また、MTCUEのために専用の物理下りリンク制御チャネル(MPDCCH)が定義されてもよい。この場合、PDCCH、および/または、EPDCCHのMTCUEに対する一部あるいはすべての役割をMPDCCHが果たしてもよい。

以上の事項を考慮しつつ、以下、添付図面を参照しながら本発明の適切な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明の実施形態の説明において、本発明の実施形態に関連した公知の機能や構成についての具体的な説明が、本発明の実施形態の要旨を不明瞭にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

<第1の実施形態> 本発明の第1の実施形態について以下に説明する。

図1は、本発明の第1の実施形態における端末装置1の一例を示すブロック図である。本端末装置1は、受信部101、復調部102、復号部103、受信データ制御部104、物理レイヤ制御部105、送信データ制御部106、符号部107、変調部108、送信部109、無線リソース制御部110、送信アンテナT01、受信アンテナR01から少なくとも構成される。図中の「〜部」とは、セクション、回路、構成装置、デバイス、ユニットなど用語によっても表現される、端末装置1の機能および各手順を実現する要素である。

なお、カバレッジの拡張に対応した(カバレッジ拡張をサポートする)端末装置1のことを、以後、単に端末装置1と略して説明する場合がある。また、端末装置1は、2つまたは3つのタイプに分けられてもよい。第1のタイプの端末装置は、従来のカテゴリーの一つに分類される端末であり、低コストのMTC専用の端末装置であってもよいし、MTC専用の端末装置でなくてもよい。

なお、従来のカテゴリーは、下りリンクカテゴリーと上りリンクカテゴリーとの組み合わせから構成されてもよい。例えば、端末装置1は、必要なバッファサイズなどで分類された複数の下りリンクカテゴリーと上りリンクカテゴリーのうち、ある一つの下りリンクカテゴリーとある一つの上りリンクカテゴリーとの組み合わせによって、端末装置1が属するカテゴリーを示してもよい。

第2のタイプの端末装置は、少なくとも下りリンクでサポートされるシステム帯域幅に制限を持つ端末装置1、すなわち、20MHz未満(例えば1.4MHz)のシステム帯域幅をサポートする端末装置1である。第2のタイプの端末装置は、あるレピティションレベル(バンドリングサイズ)のカバレッジ拡張に対応する端末装置1を含んでもよい。例えば、レピティションレベルが1のカバレッジ拡張にのみ対応する端末装置1が第2のタイプとして分類されてもよい。第2のタイプの端末装置は、第1のタイプの端末装置で示されたカテゴリー以外のカテゴリー(例えばカテゴリーX)に分類されてもよい。

ここで、「カバレッジ拡張に対応する端末装置(カバレッジ拡張をサポートする端末装置)」とは、システム、仕様、あるいは基地局装置2から通知された所定のルール(規則、設定(情報要素))に従い、繰り返し送信処理、および/または、繰り返し受信処理が少なくとも可能な端末装置1のことを示し、実際にカバレッジが拡張されているかどうかは、問われない。すなわち、かかる端末装置1は、繰り返し送信処理、および/または、繰り返し受信処理のために新たに追加される種々の機能(例えば、測定手順、セル選択手順、セル再選択手順、同期手順、ページング手順、システム情報取得手順、RRC接続手順、ハンドオーバー手順、ランダムアクセス手順などの各種手順(機能)の一部または全て)をサポートしている。

同様に、「カバレッジ拡張に対応する基地局装置(カバレッジ拡張をサポートする基地局装置(セル)」とは、システム、仕様、あるいはオペレーターや基地局装置2間で定めた所定のルール(規則、設定(情報要素))に従い、繰り返し送信処理、および/または、繰り返し受信処理が少なくとも可能な基地局装置2(セル)のことを示し、実際にカバレッジが拡張されているかどうかは、問われない。また、かかる基地局装置2(セル)は、繰り返し送信処理、および/または、繰り返し受信処理のために端末装置1に新たに追加される種々の機能(例えば、測定手順、セル選択手順、セル再選択手順、同期手順、ページング手順、システム情報取得手順、RRC接続手順、ハンドオーバー手順、ランダムアクセス手順などの各種手順(機能)の一部または全て)をサポートしている。

第3のタイプの端末装置は、全てのレピティションレベル(バンドリングサイズ)のカバレッジ拡張をサポートする端末装置1である。第3のタイプの端末装置は、第1のタイプおよび第2のタイプの端末装置で示されたカテゴリー以外のカテゴリー(例えばカテゴリーY)に分類されてもよい。すなわち、第2のタイプの端末装置でサポートされる最大繰り返し回数は、第3のタイプの端末装置よりも少なくてもよい。それぞれのタイプでサポートする機能が異なり、その用途は、MTC(MTCサービス)に限られたものでなくてもよい。すなわち、本明細書においてMTCUEと表記された場合であっても、その用途はMTCに限定したものではない。

無線リソース制御部110は、端末装置1の無線リソース制御を執り行うRRCエンティティーの各機能を実行する。また、受信データ制御部104と送信データ制御部106は、データリンク層(レイヤ2)のMACエンティティー、RLCエンティティー、PDCPエンティティーにおける各機能を実行する。

ここで、MACエンティティーは、各論理チャネルに対応する送信バッファのデータ量を通知する機能(バッファステータスレポート(Buffer Status Report:BSR))、上りリンクデータを送信するための無線リソース要求を行う機能(スケジューリングリクエスト(Scheduling Request))を持っている。MACエンティティーは、MACエンティティーの上位レイヤに送信データが存在する場合であって、端末装置1に上りリンクリソースが割り当てられていない場合(例えば初期アクセス時)、スケジューリングリクエストためにランダムアクセス手順を実行する。

また、MACエンティティーは、複数セルを用いて通信するキャリアアグリゲーションを行う場合、セルのアクティベーション/デアクティベーションを行うための物理層の制御、および、上りリンクの送信タイミングを管理するための物理層の制御を行う。

なお、端末装置1は、複数の周波数(周波数帯、周波数帯域幅)または、ある一つのセルの同一サブフレーム内において、受信処理と送信処理を同時に(simultaneously/concurrently)行うために、受信系のブロック(受信部101、復調部102、復号部103、受信アンテナR01)、および複数の周波数(周波数帯、周波数帯域幅)、および送信系のブロック(符号部107、変調部108、送信部109、送信アンテナT01)の一部あるいはすべてを複数備える構成であってもよい。

端末装置1の受信処理に関し、無線リソース制御部110より受信データ制御部104へ受信データ制御情報が入力され、物理レイヤ制御部105には各ブロックを制御するための制御パラメータである物理レイヤ制御情報が入力される。物理レイヤ制御情報は、受信制御情報と送信制御情報によって構成される端末装置1の無線通信制御に必要なパラメータ設定を含む情報である。

物理レイヤ制御情報は、基地局装置2から端末装置1に対して個別(dedicated)に送信される無線リソース接続設定、セル固有のシステム情報、またはシステムパラメータなどによって設定され、無線リソース制御部110が必要に応じて物理レイヤ制御部105へ入力する。物理レイヤ制御部105は、受信に関する制御情報である受信制御情報を、受信部101、復調部102、復号部103へ適切に入力する。

受信制御情報は、下りリンクスケジューリング情報として、受信周波数帯域の情報、物理チャネルと物理シグナルに関する受信タイミング、多重方法、無線リソース制御情報、などの情報が含まれてもよい。また、受信データ制御情報は、セカンダリセル不活性化タイマー情報、DRX制御情報、マルチキャストデータ受信情報、下りリンク再送制御情報、繰り返し受信に関する制御情報などを含む下りリンクの制御情報であり、MAC層、RLC層、PDCP層におけるそれぞれの下りリンクに関する制御情報が含まれている。

受信信号は、受信アンテナR01を経由して受信部101において受信される。受信部101は、受信制御情報で通知された周波数と周波数帯域に従って基地局装置2(または端末装置1を含むその他のノード)からの信号を受信する。受信された信号は復調部102へと入力される。復調部102は信号の復調を行う。復調部102は、復号部103へと復調後の信号を入力する。

復号部103は、入力された信号を復号し、復号された各データ(下りリンクデータと下りリンク制御データ、下りリンクトランスポートブロック(TB)、下りリンクプロトコルデータユニット(PDU)とも称す)を受信データ制御部104へと入力する。また、各データと共に基地局装置2から送信されたMAC制御要素(MAC−CE)も復号部103で復号され、関係するデータは受信データ制御部104へと入力される。

受信データ制御部104は、受信したMAC制御要素に基づく物理レイヤ制御部105の制御(例えば、セルの活性化/不活性化、DRX制御、送信タイミング調整など)や、復号された各データをバッファリングし、再送されたデータの誤り訂正制御(HARQ)を行う。受信データ制御部104へ入力された各データのうち、関係するデータは無線リソース制御部110へと入力(転送)される。

また、受信データ制御部104は、受信部101などで受信された同期シグナルの受信タイミングから、端末装置1の受信タイミング(フレーム同期、サブフレーム同期、シンボル同期など)を調整する。受信タイミングは、物理レイヤ制御部105において管理され受信部101または送信部109にフィードバックされることによって、下りリンク同期、および/または上りリンク同期が適宜調整される。

また、受信データ制御部104は、既知の系列の信号である下りリンクリファレンスシグナルの受信品質(RSRP、RSSI、RSRQなど)を測定し、無線リソース制御部110に報告してもよい。受信品質の測定期間は、繰り返し設定に基づいて設定されてもよいし、基地局装置2からRRCメッセージによって通知または報知されてもよい。無線リソース制御部110は、報告された受信品質に基づいてカバレッジ拡張における送信の繰り返し回数を決定してもよい。

また、端末装置1の送信処理に関し、無線リソース制御部110より送信データ制御部106へ送信データ制御情報が入力され、物理レイヤ制御部105には各ブロックを制御するための制御パラメータである物理レイヤ制御情報が入力される。物理レイヤ制御部105は、送信に関する制御情報である送信制御情報を、符号部107、変調部108、送信部109へ適切に入力する。

送信制御情報は、上りリンクスケジューリング情報として、符号化情報、変調情報、送信周波数帯域の情報、物理チャネルと物理シグナルに関するタイミング情報(またはTA)、多重方法、無線リソース配置情報などの情報が含まれている。

また、送信データ制御情報は、DTX制御情報、ランダムアクセス設定情報、上りリンク共用チャネル情報、論理チャネルプライオリティ情報、リソース要求設定情報、セルグループ情報、上りリンク再送制御情報、バッファステータスレポート、繰り返し送信に関する制御情報などを含む上りリンクの制御情報である。無線リソース制御部110は、複数のセルにそれぞれ対応した複数のランダムアクセス設定情報を送信データ制御部106に設定してもよい。

また、無線リソース制御部110は、上りリンク送信タイミングの調整に用いるタイミング調整情報と送信タイミングタイマーを管理し、セル毎(またはセルグループ毎、TAグループ毎)に上りリンク送信タイミングの状態(送信タイミング調整状態または送信タイミング非調整状態)を管理する。タイミング調整情報と送信タイミングタイマーは、送信データ制御情報に含まれる。

なお、複数の上りリンク送信タイミングの状態を管理する必要がある場合、送信データ制御部106は、複数のそれぞれのセル(またはセルグループ、TAグループ)の上りリンク送信タイミングに対応するタイミング調整情報を管理する。リソース要求設定情報には、少なくとも最大送信カウンタ設定情報と無線リソース要求禁止タイマー情報とが含まれている。無線リソース制御部110は、複数のセルにそれぞれ対応した複数のリソース要求設定情報を送信データ制御部106に設定してもよい。

端末装置1で生起した送信データ(上りリンクデータと上りリンク制御データ、上りリンクトランスポートブロック(TB)、上りリンクプロトコルデータユニット(PDU)とも称す)は、無線リソース制御部110(または、非アクセス層レイヤ部(図示せず)などの上位レイヤ部)より任意のタイミングで送信データ制御部106に入力される。なお、送信データは、各レイヤにおいて、それぞれ、RRC PDU、PDCP PDU、RLC PDU、MAC PDUという単位(ユニット)で処理される。このとき、送信データ制御部106は、入力された送信データの量(上りリンクバッファ量)を計算する。また、送信データ制御部106は、入力された送信データが制御平面に属するデータなのか、ユーザ平面に属するデータなのかを判別する機能を有する。

また、送信データ制御部106は、送信データが入力されたときに、送信データ制御部106内の上りリンクバッファ(図示せず)に送信データを格納する。また、送信データ制御部106は、上りリンクバッファに格納された送信データの優先度などに基づき、多重化およびアセンブルを行ない、MAC PDUを生成する。そして、送信データ制御部106は、入力された送信データの送信に必要な無線リソースが端末装置1に対して割り当てられているかを判断する。

送信データ制御部106は、無線リソース割り当てに基づいて、物理上りリンク共用チャネルPUSCH、物理上りリンク制御チャネル(SR−PUCCH)を用いた無線リソース要求、または物理ランダムアクセスチャネルを用いた無線リソース要求のいずれか一つを選択し、選択したチャネルを送信するための制御処理を物理レイヤ制御部105に対して要求する。

ここで、送信データ制御部106は、入力された送信データに基づいてバッファステータスレポートを生成する。換言すれば、送信データ制御部106は、MAC制御要素として、通常の送信データのバッファ量に基づくバッファステータスレポートを生成する。

また、送信データ制御部106は、無線リソース制御部110から入力される繰り返し設定に基づき、自端末装置の送信の繰り返し回数を設定してもよい。繰り返し回数は物理チャネル単位、または、論理チャネル(論理チャネルグループ)単位で設定されてもよい。

また、符号部107は、送信制御情報に従って各データを適切に符号化し、変調部108へと入力する。変調部108は、符号化された各データを送信するチャネル構造に基づいて適切な変調処理を行う。送信部109は、変調処理された各データを周波数領域にマッピングすると共に、周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換し、既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行う。送信部109は、また、無線リソース制御部110より入力されたセル毎(またセルグループ毎、TAグループ毎)のタイミング調整情報に従って上りリンク送信タイミングを調整し、送信アンテナT01を経由して信号を送信する。

上りリンク制御データが配置される物理上りリンク共用チャネルは、ユーザデータの他に、例えばレイヤ3メッセージ(無線リソース制御メッセージ;RRCメッセージ)を含めることも可能である。

図1において、その他の端末装置1の構成要素や、構成要素間のデータ(制御情報)の伝送経路については省略してあるが、端末装置1として動作するために必要なその他の機能を有する複数のブロックを構成要素として持つことは明らかである。例えば、無線リソース制御部110の上位レイヤには、コアネットワークとの制御を執り行う非アクセス層(Non Access Stratum(NAS))レイヤ部や、アプリケーションレイヤ部が存在している。

図2は、本発明の第1の実施形態による基地局装置2の一例を示すブロック図である。本基地局装置は、受信部201、復調部202、復号部203、受信データ制御部204、物理レイヤ制御部205、送信データ制御部206、符号部207、変調部208、送信部209、無線リソース制御部210、ネットワーク信号送受信部211、送信アンテナT02、受信アンテナR02から少なくとも構成される。図中の「〜部」とは、セクション、回路、構成装置、デバイス、ユニットなど用語によっても表現される、基地局装置2の機能および各手順を実現する要素である。

無線リソース制御部210は、基地局装置2の無線リソース制御を執り行うRRCエンティティーの各機能を実行する。また、受信データ制御部204と送信データ制御部206は、データリンク層(レイヤ2)のMACエンティティー、RLCエンティティー、PDCPエンティティーにおける各機能を実行する。

なお、基地局装置2は、キャリアアグリゲーションなどによる複数の周波数(周波数帯、周波数帯域幅)またはセルの同一サブフレーム内での送受信処理をサポートするために受信系のブロック(受信部201、復調部202、復号部203、受信アンテナR02)、および複数の周波数(周波数帯、周波数帯域幅)、および送信系のブロック(符号部207、変調部208、送信部209、送信アンテナR02)の一部あるいはすべてを複数備える構成であってもよい。

無線リソース制御部210は、下りリンクデータと下りリンク制御データを送信データ制御部206へと入力する。送信データ制御部206は、端末装置1へ送信するMAC制御要素が存在する場合、MAC制御要素と各データ(下りリンクデータまたは下りリンク制御データ)を符号部207へと入力する。

また、送信データ制御部206は、無線リソース制御部210から入力される繰り返し設定に基づき、自基地局装置の送信の繰り返し回数を設定してもよい。繰り返し回数は物理チャネル単位、または、論理チャネル(論理チャネルグループ単位)で設定されてもよい。

また、符号部207は、入力されたMAC制御要素と各データを符号化し、変調部208へと入力する。変調部208は、符号化された信号の変調処理を行なう。変調部208で変調された信号は送信部209に入力される。送信部209は、入力された信号を周波数領域にマッピングした後、周波数領域の信号を時間領域の信号へ変換し、既定の周波数の搬送波にのせて電力増幅を行い、送信アンテナT02を経由して信号を送信する。下りリンク制御データが配置される物理下りリンク共用チャネルは、典型的にはレイヤ3メッセージ(RRCメッセージ)を構成する。

また、受信部201は、端末装置1から受信アンテナR02を経由して受信した信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。端末装置1に対して異なる複数の送信タイミングのセルを設定している場合、受信部201はセル毎(またセルグループ毎、TAグループ毎)に異なるタイミングで信号を受信する。受信部201で変換されたデジタル信号は、復調部202へ入力されて復調される。復調部202で復調された信号は続いて復号部203へと入力される。

復号部203は、入力された信号を復号し、復号された各データ(上りリンクデータと上りリンク制御データ)を受信データ制御部204へと入力する。また、各データと共に端末装置1から送信されたMAC制御要素も復号部203で復号され、関係するデータは受信データ制御部204へと入力される。

受信データ制御部204は、受信したMAC制御要素に基づく物理レイヤ制御部205の制御(例えば、パワーヘッドルームレポートに関する制御や、バッファステータスレポートに関する制御など)や、復号された各データをバッファリングし、再送されたデータの誤り訂正制御(HARQ)を行う。受信データ制御部204へ入力された各データは、必要に応じて無線リソース制御部210へと入力(転送)される。

また、受信データ制御部204は、端末装置1からバッファステータスレポートが復号部203から入力された場合、自基地局装置との通信のための無線リソース要求かデバイス間データ通信のための無線リソース要求かを判別し、該端末装置1に割り当てる無線リソースを設定する。

また、受信データ制御部204は、上りリンクリファレンスシグナルの受信品質を測定し、無線リソース制御部210に報告してもよい。無線リソース制御部210は、報告された受信品質に基づいてカバレッジ拡張における端末装置1の送信の繰り返し回数を決定してもよい。

これら各ブロックの制御に必要な物理レイヤ制御情報は、受信制御情報と送信制御情報によって構成される基地局装置2の無線通信制御に必要なパラメータ設定を含む情報である。物理レイヤ制御情報は、上位のネットワーク装置(MMEやゲートウェイ装置(SGW)、OAMなど)やシステムパラメータにより設定され、無線リソース制御部210が必要に応じて制御部204へ入力する。

物理レイヤ制御部205は、送信に関連する物理レイヤ制御情報を送信制御情報として符号部207、変調部208、送信部209の各ブロックに入力し、受信に関連する物理レイヤ制御情報を受信制御情報として受信部201、復調部202、復号部203の各ブロックに適切に入力する。

受信データ制御情報は、基地局装置2のMAC層、RLC層、PDCP層のそれぞれに対する端末装置1の上りリンクに関する制御情報が含まれている。また、送信データ制御情報は、基地局装置2のMAC層、RLC層、PDCP層のそれぞれに対する端末装置1の下りリンクに関する制御情報が含まれている。すなわち、受信データ制御情報と送信データ制御情報は、端末装置1毎に設定されている。

また、無線リソース制御部210は、端末装置1からの測定報告メッセージ、および/または受信データ制御部204からの上りリンクの受信品質情報に基づいて送信、または、受信の繰り返し回数(受信繰り返し回数、送信繰り返し回数)の情報を設定する。すなわち、無線リソース制御部210は、端末装置1が受信する下りリンクの繰り返し回数と、端末装置1が送信する上りリンクの繰り返し回数とを、端末装置1毎に設定する。繰り返し回数は、上りリンクと下りリンクで共通的に設定されてもよいし、上りリンクと下りリンクでそれぞれ独立して設定されてもよいし、物理チャネル毎に設定されてもよい。

無線リソース制御部210は、前述の繰り返し回数を情報要素として含んだRRCメッセージを作成し、受信データ制御部204に出力する。また、無線リソース制御部210は、端末装置1に対して設定した受信の繰り返し回数、および/または、送信の繰り返し回数を物理レイヤ制御部205に通知する。RRCメッセージは、例えばRRC再設定メッセージでもよいし、新規のRRCメッセージでもよい。

ネットワーク信号送受信部211は、基地局装置2間あるいは上位のネットワーク装置(MME、SGW)と基地局装置2との間の制御メッセージ、またはユーザデータの送信(転送)または受信を行なう。図2において、その他の基地局装置2の構成要素や、構成要素間のデータ(制御情報)の伝送経路については省略してあるが、基地局装置2として動作するために必要なその他の機能を有する複数のブロックを構成要素として持つことは明らかである。例えば、無線リソース制御部210の上位には、無線リソース管理(Radio Resource Management)部や、アプリケーションレイヤ部が存在している。

端末装置1がRRCアイドル状態からRRC接続状態となる場合に実行される、RRC接続確立手順(RRC Connection Establishment Procedure)の場合について説明する。

端末装置1は、RRC接続確立手順において、選択した在圏セル(Serving cell)からシステム情報を取得し、取得したシステム情報に情報要素(information element)として含まれる共通無線リソース設定(Radio resource configuration common)に基づいてランダムアクセス手順を実行する。

このとき、端末装置1がRRC接続確立手順のために用いるランダムアクセス手順に必要なパラメータの一部または全部は、すべての端末装置1(すなわち、第1〜第3のタイプの端末装置)に対するシステム情報(例えばSystem Information Block Type2、SIB2)に含まれる共通無線リソース設定によって提供されてもよいし、カバレッジ拡張に対応する端末装置1(すなわち、第2と第3のタイプの端末装置)に対するシステム情報(例えばSystem Information Block Type20、SIB20)に含まれる共通無線リソース設定で提供されてもよいし、両方のシステム情報に含まれて提供されてもよい。

また、端末装置1において使用される、RRC接続確立手順に関する端末装置のタイマーおよび定数(UE Timer And Constants)設定(以後、タイマー/定数設定と称する)が、第1のシステム情報、および/または、第2のシステム情報に含まれて提供(送信)されてもよい。

共通無線リソース設定とタイマー/定数設定とを、すべての端末装置1に対する情報要素として含むシステム情報を第1のシステム情報と称する。また、共通無線リソース設定とタイマー/定数設定とを、カバレッジ拡張に対応する端末装置1に対する情報要素として含むシステム情報を第2のシステム情報と称する。

第1のシステム情報に含まれる共通無線リソース設定を第1の共通無線リソース設定と称し、第2のシステム情報に含まれる共通無線リソース設定を第2の共通無線リソース設定と称する。第1のシステム情報に含まれるタイマー/定数設定を第1のタイマー/定数設定と称し、第2のシステム情報に含まれるタイマー/定数設定を第2のタイマー/定数設定と称する。

ここで、第2のシステム情報とは、ある短い周期(例えばサブフレーム単位)で繰り返し送信されるシステム情報であって、カバレッジ拡張に対応する端末装置1において繰り返し受信することで取得可能なシステム情報である。

新たなシステム情報(第2のシステム情報。例えばSIB20)を用いる場合、かかるシステム情報は、以下に示す少なくとも一つの特徴を備えてもよい。(1)連続した6RB以下の帯域幅(狭帯域(narrowband))で送信される、(2)基地局装置2からバンドリング(レピティション)されて送信される、(3)PDCCH、またはEPDCCHを必要としない(PDCCH、またはEPDCCHでスケジューリングされない)、(4)異なる領域(サーチスペース)に配置されるPDCCHまたはEPDCCHでスケジューリングされる、(5)狭帯域のPDCCHまたはEPDCCHでスケジューリングされる、(6)他のシステム情報(例えば、MIB/SIB1)、またはシステムパラメータによって変調および符号化方法(modulation and coding scheme)が指定される、(7)システム情報の変更期間(modification period)が従来よりも長期間である、(8)第2と第3のタイプの端末装置においてのみ使用されうる、(9)第2と第3のタイプの端末装置において不可欠(essential)なシステム情報であるとみなされる。

カバレッジ拡張に対応していない端末装置1は、第1の共通無線リソース設定に含まれるランダムアクセスパラメータ(第1のパラメータ)を使用し、カバレッジ拡張に対応している端末装置1は、第2の共通無線リソース設定に含まれるカバレッジ拡張に関する新たなランダムアクセスパラメータ(第2のパラメータ)を使用してランダムアクセスを行うようにしてもよい。

このとき、繰り返し回数(レピティションレベル、またはバンドリングサイズ)に対応した複数のランダムアクセスパラメータのセットが第2の共通無線リソース設定に含まれていてもよいし、一部のランダムアクセスパラメータが第2の共通無線リソース設定に含まれていてもよい。例えば、繰り返し回数として1〜3回をサポートする基地局装置2(セル)は、第2の共通無線リソース設定に3通りのランダムアクセスに関するパラメータ(ランダムアクセスパラメータ)のセットを含めて送信している。

端末装置1は、繰り返し回数に対応したランダムアクセスパラメータに基づいてランダムアクセスリソース選択を行ってもよい。すなわち、繰り返し回数(または、レピティションレベル)と、カバレッジ拡張セルにおけるランダムアクセスリソースとは、1対1にマッピングされてもよい。ここで、端末装置1によって選択されるランダムアクセスリソースは、ランダムアクセスプリアンブルグループ、ランダムアクセスプリアンブルを送信するサブフレームが少なくとも含まれており、さらに、上りリンクの周波数リソース割り当てや、周波数ホッピングパターンがランダムアクセスリソースとして選択されてもよい。

複数のランダムアクセスパラメータのセットが第2の共通無線リソース設定に設定されている場合、端末装置1は、そのセルにおける測定結果(RSRP、および/または、RSRQ)に基づいて、対応するパラメータ(パラメータセット)を一つ選択してもよい。すなわち、端末装置1は、そのセルにおける測定結果に基づいて繰り返し回数(レピティションレベル)を決定し、また、繰り返し回数(レピティションレベル)に対応するパラメータ(またはパラメータのセット)に基づいて、ランダムアクセスリソース選択を行ってもよい。

また、端末装置1は、端末装置能力(UE Capability)に基づいて、対応するパラメータ(またはパラメータのセット)を選択してもよい。ここで考慮される端末装置1の端末装置能力とは、例えば、端末装置1がサポートする最大繰り返し回数などの物理層の能力情報、第1から第3までの端末装置1のタイプに関する能力情報、端末装置1がモビリティ(すなわち、セルリセレクション、ハンドオーバーなどのセルの変更を伴う手順)をサポートするか否か(あるいは、移動可能な端末装置か否か)を示すその他の能力情報、などである。

カバレッジ拡張に対応する端末装置1の測定に対して要求される条件は、通常の端末装置1(normal coverage UEとも称される)の測定に対して要求される条件よりも緩和されていてもよい。

また、繰り返し回数(または、レピティションレベル)に1対1に対応した複数のUEタイマー(RRCタイマーとも称する)、および/または、定数の設定が第2のタイマー/定数設定に含まれていてもよい。すなわち、繰り返し回数として1〜3回をサポートするセルは、UEタイマー、および/または、定数の設定を3セット持つ。

第2のタイマー/定数設定に含まれるUEタイマーは、例えば、T300、T301、T310、T311である。また、第2のタイマー/定数設定に含まれる定数は、例えば、N310とN311である。T300はRRC接続確立手順において使用されるタイマーであり、T301はRRC接続再確立手順において使用されるタイマーであり、T310は無線リンク障害検出において使用されるタイマーであり、T311は無線リンク障害検出後のセルサーチにおいて使用されるタイマーである。N310は同期プリミティブでありin-sync indicationの最大カウント数を示す定数であり、N311は同期プリミティブでありout-of-sync indicationの最大カウント数を示す定数である。

図3は、カバレッジ拡張に対応する端末装置1のRRC接続確立手順におけるUEタイマーの選択処理の一例について説明するためのフローチャート図である。

基地局装置2は、カバレッジ拡張を行うセルにおいて第2のシステム情報を繰り返し送信している。また、基地局装置2は、第2のシステム情報に少なくとも第2の共通無線リソース設定と、第2のタイマー/定数設定とを含めて送信している。なお、第2のシステム情報は、第2のシステム情報に対応するBCCH(BCH、またはSIB)を含むTB(MAC PDU)ともいえる。

例えば、基地局装置2は、第2のシステム情報について、ある繰り返し回数(例えば30回)の繰り返し(バンドリング)送信を行っている。あるいは、基地局装置2は、第2のシステム情報について、繰り返し送信を行っている。

端末装置1は、ステップS101で、かかるセルで繰り返し送信されている第2のシステム情報の受信(取得)を試みる。すなわち、端末装置1は、第2のシステム情報について、受信処理を繰り返すことによって第2のシステム情報の取得を試みる。このとき、端末装置1は、第2の共通無線リソース設定と、第2のタイマー/定数設定を受信した第2のシステム情報から少なくとも取得する。

続いて端末装置1は、ステップS102において、レピティションレベルを決定する。端末装置1におけるレピティションレベルは、(1)第2のシステム情報で示される共通レピティションレベル、(2)ランダムアクセスリソース選択において測定結果に基づいて決定したレピティションレベル、(3)端末装置1の能力情報に基づいて決定したレピティションレベル、(4)基地局装置2からランダムアクセス手順中に通知された(割り当てられた)レピティションレベル、のいずれかを用いて決定(選択)することができる。

なお、基地局装置2は、そのセルで端末装置1が適用可能なレピティションレベルの最大値をセル毎のシステム情報に含めて送信することもできる。また、端末装置1は、レピティションレベルの最大値が指定されなかった場合、デフォルト値、または、その端末装置1がサポートするレピティションレベルの最大値を、そのセルのレピティションレベルの最大値として用いてもよい。

なお、基地局装置2からランダムアクセス手順中にレピティションレベルが通知(設定、指示)される場合(上記(4)の場合)、少なくともランダムアクセスプリアンブルの送信に適用されるレピティションレベルは、端末装置1によって決定(選択)される必要がある。端末装置1は、基地局装置2から指示されたレピティションレベルをメッセージ3以降の送受信に対して適用する。なお、端末装置1におけるレピティションレベルの決定方法は、上記(1)〜(3)のいずれかの方法を用いることができる。

基地局装置2から指示されるレピティションレベルは、ランダムアクセスレスポンス内のMAC制御要素によって通知されてもよいし、ランダムアクセスレスポンス(DL−SCH)によって示されてもよいし、PDCCHまたはEPDCCHで通知される物理レイヤの下りリンク制御情報によって示されてもよい。または、レピティションレベルは、ランダムアクセスレスポンスが送信されるサブフレーム番号、および/または、周波数リソースによって暗黙的に通知されてもよい。レピティションレベルは、上りリンクと下りリンクで独立して設定されてもよい。また、コンテンションレゾリューション内のMAC制御要素によって通知されてもよいし、コンテンションレゾリューション(DL−SCH)によって示されてもよい。

基地局装置2は、検出したランダムアクセスプリアンブルで使用されているランダムアクセスリソースが、そのセルにおけるカバレッジ拡張に関するリソースである場合、かかるランダムアクセスリソースに基づいてランダムアクセスレスポンスの送信周波数、および/または、ランダムアクセスレスポンスの送信回数(レピティションレベル)を決定してもよい。

すなわち、基地局装置2は、端末装置1から送信されたランダムアクセスプリアンブル、および/または、ランダムアクセスプリアンブルを受信した周波数に基づいてランダムアクセスレスポンスの送信リソースを決定してもよい。基地局装置2は、ランダムアクセスレスポンスのスケジュールのためのPDCCHまたはEPDCCHを送信しなくてもよい。端末装置1は、PDCCHまたはEPDCCHをモニタせずに、ランダムアクセスレスポンスを直接モニタしてもよい。端末装置1は、選択したランダムアクセスリソースに基づいてランダムアクセスレスポンスの送信周波数、および/または、ランダムアクセスレスポンスのレピティションレベルを決定し、ランダムアクセスレスポンスをモニタしてもよい。

続いて端末装置1は、RRC接続確立手順に用いるタイマー(UEタイマー)を設定する(ステップS103)。端末装置1は、RRC接続確立手順の場合、UEタイマーとして、タイマーT300を使用する。タイマーT300は、(A1)第2のシステム情報に含まれる第2のタイマー/定数設定で示される値を用いてもよいし、(B1)ステップS102で決定したレピティションレベルに基づいて設定されてもよいし、(C1)参照時間(T300reference)とオフセット時間(T300offset)の設定値を合計して得られる値として設定されてもよい。以後、カバレッジ拡張セルにおけるRRC接続確立手順に用いるUEタイマーを、従来のタイマーT300と区別するため、タイマーT308と称する(タイマーT300bisとも称する)。

すなわち、基地局装置2は、端末装置1に対し、(A2)第2のシステム情報に含まれる第2のタイマー/定数設定でタイマーT308の値を示してもよいし、(B2)レピティションレベルに基づく複数のタイマーT308の値を通知してもよいし、(C2)タイマーT308を計算するための参照時間(T308reference)とオフセット時間(T308offset)を通知してもよい。

上記(A1/A2)において、第2のシステム情報に含まれるタイマーの値は、第1のタイマー/定数設定の値よりも最大時間が長く設定できることが望ましい。例えば、第1のタイマー/定数設定で通知されるタイマーT300(第1のタイマー)として、100ms、200ms、300ms、400ms、500ms、600ms、1000ms、2000msの値のいずれかが設定可能であるとき、第2のタイマー/定数設定で通知されるタイマーT308(第2のタイマー)として、500ms、1000ms、2000ms、3000ms、5000ms、10000ms、15000ms、20000msの値のいずれかが設定可能であることが望ましい。

あるいは、上記(A1/A2)において、第2のシステム情報に含まれる第2のタイマー/定数設定の値は、第1のシステム情報に含まれる第1のタイマー/定数設定の値と異なる範囲の値でもよく、さらに、第1のタイマー/定数設定に設定可能な値の範囲を常に上回ってもよい。例えば、第1のタイマー/定数設定で通知されるタイマーT300(第1のタイマー)として、100ms、200ms、300ms、400ms、500ms、600ms、1000ms、2000msの値のいずれかが設定可能であるとき、第2のタイマー/定数設定で通知されるタイマーT308(第2のタイマー)として、3000ms、4000ms、5000ms、6000ms、10000ms、15000ms、20000ms、30000msの値のいずれかが設定可能であることが望ましい。

また、上記(B1/B2)において、レピティションレベルとして1〜3が選択されるセルの場合、それぞれのレピティションレベルに1対1に対応する3通りの異なるタイマーT308(第2のタイマー)の値が用意(送信)されてもよい。例えば、レピティションレベルが1であった場合、端末装置1は、第2のタイマー/定数設定からレピティションレベル1に対応するタイマーT308を選択して用いてもよい。基地局装置2は、端末装置1に対し、第2のタイマーを第2のシステム情報に含めて送信してもよいし、専用RRCメッセージで送信してもよい。

また、上記(C1/C2)において、オフセット時間(T308offset)はステップS102で決定したレピティションレベルに基づいて設定されてもよい。すなわち、レピティションレベルとして1〜3が選択されるセルの場合、それぞれのレピティションレベルに1対1に対応する3通りの異なるオフセット時間の値が用意(送信)されてもよい。例えば、レピティションレベルが1であった場合、端末装置1は、第2のタイマー/定数設定からレピティションレベル1に対応するオフセット時間(T308offset−lv1)を選択して用いてもよい。

あるいは、上記(C1/C2)において、オフセット時間(T308offset)はステップS102で決定したレピティションレベルに基づく倍数(係数)の値によって計算されてもよい。すなわち、レピティションレベルとして1〜3が選択されるセルの場合、それぞれのレピティションレベルに1対1に対応する3通りの異なる倍数の値が用意(送信)されており、端末装置1は、レピティションレベルに基づいて選択した倍数を参照時間(T308reference)に乗算し、UEタイマーを計算してもよい。

例えば、参照時間(T308reference)が500msであり、レピティションレベルが1であった場合、端末装置1は、第2のタイマー/定数設定からレピティションレベル1に対応する倍数の値(例えば2)を選択し、参照時間と対応する倍数の値からタイマーT308を計算して用いる。本例では、タイマーT308の値は、500*2=1000msである。あるいは、レピティションレベルがそのまま倍数の値を示してもよい。また、基地局装置2は、参照時間として、セル毎に異なった値を設定してもよい。

基地局装置2は、端末装置1に対し、参照時間およびオフセット時間(または、倍数)を第2のシステム情報に含めて送信してもよいし、専用RRCメッセージで送信してもよい。

上記(A1/A2)のように、第2のシステム情報から取得されたタイマーT308(第2のタイマー)を用いる場合、端末装置1は、タイマーT308をスタート後、RRC接続確立手順におけるRRC接続要求(RRC Connection Request)メッセージを生成し、下位レイヤに提供(submit)すればよい。

一方、上記(B1/B2)や(C1/C2)のように、レピティションレベルに基づくタイマーT308(第2のタイマー)を用いる場合、ランダムアクセス手順は、RRC接続要求メッセージが端末装置1のRRCエンティティーから端末装置1の下位レイヤ(lower layer(例えばPDCPエンティティー、または、RLCエンティティー))に提供(submit)された後に開始される。そのため、端末装置1(RRCエンティティー)は、下位レイヤからレピティションレベルに関する情報(インディケーション)を受信した後に、受信したレピティションレベルに基づくタイマーT308を開始する必要がある。これについて、図4と図5を用いて説明する。

図4は、カバレッジ拡張に対応する端末装置1のRRC接続確立手順におけるUEタイマーの開始処理の一例について説明するためのフローチャート図である。図4は、端末装置1のMACエンティティーがランダムアクセス手順を開始したときに、端末装置1の上位レイヤ(例えば、RRCエンティティー)に対してインディケーションを送信する場合の例を示している。

図4において、端末装置1は、カバレッジ拡張に対応したセルに対するランダムアクセス手順を開始する前に、レピティションレベルを決定する。レピティションレベルの決定方法は、ステップS102の方法のいずれかを用いてよい。端末装置1(RRCエンティティー)は、RRC接続要求メッセージを下位レイヤに提供(submit)する。端末装置1のMACエンティティーは、RRC接続要求メッセージを送信するためにランダムアクセス手順を開始する(ステップS202)。ランダムアクセス手順中の端末装置1のMACエンティティーは、端末装置1の上位レイヤ(higher/upper layer(例えばRRCエンティティー))に対し、レピティションレベルを示すインディケーションを送信する(ステップS203)。

例えば、端末装置1のMACエンティティーは、ランダムアクセスプリアンブル送信のための(一時的な)レピティションレベルを端末装置1が選択したときに、インディケーションを端末装置1の上位レイヤに送信する。また、例えば、端末装置1のMACエンティティーは、基地局装置2からランダムアクセス手順中にレピティションレベルが通知(指示)されたときに、端末装置1の上位レイヤにインディケーションを送信する。ここで、インディケーションには、かかるセルにおける端末装置1のレピティションレベル、あるいは、レピティションレベルを示す情報が少なくとも含まれる。

換言すると、ステップS203において、端末装置1(RRCエンティティー)は、ランダムアクセス手順の開始時(ランダムアクセスリソース選択時)、あるいは、ランダムアクセス手順中にレピティションレベルの情報を含むインディケーションを下位レイヤから受信する。

インディケーションを受信した端末装置1(RRCエンティティー)は、RRC接続確立手順に関するタイマー(UEタイマー)として、レピティションレベルに基づいてタイマーT308の値を決定し、かかるタイマーT308の計時を開始する(ステップS204)。

図5は、カバレッジ拡張に対応する端末装置1のRRC接続確立手順におけるUEタイマーの開始処理の別の一例について説明するためのフローチャート図である。図5におけるステップS301とステップS302は、それぞれ、図4のステップS201とステップS202と同じ動作であるため説明を省略する。

ステップS303において、端末装置1のMACエンティティーは、ランダムアクセス手順が成功したかどうかを判断する。ランダムアクセス手順が成功していれば(ステップS303でYes)、端末装置1のMACエンティティーは、端末装置1の上位レイヤ(higher/upper layer(例えばRRCエンティティー))に対し、レピティションレベルを示すインディケーションを送信する(ステップS304)。一方、端末装置1のMACエンティティーは、ランダムアクセス手順が成功していない場合(ステップS303でNo)、ランダムアクセス手順が成功するまで処理を繰り返す。

換言すると、ステップS304において、端末装置1(RRCエンティティー)は、ランダムアクセス手順の成功時におけるレピティションレベルの情報を含むインディケーションを下位レイヤから受信する。

なお、端末装置1(RRCエンティティー)は、下位レイヤからインディケーションが通知されない場合のデッドロックを防ぐために、第2のシステム情報から取得される別のUEタイマー、あるいはMACタイマーをステップS302において開始してもよい。UEタイマー(以後、T309と称する)を用いる場合、RRC接続要求メッセージの生成後、または、RRC接続要求メッセージ下位レイヤに提供(submit)する場合にT309を開始する。MACタイマー(以後、CE−RACHタイマーと称する)を用いる場合、ランダムアクセスプリアンブルの初期送信サブフレームからCE−RACHタイマーを開始する。

端末装置1(RRCエンティティー)は、タイマーT309が満了した場合、RRC接続確立手順が失敗したと判断しても良い。また、端末装置1(RRCエンティティー)は、下位レイヤからのインディケーションを受信した場合(図5のステップS304)、タイマーT309を停止してもよいし、さらに、タイマーT308を開始してもよい。

また、端末装置1(MACエンティティー)は、CE−RACHタイマーが満了した場合、ランダムアクセス手順が失敗したと判断しても良い。また、端末装置1(MACエンティティー)は、ランダムアクセス手順が成功した場合、CE−RACHタイマー(図5のステップS303)を停止してもよい。

下位レイヤからのインディケーションを受信した端末装置1(RRCエンティティー)は、RRC接続確立手順に関するタイマー(UEタイマー)として、指示されたレピティションレベルに基づいてタイマーT308を決定し、かかるタイマーT308の計時を開始する(図5のステップS305)。また、タイマーT308が満了した場合、端末装置1(RRCエンティティー)は、RRC接続確立手順が失敗したと判断して良い。

図4と図5は、端末装置1のレピティションレベルに基づいて異なるUEタイマーが設定される場合の一例であるが、上記(A1/A2)のように、カバレッジ拡張に対応した長時間のUEタイマーを設定することにより、UEタイマーの開始タイミングを従来の端末装置1と同じようにしてもよい。ただし、この場合のタイマー値は、端末装置1のレピティションレベルに対応して決定(設定)されていないため、UEタイマーが満了するまでの時間が必要以上に増加する場合がある。図6は、この満了までの時間の増加に関し、カバレッジ拡張に対応する端末装置1が、RRC手順を途中で中止(停止)する方法について説明するための図である。

図6において、端末装置1は、UEタイマーを開始する(ステップS401)。このとき、端末装置1は、第2のシステム情報に含まれる第2のタイマー/定数設定から取得した、RRC接続確立手順に関するタイマーT308を開始してもよい。

続いて、端末装置1のMACエンティティーは、RRC接続確立手順の一手順として、ランダムアクセス手順を開始する(ステップS402)。端末装置1のMACエンティティーは、ステップS403で、直近に送信したランダムアクセスに関する送信データの応答をモニタする。

すなわち、端末装置1が直近に送信した送信データがランダムアクセスプリアンブルである場合、端末装置1のMACエンティティーは、ステップS403で、ランダムアクセスレスポンスをモニタする。端末装置のMACエンティティーは、受信したランダムアクセスレスポンスに対応するランダムアクセスプリアンブルIDが含まれていた場合(ステップS403でYes)、ランダムアクセスレスポンスの受信が成功したとみなし(consider, determine, deem)、次の手順へ移る(図示せず)。

なお、端末装置1は、ランダムアクセスプリアンブルの送信後、ランダムアクセスレスポンスウィンドウの間にランダムアクセスレスポンスを受信しなかった場合、あるいは、送信したランダムアクセスプリアンブルに対応するランダムアクセスプリアンブルIDを含むランダムアクセスレスポンスを受信しなかった場合(ステップS403でNo)、ランダムアクセスレスポンスの受信が成功しなかったとみなす。

あるいは、端末装置1が直近に送信した送信データがランダムアクセスレスポンスに含まれているスケジューリング情報に基づく送信データである場合、端末装置1のMACエンティティーは、ステップS403で、コンテンションレゾリューションを行う。端末装置のMACエンティティーは、受信した下りリンクデータに端末装置1のC−RNTI、または、送信したコンテンションレゾリューションIDが含まれていた場合(ステップS403でYes)、コンテンションレゾリューションが成功したとみなし(consider, determine, deem)、次の手順へ移る(図示せず)。

なお、端末装置1は、ランダムアクセスレスポンスに含まれているスケジューリング情報に基づく送信データを送信した後、コンテンションレゾリューションに関するタイマー(mac-ContentionResolutionTimer)の満了前にコンテンションレゾリューションが成功しなかった場合、(ステップS403でNo)、コンテンションレゾリューションが成功しなかったとみなす。

ランダムアクセスレスポンスの受信が成功しなかった場合、または、コンテンションレゾリューションが成功しなかった場合、端末装置1のMACエンティティーは、下位レイヤからパワーランピングの一時中止(suspension)が通知されていなければ、プリアンブル送信カウンタを一つインクリメントする。端末装置1は、インクリメントしたプリアンブル送信カウンタ(すなわち、プリアンブル送信回数)の値が、最大値(=preambleTransMax+1)に達しているかどうかについて確認する(ステップS404)。

プリアンブル送信回数が最大値に達している場合(ステップS404でYes)、端末装置1のMACエンティティーは、ステップS405で、上位レイヤに対してランダムアクセス問題(random access problem)が発生したことを指示するインディケーション(random access problem indication)を送信する。このとき、端末装置1(MACエンティティー)は、レピティションレベルがそのセルがサポートする最大レピティションレベルの値(レピティションレベルの最大値)に達していない場合、次のレピティションレベルにおいてランダムアクセスリソースを選択し、ランダムアクセス手順を実行してもよい。最大レピティションレベルは、第2のシステム情報でセル毎に設定されてもよい。

換言すれば、端末装置1(RRCエンティティー)は、下位レイヤからランダムアクセス問題が発生したことを示すインディケーション(情報)を受信する。このとき、端末装置1(RRCエンティティー)は、実行中のRRC手順(RRC接続確立手順)を中止する(ステップS406)。

プリアンブル送信回数が最大値に達していない場合(ステップS404でNo)、端末装置1のMACエンティティーは、ステップS407で、UEタイマー(T308)が満了しているかどうかを判断する。UEタイマーが満了していない場合(ステップS407でNo)、端末装置1は、実行中のランダムアクセス手順を継続する。一方、UEタイマーが満了していない場合(ステップS407でYes)、端末装置1は、実行中のRRC手順(本例では、RRC接続確立手順)を中止してもよい(ステップS406)。

なお、端末装置1(RRCエンティティー)は、第1のタイマー(T300)を計時中であって、かつ、通常のセルにおけるランダムアクセス問題が発生したことを示すインディケーションを下位レイヤから受信した場合、受信したインディケーションを無視し、RRC手順(すなわち、RRC接続確立手順)を継続してもよい。一方、端末装置1(RRCエンティティー)は、第2のタイマー(T308)を計時中であって、かつ、カバレッジ拡張セルにおけるランダムアクセス問題が発生したことを示すインディケーションを下位レイヤから受信した場合、実行中のRRC手順(本例では、RRC接続確立手順)を中止してもよい。

さらに、端末装置1(RRCエンティティー)は、下位レイヤから送信されるインディケーションの通知回数をカウントし、インディケーションの通知回数がある閾値に達した場合に、実行中のRRC手順(RRC接続確立手順)を中止してもよい。閾値は、第2のシステム情報に含まれるランダムアクセス設定情報のパラメータとして設定されてもよい。

または、端末装置1のMACエンティティーは、ステップS405で、上位レイヤに対してレピティションレベルを指示するインディケーションを送信してもよい。換言すれば、端末装置1(RRCエンティティー)は、第2のタイマー(T308)を計時中であって、かつ、レピティションレベルを指示するインディケーション(情報)を下位レイヤから受信した場合に、実行中のRRC手順(RRC接続確立手順)を中止してもよい。

または、端末装置1のMACエンティティーは、ステップS405で、上位レイヤに対してレピティションレベルがそのセルがサポートする最大レピティションレベルに達したことを示すインディケーションを送信してもよい。換言すれば、端末装置1(RRCエンティティー)は、第2のタイマー(T308)を計時中であって、かつ、レピティションレベルがそのセルがサポートする最大レピティションレベルに達したことを指示するインディケーション(情報)を下位レイヤから受信した場合に、実行中のRRC手順(RRC接続確立手順)を中止してもよい。

また、端末装置1は、RRC手順に関するタイマー(UEタイマー)を開始せずに、RRC手順を開始してもよい。この場合、端末装置1(RRCエンティティー)は、下位レイヤから送信されるインディケーションに基づいて、実行中のRRC手順(RRC接続確立手順)を中止してもよい。

ここまで、RRC接続確立手順について主に説明してきたが、端末装置1が無線リンク障害(Radio Link Failure、RLF)を検出した後にRLFからの復帰のために実行される、RRC接続再確立手順(RRC Connection Re−establishment Procedure)に対しても同様の方法を適用することができる。RRC接続再確立手順において、端末装置1は、T300の代わりにT301をUEタイマーとして用いる点が異なるが、その他の多くの手順、例えば、UEタイマーの決定(設定)方法、および、UEタイマーの開始方法などについて、RRC接続確立手順と同様の方法を適用することが可能である。

このように構成することによって、端末装置1は、端末装置1がカバレッジ拡張をサポートしている場合、カバレッジ拡張をサポートする基地局装置2(セル)のシステム情報によって送信される情報を用いることによって、カバレッジ拡張に対応した端末装置1が実行するRRC手順に用いられるUEタイマーを適切に設定することができる。また、基地局装置2は、カバレッジ拡張をサポートする端末装置1によって用いられるRRC手順に関するUEタイマーをシステム情報で送信することができる。

また、端末装置1は、レピティションレベルにそれぞれ対応する複数のUEタイマーから、適切なUEタイマーを一つ選択して用いることができる。また、端末装置1は、下位レイヤから送信される、ランダムアクセス手順に関するインディケーションに基づいて、適切なタイミングでUEタイマーを開始することができる。また、基地局装置2は、カバレッジ拡張セルにおいて、レピティションレベルに対応した複数のUEタイマーをシステム情報で提供することができる。

このように、基地局装置2と端末装置1において適切なUEタイマーを用いたRRC手順を実行することが可能となるため、効率的な無線リソース制御手順を実現することができる。

<第2の実施形態> 本発明の第2の実施形態について以下に説明する。

第1の実施形態では、カバレッジ拡張セルにおけるランダムアクセスに必要な時間(繰り返し回数)がレピティションレベルによって異なるため、RRC手順に関するタイマー(UEタイマー)に対してレピティションレベルを考慮した変更を行った。第2の実施形態では、ランダムアクセス手順の違いによるUEタイマーの設定方法について説明する。

RRC手順の一つであるハンドオーバー手順(RRC接続再設定手順)に対し、Contention based Random Access手順とNon-contention based Random Access手順のいずれかが用いられる。ハンドオーバー手順とは、端末装置1のプライマリセルを変更するために用いられるRRC手順である。

基地局装置2は、端末装置1に対してハンドオーバーを行わせる(指示する)場合に、RRC接続再設定(RRC connection reconfiguration)メッセージにモビリティ制御情報(Mobility Control Information(MobilityControlInfo))を含めて送信する。端末装置1は、基地局装置2から受信したRRC接続再設定メッセージにモビリティ制御情報が含まれていた場合、かかるメッセージの情報に基づいてハンドオーバー手順を開始する。

モビリティ制御情報には、少なくともハンドオーバー先として指示されるセル(ターゲットセル)の物理セルID、ターゲットセルの共通無線リソース設定情報、C−RNTI、そしてUEタイマー(タイマーT304)が含まれ、オプション設定としてターゲットセルの下りリンク周波数情報や帯域幅情報と、専用ランダムアクセスチャネル設定情報(dedicated RACH configuration(RACH-ConfigDedicated))とが含まれる。専用ランダムアクセスチャネル設定情報は、ターゲットセルで送信されるランダムアクセスプリアンブル(プリアンブルID)の情報、ターゲットセルで送信されるランダムアクセスの送信サブフレームの情報を含んでもよい。

また、基地局装置2は、モビリティ制御情報に、ターゲットセルがカバレッジ拡張セルであるかどうかを示す情報を含めてもよい。また、基地局装置2は、モビリティ制御情報に、カバレッジ拡張セルにおけるハンドオーバー手順に用いられるUEタイマー(以後、タイマーT304bisと称する)の情報を含めてもよい。また、基地局装置2は、モビリティ制御情報に、ターゲットセルのランダムアクセスプリアンブルに対して適用されるレピティションレベル(または、レピティションレベルを示す情報)を含めてもよい。また、基地局装置2は、モビリティ制御情報に、ターゲットセルのレピティションレベルの最大値を含めてもよい。

基地局装置2は、ターゲットセルのランダムアクセスレスポンスのスケジュールのためのPDCCHまたはEPDCCHを送信しなくてもよい。端末装置1は、PDCCHまたはEPDCCHをモニタせずに、ランダムアクセスレスポンスを直接モニタしてもよい。端末装置1は、専用ランダムアクセスチャネル設定情報で指示されたランダムアクセスリソース(プリアンブルIDと送信サブフレーム)とレピティションレベルに基づいて、ランダムアクセスレスポンスをモニタしてもよい。

また、基地局装置2は共通無線リソース設定情報に、ターゲットセルにおけるランダムアクセスリソース選択を行うために必要となる、繰り返し回数に対応したランダムアクセスパラメータを含めてもよい。すなわち、基地局装置2は、レピティションレベルに対応した複数のランダムアクセスパラメータを共通無線リソース設定情報に含めてもよい。複数のランダムアクセスパラメータは、例えば、ランダムアクセスプリアンブルグループ、ランダムアクセスプリアンブルを送信するサブフレーム、ランダムアクセスを行う上りリンクの周波数リソース割り当て、周波数ホッピングパターン、などに関する情報である。

ハンドオーバー手順における端末装置1のUEタイマーの決定方法の一例について、図7を用いて説明する。

図7における端末装置1は、基地局装置2から、モビリティ制御情報を含むRRC接続再設定メッセージを受信している。このとき、RRC接続再設定メッセージにレピティションレベルを示す情報が設定(通知、指示)されている場合(ステップS501でYes)、端末装置1(RRCエンティティー)は、設定されたタイマーT304bis(第2のハンドオーバー手順タイマー)をハンドオーバー手順に関するタイマー(UEタイマー)として開始する(ステップS502)。

そして、端末装置1(RRCエンティティー)は、RRC接続再設定メッセージに含まれる設定(情報要素)に従って端末装置1の無線リソース設定の再設定を行い、RRC接続再設定完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを生成し、下位レイヤに対してRRC接続再設定完了メッセージを提供(submit)する。

なお、このときに端末装置1(RRCエンティティー)は、RRC接続再設定メッセージで通知されたレピティションレベルの情報を下位レイヤに対して設定(通知、指示)する。レピティションレベルを設定された下位レイヤ(例えばMACエンティティー)は、ターゲットセルに対してランダムアクセス手順を開始する(ステップS503)。

RRC接続再設定メッセージにレピティションレベルを示す情報が設定されていない場合(ステップS501でNo)、ハンドオーバー手順におけるレピティションレベルは、端末装置1において決定(選択)する必要がある。

このとき、端末装置1(RRCエンティティー)は、UEタイマーを開始せずに、RRC接続再設定メッセージに含まれる設定(情報要素)に従って端末装置1の無線リソース設定の再設定を行い、RRC接続再設定完了(RRC Connection Reconfiguration Complete)メッセージを生成し、下位レイヤに対してRRC接続再設定完了メッセージを提供(submit)する。

ランダムアクセス手順は、RRC接続再設定完了メッセージが端末装置1のRRCエンティティーから端末装置1の下位レイヤに提供(submit)された後に開始される。そのため、端末装置1(RRCエンティティー)は、下位レイヤからレピティションレベルに関する情報(インディケーション)を受信した後に、受信したレピティションレベルに基づくタイマーT304bisを開始する必要がある。

下位レイヤ(例えばMACエンティティー)は、上位レイヤにおいて送信データがバッファに滞留していることを検出した場合、ランダムアクセス手順を開始する(ステップS504)。すなわち、端末装置1のRRCエンティティーによって下位レイヤにRRC接続再設定完了メッセージが提供(submit)されることによって、端末装置1のMACエンティティーにおいて、RRC接続再設定完了メッセージを送信するためのランダムアクセス手順を開始される。

端末装置1は、ランダムアクセス手順中にレピティションレベルを決定する(ステップS505)。端末装置1におけるレピティションレベルは、(1)ランダムアクセスリソース選択において測定結果に基づいて決定したレピティションレベル、(2)基地局装置2からランダムアクセス手順中に通知された(割り当てられた)レピティションレベル、のいずれかを用いて決定(選択)することができる。

なお、基地局装置2からランダムアクセス手順中にレピティションレベルが通知(設定、指示)される場合、かかるレピティションレベルは、MAC制御要素で通知されてもよいし、ランダムアクセスレスポンスで示されてもよいし、PDCCHまたはEPDCCHで通知される下りリンク制御情報で示されてもよい。または、かかるレピティションレベルは、ランダムアクセスレスポンスが送信されるサブフレーム番号、および/または、周波数リソースによって暗黙的に通知されてもよい。端末装置1は、レピティションレベルが通知されなかった場合、今のレピティションレベルをそのまま継続する。

ランダムアクセス手順中にレピティションレベルが決定された場合、端末装置1のMACエンティティーは、端末装置1の上位レイヤ(higher/upper layer(例えばRRCエンティティー))に対し、レピティションレベルを示すインディケーションを送信する(ステップS506)。

例えば、端末装置1のMACエンティティーは、ランダムアクセスプリアンブル送信のための(一時的な)レピティションレベルを端末装置1が選択したときに、インディケーションを端末装置1の上位レイヤに送信する。また、例えば、端末装置1のMACエンティティーは、基地局装置2からランダムアクセス手順中にレピティションレベルが通知(指示)されたときに、端末装置1の上位レイヤにインディケーションを送信する。ここで、インディケーションには、かかるセルにおける端末装置1のレピティションレベル、あるいは、レピティションレベルを示す情報が少なくとも含まれる。

換言すると、ステップS506において、端末装置1(RRCエンティティー)は、ランダムアクセス手順の開始時(ランダムアクセスリソース選択時)、あるいは、ランダムアクセス手順中に、レピティションレベルの情報を含むインディケーションを下位レイヤから受信する。

インディケーションを受信した端末装置1(RRCエンティティー)は、ハンドオーバー手順に関するタイマー(UEタイマー)として、受信したレピティションレベルに基づいてタイマーT304bisの値を決定し、かかるタイマーT304bisの計時を開始する(ステップS507)。

なお、タイマーT304bisに設定される値は、タイマーT304に設定される値よりも、その最大時間が長く設定できることが望ましい。例えば、タイマーT304(第1のハンドオーバー手順タイマー)として、50ms、100ms、150ms、200ms、500ms、1000ms、2000msの値のいずれかが設定可能であるとき、タイマーT304bis(第2のハンドオーバー手順タイマー)として、500ms、1000ms、2000ms、3000ms、5000ms、10000ms、20000msのいずれかの値が設定可能であることが望ましい。この場合、タイマーT304とタイマーT304bisで同じ値が設定できてもよい。

あるいは、タイマーT304bisに設定される値は、タイマーT304に設定される値と異なる範囲の値でもよく、さらに、タイマーT304に設定可能な値の範囲を常に上回ってもよい。つまり、タイマーT304とタイマーT304bisで同じ値は設定できない。例えば、タイマーT304(第1のハンドオーバー手順タイマー)として、50ms、100ms、150ms、200ms、500ms、1000ms、2000msの値のいずれかが設定可能であるとき、タイマーT304bis(第2のハンドオーバー手順タイマー)として、3000ms、4000ms、5000ms、10000ms、15000ms、20000ms、30000msのいずれかの値が設定可能であることが望ましい。

端末装置1は、タイマーT304(第1のハンドオーバー手順タイマーと称す)とタイマーT304bis(第2のハンドオーバー手順タイマーと称す)の両方が基地局装置2から通知(設定)されている場合、カバレッジ拡張セルにおけるハンドオーバー(すなわち、ターゲットセルがカバレッジ拡張セルである場合)であれば、タイマーT304bisを用いてハンドオーバー手順を行い、通常のセルにおけるハンドオーバー(すなわち、ターゲットセルがカバレッジ拡張セルでない場合)であれば、タイマーT304を用いてハンドオーバー手順を行ってもよい。

また、端末装置1は、タイマーT304とタイマーT304bisの両方が基地局装置2から通知(設定)されている場合、タイマーT304の値に対し、タイマーT304bisの値を加算したタイマー値を、T304とみなして用いてもよい。また、端末装置1は、タイマーT304とタイマーT304bisの両方が通知(設定)された場合、タイマーT304bisをタイマーT304とみなして用いてもよい。

このように構成することによって、端末装置1は、端末装置1がカバレッジ拡張をサポートしている場合、カバレッジ拡張をサポートするハンドオーバー先の基地局装置2(ターゲットセル)に対するハンドオーバー手順において、基地局装置2から個別に通知されるUEタイマー、または、ランダムアクセス手順に関するインディケーションに基づいて、UEタイマーを適切に設定することができる。また、基地局装置2は、カバレッジ拡張をサポートする端末装置1に対するハンドオーバー手順を指示する場合に、ハンドオーバー先の基地局装置2(ターゲットセル)で用いられるUEタイマーをRRCメッセージで個別に送信することができる。

また、端末装置1は、ターゲットセルにおけるランダムアクセス手順を行うことによってレピティションレベルを決定し、レピティションレベルにそれぞれ対応する複数のUEタイマーから適切なUEタイマーを選択して用いることができる。また、端末装置1は、下位レイヤから送信される、ランダムアクセス手順に関するインディケーションに基づいて、適切なタイミングでUEタイマーを開始することができる。また、基地局装置2は、カバレッジ拡張セルであるターゲットセルの設定を端末装置1に個別に通知することによって、レピティションレベルに対応した複数のUEタイマーから適切なUEタイマーを端末装置1に選択させることができる。

このように、基地局装置2と端末装置1において適切なUEタイマーを用いたRRC手順を実行することが可能となるため、効率的な無線リソース制御手順を実現することができる。

なお、以上説明した実施形態は単なる例示に過ぎず、様々な変形例、置換例を用いて実現することができる。例えば、使用される送信方式は、FDD(周波数分割復信、Frequency Division Duplex)方式、TDD(時分割復信、Time Division Duplex)方式、あるいは両方の送信方式を周波数毎に用いるような通信システムに対しても適用可能である。また、実施形態で示される各パラメータや種々の動作に関する名称は、説明の便宜上呼称しているものであって、実際に適用される名称と本発明の実施形態の名称とが異なっていても、本発明の実施形態において主張する発明の趣旨に影響するものではない。

例えば、カバレッジ拡張のための送信、および/または、受信に関する繰り返しの回数は、繰り返しレベル、カバレッジ拡張レベル、カバレッジレベル、拡張係数(factor)、拡張レベル、レピティションレベル、レピティション係数、拡張レピティション係数、バンドリングサイズ、バンドリング係数、試行回数、試行レベル、アテンプトレベル、または、これらと同義の表現に置き換えることもできる。

また、各実施形態で用いたエンティティー(entity)はサブレイヤ(sublayer)と同義である。すなわち、RRCエンティティー、PDCPエンティティー、RLCエンティティー、MACエンティティーは、それぞれ、RRCサブレイヤ、PDCPサブレイヤ、RLCサブレイヤ、MACサブレイヤに置き換えて説明することができる。

また、各実施形態で用いた「接続」とは、ある装置と別のある装置とを、物理的な回線を用いて直接接続される構成にだけ限定されるわけではなく、論理的に接続される構成や、無線技術を用いて無線接続される構成を含む。

また、具体的な数値を用いて説明された内容は、説明の便宜上用いた単なる数値の一例に過ぎず、適切な如何なる値が使用されてよい。

また、端末装置1とは、可搬型あるいは可動型の移動局装置のみならず、屋内外に設置される据え置き型、または非可動型の電子機器、たとえば、AV機器、キッチン機器、掃除・洗濯機器、空調機器、オフィス機器、自動販売機、その他生活機器や測定機器、車載装置、さらに身に着けることが可能なウェアラブル機器やヘルスケア機器などに対し通信機能を搭載したものを含む。また、端末装置1は、機器対機器の通信(Machine Type Communication、マシンタイプ通信)だけではなく、人対人、人対機器、車対人、車対車、路面の建造物対車(路車間)の通信に用いられてもよい。

また、端末装置1は、ユーザ端末、移動局装置、通信端末、移動機、端末、UE(User Equipment)、MS(Mobile Station)とも称される。基地局装置2は、無線基地局装置、基地局、無線基地局、固定局、NB(NodeB)、eNB(evolved NodeB)、BTS(Base Transceiver Station)、BS(Base Station)とも称される。

なお、基地局装置2は、3GPPが規定するUMTSにおいてNBと称され、EUTRAおよびAdvanced EUTRAにおいてeNBと称される。なお、3GPPが規定するUMTS、EUTRAおよびAdvanced EUTRAにおける端末装置1はUEと称される。

また、説明の便宜上、機能的なブロック図を用いて、端末装置1および基地局装置2の各部の機能またはこれらの機能の一部を実現するための方法、手段、またはアルゴリズムのステップについて具体的に組み合わせて記載したが、これらは、ハードウェア、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、または、これらを組み合わせたものによって、直接的に具体化され得る。

もしハードウェアによって実装されるのであれば、端末装置1および基地局装置2は説明したブロック図の構成以外に端末装置1および基地局装置2へ電力を供給する給電装置やバッテリー、液晶などのディスプレイ装置およびディスプレイ駆動装置、メモリ、入出力インターフェースおよび入出力端子、スピーカー、その他の周辺装置によって構成される。

もしソフトウェアによって実装されるのであれば、その機能は、コンピュータ読み取り可能な媒体上の一つ以上の命令またはコードとして保持され、または伝達され得る。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータプログラムをある場所から別の場所への持ち運びを助ける媒体を含むコミュニケーションメディアやコンピュータ記録メディアの両方を含む。

そして、一つ以上の命令またはコードをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録された一つ以上の命令またはコードをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより端末装置1や基地局装置2の制御を行なってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

本発明の各実施形態に記載の動作をプログラムで実現してもよい。本発明の各実施形態に関わる端末装置1および基地局装置2で動作するプログラムは、本発明の各実施形態に関わる上記実施形態の機能を実現するように、CPU等を制御するプログラム(コンピュータを機能させるプログラム)である。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にRAMに蓄積され、その後、各種ROMやHDDに格納され、必要に応じてCPUによって読み出し、修正・書き込みが行なわれる。

また、プログラムを実行することにより、上述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムの指示に基づき、オペレーティングシステムあるいは他のアプリケーションプログラム等と共同して処理することにより、本発明の各実施形態の機能が実現される場合もある。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、半導体媒体(例えば、RAM、不揮発性メモリカード等)、光記録媒体(例えば、DVD、MO、MD、CD、BD等)、磁気記録媒体(例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるディスクユニット等の記憶装置のことをいう。さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

また、上記各実施形態に用いた端末装置1および基地局装置2の各機能ブロック、または諸特徴は、少なくとも本明細書で述べられた機能を発揮できるように設計された汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向けの集積回路(ASIC)あるいは一般用途向けの任意の集積回路(IC)、フィールドプログラマブルゲートアレイシグナル(FPGA)、またはその他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア部品、またはこれらを組み合わせたものによって実装または実行され得る。

汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであっても良いが、代わりにプロセッサは従来型のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであっても良い。汎用用途プロセッサ、または上述した各回路は、デジタル回路で構成されていてもよいし、アナログ回路で構成されていてもよいし、その両方を含んでいてもよい。

プロセッサはまた、コンピューティングデバイスを組み合わせたものとして実装されてもよい。例えば、DSPとマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと接続された一つ以上のマイクロプロセッサ、またはその他のそのような構成を組み合わせたものであってもよい。

以上、この発明の実施形態について具体例に基づいて詳述してきたが、本発明の各実施形態の趣旨ならびに特許請求の範囲は、これらの具体例に限定されないことは明らかであり、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。すなわち、本明細書の記載は例示説明を目的としたものであり、本発明の各実施形態に対して何ら制限を加えるものではない。

また、本発明は、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、上記各実施形態に記載された要素であり、同様の効果を奏する要素同士を置換した構成も本発明の技術的範囲に含まれる。

1…端末装置 2…基地局装置 101、201…受信部 102、202…復調部 103、203…復号部 104、204…受信データ制御部 105、205…物理レイヤ制御部 106、206…送信データ制御部 107、207…符号部 108、208…変調部 109、209…送信部 110、210…無線リソース制御部 211…ネットワーク信号送受信部 T01、T02…送信アンテナ R01、R02…受信アンテナ