JP2018110277A - 端末装置および基地局装置 - Google Patents

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宏道 留場
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友樹 吉村
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Abstract

【課題】端末装置が周波数リソース割当を含む制御情報の検出として一定の回数の復号を要し、アップリンクの周波数リソース割当を含む制御情報を検出したサブフレームからデータ伝送に要するオーバヘッドを減らすことができない問題があった。
【解決手段】端末装置から送信された信号を受信する基地局装置であって、端末装置が低遅延のデータ送信を行う第1のデータ送信と低遅延でないデータ送信を行う第2のデータ送信のいずれを用いるかの情報を保持する低遅延伝送管理部と前記第1のデータ送信時に用いるリソース割当に関する情報を含む第1の制御情報を生成する制御信号生成部とデータ送信に用いる送信パラメータを含む第2の制御情報をリソースに割り当てる制御情報割当部を有し、前記制御情報割当部は前記第1のデータ送信時に前記第1の制御情報に基づいて前記制御情報を割り当てる。
【選択図】図2

Description

本発明は、端末装置および基地局装置に関する。
移動体通信システムでは、急増するトラフィックに対応するため、3GPP(Third Generation Partnership Project)のLTE(Long Term Evolution)、LTE−A(LTE-Advanced)では、広帯域化を実現するCA(Carrier Aggregation)技術やMIMO(Multiple Input Multiple Output)などのピークデータレートを向上させる技術が標準化されている。
また、3GPPのLTEのRel.8ではそれ以前のリリースに比べて低遅延伝送を実現しているが、今後のLTEの通信システムの利用シーンとして考えられる乗り物の遠隔操作や遠隔運転、または低遅延伝送が必要な特別用途のMTC(Machine Type Communication、もしくはMachine-to-Machine Communicationとも呼称される)などリアルタイムのアプリケーションなどでは現在よりもさらなる低遅延のデータ伝送が必要とされている。
そこで、低遅延伝送を実現する方法として、後方互換性を満たしつつ一回のデータ伝送の単位であるTTI(Transmission Time Interval)を従来の半分とすることや予め上り回線(端末装置から基地局装置への通信、以下、アップリンクとする)に関する情報を通知しておき、データ発生からデータ送信までに要する時間を短くする方法などが検討されている(非特許文献1)。
現在のLTE、LTE−Aシステムにおけるアップリンク伝送では、端末装置はアップリンクで伝送するデータが発生後、SR(Scheduling Request)を送信することで基地局装置に対してアップリンク伝送に用いる周波数リソース割当を要求する。端末装置は、周波数リソース割当を含む制御情報のDCI(Downlink Control Information、UL grantとも呼称される)が送信されるPDCCH(Physical Downlink Control CHannel)やEPDCCH(Enhanced PDCCH)をブラインドデコーディングによりモニタリングする。端末装置は、アップリンクの周波数リソース割当を含む制御情報を検出後に、この制御情報を検出したサブフレームから4サブフレーム後にアップリンクのデータ伝送を行う。
Ericsson,Huawei, "New SI proposal: Study on Latency reduction techniques for LTE,"RP-150465, 3GPP, March 2015
しかしながら、端末装置が周波数リソース割当を含む制御情報の検出に用いるブラインドデコーディングでは1つのコンポーネントキャリア(CC: Component CarrierもしくはServing cellとも呼称される)毎に一定のブラインドデコーディング回数を要し、アップリンクの周波数リソース割当を含む制御情報を検出したサブフレームからデータ伝送に要するオーバヘッドを減らすことができない問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、端末装置がアップリンクのデータ発生からデータ伝送に要するオーバヘッドを減らすことができる通信方法を提供することにある。
(1)本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、端末装置から送信されたデータ信号を受信する基地局装置であって、端末装置が低遅延のデータ送信を行う第1のデータ送信と端末装置が低遅延でないデータ送信を行う第2のデータ送信のいずれを用いるかの情報を保持する低遅延伝送管理部と、前記第1のデータ送信時に用いるリソース割当に関する情報を含む第1の制御情報を生成する制御信号生成部と、前記端末装置がデータ送信に用いる送信パラメータを含む第2の制御情報をリソースに割り当てる制御情報割当部とを有し、前記制御情報割当部は、前記第1のデータ送信時に前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報に基づいて前記制御情報を割り当てる。
(2)また、本発明の一態様は、前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、サーチスペースを指定する情報である。
(3)また、本発明の一態様は、前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、PDCCHもしくはEPDCCHを指定する情報である。
(4)また、本発明の一態様は、前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、アグリゲーションレベルを指定する情報である。
(5)また、本発明の一態様は、前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、ペイロードサイズを指定する情報である。
(6)また、本発明の一態様は、前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、コンポーネントキャリアを指定する情報である。
(7)また、本発明の一態様は、基地局装置に対してデータ信号を送信する端末装置であって、低遅延のデータ送信を行う第1のデータ送信もしくは端末装置が低遅延でないデータ送信を行う第2のデータ送信のいずれかでデータを送信する送信処理部と、第1の制御情報によって通知された前記第1のデータ送信時に用いるリソース割当に関する情報を保持する制御情報記憶部と、前記第1のデータ送信もしくは前記第2のデータ送信のいずれかで用いる送信パラメータを含む第2の制御情報を検出する制御情報検出部とを有し、前記制御情報検出部は前記第2の制御情報が配置される可能性のあるリソースの中で、前記第1の制御情報によって通知された前記リソースを優先的に検出処理する。
(8)また、本発明の一態様は、前記第1の制御情報によって通知された前記第1のデータ送信時に用いるリソース割当に関する前記情報は、サーチスペースを指定する情報、PDCCHもしくはEPDCCHを指定する情報、アグリゲーションレベルを指定する情報、ペイロードサイズを指定する情報、コンポーネントキャリアを指定する情報の少なくとも1つを含む。
本発明によれば、端末装置がアップリンクのデータ発生からデータ伝送に要するオーバヘッドを低減することができる。
本発明に係るシステムの構成の一例を示す図である。 本発明に係る端末装置の構成の一例を示す図である。 本発明に係る送信信号生成部101の構成の一例を示す図である。 本発明における従来のアップリンク伝送のシーケンスチャートの一例を示す図である。 本発明に係るアップリンク伝送のシーケンスチャートの一例を示す図である。 本発明に係る基地局装置の構成の一例を示す図である。 本発明に係る信号分離部204の構成の一例を示す図である。 本発明に係る信号検出部205の構成の一例を示す図である。 本発明に係るブラインドデコーディングの候補の一例を示す図である。 本発明に係るアップリンク伝送のシーケンスチャートの一例を示す図である。 本発明に係る基地局装置の構成の一例を示す図である。 本発明に係る信号分離部204の構成の一例を示す図である。 本発明に係る端末装置の構成の一例を示す図である。 本発明に係る送信信号生成部101の構成の一例を示す図である。
以下、図面を参照しながら、実施形態について説明する。以下の各実施形態では、通信システムは、基地局装置(送信装置、セル、送信点、送信アンテナ群、送信アンテナポート群、コンポーネントキャリア、サービングセル、eNodeB、Pico eNodeB、スモールセル、RRH: Radio Remote Head、LPN: Low Power Node)および端末装置(端末、移動端末、受信点、受信端末、受信装置、受信アンテナ群、受信アンテナポート群、UE: User Equipment)を備える。また、本明細書中は、上り回線(端末装置から基地局装置への通信、以下、アップリンクとする)のシングルアンテナ送信を前提としているが、本発明をマルチアンテナ送信のシングルユーザMIMO(Multiple Input Multiple Output)もしくは複数の端末装置が同一の時間と周波数リソースを用いるマルチユーザMIMOに適用しても良い。また、基地局装置と端末装置間の制御情報の送信だけでなく、基地局装置と中継局装置間や中継局装置と端末装置間や端末間通信に本発明を適用しても良い。
図1は、本発明に係るシステムの構成の一例を示す。該システムは、基地局装置10、端末装置21〜25から構成される。なお、端末装置の数はこの例に限定されない他、各装置のアンテナ数は1であっても良いし、複数あっても良い。また、基地局装置10は無線事業者がサービスを提供する国や地域から使用許可が得られた、いわゆるライセンスバンド(licensed band)による通信を行っても良いし、国や地域からの使用許可を必要としない、いわゆるアンライセンスバンド(unlicensed band)による通信を行っても良い。また、基地局装置10は、カバレッジの広いマクロ基地局装置であっても良いし、マクロ基地局装置よりカバレッジが狭いピコ基地局装置(Pico eNB;evolved Node B、Small Cell、Low Power Node、Remote Radio Headとも呼称される)でも良い。また、本明細書においてライセンスバンド以外の周波数帯域は、アンライセンスバンドの例に限定されず、ホワイトバンド(ホワイトスペース)等でも良い。また、基地局装置10はLTEの通信で用いられる帯域のコンポーネントキャリア(CC: Component CarrierもしくはServing cellとも呼称される)を複数使用するCA(Carrier Aggregation)技術を適用しても良い。
基地局装置10は、下り回線(基地局装置から端末装置への通信、以下、ダウンリンクとする)のデータ信号をPDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)で送信し、データ信号に用いる送信パラメータを含む制御情報はPDCCH(Physical Downlink Control CHannel)やEPDCCH(Enhanced PDCCH)で送信する。また、端末装置21〜25は、PDCCHもしくはEPDCCHで通知される制御情報のDCI(Downlink Control Information、DL grantとも呼称される)をブラインドデコーディングで検出し、DCIに含まれる送信パラメータに基づいてダウンリンクのデータ信号の検出を行う。また、アップリンク伝送においては、端末装置21〜25は、基地局装置10よりPDCCHもしくはEPDCCHで送信されるDCI(アップリンク伝送の送信パラメータの通知を行う場合はUL grantとも呼称される)をブラインドデコーディングで検出し、DCIに含まれる送信パラメータに基づいてアップリンク伝送におけるデータ伝送を行う。アップリンク伝送におけるデータ伝送は、PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)で送信され、アップリンク伝送の制御情報、例えばSR(Scheduling Request)やダウンリンクのデータに対するACK/NACK(Acknowledgement / Negative Acknowledgement)や伝搬路品質情報(CSI: Channel State Information)はPUCCH(Physical Uplink Control CHannel)で送信される。
ここで、基地局装置10は、各端末装置より送信される制御情報より端末装置の中で低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置と低遅延のアップリンク伝送が必要ない端末装置に分類する。基地局装置10は、低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置に対してアップリンク伝送における周波数リソース割当に関する情報を予め通知する。低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置よりSR(Scheduling Request)やRACH(Random Access CHannel)で周波数リソース割当の要求を受信した場合、基地局装置10は予め通知した周波数リソース割当に関する情報に基づいて低遅延伝送用の制御情報を送信する。一方、基地局装置10は、周波数スケジューリングで各端末装置へアップリンクのデータ伝送で用いる周波数リソースを決定する。低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置は、基地局装置より通知された低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報に基づいてブランドデコーディングを行う。低遅延伝送用の制御情報を検出した場合は、端末装置がアップリンク伝送における周波数リソース割当を含む制御情報を検出したサブフレームからデータ伝送を行うサブフレームまでの間隔を短くしてデータ伝送を行う。以下の実施形態では、端末装置がアップリンク伝送における周波数リソース割当を含む制御情報を検出したサブフレームからデータ伝送を行うサブフレームまでの間隔が短いデータ伝送を実現する方法について説明する。
本発明における低遅延伝送は、端末装置で送信データが発生してからデータ送信までに要するオーバヘッドを削減しても良いし、端末装置で送信データが発生してからデータ送信に対するACK/NACKを端末装置が受信するまでのオーバヘッドを削減しても良い。また、本発明における低遅延伝送は、端末装置で送信データが発生してからSR送信やUL Grant受信を行わずに端末装置がデータ送信を行う方法で実現されても良い。また、本発明における低遅延伝送は、低遅延伝送が可能なサブフレームもしくはスロットが予め設定され、低遅延伝送が可能なサブフレームもしくはスロットのみでSR送信やUL Grant受信を行わずに端末装置がデータ送信を行う方法で実現されても良い。また、本発明における低遅延伝送は、低遅延伝送のスケジューリングが可能なサブフレームもしくはスロットが予め設定され、低遅延伝送が可能なサブフレームもしくはスロットでUL Grantを受信した場合に少ないオーバヘッドでデータ送信することで実現されても良い。また、本発明における低遅延伝送は、TTIを従来の1msec(サブフレーム単位)から短くして、例えば0.5msec(スロット単位)でのスケジューリングやデータ送信、ACK/NACK送信を行っても良い。
(第1の実施形態)
図2に、本発明に係る端末装置の構成の一例を示す。ただし、本発明に必要な最低限のブロックを示している。同図は説明を簡単にするために、端末装置の送受信アンテナをそれぞれ1本としているが、複数の送信アンテナを有して各送信アンテナで同様の処理をしても良いし、複数の受信アンテナを有して受信アンテナダイバーシチを行っても良い。端末装置は、基地局装置からPDCCH、EPDCCHやPDSCHで送信された信号を受信アンテナ106で受信し、無線受信部107に入力する。無線受信部107は、受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、A/D(Analog/Digital;アナログ/ディジタル)変換し、ディジタル信号からCP(Cyclic Prefix)を除去した信号を制御情報検出部108に入力する。制御情報検出部108は、入力された受信信号列を高速フーリエ変換により時間領域信号列から周波数領域信号列に変換し、PDCCHもしくはEPDCCHの中で設定されるCSS(Common Search Space)もしくはUSS(UE-specific Search Space)において、DCIフォーマットをブラインドデコーディングすることで制御情報を検出する。ここで、ブランドデコーディングで検出するDCIフォーマットは、ダウンリンクの送信モードやRRC(Radio Resource Control)の設定によって決まる。
ここで、DCIフォーマットは、用途に応じて複数のフォーマットが規定され、ダウンリンク伝送のシングルアンテナ用のDCIフォーマット1、送信ダイバーシチ用のDCIフォーマット1A、SU−MIMO用のDCIフォーマット1B、2、2B、2C、Large Delay CDD(Cyclic Delay Diversity)用のDCIフォーマット2A、MU−MIMO用のDCIフォーマット2Cやダウンリンクの協調通信用のDCIフォーマット2Dなどが定義され、アップリンク伝送のシングルアンテナ用のDCIフォーマット0、MIMO用のDCIフォーマット4が定義されている。制御情報検出部108は、CSSとUSSを所定の回数のブラインドデコーディングを行い、ダウンリンク伝送もしくはアップリンク伝送用のDCIフォーマットの検出を試みる。また、制御情報検出部108は、予め低遅延伝送用の情報を受信している場合は制御情報記憶部109より低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報が入力され、低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報に基づいてブラインドデコーディングを行う。詳細は後述する。制御情報検出部108は、ブラインドデコーディングで制御情報を検出した場合、DCIフォーマットで通知された送信パラメータのリソース割当(RA: Resource AllocationもしくはResource Assignment、以下RA情報とする)やMCS(Modulation and Coding Scheme)、送信電力の制御値を送信信号生成部101に出力する。また、制御情報検出部108は、PDSCHで上位層の制御情報のRRCシグナリングで制御情報を受信した場合、制御情報の受信処理により検出する。ここで、RRCシグナリングで通知される制御情報には、ダウンリンクの送信モードの情報やアップリンクのMIMO送信を行うか否かの情報や低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報などが含まれる。また、制御情報検出部108は、低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報を受信した場合は制御情報記憶部109に入力する。
送信信号生成部101は、ブラインドデコーディングで検出した送信パラメータとアップリンク伝送で送信するデータビット列が入力される。図3に、本発明に係る送信信号生成部101の構成の一例を示す。同図より、入力されたデータビット列は誤り訂正符号化部1011に入力される。誤り訂正符号化部1011は、入力されたデータビット列に対し、誤り訂正符号の符号化を施す。誤り訂正符号には、例えば、ターボ符号やLDPC(Low Density Parity Check)符号、畳み込み符号などが用いられる。誤り訂正符号化部1011で施される誤り訂正符号の種類は、送受信装置で予め決められていても良いし、送受信機会毎に制御情報として通知されても良いし、送信モードに応じて予め決められたパラメータと制御情報で通知されたパラメータによって切り替えても良い。また、誤り訂正符号化の符号化率が制御情報検出部108より入力され、誤り訂正符号化部1011はパンクチャリング(レートマッチング)によりダウンリンクのデータ伝送に用いる符号化率を実現する。
変調部1012は、変調方式の情報が制御情報検出部108より入力され、誤り訂正符号化部1011から入力された符号化ビット列に対して変調を施すことで、変調シンボル列を生成する。変調方式には、例えば、QPSK(Quaternary Phase Shift Keying;四相位相偏移変調)、16QAM(16-ary Quadrature Amplitude Modulation;16直交振幅変調)、64QAMや256QAMなどがある。変調部1012は、生成した変調シンボル列をDFT部1013へ出力する。DFT部1013は、入力された変調シンボルを離散フーリエ変換することで、時間領域信号から周波数領域信号に変換し、得られた周波数領域信号を送信信号割当部1014へ出力する。
送信信号割当部1014は、DFT部1013より送信信号列が入力され、さらに制御情報検出部108よりRA情報が入力される。送信信号割当部1014は、RA情報に基づいて送信信号列を割り当てる。周波数リソースの割当は、1TTI(7OFDMシンボルから構成される1スロットもしくは14OFDMシンボルから構成される1サブフレームもしくは1以上のOFDMシンボルから構成される単位)の12サブキャリアから構成されるRB(Resource Block)単位もしくは、複数のRBをグループ化したRBG(Resource Block Group)単位で行う例について説明する。また、RA情報では連続的なRB(もしくはRBG)を示して良いし、非連続なRBG(もしくはRB)を示しても良い。参照信号多重部1015は、送信信号割当部1014より周波数領域のデータ信号列が入力され、参照信号生成部1016より参照信号列が入力され、これらの信号列を多重することで、送信信号のフレームを生成する。ただし、参照信号多重部1015は時間領域でデータ信号と参照信号を多重しても良い。参照信号多重部1015で多重される参照信号には、基地局装置がアップリンク伝送のデータ信号の復調に用いるDMRS(De-Modulation Reference Signal)や基地局装置がアップリンク伝送の周波数応答の推定に用いるSRS(Sounding Reference Signal)がある。
一方、制御信号生成部1018は、PUCCHで送信するアップリンク伝送の制御情報の伝搬路品質情報(CSI: Channel State Information)やSR(Scheduling Request)、ACK/NACK(Acknowledgement / Negative Acknowledgement)を生成し、制御情報多重部1017に出力する。また、制御信号生成部1018は、低遅延伝送が必要な場合に、基地局装置より予めアップリンク伝送における周波数リソース割当に関する情報を受信する必要があるため、低遅延伝送の設定要求を生成する。制御情報多重部1017は、データ信号と制御情報を多重する。ただし、データ信号もしくは制御情報のいずれか一方のみの送信タイミングでは、データ信号をPUSCHに配置した伝送もしくは制御情報をPUCCHもしくはPUSCHに配置した伝送となる。PUSCHに配置する制御情報には、PH(Power Headroom)などがある。また、PUCCHで送信する制御情報とPUSCHで送信する信号の同時送信ができない端末装置は、PUCCHで送信する制御情報とPUSCHで送信する信号が同一のタイミング(同一のサブフレームもしくは同一のスロットもしくは同一のTTI)での送信となった場合、PUCCHで送信する制御情報のみを送信する。
IFFT部102は、周波数領域の送信信号のフレームが入力され、各OFDMシンボル単位で逆高速フーリエ変換することで、周波数領域信号列から時間領域信号列に変換する。送信電力制御部103は、制御情報検出部108より入力される送信電力の制御値に応じて送信電力制御を施し、送信処理部104に出力する。送信処理部104は、信号列にCPを挿入し、D/A(Digital/Analog;ディジタル/アナログ)でアナログの信号に変換し、変換後の信号を伝送に使用する無線周波数にアップコンバートする。送信処理部104は、アップコンバートした信号を、PA(Power Amplifier)で増幅し、増幅後の信号を、送信アンテナ105を介して送信する。以上のように、端末装置は、DFTS−OFDM(Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing、SC-FDMAとも称される)信号を送信する。ただし、端末装置は、OFDMでデータ伝送をしても良く、その場合はDFT部1013が不要となる。
ここで、図4に、従来のアップリンク伝送のシーケンスチャートの一例を示す。まず、基地局装置は、SR送信用のリソースや送信電力制御に関する情報などを含む情報を上位層の制御情報(例えばRRC)で送信する(S100)。端末装置は、アップリンク伝送するデータが発生し、UL Grantを受信していない場合、UL Grantを要求するためにSRを送信する(S101)。基地局装置は、SRを受信後、PDCCHやEPDCCHでUL Grantをサブフレームkで端末装置に送信する(S102)。端末装置は、SR送信後にPDCCHやEPDCCHをブラインドデコーディングすることで、UL Grantを受信する。端末装置は、FDD(Frequency Division Duplexもしくはframe structure type1とも呼称される)の場合、PDCCHやEPDCCHをブラインドデコーディングでUL Grantを検出後にサブフレームk+4で、UL Grantに含まれる送信パラメータに基づくデータ送信を行う(S103)。ただし、TDD(Time Division Duplexもしくはframe structure type2とも呼称される)の場合は、サブフレームk+4がアップリンク伝送可能なサブフレームとは限らないため、サブフレームk+4とは異なるサブフレームのデータ伝送となることもある。以下、説明を簡単にするため、FDDの場合に限定して説明するが、本発明はTDDにも適用可能である。基地局装置は、端末装置が送信したデータを検出し、サブフレームk+8で検出したデータに誤りがあったか否かを示すACK/NACKを送信する(S104)。ここで、S101において、端末装置はRRCでSR送信用のリソースが通知されていない場合、RACH(Random Access CHannel)を用いてUL Grantを要求する。また、S102において、ダイナミックスケジューリングの場合は、1サブフレームのみのデータ送信が可能だが、SPS(Semi-Persistent Scheduling)の場合は周期的なデータ送信が許可され、SPSの周期などの情報はS100のRRCで通知されるものとする。
図5に、本発明におけるアップリンク伝送のシーケンスチャートの一例を示す。同図は、端末装置が低遅延伝送を行う場合を示している。基地局装置は、図4のS100で送信する上位層の制御情報(例えばRRCシグナリング)に加えて、低遅延伝送用の情報として、予め通知するアップリンク伝送における周波数リソース割当に関する情報を送信する(S200)。端末装置は、アップリンク伝送するデータが発生し、UL Grantを受信していない場合、UL Grantを要求するためにSRを送信する(S201)。基地局装置は、SRを受信後、後述の方法によりPDCCHやEPDCCHでUL Grantをサブフレームkで端末装置に送信する(S202)。端末装置は、PDCCHやEPDCCHをブラインドデコーディングでUL Grantを検出後にサブフレームk+dで、UL Grantに含まれる送信パラメータに基づくデータ送信を行う(S203)。ただし、従来よりも低遅延伝送の場合であり、d≦4となる。基地局装置は、端末装置が送信したデータを検出し、検出したデータに誤りがあったか否かを示すACK/NACKをサブフレームk+d+hで送信する(S204)。ただし、従来よりも低遅延伝送の場合であり、h≦4となる。以上のように、d<4とすれば、データ発生から端末装置がデータ伝送までのオーバヘッドを従来と比較して短くすることができ、d+h<8とすれば、データ発生から端末装置がデータのACK/NACK受信までのオーバヘッドを従来と比較して短くすることができる。
図6に、本発明に係る基地局装置の構成の一例を示す。ただし、本発明に必要な最低限のブロックを示している。同図は説明を簡単にするために、基地局装置の送受信アンテナをそれぞれ1本として説明するが、複数有していても良い。基地局装置は、受信アンテナ201でアップリンク伝送された信号を受信し、受信処理部202に入力する。受信処理部202は、受信信号をベースバンド周波数にダウンコンバートし、A/D変換し、ディジタル信号からCPを除去する。受信処理部202はCP除去後の信号をFFT部203に出力する。FFT部203は、入力された受信信号列を高速フーリエ変換により時間領域信号列から周波数領域信号列に変換し、周波数領域信号列を信号分離部204に出力する。
図7に、本発明に係る信号分離部204の構成の一例を示す。同図より、信号分離部204では、FFT部203より入力された周波数領域信号列が参照信号分離部2041に入力される。参照信号分離部2041は、SRSやDMRSとその他の信号に分離し、それぞれ伝搬路推定部206と制御情報分離部2042に出力する。制御情報分離部2042は、入力された信号をPUCCH、PUSCHで送信される制御信号とPUSCHで送信されるデータ信号に分離し、それぞれ制御情報検出部2044と割当信号抽出部2043に出力する。制御情報検出部2044は、受信信号からPUCCHで送信された制御情報やPUSCHで送信されるPHなどの制御情報を検出し、無線リソース制御部210に入力する。割当信号抽出部2043は、端末装置に制御情報として通知したRA情報に基づいて所望信号を抽出し、信号検出部205に入力する。
伝搬路推定部206は、データの復調用のDMRSが入力された場合には、推定した周波数応答を信号検出部205に出力する。また、伝搬路推定部206は、SRSが入力された場合はアップリンク伝送の周波数スケジューリングに用いる周波数応答を推定し、推定値を無線リソース制御部210に入力する。無線リソース制御部210は、アップリンク伝送の周波数スケジューリングとしてSRSより推定した周波数応答やPH、受信したSR、前のサブフレームで受信した信号の復号結果のACK/NACKより周波数リソースの割当を決定する。周波数リソースの割当は、1TTI(1スロットもしくは1サブフレームもしくは1以上のOFDMシンボルから構成される単位)の12サブキャリアから構成されるRB単位もしくは、RBG単位で行うことを前提に説明するが、本発明はこれに限定されない。ここで、1サブフレームは2スロットで構成され、1スロットは7OFDMシンボルから構成される例とするが、本発明はサブフレーム構成もこの例に限定されない。無線リソース制御部210は、周波数スケジューリングにおいて伝搬路品質情報に基づくリソース割当(RA: Resource AllocationもしくはResource Assignment、以下RA情報とする)や適応変調符号化(Adaptive Modulation and Coding、リンクアダプテーションとも呼称される)でMCS(Modulation and Coding Scheme)やMIMO(Multiple Input Multiple Output)伝送の適用、MIMO伝送の場合はストリーム数(レイヤ数)を決定する。無線リソース制御部210は、制御情報生成部207にRA情報、MCS、ストリーム数の情報を入力する。
制御情報生成部207は、入力された制御情報を各端末装置のアップリンクのMIMOを適用するか否かに応じて決まるDCIフォーマットに応じた制御情報を端末装置毎に生成する。また、制御情報生成部207は、ダウンリンク伝送用の制御情報を生成する場合、ダウンリンクの送信モードやRRC(Radio Resource Control)の設定によって決まるDCIフォーマットに応じた制御情報を端末装置毎に生成する。制御情報生成部207は、生成したDCIフォーマットに基づく制御情報をPDCCHもしくはEPDCCHのCSSやUSSに配置して送信するために制御情報割当部212に入力する。制御情報生成部207は、生成したDCIフォーマットの宛先の端末装置の情報を低遅延伝送管理部211に入力する。また、制御情報生成部207は、RRCシグナリングで低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報を通知する場合、低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置の情報を低遅延伝送管理部211に入力する。ただし、本発明は既存のアップリンク伝送の送信モードに適用している場合について説明しているが、低遅延用のアップリンク伝送の送信モードが存在し、基地局装置が制御情報で低遅延用のアップリンク伝送の送信モードを設定した端末装置の情報が低遅延伝送管理部211に入力されても良い。
低遅延伝送管理部211は、低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置の情報が入力された場合、情報を保持する。低遅延伝送管理部211は、生成したDCIフォーマットの宛先の端末装置の情報が入力された場合、保持している低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置が含まれるかを識別し、DCIフォーマットの宛先かつ低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置の情報を制御情報割当部212に入力する。制御情報割当部212は、後述する方法によりPDCCHまたはEPDCCHのCSSもしくはUSSに入力されたDCIフォーマットを宛先の端末装置が低遅延のアップリンク伝送が必要か否かの情報に基づいて配置する。制御情報送信部208は、周波数領域の信号列を時間領域信号に変換後にCPを挿入し、D/Aでアナログの信号に変換し、変換後の信号を伝送に使用する無線周波数にアップコンバートする。制御情報送信部208は、アップコンバートした信号をPAで増幅し、増幅後の信号を、送信アンテナ209を介して送信する。ここで、基地局装置の構成例に図示していないが、PDSCHで送信するダウンリンク伝送のデータ信号も生成し、PDCCHやEPDCCHで送信する制御情報や参照信号と多重して送信する。ここで、ダウンリンクの参照信号は、CRS(Cell-Specific Reference Signal)、PDSCHに関連するURS(UE-Specific Reference Signal)、EPDCCHに関連するDMRS(De-Modulation Reference Signal)、NZP CSI−RS(Non-Zero Power Channel State Information Reference Signal)、ZP CSI−RS(Zero Power Channel State Information Reference Signal)やDRS(Discovery Reference Signal、Discovery signal)が含まれる。
図8に、本発明に係る信号検出部205の構成の一例を示す。信号検出部205は、信号分離部204より入力されたデータ信号列が等化部2051に入力される。等化部2051は、伝搬路推定部206より入力された周波数応答の推定値より所望信号のMMSE規範に基づく等化重みを生成し、所望信号に乗算する。等化部2051は、等化後の端末装置毎の信号をIDFT部2052−1〜2052−Uに出力する。IDFT部2052−1〜2052−Uは、周波数領域の等化後の受信信号を時間領域信号に変換する。復調部2053−1〜2053−Uは、図示していないが予め通知されている、もしくは予め決められている変調方式の情報が入力され、時間領域の受信信号列に対して復調処理を施し、ビット系列のLLR(Log Likelihood Ratio)、つまりLLR列を得る。
復号部2054−1〜2054−Uは、図示していないが予め通知されているもしくは予め決められている符号化率の情報が入力され、LLR列に対して復号処理を行う。復号部2054−1〜2054−Uは、復号後のLLR列を硬判定し、巡回冗長検査(CRC: Cyclic Redundancy Check)より誤りビットの有無を判別し、誤りビットの有無の情報を無線リソース制御部210に出力する。ここで、本実施形態の受信処理では説明を簡単にするために干渉キャンセラを適用しない場合について説明したが、逐次干渉キャンセラ(SIC: Successive Interference Canceller)や繰り返し処理を行うターボ等化により信号検出しても良い。その場合、復号部2054−1〜2054−Uは、復号器出力の外部LLRもしくは事後LLRを図示していないソフトレプリカ生成部に出力する。ここで、外部LLRと事後LLRの違いは、それぞれ復号後のLLRから復号部2054−1〜2054−Uに入力される事前LLRを減算するか、否かである。ソフトレプリカ生成部は、入力されたLLR列を端末装置がデータ伝送に用いた変調方式に応じてシンボルレプリカを生成し、シンボルレプリカをDFTで周波数領域の信号に変換し、各端末装置が使用したリソースに信号を割り当て、周波数応答を乗算することでソフトレプリカを生成する。また、図示していないキャンセル処理部は、等化部2051に入力される信号列からソフトレプリカを減算することで受信信号に対してキャンセル処理を施し、等化部2051に入力する。等化部2051以降の処理は同様であり、復号部2054−1〜2054−Uは、SICの処理やターボ等化の繰り返し回数が所定の回数に達した場合、復号後のLLR列を硬判定し、巡回冗長検査(CRC: Cyclic Redundancy Check)より誤りビットの有無を判別し、誤りビットの有無の情報を無線リソース制御部210に出力する。
ここで、本発明はSICやターボ等化で除去する干渉はシングルキャリア伝送で生じるISI(Inter-Symbol Interference)に限定されず、IUI(Inter-User Interference)などのその他の干渉を除去しても良い。また、本発明は干渉キャンセラも誤り訂正復号の結果を用いるCWIC(Codeword level Interference Cancellation)に限定されず、誤り訂正復号をせずに復調結果を用いるSLIC(Symbol level Interference Cancellation)を用いても良いし、並列干渉キャンセラ(PIC: Parallel Interference Canceller)や最尤検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)を用いても良い。
本実施形態では、図5のS220で基地局装置が低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置に対して低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報として、周波数リソース割当を通知するサーチスペースの情報を通知する。まず、端末装置は、1つのコンポーネントキャリアのみでの通信を行っている場合、44回のブラインドデコーディングを行う必要がある。PDCCHの場合は、図9に示している通りUSSのブラインドデコーディングを行う候補数が16存在し、さらにDCIフォーマット0/1Aと送信モードに応じたDCIフォーマットの2種類のペイロードサイズでの復号が必要であり、32回の復号を行う。また、CSSのブラインドデコーディングを行う候補数が6存在し、さらにDCIフォーマット0/1Aと1Cの2種類のペイロードサイズでの復号が必要であり、12回の復号を行う。さらに、UL MIMOが設定されている場合はUSSで復号するペイロードサイズにDCIフォーマット4が加わり、3種類となるためUSSで48回の復号が必要となり、CSSと合わせると60回のブラインドデコーディングを行う必要がある。
そのため、端末装置はサブフレームkで受信した信号列に対して、ブラインドデコーディングを最低でも44回行い、さらにUL Grantを検出した場合はUL Grantに含まれる送信パラメータで生成した送信信号を4サブフレーム後に伝送する。図5のd<4となる低遅延伝送を行うためには、より短い時間でブラインドデコーディングと送信信号の生成が必要となる。そこで、本実施形態では、基地局装置は制御情報生成部207において低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるサーチスペースの情報を含む制御情報を生成し、制御情報送信部208において生成した制御情報を送信する。例えば、このサーチスペースの情報とはサーチスペース種別を示すことができ、低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置するサーチスペースをUSSに限定する、もしくはCSSに限定するなどである。制御情報生成部207は、低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるサーチスペースの情報を端末装置に対して送信した場合、端末装置の情報とサーチスペースの情報を低遅延伝送管理部211に入力する。低遅延伝送管理部211は、制御情報生成部207より入力されるUL Grantを送信する端末装置の情報と低遅延伝送を行うか否かの情報が入力され、低遅延伝送を行う端末装置が存在する場合にはUL Grantを配置するリソース情報を制御情報割当部212に入力する。制御情報割当部212は、低遅延伝送を行う端末装置が存在する場合、端末装置に対して通知したUL Grantを配置する可能性があるサーチスペースのいずれかのリソースにUL Grantを割り当てる。ここで、端末装置が低遅延伝送を行うか否かの情報は端末装置よりSRと一緒に制御情報で通知されても良いし、低遅延伝送用の制御情報を端末装置へ通知した場合は常に低遅延伝送としても良い。
一方、端末装置は、制御情報検出部108において低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるサーチスペースの情報を受信した場合は制御情報記憶部109に入力する。制御情報記憶部109は、優先してブラインドデコーディングするサーチスペースの情報を保持しており、ブラインドデコーディングする場合に制御情報検出部108へ入力する。これは、端末装置が優先してブラインドデコーディングするサーチスペースを指定することで、少ないブラインドデコーディング回数で低遅延伝送用のUL Grantを検出することができる。例えば、低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置するサーチスペースをCSSに限定すれば、最大12回のブラインドデコーディングで少なくとも低遅延伝送を行うためのUL Grantを検出することができる。ただし、同時にダウンリンク伝送の周波数リソース割当を含むDL Grantが送信される可能性がある場合は、合計のブラインドデコーディング回数は従来と同様である。そのため、端末装置は制御情報検出部108において優先的に低遅延伝送のUL Grantが配置されるサーチスペースをブラインドデコーディングすることでUL Grantの受信からデータ送信までの期間が短いデータ伝送を実現できる。ここで、基地局装置がUL Grantと同様のブラインドデコーディング回数となるようにDL Grantの配置に制限を与えてもよい。このようにすることで、ULかDLかに関わらず、ブラインドデコーディング回数を制限することが可能となる。この結果、DLにおいても低遅延伝送が可能となる他、ブラインドデコーディングが減少することにより、端末装置の消費電力を抑えることも可能となる。なおブラインドデコーディング回数に制限がかけられていることは、RRC等によって端末装置に通知されていてもよい。また、低遅延伝送の送信モードが設定されている場合は、UL Grantを上述の少ないブラインドデコーディング回数で検出し、DL Grantは検出しないようにしても良い。この場合は、ブラインドデコーディング回数を抑えることができ、低遅延伝送と同時に端末装置の消費電力を抑えることも可能となる。また、低遅延伝送の送信モードが設定されている場合は、一部のサブフレームでDL Grantは検出しないようにして、UL Grantを上述の少ないブラインドデコーディング回数で検出しても良い。例えば、10サブフレーム中もしくは20スロット中でUL Grantを少ないブラインドデコーディング回数で検出し、DL Grantは検出しないサブフレームもしくはスロットをRRC等によって端末装置に通知されていてもよい。
本実施形態では、低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報としてサーチスペース種別を通知する例について説明したが、PDCCHとEPDCCHのいずれのサーチスペースであるかによっても変えても良い。例えば、PDCCHのCSSとUSS、EPDCCHのUSSのサーチスペースのいずれかを指定しても良いし、さらにEPDCCHに低遅延伝送のUL Grantを配置可能なサーチスペースが存在し、このEPDCCHのサーチスペースを指定しても良い。また、PDCCHやEPDCCHとは別に低遅延伝送用のUL Grantを配置可能なサーチスペースを定義し、このサーチスペースを指定しても良い。
本実施形態では、低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報としてサーチスペース種別を通知する例について説明したが、ペイロードサイズも限定しても良い。例えば低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置するサーチスペースをCSSに限定する場合、UL Grantで使われるDCIフォーマット0のペイロードサイズもしくは低遅延伝送用にDCIフォーマット1Cのペイロードサイズのいずれかのみにするなどである。この場合、サーチスペースとペイロードサイズを限定すれば、ブライドデコーディング回数を少なくすることができ、例えばCSSで1つのペイロードサイズであれば6回のブライドデコーディングのみで良い。
以上のように本実施形態では、少ないブラインドデコーディング回数で低遅延伝送用のUL Grantを検出が可能となり、UL Grantの受信からデータ送信までをより短い期間で実現できる。その結果、端末装置がアップリンク伝送の周波数リソース割当を含む制御情報を検出したサブフレームからデータ伝送に要するオーバヘッドを低減することができる。
(第2の実施形態)
前実施形態では、低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報としてサーチスペース種別を通知する例について説明したが、本実施形態では低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報としてアグリゲーションレベルを使用する例について説明する。まず、本実施形態における端末装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図2、3である。また、本実施形態における基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図6、7、8である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
本実施形態では、図5のS220で基地局装置は制御情報生成部207において低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置に対して低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報として、周波数リソース割当を通知するアグリゲーションレベルの情報を通知する。ここで、アグリゲーションレベルは制御情報に用いる周波数リソースの数を意味し、アグリゲーションレベルが多いほど周波数リソースを多く使用するため低符号化率で制御情報を送信することができる。
低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるアグリゲーションレベルの情報を含む制御情報を生成し、制御情報送信部208において生成した制御情報を送信する。例えば、このアグリゲーションレベルの情報とは図9のCSSで定義されている4もしくは8、USSで定義されている1もしくは2、4、8などである。制御情報送信部208が送信した低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置するアグリゲーションレベルを4に限定すれば、CSSとUSSのアグリゲーションレベルを4が指定される。制御情報生成部207は、低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるアグリゲーションレベルの情報を端末装置に対して送信した場合、端末装置の情報とアグリゲーションレベルの情報を低遅延伝送管理部211に入力する。低遅延伝送管理部211は、制御情報生成部207より入力されるUL Grantを送信する端末装置の情報と低遅延伝送を行うか否かの情報が入力され、低遅延伝送を行う端末装置が存在する場合にはUL Grantを配置するリソース情報を制御情報割当部212に入力する。制御情報割当部212は、低遅延伝送を行う端末装置が存在する場合、端末装置に対して通知したUL Grantを配置する可能性があるアグリゲーションレベルのいずれかのリソースにUL Grantを割り当てる。ここで、端末装置が低遅延伝送を行うか否かの情報は端末装置よりSRと一緒に制御情報で通知されても良いし、低遅延伝送用の制御情報を端末装置へ通知した場合は常に低遅延伝送としても良い。
一方、端末装置は、制御情報検出部108において低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるアグリゲーションレベルの情報を受信した場合は制御情報記憶部109に入力する。制御情報記憶部109は、優先してブラインドデコーディングするアグリゲーションレベルの情報を保持しており、ブラインドデコーディングする場合に制御情報検出部108へ入力する。これは、端末装置が優先してブラインドデコーディングするアグリゲーションレベルを指定することで、少ないブラインドデコーディング回数で低遅延伝送用のUL Grantを検出することができる。例えば、低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置するアグリゲーションレベルを4に限定すれば、最大12回のブラインドデコーディングで少なくとも低遅延伝送を行うためのUL Grantを検出することができる。ただし、同時にダウンリンク伝送の周波数リソース割当を含むDL Grantが送信される可能性がある場合は、合計のブラインドデコーディング回数は従来と同様である。そのため、端末装置は制御情報検出部108において優先的に低遅延伝送のUL Grantが配置されるアグリゲーションレベルをブラインドデコーディングすることでUL Grantの受信からデータ送信までの期間が短いデータ伝送を実現できる。なお本実施形態においても、DL Grantが配置される可能性のサーチスペースのアグリゲーションレベルに制限を与えることで、合計のブラインドデコーディング数を削減することができる。
本実施形態では、低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報としてアグリゲーションレベルを通知する例について説明したが、アグリゲーションレベルに加えてPDCCHとEPDCCHのいずれのサーチスペースであるかによっても変えても良い。例えば、PDCCHのCSSとUSS、EPDCCHのUSSのサーチスペースのいずれかを指定しても良いし、さらにEPDCCHに低遅延伝送のUL Grantを配置可能なサーチスペースが存在し、このEPDCCHのサーチスペースを指定しても良い。また、PDCCHやEPDCCHとは別に低遅延伝送用のUL Grantを配置可能なサーチスペースを定義し、このサーチスペースを指定しても良い。
本実施形態では、低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報としてアグリゲーションレベルを通知する例について説明したが、ペイロードサイズも限定しても良い。例えば低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置するアグリゲーションレベルを4に限定する場合、CSSとUSSでそれぞれ2つのペイロードサイズをブラインドデコーディングにより信号検出を試す必要があるが、低遅延伝送用にDCIフォーマットはいずれか一つのペイロードサイズのみにするなどである。この場合、アグリゲーションレベルとペイロードサイズを限定すれば、ブライドデコーディング回数を少なくすることができ、例えばアグリゲーションレベルを4でCSSとUSSでそれぞれ1つのペイロードサイズであれば6回のブライドデコーディングのみで良い。
以上のように本実施形態では、少ないブラインドデコーディング回数で低遅延伝送用のUL Grantを検出が可能となり、UL Grantの受信からデータ送信までをより短い期間で実現できる。その結果、端末装置がアップリンク伝送の周波数リソース割当を含む制御情報を検出したサブフレームからデータ伝送に要するオーバヘッドを低減することができる。
(第3の実施形態)
第1と第2の実施形態では、CAを適用しない端末装置を前提に低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報としてサーチスペース種別やアグリゲーションレベルを通知する例について説明したが、本実施形態ではCAを適用する端末装置の例について説明する。まず、本実施形態における端末装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図2、3である。また、本実施形態における基地局装置の構成例は、前実施形態と同様であり、図6、7、8である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
本実施形態では、図5のS220で基地局装置は制御情報生成部207において低遅延のアップリンク伝送が必要な端末装置に対して低遅延伝送用の周波数リソース割当に関する情報として、周波数リソース割当を通知するサーチスペースやアグリゲーションレベル、コンポーネントキャリア(サービングセル)の情報を通知する。ここで、CAを適用する場合には、接続しているコンポーネントキャリアにプライマリセル(以下、PCell)とセカンダリセル(以下、SCell)がある。SCellは、PUCCH送信ができないなどのPCellと異なる点がある。また、CAに加えてDual Connectivityを適用時は、接続している各コンポーネントキャリアがMCG(Master Cell Group)とSCG(Secondary Cell Group)のいずれかとなり、MCGのPCellとSCGのPSCell(Primary Secondary Cell)でPUCCH送信が可能である。
低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるコンポーネントキャリアの情報を含む制御情報を生成し、制御情報送信部208において生成した制御情報を送信する。例えば、このコンポーネントキャリアの情報とはPCellやSCell、PSCellなどである。また、コンポーネントキャリアの情報にコンポーネントキャリアの種別に加えて、前実施形態と同様にサーチスペース種別やアグリゲーションレベル、ペイロードサイズなども含んでも良い。制御情報生成部207は、低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるコンポーネントキャリアの情報を端末装置に対して送信した場合、端末装置の情報とコンポーネントキャリアの情報を低遅延伝送管理部211に入力する。低遅延伝送管理部211は、制御情報生成部207より入力されるUL Grantを送信する端末装置の情報と低遅延伝送を行うか否かの情報が入力され、低遅延伝送を行う端末装置が存在する場合にはUL Grantを配置するリソース情報を制御情報割当部212に入力する。制御情報割当部212は、低遅延伝送を行う端末装置が存在する場合、端末装置に対して通知したUL Grantを配置する可能性があるコンポーネントキャリアのいずれかのリソースにUL Grantを割り当てる。ここで、端末装置が低遅延伝送を行うか否かの情報は端末装置よりSRと一緒に制御情報で通知されても良いし、低遅延伝送用の制御情報を端末装置へ通知した場合は常に低遅延伝送としても良い。ここで、端末装置がPUCCH送信できないコンポーネントキャリアの場合、端末装置はPCellもしくはPSCellでSRを送信する。
一方、端末装置は、制御情報検出部108において低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置する可能性があるコンポーネントキャリアの情報を受信した場合は制御情報記憶部109に入力する。制御情報記憶部109は、優先してブラインドデコーディングするコンポーネントキャリアの情報を保持しており、ブラインドデコーディングする場合に制御情報検出部108へ入力する。これは、端末装置が優先してブラインドデコーディングするコンポーネントキャリアを指定することで、少ないブラインドデコーディング回数で低遅延伝送用のUL Grantを検出することができる。これは、CAを適時に端末装置はCC毎にブラインドデコーディングを行う必要がある。そのため、各CCで44回のブラインドデコーディングを行う必要がある場合、L個のコンポーネントキャリアと接続する端末装置は44×L回のブラインドデコーディングを行うこととなり、より多くのブラインドデコーディングが必要である。
そこで、低遅延伝送を行うためのUL Grantを配置するコンポーネントキャリアとサーチスペースとアグリゲーションレベルを限定すれば、低遅延伝送を行うためのUL Grantの検出に必要なブラインドデコーディングが非常に少なく回数で良くなる。例えば、1つのコンポーネントキャリアのCSSのアグリゲーションレベル4に限定し、さらに1つのペイロードサイズに限定した場合、最大4回のブラインドデコーディングで少なくとも低遅延伝送を行うためのUL Grantを検出することができる。ただし、同時にダウンリンク伝送の周波数リソース割当を含むDL Grantが送信される可能性がある場合は、合計のブラインドデコーディング回数は従来と同様である。そのため、端末装置は制御情報検出部108において優先的に低遅延伝送のUL Grantが配置されるコンポーネントキャリアをブラインドデコーディングすることでUL Grantの受信からデータ送信までの期間が短いデータ伝送を実現できる。
以上のように本実施形態では、少ないブラインドデコーディング回数で低遅延伝送用のUL Grantを検出が可能となり、UL Grantの受信からデータ送信までをより短い期間で実現できる。その結果、端末装置がアップリンク伝送の周波数リソース割当を含む制御情報を検出したサブフレームからデータ伝送に要するオーバヘッドを低減することができる。
(第4の実施形態)
第1〜第3の実施形態では、端末装置がSRを送信後にUL Grantを受信して低遅延伝送を行う例について説明したが、本実施形態ではブラインドデコーディングを行わずに低遅延伝送を行う例について説明する。まず、本実施形態における端末装置の構成例は、前実施形態と異なり、図13、14である。また、本実施形態における基地局装置の構成例は、前実施形態と異なり、図11、12、8である。そのため、本実施形態では、異なる処理のみを説明し、同様の処理の説明は省略する。
本実施形態の通信システムの概略図の例も前実施形態と同様に図1であり、本実施形態では一例としてUE21及びeNB10が通信を行うものとして説明する。UE21は、低遅延スケジューリング情報(端末装置が送信する低遅延伝送用のSR、以下、低遅延スケジューリング情報とも呼称する)を送信することができる。UE21は、eNB10より通知されるリソース割り当て情報に示されるリソースを用いてデータ信号を送信する方法(第1の送信方法とも呼称)と、UE21がeNB10宛てのデータ信号が発生した場合に、UE21により決定されたリソースを用いてデータ送信を行う方法(第2の送信方法とも呼称)を備える。
第1の送信方法が用いられるリソース(第1のリソースとも呼称)と、第2の送信方法が用いられるリソース(第2のリソースとも呼称)とは、異なることもできるし、同一であることもできるし、リソースの一部のみが同一であることもできる。第1のリソースは、PUCCH、PUSCH等を含むことができる。
UE21は、第1の送信方法、あるいは第2の送信方法を用いて低遅延スケジューリング情報を送信することができる。低遅延スケジューリング情報は、UE21がデータ信号の送信に使用するリソースの割り当て要求に関する情報(リソース要求情報とも呼称)、UE21がデータ信号の送信に使用する(あるいは使用した、使用する判断を行った)リソースを示す情報(リソース通知情報とも呼称)のいずれか、または両方を含むことができる。リソース要求情報は、UE21が第1の送信方法を用いるためにeNB10に対して通知する情報であり、リソース通知情報は、UE21が第2の送信方法を用いる場合(あるいは用いた後に)eNB10に通知する情報である。
つまり、UE21は、データ信号と、リソース要求情報と、リソース通知情報を同時に送信することができる。同時に送信することは、同一リソースにおいて送信されることを必ずしも意味しなくて良く、例えば、データ信号と、リソース要求情報と、リソース通知情報を送信する間に、eNB10からの応答が無いことを意味しても良い。つまり、データ信号と、リソース要求情報と、リソース通知情報は、必ずしも同時刻、あるいは同一周波数リソースを用いて送信されなくても良く、UE21は、データ信号と、リソース要求情報と、リソース通知情報のそれぞれを異なる時刻(またはサブフレーム)で送信することもできるし、異なる周波数リソース(またはサブキャリア、CC、リソースブロック等)で送信することもできる。
第2の送信方法を用いることにより、eNB10が送信するリソース割り当て情報を取得するためのブラインドデコーディングをせずにデータ送信が実現されることから、UE21は低遅延によるデータ信号送信を実現することができる。しかし、第2の送信方法は、通信システム内に複数のUEが存在する場合に、複数のUEが同一のリソースを選択してデータ信号の送信を行う場合(以下、衝突とも呼称)がある。以下では、衝突が発生した際に好適に通信を行う方法を開示する。
UE21は、第2の送信方法を用いてデータ信号を送信し(第1の送信方法でも良い)、第1の送信方法、あるいは第2の送信方法を用いてリソース要求情報を送信する。eNB10は、UE21が送信するデータ信号と、リソース要求情報を受信する。このとき、例えばUE21は第1の送信方法、あるいは第2の送信方法を用いてリソース通知情報を送信することもできる。例えば、eNB10は、受信したリソース通知情報に基づき、データ信号を受信することもできる。この時、UE21及びUE22は、同一リソースを選択して第2の送信方法を用いたと仮定する(衝突発生)。つまり、eNB10は、UE21が送信するデータ信号を正しく受信することができない。この場合、eNB10はNACKをUE21に向けて送信する。しかし、NACKを送信するだけでは、UE21がさらに第2の通信方法を用いて送信する際に衝突が発生する問題がある。そこで、eNB10は、UE21が送信するリソース要求情報に基づき、リソース割り当て情報をUE21に向けて送信することができる。UE21は、リソース割り当て情報に基づき、第1の送信方法を用いてデータ送信を実施することができる。
UE21は、第2の送信方法を用いてデータ信号を送信し、さらに第1の送信方法あるいは第2の送信方法を用いてリソース要求情報を送信することで、再送の際に第1の送信方法を用いることを期待することができ、ひいては衝突を回避することができる。
eNB10は、UE21のリソース要求情報の有無に関わらず、UE21のためにリソース割り当てを行い、リソース割り当て情報をUE21に向けて送信することができる。
図10に、本実施形態におけるアップリンク伝送のシーケンスチャートの一例を示す。同図は、端末装置が低遅延伝送を行う場合を示している。基地局装置は、図4のS100で送信する上位層の制御情報(例えばRRCシグナリング)に加えて、低遅延伝送用の情報として、予め通知するアップリンク伝送における周波数リソース割当に関する情報を送信する(S300)。ここで、本実施形態における予め通知するアップリンク伝送における周波数リソース割当に関する情報は、低遅延伝送用のSRリソースとデータ送信用のリソースの情報を含む。端末装置は、アップリンク伝送するデータが発生し、UL Grantを受信していない場合、基地局装置より通知された低遅延伝送用に割り当てられたリソースにSRとデータをそれぞれ配置してサブフレームkで送信する(S301)。基地局装置は、端末装置が送信した低遅延伝送用のSRを検出した場合、同一のサブフレーム内でデータも送信されたものとして、データを検出し、検出したデータに誤りがあったか否かを示すACK/NACKをサブフレームk+hで送信する(S302)。ただし、従来よりも低遅延伝送の場合であり、h≦4となる。
なお、本実施形態では、低遅延伝送用のSRとデータ信号を同一のサブフレームで伝送する例について説明したが、低遅延伝送用のSRを送信後にデータ信号を送信しても良いし、低遅延伝送用のSRを送信する前にデータ信号を送信しても良い。例えば、端末装置は低遅延伝送用のSRをサブフレームkで送信し、データ信号をサブフレームk+dで送信しても良いし、データ信号をサブフレームk−dで送信しても良い。ここで、図4や図5との違いは、UL Grantの検出処理、つまりブラインドデコーディングが不要な点である。
基地局装置は、低遅延伝送を行う端末装置に対して低遅延伝送用のSRとデータ信号の割当情報を含む制御情報を生成し、制御情報送信部208において生成した制御情報を送信する。低遅延伝送用のSRは、PUCCHで送信可能として低遅延伝送でないSRと異なるリソース(周波数リソース、時間、系列)を割り当てても良いし、PUSCHのリソースを使用して送信しても良い。また、低遅延伝送用のSRを送信するリソースブロックを指定しても良い。
低遅延スケジューリング情報は、PUCCHで送信されることもできるし、PUSCHで送信されることもできる。例えば、低遅延スケジューリング情報は、データ信号に含まれることもできる。つまり、例えば本実施形態に係る端末装置は、データ送信用のリソースを用いてデータ信号と低遅延スケジューリング情報の両方を同時に送信することもできる。また、データ信号とスケジューリング情報は、一つのリソースブロック(またはトランスポートブロック)を構成することもできる。
図11に、本実施形態に係る基地局装置の構成の一例を示す。制御情報生成部207は、低遅延伝送用のSRとデータ信号のリソースを端末装置に対して送信した場合、端末装置の情報とリソースの情報を低遅延伝送管理部311に入力する。低遅延伝送管理部311は、低遅延伝送用のSRの受信タイミングでは制御情報検出部3044に低遅延伝送用のSRのリソースを入力する。
図12に、本発明に係る信号分離部204の構成の一例を示す。制御情報検出部3044は、低遅延伝送用のSRの受信処理を行い、低遅延伝送用のSRを検出した場合は低遅延伝送用のデータ信号のリソースの情報を割当信号抽出部3043に入力する。割当信号抽出部3043は、低遅延伝送用のデータ信号のリソースよりデータ信号を抽出する。以降の信号検出処理は前実施形態と同様のため、説明を省略する。
図13に、本実施形態に係る端末装置の構成の一例を示す。端末装置は、制御情報検出部108において低遅延伝送用のSRとデータ信号の割当情報を含む制御情報を受信した場合は制御情報記憶部409に入力する。制御情報記憶部409は、低遅延伝送用のSRとデータ信号の割当情報を保持しており、低遅延伝送が必要なデータが発生した場合は保持している情報を送信信号生成部101に入力する。
図14に、本発明に係る送信信号生成部101の構成の一例を示す。制御信号生成部4018は、低遅延伝送が必要なデータが発生時に低遅延伝送用のSRのリソースの情報が入力され、低遅延伝送用のSRを生成する。また、送信信号割当部4014は、低遅延伝送が必要なデータが発生した際、データ信号を通知された低遅延伝送に用いる割当情報に基づいて割り当てる。制御信号多重部4017は、制御情報記憶部409より入力された低遅延伝送用のSRとデータ信号の割当情報に基づいて生成されたデータ信号と制御情報を多重する。以上のように端末装置がUL Grantの受信までの期間がなくなることからデータ発生からデータ伝送までを短くすることができる。
本実施形態では、低遅延伝送用のSRを1回送信する例について説明したが、端末装置は低遅延伝送用のSRを複数送信し、検出率を向上させても良い。
以上のように本実施形態では、端末装置がデータ発生からデータ送信までにUL Grantの検出までのオーバヘッドをなくすことができる。その結果、端末装置はデータ伝送に要するオーバヘッドを低減することができる。
本発明に関わる基地局装置および端末装置で動作するプログラムは、本発明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。プログラムを格納する記録媒体としては、半導体媒体(例えば、ROM、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)等のいずれであってもよい。また、ロードし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、本発明の機能が実現される場合もある。
また市場に流通させる場合には、可搬型の記録媒体にプログラムを格納して流通させたり、インターネット等のネットワークを介して接続されたサーバコンピュータに転送したりすることができる。この場合、サーバコンピュータの記憶装置も本発明に含まれる。また、上述した実施形態における基地局装置および端末装置の一部、又は全部を典型的には集積回路であるLSIとして実現してもよい。基地局装置および端末装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、又は全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。各機能ブロックを集積回路化した場合に、それらを制御する集積回路制御部が付加される。
また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
また、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。本願発明の端末装置は、移動局装置への適用に限定されるものではなく、屋内外に設置される据え置き型、又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、その他生活機器などに適用出来ることは言うまでもない。
以上、この発明の実施形態に関して図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、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。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含まれる。
10…基地局装置
21〜25…端末装置
101…送信信号生成部
102…IFFT部
103…送信電力制御部
104…送信処理部
105…送信アンテナ
106…受信アンテナ
107…無線受信部
108…制御情報検出部
109…制御情報記憶部
1011…誤り訂正符号化部
1012…変調部
1013…DFT部
1014…送信信号割当部
1015…参照信号多重部
1016…参照信号生成部
1017…制御情報多重部
1018…制御信号生成部
201…受信アンテナ
202…受信処理部
203…FFT部
204…信号分離部
205…信号検出部
206…伝搬路推定部
207…制御情報生成部
208…制御情報送信部
209…送信アンテナ
210…無線リソース制御部
211…低遅延伝送管理部
212…制御情報割当部
2041…参照信号分離部
2042…制御情報分離部
2043…割当信号抽出部
2044…制御情報検出部
2051…等化部
2052−1〜2052−U…IDFT部
2053−1〜2053−U…復調部
2054−1〜2054−U…復号部
311…低遅延伝送管理部
3043…割当信号抽出部
3044…制御情報検出部
409…制御情報記憶部
4014…送信信号割当部
4017…制御信号多重部
4018…制御信号生成部

Claims (8)

  1. 端末装置から送信されたデータ信号を受信する基地局装置であって、
    端末装置が低遅延のデータ送信を行う第1のデータ送信と端末装置が低遅延でないデータ送信を行う第2のデータ送信のいずれを用いるかの情報を保持する低遅延伝送管理部と、前記第1のデータ送信時に用いるリソース割当に関する情報を含む第1の制御情報を生成する制御信号生成部と、前記端末装置がデータ送信に用いる送信パラメータを含む第2の制御情報をリソースに割り当てる制御情報割当部とを有し、
    前記制御情報割当部は、前記第1のデータ送信時に前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報に基づいて前記制御情報を割り当てることを特徴とする基地局装置。
  2. 前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、サーチスペースを指定する情報であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
  3. 前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、PDCCHもしくはEPDCCHを指定する情報であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
  4. 前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、アグリゲーションレベルを指定する情報であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
  5. 前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、ペイロードサイズを指定する情報であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
  6. 前記第1の制御情報に含まれる前記リソース割当に関する情報は、コンポーネントキャリアを指定する情報であることを特徴とする請求項1記載の基地局装置。
  7. 基地局装置に対してデータ信号を送信する端末装置であって、
    低遅延のデータ送信を行う第1のデータ送信もしくは端末装置が低遅延でないデータ送信を行う第2のデータ送信のいずれかでデータを送信する送信処理部と、第1の制御情報によって通知された前記第1のデータ送信時に用いるリソース割当に関する情報を保持する制御情報記憶部と、前記第1のデータ送信もしくは前記第2のデータ送信のいずれかで用いる送信パラメータを含む第2の制御情報を検出する制御情報検出部とを有し、
    前記制御情報検出部は前記第2の制御情報が配置される可能性のあるリソースの中で、前記第1の制御情報によって通知された前記リソースを優先的に検出処理することを特徴とする端末装置。
  8. 前記第1の制御情報によって通知された前記第1のデータ送信時に用いるリソース割当に関する前記情報は、サーチスペースを指定する情報、PDCCHもしくはEPDCCHを指定する情報、アグリゲーションレベルを指定する情報、ペイロードサイズを指定する情報、コンポーネントキャリアを指定する情報の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項7記載の端末装置。
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