JP2020031251A - 基地局装置、端末装置及び通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＦＤＭシンボル長が異なる信号が空間多重される場合、参照信号が端末間で直交しないためチャネル推定精度が大きく劣化する。【解決手段】大きなＦＦＴポイントを用いる端末装置は、短いＯＦＤＭシンボルが繰り返されるように、参照信号を送信する。【選択図】図６

Description

本発明は、基地局装置、端末装置及び通信方法に関する。

近年のスマートフォンやタブレット端末等の普及により、高速無線伝送の要求が高まっている。標準化団体の１つである３ＧＰＰ（The Third Generation Partnership Project）では、第５世代移動通信システム（５Ｇ）としてＮＲ（New Radio）の検討を行ってい
る。ＮＲでは、高い周波数利用効率で大容量通信を行うｅＭＢＢ（enhanced Mobile Broadband）と、多数端末を収容するｍＭＴＣ（massive Machine Type Communication）と、
高信頼な低遅延通信を実現するＵＲＬＬＣ（Ultra-Reliable and Low Latency Communication）という３つのユースケースの要求条件を満たすように仕様化が行われている。
ＬＴＥ（Long Term Evolution）では、ＣＰ（Cyclic Prefix）を挿入することで周波数選択性フェージングチャネルにおいて信号の周期性を維持することができるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が採用された。ここでＬＴＥでは、セル内のすべての端末装置で同じＯＦＤＭシンボル長、つまり同じサブキャリア間隔を共有するため、サブキャリア間の直交性を用いるＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）によるマルチアクセスが可能である。一方ＮＲでは、ｕＲＬＬＣを考慮し
て、ＬＴＥよりも短いＯＦＤＭシンボル長を仕様化することが合意されている。短いＯＦＤＭシンボル長を仕様化することでＬＴＥよりも低遅延な通信を実現することができる。

ＯＦＤＭシンボル長が異なる信号を周波数領域で多重する場合、サブキャリア間での直交性を維持できないため、隣接チャネルの信号のサイドローブによる干渉が生じしてしまう。そこで非特許文献１および非特許文献２では、サイドローブを送信機の帯域通過フィルタによって抑圧し、周波数分割多重（ＦＤＭ）を実現することが検討されている。

Huawei, HiSilicon, R1-166091, "Waveform evaluation results for case 4," Gothenburg, Sweden, Aug. 2016. MediaTek Inc., R1-167529, "An RX based interference mitigation method for waveform with multiple numerologies," Gothenburg, Sweden, Aug. 2016.

受信機が複数の受信アンテナを備える場合、各端末装置のアップリンク信号を空間多重し、受信機で空間フィルタリングを適用することができる。つまり、ＭＵ−ＭＩＭＯを適用することができる。ＭＵ−ＭＩＭＯを適用すれば、同じ時間／周波数リソース（無線リソース）を複数の端末装置が共有することができるため、周波数利用効率を向上させることができる。

しかしながら、空間フィルタリングを適用するにはチャネル推定を行う必要がある。ＯＦＤＭシンボル長が異なる信号は、サブキャリアが直交しないため、パイロット同士が非直交となるため、チャネル推定精度が著しく劣化することが予想される。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＯＦＤＭシンボル長が異なる信号を空間フィルタリングする際のチャネル推定を高精度に行うことを可能とする
基地局装置、端末装置及びその通信方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために本発明に係る基地局および端末の各構成は、次の通りである。

（１）上記課題を解決するために、本発明の一様態にかかる端末装置は、基地局装置から下りリンク制御情報を受信する受信部と、データ信号と前記参照信号をサブキャリアにマッピングするリソースエレメントマッピング部と、前記参照信号と前記データ信号を含む送信信号を送信する信号生成部と、を備え、前記下りリンク制御情報は、参照信号の繰り返し数に関する情報を含み、前記リソースエレメントマッピング部は、前記参照信号の繰り返しに関する情報に応じて、前記参照信号の繰り返し数を変更する。

（２）また、本発明の一様態にかかる端末装置では、前記繰り返し数に関する情報は、前記サブキャリアのサブキャリア間隔に応じて、設定される。

（３）また、本発明の一様態にかかる端末装置では、前記リソースエレメントマッピング部は、前記参照信号の繰り返しに関する情報に応じて、参照信号を含むＯＦＤＭシンボルにマッピングするデータ信号の繰り返し数を変更する。

（４）上記課題を解決するために、本発明の一様態にかかる基地局装置は、下りリンク制御情報を送信する送信部と、複数のサブキャリア間隔で生成された受信信号を受信する信号受信部と、を備え、前記送信部は、前記受信信号のうち、少なくとも参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルにおいて、同じ信号が繰り返されて生成されるように、参照信号の繰り返し数に関する情報を端末装置に通知する。

（５）本発明の一様態にかかる端末装置の通信方法は、基地局装置から下りリンク制御情報を端末装置から受信する受信ステップと、データ信号と前記参照信号をサブキャリアにマッピングするリソースエレメントマッピングステップと、前記参照信号と前記データ信号を含む送信信号を送信する信号生成ステップと、を有し、前記下りリンク制御情報は、参照信号の繰り返し数に関する情報を含み、前記リソースエレメントマッピングステップは、前記参照信号の繰り返しに関する情報に応じて、前記参照信号の繰り返し数を変更する。

（６）また、本発明の一様態にかかる基地局装置の通信方法では、下りリンク制御情報を端末装置へ送信する送信ステップと、複数のサブキャリア間隔で生成された受信信号を受信する信号受信ステップと、を有し、前記送信ステップは、前記受信信号のうち、少なくとも参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルにおいて、同じ信号が繰り返されて生成されるように、参照信号の繰り返し数に関する情報を前記端末装置に通知する。

この発明によれば、ＯＦＤＭシンボル長が異なる信号が多重される場合において、高精度なチャネル推定を行うことができる。

本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。 本実施形態に係る端末装置の送信機構成例を示す図である。 本実施形態に係るＯＦＤＭシンボル長が長い場合のサブフレーム構成例を示す図である。 本実施形態に係るＯＦＤＭシンボル長が短い場合のサブフレーム構成例を示す図である。 本実施形態に係るＯＦＤＭシンボル長が異なる場合の基地局装置での受信の様子を示す図である。 本実施形態に係る参照信号が繰り返し送信された場合の基地局装置での受信の様子を示す図である。 本実施形態に係る基地局装置の送信機構成例を示す図である。 本実施形態に係る伝搬路推定部での信号を示す図である。

端末装置は、ユーザ装置（User Equipment: UE）、移動局（Mobile Station: MS, Mobile
Terminal: MT）、移動局装置、移動端末、加入者ユニット、加入者局、ワイヤレス端末
、移動体デバイス、ノード、デバイス、遠隔局、遠隔端末、ワイヤレス通信デバイス、ワイヤレス通信装置、ユーザエージェント、アクセス端末などの移動型又は固定型のユーザ端機器を総称するものとする。基地局装置は、ノードＢ（NodeB）、強化ノードＢ（eNodeB）、基地局、アクセスポイント（Access Point: AP）などの端末と通信するネットワー
ク端の任意のノードを総称するものとする。なお、基地局装置は、ＲＲＨ（Remote Radio
Head、基地局装置より小型の屋外型の無線部を有する装置、Remote Radio Unit: RRUと
も称す）（リモートアンテナ、分散アンテナとも呼称する。）を含むものとする。ＲＲＨは、基地局装置の特殊な形態とも言える。例えば、ＲＲＨは信号処理部のみを有し、他の基地局装置によってＲＲＨで用いられるパラメータの設定、スケジューリングの決定などが行われる基地局装置と言うことができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本実施形態に係る無線通信システムの構成を示す概略ブロック図である。該システムは、基地局装置１０１、端末装置１０２−Ａおよび端末装置１０２−Ｂから構成される。図１において、端末装置１０２−Ａは、狭いサブキャリア間隔（例えば１５ｋＨｚ）を用いて送信を行い、端末装置１０２−Ｂは広いサブキャリア間隔（例えば３０ｋＨｚ）を用いて送信を行う。端末装置１０２−Ａは、基地局装置１０１から下りリンク制御情報（ＤＣＩ；Downlink Control Information）により、アップリンク伝送に用いる無線リソースの割り当てが行われ（スケジュールドアクセス、スケジュールドベース、グラントベースとも呼ばれる。）、端末装置１０２−Ｂは、基地局装置１０１からＤＣＩによる無線リソースの割り当てが行わず、基地局装置１０１が指定する１または複数の無線リソース、あるいは予め規定された１または複数の無線リソースから１つを選択して、伝送を行ってもよい（グラントフリー、グラントレス、コンテンションベースとも呼ばれる）。ここで基地局装置からの指定は上位レイヤ（例えばＲＲＣ（Radio Resource Control））を用いて通知されてもよい。上記スケジュールドアクセス又はグラントフリーのいずれを用いるかは、ｅＭＢＢ通信又はＵＲＬＬＣ通信によって選択されてもよい。端末装置１０２−Ａ及び端末装置１０２−Ｂは、前記狭いサブキャリア間隔及び広いサブキャリア間隔の複数をサポートすることもできる。この場合、端末装置は、基地局装置にサポートしているサブキャリア間隔をＣａｐａｂｉｌｉｔｙで通知することもできる。複数のサブキャリア間隔をサポートする端末装置は、基地局装置から指示されたサブキャリア間隔で、データを送信してもよい。基地局装置は、サブキャリア間隔指示情報をＤＣＩまたは／およびＲＲＣで送信することができる。なお、各端末装置に構成されるアンテナポート数は１であっても複数であってもよい。ここで、アンテナポートとは、物理的なアンテナではなく、通信を行う装置が認識できる論理的なアンテナを指す。複数のアンテナポートを備える場合、ＳＵ−ＭＩＭＯ（Single User MIMO）や送信ダイバーシチ等の既存の技術を適用してもよい。

図２は、本実施形態に係る端末装置１０２−Ａの送信機構成例を示す図である。なお、
図２では、本発明の実施形態の説明に必要となるブロック（処理部）のみを示している。また、端末装置１０２−Ａも同様の構成をもつことができる。なお、図２の端末装置１０２−Ａ、１０２−Ｂは、図示していないが、基地局装置１０１が送信する下りリンク信号（下りリンク制御情報、ＲＲＣシグナリング、データ信号等）を受信する受信部を備える。

端末装置１０２−Ａのデータを符号化した符号化ビット系列（コードワード）はスクランブリング部２０１−１およびスクランブリング部２０１−２に入力される。ここでコードワード数が１の場合、スクランブリング部２０１−２には何も入力されない。また、コードワード数は３以上であってもよく、その場合、コードワード数と同数のスクランブリング部が用意される。スクランブリング部２０１−１およびスクランブリング部２０１−２では、端末装置固有でコートワード固有のスクランブリングが適用される。スクランブリング部２０１−１〜２０１−２の出力は、それぞれ変調部２０２−１〜２０２−２に入力される。変調部２０１−１〜２０１−２では、入力されたビット列をＱＰＳＫや６４ＱＡＭ等の変調シンボル（ＱＰＳＫ変調シンボル、ＱＡＭ変調シンボル）に変換する処理がなされる。ここで、本実施形態では、遠方端末装置となる端末装置の変調方式は常にＱＰＳＫに限定されることを仮定して説明を行うが、これに限定されず、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭ等の変調方式を用いてもよい。なお、近傍端末装置となる端末装置の変調を行う変調部は、ＱＰＳＫに限定されず、１６ＱＡＭや６４ＱＡＭ等の変調方式が適用される。

変調部２０２−１〜２０２−２の出力は、それぞれレイヤマッピング部２０３に入力される。レイヤマッピング部２０３では、端末装置１０２−Ａが複数のレイヤを用いて送信を行う場合に、１または複数のコードワードを各レイヤに割り振る処理が適用される。以降の説明では、レイヤ数を２として説明を行うが、自然数であればどのような数であってもよい。レイヤマッピング部２０３の出力は、変形プリコーディング部２０４−１及び２０４−２に入力される。変形プリコーディング部では、レイヤマッピング部２０３から入力される変調シンボル系列に対して、ＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）による変形（Transform）を行う。ただし、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄ
ＦＴ−ｓｐｒｅａｄ−Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）ではなくＯＦＤＭで伝送を行う場合は、変形プリコーディング部２０４−１および２０４−２では何も行わない。変形プリコーディング部２０４−１および２０４−２の出力はプリコーディング部２０５に入力される。プリコーディング部２０５では、各レイヤを複数のアンテナポートから送信するためのプリコーディングを行う。ここで、プリコーディングは変形プリコーディング部２０４−１および２０４−２での処理、つまりＤＦＴを適用したか否か（あるいはＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が高い伝送方式か否か）に応じて、異なるプリコーディングを適用してもよい。また図２では送信アンテナ数（アンテナポート数）を２として説明を行ったが、レイヤ数以上の自然数であればどのような数であってもよい。プリコーディング部２０５の出力は、リソースエレメントマッピング部２０６−１および２０６−１に入力される。リソースエレメントマッピング部２０６では、プリコーディング部２０５から入力された信号を、任意の無線リソース（リソースエレメント、サブキャリア）に配置する。なお、どのリソースエレメントを用いるかは、図示されていないスケジューリング部からの入力によって決定される。またリソースマッピング部２０６−１および２０６−２では、制御情報生成部から入力される制御情報（例えばＤＣＩ（Downlink Control
Information））、および参照信号生成部から入力される参照信号（ＤＭ−ＲＳ；DeModulation-Reference Signal、ＣＲＳ；Common Reference Signal、ＣＳＩ−ＲＳ；Channel Statement Information-Reference Signalなど）を所定のリソースエレメントに配置する処理も合わせて行われる。ＤＭ−ＲＳ、ＣＳＩ−ＲＳは、端末固有の参照信号である。ＣＲＳは、セル固有の参照信号である、ＤＭ−ＲＳは、データを復調する際に用いられる参照信号である。ＣＳＩ−ＲＳは、Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔに用いられる参照信号である。
ＣＲＳは、データ復調する際、または／およびＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔの際に用いることができる。

リソースエレメントマッピング部２０６−１および２０６−２の出力はそれぞれ、信号生成部２０７−１および２０７−２に入力される。信号生成部２０７−１および２０７−２では、リソースエレメントマッピング部２０６−１および２０６−２からの入力に対し、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）を適用し、ＣＰ（Cyclic Prefix）を付
加する。なお、端末装置１０２−Ａは、狭いサブキャリア間隔（つまり、長いＯＦＤＭシンボル長）を用いた伝送を行うため、ポイント数の多い（例えば２０４８ポイント）ＩＦＦＴを適用する一方、端末装置１０２−Ｂは、広いサブキャリア間隔（つまり、短いＯＦＤＭシンボル長）を用いた伝送を行うため、ポイント数の少ない（例えば５１２ポイント）ＩＦＦＴを適用する。さらに、Ｄ／Ａ変換、送信電力制御、フィルタリング、アップコンバージョン等の処理を適用する。信号生成部２０７−１および２０７−２の出力は、アンテナ２０８−１および２０８−２から送信を行う。

ここで、ｅＭＢＢよりもＵＲＬＬＣの方が高いエネルギー（電力スペクトル密度）で基地局装置１０１において受信されるように送信電力制御が行われてもよい。つまり、広いサブキャリア間隔を用いた通信を行う場合、狭いサブキャリア間隔を用いる場合と比較して電力を高くして送信してもよい。送信電力は、データがマッピングされる帯域幅、データの端末装置における目標受信電力、パスロス等の構成要素によって、設定される。例えば、送信電力は、前記目標受信電力によって、広いサブキャリア間隔を用いた通信を行う場合、狭いサブキャリア間隔を用いる場合と比較して電力を高く設定される。前記目標受信電力は、ＲＲＣによって、端末装置固有または／およびセル固有に設定することができる。さらに、送信電力は、前記構成要素によって算出される送信電力に対する補正項等によって、調整してもよい。例えば、送信電力は、サブキャリア間隔固有の補正項によって、前記前記構成要素によって算出される送信電力に対して、調整される。送信電力は、前記補正項によって、広いサブキャリア間隔を用いた通信を行う場合、狭いサブキャリア間隔を用いる場合と比較して電力を高くなるように調整される。前記補正項は、ＲＲＣまたは／およびＤＣＩを用いて、基地局装置から通知されてもよい。

次にリソースマッピング部が行う無線フレーム（サブフレーム、スロット、ミニスロット）構成について説明を行う。図３にサブキャリア間隔が１５ｋＨｚの時のリソースブロックを記載する。１５ｋＨｚの場合、１リソースブロックは１２サブキャリア、１４ＯＦＤＭシンボルからなり、リソースブロック単位の割当が行われる。図４にサブキャリア間隔が３０ｋＨｚの時のリソースブロックを記載する。３０ｋＨｚの場合、１リソースブロックは６サブキャリア、２８ＯＦＤＭシンボルからなるが、リソースブロック単位の割当だけではなく、１または複数のＯＦＤＭシンボル単位の割当が行われる。つまり時間的に、サブキャリア間隔が１５ｋＨｚの端末が使用するリソースブロックの一部で、３０ｋＨｚの端末が信号を送信することができる。

次に、本実施形態にかかるフレーム構成について説明を行う。図５は１５ｋＨｚのサブキャリア間隔（ＳＣＳ；Sub-Carrier Spacing）の端末装置と３０ｋＨｚのサブキャリア
間隔の端末装置のＯＦＤＭシンボルを記載している。図に示すように、ＳＣＳが３０ｋＨｚの端末装置１０２−Ｂに対するＦＦＴ窓において、ＳＣＳが１５ｋＨｚの端末装置１０２−Ａの直接波による受信信号と遅延波による受信信号は周期性を満たさず、干渉となってしまう。この結果、ＯＦＤＭシンボルが参照信号（パイロットシンボル）を含む場合、チャネル推定精度が劣化してしまう。

図６に端末装置１０２−Ａが、参照信号を含むＯＦＤＭシンボルにおいて、同じ信号を
繰り返して送信する場合を示す。つまり図中のＯＦＤＭシンボルの前半（Ａ）とＯＦＤＭシンボルの後半（Ｂ）で、同じ信号を送信する。この結果、ＯＦＤＭシンボルのＣＰ（Ｃ）はＢの後方のコピーであると共に、Ａの後方のコピーでもあることになる。結果として、ＳＣＳが３０ｋＨｚの端末装置のＦＦＴ窓において、端末装置１０２−Ａの直接波による受信信号と遅延波による受信信号は、周期性を満たすことになる。結果としてＯＦＤＭシンボル長が異なることによる干渉は存在しなくなるため、干渉のないチャネル推定を行うことができる。なお図６ではＯＦＤＭシンボルの後半（Ｂ）でＯＦＤＭシンボルの前半（Ａ）と同じ信号を送信しているが、無送信区間としてもよい。無送信区間とすることで端末装置１０２−Ｂのデータと干渉することを避けることができる上、消費電力も削減できる。なおＣＰ（Ｃ）の区間は、参照信号を送信する前半（Ａ）の後方をコピーしてもよいし、後半（Ｂ）の後方をコピー、つまり無送信区間としてもよい。さらにＣＰ（Ｃ）は、他のＯＦＤＭシンボルや所定に依らず、端末装置１０２−Ｂ、つまり他の端末装置のＣＰ長やＯＦＤＭ長に応じて決定されてもよい。

端末装置１０２−Ａが、信号を繰り返して送信するか否かは、基地局装置１０１から通知される。基地局装置は、端末装置１０２−Ａと空間多重される端末装置が用いるＳＣＳに応じて、繰り返し数を端末装置１０２−Ａに通知する。例えば、端末装置１０２−ＡのＳＣＳが１５ｋＨｚ、端末装置１０２−ＢのＳＣＳが３０ｋＨｚの場合、基地局装置１０１は繰り返し数が２であることを端末装置１０２−Ａに通知する。また端末装置１０２−ＢのＳＣＳが６０ｋＨｚの場合、基地局装置１０１は繰り返し数が４であることを端末装置１０２−Ａに通知する。端末装置１０２−Ａのリソースエレメントマッピング部は、参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルは基地局装置から通知される繰り返し数を満たすように信号を形成する。端末装置１０２−Ａは、繰り返しに関する情報を受信した場合、信号を繰り返すと判断してもよい。端末装置１０２−Ａは、繰り返しに関する情報を受信しない場合、繰り返しを行わず、信号を送信すると判断する。端末装置１０２−Ａは、繰り返しに関する情報を受信しない場合、デフォルトの参照信号の設定によって、信号を送信すると判断する。さらに、端末装置１０２−Ａは、繰り返しに関する情報を受信した場合、繰り返しに関する情報に含まれる繰り返し数を充たすように信号を形成する。なお、基地局装置１０１から通知される繰り返し数に関する情報は、ＤＣＩを用いて動的に通知されてもよいし、上位層（例えばＲＲＣ）を用いて準静的に通知されてもよいし、システム情報（System Information Broadcast、ＳＩＢ）としてブロードキャスト、あるいはグループキャストされてもよい。さらに繰り返し数に関する情報は、繰り返し数ではなく、繰り返し元となる系列の長さであってもよい。例えばＳＣＳが１５ｋＨｚの端末装置とＳＣＳが３０ｋＨｚの端末装置が空間多重される場合、ＳＣＳが３０ｋＨｚの端末装置のＩＦＦＴサイズである１０２４を示す情報を、ＳＣＳが１５ｋＨｚの端末装置に通知してもよい。つまり繰り返し数は、他の設定情報に関連付けられることによって、暗黙的に通知されてもよい。

繰り返し数に関する情報は、サブキャリア間隔インデックスによって、前記サブキャリア間隔と関連づけることもできる。基地局装置は、サブキャリア間隔インデックスを端末装置に送信することで、サブキャリア間隔及び繰り返し数を通知することができる。サブキャリア間隔インデックスは、ＤＣＩ／ＲＲＣを用いて、送信されうる。また、基地局装置は、繰り返し数に関する情報またはサブキャリア間隔インデックスを、ＡＣＫ／ＮＡＣＫの信号と共に、送信してもよい。端末装置は、前記繰り返し数に関する情報またはサブキャリア間隔インデックスに従って、信号を再送する。

次に、リソースエレメントマッピング部における具体的な処理について説明を行う。時間領域で信号波形が繰り返し出力されればどのような構成であってもよいが、本実施形態では、２つの方法について説明を行う。１つ目の方法は、端末装置１０２−Ａが、参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルに対しては、他のＯＦＤＭシンボルの半分のＩＦＦＴサイ
ズである１０２４ポイントＩＦＦＴを用いることを想定し、リソースマッピングを行う。例えば、２０４８ポイントの周波数インデックスの場合に、Ｘ番目の周波数インデックスからＸ＋Ｇ番目の周波数インデックスに割り当てる場合、１０２４ポイントを想定した場合、Ｘ／２番目から（Ｘ＋Ｇ）／２番目の周波数インデックスに参照信号を割り当てる。その後、信号生成部のＩＦＦＴで、他のＯＦＤＭシンボルの半分のＩＦＦＴサイズのＩＦＦＴを適用し、生成した信号を２回繰り返し、ＣＰを付加する方法である。この方法によれば小さなサイズのＦＦＴを１度行えばよいため、計算量を削減することができる。２つ目の方法は、リソースエレメントマッピング部への出力に対してゼロ（ヌルキャリア）を挿入する方法である。例えば入力される信号がａ、ｂ、ｃ、ｄ、…、ｚである場合、リソースエレメントマッピング部は、ａ、０、ｂ，０、ｃ、０、ｄ、０、…０、ｚ、０を生成し、所定のリソースにマッピングする。信号生成部では他のＯＦＤＭシンボルと同様のサイズのＩＦＦＴを行うことで信号を２回繰り返した信号を生成することができる。なお、入力される信号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、…、ｚは、全てが参照信号であってもよいし、一部のみが参照信号であり、他の信号はデータ信号や制御情報信号であってもよい。

上記では、ＯＦＤＭシンボルの先頭にＣＰを付加することを記載したが、ＣＰではなくゼロ区間であってもよいし、所定の系列であってもよい。

端末装置１０２−Ａおよび端末装置１０２−Ｂの送信する参照信号は、分離される必要があるため、ＦＤＭＡあるいはＴＤＭＡあるいはＣＤＭＡ等で分離可能な構成を取る。例えばＣＤＭＡの場合、端末装置毎に異なる拡散符号（循環遅延および／もしくはＷａｌｓｈ行列）を与えればよい。ＬＴＥでは空間多重された参照信号を分離するため、サイクリックシフト（ＣＳ）や直交カバーコード（ＯＣＣ）を用いて分離している。隣接サブキャリアで所定の回転量を与えることで、異なる回転量が与えられた信号と直交した信号を生成することができる。本実施形態においては、ヌルキャリア（振幅がゼロのサブキャリア）ではない隣接サブキャリアとの回転量が一定となるようにＣＳを適用することで、直交した参照信号を形成することができる。

次に端末装置１０２−Ａおよび端末装置１０２−Ｂが送信した信号を受信する基地局装置１０１について説明を行う。図７は、本実施形態に係る基地局装置１０２の受信機構成例を示す図である。なお、図７では、本発明の実施形態の説明に必要となるブロック（処理部）のみを示している。また、図示していないが、基地局装置１０１は、端末装置１０２−Ａ、１０２−Ｂが送信した上りリンク制御情報（ＵＣＩ；Uplink Control Information）、ＲＲＣシグナリング（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ等）、データ信号）を送信する送信部を備える。

端末装置１０２−Ａおよび端末装置１０２−Ｂが送信した信号は、受信アンテナ７０１−１および受信アンテナ７０１−２で受信される。ここで受信アンテナ数を２として説明を行うが、１本でも良いし３本以上であってもよい。受信アンテナで受信した信号に対して信号受信部７０２−１および信号受信部７０２−２では、ダウンコンバージョン、Ａ／Ｄ変換、ＣＰの除去、ＦＦＴの適用等が行われる。ここでは、端末装置１０２−Ａの復調について説明を行うが、端末装置１０２−Ｂの復調を行う場合、端末装置１０２−Ｂの送信機で用いられたＩＦＦＴのポイント数によってＦＦＴを行う。またＡ／Ｄ変換後の参照信号を含む信号は、チャネル推定部７０９に入力される。チャネル推定部での処理については後述する。信号受信部７０２−１および信号受信部７０２−の出力はリソースエレメントデマッピング部７０３−１およびリソースエレメントデマッピング部７０３−２にそれぞれ入力される。リソースエレメントデマッピング部７０３−１および７０３−２にて、図示されていないスケジューリング部から入力されるスケジューリング情報によって、端末装置１０２−Ａとの通信に用いられたリソースエレメントを抽出する。リソースエレメントデマッピング部７０３の出力は信号検出部９０４に入力される。伝搬路補償部７０
４では、伝搬路の影響を補償する処理が適用される。受信アンテナが複数存在する場合は、伝搬路補償部７０４において空間フィルタリングやＭＬＤを適用することで、端末装置１０２−Ａ宛の信号のみを検出する。伝搬路補償部７０４の出力は、ＩＤＦＴ部７０５−１およびＩＤＦＴ部７０５−２に入力される。本実施形態ではレイヤ数が２として説明を行うが、１であっても３以上であってもよい。ＩＤＦＴ部７０５−１およびＩＤＦＴ部７０５−２では、ＩＤＦＴを適用することで時間領域信号への変換が行われる。ここで、ＩＤＦＴの適用は送信機である図２の変形プリコーディング部２０４−１および変形プリコーディング部２０４−２でプリコーディング（ＤＦＴ）を適用した場合にのみ適用される。プリコーディングがＤＦＴの場合、ＩＤＦＴ部７０５−１およびＩＤＦＴ部７０５−２では、ＩＤＦＴを適用するが、これに限定されず、プリコーディング部での変換の逆変換を行う。さらにレイヤ毎に適用するか否かを決定できる。ＩＤＦＴ部７０５−１およびＩＤＦＴ部７０５−２の出力は、レイヤデマッピング部７０６に入力される。レイヤデマッピング部７０６では、端末装置１０２−Ａが送信した信号が複数のレイヤ（ストリーム）からなる場合、コードワードへの変換が行われる。レイヤデマッピング部７０６の出力は、復調部７０７−１および復調部７０７−２に入力される。復調部７０７−１および復調部７０７−２では、入力された受信信号系列からビット系列のＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）を算出する処理が行われる。復調部７０７−１および復調部７０７−２が出力するビットＬＬＲ列は、デスクランブリング部７０８−１およびデスクランブリング部７０８−２に入力される。デスクランブリング部７０８−１およびデスクランブリング部７０８−２では、端末装置固有のスクランブリングが解除される。デスクランブリング部デスクランブリング部７０８−１およびデスクランブリング部７０８−２が出力する符号化ビット列は、受信装置内で復号等の処理が適用される。

次に本実施形態のチャネル推定部７０９について説明を行う。端末装置１０２−Ａの信号検出のためのチャネル推定部７０９は、端末装置１０２−Ａが使用する無線リソースにおいて他の端末装置（例えば無線端末装置１０２−Ｂ）が存在するか否かによって処理が異なる。他の端末装置が存在しない場合、チャネル推定部７０９は、送信機において時間領域で繰り返された信号を受信しないため、大きなＦＦＴポイント数（例えば２０４８）でＦＦＴを行う。一方、他の端末装置が存在する場合、時間領域で繰り返された信号を受信するため、チャネル推定部７０９は、小さなＦＦＴポイント数（例えば２０４８）でＦＦＴを行う。つまり図６のＦＦＴ窓においてＦＦＴを適用する。したがって、チャネル推定部７０９は、データ（ＰＵＳＣＨ）とは異なるサブキャリア数（間隔）の受信信号によってチャネル推定を行うことになる。なお、他の端末装置が存在するか否かは基地局装置１０１内のスケジューリング部から通知される。上記はアップリンクで説明を行ったが、ダウンリンクの場合、基地局装置１０１から端末装置１０２−Ａおよび端末装置１０２−Ｂに繰り返しに関する情報が通知される。通知方法はＤＣＩを用いて動的に行ってもよいし、ＲＲＣを用いて準静的に行ってもよい。

図８にチャネル推定部７０９でのチャネル推定法の一例について説明を行う。（ａ）に示すように、他の端末装置が存在する場合、チャネル推定部７０９は、データ部より少ないＦＦＴポイント数でチャネル推定を行う。本来のＦＦＴポイント数の半分のＦＦＴによってチャネル推定を行った場合、（ｂ）のように０を挿入して、周波数インデックス数を２倍にする。ここで本来のＦＦＴポイント数の４倍の場合、１つのスペクトルに対して３つの０を挿入して４倍の周波数インデックス数とする。その後（ｂ）の奇数のスペクトルを用いて補間処理を適用し、（ｃ）のようなすべての周波数インデックスにおけるチャネル推定を行う。ここで、補間方法としては線形補間（１次補間）やＭＭＳＥ補間等、既存の補間方法を用いることができる。また、上記の説明ではＯＦＤＭシンボルの前半、つまり図６のＡの部分のみを用いてチャネル推定を行う例を説明したが、Ｂにも参照信号が含まれるため、Ｂを用いてチャネル推定を行ってもよい。ただし端末装置１０２−Ｂと無線リソースを共有する場合は、端末装置１０２−Ｂのデータを復号し、得られたデータから
受信信号レプリカを生成し、受信信号から減算してからチャネル推定を行ったり、端末装置１０２−Ｂからの干渉をフィルタリング等によって抑圧したりしてからチャネル推定を行う。得られたチャネル推定結果は伝搬路補償部に入力される。

本発明に関わる装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上述した実施形態の機能を実現するように、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）等を制御してコンピュータを機能させるプログラムであっても良い。プログラムあるいはプログラムによって取り扱われる情報は、処理時に一時的にＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリに読み込まれ、あるいはフラッシュメモリなどの不揮発性メモリやＨａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ（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。

尚、上述した実施形態における装置の一部、をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、実施形態の機能を実現するためのプログラムをコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録しても良い。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。ここでいう「コンピュータシステム」とは、装置に内蔵されたコンピュータシステムであって、オペレーティングシステムや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、半導体記録媒体、光記録媒体、磁気記録媒体等のいずれであっても良い。

さらに「コンピュータが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、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んでも良い。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すで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、上述した実施形態に用いた装置の各機能ブロック、または諸特徴は、電気回路、すなわち典型的には集積回路あるいは複数の集積回路で実装または実行され得る。本明細書で述べられた機能を実行するように設計された電気回路は、汎用用途プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（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を含んでよい。汎用用途プロセッサは、マイクロプロセッサであってもよいし、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。前述した電気回路は、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。また、半導体技術の進歩により現在の集積回路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。

なお、本願発明は上述の実施形態に限定されるものではない。実施形態では、装置の一例を記載したが、本願発明は、これ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、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、その他生活機器などの端末装置もしくは通信装置に適用出来る。

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。

本発明は、基地局装置や端末装置及びその通信方法に用いて好適である。

１０１・・・基地局装置、１０２−Ａ、１０２−Ｂ・・・端末装置、２０１−１、２０１−２・・・スクランブリング部、２０２−１、２０２−２・・・変調部、２０３・・・レイヤマッピング部、２０４−１、２０４−２・・・変形プリコーディング部、２０５・・・プリコーディング部、２０６−１、２０６−２・・・リソースエレメントマッピング部、２０７−１、２０７−２・・・信号生成部、２０８−１、２０８−２・・・送信アンテナ、２０９・・・制御情報生成部、２１０・・・参照信号生成部、７０１−１、７０１−２・・・受信アンテナ、７０２−１、７０２−２・・・信号受信部、７０３−１、７０３−２・・・リソースエレメントデマッピング部、７０４・・・伝搬路補償部、７０５−１、７０５−２・・・ＩＤＦＴ部、７０６・・・レイヤデマッピング部、７０７−１、７０７−２・・・復調部、７０８−１、７０８−２・・・デスクランブリング部、９０９・・・チャネル推定部

Claims (6)

1. 基地局装置と通信する端末装置であって、
   前記基地局装置から、下りリンク制御情報を受信する受信部と、
   データ信号と前記参照信号をサブキャリアにマッピングするリソースエレメントマッピング部と、
   前記参照信号と前記データ信号を含む送信信号を送信する信号生成部と、を備え、
   前記下りリンク制御情報は、参照信号の繰り返し数に関する情報を含み、
   前記リソースエレメントマッピング部は、前記参照信号の繰り返しに関する情報に応じて、前記参照信号の繰り返し数を変更する端末装置。
2. 前記繰り返し数に関する情報は、前記サブキャリアのサブキャリア間隔に応じて、設定される、請求項１に記載の端末装置。
3. 前記リソースエレメントマッピング部は、前記参照信号の繰り返しに関する情報に応じて、参照信号を含むＯＦＤＭシンボルにマッピングするデータ信号の繰り返し数を変更する請求項１に記載の端末装置。
4. 端末装置と通信する基地局装置であって、
   下りリンク制御情報を前記端末装置に送信する送信部と、
   複数のサブキャリア間隔で生成された受信信号を受信する信号受信部と、を備え、
   前記送信部は、前記受信信号のうち、少なくとも参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルにおいて、同じ信号が繰り返されて生成されるように、参照信号の繰り返し数に関する情報を端末装置に通知する基地局装置。
5. 基地局装置と通信する端末装置であって、
   前記基地局装置から、下りリンク制御情報を受信する受信ステップと、
   データ信号と前記参照信号をサブキャリアにマッピングするリソースエレメントマッピングステップと、
   前記参照信号と前記データ信号を含む送信信号を送信する信号生成ステップと、を有し、
   前記下りリンク制御情報は、参照信号の繰り返し数に関する情報を含み、
   前記リソースエレメントマッピングステップは、前記参照信号の繰り返しに関する情報に応じて、前記参照信号の繰り返し数を変更する端末装置。
6. 端末装置と通信する基地局装置の通信方法であって、
   下りリンク制御情報を前記端末装置へ送信する送信ステップと、
   複数のサブキャリア間隔で生成された受信信号を受信する信号受信ステップと、を有し、
   前記送信ステップは、前記受信信号のうち、少なくとも参照信号が含まれるＯＦＤＭシンボルにおいて、同じ信号が繰り返されて生成されるように、参照信号の繰り返し数に関する情報を前記端末装置に通知する通信方法。

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