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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-12
(45)【発行日】2023-06-20
(54)【発明の名称】基地局、端末、無線通信システム
(51)【国際特許分類】
H04W 74/08 20090101AFI20230613BHJP
H04W 72/0446 20230101ALI20230613BHJP
H04W 56/00 20090101ALI20230613BHJP
H04W 16/14 20090101ALI20230613BHJP
【ＦＩ】
H04W74/08
H04W72/0446
H04W56/00 130
H04W16/14
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2021515765
(86)(22)【出願日】2019-04-26
(86)【国際出願番号】 JP2019018165
(87)【国際公開番号】W WO2020217542
(87)【国際公開日】2020-10-29
【審査請求日】2021-11-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000005223
【氏名又は名称】富士通株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147164
【弁理士】
【氏名又は名称】向山 直樹
(72)【発明者】
【氏名】太田 好明
(72)【発明者】
【氏名】下村 剛史
【審査官】三枝 保裕
(56)【参考文献】
【文献】Samsung，Signaling Multiple UL grants for Msg3 Transmission in NR-U，3GPP TSG RAN WG2 #105bis R2-1903101[online]，2019年04月12日，全文
【文献】ZTE Corporation, Sanechips，4-step RACH procedure for NR-U，3GPP TSG RAN WG2 #105bis R2-1903537[online]，2019年04月12日，全文
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６
Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００
３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４
ＳＡ ＷＧ１－４
ＣＴ ＷＧ１、４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ランダムアクセス手順を実施することが可能な端末において、基地局から前記ランダムアクセス手順の第１の信号を受信する受信部と、
前記ランダムアクセス手順の第２の信号を送信する送信タイミングを、前記送信タイミングに関する構成情報に応じて定まるリソースに対して前記第１の信号とは異なる手段で設定された範囲から前記端末が選択したオフセットを適用して制御する制御部と、
前記基地局に前記送信タイミングで前記第２の信号をアンライセンスバンドで送信する送信部と、を備えることを特徴とする端末。
【請求項2】
前記第１の信号は、ランダムアクセス手順のメッセージ２であり、前記第２の信号は、ランダムアクセス手順のメッセージ３であることを特徴とする請求項１に記載の端末。
【請求項3】
前記制御部は、キャリアセンスをせずに前記送信部から前記第２の信号を送信するように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の端末。
【請求項4】
前記制御部は、前記第２の信号を送信するアンライセンスバンドより広い周波数で送信の有無を測定するように制御し、測定結果に応じて前記アンライセンスバンドを選択するように制御し、前記広い周波数を示す情報は、前記構成情報に含まれている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の端末。
【請求項5】
前記構成情報には、前記送信タイミングのオフセット値に関する情報が含まれており、前記オフセット値は、所定のタイミングから所定間隔の定数倍を示す情報であることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１つに記載の端末。
【請求項6】
前記構成情報は、前記送信タイミングのオフセット値の最大値の情報が含まれており、前記制御部は、前記最大値を超えない値のオフセット値で前記送信タイミングを制御することを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１つに記載の端末。
【請求項7】
前記構成情報には、第１のオフセット情報と第２のオフセット情報が含まれており、前記第１のオフセット情報は、初回送信に関するオフセット値に関する情報であり、前記第２のオフセット情報は、連続送信する際の送信間隔に関する情報であることを特徴とする請求項１乃至４のうち何れか１つに記載の端末。
【請求項8】
前記受信部は、前記構成情報を前記基地局から受信することを特徴とする請求項１乃至７のうち何れか１つに記載の端末。
【請求項9】
前記構成情報は、前記基地局から送信される前記第１の信号を送信するタイミングで前記基地局から送信されることを特徴とする請求項８に記載の端末。
【請求項10】
前記受信部は、前記基地局からの報知情報を受信し、前記報知情報には、前記構成情報が含まれていることを特徴とする請求項８に記載の端末。
【請求項11】
前記構成情報は、連続送信回数に関する情報がさらに含まれていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１つに記載の端末。
【請求項12】
ランダムアクセス手順を実施することが可能な基地局において、前記ランダムアクセス手順の第１の信号を端末に送信する送信部と、
送信タイミングに関する構成情報に応じて定まるリソースに対して前記第１の信号とは異なる手段で設定された範囲から前記端末が選択したオフセットを適用して制御された送信タイミングで、前記端末からアンライセンスバンドで送信されたランダムアクセス手順の第２の信号を受信する受信部と、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項13】
前記送信部は、前記構成情報を前記端末に送信することを特徴とする請求項１２に記載の基地局。
【請求項14】
ランダムアクセス手順を実施する基地局と端末を含む無線通信システムにおいて、前記端末は、
前記基地局から前記ランダムアクセス手順の第１の信号を受信する第１受信部と、
前記ランダムアクセス手順の第２の信号を送信する送信タイミングを、前記送信タイミングに関する構成情報に応じて定まるリソースに対して前記第１の信号とは異なる手段で設定された範囲から前記端末が選択したオフセットを適用して制御する制御部と、
前記基地局に前記送信タイミングで前記第２の信号をアンライセンスバンドで送信する第１送信部と、を備え、
前記基地局は、
前記第１の信号を前記端末に送信する第２送信部と、
前記第２の信号を前記端末から受信する第２受信部と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基地局、端末、無線通信システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話システム等の無線通信システムにおいて、無線通信の更なる高速化や大容量化等を図るため、次世代の無線通信技術について議論が行われている。例えば、第５世代移動体通信（5Gまたは、NR（New Radio））の通信規格では、第４世代移動体通信（4G）の通信規格に記載された標準技術（例えば、非特許文献１～１１）に加えて、さらなる高データレート化、大容量化、低遅延化を実現する技術が求められている。なお、第５世代通信規格については、3GPPの作業部会（例えば、TSG-RAN WG1、TSG-RAN WG2等）で技術検討が進められており、２０１７年の末に標準規格書の初版が出されており、随時改版されている（非特許文献１２～４０）。
【0003】
無線通信システムでは、基地局と移動局が通信を開始するに当たって、端末が最初に送信するためのチャネルが用意されている。3GPPにおいては、これをランダムアクセスチャネル（RACH：Random Access Channel）と呼び、RACHによる通信開始手順をランダムアクセス手順（Random Access Procedure）と呼んでいる。RACHには、移動局が送信した無線信号を基地局が識別する情報としてプリアンブルと呼ばれる情報が含まれている。この情報により、基地局が端末を識別できるようにしている。
【0004】
ランダムアクセス手順は、イニシャルアクセスを実施する場合、データ信号発生、及びハンドオーバ時の同期を確立する場合等で実行される。なお、イニシャルアクセスの実施と上りデータ信号が発生した場合におけるランダムアクセスは、端末が複数のプリアンブルの中から１つのプリアンブルを選択して使用する（これを競合型ランダムアクセス：Contention Based Random Access Procedureと呼ぶ。）。
【0005】
競合型のランダムアクセスでは、低確率であるが、複数の移動局が同じタイミングかつ同じRACHリソースを使用してプリアンブルを送信することが起こり得る。一方、下りデータ信号の発生時に同期を確立する場合とハンドオーバの際に移動先基地局と同期を確立する場合は、基地局が端末に固有となる個別シグネチャを割り当てる方法で実施される（これを非競合型ランダムアクセス：Non-contention Based Random Access Procedureと呼ぶ。）（非特許文献５、非特許文献２１）。
【0006】
競合型ランダムアクセスの手順について、簡単に説明する。競合型ランダムアクセスの手順では、はじめに端末がランダムに選択したプリアンブルを基地局に送信することでランダムアクセス手順を開始する（メッセージ１または、Random access Preambleと呼ぶ。）。次に、基地局は上り通信のための同期信号や送信許可などと共にメッセージ１の応答を返信する（メッセージ２または、Random Access Responseと呼ぶ。）。
【0007】
次に、有効な移動局のID等を端末が基地局に送信する（メッセージ３又は、Scheduled Transmissionと呼ぶ。）。なお、メッセージ１においてプリアンブルの衝突が起こっている場合、基地局は当該信号（メッセージ３）を復号（decode）することができず受信に失敗するため、プリアンブルの衝突が生じていたことを認識できる。基地局は、メッセージ３を受信できたか否かの情報を端末に送信する（メッセージ４または、Contention Resolutionと呼ぶ。）。なお、イニシャルアクセスを実施する場合の競合型ランダムアクセスにおいて、基地局がメッセージ３の受信に成功した場合、PDCCHによって新規の上り送信を通知する。また、上りデータ信号が発生した場合における非競合型ランダムアクセスにおいて、基地局がメッセージ３の受信に成功した場合、PDSCHで有効な端末の識別子（ID）を通知する。なお、基地局がメッセージ３の受信に失敗した場合、端末は、Non-Adaptive HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest ）を実施する。
【0008】
次に非競合型ランダムアクセスの手順について、簡単に説明する。あらかじめ個別のシグネチャの割り当てを送信する（メッセージ０または、Random Access Preamble Assignmentと呼ぶ。）。端末は、当該個別プリアンブルをＲＡＣＨで送信する（メッセージ１または、Random access Preambleと呼ぶ。）。基地局は、上り通信のための同期信号や送信許可などと共にメッセージ１の応答信号を送信する（メッセージ２または、Random Access Responseと呼ぶ。）。
【0009】
このようにして、端末と基地局は、同期を確立し、データ信号通信を行う。
【0010】
ランダムアクセスの終了後に上りの同期状態が非同期から同期に遷移する。基地局は、PDSCHを用いて下りデータ信号を移動局に送信する。なお、当該PDSCHが使用している無線リソースやMCSについては、PDSCHに付随するPDCCHで送信する。移動局が、下りデータ信号の受信に成功すると、上りは同期状態に遷移しているため、基地局にACK(ACKnowledgement)信号を返信することができる。
【0011】
４Ｇや５Ｇでは、免許が不要な周波数帯域（アンライセンスバンド：Unlicensed band）を用いた通信が規定されている。アンライセンスバンドを用いた通信では、アンライセンスバンドで信号を送信する前に、キャリアセンス（CS : Carrier sensing）を実行する。そして、キャリアセンスの結果、アンライセンスバンドがアイドルであった場合、通信装置は、データ信号を送信する。
【0012】
また、第４世代移動体通信や第５世代移動体通信では、免許を要する周波数帯（Licensed band）の搬送波と、免許が不要な周波数帯の搬送波とを用いて通信を行う技術が規定されている。該技術は、LAA（Licensed Assisted Access）と呼ばれる。
【0013】
LAAでは、例えば、端末がアンライセンスバンドを用いてデータ信号の送信を行う場合、端末は、基地局からライセンスバンドでリソース割り当て情報を含むPDCCHを受信する。端末は、リソース割り当て情報に応じたアンライセンスバンドにおいてLBT（Listen Before Talk）を実行する。そして、LBTの結果、アンライセンスバンドのアイドルの場合、端末は、当該リソースでデータ信号を送信する。
【0014】
なお、現在3GPPでは、ランダムアクセス手順において、アンライセンスバンドの活用が議論されている（非特許文献４１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0015】
【文献】3GPP TS 36.133 V15.5.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.211 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.212 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.213 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.300 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.321 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.322 V15.1.0（2018-07）
【文献】3GPP TS 36.323 V15.2.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.331 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.413 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.423 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 36.425 V15.0.0（2018-06）
【文献】3GPP TS 37.340 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.201 V15.0.0（2017-12）
【文献】3GPP TS 38.202 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.211 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.212 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.213 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.214 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.215 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.300 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.321 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.322 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.323 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.331 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.401 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.410 V15.2.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.413 V15.2.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.420 V15.2.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.423 V15.2.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.470 V15.4.0（2018-12）
【文献】3GPP TS 38.473 V15.4.1（2019-01）
【文献】3GPP TR 38.801 V14.0.0（2017-03）
【文献】3GPP TR 38.802 V14.2.0（2017-09）
【文献】3GPP TR 38.803 V14.2.0（2017-09）
【文献】3GPP TR 38.804 V14.0.0（2017-03）
【文献】3GPP TR 38.900 V15.0.0（2018-06）
【文献】3GPP TR 38.912 V15.0.0（2018-06）
【文献】3GPP TR 38.913 V15.0.0（2018-06）
【文献】3GPP TR 38.889 V16.0.0 (2018-12)
【文献】Summary of Email discussion [105#50][NR-U] RACH 4-step and SR, R2-1903282, OPPO, 3GPP TSG-RAN WG2 Meeting #105bis, Xi’an, China, 6th-12th April 2019
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
ところで、現在3GPPでは、ランダムアクセス手順のうちの端末から送信される信号をアンライセンスバンドで送信することが議論されているが具体的な方法が決まっていない。アンライセンスバンドを用いた通信は、ライセンスバンドを用いた通信と比較して他の無線通信システムからの影響を受ける可能性があるため信号の送信が失敗/遅延する確率が高い。ランダムアクセス手順は、失敗すると（例えば、同期が取れなかった場合）ランダムアクセス手順を初めから再度行う（例えば、コンテンションベースのランダムアクセスだとメッセージ１の送信から再度行う。）。そのため、アンライセンスバンドを用いたランダムアクセス手順では、ライセンスバンドを用いたランダムアクセス手順よりも通信装置間（例えば、端末と基地局）がデータ通信可能な状態になるまで時間が多くかかる可能性がある。
【0017】
そのため、アンライセンスバンドを用いたランダムアクセス手順を効率的に行う方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本願に開示する端末は、基地局からランダムアクセス手順の第１の信号を受信する受信部と、前記ランダムアクセス手順の第２の信号を送信する送信タイミングを送信タイミングに関する構成情報に応じて制御する制御部と、基地局に送信タイミングで前記第２の信号をアンライセンスバンドで送信する送信部とを有する。
【発明の効果】
【0019】
本発明の一側面によれば、アンライセンスバンド用いたランダムアクセス手順を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施の形態は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。特に、記載の表現が異なっていたとしても技術的に同等であれば、異なる表現であっても本願の技術を適用可能であり、権利範囲を限定するものではない。そして、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。
【0022】
また、本明細書で使用している用語や記載した技術的内容は、3GPPなど通信に関する規格として仕様書や寄書に記載された用語や技術的内容が適宜用いられてもよい。このような仕様書としては、例えば、先行技術文献で記載した3GPP TS 38.211 V15.4.0（非特許文献１６）がある。
[実施の形態１]
[実施の形態１]
【0023】
実施の形態１は、ランダムアクセス手順における端末から基地局に信号を送信する帯域が免許不要帯域（以下、アンライセンスバンドと記載する。）を用いる実施の形態を説明する。具体的には、端末は、アンライセンスバンドでランダムアクセス手順に関する信号を送信する際に構成情報に応じたアンライセンスバンドのリソースで信号を送信する。なお、アンライセンスバンドとは、複数の無線通信システムで共通で使われる周波数であり、例えば、Ｗｉ-Ｆｉや他のベンダーの基地局と共通で使える周波数である。また、ここでいうリソースは、周波数軸及び時間軸で定まるものである。
【0024】
実施の形態１の無線通信システム１を図１に示す。無線通信システム１は、基地局１００と、端末２００とを有する。基地局１００は、セルＣ１０を形成している。端末２００はセルＣ１０に存在しているとする。
【0025】
なお、基地局１００は、例えば、マクロ無線基地局、ピコ無線基地局等の小型無線基地局（マイクロ無線基地局、フェムト無線基地局等を含む）の他、様々な規模の無線基地局であってもよく、無線通信装置、通信装置、送信装置等に言い換えて記載しても良い。また、端末２００は、例えば、携帯電話機、スマートフォン、PDA（Personal Digital Assistant）、パーソナルコンピュータ（Personal Computer）、車両等の無線通信機能を有する各種装置や機器（センサー装置等）などの無線端末であってもよく、無線通信装置、通信装置、受信装置、移動局等と言い換えても良い。
【0026】
基地局１００は、図に示していないネットワーク装置（上位装置や他の基地局）と有線接続を介してネットワークに接続されている。なお、基地局１００を有線ではなく無線を介してネットワーク装置に接続してもよい。
【0027】
基地局１００は、端末２００との無線通信機能とデジタル信号処理及び制御機能とを分離して別装置としてもよい。この場合、無線通信機能を備える装置をRRH（Remote Radio Head）、デジタル信号処理及び制御機能を備える装置をBBU（Base Band Unit）と呼ぶことができる。また、RRHはBBUから張り出されて設置され、それらの間は光ファイバなどで有線接続されてもよい。あるいは無線接続されてもよい。また、前述のRRHとBBUのようにではなく、例えば、Central UnitとDistributed Unitの２つに分離してもよい。Distributed Unitは、少なくともRF無線回路を含むが、これに加え、無線物理レイヤ（またはレイヤ１）機能、更にはMACレイヤ機能、更にはRLC機能をもたせてもよい。
【0028】
一方、端末２００は、無線通信で基地局１００と通信を行う。また、基地局１００と同期が取れていない場合は、ランダムアクセス手順を用いて基地局１００と同期をとることができる。
【0029】
次に、基地局１００について、説明する。基地局１００の機能ブロック構成の一例を図２に示す。基地局１００は、無線通信部１１０、制御部１２０、記憶部１３０、通信部１４０を有する。
【0030】
無線通信部１１０は、送信部１１１、受信部１１２から構成され、端末２００と無線通信を行う。具体的には、送信部１１１は、端末２００にランダムアクセス手順の信号、下りデータ信号、及び下りの制御信号（以下PDCCH（Physical Downlink Control Channel）と記載することがある。）を免許帯域（以下、ライセンスバンドと記載する。）または、アンライセンスバンドで送信することができる。また、受信部１１２は、端末２００からライセンスバンドまたはアンライセンスバンドを用いて送信されたランダムアクセス手順の信号、上りデータ信号、及び上りの制御信号（以下、PUCCH（Physical Uplink Control Channel）と記載することがある。）を受信することができる。
【0031】
制御部１２０は、基地局１００を制御する。具体的には、制御部１２０は、端末２００と非同期時にランダムアクセス手順の実行の制御、受信部１１２が受信した信号の信号処理、送信ブロック（TB: Transport Block）の作成、送信ブロックを無線リソースへのマッピング等の制御をすることができる。また、制御部１２０は、受信部１１２を用いて、キャリアセンシングを実施するように制御することができる。
【0032】
記憶部１３０は、例えば、下りデータ信号を格納することができる。
【0033】
通信部１４０は、有線または、無線を介してネットワーク装置（例えば、上位装置、他の基地局装置）と接続し、通信を行う。通信部１４０が受信した端末２００に向けたデータ信号は、記憶部１３０に格納することができる。
【0034】
次に、端末２００について説明する。図３は、実施の形態１の無線通信システムにおける端末２００の機能構成図の一例である。図３に示すように、端末２００は、通信部２１０と、制御部２２０と、記憶部２３０を備える。これら各構成部分は、一方向又は双方向に、信号やデータの入出力が可能なように接続されている。なお、通信部２１０は、送信部２１１と受信部２１２と分けて記載することができる。
【0035】
送信部２１１は、データ信号や制御信号を、アンテナを介して無線通信で送信する。なお、アンテナは送信と受信で共通でもよい。送信部２１１は、例えば、ランダムアクセス手順に関する信号、上りのデータ信号、上りの制御信号、下りデータ信号に対する応答信号をライセンスバンドまたはアンライセンスバンドで送信する。
【0036】
受信部２１２は、基地局１００からライセンスバンドまたはアンライセンスバンドを介して送信された信号を受信する。具体的には、ランダムアクセス手順の信号、下りデータ信号、及び下りの制御信号等を受信する。また、受信する信号は例えば、チャネル推定や復調のために用いられるリファレンス信号を含んでいても良い。
【0037】
制御部２２０は、端末２００を制御する。具体的には、制御部２２０は、基地局１００とランダムアクセス手順の実行制御、受信部２１２が受信した信号の信号処理、送信ブロック（TB: Transport Block）の作成、送信ブロックを無線リソースへのマッピング等の制御することができる。また、制御部２２０は、受信部２１２を用いて、キャリアセンシング（または、LBT（Listen Before Talk））を実施するように制御することができる。
【0038】
記憶部２３０は、例えば、上りデータ信号を格納することができる。また、記憶部２３０は、基地局１００から送信された無線通信に関する構成情報（または設定情報）を格納することができる。
【0039】
次に、図４を用いて、アンライセンスバンドを用いて、端末２００が基地局１００にランダムアクセス手順の信号を送信する場合について説明する。
【0040】
図４において、上段は、基地局１００の動作を示しており、下段は、端末２００の動作を示している。また、図４において、横軸は時間の流れを示しており、ｔ１～ｔ１０のそれぞれは、例えば３ＧＰＰで規定されているミニスロット、スロット、サブフレーム単位等の定められた時間単位を示している。なお、基地局１００は、アンライセンスキャリアまたはライセンスキャリアでランダムアクセス手順に関する信号を送信する。
【0041】
基地局１００は、例えば、図４に示しているようにｔ２のタイミングにおけるリソース１０を用いて送信部１１１から端末２００にランダムアクセス手順に関する信号を送信する。なお、基地局１００から送信されるランダムアクセス手順に関する信号は、例えば、ランダムアクセスメッセージ（例えば、メッセージ０、メッセージ２）と呼んでもよい。
【0042】
端末２００の受信部２１２が基地局１００の送信部１１１から送信されたランダムアクセス手順に関する信号を受信すると、制御部２２０は、送信タイミングを示す情報に応じて、送信部２１１から送信するランダムアクセス手順に関する信号の送信タイミングを制御する。
【0043】
具体的には、制御部２２０は、送信タイミングを示す情報に応じて、構成情報に応じて定まるリソース２０（図４は、４サブフレーム後のｔ６にあるリソースとして説明している。）からＴの期間オフセットした送信タイミングであるアンライセンスバンド上のリソース３０で送信部２１１からランダムアクセス手順に関する信号を送信するように制御する。なお、リソース２０は、４サブフレーム後のｔ６として説明しているが、これに限定するわけでなく、例えば、サブキャリア間隔に応じて変更したり、基地局からの割り当て情報をもとに変更したり、またはサブキャリア間隔と基地局からの割り当て情報をもとに変更するようにしても良い。なお、サブキャリア間隔とは、TS38.211（非特許文献１６）等で定義されるΔ（デルタ）である。
【0044】
なお、制御部２２０は、ランダムアクセス手順において、端末２００から基地局１００に送信する前に、アンライセンスバンドでのキャリアセンス（またはLBT）を行わなくても良い。すなわち、アンライセンスバンドを用いるがキャリアセンスを行わずに信号を送信する。
【0045】
このようにすることで、端末２００から送信されるランダムアクセス手順に関する信号が構成情報である送信タイミングに関する情報に応じたタイミングに設定することができる。そのため、端末２００がアンライセンスバンドで送信するランダムアクセス手順の信号をもともとの位置から変更することができる。その結果、端末２００がアンライセンスバンドで送信するランダムアクセス手順の信号を送信するタイミングが柔軟になる。その結果、アンライセンスバンドを用いたランダムアクセス手順での失敗の確率が低下する。
【0046】
なお、構成情報として送信タイミングに関する情報を例に説明したが、アンライセンスバンド上の周波数を変更するようにしても良い。例えば、端末２００の制御部２２０は、アンライセンスバンドの周波数を４メガ割り当てられた場合にその中の２メガを選択して送信制御するようにしても良い。また、制御部２２０は、周波数と時間と両方を変更するように制御しても良い。要するに、制御部２２０は、送信タイミングの情報に応じた送信タイミングと、変更可能な範囲（選択可能な範囲）のアンライセンスバンドの周波数と、で送信を行うように制御しても良い。
【0047】
以上、実施の形態１について説明した。上記説明から明らかなように、本実施の形態の無線通信システム１によれば、端末２００がアンライセンスバンドで送信するランダムアクセス手順の信号を送信するリソースを柔軟にできる。従って、アンライセンスバンドを用いたランダムアクセス手順を効率的に行うことができる。
［実施の形態２］
［実施の形態２］
【0048】
実施の形態１では、端末２００から送信されるランダムアクセス手順の信号の送信タイミングを送信タイミングに関する情報に応じて変更するように制御する例を説明した。実施の形態２では、複数の端末ランダムアクセス手順における特定のメッセージの送信タイミングを示す例について説明する。
【0049】
実施の形態２の無線通信システム２を図５に示す。無線通信システム２は、基地局１００と、複数の端末２００Ａ－２００Ｆとを有する。基地局１００は、セルＣ１０を形成している。複数の端末２００Ａ－２００Ｆは、セルＣ１０に存在しているとする。なお、実施の形態１と同様な機能については、同様な符号を付与している。また、複数の端末２００Ａ－２００Ｆのそれぞれは、実施の形態１の端末２００の構成と同様である。また、２００Ａ－２００Ｆを特に区別しない場合は、単に端末２００と記載する。また、図５は、複数の端末２００が６台の例で説明しているがこれに限定するわけでない。
【0050】
実施の形態２において、無線通信システム２、基地局１００、端末２００は、実施の形態１と同様の構成のため説明を省略する。
【0051】
図６は、実施の形態２に係る無線通信システム２におけるランダムアクセス手順を含むシーケンスの一例を示す図である。図６は、例えば、基地局１００と端末２００が非同期の状態（上り非同期の状態）で上りデータ信号が発生した場合やイニシャルアクセスの場合に用いる競合型ランダムアクセス手順を示している図である。
【0052】
端末２００の制御部２２０は、あらかじめ割り当てられている複数のプリアンブルから１つのプリアンブルを選択する。送信部２１１は、メッセージ１（または、RAP：Random access Preamble）として、選択したプリアンブルを送信し、基地局１００の受信部１１２は、メッセージ１を受信する（Ｓ１０）。以下、メッセージ１をRAP信号と記載することがある。
【0053】
基地局１００の送信部１１１は、メッセージ１を受信後にメッセージ２（RAR：Random Access Response）として、上り通信のための同期信号や送信許可等の情報を送信し、端末２００の受信部２１２は、メッセージ２を受信する（Ｓ２０）。以下、メッセージ２をRAR（Random Access Response）信号と記載することがある。なお、以下では、RAR信号をMAC PDU RARとして説明することがある。また、メッセージ２のMAC PDU RAR（Media Access Control Protocol Data Unit Random Access Response）を送信する際には、PDSCHが用いられる。そしてPDSCHに付随するPDCCHも送信される。
【0054】
基地局１００及び、端末２００は、メッセージ２の送受信が成功することで、上りの非同期状態から同期状態に遷移する。
【0055】
端末２００の制御部２２０は、送信タイミングに関する情報に応じた送信タイミングで有効な移動局のID等を含むメッセージ３（または、Scheduled Transmission）を端末が基地局に送信する（Ｓ３０）。なお、メッセージ１においてプリアンブルの衝突が起こっている場合、基地局１００の制御部１２０は当該信号（メッセージ３）を復号（decode）することができず受信に失敗するため、プリアンブルの衝突が生じていたことを認識できる。基地局１００の送信部１１１は、メッセージ３を受信できたか否かの情報含むメッセージ４（または、Contention Resolution）を端末に送信する（Ｓ４０）。なお、上りデータ信号が発生した場合における競合型ランダムアクセスにおいて、基地局がメッセージ３の受信に成功した場合、PDSCHで有効な端末の識別子（ID）を通知する。なお、基地局がメッセージ３の受信に失敗した場合、端末２００の制御部２２０は、Non-Adaptive HARQ（Hybrid Automatic Repeat reQuest ）を実施する。
【0056】
なお、基地局１００は複数のRAR信号を同一のタイミングで送信できる。そのため、端末２００は、メッセージ２を復号する際に、メッセージ１で送信したプリアンブルの識別子に対応するRAR信号を復号する。なお識別の際には、MACヘッダ内のMACサブヘッダを参照する。
【0057】
図７に実施の形態２における無線通信システム２の動作フローの一例を示す。図７は、ｔ１において、リソース１１を用いて基地局１００の送信部１１１から送信されたRAR信号を示している。なお、リソース１１内のリソース１１Ａ‐１１Ｆは、端末２００Ａ－２００Ｆそれぞれに対応したRAR信号の情報が格納されたリソース（言い換えると、MAC PDU RAR）を示している。なお、基地局１００は、ライセンスバンドまたはアンライセンスバンドを用いてメッセージ２を送信するとする。
【0058】
端末２００の受信部２１２が基地局１００の送信部１１１から送信されたメッセージ２を受信すると、制御部２２０は、送信タイミングを示す情報に応じて、送信部２１１から送信するメッセージ３の送信タイミングを制御する。
【0059】
具体的には、制御部２２０は、送信タイミングを示す情報に応じて、構成情報（設定情報）に応じて定まるリソース２１から所定の期間オフセットした送信タイミングであるリソース３１Ａ－３１Ｆでそれぞれの端末２００の送信部２１１からアンライセンスバンドでランダムアクセス手順に関する信号を送信するように制御する。なお、リソース２１は、基地局１００がメッセージ２を送信したタイミングｔ１から４サブフレーム後のｔ５として説明しているが、これに限定するわけでなく、例えば、サブキャリア間隔に応じて変更したり、基地局からの割り当て情報をもとに変更したり、またはサブキャリア間隔と基地局からの割り当て情報をもとに変更するようにしても良い。
【0060】
また、複数の端末２００それぞれは、アンライセンスバンドの異なるサブバンド（SB：Sub Band）が割り当てられているとする。なお、具体的には、例えば、アンライセンスバンドが２０メガの帯域を有しているとし、２０メガをうちの２メガずつをサブバンドとして定義する。なお、サブバンドの帯域（間隔）は、アンライセンスバンドが有する帯域を超えなければどの値に設定しても良い。
【0061】
図７では、アンライセンスバンドが有する帯域を各端末２００にかぶらないように割り当てている例である。従って、SB1－SB6は、異なる帯域となる。
【0062】
また、図７では、各端末２００がそれぞれの送信タイミングに関する情報（ＴＸ（Ｘは、整数））に応じた送信タイミングでメッセージ３を送信している例を示している。
【0063】
具体的には、端末２００Ａは、ｔ５の送信タイミングからＴ１の時間オフセットされたｔ９の送信タイミングでリソース３１Ａを用いてメッセージ３を基地局１００に送信する。また、端末２００Ｂは、ｔ５の送信タイミングからＴ２の時間オフセットされたｔ８の送信タイミングでリソース３１Ｂを用いてメッセージ３を基地局１００に送信する。また、端末２００Ｃは、ｔ５の送信タイミングからＴ３の時間オフセットされたｔ７の送信タイミングでリソース３１Ｃを用いてメッセージ３を基地局１００に送信する。また、端末２００Ｄは、ｔ５の送信タイミングからＴ４の時間オフセットされたｔ６の送信タイミングでリソース３１Ｄを用いてメッセージ３を基地局１００に送信する。また、端末２００Ｅは、ｔ５の送信タイミングからＴ５の時間オフセットされたｔ９の送信タイミングでリソース３１Ｅを用いてメッセージ３を基地局１００に送信する。また、端末２００Fは、ｔ５の送信タイミングからオフセットされずに（別の言い方をするとオフセット情報が０を示している）ｔ５の送信タイミングでリソース３１Ｃを用いてメッセージ３を基地局１００に送信する。
【0064】
これによって、例えば、他の無線通信システムがｔ５のタイミングのリソース２１で信号を送信している場合、端末２００Ａ-２００Ｆの全てでランダムアクセス手順が失敗する可能性があるが、端末２００が送信タイミングに関する情報に応じてメッセージ３を送信しているので端末２００Ｆのみがランダムアクセス手順が失敗する可能性があることになる。
【0065】
従って、再度、ランダムアクセス手順を実施する可能性があるのが端末２００Ｆのみとなる。言い換えると、端末２００Ａ－２００Ｅについては、他の無線通信システムがリソース２１で送信した信号の影響をうけないためランダムアクセス手順の成功率が上がる。
【0066】
また、他の無線通信システムがSB1‐SB6を含むアンライセンスバンド内の帯域を用いて通信する際に当該アンライセンスバンドをセンシングし、アイドルの場合に信号を送信する。仮に他の無線通信システムがｔ７のタイミングで信号を送信しようとした場合、ｔ５では、端末２００Ｆが、ｔ６では、端末２００Ｄがメッセージ３を送信しているのでビジー判定となる可能性が高い。従って、ｔ５で他の無線通信システムからの影響を受けていない場合、その後のタイミングでも他の無線通信システムからの影響を受ける可能性が低くなる。
【0067】
従って、無線通信システム２の全体として、成功率が向上する。
【0068】
ここで、送信タイミングに関する情報について具体的な例について説明する。送信タイミングに関する情報は、例えば、予め定められた構成情報、基地局１００から端末２００に通知する構成情報に含まれる情報の少なくとも１つに応じた構成情報である。
【0069】
１つ目の例としては、予め定められた構成情報を用いる例である。予め定められた構成情報は、例えば、実装時点で送信タイミングのオフセット値の最大値Ｙを設定する。なお、構成情報は、端末２００の記憶部２３０に記憶される。なお、最大値Ｙは、サブキャリア間隔を規定する値（Δ）に応じて変更しても良い。例えば、サブキャリア間隔を規定する値（Δ）が大きくなるほど最大値Ｙを大きく設定しても良いし、反対にサブキャリア間隔を規定する値（Δ）が大きくなるほど最大値Ｙを小さくしても良い。
【0070】
そして、制御部２２０は、０からＹの範囲で選択したオフセット値を送信タイミングに関する情報とし、メッセージ３を送信するタイミングを制御する。なお、制御部２２０の選択方法としては、例えば、制御部２２０がランダムに選択する方法や端末２００の識別子やプリアンブル識別子のような端末２００毎に異なる値を用いて選択する方法がある。なお、例えば、端末２００の識別子を用いる方法としては、例えば、端末２００の識別子を最大値Ｙで割り、あまりの数字を送信タイミングに関する情報（オフセット値）とする。同様に、プリアンブル識別子を用いる方法としては、例えば、プリアンブル識別子を最大値Ｙで割り、あまりの数字を送信タイミングに関する情報（オフセット値）とする。
【0071】
２つ目の例としては、基地局１００から端末２００に送信タイミングに関する情報を通知する例である。オフセット情報を通知する方法としては、MIB（Master Information Block）やSIB1（System Information Block type 1）、SIB2（System Information Block type 2）のようなSIB（System Information Block）等を用いて報知情報として通知する。また、RRCのメッセージ（例えば、RRC Reconfiguration Message、RRC Setup Message等）を用いて端末個別に通知する。また、MAC PDU RARを送信する際に付随するPDCCHで端末２００に通知する。
【0072】
そして、制御部２２０は、通知された送信タイミングに関する情報に応じてメッセージ３の送信タイミングを制御する。
【0073】
なお、報知情報で通知する場合、例えば、特定の値を通知する方法、複数の値を通知する方法や１つ目の例で説明したような最大値を通知する方法がある。そして、複数の値や最大値を通知された場合は、１つ目の例と同様に、制御部２２０がランダムに選択する方法や端末２００の識別子、プリアンブル識別子のような端末２００毎に異なる値を用いて選択する方法がある。
【0074】
３つ目の例としては、基地局１００から端末２００に送信タイミングに関する情報をランダムアクセス手順のメッセージ内に含めて通知する。具体的に、図８を用いて説明する。図８Ａは、複数のRAR信号のMAC PDU（Media Access Control Protocol Data Unit）を連結して送信する第１の例を示している。なお、例えば、MACサブヘッダ１２Ａ－１２Ｆはそれぞれ、RAR信号１１Ａ(MAC RAR1) －RAR信号１１Ｆ(MAC RAR6)に対応する。また、図７と同一の符号は、図７と同一の意味をしている。また、図８には、PaddingとなるSDU（PDU）を記載していないが必要に応じて、追加しても良い。
【0075】
図８Ａの構成の場合、各MACサブへッダ１２Ａ－１２Ｆにオフセット情報を付与するか、各RAR信号１１Ａ－１１Ｆに送信タイミングに関する情報を付与して送信する。なお、送信タイミングに関する情報は、オフセット可能な最大値またはオフセット値である。なお、最大値の場合は、１つ目の例で説明した方法で選択する。
【0076】
そして、端末２００は、制御部２２０で受信した送信タイミングに関する情報をもとに送信タイミングを制御する。
【0077】
図８Ｂは、複数のRAR信号のMAC PDU（Media Access Control Protocol Data Unit）を連結して送信する第２の例を示している。
【0078】
図８Ｂでは、あらたなMAC PDUとして、MAC PDU Delayを定義する。なお、MAC PDU Delayは、仮の名称でどのような文言で定義しても良く、例えば、MAC PDU Offsetと記載しても良い。なお、図８Ｂでは、MAC PDU Delayに対するMACサブヘッダを記載していないが、MAC PDU Delay に対するMACサブヘッダをマックヘッダ内に追加しても良い。
【0079】
図９にMAC PDU Delayの構成の一例を示す。図９におけるＯｃｔ１は、端末２００Ａに対応し、以下、Ｏｃｔ２が端末２００Ｂに、Ｏｃｔ３が端末２００Ｃに、Ｏｃｔ４が端末２００Ｄに、Ｏｃｔ５が端末２００Ｅに、Ｏｃｔ６が端末２００Ｆに対応する。要するに、MAC PDU Delay内の構成の上から順にMAC PDU Delayに続くPDUに該当するようにする。なお、Delay offset のビット数を減らし、RAR信号１１Ａ－１１Ｆのうち何れかを示すために数ビット使うようにしても良い。例えば、また、MAC PDU Delayに４ビットを用い、RAR信号１１Ａ－１１Ｆのうち何れかを示すために４ビット用いる。また、RAR信号１１Ａ－１１Ｆのうち何れかを示すための情報をMACサブヘッダのプリアンブル識別子に対応させるためにMACサブヘッダのプリアンブル識別子分と同じビット数の６個のＯｃｔ内のうちの数ビットでRAR信号１１Ａ－１１Ｆのうち何れかを示し、残りのビット数をDelay offsetとしても良い。
【0080】
このように、MAC PDU Delay以下のMAC RARに対してまとめて通知する。
【0081】
また、図１０に、複数のRAR信号のMAC PDU（Media Access Control Protocol Data Unit）を連結して送信する第３の例を示している。
【0082】
図１０では、図８Ｂと同様にあらたなMAC PDUとして、MAC PDU Delayを定義する。なお、図１０も図８Ｂと同様に、MAC PDU Delayに対するMACサブヘッダを記載していないが、MAC PDU Delay に対するMACサブヘッダをマックヘッダ内に追加しても良い。
【0083】
図１０の例では、同一のオフセット量をまとめて通知する方法である。言い換えると、あるRARに対して共通情報として通知する方法である。図１０において、図７に記載した端末２００Ｆは、送信タイミングに関する情報に応じて、送信タイミングが変更されていない。すなわち、送信タイミングに関する情報がもともとの位置を示している。そのため、MAC PDU Delay 1よりも前に配置する。
【0084】
また、図７に記載した端末２００Ａ及び２００Ｅは、送信タイミングに関する情報に応じて、ｔ５からｔ９に変更されている。そのため、MAC PDU Delay 1で送信タイミングに関する情報を送信し、MAC PDU Delay １に続くRAR信号１１Ａ、１１Ｅに応じてメッセージ３を送信する端末２００Ａ，２００Ｅは、MAC PDU Delay 1で示される送信タイミングに関する情報に応じた位置でメッセージ３を送信する。
【0085】
また、図７に記載した端末２００Ｂは、送信タイミングに関する情報に応じて、ｔ５からｔ８に変更されている。そのため、MAC PDU Delay ２で送信タイミングに関する情報を送信し、MAC PDU Delay ２に続くRAR信号１１Ｂに応じてメッセージ３を送信する端末２００は、MAC PDU Delay ２で示される送信タイミングに関する情報に応じた位置でメッセージ３を送信する。
【0086】
また、図７に記載した端末２００Ｃは、送信タイミングに関する情報に応じて、ｔ５からｔ７に変更されている。そのため、基地局１００の送信部１１１は、MAC PDU Delay ３で送信タイミングに関する情報を送信する。MAC PDU Delay ３に続くRAR信号１１Ｃに応じてメッセージ３を送信する端末２００Ｃは、MAC PDU Delay ３で示される送信タイミングに関する情報に応じたタイミングでメッセージ３を送信する。
【0087】
また、図７に記載した端末２００Ｄは、送信タイミングに関する情報に応じて、ｔ５からｔ６に変更されている。そのため、基地局１００の送信部１１１は、MAC PDU Delay ４で送信タイミングに関する情報を送信する。MAC PDU Delay ４に続くRAR信号１１Ｄに応じてメッセージ３を送信する端末２００Ｄは、MAC PDU Delay ４で示される送信タイミングに関する情報に応じたタイミングでメッセージ３を送信する。
【0088】
このように、端末２００は、複数のRAR信号のMAC PDU（Media Access Control Protocol Data Unit）を連結してあるうちの自端末２００宛のRAR信号の前（ヘッダ側）のMAC PDU Delayに応じてメッセージ３の送信タイミングを制御することができる。
【0089】
また、MAC PDU Delayの構成としては、例えば、１Ｏｃｔとして、１～８ビットの間でDelay Offsetとして定義する。
【0090】
なお、本実施の形態２については、メッセージ３を送信する前にキャリアセンスを実施しないことを前提に説明している。
【0091】
なお、送信タイミングに関する情報を通知する方法として様々な例を示したが、これらを適宜組み合わせて使っても良い。例えば、報知情報で最大値Ｙを通知し、MAC PDU Delayで通知された値を最大値Ｙで割り、余った値に応じて送信タイミングを制御しても良い。また、送信タイミングに変更の無い端末２００宛のRAR信号をMAC PDU Delay の前に配置し、送信タイミングに変更のある端末２００宛のRAR信号をMAC PDU Delayの後に配置する。そして、図８及び図９を用いて説明したように送信タイミングを制御しても良い。
【0092】
以上、実施の形態２について説明した。上記説明から明らかなように、本実施の形態の無線通信システム２によれば、端末２００がアンライセンスバンドを用いてメッセージ３を送信する場合のランダムアクセス手順を効率的に行うことができる。また、複数の端末２００が同じタイミングでランダムアクセス手順を失敗する可能性が低くなる。従って、無線通信システム２の全体でのアンライセンスバンドを用いたランダムアクセス手順が効率的になる。
［実施の形態３］
［実施の形態３］
【0093】
実施の形態１では、端末２００から送信されるランダムアクセス手順の信号の送信タイミングを送信タイミングに関する情報に応じて変更するように制御する例を説明した。
また、実施の形態２では、ランダムアクセス手順におけるメッセージ３の送信タイミングを示す例について説明した。実施の形態３では、さらに、端末２００がメッセージ３を連続送信する例を示す。なお、実施の形態３では、無線通信システム、基地局、端末は、実施の形態２と同様なため説明を省略する。
また、実施の形態２では、ランダムアクセス手順におけるメッセージ３の送信タイミングを示す例について説明した。実施の形態３では、さらに、端末２００がメッセージ３を連続送信する例を示す。なお、実施の形態３では、無線通信システム、基地局、端末は、実施の形態２と同様なため説明を省略する。
【0094】
端末２００からアンライセンスバンドを用いて送信される信号は、基地局１００から送信される制御信号（または、制御チャネル（PDCCH: Physical Downlink Control CHannel）で繰り返し送信を指示することができる。
【0095】
そこで、メッセージ３についても繰り返し送信回数を基地局１００からの情報をもとに制御する。
【0096】
図１１は、実施の形態３における無線通信システム２の動作フローの一例を示す。図１１は、ｔ１において、リソース１３を用いて基地局１００の送信部１１１から送信されたRAR信号を示している。なお、リソース１３内のリソース１３Ａ‐１３Ｆは、端末２００Ａ－２００Ｆそれぞれに対応したRAR信号の情報（言い換えるとMAC PDU RAR）が格納されたリソースを示している。また、リソース１３は、PDSCH（Physical Down link CHannel）を用いて送信する情報である。
【0097】
なお、図１１に示していないがPDSCHを送信する際には、そのリソース情報等を示すためPDCCHが付随している。
【0098】
図１１は、PDCCHによって、メッセージ３の信号の繰り返し送信回数を制御している例である。なお、PDCCHは、例えば、DCI format 0CやDCI format 1_0を用いて通知される。
【0099】
図１１において、各端末２００の最初の送信タイミングに関する情報は、実施の形態２で説明したいずれかの方法を用いることができるためここでは説明を省略する。
【0100】
また、図１１において、各端末２００がメッセージを送信する初めのタイミングは、設定情報に応じて定まるリソース２３から所定の期間オフセットした送信タイミングであるリソース３３Ａ－１～３３Ｆ－１である。
【0101】
そして、端末２００の制御部２２０は、PDCCHに格納されている繰り返し送信回数の情報をもとに連続でメッセージ３を送信する。例えば、端末２００Ａは、ｔ７のタイミングにおいて、リソース３３Ａ－１でメッセージ３を送信し、続くリソース３３Ａ－２、３３Ａ－３、３３Ａ－４、でもメッセージ３を送信する。同様に、端末２００Ｂは、ｔ６のタイミングにおいて、リソース３３Ｂ－１でメッセージ３を送信し、続くリソース３３Ｂ－２、３３Ｂ－３、３３Ｂ－４、でもメッセージ３を送信する。端末２００Ｃは、ｔ５のタイミングにおいて、リソース３３Ｃ－１でメッセージ３を送信し、続くリソース３３Ｃ－２、３３Ｃ－３、３３Ｃ－４、でもメッセージ３を送信する。端末２００Ｄは、ｔ４のタイミングにおいて、リソース３３Ｄ－１でメッセージ３を送信し、続くリソース３３Ｄ－２、３３Ｄ－３、３３Ｄ－４、でもメッセージ３を送信する。端末２００Ｅは、ｔ７のタイミングにおいて、リソース３３Ｅ－１でメッセージ３を送信し、続くリソース３３Ｅ－２、３３Ｅ－３、３３Ｅ－４、でもメッセージ３を送信する。端末２００Ｆは、ｔ３のタイミングにおいて、リソース３３Ｆ－１でメッセージ３を送信し、続くリソース３３Ｆ－２、３３Ｆ－３、３３Ｆ－４、でもメッセージ３を送信する。
【0102】
また、連続送信回数を指示する情報をメッセージ２となるＲＡＲ信号１３に格納しても良い。例えば、実施の形態２で説明したMAC PDU Delay内に、送信タイミングに関する情報（Delay offset）に加えて、繰り返し送信回数を示す情報をいれても良い。
【0103】
端末２００から送信されるメッセージ３の繰り返し送信が可能になることで各端末２００のランダムアクセス手順の成功率があがる。これは、例えば、送信タイミングｔ２からｔ５にかけて他の無線通信システムが当該アンライセンスバンドを使用していても、ｔ６以降の送信においては、他の通信システムのから影響が小さくなるため成功する確率があがる。
【0104】
なお、本実施の形態３については、メッセージ３を送信する前にキャリアセンスを実施しないことを前提に説明している。
【0105】
なお、図１１では、繰り返し送信回数が４回の例をもとに説明しているが、繰り返し回数を限定しているわけでない。
【0106】
以上、実施の形態３について説明した。上記説明から明らかなように、本実施の形態の無線通信システム２によれば、端末２００がアンライセンスバンドを用いてメッセージ３を送信する場合のランダムアクセス手順を効率的に行うことができる。また、繰り返し送信回数を制御することが可能となり、よりランダムアクセス手順の成功率を上げることができる。
［実施の形態４］
［実施の形態４］
【0107】
実施の形態１では、端末２００から送信されるランダムアクセス手順の信号の送信タイミングを送信タイミングに関する情報に応じて変更するように制御する例を説明した。また、実施の形態２では、ランダムアクセス手順におけるメッセージ３の送信タイミングを示す例について説明した。また、実施の形態３では、メッセージ３を連続送信する実施の形態について説明した。実施の形態４では、メッセージ３を連続送信する間隔を制御する実施の形態について説明する。なお、実施の形態４では、無線通信システム、基地局、端末について、実施の形態２及び実施の形態３と同様なため説明を省略する。
【0108】
図１２は、実施の形態４における無線通信システム２の動作フローの一例を示す。図１２は、ｔ１において、リソース１４を用いて基地局１００の送信部１１１から送信されたRAR信号を示している。なお、リソース１４内のリソース１４Ａ‐１４Ｆは、端末２００Ａ－２００Ｆそれぞれに対応したRAR信号の情報が格納されたリソースを示している。また、リソース１４は、PDSCH（Physical Down link CHannel）を介して送信する情報である。
【0109】
なお、図１２に示していないがPDSCHを送信する際には、そのリソース情報等を示すためPDCCHが付随している。
【0110】
図１２において、実施の形態４では、初めにメッセージ３を送信する送信タイミングまでの情報をＯｆｆｓｅｔ情報１（ＴＸ－１（Ｘは、整数））と記載する。また、連続送信を行うメッセージ間の間隔に関する情報をＯｆｆｓｅｔ情報２（ＴＸ－２（Ｘは、整数））として説明する。なお、Ｏｆｆｓｅｔ情報１とＯｆｆｓｅｔ情報２をまとめて、送信タイミングに関す情報や構成情報として記載することができる。
【0111】
また、Ｏｆｆｓｅｔ情報１およびＯｆｆｓｅｔ情報２の通知方法としては、実施の形態２で説明した方法が適応できるため説明を省略する。要するに、例えば、報知情報で通知する場合、Ｏｆｆｓｅｔ情報１およびＯｆｆｓｅｔ情報２に関する情報を報知情報に含めて送信する。ただし、MAC PDU Delayを用いて制御する場合、異なるMACPDUフォーマットを定義することもできる。このMACPDUフォーマットについては、後で説明する。なお、最大値を通知する場合、Ｏｆｆｓｅｔ情報１とＯｆｆｓｅｔ情報２で最大値を異ならせても良い。また、複数の値を設定する場合、Ｏｆｆｓｅｔ情報１とＯｆｆｓｅｔ情報２で異なる値や異なる値の数を設定しても良い。また、例えば、Ｏｆｆｓｅｔ情報１とＯｆｆｓｅｔ情報２とを関連づけても良い。例えば、Ｏｆｆｓｅｔ情報１を所定の値で割った際の余りや、Ｏｆｆｓｅｔ情報１を所定の値で割った値を繰り上げまたは繰り下げた整数で規定しても良い。要するにＯｆｆｓｅｔ情報１とＯｆｆｓｅｔ情報２は、それぞれ任意に設定できるようにしても良いし、ある程度の関係性を持たせても良い。また、Ｏｆｆｓｅｔ情報１とＯｆｆｓｅｔ情報２を共通の情報（言い換えると１つの共通オフセット情報）として同じオフセット情報としても良い。
【0112】
図１２において、各端末２００がメッセージ３を送信する初めのタイミングは、構成情報（設定情報）に応じて定まるリソース２４からＯｆｆｓｅｔ情報１に応じて所定の期間オフセットした送信タイミングであるリソース３４Ａ－１～３４Ｆ－１である。また、連続送信するタイミングは、一つ前の送信タイミングであるリソース３４Ａ－１～３４Ｆ－１からＯｆｆｓｅｔ情報２に応じた所定の期間オフセットした送信タイミングであるリソース３４Ａ－２～３４Ｆ－２である。
【0113】
要するに各端末２００の制御部２２０は、繰り返し送信回数、Ｏｆｆｓｅｔ情報１及びＯｆｆｓｅｔ情報２に応じてメッセージ３を（複数回）送信する。例えば、端末２００Ａは、ｔ６のタイミングにおいて、リソース３４Ａ－１でメッセージ３を送信し、次にｔ８のタイミングにおいてリソース３４Ａ－２でメッセージ３を送信する。同様に、端末２００Ｂは、ｔ６のタイミングにおいて、リソース３４Ｂ－１でメッセージ３を送信し、次にｔ７のタイミングにおいてリソース３４Ｂ－２でメッセージ３を送信する。端末２００Ｃは、ｔ４のタイミングにおいて、リソース３４Ｃ－１でメッセージ３を送信し、次にｔ６のタイミングにおいてリソース３４Ｃ－２でメッセージ３を送信する。端末２００Ｄは、ｔ４のタイミングにおいて、リソース３４Ｄ－１でメッセージ３を送信し、次にｔ６のタイミングにおいてリソース３４Ｄ－２でメッセージ３を送信する。端末２００Ｅは、ｔ５のタイミングにおいて、リソース３４Ｅ－１でメッセージ３を送信し、次にｔ８のタイミングにおいてリソース３４Ｅ－２でメッセージ３を送信する。端末２００Ｆは、ｔ３のタイミングにおいて、リソース３４Ｆ－１でメッセージ３を送信し、次にｔ５のタイミングにおいてリソース３４F－２でメッセージ３を送信する。
【0114】
ここで、Ｏｆｆｓｅｔ情報１およびＯｆｆｓｅｔ情報２をまとめて通知するMAC PDU Delayの構成について説明する。
【0115】
図１３Ａ及び図１３Ｂは、Ｏｆｆｓｅｔ情報１およびＯｆｆｓｅｔ情報２をまとめて通知するMAC PDU Delayの構成の例である。図１３Ａ及び図１３Ｂについて、Ｏｆｆｓｅｔ情報１は、Delay offset 1に対応し、Ｏｆｆｓｅｔ情報２は、Delay offset 2に対応する。また、図１３ＢのRepetition numberは、繰り返し送信回数を示す情報である。
【0116】
図１３Ａは、Ｏｆｆｓｅｔ情報１およびＯｆｆｓｅｔ情報２が各４ビットずつある例である。この場合、繰り返し送信回数は、例えば、RAR信号１４を送信する際に付随するPDCCHに含まれている。
【0117】
図１３Ａの場合について説明する。例えば、Ｏｆｆｓｅｔ情報１が“００００”を示す場合、設定情報に応じて定まるリソース２４に初めてメッセージ３を送信するタイミングとする（例えば、図１２の端末２００Ｆが該当する。）。また、Ｏｆｆｓｅｔ情報１が“０００１”を示す場合、設定情報に応じて定まるリソース２４から１つ分の所定間隔をあけたリソースを初めてメッセージ３を送信するタイミングとする（例えば、図１２の端末２００Ｃ、２００Ｄが該当する。）。また、Ｏｆｆｓｅｔ情報１が“００１０”を示す場合、設定情報に応じて定まるリソース２４から２つ分の所定間隔をあけたリソースを初めてメッセージ３を送信するタイミングとする（例えば、図１２の端末２００Ｅが該当する。）。
【0118】
このように、Ｏｆｆｓｅｔ情報１に応じて初めて送信するタイミングを制御することができる。
【0119】
また、例えば、Ｏｆｆｓｅｔ情報２が“００００”を示す場合、一つ前にメッセージ３を送信したタイミングの次のタイミングで連続送信するメッセージ３を送信する（例えば、図１２の端末２００Ｂが該当する。）。また、Ｏｆｆｓｅｔ情報２が“０００１”を示す場合、一つ前にメッセージ３を送信したタイミングから１つ分の所定間隔を空けたリソースで連続送信するメッセージ３を送信する（例えば、図１２の端末２００Ａ，２００Ｃ、２００Ｄ、２００Ｆが該当する。）。また、Ｏｆｆｓｅｔ情報３が“００１０”を示す場合、一つ前にメッセージ３を送信したタイミングから２つ分の所定間隔をあけたリソースで連続送信するメッセージ３を送信する（例えば、図１２の端末２００Ｅが該当する。）。
【0120】
このように、Ｏｆｆｓｅｔ情報２に応じて連続送信する際の間隔を制御することができる。
【0121】
なお、上記で記載した所定間隔は、例えば、スロット、ミニスロット、サブフレーム等の時間軸で定義される間隔を示すものであれば良い。
【0122】
次に図１３Ｂの場合について説明する。なお、Ｏｆｆｓｅｔ情報１及びＯｆｆｓｅｔ情報２については、図１３Ａとビット数が違うだけである。要するにＯｆｆｓｅｔ可能な間隔の数が異なる。繰り返し送信回数については、例えば“００”を示す場合、送信回数が１回とする。要するに、初回の送信タイミングのみでしか送信を行わない。また、“０１”を示す場合、送信回数が２回とする。要するに、初回の送信タイミングに加えて、１回の繰り返し送信を行う（例えば、図１２の各端末２００が該当する。）。また、“１０”を示す場合、送信回数が３回とする。要するに、初回の送信タイミングに加えて、２回の繰り返し送信を行う（例えば、図１２の各端末２００が該当する。）。また、“１１”を示す場合、送信回数が４回とする。要するに、初回の送信タイミングに加えて、３回の繰り返し送信を行う（例えば、図１２の各端末２００が該当する。）。
【0123】
このように、繰り返し送信回数に応じて、メッセージ３を送信する制御を行うことが可能となる。
【0124】
なお、図１３Ａ及び図１３Ｂで定義したMAC PDU Delayを図８Ｂ、図１０に記載しているMAC PDU Delayに入れて使えることは言うまでもない。また、図９に記載した各Ｏｃｔの内容を図１３Ａまたは図１３Ｂに記載しているＯｃｔ１の内容に変更しても良い。
【0125】
なお、Ｏｆｆｓｅｔ情報１とＯｆｆｓｅｔ情報２は、オフセット可能な最大値またはオフセット値である。なお、最大値の場合は、例えば、実施の形態２で説明した方法を用いる。
【0126】
他の実施の形態でも述べているが、他の無線通信システムがアンライセンスバンドで通信する際には、アンライセンスバンドを対象にキャリアセンスが行われる。しかし、実施の形態４では、ｔ３～ｔ８の期間においていずれかの端末２００がメッセージ３を送信している。言い換えると、ｔ３～ｔ８の間では、新たに他の無線通信システムが当該アンライセンスバンドを用いる可能性が低くなる。従って、無線通信システム全体としてランダムアクセス手順を効率的になるのに加え、端末２００の連続送信回数も抑えることもできるため、端末２００の消費電量の削減も可能とする。
【0127】
以上、実施の形態４について説明した。上記説明から明らかなように、本実施の形態の無線通信システム２によれば、端末２００がアンライセンスバンドを用いてメッセージ３を送信する場合のランダムアクセス手順を効率的に行うことができる。また、繰り返し送信回数及びその間隔を制御することが可能となり、よりランダムアクセス手順の成功率を上げることができるため端末２００がアンライセンスバンドを用いてメッセージ３を送信する場合のランダムアクセス手順を効率的に行うことができる。
［実施の形態５］
［実施の形態５］
【0128】
実施の形態１では、端末２００から送信されるランダムアクセス手順の信号の送信タイミングを送信タイミングに関する情報に応じて変更するように制御する例を説明した。また、実施の形態２乃至４では、ランダムアクセス手順のメッセージ３をもとに説明した。実施の形態５では、ランダムアクセス手順の信号であるメッセージ１に適応した場合について説明する。なお、実施の形態５では、無線通信システム、基地局、端末について、実施の形態２乃至４と同様なため説明を省略する。
【0129】
メッセージ１に適応する際には、実施の形態２乃至４で説明した、メッセージ２を介して送信タイミングに関する情報等を受信する方法以外が適応することができる。要するに、例えば、報知情報を用いて構成情報を設定し、構成情報に応じてメッセージ１の送信を制御する。
【0130】
以上、実施の形態５について説明した。上記説明から明らかなように、本実施の形態の無線通信システム２によれば、端末２００がアンライセンスバンドを用いてメッセージ１を送信する場合のランダムアクセス手順を効率的に行うことができる。
［実施の形態６］
［実施の形態６］
【0131】
実施の形態１では、端末２００から送信されるランダムアクセス手順の信号の送信タイミングを送信タイミングに関する情報に応じて変更するように制御する例を説明した。また、その変更例として周波数を選択する例も説明している。また、実施の形態２乃至５では、端末２００が送信するランダムアクセス手順のメッセージの送信タイミングを制御する例を説明した。実施の形態６では、周波数を選択するための具体的な方法を説明する。なお、実施の形態６では、無線通信システム、基地局、端末について、実施の形態１と同様のため説明を省略する。
【0132】
図１４は、実施の形態６における無線通信システム１の動作フローの一例を示す。図１４は、ｔ１において、リソース１５を用いて基地局１００の送信部１１１から送信されたランダムアクセス手順の信号を示している。また、リソース１５は、PDSCH（Physical Down link CHannel）を介して送信する情報である。
【0133】
端末２００は、リソース１５で送信されたランダムアクセス手順の信号を受信すると、予め割り当てられているアンライセンスバンドＵＢの領域４５に対してキャリアセンス（またはLBT）を実施する。キャリアセンス（またはLBT）の結果に応じて、端末２００の制御部２２０は、アンライセンスバンドＵＢ内のうち端末２００が送信するために必要となる周波数（例えば、実施の形態２のサブバンド相当の周波数）に対応するリソース３５を選択する。具体的には、アンライセンスＵＢが１０メガとし、送信に必要なサブバンドが２Ｍがとした例で説明すると、アンライセンスＵＢが１０メガのうちアイドルとなる領域が６メガとすると、制御部２２０は、この６メガの中から送信に必要な２メガを選択して送信する。
【0134】
以上のようにすることで、複数の候補から空いている領域を選択することができるため、送信が行われない確率が低下する。従って、アンライセンスバンドを用いたランダムアクセス手順が効率的になる。
【0135】
ここで、アンライセンスバンドＵＢの具体的な通知方法について説明する。
【0136】
通知方法１つ目の例としては、基地局１００から端末２００に送信タイミングに関する情報を通知する例である。オフセット情報を通知する方法としては、MIB（Master Information Block）やSIB1（System Information Block type 1）、SIB2（System Information Block type 2）のようなSIB（System Information Block）等を用いて報知情報として通知する。また、RRCのメッセージ（例えば、RRC Reconfiguration Message、RRC Setup Message等）を用いて端末個別に通知する。
【0137】
２つの目の例としては、リソース１５でメッセージ２が送信されている場合に、MAC PDU RARを送信する際に付随するPDCCHで端末２００に通知する。
【0138】
３つ目の例としては、新たなPDUまたはPDU内の構成情報を定義し、周波数オフセット情報を通知する。具体的には、例えば、割り当てられるアンライセンスバンドに対して、±Ｘメガを示す情報を通知する。例えば、PUCCHで２メガのアンライセンスバンドの帯域を通知し、新たに定義される新たなPDUまたはPDU内の構成情報に応じて±Ｘメガでキャリアセンス（LBT）を行うように制御する。
【0139】
なお、PDUを連結させる場合は、実施の形態２で説明しているPDU Delayのように連結することができる。
【0140】
以上、実施の形態６について説明した。上記説明から明らかなように、本実施の形態の無線通信システム１によれば、端末２００がアンライセンスバンドを用いてランダムアクセス手順の信号を送信する場合のランダムアクセス手順を効率的に行うことができる。
【0141】
実施の形態２乃至５では、端末２００から基地局１００に送信するランダムアクセス手順の信号の送信タイミングを変更が可能なようにする例を説明した。また、実施の形態６では、周波数軸で選択して送信する例を説明した。しかし、本願は、これに限らず、例えば、実施の形態２乃至６を組み合わせて用いても良い。要するに周波数軸及び時間軸両方で調整することもできる。このようにすることでアンライセンスバンドを用いたランダムアクセス手順がより効率的になる。なお、各々の情報の通知方法は、各実施の形態で説明している方法を用いる。また、同じ方法で通知する場合は、１つの信号にまとめて送信しても良い。
【0142】
また、実施の形態２乃至５では、競合型のランダムアクセス手順をベースに説明したが非競合型のランダムアクセス手順でも同様なことが可能である。また、非競合型のランダムアクセス手順でメッセージ１に適応する場合、実施の形態２乃至４で説明しているMAC PDU Delayを基地局１００がメッセージ０を送信する際に用いても良い。
【0143】
また、制御部２２０は、メッセージ１及びメッセージ３の両方の送信タイミングを実施の形態１乃至６で説明した方法を用いて送信タイミングや送信するアンライセンスの周波数等を制御してもよい。
【0144】
また、実施の形態１乃至６の基地局１００は、基地局１００から端末２００にランダムアクセス手順の信号を送信する際には、ライセンスバンドとする。要するに、LAAを用いる。
【0145】
また、実施の形態１乃至６の基地局１００は、基地局１００から端末２００にランダムアクセス手順の信号を送信する際には、アンライセンスバンドとしても良い。
【0146】
また、実施の形態３、４等で説明したランダムアクセス手順の信号の連続送信回数（送信回数）の最大値を通知し、端末２００の制御部２２０が０から最大値の間で選択するように制御しても良い。
［各実施形態の無線通信システムにおける各装置のハードウェア構成］
［各実施形態の無線通信システムにおける各装置のハードウェア構成］
【0147】
【0148】
図１５は、基地局１００のハードウェア構成を示す図である。図１５に示すように、基地局１００は、ハードウェアの構成要素として、例えばアンテナ３１０を備えるRF（Radio Frequency）回路３２０と、CPU（Central Processing Unit）３３０と、DSP（Digital Signal Processor）３４０と、メモリ３５０と、ネットワークIF（Interface）３６０とを有する。CPUは、バスを介して各種信号やデータ信号の入出力が可能なように接続されている。メモリ３５０は、例えばSDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のRAM（Random Access Memory）、ROM（Read Only Memory)、およびフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータ信号を格納する。
【0149】
図２に示す基地局１００の機能構成と図１５に示す基地局１００のハードウェア構成との対応を説明する。送信部１１１および受信部１１２（あるいは通信部１４０）は、例えばRF回路３２０、あるいはアンテナ３１０およびRF回路３２０により実現される。制御部１２０は、例えばCPU３３０、DSP３４０、メモリ３５０、不図示のデジタル電子回路等により実現される。デジタル電子回路としては、例えばASIC（Application Specific Integrated Circuit）、FPGA（Field-Programmable Gate Array）、LSI（Large Scale Integration）等が挙げられる。
なお、基地局１００において、複数のサブバンドで送信される複数のデータ信号を生成することもできるが、これらを生成するフィルタが、サブバンド毎に独立して構成されるようにしても良い。
なお、基地局１００において、複数のサブバンドで送信される複数のデータ信号を生成することもできるが、これらを生成するフィルタが、サブバンド毎に独立して構成されるようにしても良い。
【0150】
図１６は、端末２００のハードウェア構成を示す図である。図１６に示すように、端末２００は、ハードウェアの構成要素として、例えばアンテナ４１０を備えるRF回路４２０と、CPU４３０と、メモリ４４０とを有する。さらに、端末２００は、CPU４３０に接続されるLCD（Liquid Crystal Display）等の表示装置を有してもよい。メモリ４４０は、例えばSDRAM等のRAM、ROM、およびフラッシュメモリの少なくともいずれかを含み、プログラムや制御情報やデータ信号を格納する。
【0151】
図３に示す無線端末２００の機能構成と図１６に示す無線端末２００のハードウェア構成との対応を説明する。送信部２１１および受信部２１２（あるいは通信部２４０）は、例えばRF回路４２０、あるいはアンテナ４１０およびRF回路４２０により実現される。制御部２２０は、例えばCPU４３０、メモリ４４０、不図示のデジタル電子回路等により実現される。デジタル電子回路としては例えば、例えばASIC、FPGA、LSI等が挙げられる。
【符号の説明】
【0152】
１ 無線通信システム
２ 無線通信システム
１００ 基地局
Ｃ１０ セル
１１０ 無線通信部
１１１ 送信部
１１２ 受信部
１２０ 制御部
１３０ 記憶部
１４０ 通信部
２００ 端末
２００Ａ－２００Ｆ 端末
２１０ 通信部
２１１ 送信部
２１２ 受信部
２２０ 制御部
２３０ 記憶部
３１０ アンテナ
３２０ ＲＦ回路
３３０ ＣＰＵ
３４０ ＤＳＰ
３５０ メモリ
３６０ ネットワークＩＦ
４１０ アンテナ
４２０ ＲＦ回路
４３０ ＣＰＵ
４４０ メモリ
２ 無線通信システム
１００ 基地局
Ｃ１０ セル
１１０ 無線通信部
１１１ 送信部
１１２ 受信部
１２０ 制御部
１３０ 記憶部
１４０ 通信部
２００ 端末
２００Ａ－２００Ｆ 端末
２１０ 通信部
２１１ 送信部
２１２ 受信部
２２０ 制御部
２３０ 記憶部
３１０ アンテナ
３２０ ＲＦ回路
３３０ ＣＰＵ
３４０ ＤＳＰ
３５０ メモリ
３６０ ネットワークＩＦ
４１０ アンテナ
４２０ ＲＦ回路
４３０ ＣＰＵ
４４０ メモリ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15】
【図16】